系統(tǒng)工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)1.doc

安徽工業(yè)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院 系統(tǒng)工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)系統(tǒng)工程實(shí)驗(yàn)報(bào)告 姓 名： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 2013年 12 月 6 日 實(shí)驗(yàn)一 簡(jiǎn)單庫(kù)存模型一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 熟悉STELLA軟件的基本操作2、 加深對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)主要要素和基本思想的理解3、 學(xué)會(huì)利用STELLA軟件建立一階反饋系統(tǒng)模型、仿真運(yùn)行及結(jié)果分析二、 實(shí)驗(yàn)要求1、簡(jiǎn)單庫(kù)存模型各變量及其因果關(guān)系圖如下圖：庫(kù)存量庫(kù)存差額訂貨量+()R1DI+期望庫(kù)存Y2、各變量之間的關(guān)系可用如下方程表示：L IK=IJ+DT*R1JKN I=1000R R1KL=DK/ZA DK=Y-IKC Z=5C Y=60003、要求利用STELLA建立上述庫(kù)存模型的流圖，仿真計(jì)算并分析結(jié)果三、實(shí)驗(yàn)步驟1、確定水準(zhǔn)變量、速率變量、輔助變量、常量及水準(zhǔn)變量初值；2、熟悉STELLA軟件操作指導(dǎo)，建立模型的四個(gè)基本構(gòu)造塊為：棧（stock）、流（flow）、轉(zhuǎn)換器(converter) 、連接器（connector），設(shè)置仿真參數(shù)（采用默認(rèn)值）；2、根據(jù)因果關(guān)系圖連接流；3、確定水準(zhǔn)方程、速率方程、輔助方程、賦初值方程和常量方程；4、建立模型仿真結(jié)果分析所需的數(shù)據(jù)模塊；5、仿真及結(jié)果分析四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.簡(jiǎn)易庫(kù)存模型：2.簡(jiǎn)易庫(kù)存模型輸出特性示意圖：(1) 表格：.（2）曲線：3.量化分析模型及仿真計(jì)算公式：I(t) = I(t - dt) + (R1) * dtINIT I = 1000INFLOWS:R1 = D/ZD = Y-IY = 6000Z = 5五、實(shí)驗(yàn)分析：實(shí)驗(yàn)一通過(guò)簡(jiǎn)易的流圖模型以及dynamo方程導(dǎo)出了如上所述的簡(jiǎn)單庫(kù)存系統(tǒng)輸出特性示意圖以及簡(jiǎn)單庫(kù)存系統(tǒng)仿真計(jì)算結(jié)果表。實(shí)驗(yàn)二 二階庫(kù)存系統(tǒng)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、加深對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)主要要素和基本思想的理解2、學(xué)會(huì)利用STELLA軟件建立二階反饋系統(tǒng)模型、仿真運(yùn)行及結(jié)果分析3、分析二階系統(tǒng)的特點(diǎn)二、 實(shí)驗(yàn)要求出庫(kù)量R31、二階庫(kù)存系統(tǒng)模型各變量及其因果關(guān)系圖如下圖：庫(kù)存量入庫(kù)量途中存貨量訂貨量庫(kù)存差額I（）+（）GR2 +R1+ 2、各變量之間的關(guān)系可用如下方程表示：L GK=GJ+DT*(R1KL-R2JK)L IK=IJ+DTR2JKR R1KL=D/ZR R2KL=G/WR R3KL=200A D=Y-IKC Y=6000C W=10,Z=5C I=1000 ，G=80003、要求利用STELLA建立上述庫(kù)存模型的流圖，仿真計(jì)算并分析結(jié)果三、實(shí)驗(yàn)步驟1、確定水準(zhǔn)變量、速率變量、輔助變量、常量及水準(zhǔn)變量初值；2、建立模型的四個(gè)基本構(gòu)造塊為：棧（stock）、流（flow）、轉(zhuǎn)換器(converter) 、連接器（connector），設(shè)置仿真參數(shù)（采用默認(rèn)值）；2、根據(jù)因果關(guān)系圖連接流；3、確定水準(zhǔn)方程、速率方程、輔助方程、賦初值方程和常量方程；4、建立模型仿真結(jié)果分析所需的數(shù)據(jù)模塊；5、仿真及結(jié)果分析四、練習(xí) 改變各參數(shù)（Z、W及水準(zhǔn)變量初始值）的值，觀察水準(zhǔn)變量和速率變量變化情況，分析參數(shù)對(duì)其仿真結(jié)果的影響五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1. 二階庫(kù)存系統(tǒng)模型:2. 二階庫(kù)存系統(tǒng)模型輸出簡(jiǎn)易模型示意圖：（1）圖表：（2）曲線：3.