第六章制造系統(tǒng)的綜合與設計

第六章制造系統(tǒng)的綜合與設計第一頁，共八十七頁，2022年，8月28日概述系統(tǒng)綜合：根據(jù)已知的對系統(tǒng)各方面的要求，通過系統(tǒng)科學的理論和方法，產生一滿足所給要求的新系統(tǒng)?？稍诂F(xiàn)有系統(tǒng)基礎上，通過系統(tǒng)校正、系統(tǒng)重構等方法產生出比原系統(tǒng)性能更優(yōu)良的新系統(tǒng)第二頁，共八十七頁，2022年，8月28日制造系統(tǒng)綜合的原理概述制造系統(tǒng)設計過程輸入（系統(tǒng)要求）輸出（未來新系統(tǒng)）參考模型相關信息設計人員、計算機、軟件交互與學習制造系統(tǒng)的綜合采用的是分階段的迭代設計技術。第三頁，共八十七頁，2022年，8月28日一.制造系統(tǒng)設計的主要過程

制造系統(tǒng)設計與實施的主要過程系統(tǒng)與文檔總體規(guī)劃初步設計詳細設計工程實施運行與維護用戶要求總體組第四頁，共八十七頁，2022年，8月28日1.總體規(guī)劃主要任務：

根據(jù)用戶提出的對未來新系統(tǒng)的要求，通過調研和情報分析、需求分析等確定系統(tǒng)的目標和功能，在此基礎上制定出系統(tǒng)的總體方案和開發(fā)計劃，最后進行技術經濟分析并完成可行性論證。一.制造系統(tǒng)設計的主要過程

第五頁，共八十七頁，2022年，8月28日用戶要求確定系統(tǒng)目標及功能總體需求分析制定系統(tǒng)總體方案技術經濟分析調研與情報分析可行性論證總體規(guī)劃評審報告、文檔通過？問題分析是否總體規(guī)劃的主要過程

主要過程：分析用戶對新系統(tǒng)提出的要求；針對總體規(guī)劃的任務，進行調研和情報分析；進行總體需求分析；根據(jù)總體需求分析結果，確定系統(tǒng)的目標和功能；制定系統(tǒng)的總體技術方案，擬定系統(tǒng)開發(fā)計劃；對總體方案進行技術經濟分析；完成可行性論證報告；進行總體規(guī)劃評審第六頁，共八十七頁，2022年，8月28日2.初步設計主要任務：得到系統(tǒng)的總體結構；建立各子系統(tǒng)的功能模型，并提出實施的技術方案。一.制造系統(tǒng)設計的主要過程

第七頁，共八十七頁，2022年，8月28日主要過程：對總體組下達的初步設計任務書進行分析，進行初步設計準備；根據(jù)初步設計任務的要求，進行調研和情報分析；在深入理解用戶要求，并掌握有關信息和情報的基礎上，進行具體的需求分析；根據(jù)需求分析結果，進行系統(tǒng)的總體結構設計；建立各子系統(tǒng)的功能模型，進行子系統(tǒng)初步設計；編寫初步設計報告和有關文檔；進行初步設計評審。設計任務總體結構設計需求分析子系統(tǒng)初步設計編寫報告與文檔調研與情報分析初步設計評審報告、文檔通過？問題分析是否初步設計的主要過程第八頁，共八十七頁，2022年，8月28日3.詳細設計

主要任務：

完成內外接口的詳細設計；進行各子系統(tǒng)的結構設計；完成各子系統(tǒng)的詳細技術設計；提交能據(jù)此建造新系統(tǒng)的全部技術文檔。一.制造系統(tǒng)設計的主要過程

