第二章系统分析与评价课件

第二章系统分析与评价系统分析概述系统分析的定义系统分析的要素系统分析的步骤系统的模型化系统模型的概念系统模型的分类与作用建立系统模型的原则和方法系统的评价系统评价的概念单目标价值的系统评价方法多目标综合价值评价方法一、系统分析概述1.系统分析的定义广义：系统工程的同义语狭义：系统工程的一个逻辑步骤，即用科

学和数学方法对系统进行研究的一种方法。系统分析是应用建模、优化、仿真等技术对系统的各个方面进行定量

和定性的分析，为选择最优的系统方案提供决策依据的分析研究过程。系统分析的工具是电子计算机系统分析的主要方法是最优化方法，如：规划论、图论、排队论等。系统分析2.系统分析的要素兰德公司的系统分析人员，曾对系统分析所要解决的问题作过如下的论述：要明确系统希望达到的目的和目标。确定要达到的目的和目标所需的各种装备和技术条件。要计算各种替代方案所需的费用和能获得的经济效益。建立各种替代方案及其相应的模型。根据有关的技术经济指标等设计价值系统，确定评价准则。根据这些系统分析需要解决的问题，后来人们总结出系统分析的要素：目的和目标、替代方案、模型、费用和效益、评价准则、结论系统分析要素结构图目标模型A1A3A2A5A4研究可行方案效果（+）

+费用（-）

-

评价准则A1A2A4A5评

价A3结论3.系统分析的步骤界定问题确定目标提出方案建立模型分析效果综合评价决策满意否是否二、系统模型化1.系统模型的定义系统模型是一个系统某一方面本质属性的描述，它以某种确定的形式（如：文字、符号、图表、数学公式等）提供关于该系统的知识。注：对同一个系统根据不同的研究目的，可以建立不同的系统模型；另一方面，同一种模型也可以代表多个系统。例如：y

=k

x(k为常数)几何上：代表一条通过原点的直线代数上：代表比例关系设k=π，x代表直径，则y

表示圆周长设k

表示弹性刚度，x表示伸长量，则y

表示弹簧力大小设k=a表示加速度，x=m

代表质量，则y

表示物体所受外力的大小2.系统模型的特征系统模型反映着实际系统的主要特征，但它又高于实际系统而具有同类问题的共性。一般说来，一个适用的系统模型应该具有如下三个特征：①它是现实系统的抽象或模仿；②它是由反映系统本质或特征的主要因素构成的；③它集中体现了这些主要因素之间的关系。3.系统模型的分类抽象模型实物模型原样模型相似模型模拟模型图式模型数学模型实体模拟模型计算机模拟模型系统种类繁多，作为系统的描述——系统模型的种类也是很多的。主要介绍常用的几种系统模型及基本的分类法。模

型系统模型的另一种分类方法有时将系统模型分为物理模型、文字模型、和数学模型三大类。系统模型物理模型数学模型文字模型比例模型相似模型网络模型图表模型逻辑模型解析模型现

实实

体系

模统

型系统模型的其他分类方法分类原则模型种类1按建模材料不同抽象模型、实物模型2按与实体的关系形象、类似、数学3按模型表征信息的程度观念性、数学、物理4按模型的构造方法理论、经验、混合5按模型的功能结构、性能、评价、最优化、网络6按与时间的依赖关系静态、动态7按是否描述系统内部特性黑箱、白箱8按模型的应用场合通用、专用4.系统模型的作用直观和定量经济上考虑（成本低）便于抓住问题的本质特征便于优化能够模拟试验5.建立系统模型的主要方法直接分析法（推理法）系统模拟法数据分析法（统计分析法）试验分析法混合法三、系统的评价1.系统评价概述系统评价的复杂性系统评价的定义所谓系统评价，就是评定系统备选方案的价值，也就是利用模型和各种资料，根据技术、经济、

环境等方面的客观要求，从系统整体出发，分析

对比各备选方案，权衡个方案的利弊得失，并考

虑成本与效益的关系，选出最佳方案的过程。2.系统评价的方法（1）单目标价值评价方法a.模糊评分法（专家打分法）b.两两比较法0-1打分法0-4打分法多比例打分法备注：“良”得3分，“可”得2分，“差”得1分a.模糊评分法（专家打分法）操样机Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ作者1差可差可良2良差差差可3可差良可差4可可良可可5差差可可可6可可良可可7差差可良可8可可可可良9良可良良良10差可可良良11可可差良可单目标价值评价方法（续）aij=1, 当方案i

比j

优时；0, 当方案i

比j

劣时；—, 当方案i=j

时b.

