《系統(tǒng)工程第七章》

1、系統(tǒng)工程第七章PPT課件1 同學們大家好 系統(tǒng)工程第七章PPT課件2 系統(tǒng)工程 經濟管理學院管理科學與工程系 系統(tǒng)工程第七章PPT課件3 第七章 系統(tǒng)評價 主要內容 系統(tǒng)評價的基本概念 系統(tǒng)評價問題的5W要素 系統(tǒng)評價的一般過程 系統(tǒng)評價理論 關聯(lián)矩陣法及確定wj和vij的兩種方法 層次分析法（AHP）及計算各級要素相對重 要度（方根法） 系統(tǒng)工程第七章PPT課件4 第七章 系統(tǒng)評價 學習目標 理解系統(tǒng)評價的基本概念 理解系統(tǒng)評價問題的5W要素 理解系統(tǒng)評價的一般過程 理解系統(tǒng)評價理論 掌握關聯(lián)矩陣法及確定wj和vij的兩種方法 掌握層次分析法（AHP）及計算各級要素相 對重要度（方根法） 系

2、統(tǒng)工程第七章PPT課件5 第七章 系統(tǒng)評價 目 錄 7-1 系統(tǒng)評價概述 一、系統(tǒng)評價的概念 二、系統(tǒng)評價問題的5W要素 三、系統(tǒng)評價的一般過程 7-2 評價理論與方法 一、系統(tǒng)評價理論 二、評價方法 系統(tǒng)工程第七章PPT課件6 第七章 系統(tǒng)評價 目 錄 7-3 關聯(lián)矩陣法 一、概述 二、確定wj和vij的兩種方法 （一）逐一比較法 （二）A.I.Klee 法 7-4 層次分析法（AHP） 一、問題的提出 二、基本思想和實施步驟 三、計算各級要素相對重要度（方根法） 四、求各方案總重要度 系統(tǒng)工程第七章PPT課件7 第七章 系統(tǒng)評價 7-1 系統(tǒng)評價概述 一、系統(tǒng)評價的概念 系統(tǒng)評價全面評定系

3、統(tǒng)的價值，為決策 提供直接的依據和基礎。 評價主體根據其效用觀點， 對評價對象滿足某種需求 的認識。該認識與評價主 體、評價對象所處的環(huán)境 狀況密切相關。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件8 第七章 系統(tǒng)評價 7-1 系統(tǒng)評價概述 二、系統(tǒng)評價問題的5W要素 評價主體（Who) 評定對象系統(tǒng)價值大小的個人 或組織。 評價對象（What）接受評價的事物、行為或對象 系統(tǒng)。 評價目的（Why） 系統(tǒng)評價所要解決的問題和所 能發(fā)揮的作用。 評價時期（When）系統(tǒng)評價在系統(tǒng)開發(fā)過程中 所處的階段。 期初評價可行性研究 期中評價對暴露的問題采取必要的對策 期末評價預防以后所做項目可能出現(xiàn)的問題 跟蹤評價為進一

4、步開發(fā)提供依據 評價地點（Where）評價對象所涉及、占有的空 間或稱評價范圍、系統(tǒng)邊界。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件9 第七章 系統(tǒng)評價 7-1 系統(tǒng)評價概述 三、系統(tǒng)評價的一般過程 1、對評價問題的認識 即探討和明確評價對象、主體、目的、時期、地點等基本要 素。 2、對評價對象及其環(huán)境的預測分析 通過預測分析，認識和把握評價對象的生命周期、所處環(huán)境 特點及其變化趨勢。 3、明確替代方案資料的收集 來自于已有的初步系統(tǒng)分析結果或決策者意愿。 4、評價指標的選定 與評價目的及目標密切聯(lián)系； 評價指標應構成一個完整的體系，全面反映評價對象的各 個方面； 評價指標總數(shù)應當盡可能地少利用ISM方法理清

5、評價 指標間的結構關系。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件10 第七章 系統(tǒng)評價 7-1 系統(tǒng)評價概述 三、系統(tǒng)評價的一般過程 5、評價函數(shù)的確定 即探討和明確評價對象、主體、目的、時期、地點 等基本要素。 6、評價值計算 利用已有信息資料 通過評價函數(shù) 計算出對某 一方案或某一指標下的評價結果。 定量計算與定性判斷（權重值）的量化處理。 7、綜合評價 在單項評價的基礎上，評定系統(tǒng)的總價值，常用加 權和的方法。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件11 第七章 系統(tǒng)評價 7-2 評價理論與方法 一、系統(tǒng)評價理論 1、效用理論 用數(shù)學方法來描述效用與效用函數(shù)的關系。 2、確定性理論 用統(tǒng)計學的理論與方法使評價數(shù)量化

