系统工程第六章系统评价
系统工程方案评价方法
系统工程方案评价方法一、引言系统工程是一种综合性、系统性的工程方法,它以系统的观点和方法来进行系统的设计、分析、开发和管理。
系统工程方案评价是对系统工程方案进行综合性评价和分析,以确定系统方案的可行性、先进性、经济性和科学性,从而为系统工程的实施提供科学依据和决策支持。
本文将结合系统工程的理论与方法,对系统工程方案评价的方法进行探讨和分析。
二、系统工程方案评价的基本原则系统工程方案评价是一种复杂的工程活动,它需要综合运用多种方法和技术,同时也需要在实践中不断总结经验,形成一系列的评价原则。
系统工程方案评价的基本原则包括多因素综合、多层次评价、科学决策和综合效益等。
具体来说,系统工程方案评价应当综合考虑系统工程方案的技术、经济、社会和环境等多个因素,进行多层次、多角度的评价,以科学的方法进行决策,并注重综合效益的实现。
这些原则将有助于系统工程方案评价工作的科学性、实用性和可操作性。
三、系统工程方案评价的方法体系系统工程方案评价的方法体系包括多种方法和技术,能够全面、系统地对系统工程方案进行评价和分析。
具体包括概念评估、需求分析、方案设计、方案分析、方案优选、方案实现等多个环节,每个环节都有相应的方法和技术支持。
概念评估主要从需求出发,对系统工程方案进行初步评估;需求分析主要从需求角度出发,对系统工程方案的需求进行清晰明确地分析;方案设计主要对系统工程方案进行方案设计;方案分析主要对系统工程方案进行分析评价;方案优选主要从多个方案中选取最优方案进行实施。
这些方法和技术通过相互配合,构成了系统工程方案评价的完整体系。
四、系统工程方案评价的方法工具在系统工程方案评价中,需要借助多种评价方法和技术工具来进行分析和评价,以提高工作效率和准确度。
常用的方法工具包括层次分析法、敏感性分析、模型仿真、成本效益分析等。
其中层次分析法是一种逐级分解、逐层比较的方法,适合于多因素、多目标的系统工程方案评价。
敏感性分析能够帮助识别系统工程方案中的主要影响因素和风险点,有利于提高评价的准确性。
系统评价ppt课件
4 评价函数的确定
评价函数是一个数学模型 评价函数是多属性、多目标的 不同的评价问题对应于不同的评价函数 同一问题可用不同的评价函数
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5 评价值的计算
权重的确定的意义 权重确定的方法 计算
16
6 综合评价
综合评价的作用 综合评价的途径
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第三节 系统评价的理论与方法
理论 效用理论 确定性理论 不确定性理论 模糊集理论 最优化理论
B=(0.25, 0.42, 0.17, 0.17) 所以综合而言,电视机还是比较好的比重大。
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习题2:
用于教师讲课质量的评估 设讲课评价因素集U,评语等级集V U={清楚易懂u1,教材熟炼u2,生动有趣u3,板书整洁u4} V={很好v1,较好v2,一般v3,不好v4}
R是从U到V的模糊关系,它的元素rij表示从第i个因素着眼, 对被评教师讲课作出第j 种评语的可能程度。设对李老师就“清 楚易懂”这个因素考虑,全班有40%的人说“很好”,50%的人说 “较好”,10%的人说“一般”,便认为李老师讲课若从“清楚 易懂”方面考虑,应得的评价向量为(0.4,0.5,0.1,0)。
0.3 0.3
0.5 0.4
0.5 0.5
0.3 0.8
0.7 0.7
0.5 0.4
0.5 0.7
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二、模糊综合评价
设对一个评价问题有:评判因素集U={u1,…,un};评价集 V= {v1, …,vn};各评价指标的权重分别为W1,W2,…,Wn。 则综合评价问题可描述为计算模糊乘积U·V。
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例题 用模糊综合评价法对某新产品进行综合模糊评价
例:某服装厂对一新产品进行评判:
系统工程
通过权威部门及人士讨论决定评价指标为五项,它们分别是: (1)期望利润;(2)产品成品率;(3)市场占有率;(4)投资费用;(5)产 品外观。