第九頁，共八十七頁，2022年，8月28日主要過程：根據(jù)總體組下達的詳細任務書，進行任務分解與協(xié)調；對系統(tǒng)內外各種接口進行詳細設計；根據(jù)初步設計階段確定的功能模型，進行子系統(tǒng)結構設計；根據(jù)確定的結構，對子系統(tǒng)進行詳細技術設計；編寫詳細設計報告和有關文檔；進行詳細設計評審。設計任務子系統(tǒng)結構設計系統(tǒng)接口設計子系統(tǒng)詳細設計編寫報告與文檔任務分解與協(xié)調詳細設計評審報告、文檔通過？問題分析是否詳細設計的主要過程第十頁，共八十七頁，2022年，8月28日4.工程實施主要任務：按照詳細設計階段提供的設計圖紙、技術數(shù)據(jù)、技術要求等，建立符合要求的新系統(tǒng)。一.制造系統(tǒng)設計的主要過程

第十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日主要過程：根據(jù)總體組下達的工程實施任務書，組織實施隊伍，進行實施準備；根據(jù)詳細設計給出的技術信息，采購、安裝有關設備，建立滿足設計要求的新系統(tǒng)；進行分系統(tǒng)聯(lián)調，并進行相關測試；進行總系統(tǒng)聯(lián)調和測試；完善系統(tǒng)文檔，編寫有關手冊；進行鑒定與驗收實施任務分系統(tǒng)聯(lián)調、測試安裝設備、建立系統(tǒng)總系統(tǒng)聯(lián)調、測試完善文檔、編寫手冊組織隊伍、實施準備鑒定與驗收可用系統(tǒng)通過？問題分析是否工程實施的主要過程第十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日5.運行與維護主要任務：對建立的新系統(tǒng)進行實際運行，及時解決運行中出現(xiàn)的問題，并獲取系統(tǒng)有關狀態(tài)信息，對系統(tǒng)的運行效果做出全面評價。一.制造系統(tǒng)設計的主要過程

第十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日主要過程：根據(jù)運行任務的要求，制定有關操作規(guī)程和維護規(guī)程；對承擔系統(tǒng)運行與維護任務的各類人員進行培訓；將新系統(tǒng)投入實際運行并進行日常維護；對新系統(tǒng)運行中的有關狀態(tài)進行記錄；對新系統(tǒng)的運行效果進行評價；整理并提交系統(tǒng)運行報告。運行任務各類人員培訓制定維護規(guī)程系統(tǒng)運行與維護狀態(tài)記錄制定操作規(guī)程系統(tǒng)評價運行報告維護運行的主要過程第十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日二.制造系統(tǒng)設計的基本方法最優(yōu)化設計方法迭代設計方法并行設計方法重構設計方法魯棒性設計方法第十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日應用領域：制造系統(tǒng)的資源規(guī)劃資源布局設計1.最優(yōu)化設計方法第十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日1.最優(yōu)化設計方法優(yōu)化設計方法的步驟：①確定目標函數(shù)：對設計問題進行描述，如要針對資源需求這一問題求最優(yōu)，可以確定目標函數(shù)為使投資效率最大。針對資源布局問題進行優(yōu)化可以確定目標函數(shù)為使材料流動成本最低或使設備之間的總流量最小等。②確定約束條件：現(xiàn)實中的各種限制都可以看作是約束。③求解（最優(yōu)解）：通常是借助于計算機程序實現(xiàn)求解。第十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日常用的優(yōu)化方法：規(guī)劃論方法排隊論方法計算機仿真方法

1.最優(yōu)化設計方法第十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日（1）規(guī)劃論方法第一步：建立目標函數(shù)：。第二步：寫出約束條件表達式：

第三步：求最優(yōu)解。滿足約束條件使目標函數(shù)取最小或最大值的可控變量X的值。求解步驟第十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日若目標函數(shù)和約束條件都為線性函數(shù)，這樣的規(guī)劃問題就為線性規(guī)劃。可以采用的算法有單純型法、圖解法等。對于特定形式的數(shù)學模型，可以套用現(xiàn)有的算法和程序。（1）規(guī)劃論方法應用：制造系統(tǒng)的布局設計、資源需求。第二十頁，共八十七頁，2022年，8月28日問題描述：在已有的兩維車間中已有一組設備，現(xiàn)需要增加一臺新設備，假定新設備和舊設備之間的運輸成本與兩者之間的距離成正比，比例系數(shù)是，問題是新設備應該放在哪里使得運輸成本最小？