6、。 3、不確定性理論 依以往發(fā)生的概率對事件的可能性作出定量 主觀概率的估計，隨著主觀概率信息的增加， 逐步接近于客觀概率，使評價數(shù)量化。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件12 第七章 系統(tǒng)評價 7-2 評價理論與方法 一、系統(tǒng)評價理論 4、非精確理論 除了事件發(fā)生的不確定性，還有人們對事物的認識 所固有的概念模糊性（非精確性）而進行的模糊評價。 5、最優(yōu)化理論 評價對象的數(shù)學模型本身就是評價函數(shù)而使評價數(shù) 量化，反映客觀現(xiàn)實。如運籌學中LP、IP、DP、MTP 等。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件13 第七章 系統(tǒng)評價 7-2 評價理論與方法 二、評價方法 1、費用效益法 最基本的評價方法。早在1902年

7、由美國國會法案所 確定。 2、關聯(lián)矩陣法 常用方法之一。但該方法能體現(xiàn)系統(tǒng)的思想，是最 基本的綜合評價方法，其使用的工具為關聯(lián)矩陣表格 法。 3、關聯(lián)矩樹法 實用方法之二。簡單易用，但權重及樹下位階層重 要度的確定由主觀假定給出，非量化后得出。 4、層次分析法（AHP） 實用方法之三。量化權重值（系統(tǒng)中各指標的貢獻 值）。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件14 第七章 系統(tǒng)評價 7-2 評價理論與方法 二、評價方法 5、模糊評價法 實用方法之四。立足于模糊數(shù)學，但使 用者可以不懂模糊數(shù)學。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件15 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 一、概述 為常用的綜合評價方法。該方法能體現(xiàn)

8、系統(tǒng)的思想， 其使用的工具為關聯(lián)矩陣表格法。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件16 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 一、概述 Ai方案（非劣） xj評價指標（準則） wj權重（評價指標在整個指標體系中的重 要度。指標的權重0wj1, wj=1） vij第i個方案對j的指標下的貢獻 系統(tǒng)工程第七章PPT課件17 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 一、概述 應用關聯(lián)矩陣評價方法的兩個關鍵問題： 1、確定wj權重（評價指標在整個指標體系中的重要度。指 標的權重滿足0wj1, wj=1） 2、確定vij第i個方案Ai對j的指標xj下的貢獻，評價主 體給定評價指標的評價尺度 系統(tǒng)工程第七章PPT課件1

9、8 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 二、確定wj和vij的兩種方法 （一）逐一比較法 該法是確定評價指標（項目）權重的有效方法之一。 其基本的做法是： 1、對評價指標xj進行逐對比較，比較結果 相對重要 重要=1； 不重要=0； 2、計算各評價指標xj的在整個評價指標體系下的權重 wj ； 3、依評價主體給定的評價尺度，對各替代方案Ai在不 同評價指標xj下一一進行評分，得到相應的評價值， 即各替代方案Ai對單一評價指標xj的貢獻vij ； 4、最后求得各替代方案Ai的綜合加權得分vi ，即各替 代方案對整個評價指標體系的貢獻 。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件19 第七章 系統(tǒng)評價 7-3

10、關聯(lián)矩陣法 二、確定wj和vij的兩種方法 （一）逐一比較法 現(xiàn)以某緊俏產品的生產方案選擇為例加以說明。 例6-1某企業(yè)為生產某緊俏產品制定了三個生產方案，它們是： A1：自行設計一條新的生產線。 A2：從國外引進一條自動化程度較高的生產線。 A3：在原有設備的基礎上改裝一條生產線。 通過權威部門及人士討論決定評價指標xj為五項，它們分別是： 期望利潤x1 ； 產品成品率x2 ； 市場占有率x3 ； 投資費用x4 ； 產品外觀x5 。 根據專業(yè)人士的預測和估計，實施這三種方案后關于五個評價項 目的結果如表6-2所示。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件20 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 二、確定