根据专业人士的预测和估计,实施这三种方案后关于五个评价项目 的结果如表6—2所示。 表6—2方案实施结果例表
期望利 润 (万 元)
产品成 品率 (%)
市场占 有率 (%)
评价时期即系统评价在系统开发全过程中所处的阶段。如以企业开 发新产品为例,其评价过程一般可分为四个时期,即:(1)期初评价。 这是在制定新产品开发方案时所进行的评价。其目的是为了及早沟通设 计、制造、供销等部门的意见,并从系统总体出发来研讨与方案有关的 各种重要问题。例如新产品的功能、结构是否符合用户的需求或本企业 的发展方向,新产品开发方案在技术上是否先进、经济上是否合理,以 及所需开发费用及时间等等。通过期初评价,力求使开发方案优化并做 到切实可行。可行性研究的核心内容实际上就是对系统问题(产品开 发、项目建设等)的期初评价;(2)期中评价。这是指新产品在开发过程 中所进行 的评价。当开发过程需要较长时间时,则期中评价一般要进行数次。通 过期中评价,主要是验证新产品设计的正确性,并对评价中暴露出来的 设计等问题采取必要的对策;(3)期末评价。这是指新产品开发试制成 功,并经鉴定合格后进行的评价。其重点是全面审查新产品各项技术经 济指标是否达到原定的各项要求。同时,通过评价为正式投产作好技术 上和信息上的准备,并预防可能出现的其它问题;(4)跟踪评价。为了
X1 X2 …. Xj …. Xn V1(加权 W1 W2 …. Wj …. Wn 和) A1 V11 V12 …. V1j …. V1n V1=
A2 V21 V22 …. V2j …. V2n
…… ….. ….. …. ….. …. …..
安全系统工程与安全评价课件
二、常用的安全评价方法
8. 故障类型和影响分析(FMEA) • 是系统安全工程的一种方法,根据系统可以划分为子系统、设备
和元件的特点,按实际需要,将系统进行分割,然后分析各自可 能发生的故障类型及其产生的影响,以便采取相应的对策,提高 系统的安全可靠性。
二、常用的安全评价方法
• ①故障:元件、子系统、系统在运行时,达不到设计规定的要求, 因而完不成规定的任务或完成的不好。
二、常用的安全评价方法
11.人员可靠性分析(HRA--Human Reiliability Analysis)
• 人的行为受很多因素影响。这些“行为成因要素”(Performance Shoping Factors, PSFs) 可以是人的内在属性,如紧张、情绪、教 养和经验,也可以是外在因素,如工作间、环境、监督者的举动, 工艺规程和硬件界面等。影响人员行为的PSFs数不胜数。尽管有 些PSFs是不能控制的,许多却是可以控制的,可以对一个过程或 一项操作的成功或失败产生明显的影响。
第六章安全系统工程与安全评价本章主要内容?61安全系统工程概述?62安全评价概述?63安全评价单元的划分?64安全评价方法选择?65安全评价结论及报告?66安全评价方法举例64安全评价方法选择?一安全评价方法概述?安全评价方法是进行定性定量安全评价的工具?安全评价内容十分丰富安全评价目的和对象不同安全评价的内容和指标也不同
二、常用的安全评价方法
4. 预先危险分析方法(Preliminary Hazard Analysis, PHA) • 起源于美国军用标准安全计划要求方法。是在一项工作开始之前,
为了实现系统安全而进行的初步或初始的分析,包括设计、施工、 和生产前,首先对系统中存在的危险性类别,出现条件、导致事 故的后果进行分析,其目的是识别系统中的潜在危险,确定其危 险等级,防止危险发展成事故。
第六章 人机环境系统工程
人的构成 信号接触器- 信号接触器-视、听、触、味、嗅、肤、体 信号分析器- 信号分析器-大脑 效应器- 效应器-手、脚、口、体、腺、生物电 机的构成:操纵;运转; 机的构成:操纵;运转;显示 环境的构成:自然环境;社会环境; 环境的构成:自然环境;社会环境;技术环境
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三、人-机-环境系统设计 人能通过感觉器官十分敏感地接受综合信息, 人能通过感觉器官十分敏感地接受综合信息,识 别物体的状态、大小、颜色、阅读文件,分别声音, 别物体的状态、大小、颜色、阅读文件,分别声音, 并且将这些信息通过大脑进行分析和决策。 并且将这些信息通过大脑进行分析和决策。但是人的 能力也受到多种因素的限制:信息通道小, 能力也受到多种因素的限制:信息通道小,内存信息 数量有限,大脑的计算、思维、 数量有限,大脑的计算、思维、决策速度不及计算机 感觉器官信息接受能力有限,不能看到红外线、 ;感觉器官信息接受能力有限,不能看到红外线、紫 外线,不能听到次声与超声波, 外线,不能听到次声与超声波,对仪表的认读速度慢 受生理和心理因素的影响,功能发挥可靠性, 。 受生理和心理因素的影响,功能发挥可靠性,尤 其是人会疲劳,不可能长时间的工作;对环境敏感。 其是人会疲劳,不可能长时间的工作;对环境敏感。
