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文檔簡(jiǎn)介

1第一章系統(tǒng)與系統(tǒng)工程一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用舉例二、系統(tǒng)三、系統(tǒng)工程四、系統(tǒng)工程方法論2一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用舉例是我國(guó)建國(guó)以來(lái)最大的工程項(xiàng)目,它的論證、組織、實(shí)施與管理可以說(shuō)就是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程問(wèn)題,這項(xiàng)工程涉及到了國(guó)家及地方的眾多部門,如水利、電力、能源、文物、生態(tài)、移民等等,涉及到幾個(gè)省的上百個(gè)縣市,同時(shí)實(shí)施過(guò)程要由眾多單位共同努力,時(shí)間橫跨將近20年。三峽水利工程3糧食價(jià)格的調(diào)整燃料能源價(jià)格銀行利率外匯牌價(jià)一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用舉例對(duì)于我們今天生活中所關(guān)心的各種社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,如經(jīng)濟(jì)改革、價(jià)格問(wèn)題、體制改革及各種政策的出臺(tái)都是要經(jīng)過(guò)充分的系統(tǒng)的論證,這些都與系統(tǒng)工程有關(guān)。例如:4企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃新產(chǎn)品開發(fā)區(qū)域規(guī)劃大項(xiàng)目管理一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用舉例將來(lái)在我們的實(shí)際工作中,我們會(huì)遇到許許多多的系統(tǒng)工程問(wèn)題,比如:5第一章系統(tǒng)與系統(tǒng)工程一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用舉例二、系統(tǒng)三、系統(tǒng)工程四、系統(tǒng)工程方法論6公元前古希臘對(duì)“宇宙大系統(tǒng)”的認(rèn)識(shí);我國(guó)西周時(shí)期的“陰陽(yáng)二氣”及金、木、水、火、土“五行”;東漢時(shí)期形成的“二十四節(jié)氣”;周秦到西漢時(shí)期的“皇帝內(nèi)經(jīng)”。二、系統(tǒng)系統(tǒng)概念的形成只見森林1.系統(tǒng)的概念7系統(tǒng)概念的形成15世紀(jì)下半葉以后:19世紀(jì):辨證唯物主義:“只見樹木”具體化“先見森林,后見樹木”世界是由無(wú)數(shù)相互關(guān)聯(lián)、相互依賴、相互制約和相互作用的過(guò)程所形成的統(tǒng)一整體??茖W(xué)系統(tǒng)思想的實(shí)質(zhì)8系統(tǒng)的概念一臺(tái)機(jī)器、一個(gè)部門、一項(xiàng)計(jì)劃、一個(gè)研究項(xiàng)目、一種組織、一套制度都可以看成一個(gè)系統(tǒng);系統(tǒng)的存在具有普遍性;系統(tǒng)的概念是相對(duì)的而不是絕對(duì)的,它沒有絕對(duì)規(guī)模的界限。系統(tǒng)是由兩個(gè)以上有機(jī)聯(lián)系、相互作用的要素所組成,具有特定功能、結(jié)構(gòu)和環(huán)境的整體。91)集合性。系統(tǒng)是由兩個(gè)以上的可以相互區(qū)別的要素所組成。2)相關(guān)性。組成系統(tǒng)的各要素之間具有相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴的特定關(guān)系。某—要素若發(fā)生變化則會(huì)影響其他要素的狀態(tài)變化。

3)層次性。一個(gè)系統(tǒng)可分解為若干子系統(tǒng),而子系統(tǒng)還可以分解為亞子系統(tǒng)等等,以致最終可分解為要素,這樣就可構(gòu)成具有特定的空間層次結(jié)構(gòu)。例如一個(gè)公司就是由子公司或二級(jí)廠(礦)、車間、工段、班組,以及相應(yīng)的職能部門構(gòu)成。各層次的子系統(tǒng)相互聯(lián)系,相互作用,以其特有的功能為統(tǒng)一的目標(biāo)而相互協(xié)調(diào)運(yùn)行。4)整體性。系統(tǒng)不是各個(gè)要素的簡(jiǎn)單拼湊,而是根據(jù)特定的統(tǒng)一性要求協(xié)調(diào)存在于系統(tǒng)整體之中。是具有整體的特定功能和特性。整體性強(qiáng)調(diào)要素間的協(xié)調(diào)與綜合,這樣才能獲得具有良好功能的系統(tǒng)。2.系統(tǒng)的特性105.功能性。功能性是系統(tǒng)的基本特性之一:它表明系統(tǒng)具有的作用和效能,系統(tǒng)的功能以系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。系統(tǒng)的特定結(jié)構(gòu)決定系統(tǒng)的特定功能,系統(tǒng)不同,其功能也不同、這正是區(qū)別一個(gè)系統(tǒng)和另一個(gè)系統(tǒng)的主要標(biāo)志。人造系統(tǒng)是根據(jù)系統(tǒng)目的來(lái)設(shè)定功能,而自然系統(tǒng)雖無(wú)目的但卻有功能。6.環(huán)境適應(yīng)性。任何一個(gè)系統(tǒng)都存在于一定的物質(zhì)環(huán)境之中,它必然與環(huán)境不斷地進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息的交換。外界環(huán)境的變化對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部要素產(chǎn)生干擾,使要素和要素關(guān)系發(fā)生變化,從而可能引起系統(tǒng)功能的波動(dòng)。所以系統(tǒng)必須適應(yīng)外部環(huán)境的變化,這樣的系統(tǒng)才更有生命力。

系統(tǒng)的特性11

開放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)3.系統(tǒng)的分類

實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

自然系統(tǒng)與人造系統(tǒng)

動(dòng)態(tài)系統(tǒng)與靜態(tài)系統(tǒng)12第一章系統(tǒng)與系統(tǒng)工程一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用舉例二、系統(tǒng)三、系統(tǒng)工程四、系統(tǒng)工程方法論13(2)美國(guó)著名學(xué)者H.切斯納指出:“系統(tǒng)工程認(rèn)為雖然每個(gè)系統(tǒng)都由許多不同的特殊功能部分所組成,而這些功能部分之間又存在著相互關(guān)系,但是每一個(gè)系統(tǒng)都是完整的整體,每一個(gè)系統(tǒng)都要求有一個(gè)或若干個(gè)目標(biāo)。系統(tǒng)工程則是按照各個(gè)目標(biāo)進(jìn)行權(quán)衡,全面求得最優(yōu)解(或滿意解)的方法,并使各組成部分能夠最大限度地互相適應(yīng)”。1.系統(tǒng)工程的定義(1)中國(guó)科學(xué)家錢學(xué)森指出:“系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和使用的科學(xué)方法”,“系統(tǒng)工程是一門組織管理的技術(shù)”。至今還沒有統(tǒng)一定義14(3)日本學(xué)者三浦武雄指出:“系統(tǒng)工程與其它工程學(xué)不同之處在于它是跨越許多學(xué)科的科學(xué),而且是填補(bǔ)這些學(xué)科邊界空白的邊緣科學(xué)。因?yàn)橄到y(tǒng)工程的目的是研究系統(tǒng),而系統(tǒng)不僅涉及到工程學(xué)的領(lǐng)域,還涉及到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和政治等領(lǐng)域,為了圓滿解決這些交叉領(lǐng)域的問(wèn)題,除了需要某些縱向的專門技術(shù)以外,還要有一種技術(shù)從橫向把它們組織起來(lái),這種橫向技術(shù)就是系統(tǒng)工程,也就是研究系統(tǒng)所需的思想、技術(shù)和理論等體系化的總稱。”系統(tǒng)工程的定義(4)《中國(guó)大百科全書·自動(dòng)控制與系統(tǒng)工程卷》指出:“系統(tǒng)工程是從整體出發(fā)合理開發(fā)、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)用系統(tǒng)的工程技術(shù)。它是系統(tǒng)科學(xué)直接改造世界的工程技術(shù)?!?5(5)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)規(guī)定:“系統(tǒng)工程是為了更好地達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo),而對(duì)系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息流動(dòng)和控制機(jī)構(gòu)等進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)的技術(shù)”。系統(tǒng)工程的定義

系統(tǒng)工程是一門研究大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)的交叉學(xué)科,它是根據(jù)整體協(xié)調(diào)的需要,綜合運(yùn)用各種現(xiàn)代科學(xué)思想、理論、技術(shù)、方法、工具,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行研究分析、設(shè)計(jì)制造和服務(wù),使系統(tǒng)整體盡量達(dá)到最佳協(xié)調(diào)和最滿意的優(yōu)化。錢學(xué)森提出的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系——四個(gè)層次一座橋梁17系統(tǒng)工程研究對(duì)象研究對(duì)象:不限于物質(zhì)系統(tǒng),還包括自然系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)、軍事指揮系統(tǒng)等等。系統(tǒng)工程在自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)之間架設(shè)了一座溝通的橋梁。182.系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)從系統(tǒng)工程的定義可以看出,系統(tǒng)工程是一門跨學(xué)科的邊緣性交叉學(xué)科,它包括自然、社會(huì)及工程設(shè)計(jì)分析等方面的知識(shí),它是由一般系統(tǒng)論、經(jīng)濟(jì)控制論、運(yùn)籌學(xué)等學(xué)科相互滲透、交叉發(fā)展而形成的。193.系統(tǒng)工程與一般工程比較的特點(diǎn)