11、wj和vij的兩種方法 （一）逐一比較法 A1 A2 A3 系統(tǒng)工程第七章PPT課件21 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 二、確定wj和vij的兩種方法 （一）逐一比較法 x1 x1 x2 x3 x4 x5 系統(tǒng)工程第七章PPT課件22 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 二、確定wj和vij的兩種方法 （一）逐一比較法 解：（1）求各評價指標權重wj x1 x2 x3 x4 x5 系統(tǒng)工程第七章PPT課件23 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 二、確定wj和vij的兩種方法 （一）逐一比較法 解：（2）求各替代方案Aj對指標體系的貢獻得分vi max 系統(tǒng)工程第七章PPT課件24

12、 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 二、確定wj和vij的兩種方法 （一）逐一比較法 解：（3）決策 由定量分析計算可知v2v1v3的，故A2A1A3。 因此選擇方案A2，即選擇國外引進方案。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件25 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 二、確定wj和vij的兩種方法 （二）A.I.Klee 法 當指標間的重要性可以在數(shù)量上直接作 出判斷時，可用A.I.Klee 法（古林法）， 其比逐對比較法前進了一大步，是確定指 標權重和方案價值量評定的基本方法。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件26 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 二、確定wj和vij的兩種方法 （二）A.I.K

13、lee 法 步驟： 1、各評價指標xj權重wj 的確定 （1）把評價指標xj 以任意順序排列； （2）自下而上對相鄰指標xij確定評價指標xij的相 對重要度Rij Rj ； （3）對Rj進行基準化處理得到Kj ； （4）對Kj進行歸一化處理得到評價指標xj權重wj 。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件27 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 二、確定wj和vij的兩種方法 （二）A.I.Klee 法 步驟： 2、求各替代方案Ai對某一評價指標xj的貢獻得分vij （1）把各替代方案Aj以任意順序排列； （2）自下而上對相鄰方案Aij確定在某一評價指 標xj的相對重要度（由評價尺度表判定）Rij R

14、j ； （3）對Rj進行基準化處理得到Kj ； （4）對Kj進行歸一化處理得到在某一評價指標xj 下各方案對該指標xj的貢獻得分vij 。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件28 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 二、確定wj和vij的兩種方法 （二）A.I.Klee 法 依上例6-1 解：1、確定各評價指標xj權重wj （1）把評價指標xj 以任意順序排列； （2）自下而上對相鄰指標xij確定評價指標xij的相 對重要度Rij Rj ； （3）對Rj進行基準化處理得到Kj ； （4）對Kj進行歸一化處理得到評價指標xj權重wj 。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件29 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法

15、 二、確定wj和vij的兩種方法 （二）A.I.Klee 法 系統(tǒng)工程第七章PPT課件30 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 二、確定wj和vij的兩種方法 （二）A.I.Klee 法 解：2、求各替代方案Ai對某一評價指標xj的貢獻得分vij （1）把各替代方案Aj以任意順序排列； （2）自下而上對相鄰方案Aij確定在某一評價指 標xj的相對重要度（由評價尺度表判定）Rij Rj ； （3）對Rj進行基準化處理得到Kj ； （4）對Kj進行歸一化處理得到在某一評價指標xj 下各方案對該指標xj的貢獻得分vij 。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件31 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 二、確

16、定wj和vij的兩種方法 （二）A.I.Klee 法 730520=1.404 650730=0.890 A1 A2 A3 x2x1 x3x4x5 系統(tǒng)工程第七章PPT課件32 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 系統(tǒng)工程第七章PPT課件33 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 二、確定wj和vij的兩種方法 （二）A.I.Klee 法 系統(tǒng)工程第七章PPT課件34 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 系統(tǒng)工程第七章PPT課件35 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 二、確定wj和vij的兩種方法 （二）A.I.Klee 法 A1 A2 A3 系統(tǒng)工程第七章PPT課件36 第七章 系統(tǒng)

17、評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 系統(tǒng)工程第七章PPT課件37 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 A1 A2 A3 系統(tǒng)工程第七章PPT課件38 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 二、確定wj和vij的兩種方法 （二）A.I.Klee 法 解：3、求各替代方案Aj對指標體系的貢獻得分vi max 系統(tǒng)工程第七章PPT課件39 第七章 系統(tǒng)評價 7-3 關聯(lián)矩陣法 二、確定wj和vij的兩種方法 （二）A.I.Klee 法 解：4、決策 由定量分析計算可知v2v1v3的，故A2A1A3。 因此選擇方案A2，即選擇國外引進方案。決策 系統(tǒng)工程第七章PPT課件40 第七章 系統(tǒng)評價 7-4 層次分析