（1）規(guī)劃論方法單臺設備的布局第二十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日單臺設備的布局求解模型：將距離按矩陣距離計算，則模型可寫為（1）規(guī)劃論方法

求解：我們不嚴格證明這個模型的求解，只給出兩個定理。定理1：優(yōu)化的新設備坐標值（x,y）一定等于已有的某一老設備的坐標值。定理2：將舊設備的坐標值（x或y）從小到大排列，然后求權重的累計和，求累計和正好等于全部累計和一半的那個點的坐標就是最優(yōu)的新設備的坐標點。第二十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日例：現(xiàn)存5個設備，其坐標如下表所示：設備（i）X坐標aY坐標b權重ω11152526328244445868求：新設備的最優(yōu)位置。（1）規(guī)劃論方法第二十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日124新53第二十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日設備（i）X坐標權重ω權重累計和1155322744411<12.525617>12.558825選x*=5設備（i）Y坐標權重ω權重累計和115522611<12.544415>12.55682338225選y*=4可以求得總的加權距離為105解：按坐標值大小列表：（1）規(guī)劃論方法第二十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日問題描述：有n個設備分配到n個地方，兩個設備之間的流量或權重為，兩個地方之間的距離為。問怎么安排才能使總流量最?。?/p>

（1）規(guī)劃論方法

多臺設備布局：第二十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日模型：設為控制變量，當?shù)趇個設備分配到第j個地方時，它的取值為1；當?shù)趇個設備沒有分配到第j個地方時，它的取值為0。它的規(guī)劃論模型為：約束：

求解:

的值。當n不大時，可以用分枝定界法求解。（1）規(guī)劃論方法第二十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日（2）排隊論方法

設計車間級制造系統(tǒng)時需合理確定各制造單元的生產能力如生產率等。當考慮成本等因素時，其設計生產率是受限制的。那么，如何確定制造單元的生產率才能使生產成本最低，便是一個典型的制造系統(tǒng)能力規(guī)劃問題。第二十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日問題描述：設用于工作站的費用為，顧客等待費用是，其中是工作站的平均生產率，是平均隊長。優(yōu)化的目標是使總費用最低的系統(tǒng)生產率。

（2）排隊論方法第二十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日

設只有一臺工作站，其排隊論模型符合M/M/1，平均服務率為，工件平均到達時間是，則平均總費用：（2）排隊論方法求解：式中：分別表示針對增加生產率和滯留時間的費率，元。將上式對求導并令其等于零，即可得到最優(yōu)生產率：第三十頁，共八十七頁，2022年，8月28日例：已知某生產線零件按泊松流動，平均60件/h，線上某機床的服務時間服從負指數(shù)分布。假設零件在此機床上逗留1h的費用為2元，而對服務時間而言，生產率每增加1個，則設備投資需增加費用4.8元，試求總費用最小的生產率。解：

=60件/h，元，元；（件/h）（2）排隊論方法第三十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日適用場合：當目標函數(shù)和約束條件難以進行準確解析表示時采用計算機仿真方法。步驟：①建模②仿真運行（仿真得到系統(tǒng)性能與系統(tǒng)參數(shù)間的關系曲線）③實現(xiàn)最優(yōu)設計（據(jù)②中的關系，找出使綜合性能最佳的設計參數(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)設計）例：書P101（3）計算機仿真方法第三十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日2.迭代設計方法迭代設計方法：也稱輾轉法，是一種不斷用變量的舊值遞推新值的過程。適用場合：最優(yōu)化方法無法實施的情況下，應用迭代設計方法。特點：一般情況下迭代設計方法求取得是可行解。

第三十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日基本流程：如圖2.迭代設計方法設計任務問題描述參數(shù)確定問題求解計算機仿真結果評估設計結果通過？是否第三十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日3.并行設計方法市場分析產品設計工藝設計采購制造檢測維修銷售裝配傳統(tǒng)的串行開發(fā)模式