傳統(tǒng)工程系統(tǒng)工程研究對(duì)象特定的工程物質(zhì)不局限于特定工程物質(zhì),也不局限于物質(zhì)系統(tǒng)研究方法專業(yè)知識(shí)各種現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)著眼點(diǎn)局部最優(yōu)整體最優(yōu)204.系統(tǒng)工程與運(yùn)籌學(xué)區(qū)別系統(tǒng)工程:側(cè)重于評(píng)價(jià)和改進(jìn)現(xiàn)有系統(tǒng)、設(shè)計(jì)新系統(tǒng)。運(yùn)籌學(xué):通常涉及現(xiàn)有系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)情況,側(cè)重于資源的最優(yōu)配置。215.系統(tǒng)工程理論的新發(fā)展系統(tǒng)工程作為一門交叉學(xué)科,日益向多種學(xué)科滲透和交叉發(fā)展。系統(tǒng)工程作為一門軟科學(xué),日益受到人們的重視。225.系統(tǒng)工程理論的新發(fā)展復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論(CAS理論)系統(tǒng)工程朝著“巨系統(tǒng)”的方向發(fā)展綜合集成研討廳體系構(gòu)想23第一章系統(tǒng)與系統(tǒng)工程一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用舉例二、系統(tǒng)三、系統(tǒng)工程四、系統(tǒng)工程方法論24四、系統(tǒng)工程方法論

它是系統(tǒng)工程思考問(wèn)題和處理問(wèn)題的一般方法,把分析對(duì)象作為整體系統(tǒng)來(lái)考慮,進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、制造和使用時(shí)的基本思想方法和工作方法。系統(tǒng)工程方法論就是解決系統(tǒng)工程實(shí)踐中的問(wèn)題所應(yīng)遵循的步驟、程序和方法。1.系統(tǒng)工程方法論252.系統(tǒng)工程與傳統(tǒng)方法的區(qū)別從前面對(duì)系統(tǒng)工程的介紹可以看出,系統(tǒng)工程的目標(biāo)是通過(guò)什么樣的方法可使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu),而方法論是把設(shè)想付諸實(shí)現(xiàn)的過(guò)程。對(duì)于傳統(tǒng)方法,它解決問(wèn)題的目標(biāo)往往是單一的,比如設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品或只強(qiáng)調(diào)成本低或只強(qiáng)調(diào)性能高,而系統(tǒng)工程對(duì)目標(biāo)的考慮需要從系統(tǒng)運(yùn)行的全過(guò)程即時(shí)間方面以及在每個(gè)階段中處理問(wèn)題的特殊思維過(guò)程即邏輯方面,并綜合運(yùn)用各種專業(yè)知識(shí)即知識(shí)方面來(lái)綜合考慮。263.系統(tǒng)工程的三維結(jié)構(gòu)分析霍爾的“三維結(jié)構(gòu)”模式

27①

時(shí)間維a)規(guī)劃階段:主要是按照設(shè)計(jì)要求提出系統(tǒng)目標(biāo),制定規(guī)劃和政策。b)擬定階段:完成的任務(wù)是提出具體的方案,進(jìn)行系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)。c)分析階段:

對(duì)所設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行分析、比較。d)運(yùn)籌階段:方案的綜合選優(yōu),確定最優(yōu)實(shí)施方案。e)實(shí)施階段:系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試等。f)運(yùn)行階段:按照系統(tǒng)預(yù)定的用途工作。g)更新階段:按系統(tǒng)要求實(shí)施,取消舊系統(tǒng),代之以新系統(tǒng),對(duì)系統(tǒng)改進(jìn)。28②

邏輯維a)明確問(wèn)題:了解問(wèn)題所處的環(huán)境,收集有關(guān)的數(shù)據(jù)和資料,主要目的是弄清問(wèn)題。b)系統(tǒng)指標(biāo)設(shè)計(jì):確定所要解決問(wèn)題的目標(biāo)和相應(yīng)的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。c)系統(tǒng)方案綜合:為實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo),擬定所需采取的策略和應(yīng)選擇的方案。d)系統(tǒng)分析:深入了解所提出的政策措施和解決方法,分析這些措施方法在實(shí)施中的預(yù)期效果。29②

邏輯維e)系統(tǒng)方案的優(yōu)化與選擇:用數(shù)學(xué)規(guī)劃等定量的優(yōu)化方法去判別各種方案的優(yōu)劣,以進(jìn)行方案選擇。f)決策:以指標(biāo)體系為評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,在考慮決策者的偏好等基礎(chǔ)上,選擇最優(yōu)方案。g)實(shí)施計(jì)劃:按決策結(jié)果制定實(shí)施方案和計(jì)劃。30③知識(shí)維

知識(shí)維是指各工作步驟所需的各門專業(yè)知識(shí),由于系統(tǒng)工程是個(gè)綜合性的交叉學(xué)科,在上述各階段中,執(zhí)行任何一步都會(huì)涉及多種專業(yè)技術(shù),如社會(huì)科學(xué)、工程技術(shù)、法律、商業(yè)、醫(yī)藥、藝術(shù)等等。

314、系統(tǒng)分析簡(jiǎn)介狹義的解釋認(rèn)為系統(tǒng)分析是系統(tǒng)工程的一項(xiàng)優(yōu)化技術(shù),是系統(tǒng)工程在非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題決策中的具體應(yīng)用。系統(tǒng)工程方法論的基礎(chǔ)是系統(tǒng)分析技術(shù),系統(tǒng)分析是完成系統(tǒng)工程問(wèn)題的中心環(huán)節(jié);廣義的解釋認(rèn)為系統(tǒng)分析就是系統(tǒng)工程,系統(tǒng)分析是系統(tǒng)工程的同義詞;325.系統(tǒng)分析的概念及要素系統(tǒng)分析是運(yùn)用建模及預(yù)測(cè)、優(yōu)化、仿真、評(píng)價(jià)等技術(shù)對(duì)系統(tǒng)的各有關(guān)方面進(jìn)行定性與定量相結(jié)合的分析,為選擇最優(yōu)或滿意的系統(tǒng)方案提供決策依據(jù)的分析研究過(guò)程。33系統(tǒng)分析的基本概念系統(tǒng)分析的目的是在于分析系統(tǒng)內(nèi)部與系統(tǒng)環(huán)境之間、系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間的相互依賴、相互制約、相互促進(jìn)的復(fù)雜關(guān)系,分析系統(tǒng)要素的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系及其對(duì)系統(tǒng)功能和目標(biāo)的影響,通過(guò)建立系統(tǒng)的分析模型使系統(tǒng)各要素及其與環(huán)境之間的協(xié)調(diào)達(dá)到最佳狀態(tài),最終為系統(tǒng)決策提供依據(jù)。34系統(tǒng)分析的要素(1)問(wèn)題(2)目的及目標(biāo)(3)方案(4)模型(5)評(píng)價(jià)(6)決策者系統(tǒng)工程方法論弄清問(wèn)題|目標(biāo)選擇

|擬定方案

|建立模型

|系統(tǒng)評(píng)價(jià)

|系統(tǒng)決策

|

實(shí)施系統(tǒng)

分析366.系統(tǒng)分析的程序37(1)初步分析初步分析:What?Why?Where?When?Who?How?問(wèn)題的目標(biāo)

目標(biāo)的層次性目標(biāo)的沖突38目標(biāo)樹

XX1X2X339目標(biāo)沖突和利害沖突

在目標(biāo)分析過(guò)程中,系統(tǒng)分析人員經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn),許多關(guān)鍵情況往往是由于存在著相互沖突的分目標(biāo)造成的。這有兩種情況:一種是純屬專業(yè)性質(zhì)的,即目標(biāo)沖突問(wèn)題;另一種是社會(huì)性質(zhì)的,即利害沖突問(wèn)題。40目標(biāo)沖突例如在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),所可能強(qiáng)調(diào)的兩個(gè)目標(biāo):一是盡可能低的成本二是盡可能高的質(zhì)量。解決辦法:建立一個(gè)沒有矛盾的目標(biāo)集,把引起矛盾的分目標(biāo)剔除掉。采用所有分目標(biāo),尋求一個(gè)能達(dá)到?jīng)_突目標(biāo)得以并存的方案。

41利害沖突處理的方法:目標(biāo)方之一放棄自己的利益;保持其中一個(gè)目標(biāo),用其它方式補(bǔ)償或部分補(bǔ)償受損方的利益;通過(guò)協(xié)商調(diào)整目標(biāo)系統(tǒng),使之達(dá)到目標(biāo)相容。例如企業(yè)在減員增效的過(guò)程中就至少有如下兩個(gè)目標(biāo):一是提高企業(yè)的效益二是保證工作崗位不減員。427.系統(tǒng)分析的原則(1)堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向;(2)以整體為目標(biāo);(3)多方案模型分析和選優(yōu);(4)定量分析與定性分析相結(jié)合;(5)多次反復(fù)進(jìn)行。煙囪例:發(fā)電廠環(huán)境工程系統(tǒng)分析鍋爐除塵器煤目的:模擬煙囪排放的煙塵和SO2,據(jù)此提出最佳治理方案。

煙塵超標(biāo)4.84倍,SO2超標(biāo)10.84倍

8.系統(tǒng)分析舉例1.