量化分析模型及仿真計(jì)算公式：G(t) = G(t - dt) + (R1 - R2) * dtINIT G = 8000INFLOWS:R1 = D/ZOUTFLOWS:R2 = G/WI(t) = I(t - dt) + (R2) * dtINIT I = 1000INFLOWS:R2 = G/WD = Y-IW = 10Y = 6000Z = 5六、實(shí)驗(yàn)分析：實(shí)驗(yàn)二是以簡(jiǎn)單庫(kù)存系統(tǒng)為基礎(chǔ)，繪制了二階負(fù)反饋結(jié)構(gòu)模型,通過(guò)dynamo方程的量化分析模型及仿真計(jì)算,得到如上圖的二階庫(kù)存系統(tǒng)輸出特性示意圖及二階庫(kù)存系統(tǒng)仿真計(jì)算結(jié)果表。實(shí)驗(yàn)三 高校發(fā)展規(guī)模問(wèn)題一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)會(huì)根據(jù)具體問(wèn)題建立模型的因果關(guān)系圖；2、應(yīng)用STELLA軟件建立流圖統(tǒng)模型、仿真運(yùn)行及結(jié)果分析；3、能夠根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果解釋具體模型。二、 實(shí)驗(yàn)要求1、 高校發(fā)展規(guī)模問(wèn)題：教學(xué)型高校的在校本科生和教師（S和T）是按照一定的比例而相互增長(zhǎng)的。已知某高?，F(xiàn)有本科生10000名，且每年以SR的增幅增加，每一名教師可引起本科生人數(shù)增加的速率是1人/年。學(xué)?，F(xiàn)有教師1500名，每個(gè)本科生可引起教師增加的速率（TR）是0.05人/年。用STELLA軟件分析該校未來(lái)幾年的發(fā)展規(guī)模，要求：(1) 獨(dú)立畫(huà)出因果關(guān)系圖和流圖（包括相應(yīng)的DYNAMO方程）；(2) 對(duì)流圖進(jìn)行仿真，根據(jù)仿真結(jié)果分析未來(lái)35年的在校本科生和教師的人數(shù)變化情況。三、 實(shí)驗(yàn)步驟1、確定水準(zhǔn)變量、速率變量、輔助變量、常量及水準(zhǔn)變量初值；2、建立模型的四個(gè)基本構(gòu)造塊為：棧（stock）、流（flow）、轉(zhuǎn)換器(converter) 、連接器（connector），設(shè)置仿真參數(shù)（采用默認(rèn)值）；2、根據(jù)問(wèn)題繪制因果關(guān)系圖，并根據(jù)因果關(guān)系圖連接流；3、確定水準(zhǔn)方程、速率方程、輔助方程、賦初值方程和常量方程；4、建立模型仿真結(jié)果分析所需的數(shù)據(jù)模塊；5、仿真及結(jié)果分析四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1.數(shù)據(jù)流圖：2.數(shù)據(jù)表與曲線圖：（1）表：（2）曲線：3.相關(guān)函數(shù)：實(shí)驗(yàn)四 AHP建模訓(xùn)練一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、加深對(duì)AHP建模步驟的理解；2、學(xué)會(huì)使用Yaahp軟件二、 實(shí)驗(yàn)要求及步驟1、在Yaahp中建立以下的投資方案選擇模型A2、 根據(jù)判斷矩陣標(biāo)度定義在Yaahp中建立以下判斷矩陣：A1B1B2B3B1C1C2C3B1153C111/28B21/511/3C2219B31/331C31/81/91B2C1C2C3B3C1C2C3C1147C1147C21/416C21/416C31/71/61C31/71/61結(jié)果：（1）實(shí)驗(yàn)圖：2.計(jì)算結(jié)果：3、 計(jì)算最優(yōu)投資方案;因?yàn)闄?quán)重0.47050.40870.1208。對(duì)應(yīng)備選方案分別為興建工廠，購(gòu)置資產(chǎn)，存入銀行。所以，投資方案最好選擇興建工廠。4、熟悉Yaahp軟件的數(shù)據(jù)輸出功能：標(biāo)度類(lèi)型：e(0/5)e(8/5)最終結(jié)果-備選方案權(quán)重興建工廠0.4705購(gòu)置資產(chǎn)0.4087存入銀行0.1208-1. 投資效果 判斷矩陣一致性比例：0.0000; 對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重：1.0000; lambda_max：3.0000-投資效果風(fēng)險(xiǎn)收益流轉(zhuǎn)Wi風(fēng)險(xiǎn)1.00002.22551.49180.4718收益0.44931.00000.67030.2120流轉(zhuǎn)0.67031.49181.00000.3162-2. 風(fēng)險(xiǎn) 判斷矩陣一致性比例：0.0000; 對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重：0.4718; lambda_max：3.0000-風(fēng)險(xiǎn)興建工廠購(gòu)置資產(chǎn)存入銀行Wi興建工廠1.00000.81874.05520.4052購(gòu)置資產(chǎn)1.22141.00004.95300.4949存入銀行0.24660.20191.00000.0999-3. 收益 判斷矩陣一致性比例：0.0171; 對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重：0.2120; lambda_max：3.0178-收益興建工廠購(gòu)置資產(chǎn)存入銀行Wi興建工廠1.00001.82213.32010.5289購(gòu)置資產(chǎn)0.54881.00002.71830.3317存入銀行0.30120.36791.00000.1394-4. 