不能考慮后續(xù)環(huán)節(jié)中可能出現(xiàn)的問題，因此需經常對設計進行修改，造成設計改動量大，開發(fā)周期長，設計實施成本高等問題。第三十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日并行設計方法是組織跨部門的研發(fā)小組，在一起并行協(xié)同工作，對上下游各環(huán)節(jié)進行同時考慮和并行交叉設計，及時交流信息，使各種問題盡早暴露，并加以解決?？s短開發(fā)周期，提高質量，降低成本。3.并行設計方法并行設計方法的基礎理論是并行工程方法學。第三十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日市場分析產品設計工藝設計采購制造檢測維修銷售裝配并行的產品開發(fā)模式

3.并行設計方法第三十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日3.并行設計方法串并行設計方法的區(qū)別：

串行設計方法一個時間做一件工作，各項工作順序進行；并行設計方法一個時間做多項工作，有關工作同時推進串行設計方法工作區(qū)間相互獨立；并行設計方法工作區(qū)間相互交叉重疊串行設計是多專業(yè)小組相互獨立工作；并行設計是多專業(yè)組成的多功能小組協(xié)同一直地工作串行設計中各過程信息交換少；并行設計可以多層次反復交互，及時反饋串行設計耗費時間資源，節(jié)約了空間資源；并行設計方法相反。第三十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日4.重構設計方法主要思想：在已有系統(tǒng)的基礎上，通過引入新的運行模式，建立新的組織結構，從而使系統(tǒng)獲得更好的性能。換句話說就是系統(tǒng)原有的硬件不變，只改變其組織結構，目的是要通過對現(xiàn)有系統(tǒng)的改進產生出性能更優(yōu)良的新系統(tǒng)。第三十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日重構設計的流程：現(xiàn)有系統(tǒng)調查研究制定計劃重構設計設計評審重構決策重構設計實施報告、文檔通過？是否業(yè)績評估4.重構設計方法第四十頁，共八十七頁，2022年，8月28日５．魯棒性設計方法魯棒性的概念是控制理論中的一個重要的研究內容。用以表征控制系統(tǒng)對特性或參數(shù)攝動的不敏感性。是衡量系統(tǒng)抗干擾能力的重要指標。制造系統(tǒng)的魯棒性設計包括3個步驟：功能結構設計、參數(shù)設計和容限設計。第四十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日三.設計決策方法—層次分析法法

層析分析法的基本原理求解步驟層次分析法法的應用層次分析法法：是一種對一些較為復雜、較為模糊的問題作出決策的多準則決策方法。第四十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日層次分析法在管理中，人們常常需要對一些情況作出決策：例如企業(yè)的決策者要決定購置哪種設備，上馬什么產品；經理要從若干求職者中決定錄用哪些人員；地區(qū)、部門官員要對人口、交通、經濟、環(huán)境等領域的發(fā)展規(guī)劃作出決策。在日常生活中也常會遇到，在多種類不同特征的商品中選購。報考學校選擇志愿。畢業(yè)時選擇工作崗位等。第四十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日這一系列的問題，單純靠構造一個數(shù)學模型來求解的方法往往行不通，而用完全主觀的定奪也常常表現(xiàn)為舉棋不定，而最終選擇不理想，甚至不滿意的決策方案。面對這樣的問題，運籌學者開始了對人們思維決策過程進行分析、研究。層次分析法第四十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日美國運籌學家，T.L.Saaty等人在九十年代提出了一種能有效處理這類問題的實用方法，稱之為層次分析法法（AHP法）T.L.Saaty等曾把它用于電力工業(yè)計劃，運輸業(yè)研究，美國高等教育事業(yè)1985-2000展望，1985年世界石油價格預測等方面。層次分析法第四十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日這種方法的特征：定性與定量相結合，把人們的思維過程層次化，數(shù)量化。AHP法作為一種決策方法是在1982年11月召開的中美能源、資源、環(huán)境學術會議上，有Saaty學生H.Gholamnezhad首先向中國介紹的。以后層次分析法法在中國得到很大的發(fā)展，很快應用到能源系統(tǒng)分析，城市規(guī)劃，經濟管理科研成果評價的許多領域。層次分析法第四十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日1.層次分析法法的基本原理基本原理：將問題分解為若干層次，然后在每一層中通過因素之間的兩兩比較，求出該層多因素之間的相對重要性，最后從上而下綜合各層結果求出問題的最終解。數(shù)學描述：求解矩陣特征向量問題第四十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日設有n個因素，所對應的重要性或權重為。將這些因素的重要性進行兩兩比較（相除），可以得到表示n個因素重要關系的比較矩陣，稱為判斷矩陣A：