18、法 Analytic Hierarchy Process，AHP；解析遞階過程，通 常譯為“層次分析”。 T.L.SaatyThe Analytic Hierarchy Process MC.GarmHill,1980 USA 美國運籌學家、匹茲堡大學教授TL薩迪 (TLSaaty)于20世紀70年代初提出了著名的AHP法。 1982年11月，在中美能源、資源、環(huán)境學術會議 上，由T.L.薩迪的學生H高蘭民柴(H.Gholamnezhad) 首先向中國學者介紹了AHP方法。近年來，在我國能 源系統(tǒng)分析、城市規(guī)劃、經濟管理、科研成果評價等 許多領域中得到了應用。1988年在我國召開了第一屆 國際

19、AHP學術會議。近年來，該方法仍在管理系統(tǒng)工 程中被廣泛運用。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件41 第七章 系統(tǒng)評價 7-4 層次分析法 一、問題的提出 許多評 價問題 的評價 對象 屬性多樣 結構復雜 難以完全采用定量方法 難以簡單歸結為費用效益問題 難以在任何情況下使評價項目具有單一層次 需要 建立多要素 建立多層次 采用定性+定量 評價系統(tǒng)問題 系統(tǒng)工程第七章PPT課件42 第七章 系統(tǒng)評價 7-4 層次分析法 一、問題的提出 需要探索 定性信息定量化的途徑 使復雜問 題明朗化 目的 產生著名 Analytic Hierarchy Process，AHP 層次分析法 解析遞階過程 系統(tǒng)工程第七

20、章PPT課件43 第七章 系統(tǒng)評價 7-4 層次分析法 二、基本思想和實施步驟 1、基本思想 復 雜 問 題 分解 組成 要素 遞階 層次 結構 兩兩 比較 確定 相對 重要 程度 建立 判斷 矩陣 計算 各相 對重 要度 計算 綜合 重要 度 決 策 排 序 ISM技術 一致性檢驗 判斷相對重要度綜合 系統(tǒng)工程第七章PPT課件44 第七章 系統(tǒng)評價 7-4 層次分析法 二、基本思想和實施步驟 AHP方法把復雜問題分解成各個組成因素， 又將這些因素按支配關系分組形成遞階層次結 構。通過兩兩比較的方式確定層次中諸因素的 相對重要性。然后綜合有關人員的判斷，確定 備選方案相對重要性的總排序。整個過

21、程體現(xiàn) 了人們分解判斷綜合的思維特征。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件45 第七章 系統(tǒng)評價 7-4 層次分析法 二、基本思想和實施步驟 2、實施步驟 （1）分析對象系統(tǒng)中各基本要素之間的關系建立 遞階結構模型 【引例】西安地下鐵道有限責任公司為了修建西安 地鐵2號線，欲購買一套大型隧道挖掘機?，F(xiàn)有三家 投標廠商，故進行招標決策（U目標）。 為適應地鐵施工的要求，其決策的準則是： 技術性能B1越高越好； 價格B2越低越好； 維護難度B3越容易越好。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件46 第七章 系統(tǒng)評價 7-4 層次分析法 二、基本思想和實施步驟 2、實施步驟 （1）分析對象系統(tǒng)中各基本要素之間的關系建立

22、遞階結構模型 【引例】現(xiàn)三家廠商所提供的產品，經初步分析得知： C1德國伯根重機公司產品，優(yōu)點是技術性能高， 但缺點是價格高、維護困難； C2陜西工程機械廠產品，優(yōu)點是價格比進口產品 低、維護容易，但缺點是技術性能比進口產品差； C3德陽重型機械廠產品，其優(yōu)缺點介于C1、C2 方案之間。僅僅通過以上定性分析不足以作出評價與 決策。試用AHP法進行決策分析。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件47 第七章 系統(tǒng)評價 7-4 層次分析法 二、基本思想和實施步驟 2、實施步驟 （1）分析對象系統(tǒng)中各基本要素之間的關系建立 遞階結構模型 投資決策U 技術性能B1價格B2維護難度B3 德國伯根C1陜西工程C2德陽

23、重機C3 目標層： 準則層： 方案層： U：B1B3,B3B2；B1B2 B1：C1C3,C3C2；C1C2 B2：C2C3,C3C1；C2C1 B3：C2C3,C3C1；C2C1 系統(tǒng)工程第七章PPT課件48 第七章 系統(tǒng)評價 7-4 層次分析法 二、基本思想和實施步驟 2、實施步驟 （2）同層各要素對上層某一個要素（準則）的重要性進行兩兩 比較，建立判斷矩陣，并進行邏輯的一致性檢驗。 標度標度定義 1要素a與要素b相比，同樣重要。 3 要素a與要素b相比，稍重要。 5要素a與要素b相比，明顯重要。 7要素a與要素b相比，強烈重要。 9要素a與要素b相比，極端重要。 2,4,6,8介于上述兩