两两比较法（1）0-1打分法设有n

种方案，排成一个n×n

的方阵，其元素为：0-1打分法实例方方案j案iⅠⅡⅢⅣⅤ得分Ⅰ—11013Ⅱ0—1012Ⅲ00—011Ⅳ111—14Ⅴ0000—0∑10b.

两两比较法（续）aij=

3，aji=1,aij=

aji=2,当方案i

比j

稍微优越时；当方案i、j同等优越时时（2）0-4打分法设有n

种方案，排成一个n×n

的方阵，其元素为：aij=4，aji=0

,当方案i

比j

显著优越时；0-4打分法实例方方案j案iⅠⅡⅢⅣⅤ得分Ⅰ—43029Ⅱ0—4138Ⅲ10—146Ⅳ433—313Ⅴ2101—4∑40多比例打分法实例方方案j案iⅠⅡⅢⅣⅤ得分Ⅰ—10.80.10.52.4Ⅱ0—0.90.30.61.8Ⅲ0.20.1—0.20.91.4Ⅳ0.90.70.8—0.83.2Ⅴ0.50.40.10.2—1.2∑10（2）多目标价值综合评价方法a.平均值法指标Fj方案AiF1F2…Fn综合评价值ViA1v11v12…v1nV1A2v21v22…v2nV2Amvv…vVb.加权法指标FjF1

F2

…

Fn综合评价值Vi权重aja1

a2

…

an方案AiA1

A2v11

v12v21

v22……v1nv2n实例评价值目标性能成本

进度

可靠性动力消耗综合评价值方案a1=0.4a2=0.3a3=0.1a4=0a5=0.2A1523850727852.8A2786446543461.8A3442256608045.8c.效益成本法在系统评价中，把所有的评价指标分两类：一类是效益，一类是成本。将个方案的效益与成本分别计算后，再比较效益/成本，就可以评价方案的优劣。效益/成本愈大，方案愈好。例、某厂为扩大生产，准备新建一厂房。为此提出三个方案，如下表所示，请用效益成本法对三个方案进行评价。序号指标单位第1方案第2方案第3方案1造价万元10086752建成年限年5433建成后需流动资金万元45.833.338.54建成后发挥效益时间年1010105年产值万元2601962206产值利润率%121512.5指标单位方案1方案2方案3总利润额万元312294275全部投资额万元145.8119.3113.5利润高于投资的余额万元166.2174.7161.5投资利润率%214246242从表中可以看出，第二方案是最优的。d.罗马尼亚选择法首先，标准化（即无量钢化处理）。把表征各指标的具体数值化为以100分为满分的分数。标准化时，分别从各指标去比较方案的得分，最好的方案得100分，最差的方案得1分，居中得方案按下式计算得分：其中，A—最好方案指标值，B—最差方案指标值，C—居中方案指标值其次，根据各指标的重要性确定权系数。最后，用加权平均法计算各方案的总分数。选择总分数最大的方案为最优方案。序号指标第1方案第2方案第3方案权系数1造价156.4100402建成年限150.4100403建成后需流动资金110058.8405年产值100138.1306产值利润率110017.580从表中可以看出，第二方案是最优的。7环境污染程度11006720补充作业某厂新建工程拟定了四个方案，各方案的主要指标如下表所示，请分别用效益成本法和罗马尼亚选择法帮助该厂领导做出正确评价和选择。（设评价方案应着重考虑投资收