將矩陣A與向量W相乘得到

在建立判斷矩陣A之后，通過求解特征向量W，即可得到各因素的相對重要性。第四十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日2.求解步驟運用層次分析法法建模，大體上可按下面四個步驟進行：（i）建立遞階層次結構模型；（ii）構造出各層次中的所有判斷矩陣；（iii）層次單排序及一致性檢驗；（iv）層次總排序及一致性檢驗。第四十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日應用AHP分析決策問題時，首先要把問題條理化、層次化，構造出一個有層次的結構模型。（i）最高層：這一層次中只有一個元素，一般它是分析問題的預定目標或理想結果，因此也稱為目標層。（ii）中間層：這一層次中包含了為實現(xiàn)目標所涉及的中間環(huán)節(jié)，它可以由若干個層次組成，包括所需考慮的準則、子準則，因此也稱為準則層。（iii）最底層：這一層次包括了為實現(xiàn)目標可供選擇的各種措施、決策方案等，因此也稱為措施層或方案層。（i）建立遞階層次結構模型第五十頁，共八十七頁，2022年，8月28日例1假期旅游有、、3個旅游勝地供你選擇，試確定一個最佳地點。目標層O選擇旅游地

準則層C

措施層P

景色費用居住飲食旅途第五十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日

例2、選擇科研課題：某研究單位現(xiàn)有3個科研課題，限于人力物力，只能承擔其中一個課題，如何選擇？

考慮下列因素：

成果的貢獻大小，對人材培養(yǎng)的作用，課題可行性。在成果貢獻方面考察：應用價值及科學意義（理論價值，對某科技領域的推動作用）；在課題可行性方面考慮：難易程度（難易程度與自身的科技力量的一致性），研究周期（預計需要花費的時間），財政支持（所需經費，設備及經費來源，有關單位支持情況等）。第五十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日目標層合理選擇科研課題A成果貢獻B1人才培養(yǎng)B2課題可行性B3課題D1課題D2課題D3應用價值

c1科學意義

c2難易程度c3研究周期c4財政支持c5方案層準則層第五十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日例3、設某港務局要改善一條河道的過河運輸條件，為此需要確定是否要建立橋梁或隧道以代替現(xiàn)有輪渡。此問題中過河方式的確定取決于過河方式的效益與代價（即成本）。通常我們用費效比（效益/代價）作為選擇方案的標準。為此構造以下兩個層次分析的結構模型。第五十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日準則層過河的效益A經濟效益B1社會效益B2環(huán)境效益B3橋梁D1隧道D2渡船D3收入

c2岸間商業(yè)

c3節(jié)省時間c1當?shù)厣虡I(yè)c4建筑就業(yè)c5安全可靠c6交往溝通c7自豪感c8舒適c9進出方便c10美化c11方案層目標層第五十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日過河的代價A經濟代價B1社會代價B2環(huán)境代價B3橋梁D1投入資金c1操作維護c2沖擊渡船業(yè)c3沖擊生活方式c4交通擁擠c5居民搬遷