流轉(zhuǎn) 判斷矩陣一致性比例：0.0171; 對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重：0.3162; lambda_max：3.0178-流轉(zhuǎn)興建工廠購(gòu)置資產(chǎn)存入銀行Wi興建工廠1.00001.82213.32010.5289購(gòu)置資產(chǎn)0.54881.00002.71830.3317存入銀行0.30120.36791.00000.1394-附錄：判斷矩陣標(biāo)度定義實(shí)驗(yàn)五 應(yīng)用AHP進(jìn)行超市選址一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)會(huì)根據(jù)具體問(wèn)題建立AHP模型；2、學(xué)會(huì)應(yīng)用Yaahp軟件進(jìn)行綜合分析；3、能夠根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果解釋具體問(wèn)題。二、 實(shí)驗(yàn)要求1、超市選址問(wèn)題描述：某超市連鎖集團(tuán)打算在上海D1、青島D2、成都D3三地選擇一個(gè)城市進(jìn)行投資，經(jīng)過(guò)專家分析得到影響超市選址的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有市場(chǎng)吸引力B1、零售環(huán)境B2和競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)B3，其中評(píng)價(jià)市場(chǎng)吸引力的主要有投資成本C1、物流C2和協(xié)同效應(yīng)C3三個(gè)指標(biāo)，評(píng)價(jià)零售環(huán)境的主要有市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力C4、進(jìn)入壁壘C5和人均零售額C6三個(gè)指標(biāo)，評(píng)價(jià)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)的主要有主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手C7、市場(chǎng)飽和度C8和網(wǎng)點(diǎn)密度C9三個(gè)指標(biāo)，經(jīng)過(guò)專家打分可以確定各判斷矩陣如下表：A1B1B2B3B1C1C2C3B1153C1122B21/511/3C21/212B31/331C31/21/21B2C4C5C6B3C7C8C8C411/32C7147C5315C81/416C61/21/51C91/71/612、要求：(1) 在Yaahp中繪制選址問(wèn)題的AHP評(píng)價(jià)模型；(2) 利用Yaahp計(jì)算各子指標(biāo)層在整個(gè)評(píng)價(jià)體系中所占的權(quán)重系數(shù)；(3) 建立超市城市選址的評(píng)價(jià)體系（評(píng)價(jià)指標(biāo)及權(quán)重分配、打分等級(jí)劃分）3、如果經(jīng)過(guò)專家進(jìn)一步判斷，得出方案層相對(duì)各子指標(biāo)的評(píng)價(jià)矩陣如下:C1D1D2D3C2D1D2D3D1127D111/28D21/216D2219D31/71/61D31/81/91C3D1D2D3C4D1D2D3D1148D1147D21/416D21/416D31/81/61D31/71/61C5D1D2D3C6D1D2D3D1147D1122D21/416D21/212D31/71/61D31/21/21C7D1D2D3C8D1D2D3D1153D1137D21/511/3D21/316D31/331D31/71/61C9D1D2D3D1153D21/511/3D31/331利用Yaahp選擇最優(yōu)城市。三、 實(shí)驗(yàn)步驟1、確定超市選址問(wèn)題的目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和方案層；2、在在Yaahp中繪制選址問(wèn)題的AHP評(píng)價(jià)模型；3、建立各級(jí)判斷矩陣（注意要根據(jù)具體的評(píng)價(jià)尺度）；4、針對(duì)要求2利用Yaahp計(jì)算各子指標(biāo)層在整個(gè)評(píng)價(jià)體系中所占的權(quán)重系數(shù)；5、針對(duì)要求3計(jì)算方案層各方案相對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)重系數(shù)，選擇最優(yōu)方案（若一致性判斷不滿足要求，可局部自行調(diào)整相應(yīng)的判斷矩陣）。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1.AHP圖：2.最終結(jié)果備選方案權(quán)重上海D10.4902青島D20.3400成都D30.16981. 超市選址 判斷矩陣一致性比例：0.0000; 對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重：1.0000; lambda_max：3.0000超市選址市場(chǎng)吸引力零售環(huán)境B2競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)B3Wi市場(chǎng)吸引力1.00002.22551.49180.4718零售環(huán)境B20.44931.00000.67030.2120競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)B30.67031.49181.00000.31622. 