24、者之間情況。 倒數(shù)要素b與要素a相比。 各支配 的要素 個數(shù)要 少于或 等于9 個否則 會給兩 兩判斷 帶來困 難 系統(tǒng)工程第七章PPT課件49 第七章 系統(tǒng)評價 7-4 層次分析法 二、基本思想和實施步驟 2、實施步驟 （2）同層各要素對上層某一個要素（準則）的重要性進行兩兩 比較，建立判斷矩陣，并進行邏輯的一致性檢驗。 U B1 B2 B3 B1 C1 C2 C3 B2 C1 C2 C3 B3 C1 C2 C3 B1 153 C1 153 C1 11/51/3 C1 11/71/3 B2 1/511/3 C2 1/511/3 C2 513 C2 715 B3 1/331 C3 1/331

25、C3 31/31 C3 31/51 系統(tǒng)工程第七章PPT課件50 第七章 系統(tǒng)評價 7-4 層次分析法 二、基本思想和實施步驟 2、實施步驟 （3）由判斷矩陣計算同層各要素對上層某要素（準則） 的相對權重。 （4）計算各層要素對系統(tǒng)目的（總目標）的合成（總 權重），并對各備選方案排序。 系統(tǒng)工程第七章PPT課件51 第七章 系統(tǒng)評價 7-4 層次分析法 三、計算各級要素相對重要度（方根法） 思路：A wi w0i 1、將判斷矩陣A按行求解wi重要度向量 n ij n j i aw 1 1 )( 系統(tǒng)工程第七章PPT課件52 第七章 系統(tǒng)評價 7-4 層次分析法 三、計算各級要素相對重要度（方根

26、法） 思路：A wi w0i 1、將判斷矩陣A按行求解wi重要度向量 U B1B2B3 wi B1 1532.466 B2 1/511/30.406 B3 1/3311.000 X X 1/3 =3.872 系統(tǒng)工程第七章PPT課件53 第七章 系統(tǒng)評價 7-4 層次分析法 三、計算各級要素相對重要度（方根法） 思路：A wi w0i 2、將wi 歸一化求得w0i n i i i w w w i 1 0 系統(tǒng)工程第七章PPT課件54 第七章 系統(tǒng)評價 7-4 層次分析法 三、計算各級要素相對重要度（方根法） 思路：A wi w0i 2、將wi 歸一化求得w0i U B1B2B3 wiw0i B

27、1 1532.466 0.637 B2 1/511/30.406 0.105 B3 1/3311.000 0.258 X X 1/3 =3.872 =1.000 系統(tǒng)工程第七章PPT課件55 第七章 系統(tǒng)評價 7-4 層次分析法 三、計算各級要素相對重要度（方根法） 思路：A wi w0i 3、一致性檢驗C.R0.1 （一致性比例） n i i n j jij n i i i n i mi w wa nw AW nn n n IC IR IC RC 1 1 11 max max 1)(11 1 . . . . R.I取值見教材p.152表5-12 平均隨機一致性指標 系統(tǒng)工程第七章PPT課件5

28、6 第七章 系統(tǒng)評價 7-4 層次分析法 三、計算各級要素相對重要度（方根法） 思路：A wi w0i 3、一致性檢驗C.R0.1 （一致性比例） U B1B2B3 wiw0i mi B1 1532.466 0.637 3.040 B2 1/511/30.406 0.105 3.036 B3 1/3311.000 0.258 3.040 XX 1/3 =3.872 =1.000 i i mi w AW)( 系統(tǒng)工程第七章PPT課件57 第七章 系統(tǒng)評價 7-4 層次分析法 三、計算各級要素相對重要度（方根法） 思路：A wi w0i 3、一致性檢驗C.R0.1 （一致性比例） U B1B2B3 wiw0i mi max=1/3(3.04+3.036 +3.04)=3.039 B1 1532.4660.6373.040 C.I=(3.039-3)/(3-1)=0.0195 B2 1/511/30.4060.1053.036 C.R=0.0195/0.52=0.0375v2v3的，故C1C2C3。因此 選擇方案C1，即選擇德國產品方案。 w0i B