交通系统分析

2交通系统分析2.1系统分析————

系统分析含义系统分析最初由美国的军事研究机构兰德（ResearchandDevelopment）公司提出。以系统理论、运筹学、信息论、控制论、计算机软件技术等为基础。研究在自然环境条件下受人控制和影响的有目的运行系统的机理。系统分析实际上是综合运用科学方法、技术处理问题的一种态度和观点。2.1系统分析————

系统分析理解广义的解释，把系统分析理解为应用系统工程解决问题的前期阶段工作。狭义地理解系统分析仅是系统工程逻辑程序中的一个步骤。有的学者又将这些狭义理解的系统分析称为系统综合评价。再者将系统分析称为系统工程的代名词而两者混用，持这种观点者也很多。2.1系统分析————

系统分析定义系统分析的目的是帮助决策人对所要决策的问题逐步提高认识的清晰度。系统分析的方法是采用系统的观点和方法，用定性和定量的工具、对所研究的问题进行系统结构和系统状态的分析，提出各种可行方案和替代方案，并进行比较、评价和协调。系统分析的任务是向决策人提供系统方案和评价意见，以及建立新的系统或改造现有系统的建议。所谓系统分析，就是利用科学的分析工具和方法，分析和确定系统的目的、功能、环境、费用与效益等问题，通过模型进行仿真试验，优化分析和综合评价，最后整理出完整、正确、可行的综合资料，从而为决策提供充分依据。2.1系统分析————

系统分析与运筹学同样要考虑数量因素，重视正确分析，对于不确定因素以及成本与效益等，都是作为构成问题与模型的主要因素。范围不同。系统分析的范围较广，是全面的，而运筹学的范围较窄，是部分的。系统分析不能离开价值判断，分析者的任务是提供决策者何时并如何考虑价值判断，运筹学，价值判断往往已决定。2.1系统分析————

系统分析特点1以整体为目标考虑发挥系统总体的最高效益。个别要素的局部目标只有与系统的总目标相适应时才能顺利实现。

2以特定问题为对象系统分析目的在于寻求解决特定问题的最佳策略。系统分析针对不确定情况，研究解决问题的各种方案及其可能产生的结果。3运用定量分析和其它科学方法在许多复杂的情况下，必须要有准确可靠的数字和资料作为科学决断的依据。在利用数学方法描述有困难时，还要借用于其它科学方法。4凭借价值判断由于所提供的资料有许多是不确定的变量，而客观环境又会发生各种变化，因此，在进行系统分析时，还要凭借各种价值观念进行判断和选优。2.1系统分析————

系统分析流程2.1系统分析————

系统分析的效果运用系统分析要收到下述效果：

(1)使决策者能充分考虑可能面临的各种不同选择；

(2)能更有效地利用各种稀缺而昂贵的资源；

(3)能以最少的消耗或支出达到预定的目的；

(4)能在目标设定、政策制定和贯彻、资源合理分配等方面加强决策能力；

(5)能为决策者提供不同决策策略的后效分析。2.2系统分析的要素与准则之要素1目的系统分析人员的首要任务就是要充分了解建立系统的目的和要求，同时还应确定系统的构成和范围。2可行方案可行方案是选优的前提，没有足够数量的方案就没有优化。只有在性能、费用、效益、时间等指标上互有长短并能进行对比的，才称得上是可行方案。3模型使用模型进行分析，是系统分析的基本方法。4费用用于方案实施的实际支出就是费用。费用一般用货币表示。但在决定对社会有广泛影响的大项目时，还要考虑非货币支出的费用。5效果(效益)效果就是达到目的所取得的成果。衡量效果的尺度有效益和有效性两种指标。6评价标准衡量可行性方案优劣的指标是评价标准。通过评价标准可对各个方案进行综合评价，确定出各方案的优劣顺序。2.2系统分析的要素与准则之要素系统分析结构概念图2.2系统分析的要素与准则之准则1．外部条件与内部条件相结合的准则进行系统分析时，必须将内部分析与外部条件结合起来，对系统内外部各种有关因素结合起来综合分析，才能实现系统的最优化。