市場(chǎng)吸引力 判斷矩陣一致性比例：0.0043; 對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重：0.4718; lambda_max：3.0044市場(chǎng)吸引力投資成本C1物流C2協(xié)同效應(yīng)C3Wi投資成本C11.00001.22141.22140.3786物流C20.81871.00001.22140.3314協(xié)同效應(yīng)C30.81870.81871.00000.29003. 零售環(huán)境B2 判斷矩陣一致性比例：0.0043; 對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重：0.2120; lambda_max：3.0044零售環(huán)境B2市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力C4進(jìn)入壁壘C5人均零售額C6Wi市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力C41.00000.67031.22140.2976進(jìn)入壁壘C51.49181.00002.22550.4745人均零售額C60.81870.44931.00000.22794. 競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)B3 判斷矩陣一致性比例：0.0386; 對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重：0.3162; lambda_max：3.0401競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)B3網(wǎng)點(diǎn)密度C9市場(chǎng)飽和度C8競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手C7Wi網(wǎng)點(diǎn)密度C91.00001.82213.32010.5217市場(chǎng)飽和度C80.54881.00003.32010.3497競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手C70.30120.30121.00000.12865. 投資成本C1 判斷矩陣一致性比例：0.0000; 對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重：0.1786; lambda_max：3.0000投資成本C1上海D1青島D2成都D3Wi上海D11.00001.22143.32010.4717青島D20.81871.00002.71830.3862成都D30.30120.36791.00000.14216. 物流C2 判斷矩陣一致性比例：0.0171; 對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重：0.1563; lambda_max：3.0178物流C2上海D1青島D2成都D3Wi上海D11.00001.22144.05520.4648青島D20.81871.00004.95300.4349成都D30.24660.20191.00000.10037. 協(xié)同效應(yīng)C3 判斷矩陣一致性比例：0.0043; 對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重：0.1368; lambda_max：3.0044協(xié)同效應(yīng)C3上海D1青島D2成都D3Wi上海D11.00001.82214.05520.5503青島D20.54881.00002.71830.3228成都D30.24660.36791.00000.12698. 市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力C4 判斷矩陣一致性比例：0.0171; 對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重：0.0631; lambda_max：3.0178市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力C4上海D1青島D2成都D3Wi上海D11.00001.82213.32010.5289青島D20.54881.00002.71830.3317成都D30.30120.36791.00000.13949. 進(jìn)入壁壘C5 判斷矩陣一致性比例：0.0171; 對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重：0.1006; lambda_max：3.0178進(jìn)入壁壘C5上海D1青島D2成都D3Wi上海D11.00001.82213.32010.5289青島D20.54881.00002.71830.3317成都D30.30120.36791.00000.139410. 人均零售額C6 判斷矩陣一致性比例：0.0043; 對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重：0.0483; lambda_max：3.0044人均零售額C6上海D1青島D2成都D3Wi上海D11.00001.22141.22140.3786青島D20.81871.00001.22140.3314成都D30.81870.81871.00000.