擬定方案:

修建高煙囪120m(目前是45m),投資估算22萬(wàn);不可行(附近是機(jī)場(chǎng));②

該廠采用的是多管旋風(fēng)加文丘里除塵器,效率為93.8%,若改用電除塵器,除塵效率將提高到99%,投資70萬(wàn);而對(duì)SO2,可以采用預(yù)洗或爐中添加石灰等方法,可行;1.

擬定方案:

更換鍋爐,投資200萬(wàn),能降低大約2/3的飛灰,而對(duì)SO2沒有減少。此外,還可能引起燃燒效率降低。若以降低燃燒效率2%計(jì)算,其年經(jīng)濟(jì)損失為11.76萬(wàn)元,所以這是一個(gè)不理想的可行方案;④改用外地優(yōu)質(zhì)煤(目前是用本地區(qū)的褐煤)。改用優(yōu)質(zhì)煤后,煤塵與SO2的排放量估算分別為85.53kg/h和129.7kg/h,均小于標(biāo)準(zhǔn)量。此外還可節(jié)約燃料費(fèi)191.7萬(wàn)元/年。這是四個(gè)方案中比較理想的治理污染的方案。46第二章系統(tǒng)分析一、模型與模型化簡(jiǎn)介二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析技術(shù)三、系統(tǒng)仿真47一、模型與模型化簡(jiǎn)介1、模型及特征

模型是現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的替代物。模型應(yīng)反映出系統(tǒng)的主要組成部分、各部分之間的相互關(guān)系,以及在運(yùn)用條件下的因果作用及相互關(guān)系。特征:(1)它是現(xiàn)實(shí)世界部分的抽象或模仿;(2)它是由那些與分析的問(wèn)題有關(guān)的因素構(gòu)成的;(3)它表明了有關(guān)因素間的相互關(guān)系。48模型化模型化就是為描述系統(tǒng)的構(gòu)成和行為,對(duì)實(shí)體系統(tǒng)的各種因素進(jìn)行適當(dāng)篩選,用一定方式(數(shù)學(xué)、圖像等)表達(dá)系統(tǒng)實(shí)體的方法。------構(gòu)模的過(guò)程2.模型(化)及其本質(zhì)利用模型與原型之間某方面的相似關(guān)系,在研究的過(guò)程中用模型來(lái)代替原型,通過(guò)對(duì)模型的研究得到關(guān)于原型的一些信息。本質(zhì):493.模型(化)的地位與作用作用:(1)人們對(duì)客觀系統(tǒng)一定程度研究結(jié)果的表達(dá)。(2)導(dǎo)致科學(xué)規(guī)律、理論、原理的發(fā)現(xiàn)。(3)利用模型可以進(jìn)行“思想”試驗(yàn)。50地位:3.模型(化)的地位與作用

模型不能代替對(duì)客觀系統(tǒng)內(nèi)容的研究,只有在和對(duì)客體系統(tǒng)內(nèi)容研究相配合時(shí),其作用才能充分發(fā)揮。514.模型的分類概念模型:通過(guò)人們的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和直覺形成的。形式上分為思維、字句或描述的。符號(hào)模型:用符號(hào)來(lái)代表系統(tǒng)的各種因素和它們間的相互關(guān)系。分為結(jié)構(gòu)模型和數(shù)學(xué)模型。類比模型:和實(shí)際模型作用相同。仿真模型:用計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真時(shí)所用的模型。形象模型:把現(xiàn)實(shí)的東西的尺寸進(jìn)行改變后的表示。分為物理模型和圖像模型。525.建立模型的一般原則①建立方框圖②考慮信息相關(guān)性③考慮準(zhǔn)確性④考慮結(jié)集性536.建模的基本步驟①明確建模的目的和要求;②對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一般語(yǔ)言描述;③弄清系統(tǒng)中的主要因素及其相互關(guān)系;④確定模型的結(jié)構(gòu);⑤估計(jì)模型的參數(shù);⑥實(shí)驗(yàn)研究;⑦必要修改。547.模型化的基本方法(4)老手法:(2)實(shí)驗(yàn)方法:(3)綜合方法:(1)分析方法:(5)辨證法:55第二章系統(tǒng)分析一、模型與模型化簡(jiǎn)介二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析技術(shù)三、系統(tǒng)仿真561.結(jié)構(gòu)模型簡(jiǎn)介

結(jié)構(gòu)模型是定性表示系統(tǒng)構(gòu)成要素以及它們之間存在著的本質(zhì)上相互依賴、相互制約和關(guān)聯(lián)情況的模型。結(jié)構(gòu)模型化即建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型的過(guò)程。(一)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化基礎(chǔ)57

S={S1,S2,S3,···,Sn}要素的集合2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的表達(dá)方式(1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的集合表達(dá)設(shè)系統(tǒng)由n(n≥2)個(gè)要素(S1,S2,S3,···,Sn)所組成,其集合為S,則有58二元關(guān)系

根據(jù)系統(tǒng)的性質(zhì)和研究的目的所約定的一種需要討論的、存在于系統(tǒng)中的兩個(gè)要素(Si,Sj

)之間的關(guān)系Rij(簡(jiǎn)記為R)影響關(guān)系、因果關(guān)系、包含關(guān)系、隸屬關(guān)系及各種可比較的關(guān)系(如大小、先后、輕重、優(yōu)劣等)元素Si與

Sj之間的二元關(guān)系SiR

SjSiR

Sj~SiR

Sj59若SiRSj、SjRSk,則有SiRSk。反映兩個(gè)要素的間接聯(lián)系,記作Rt(t為傳遞次數(shù))。具有強(qiáng)連接關(guān)系的各要素之間存在替換性。既有SiRSj,又有

SjRSi二元關(guān)系的性質(zhì)★傳遞性★強(qiáng)連接關(guān)系60

我們把系統(tǒng)構(gòu)成要素中滿足某種二元關(guān)系R的要素Si、Sj的要素對(duì)(Si,Sj

)的集合,稱為S上的二元關(guān)系集合,記作Rb,即有:二元關(guān)系的集合我們用系統(tǒng)的構(gòu)成要素集合S和在S上確定的某種二元關(guān)系集合Rb來(lái)共同表示系統(tǒng)的某種基本結(jié)構(gòu)?!颮b={(Si,Sj)︱

Si、Sj

∈S,

SiRSj,i、j=1,2,…,n}61例1:某系統(tǒng)由七個(gè)要素組成,其中S2影響S1,S3影響S4,S4影響S5,S7影響S2,S4和S6相互影響。請(qǐng)用要素集合S和二元關(guān)系集合Rb來(lái)表示該系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。S=

{S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7}Rb={(S2,S1),(S3,S4),(S4,S5),(S7,S2),(S4,S6),(S6,S4)}要素的集合二元關(guān)系的集合(S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7)62系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的表達(dá)方式有向連接圖:S1

S2

S3

S4

S5

由節(jié)點(diǎn)和連接各節(jié)點(diǎn)的有向邊組成的,用來(lái)表達(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖形。回路:在有向連接圖中,從某節(jié)點(diǎn)出發(fā),沿著有向邊,通過(guò)其它某些節(jié)點(diǎn)各一次,可回到該節(jié)點(diǎn)時(shí),形成回路。環(huán):一個(gè)節(jié)點(diǎn)的有向邊若直接與該節(jié)點(diǎn)相連接,則就構(gòu)成了一個(gè)環(huán)。(2)有向連接圖法63樹:圖中只有一個(gè)源點(diǎn)(指只有有向邊輸出而無(wú)輸入的節(jié)點(diǎn))或只有一個(gè)匯點(diǎn)(指只有有向邊輸入而無(wú)輸出的節(jié)點(diǎn)),沒有回路和環(huán)。S1

S2

S3

S6

S7

S4

S5

S2

S1

S3

S6

S7

S4

S5

S1

S2

S3

S6

S7

S4

S5

64關(guān)聯(lián)樹:節(jié)點(diǎn)上有加權(quán)值W,邊上有關(guān)聯(lián)值rW=0.3W=0.7r=0.4r=0.6r=0.5r=0.5W=0.3*0.4=0.12W=0.3*0.6=0.18W=0.7*0.5=0.35W=0.7*0.5=0.35S2