2．当前利益与长远利益相结合的准则选择系统方案时，不仅要从当前利益出发，而且还要考虑将来的利益，兼顾可持续发展观。3．局部效益与整体效益相结合的准则系统工程在争取系统总体最优时，必须全面考虑整体与局部以及局部与局部之间的关系。4．定量分析与定性分析相结合的准则系统分析不仅要进行定量分析，而且要进行定性分析。定性和定量二者结合起来综合分析，才能达到优化的目的。2.3系统分析的要点和步骤之要点这些提问可以归结为七个“W”，只有圆满地回答了以上的提问，才能对系统的开发目的、开发地点、开发时间、开发人员、开发方法有一个完整、清晰、圆满的答案。分析内容第一次提问第二次提问（Why）第三次提问对象做什么（What）为什么做这个对象是否已经清楚目的是什么（What）为什么是此目的目的是否已经明确地点在何处做（Where）为什么在此处做有无其它更合适的地点时间在何时做（When）为什么在此时做有无其它更合适的时间人员由谁做（Who）为什么由此人做有无其它更合适的人选方法怎样做（How）为什么用此方法做有无其他更合适的方法系统分析注意逻辑思维推理的方法，在分析时往往要通过追问一系列“为什么”而使问题得到圆满的解答。系统分析提问表2.3系统分析的要点和步骤之步骤1确定目的首先要明确所分析问题的目的和当前目标。2收集分析资料、探索可行方案调查影响目的的各种因素的现状及历史，确定影响目的的各个因素。确定范围，找出其中相互关系，寻求解决问题的各种可行方案。3建立模型(模型化)建立模型预测每一方案可能产生的结果，并根据其结果定量说明各方案的优劣与价值。4系统的最优化通过模型，运用最优化的理论和方法，对若干替换方案进行最优化，求出几个替换解。

5系统的评价根据最优化所得到的替换解，考虑前提条件、假定条件和约束条件，在经验和知识的基础上决定最优解，从而为选择最优系统设计方案提供足够的信息。2.4交通系统分析应用范围(1)制定交通发展规划、计划

综合相关因素，在保证交通系统协调一致的前提下，从优化方案中选择一个比较满意的规划和计划方案。

(2)重大交通项目的组织管理

运用网络分析的方法进行全面的计划协调和安排，以保证特种交通项目的各个环节密切配合，安全、高效地如期完成。(3)场(站)址选择和场(站)规划

场站应对各种客、货的来源、技术条件、交通运输、市场状况、能源供应、生活设施等客观条件与环境因素，运用系统分析的方法论证技术上的先进性、经济上的合理性、建设上的可行性，选择最佳的建没方案。2.4交通系统分析应用范围(4)新线路开设

开设新的线路时，应对线路的目的，运输市场预测，客源情况，车辆结构等因素进行价值分析，以确定该线路和开设的合理性、可行性。(5)运能配置研究

在对运输设备选型分析时，要保证运输设备在生产上适用、在技术上先进、在经济上合理，能够最大限度地满足购买者的要求。(6)各类交通系统的优化设计

2.4交通系统分析-----输油线路阿拉斯加原油输送方案如何由阿拉斯加东北部普拉德霍湾油田向美国本土运输原油的问题。

1．任务和环境要求每天运送200万桶。油田处在北极圈内，海湾长年处于冰封状态，陆地更是常年冰冻，最低气温达零下50℃。2．提出竞争方案方案竞争的第一阶段，提出了两个方案方案I：由海路用油船运输原油；方案Ⅱ：用带加温系统的油管输送原油。2.4交通系统分析-----输油线路阿拉斯加原油输送方案如何由阿拉斯加东北部普拉德霍湾油田向美国本土运输原油的问题。

方案I的优点是每天仅需四至五艘超级油轮就可满足输送量的要求，似乎比铺设油管省钱，但存在的问题是：第一，要用破冰船引航，既不安全又增加了费用；第二，起点和终点都要建造大型油库，这又是一笔巨额花费，而且考虑到海运可能受到海上风暴的影响，油库的储量应在油田日产量的十倍以上。归纳起来这一方案的主要问题是：不安全、费用大、无保证。2.4交通系统分析-----输油线路阿拉斯加原油输送方案如何由阿拉斯加东北部普拉德霍湾油田向美国本土运输原油的问题。

方案Ⅱ的优点是可以利用成熟的管道输油技术，但存在的问题是：第一，要在沿途设加温站，这样一来管理复杂，而且要供给燃料，而运送燃料本身又是一件相当困难的事情；第二，加温后的输油管不能简单地铺在冻土里，因为冻土层受热溶化后会引起管道变形，甚至造成断裂。为了避免这种危险，有一半的管道需要用底架支撑和作保温处理，这样架设管道的成本要比铺设地下油管高出三倍。2.4交通系统分析-----输油线路阿拉斯加原油输送方案如何由阿拉斯加东北部普拉德霍湾油田向美国本土运输原油的问题。

