道路和交通系统分析课件

五、系统的评价
例如，在评价系统的费用和效益时，评价基 准可以从下述三种基准中选用。即： （1）以各替代方案效益相同为基准，选择费 用最小的方案为最优方案。 （2）以各方案费用相同为基准，选择效益最 大的方案为最优方案。 （3）以效益费用比为基准，选择效益费用比 最大的方案为最优方案。进行系统的经济 评价时，必须考虑到时间价值的影响。
目
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章
录
系统与系统分析概念 线性规划 动态规划 非线性规划 图论 排队论（已学过） 预测 决策分析 经济分析与评价
第一章 系统工程与系统分 第一章 引论 析基本概念
系统与系统工程 系统分析
主要内容和重点： 系统的概念、特性与形态、系统工程方法 论的基本特点、系统分析的基本概念、系统分 析的步骤 、系统的模型化 、系统的最优化 、 系统评价 、系统决策分析
图3 系统分析的目的
最优系统方案
一、系统分析的基本概念
系统分析可概括为以下几个步骤： (1)系统目的的分析和确定 (2) 系统模型化 (3) 系统最优化 (4) 对解的评价 具体的步骤流程如教本P8图1-4。
二、 系统目的的分析与确定
这是系统分析的最初阶段，步骤与内容： (1) 对象系统的定义 (2) 目的和目标的分析与确定 (3) 技术条件的分析和定义 (4) 系统功能的分析与定义 (5) 根据概略模型探讨成功的可能性 (6) 若不能取得可以成功的技术条件时，则采 取下述措施之一： ①修改概略模型； ②重新对功能技术条件进行分析； ③重新对目的、目标进行分析。
min f (x) g i (x) 0, i 1,2,..., m s.t. h ( x ) 0 , j 1 , 2 ,..., p j
预备知识
有时可写成：
min f (x)
h (xx ) , nj | 1 ,2, p S j 0 E g ,2,, m, i (x) 0, i 1
四、系统的最优化
系统最优化是通过模型进行的。图 1-4 所示的框图中，表示了系统最优化的一般 步骤，图中分别就数学模型、图象模型等 表示了最优化过程。 上述最优化方法的具体内容将在第二章 至第六章中详细介绍。
五、系统的评价
系统评价就是指从技术和经济等多个方 面对所设计的各个替代方案的最优解进行评 价，通过分析和评价，从中选择在技术上是 先进的，在经济上是合理的方案作为最优系 统方案。 对系统进行评价，首先必须确定评价基准 ，即确定各种替代方案优先选用顺序的标准 。评价基准一般根据系统的具体情况而定。
该方法大致可分为下列三个步骤 (1)．系统分析； (2)．系统设计； (3)．系统的综合评价
。 ：
系统的要求
系统的设计
分 析 评 价
综 合
图2 系统工程基本处理方法框图
系统分析
一、系统分析的基本概念
系统分析的目的：通过分析比较各种替代 方案的费用、效益、功能和可靠性等各项技 术经济指标，得出决策者决策所必须的资料 和信息，以便最后获得最优系统方案。图3表 示。 系统问题 系统分析
构 思 计 划 分 析 设 计 改 进 运 行
图1 系统建立流程图
把上述系统工程的基本处理方法具体化 ，那就是在系统工程中最常使用的系统分析 、系统设计方法。这种方法不但用于系统设 计阶段，还可用于系统规划阶段及系统制造 与运行阶段，以求得系统的合理规划、系统 的最优制造方法及系统的最优运行方式。
六、系统决策分析
所谓决策，就是根据客观可能性，借助 于一定的理论、方法和工具，进行科学的 分析、正确的计算和判断后的一种行动推 测。决策科学是现代科学管理的关键。 系统决策分析就是根据系统评价的结果 ，对多个系统方案进行抉择。人们对确定 条件下的情况，是容易作出直接判断、进 行决策的，但对含随机性条件及不确定条 件的情况，进行决策就困难了，必须借助 于决策理论，第八章中予以介绍。
二、系统工程
系统工程方法论的基本特点可归纳如下： (1) 研究方法上的整体性 (2) 应用技术上的综合性 (3) 处理问题上的科学性 按时间顺序可分为下述三个阶段： ● 系统规划阶段 (2) 系统设计阶段 (3) 系统制造和运行阶段
系 统 规 划 系 统 设 计 系 统 制 造 与 运 行
问题的提出 目标的确定 具体条件的确定 系统计划 概略设计 系统分析 方案确定 详细设计 试 制 运 制 造 行
系统与系统工程
一、系统的概念、特性与形态
所谓系统，是指由相互作用、相互依赖 而又能相互区别的若干组成部分（单元）组 合而成的，具有特定功能的有机整体。 系统四个特征： 整体性 相关性 目的性 环境适应性
一、系统的概念、特性与形态
系统形态可分为以下几类： • 自然系统与人造系统 • 实体系统与概念系统 • 动态系统与静态系统 • 控制系统与行为系统
第四章 非线性规划
预备知识 一维搜索 无约束极值问题的解法 有约束极值问题及求解（重点） 在道路交通工程中的应用
预备知识
一、一般描述 目标函数或约束条件出现非线性函数时 ，则这样的极值问题就是非线性极值问题 或非线性规划。 数学模型的一般形式如下：
min f (x) g i (x) 0, i 1,2,...,m s.t. h j (x) 0, j 1,2,...,p
三、系统的模型化
模型分类： (1)形象模型 (2)抽象模型 ① 模拟模型。 ② 数学模型。 ③ 概念模型。 对模型的要求一般为： (1)．现实性。 (2)．简洁性。 (3)．适应性。
三、系统的模型化
建立数学模型来说，可有以下几步： (1)．分析模型的使用目的和要求，并确定模型的功能。 (2)．根据目的要求，从时间和空间等方面来明确系统和 环境等的边界条件。 (3)．确定构成系统功能的最小单位，也就是说把系统划 分成若干可以模型化的单元（或子系统），它可根据 模型的使用目的来确定。 (4)．分析和掌握模型化对象（单Baidu Nhomakorabea或子系统）的特点， 主要因素和逻辑结构，最后建立模型。 (5)．应用最优化理论和系统控制理论，分析和明确整个 系统的特点，同时讨论适用的最优化方法。