S1

S3

S6

S7

S4

S5

65S=(S1,S2,S3,S4,S5,S6)Rb={(S2,S3),(S3,S1),(S3,S2),(S3,S4),(S4,S5),(S4,S6),(S5,S1),(S6,S1)}例2:已知某系統(tǒng)的要素及其二元關(guān)系如下,請(qǐng)用有向連接圖表達(dá)該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。S2

S1

S3

S4

S5

S6

有向連接圖:節(jié)點(diǎn)數(shù)=要素個(gè)數(shù);有向邊數(shù)=二元關(guān)系數(shù)。66圖的基本的矩陣表示,描述圖中各節(jié)點(diǎn)兩兩間鄰接的關(guān)系,記作A。矩陣A的元素aij

定義:(3)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的矩陣表達(dá)鄰接矩陣aij=1SiR

SjR表示Si與Sj有關(guān)系0SiR

SjR表示Si與Sj沒有關(guān)系67A=S2

S1

S3

S4

S5

S6

例3:鄰接矩陣:①矩陣行(列)數(shù)=有向連接圖的節(jié)點(diǎn)數(shù);②行影響列;③矩陣中“1”的個(gè)數(shù)=有向連接圖的有向邊數(shù)。

對(duì)應(yīng)每節(jié)點(diǎn)的行中,元素值為1的數(shù)量,就是離開該節(jié)點(diǎn)的有向邊數(shù);列中1的數(shù)量,就是進(jìn)入該節(jié)點(diǎn)的有向邊數(shù)。

S1S2S3S4S5S6S1S2S3S4S5S611111111000000000000000000000000000068

匯點(diǎn):矩陣A中元素全為零的行所對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)。源點(diǎn):矩陣A中元素全為零的列所對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)。

S1S2S3S4S5S6A=S2

S1

S3

S4

S5

S6

鄰接矩陣特點(diǎn)

鄰接矩陣描述了經(jīng)過(guò)長(zhǎng)度為1的通路后各節(jié)點(diǎn)兩兩之間的可達(dá)程度。69S5

S1

S4

S6

S3

S2

S7

例4:已知某系統(tǒng)的要素及其二元關(guān)系如下,請(qǐng)分別用鄰接矩陣和有向連接圖表達(dá)該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。S={S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7}Rb={(S2,S1),(S3,S4),(S4,S5),(S4,S6),(S6,S4),(S7,S2)}S1S2S3S4S5S6S7S1

S2

S3S4S5S6S7A=111111

S1S2S3S4S5S6S7

70

表示系統(tǒng)要素之間任意次傳遞性二元關(guān)系或有向圖上兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)任意長(zhǎng)的路徑可以到達(dá)情況的方陣。S2

S1

S3

S4

S5

S6

可達(dá)矩陣71M=1234567求可達(dá)矩陣的方法:★根據(jù)有向圖直接寫出可達(dá)矩陣。①⑦②③④⑤⑥

可達(dá)矩陣M可用鄰接矩陣A加上單位陣I,經(jīng)過(guò)演算后求得:

設(shè)A1=(A+I)A2=(A+I)2=A12

…Ar-1=(A+I)r-1=A1r-1

如:A1≠A2≠…≠Ar-1=Ar(r<n-1)則:

Ar-1=M稱為可達(dá)矩陣?!?/p>

根據(jù)鄰接矩陣計(jì)算出可達(dá)矩陣。72例5:12345671234567A=①⑦②③④⑤⑥A+I=111111173(A+I)2=

=布爾代數(shù)法則:1+1=1=(A+I)212345671234567A+I=

=

A+I≠74(A+I)3=(A+I)2

(A+I)===(A+I)2=MM反映元素間直接和間接關(guān)系,若(A+I(xiàn))r中某元素由0變?yōu)?,表示對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)需經(jīng)r條路才能到達(dá)。

A+I①⑦②③④⑤⑥75

在可達(dá)矩陣中存在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相應(yīng)的行、列元素值分別完全相同,則說(shuō)明這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成回路集,只要選擇其中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)即可代表回路集中的其他節(jié)點(diǎn),這樣就可簡(jiǎn)化可達(dá)矩陣,稱為縮減可達(dá)矩陣,記作Mˊ??s減可達(dá)矩陣76S1S2S3S4S5S7

S1S2S3S4S5S6S7

M=77

實(shí)現(xiàn)某一可達(dá)矩陣M、具有最小二元關(guān)系個(gè)數(shù)(“1”元素最少)的鄰接矩陣叫做M的最小實(shí)現(xiàn)二元關(guān)系矩陣,即骨架矩陣,記作A’。骨架矩陣78(二)解釋結(jié)構(gòu)模型技術(shù)(ISM)(InteractiveStructureModeling)

1.作用:主要描述系統(tǒng)構(gòu)成元素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,主要適用于一些宏觀問(wèn)題的定性分析。2.任務(wù):通過(guò)構(gòu)造解析將復(fù)雜的系統(tǒng)分解成條理分明、多級(jí)遞階的結(jié)構(gòu)形式(結(jié)構(gòu)圖)79ISM技術(shù)的基本思想:ISM技術(shù)的核心:

通過(guò)各種創(chuàng)造性技術(shù),提取問(wèn)題的構(gòu)成要素,利用有向圖、矩陣等工具和計(jì)算機(jī)技術(shù),對(duì)要素及其相互關(guān)系等信息進(jìn)行處理,最后用文字加以解釋說(shuō)明,明確問(wèn)題的層次和整體結(jié)構(gòu),提高對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和理解程度。

通過(guò)對(duì)可達(dá)矩陣的處理,建立系統(tǒng)問(wèn)題的遞階結(jié)構(gòu)模型。80(1)區(qū)域分解:將系統(tǒng)元素分成相互獨(dú)立的子系統(tǒng)(2)級(jí)位分解:對(duì)各子系統(tǒng)元素進(jìn)行分級(jí)(3)提取骨架矩陣(4)畫有向圖(三)建立遞階結(jié)構(gòu)模型的規(guī)范方法在可達(dá)矩陣M的基礎(chǔ)上進(jìn)行81(三)建立遞階結(jié)構(gòu)模型的規(guī)范方法

在M中對(duì)每個(gè)元素找出其可達(dá)集和先行集可達(dá)集R(Si):

從該元素能到達(dá)其它元素的那些元素集合(去向)先行集A(Si)

:能從其它元素到達(dá)該元素的那些元素集合(來(lái)源)(1)區(qū)域分解:將系統(tǒng)元素分成相互獨(dú)立的子系統(tǒng)82共同集C(Si):可達(dá)集和先行集中共同元素集合起始集B(S)

:系統(tǒng)的輸入要素,在有向圖中只有箭線流出,而無(wú)箭線流入。終止集E(S)

:系統(tǒng)的輸出要素,在有向圖中只有箭線流入,而無(wú)箭線流出。(1)區(qū)域分解83SiR(Si)A(Si)C(Si)B(Si)111,2,7121,22,7233,4,5,633344,5,63,4,64,6553,4,5,6564,5,63,4,6671,2,7777

在M中對(duì)每個(gè)元素找出其可達(dá)集、先行集、共同集和起始集M=84設(shè)B中元素bu、bv,若R(bu)∩R(bv)≠φ(bu的可達(dá)集與bv的可達(dá)集交集不為空集),則bu、bv及R(bu)、R(bv)屬于同一區(qū)域,若R(bu)∩R(bv)=φ(bu的可達(dá)集與bv的可達(dá)集交集為空集),則bu、bv及R(bu)、R(bv)不屬于同一區(qū)域。區(qū)域分解85如B中元素bu=3、bv=7R(3)={3、4、5、6}、R(7)={1、2、7}R(3)∩R(7)={3、4、5、6}∩{1、2、7}=φ,故元素3及4、5、6,7與1、2不屬于同一區(qū)域,分屬兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域。在本例中,可分成兩個(gè)區(qū)域(子系統(tǒng)):{1、2、7}、{3、4、5、6}86將M按區(qū)域重新排列,1、3象限反映子系統(tǒng)之間的聯(lián)系,2、4象限反映子系統(tǒng)內(nèi)部聯(lián)系。3456127345612787

將滿足C=R的C(或R)中元素挑出作為第1級(jí),再?gòu)氖O碌脑刂姓页鰸M足C=R的元素作為第2級(jí),依此類推直至所有元素被挑出。級(jí)位分解

區(qū)域內(nèi)的極位劃分,即確定某區(qū)域內(nèi)各要素所處層次地位的過(guò)程。----建立多級(jí)遞階結(jié)構(gòu)模型的關(guān)鍵工作。88i可達(dá)集R先行集A共同集C33,4,5,63344,5,63,4,64,6553,4,5,6564,5,63,4,64,671,2,777級(jí)位分解1.將滿足C=R的元素5挑出作為第1級(jí)i可達(dá)集R共同集C33,4,6344,64,664,64,62.將滿足C=R的元素4、6挑出作為第2級(jí)89級(jí)位分解3.將滿足C=R的元素3挑出作為第3級(jí)i可達(dá)集R共同集C3331452736第1級(jí)第2級(jí)第3級(jí)將M按分級(jí)排列:5463127