3决策人员的处理策略

(1)考虑到安全和供油的稳定性，暂把方案Ⅱ作为参考方案做进一步的细致研究，为规划做准备；(2)继续拨出经费，广泛邀请系统分析人员提出竞争的新方案。

2.4交通系统分析-----输油线路阿拉斯加原油输送方案如何由阿拉斯加东北部普拉德霍湾油田向美国本土运输原油的问题。

4．提出了竞争方案Ⅲ其原理是把含10％～20％氯化钠的海水加到原油中去，使在低温下的原油成乳状液，仍能畅流，这样就可以用普通的输油管道运送了。这个方案获得了很高的评价，并取得了专利。其实，这原理早就用于制作汽车的防冻液了，但把这一原理运用到这个工程中来，并断定它能解决问题，这就是一个有价值的创造。2.4交通系统分析-----输油线路阿拉斯加原油输送方案如何由阿拉斯加东北部普拉德霍湾油田向美国本土运输原油的问题。

5．又出现竞争方案Ⅳ正当人们在称赞方案Ⅲ的时候，另有两人提出了竞争方案Ⅳ。这两人对石油的生成和变化有丰富的知识，他们注意到石油埋在地下是油、气合一的，这时它们的熔点很低，经过漫长的年代以后，油气才逐渐分离。他们提出将天然气转换为液态以后再加到原油中去以降低原油的熔点，增加流动性，从而用普通的管道就可以同时输送原油和天然气。与方案Ⅲ相比，不仅不需要运送无用的海水而且也不必另外铺设输送天然气的管道了。这一方案的出现使得人们赞赏不已。由于采用这一方案，仅铺设费就节省了近60亿美元，比方案Ⅲ省了一半。2.4交通系统分析-----输油线路阿拉斯加原油输送方案如何由阿拉斯加东北部普拉德霍湾油田向美国本土运输原油的问题。

这个例子我们看到了系统分析的实际价值。如果当初仅在方案I、Ⅱ上搞优化，即确定最好的管道直径、壁厚、加压泵站的压力和距离等，是无论如何也得不到方案Ⅳ所达到的巨大效益的。这个例子同时也说明了系统分析人员的工作性质应该具有的知识结构以及系统分析工作与专业工程技术工作之间存在的相辅相成的关系。2.4交通系统分析-----日本节能小汽车不变负担准则：日本节能小汽车20世纪70年代初，石油危机爆发后，西方各国石油供应短缺，汽油价格上涨，汽车用户的交通负担显著加重，从而汽车销售量锐减，整个西方工业发达国家的汽车业面临严重的危机。日本汽车工业为了应付这场危机，对汽车设计和生产进行改革，大量生产廉价而节能的小汽车，适应石油涨价后变化了的市场需求。这样，日本汽车工业不但顺利度过了危机，而且很快打入了欧美汽车市场。1980年日本汽车总产量已经超过美国，跃居世界第一位。日本汽车工业应付市场危机采取的行动策略称为不变负担准则。这种准则是站在用户的立场上，很好地解决了产品寿命全周期总成本的问题。2.4交通系统分析-----日本节能小汽车不变负担准则：日本节能小汽车1问题解决前的已知信息：国民年收入10000美元．油价平均上涨4倍；汽车售价每辆5000美元，平均寿命5年；平均日耗油3加仑，涨价前每加仑汽油售价0.2美元。石油涨价后，交通费占年收入的比例上升至20.8％，大大超过了涨价前的12.7％，这对许多汽车用户来说，是难以承受的负担，所以，他们不得不改乘公共汽车上下班和外出。这就是汽车销量大幅度下跌，汽车市场出现危机的根本原因。费用石油涨价前石油涨价后汽车费/年收入10%汽油费/年收入合计：交通费/年收入12.7%20.8%石油涨价前、后的费用分析2.4交通系统分析-----日本节能小汽车不变负担准则：日本节能小汽车2如何应付这场危机?美国第三大汽车公司克莱斯顿公司掉以轻心，认为美国人讲究阔气。不在乎多花汽油费．于是照样生产耗油量大的豪华型汽车，结果跌了跟头，几乎陷于倒闭。日本人则改变生产方针，改变汽车设计，生产出廉价而节能的轻型轿车，使得用户在石油涨价