c6汽車排廢物c7對水的污染c8對生態(tài)的破壞c9隧道D2渡船D3目標層準則層方案層第五十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日比較n個因子對某因素Z的影響大小時，每次取兩個因子和，以表示和對Z的影響大小之比，全部比較結果用矩陣表示，稱為之間的成對比較判斷矩陣（簡稱判斷矩陣）。（ii）構造判斷矩陣第五十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日確定的值：引用數(shù)字1~9及其倒數(shù)作為標度。標度含義135792，4，6，8倒數(shù)表示兩個因素相比，具有相同重要性表示兩個因素相比，前者比后者稍重要表示兩個因素相比，前者比后者明顯重要表示兩個因素相比，前者比后者強烈重要表示兩個因素相比，前者比后者極端重要表示上述相鄰判斷的中間值若因素i與因素j重要性之比為，那么因素j與因素i的重要性之比為第五十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日判斷矩陣A對應于最大特征值的特征向量，經歸一化后即為同一層次相應因素對于上一層次某因素相對重要性的排序權值，這一過程稱為層次單排序。

（iii）層次單排序及一致性檢驗第五十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日W的算法有冪法、和積法、方根法等。方根法的求解步驟：計算判斷矩陣B的每行元素的幾何平均值：2.將歸一化，即計算得到特征向量第六十頁，共八十七頁，2022年，8月28日例:評價影視作品在電視節(jié)上評價影視作品，用以下三個評價指標：x1表示教育性x2表示藝術性x3表示娛樂性有一名專家經成對，賦值：x1/x2=1x1/x3=1/5x2/x3=1/3第六十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日于是得到逆對稱矩陣第六十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日第六十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日由于e4=e3,迭代經過4次中止，權系數(shù)是w1=0.156,w2=0.185,w3=0.659相應的綜合評價公式是Y=0.156x1+0.185x2+0.659x3如果用同樣的分制來給作品的三個指標評分，由以上公式算出的便是作品綜合評分y。第六十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日定義1若矩陣滿足（i），（ii）（）則稱之為正互反矩陣(易見)。

一致性檢驗定義2滿足關系式的正互反矩陣稱為一致矩陣。

需要檢驗構造出來的（正互反）判斷矩陣A是否嚴重地非一致，以便確定是否接受A。第六十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日定理1正互反矩陣的最大特征根必為正實數(shù)，其對應特征向量的所有分量均為正實數(shù)。A的其余特征值的模均嚴格小于。

定理2

若A為一致矩陣，則（i）A必為正互反矩陣。（ii）A的轉置矩陣也是一致矩陣。（iii）A的任意兩行成比例，比例因子大于零，從而（同樣，A的任意兩列也成比例）。

（iv）A的最大特征值，其中n為矩陣A的階。A的其余特征根均為零。第六十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日（v）若A的最大特征值對應的特征向量為，則，即第六十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日定理3n階正互反矩陣A為一致矩陣當且僅當其最大特征根，且當正互反矩陣A非一致時，必有。對判斷矩陣的一致性檢驗的步驟如下:

（i）計算一致性指標

（ii）查找相應的平均隨機一致性指標123456789000.580.901.121.241.321.411.45第六十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日（ⅲ）計算一致性比例

當時，認為判斷矩陣的一致性是可以接受的，否則應對判斷矩陣作適當修正。第六十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日總排序權重要自上而下地將單準則下的權重進行合成。

（iv）層次總排序及一致性檢驗設上一層次（A層）包含共m個因素，它們的層次總排序權重分別為。又設其后的下一層（B層）包含n個因素，它們關于的層次單排序權重分別為.現(xiàn)求B層中各因素關于總目標的權重，即求B層各因素的層次總排序權重