5463127子系統(tǒng)2

子系統(tǒng)190①將矩陣M按級(jí)位分解結(jié)果重排,找出位于主對(duì)角線上所有元素值=1的子方塊對(duì)角矩陣(其中元素構(gòu)成連強(qiáng)通子集),將其所包含元素合并成一個(gè)元素,得縮減矩陣M’。

543127

543127M’=提取骨架矩陣5463127

546312791②去掉M’中已具有鄰接二元關(guān)系的要素間的越級(jí)二元關(guān)系,得到經(jīng)進(jìn)一步簡(jiǎn)化后的矩陣M’’。M’=

543127M’’=

543127S3RS4,S4RS5S7RS2,S2RS192③去掉M’’中自身到達(dá)的二元關(guān)系,即減去單位矩陣,得到經(jīng)簡(jiǎn)化后的骨架矩陣A’。M’’=

543127A’=

54312793繪制有向圖①分區(qū)域從上到下逐級(jí)排列系統(tǒng)構(gòu)成要素。②同級(jí)加入被刪除的與某要素有強(qiáng)連接關(guān)系的要素,以及表征它們相互關(guān)系的有向弧。1452736第1級(jí)第2級(jí)第3級(jí)區(qū)域2區(qū)域194③在A’中找出相鄰級(jí)元素間的關(guān)系:a45=1、a34=1、a21=1、a72=1,據(jù)此畫圖。繪制有向圖

543127A’=1452736第1級(jí)第2級(jí)第3級(jí)區(qū)域2區(qū)域195ISM分析步驟:1.確定系統(tǒng)要素Si(i=1…n);2.確定要素間關(guān)系(有或無(wú)),構(gòu)造A;3.由A求M,對(duì)M進(jìn)行(區(qū)域和)級(jí)間分解,并按區(qū)域和分解順序排列;4.在M中找出位于對(duì)角線上元素值全為1的子對(duì)角陣,稱強(qiáng)連通子集,將其用1個(gè)元素代替,得縮減可達(dá)矩陣M’;5.去掉M’中已具有鄰接二元關(guān)系的要素間的越級(jí)二元關(guān)系,得到矩陣M’’;6.將M’’主對(duì)角線上的“1”全變?yōu)椤?”,去掉自身關(guān)系,得到骨架矩陣A’;7.由A’找出相鄰級(jí)元素間關(guān)系,畫出有向線段;8.補(bǔ)充強(qiáng)連通子集。另外,對(duì)跨級(jí)間聯(lián)系,若無(wú)鄰級(jí)間關(guān)系代替,則要補(bǔ)畫跨級(jí)間聯(lián)系。96⑥⑤①②③④例:根據(jù)下圖所示的有向圖:(1)寫出系統(tǒng)要素集合S及S上的二元關(guān)系集合Rb;(2)建立鄰接矩陣A、可達(dá)矩陣M及縮減矩陣M’。(3)建立該系統(tǒng)的遞階結(jié)構(gòu)模型97S=(S1,S2,S3,S4,S5,S6)Rb=(S1,S3),(S1,S5),(S2,S4),(S4,S6),(S5,S2),(S5,S1),(S4,S2)解:123456A=98123456M==(A+I)4M’=123699SiR(Si)A(Si)C(Si)E(Si)11,2,3,4,5,61,51,522,4,61,2,4,52,4331,3,53342,4,61,2,4,52,451,2,3,4,5,61,51,5661,2,4,5,666

在M中對(duì)每個(gè)元素找出其可達(dá)集、先行集、共同集和起始集123456M=100設(shè)E中元素eu、ev,若A(eu)∩A(ev)≠φ(eu的先行集與ev的先行集交集不為空集),則eu、ev及A(eu)、A(ev)屬于同一區(qū)域,反之,若A(eu)∩A(ev)=φ(eu的先行集與ev的先行集交集為空集),則eu、ev及A(eu)、A(ev)不屬于同一區(qū)域,

區(qū)域分解101如E中元素eu=3、ev=6A(3)={1、3、5}、A(6)={1、2、4、5、6}A(3)∩A(7)={1、3、5}∩{1、2、4、5、6}≠φ,故元素3及1、5,6與1、2、4、5屬于同一區(qū)域,即該區(qū)域不可分解。102級(jí)位分解1.將滿足C=R的元素3,6挑出作為第1級(jí)2.將滿足C=R的元素2,4挑出作為第2級(jí)3.將滿足C=R的元素1,5挑出作為第3級(jí)103將M分級(jí)重新排列362415M=145236第1級(jí)第2級(jí)第3級(jí)104①將矩陣M按級(jí)位分解結(jié)果重排,找出位于主對(duì)角線上所有元素值=1的子方塊對(duì)角矩陣(其中元素構(gòu)成連強(qiáng)通子集),將其所包含元素合并成一個(gè)元素,得縮減矩陣M’。

提取骨架矩陣362415M=3621

3621M’=105②去掉M’中已具有鄰接二元關(guān)系的要素間的越級(jí)二元關(guān)系,得到經(jīng)進(jìn)一步簡(jiǎn)化后的矩陣M’’。

36213621M’’=3621

3621M’=106③去掉M’’中自身到達(dá)的二元關(guān)系,即減去單位矩陣,得到經(jīng)簡(jiǎn)化后的骨架矩陣A’。3621

3621M’’=3621

3621A’=107③在A’中找出相鄰級(jí)元素間的關(guān)系:a13=1,a12=1,a26=1據(jù)此畫圖。繪制有向圖3621

3621A’=145236第1級(jí)第2級(jí)第3級(jí)108(三)建立遞階結(jié)構(gòu)模型的實(shí)用方法1.判定二元關(guān)系,建立可達(dá)矩陣及其縮減矩陣V:表示行要素直接影響列要素A:表示列要素直接影響行要素X:表示行列要素互相影響

加括號(hào)的標(biāo)識(shí)符(A),(V),(X):表示要素間的遞推二元關(guān)系109①寫出基本二元關(guān)系②補(bǔ)充遞推二元關(guān)系Rb=(S2,S1),(S3,S4),(S4,S5),(S7,S2),(S4,S6),S6,S4)1101234567M=1234567③根據(jù)前面的方格圖,并加入單位矩陣,可得到如下的可達(dá)矩陣M:111M’=

152473

去除M中具有強(qiáng)連接關(guān)系的要素S6,得到縮減矩陣M’,在M’中按每行“1”元素的多少,按由少到多的順序排列,調(diào)整M’的行和列,得到矩陣M’,并在M’中,從左上角到右下角,依次分解最大階數(shù)的單位矩陣,并加注方框,每個(gè)方框表示一個(gè)層次,所得矩陣如下:M’=

1234572.對(duì)M’進(jìn)行層次化處理1123.根據(jù)M’繪制多級(jí)遞階有向圖

把所有要素按已有層次排列,然后按照M’中兩方框交匯處的“1”元素,畫出表征不同層次要素間直接聯(lián)系的有向弧,并補(bǔ)充S6,形成多級(jí)遞階有向圖。6145273第1級(jí)第2級(jí)第3級(jí)M’=

152473113

對(duì)于一般工程系統(tǒng)來(lái)說(shuō),由于其要素是根據(jù)一定的工藝機(jī)理組合而成的,其鄰接矩陣不難得到。對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),一般是根據(jù)人們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和直覺,判斷要素之間有無(wú)關(guān)系,至于這種關(guān)系是直接還是間接則不需十分清楚。在這種情況下,倒反而是可達(dá)矩陣容易得到。下面的人口系統(tǒng)就是通過(guò)對(duì)話形式先構(gòu)成可達(dá)矩陣,再經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化和排序等處理后即可得到結(jié)構(gòu)模型。114例:以討論人口系統(tǒng)影響總?cè)丝谠鲩L(zhǎng)問(wèn)題為例,介紹在建立結(jié)構(gòu)模型時(shí),如何根據(jù)有關(guān)人員的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)話過(guò)程,直接求得可達(dá)矩陣,并據(jù)此進(jìn)一步建立解釋結(jié)構(gòu)模型。分析:今擬通過(guò)對(duì)人口增長(zhǎng)的各種因素分析,建立結(jié)構(gòu)模型,為今后制定有關(guān)人口政策、控制人口增長(zhǎng)等采取相應(yīng)對(duì)策提供參考信息。影響人口的因素:①期望壽命;②醫(yī)療保健水平;③國(guó)民生育能力;④計(jì)劃生育政策;⑤國(guó)民思想風(fēng)俗;⑥食物營(yíng)養(yǎng);⑦環(huán)境污染程度;⑧國(guó)民收入;⑨國(guó)民素質(zhì);⑩出生率;⑾死亡率。115116前述M’的特征:1.數(shù)值為1的元素集中在左下角;2.同一級(jí)元素所構(gòu)成的矩陣,在M’中就是位于對(duì)角線上的單位矩陣。椐此,設(shè)法使可達(dá)矩陣具有這種特征,方法是:先依次將含1最少的行移至最上,按由少到多的順序,調(diào)整M’行和列,再在對(duì)角線上找出單位矩陣,則自上而下的單位矩陣形成級(jí)別,單位矩陣內(nèi)元素為同一級(jí)。117M’=118第1級(jí):{12},第2級(jí):{10,11},第3級(jí):{3,4,1},第4級(jí):{7,9,2,6,8}S10RS12,

S11RS12,沿單位矩陣左下方找出相鄰級(jí)元素間關(guān)系:S3RS10,

S4RS10,

S1RS11,S7RS1,

S9RS4,

S2RS3,

S2RS1,

S6RS3,

S6RS1,

S8RS3,

S8RS4,

S8RS1119元素4和5構(gòu)成強(qiáng)連通子集,將其補(bǔ)上。沿單位矩陣左下方找出相鄰級(jí)元素間關(guān)系:第1級(jí):{12},第2級(jí):{10,11},第3級(jí):{3,4,1},第4級(jí):{7,9,2,6,8}S10RS12,

S11RS12,S3RS10,

S4RS10,

S1RS11,S7RS1,

S9RS4,

S2RS3,

S2RS1,

S6RS3,

S6RS1,

S8RS3,

S8RS4,

S8RS1120第二章系統(tǒng)分析一、模型與模型化簡(jiǎn)介二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析技術(shù)三、系統(tǒng)仿真121(一)系統(tǒng)仿真(simulation)

系統(tǒng)仿真是近40年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一門新興技術(shù)學(xué)科。當(dāng)由于安全上、經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上或者是時(shí)間上的原因,對(duì)實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行真實(shí)的物理實(shí)驗(yàn)很困難,有時(shí)甚至是不可能時(shí),系統(tǒng)仿真技術(shù)就成了十分重要、甚至是必不可少的工具。1.基本概念:

系統(tǒng)仿真就是根據(jù)系統(tǒng)分析的目的,在分析系統(tǒng)各要素性質(zhì)及其相互關(guān)系的基礎(chǔ)上,建立能夠描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或行為過(guò)程,且具有一定邏輯關(guān)系或數(shù)字方程的仿真模型,據(jù)此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或定量分析,以獲得正確決策所需的各種信息。1222.仿真的實(shí)質(zhì)它是一種對(duì)系統(tǒng)問(wèn)題求數(shù)值解的計(jì)算技術(shù);仿真是一種人為的試驗(yàn)手段;系統(tǒng)仿真可以真實(shí)的描述系統(tǒng)運(yùn)行、演變及其發(fā)展的全過(guò)程;系統(tǒng)仿真主要是在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的。1233.仿真的作用對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題處理起來(lái)更加有效;仿真的過(guò)程也是試驗(yàn)的過(guò)程;通過(guò)仿真可以簡(jiǎn)化對(duì)系統(tǒng)的描述;可以幫助人們更清楚的弄清問(wèn)題的實(shí)質(zhì)。1244.連續(xù)系統(tǒng)仿真系統(tǒng)中狀態(tài)變量隨時(shí)間連續(xù)地變化的系統(tǒng),其系統(tǒng)模型通常是由微分方程組成,當(dāng)系統(tǒng)比較復(fù)雜引入非線性因素后,微分方程很難求解,需要采用仿真方法求解基本思想:將用微分方程所描述的系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成能在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的模型,然后進(jìn)行編程、運(yùn)行或其他處理,以得到連續(xù)系統(tǒng)的仿真結(jié)果。方法:模擬仿真法、數(shù)字仿真法及混合仿真法。1255.離散事件系統(tǒng)仿真狀態(tài)變量只在一些離散的時(shí)間點(diǎn)上發(fā)生變化,輸入變量為隨機(jī)變量,輸出也為隨機(jī)變量。該類系統(tǒng)一般用一幅表示數(shù)量關(guān)系和邏輯關(guān)系的流程圖描述,分為三部分:“到達(dá)”模型(輸入)、“服務(wù)”模型(輸出)和“排隊(duì)”模型(系統(tǒng)活動(dòng))1266.系統(tǒng)仿真的方法連續(xù)系統(tǒng)仿真方法離散系統(tǒng)仿真方法其他方法:系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法、蒙特卡洛法等。1277.仿真的一般步驟第一步:定義問(wèn)題第二步:制訂仿真模型,包括決定仿真目標(biāo)決定狀態(tài)變量選擇模型的時(shí)間移動(dòng)方法描述運(yùn)動(dòng)行為準(zhǔn)備過(guò)程發(fā)生器第三步:證實(shí)模型第四步:設(shè)計(jì)仿真試驗(yàn)第五步:模擬運(yùn)行第六步:根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì),運(yùn)行仿真模型,并分析結(jié)果1288.仿真語(yǔ)言編程的語(yǔ)言分為兩類:仿真專用語(yǔ)言和通用語(yǔ)言仿真專用語(yǔ)言:GPSS、SIMSCRIPT等通用語(yǔ)言可以采用匯編語(yǔ)言或通用高級(jí)語(yǔ)言FORTRON、BASIC、C++、PASCAL129

因?yàn)樵S多仿真問(wèn)題都包含了隨機(jī)數(shù)應(yīng)用的緣故,所以蒙特卡羅法是系統(tǒng)仿真的基本方法。1、蒙特卡羅(Monte—carlo)法(產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的方法)

運(yùn)用一連串隨機(jī)數(shù)來(lái)表示一項(xiàng)隨機(jī)事件的概率分布,然后從任意抽取的隨機(jī)數(shù)中獲得服從隨機(jī)事件概率分布的隨機(jī)數(shù)值。(二)蒙特卡羅法簡(jiǎn)介1302、蒙特卡羅法簡(jiǎn)介舉例:PERT網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃仿真問(wèn)題:第一步:每一工作有一工作時(shí)間的概率分布(a≤t≤b)第二步:產(chǎn)生隨機(jī)數(shù),即給每一工作產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)的工作時(shí)間第三步:計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的工期及工作的時(shí)間參數(shù)第四步:返回第二步重新計(jì)算如果計(jì)算1000次便可判斷各工作可能的各種時(shí)間參數(shù)131(三)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(SD)仿真1321、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究對(duì)象和特點(diǎn)(1)研究對(duì)象:社會(huì)(經(jīng)濟(jì))系統(tǒng)社會(huì)(經(jīng)濟(jì))系統(tǒng)的特點(diǎn):社會(huì)系統(tǒng)中存在著決策環(huán)節(jié)。社會(huì)系統(tǒng)具有自律性。社會(huì)系統(tǒng)具有非線性。1331、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究對(duì)象和特點(diǎn)可以處理高階次、非線性、多重反饋的復(fù)雜時(shí)變的社會(huì)系統(tǒng)問(wèn)題(2)SD模型特點(diǎn):一般處理的是社會(huì)系統(tǒng),可以處理大量變量是一種定性分析和定量分析相結(jié)合的仿真技術(shù)能夠起到實(shí)際系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的作用1342、SD的基本原理首先通過(guò)對(duì)實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行觀察,采集有關(guān)對(duì)象系統(tǒng)狀態(tài)的信息,隨后使用有關(guān)信息進(jìn)行決策。決策的結(jié)果是采取行動(dòng)。行動(dòng)又作用于實(shí)際系統(tǒng),使系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化。這種變化又為觀察者提供新的信息,從而形成系統(tǒng)中的反饋回路。決策行動(dòng)信息系統(tǒng)狀態(tài)SD的一個(gè)基本思想:反饋控制135系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的仿真步驟1363.因果關(guān)系分析1374.建模138139因果關(guān)系分析140-1411424.多重反饋回路143系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型144系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型145SD的四個(gè)基本要素:狀態(tài)或水準(zhǔn)、信息、決策或速率、行動(dòng)或?qū)嵨锪鳌D的兩個(gè)基本變量:水準(zhǔn)變量(Level)、速率變量(Rate)水準(zhǔn)變量速率變量(決策函數(shù))流(行動(dòng))(系統(tǒng)狀態(tài))信息信息是決策的基礎(chǔ),通過(guò)信息流形成反饋回路是構(gòu)造SD模型的重要環(huán)節(jié)。146常用的流程圖符號(hào)1.流(Flow):描述系統(tǒng)的活動(dòng)或行為。區(qū)分出實(shí)體流和信息流2.水準(zhǔn)(Level):系統(tǒng)中反映子系統(tǒng)或要素的狀態(tài)。是實(shí)體流的積累。3.速率(Rate):描述系統(tǒng)中流隨時(shí)間而變化的活動(dòng)狀態(tài)。在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中,速率變量是決策變量。4.參數(shù)(Parameter):是系統(tǒng)中的各種常數(shù),或者是在一次運(yùn)行中保持不變的量。147常用的流程圖符號(hào)5.輔助變量(AuxiliaryVariable):用于簡(jiǎn)化R的表示,使復(fù)雜的決策函數(shù)易于理解。6.源(Source)與洞(Sink):源是指流的來(lái)源,相當(dāng)于供應(yīng)點(diǎn);洞指流的歸宿,相當(dāng)于消費(fèi)點(diǎn)。7.信息的取出(Information):信息可以取自水準(zhǔn)、速率等處,用帶箭頭的虛線表示。箭尾的小圓表示信息源,箭頭指向信息的接收端。8.滯后或延遲(Delay):滯后是造成社會(huì)系統(tǒng)非線性的一個(gè)根本原因。有物流滯后和信息流滯后之分。148流程圖構(gòu)建示例