第七十頁，共八十七頁，2022年，8月28日第七十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日設B層中與相關的因素的成對比較判斷矩陣在單排序中經一致性檢驗，求得單排序一致性指標為，相應的平均隨機一致性指標為（已在層次單排序時求得），則B層總排序隨機一致性比例為一致性檢驗當時，認為層次總排序結果具有較滿意的一致性并接受該分析結果。第七十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日例:挑選合適的工作。經雙方懇談，已有三個單位表示愿意錄用某畢業(yè)生。該生根據(jù)已有信息建立了一個層次結構模型，如下圖所示。3.層次分析法法的應用第七十三頁，共八十七頁，2022年，8月28日第七十四頁，共八十七頁，2022年，8月28日111411/2112411/211/21531/21/41/41/511/31/3111/3311222331準則層判斷矩陣第七十五頁，共八十七頁，2022年，8月28日B1C1C2C3C111/41/2C2413C321/31B2C1C2C3C111/41/5C2411/2C3521B3C1C2C3C1131/3C21/317C331/71B4C1C2C3C111/35C2317C31/51/71方案層判斷矩陣第七十六頁，共八十七頁，2022年，8月28日B5C1C2C3C1117C2117C31/71/71B6C1C2C3C1179C21/711C31/911第七十七頁，共八十七頁，2022年，8月28日準則研究課題發(fā)展前途待遇同事情況地理位置單位名氣總排序權值準則層權值0.15070.17920.18860.04720.14640.2879方案層單排序權值工作10.13650.09740.24260.27900.46670.79860.3952工作20.62500.33310.08790.64910.46670.10490.2996工作30.23850.56950.66940.07190.06670.09650.3052根據(jù)層次總排序權值，該生最滿意的工作為工作1。第七十八頁，共八十七頁，2022年，8月28日案例【案例分析】市政工程項目建設決策：層次分析法法問題提出市政部門管理人員需要對修建一項市政工程項目進行決策，可選擇的方案是修建通往旅游區(qū)的高速路（簡稱建高速路）或修建城區(qū)地鐵（簡稱建地鐵）。除了考慮經濟效益外，還要考慮社會效益、環(huán)境效益等因素，即是多準則決策問題，考慮運用層次分析法法解決。第七十九頁，共八十七頁，2022年，8月28日在市政工程項目決策問題中，市政管理人員希望通過選擇不同的市政工程項目，使綜合效益最高，即決策目標是“合理建設市政工程，使綜合效益最高”。為了實現(xiàn)這一目標，需要考慮的主要準則有三個，即經濟效益、社會效益和環(huán)境效益。但問題絕不這么簡單。通過深入思考，決策人員認為還必須考慮直接經濟效益、間接經濟效益、方便日常出行、方便假日出行、減少環(huán)境污染、改善城市面貌等因素（準則），從相互關系上分析，這些因素隸屬于主要準則，因此放在下一層次考慮，并且分屬于不同準則。假設本問題只考慮這些準則，接下來需要明確為了實現(xiàn)決策目標、在上述準則下可以有哪些方案。根據(jù)題中所述，本問題有兩個解決方案，即建高速路或建地鐵，這兩個因素作為措施層元素放在遞階層次結構的最下層。很明顯，這兩個方案與所有準則都相關。將各個層次的因素按其上下關系擺放好位置，并將它們之間的關系用連線連接起來。同時，為了方便后面的定量表示，一般從上到下用A、B、C、D。。。代表不同層次，同一層次從左到右用1、2、3、4。。。代表不同因素。這樣構成的遞階層次結構如下圖。【案例分析】市政工程項目進行決策：建立遞階層次結構第八十頁，共八十七頁，2022年，8月28日目標層A

準則層B準則層C

措施層D合理建設市政工程，使綜合效益最高(A)經濟效益(B1)社會效益(B2)環(huán)境效益(B3)直接經濟效益(C1)間接帶動效益(C2)方便日常出行(C3)方便假日出行(C4)減少環(huán)境污染(C5)改善城市面貌(C6)建高速路(D1)建地鐵(D2)第八十一頁，共八十七頁，2022年，8月28日【案例分析】市政工程項目建設決策：構造判斷矩陣并請專家填寫

AB1B2B3B111/31/3B211B31B1C1C2C111C21B2C3C4C313C41B3C5C6C513C61第八十二頁，共八十七頁，2022年，8月28日C1D1D2D115D21C4D1D2D117D21C3D1D2D111/5D21C6D1D2D111/3D21C5D