-某單一商品的零售店訂貨策略問(wèn)題①確定系統(tǒng)邊界149②因果關(guān)系分析零售店:零售店的銷售量、零售店的庫(kù)存量、零售店的訂貨量。工廠:工廠未供訂貨量、工廠的生產(chǎn)量、工廠的生產(chǎn)能力、工廠計(jì)劃產(chǎn)量。150②因果關(guān)系分析151③系統(tǒng)流圖構(gòu)建兩種實(shí)體流:商品流和訂貨流兩個(gè)水準(zhǔn)變量:零售店庫(kù)房里積累而形成的庫(kù)存量;在工廠積累形成的未供訂貨量。152構(gòu)建的系統(tǒng)流圖153結(jié)構(gòu)方程式

僅僅依靠流程圖還不能定量地描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為,而結(jié)構(gòu)方程式就是定量分析系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的方程式。它是應(yīng)用專門的DYNAMO語(yǔ)言建立的方程,故一般也稱為DYNAMO方程。DYNAMO是采用差分方程式描述有反饋的社會(huì)系統(tǒng)的宏觀動(dòng)態(tài)行為,并通過(guò)對(duì)差分及代數(shù)方程式的求解(簡(jiǎn)單迭代)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真的專用語(yǔ)言。154結(jié)構(gòu)方程式DYNAMO的對(duì)象系統(tǒng)是隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。DYNAMO方程中變量一般帶有時(shí)間標(biāo)號(hào)。

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)使用逐步(StepbyStep)仿真的方法,仿真時(shí)間步長(zhǎng)記為DT。DT一般取值為0.1~0.5倍最小時(shí)間常數(shù)。JKLDTDT時(shí)間J:表示過(guò)去時(shí)刻;K:表示現(xiàn)在時(shí)刻;L:表示未來(lái)時(shí)刻。155(L)156157158(5)賦初值方程

初值是指運(yùn)行開始時(shí)各變量的取值。初值方程式在仿真開始時(shí)刻給所有水準(zhǔn)變量及部分輔助變量賦給初值的方程式。NLEVEL=···或NLEVEL=L0CL0=···

(6)常量方程給定常量是指在一次仿真運(yùn)行中保持不變的量,在不同次數(shù)的運(yùn)行中可以采取不同的值。CCON=···159系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真示例160161162163164165例1.假設(shè)每月招工人數(shù)MHM和實(shí)際需要人數(shù)RM成比例,招工人員的速率方程是:MHM·KL=P*RM·K請(qǐng)回答以下問(wèn)題:K和KL的含義是什么?RM是什么變量?MHM、P、RM的量綱是什么?P的實(shí)際意義是什么?166例2.教學(xué)型高校的在校本科生和教師人數(shù)(S和T)是按一定的比例而相互增長(zhǎng)的。已知某高校現(xiàn)有本科生10000名,且每年以SR幅度增加,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。請(qǐng)用SD模型分析該校未來(lái)幾年的發(fā)展規(guī)模,要求:(1)畫出因果關(guān)系圖和流(程)圖;(2)寫出相應(yīng)的DYNAMO方程;(3)列表對(duì)該校未來(lái)3~5年的在校本科生和教師人數(shù)進(jìn)行仿真計(jì)算。167教師人數(shù)在校本科生人數(shù)年教師增加速率年本科生增加速率++++(+)STRTSRSC2TSRTRC1S0(10000)T0(1500)因果關(guān)系圖流程圖168(2)DYNAME方程:

LS·K=S·J+DT*(SR·JK-TR·JK)

NS=S0CS0=10000RSR·KL=C1*T·KCC1=1LT·K=T·J+DT*(TR·JK-0)NT=T0CT0=1500RTR·KL=C2*S·KCC2=0.05SC2TSRTRC1S0(10000)T0(1500)1694.復(fù)雜的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型170171172第三章系統(tǒng)評(píng)價(jià)一、系統(tǒng)評(píng)價(jià)原理二、關(guān)聯(lián)矩陣法三、層次分析法四、模糊綜合評(píng)判法173

系統(tǒng)評(píng)價(jià)是對(duì)系統(tǒng)開發(fā)提供的各種可行方案,從社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的觀點(diǎn)予以綜合考察,全面權(quán)衡利弊得失,從而為系統(tǒng)決策選擇最優(yōu)方案提供科學(xué)依據(jù)。因此,系統(tǒng)評(píng)價(jià)是系統(tǒng)工程工作中的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)工作。

系統(tǒng)評(píng)價(jià)174

簡(jiǎn)單的說(shuō),系統(tǒng)評(píng)價(jià)就是全面評(píng)定系統(tǒng)的價(jià)值。而價(jià)值通常被理解為評(píng)價(jià)主體根據(jù)其效用觀點(diǎn)對(duì)于評(píng)價(jià)對(duì)象滿足某種需求的認(rèn)識(shí),它與評(píng)價(jià)主體、評(píng)價(jià)對(duì)象所處的環(huán)境狀況密切相關(guān)。

系統(tǒng)評(píng)價(jià)問(wèn)題是由評(píng)價(jià)對(duì)象(When)、評(píng)價(jià)主體(Who)、評(píng)價(jià)目的(Why)、評(píng)價(jià)時(shí)期(When)、評(píng)價(jià)地點(diǎn)(Where)及評(píng)價(jià)方法(How)等要素(5W1H)構(gòu)成的問(wèn)題復(fù)合體。

系統(tǒng)評(píng)價(jià)175

(1)評(píng)價(jià)對(duì)象是指接受評(píng)價(jià)的事物、行為或?qū)ο笙到y(tǒng)。系統(tǒng)評(píng)價(jià)

(2)評(píng)價(jià)主體是指評(píng)定對(duì)象系統(tǒng)價(jià)值大小的個(gè)人或集體。評(píng)價(jià)主體根據(jù)個(gè)人的性格特點(diǎn)以及當(dāng)時(shí)的環(huán)境、評(píng)價(jià)對(duì)象的性質(zhì)以及對(duì)未來(lái)的展望等因素,對(duì)于某種利益和損失有自己獨(dú)到的感覺和反應(yīng),這種感覺和反應(yīng)就是效用。1761.00ⅠⅡⅢM效用值損益值(貨幣單位)效用值與損益值間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可用效用曲線來(lái)描述。

(3)評(píng)價(jià)目的即系統(tǒng)評(píng)價(jià)所要解決的問(wèn)題和所能發(fā)揮的作用。

是方案期望達(dá)到的指標(biāo),包括政策指標(biāo)、技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、社會(huì)指標(biāo)、進(jìn)度指標(biāo)等。評(píng)價(jià)個(gè)體的個(gè)性特點(diǎn)和所處環(huán)境條件,是決定系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果的重要因素。177

(4)評(píng)價(jià)時(shí)期即系統(tǒng)評(píng)價(jià)在系統(tǒng)開發(fā)全過(guò)程中所處的階段。企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品:①期初評(píng)價(jià)②期中評(píng)價(jià)③期末評(píng)價(jià)④跟蹤評(píng)價(jià)178

(5)評(píng)價(jià)地點(diǎn)

①是指評(píng)價(jià)對(duì)象所涉及到的及其占有的空間,或稱評(píng)價(jià)的范圍;②是指評(píng)價(jià)主體觀察問(wèn)題的角度和高度,或稱評(píng)價(jià)的立場(chǎng)。

(6)評(píng)價(jià)方法

費(fèi)—效分析法

關(guān)聯(lián)矩陣法

層次分析法

模糊綜合評(píng)判法179系統(tǒng)評(píng)價(jià)的原則(1)要保證評(píng)價(jià)的客觀性;(2)要保證方案的可比性;(3)評(píng)價(jià)指標(biāo)要成系統(tǒng);(4)評(píng)價(jià)指標(biāo)符合國(guó)家方針政策。180系統(tǒng)評(píng)價(jià)的過(guò)程認(rèn)識(shí)評(píng)價(jià)問(wèn)題(5W1H)

搜集、整理、分析資料方案準(zhǔn)則主體選擇評(píng)價(jià)方法、建立評(píng)價(jià)模型

分析、計(jì)算評(píng)價(jià)值綜合評(píng)價(jià)決策181第三章系統(tǒng)評(píng)價(jià)一、系統(tǒng)評(píng)價(jià)原理二、關(guān)聯(lián)矩陣法三、層次分析法四、模糊綜合評(píng)判法182關(guān)聯(lián)矩陣法

關(guān)聯(lián)矩陣法是常用的系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)法,它主要是用矩陣形式來(lái)表示各替代方案有關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)及其重要度與方案關(guān)于具體指標(biāo)的價(jià)值評(píng)定量之間的關(guān)系。A1,A2,···,Am表示某評(píng)價(jià)對(duì)象的m個(gè)替代方案;X1,X2,···,Xn表示評(píng)價(jià)替代方案的n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)或評(píng)價(jià)項(xiàng)目;W1,W2,···,Wn表示n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重;Vi1,Vi2,···,Vin表示第i個(gè)替代方案Ai的關(guān)于Xj指標(biāo)(j=1~n)的價(jià)值評(píng)定量。183XiX1X2XjXnW1W2

···Wj

···Wn······V11V12

···V1j···V1nV21V22

···V2j···V2nVm1Vm2

···Vmj···VmnWjVijAiA1A2AmVi(加權(quán)和)··················關(guān)聯(lián)矩陣表184

系統(tǒng)評(píng)價(jià)工作主要存在著以下兩方面的困難:有的指標(biāo)難以量化,有時(shí)同使用人或評(píng)價(jià)人的主觀感覺和經(jīng)驗(yàn)有關(guān),例如系統(tǒng)使用的方便性、舒適性就是這樣的一類指標(biāo)。不同的方案往往各有所長(zhǎng),難以取舍。例如方案A1、A2,在一些指標(biāo)上,Al比A2優(yōu)越,而在另一些指標(biāo)上,A2又比Al優(yōu)越,這時(shí)就很難定奪。指標(biāo)越多,方案越多,問(wèn)題就越復(fù)雜,方案就越難定奪。

針對(duì)前述兩個(gè)困難,解決的辦法是:根據(jù)具體評(píng)價(jià)系統(tǒng),確定系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其相應(yīng)的權(quán)重,然后對(duì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的各個(gè)替代方案計(jì)算其綜合評(píng)價(jià)值,即求出各評(píng)價(jià)指標(biāo)價(jià)值的加權(quán)和。185求權(quán)重的逐對(duì)比較法

將指標(biāo)按重要性進(jìn)行兩兩比較,重要的一方得1分,次要的一方得0分,各指標(biāo)得分與所有指標(biāo)總得分之比即為該指標(biāo)的重要性度量——權(quán)重A·古林法(KLEE法)

因權(quán)重確定方法的不同、指標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度的量化方法及歸一化的不同而有不同的評(píng)價(jià)方法。評(píng)價(jià)技術(shù)186例:某企業(yè)為生產(chǎn)某緊俏產(chǎn)品制定了三個(gè)生產(chǎn)方案:A1:自行設(shè)計(jì)一條新的生產(chǎn)線。A2:從國(guó)外引進(jìn)一條自動(dòng)化程度較高的生產(chǎn)線。A3:在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上改裝一條生產(chǎn)線。評(píng)價(jià)指標(biāo):①期望利潤(rùn);②產(chǎn)品成品率;③市場(chǎng)占有率;④投資費(fèi)用;⑤產(chǎn)品外觀。根據(jù)專業(yè)人士的預(yù)測(cè)和估計(jì),實(shí)施這三種方案后關(guān)于五個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目的結(jié)果如下表所示;187方案實(shí)施結(jié)果例表評(píng)價(jià)項(xiàng)目替代方案自行設(shè)計(jì)國(guó)外引進(jìn)改建期望利潤(rùn)

/萬(wàn)元產(chǎn)品成品率(%)市場(chǎng)占有率(%)投資費(fèi)用/萬(wàn)元產(chǎn)品外觀65073052095979230352511018050美觀較美觀美觀188權(quán)重逐隊(duì)比較法例表產(chǎn)品成品率市場(chǎng)占有率投資費(fèi)用期望利潤(rùn)產(chǎn)品外觀評(píng)價(jià)項(xiàng)目比較次數(shù)12345678910累計(jì)得分11110111000100110000

431200.40.30.10.20.0(一)逐隊(duì)比較法189評(píng)價(jià)尺度例表期望利潤(rùn)/萬(wàn)元產(chǎn)品成品率(%)市場(chǎng)占有率(%)投資費(fèi)用/萬(wàn)元產(chǎn)品外觀800以上97以上40以上20以下非常美觀701~80096~9735~3921~80美觀601~70091~9530~3481~120比較美觀501~60086~9025~29121~160一般500以下85以下25以下160以上不美觀評(píng)價(jià)尺度(得分)評(píng)價(jià)項(xiàng)目54321190(加權(quán)和)Xi期望利潤(rùn)產(chǎn)品成品率市場(chǎng)占有率投資費(fèi)用產(chǎn)品外觀0.40.30.10.20.0WjVijAi自行設(shè)計(jì)國(guó)外引進(jìn)改建Vi關(guān)聯(lián)矩陣?yán)?33343.0444133.4232442.7由上表知:V2>V1>

V3,故A2優(yōu)于A1優(yōu)于A3191(二)A·古林法A·古林法是確定指標(biāo)權(quán)重和方案價(jià)值評(píng)定量的基本方法。當(dāng)對(duì)各評(píng)價(jià)項(xiàng)目間的重要性可以作出定量估計(jì)時(shí),采用該方法。(1)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要度Rj。產(chǎn)品成品率市場(chǎng)占有率投資費(fèi)用期望利潤(rùn)產(chǎn)品外觀評(píng)價(jià)項(xiàng)目Rj23415序號(hào)30.543-192(2)Rj的基準(zhǔn)化處理。產(chǎn)品成品率市場(chǎng)占有率投資費(fèi)用期望利潤(rùn)產(chǎn)品外觀評(píng)價(jià)項(xiàng)目Rj23415序號(hào)30.543-Kj624181合計(jì)31Wj0.1940.0650.1290.5800.0321.000(3)Kj的歸一化處理。①將Kj列的數(shù)值相加,分別除各行的K值,則分別得到各評(píng)價(jià)項(xiàng)目的權(quán)重Wj

,且滿足(即歸一化)。193②算出各評(píng)價(jià)項(xiàng)目的權(quán)重后,可按上述同樣的計(jì)算方法對(duì)各替代方案逐項(xiàng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。這里,方案Ai在指標(biāo)Xj下的重要度Rij不需再予估計(jì),而是根據(jù)各替代方案的預(yù)計(jì)結(jié)果按比例算出,最后再算出Kij,所得結(jié)果如下表所示:194產(chǎn)品成品率市場(chǎng)占有率投資費(fèi)用期望利潤(rùn)產(chǎn)品外觀評(píng)價(jià)項(xiàng)目Rij23415序號(hào)1.404-0.890Kij1.40411.250Vij0.3840.2740.342A1A2A3A1A2A3A1A2A3A1A2A3A1A2A31.054-0.9791.05411.0320.3420.3240.3341.400-0.8571.40011.2000.3890.2780.3330.278-1.6360.27810.4550.1600.5770.2630.750-1.3330.75011.0000.2720.3640.364替代方案195根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果,最后計(jì)算出三個(gè)替代方案的綜合評(píng)定結(jié)果,如下表所示:(加權(quán)和)Xi期望利潤(rùn)產(chǎn)品成品率市場(chǎng)占有率投資費(fèi)用產(chǎn)品外觀0.5800.1940.0650.1290.032WjVijAi自行設(shè)計(jì)國(guó)外引進(jìn)改建Vi

關(guān)聯(lián)矩陣?yán)?.3420.3340.3330.2630.3640.3300.3840.3420.3890.1600.2720.3440.2740.3240.2780.5770.3640.326(A·古林法)結(jié)論:

V2>V1>V3

,故A2

優(yōu)于A1優(yōu)于A3

196第三章系統(tǒng)評(píng)價(jià)一、系統(tǒng)評(píng)價(jià)原理二、關(guān)聯(lián)矩陣法三、層次分析法四、模糊綜合評(píng)判法197

層次分析法——AHP

AHP是一種定性和定量分析相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法。其基本思路是:首先根據(jù)問(wèn)題的性質(zhì)和所要達(dá)到的總目標(biāo),將問(wèn)題分解為不同的組成因素,并按照這些因素間的相互關(guān)聯(lián)影響以及隸屬關(guān)系,將因素按不同層次聚集組合,形成一個(gè)多層次分析結(jié)構(gòu)模型。最后將該問(wèn)題歸結(jié)為最低層相對(duì)最高層(總目標(biāo))的比較優(yōu)劣的排序問(wèn)題。分解—判斷—綜合198AHP的實(shí)施步驟(1)分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)中各基本要素之間的關(guān)系,建立系統(tǒng)的遞階層次結(jié)構(gòu)。

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