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三、人-机-环境系统设计
环境从如下五方面承担自己的功能: 环境从如下五方面承担自己的功能:在 系统运转过程中不断提供物资与能源。 系统运转过程中不断提供物资与能源。接受 系统的排放,并予以消化。 系统的排放,并予以消化。创造人机良好工 作的周边环境。 作的周边环境。 用环境设施来承担机械群 体的某些共性功能。 体的某些共性功能。从社会角度解决系统运 行问题。 行问题。
6
三、人-机-环境系统工程的研究范畴
第六章 系统评价
评价目的是为了更好的决策,就是让 自己和他人能更好地领会和认识某种人类 行为的手段。 评价系统范围的界定主要是确定系统
的边界,范围不应过大,以免使评价问题
过分复杂,也不应过小,以免忽略重要的
影响因素而失系统性。
9
一、系统评价要素
评价时期主要是确定评价处于系统开发全
过程的哪个阶段,以新产品开发为例,评价时
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二、系统评价的一般过程 评价指标的选择 评价指标必须与评价目的和目标密切相关。
评价指标应当构成一个完整的体系,全面反映
评价对象的各个方面。 评价指标尽可能的少,以降低评价负担。
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二、系统评价的一般过程 从指标值的特征看,可以分为定性指 标和定量指标,定性指标用定性语言作为 指标描述值,定量指标用数据作为指标值。 从指标值的变换对评价目标的影响来看, 可以将指标分为极大型指标(又称效益法求出各指标的权重,结果如 表所示,
评价 指标 x1 x2 x3 x4 x5 比较次数 累计 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 得分 1 1 1 0 3 0 1 1 0 2 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 4 权 重 0.3 0.2 0 0.1 0.4
方案 准则 主体 选择评价 方法、建立 评价模型
分析、 计算 评价 值
综合 决 策 分析
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二、系统评价的一般过程
评价资料收集
这一过程主要是对评价系统的功能、
费用、时间及使用寿命等进行预测和估计,
为设定评价尺度、建立评价函数等收集评 价所需的相关资料。
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二、系统评价的一般过程 评价指标的选择 系统的评价指标是对系统进行评价的基 本依据。任何一个指标都反映和刻画系统的 一个方面 。 评价指标的选择是评价目标与实际情况 共同决定的,具体选择是要注意:
第6章-系统评价
v2n
v2 w1v21 w2v22 wnv2n
……… ……… ………
Am vm1 vm2 ………
………
vmn
vm w1vm1 w2vm2 wnvmn
逐对比较法
方案的效果
死亡者的减少 负伤者的减少 经济损失的减少 外 实施费用
(人)
(人)
(百万)
观 (百万)
A1
5
10
10
差 20
投产后的若干年内,每隔一定时间对其进行评价
5. 评价系统环境的分析
技术的、经济的(经营管理)、社会的(人及集团) 影响
二、评价指标的选择
和评价目的密切相关 构成一个完整的体系 指标总数应尽可能少
四.评价函数的确定
评价函数是使评价定量化的一种数学模型,不 同问题使用的评价函数可能不同,相同问题也 可以使用不同的评价函数。对选用什么样的评 价函数也必须做出评价。
替代方案
2、确定性理论:主要用统计的方法使评价数量化 3、不确定理论:多数情况时发生在含有部确定性因
素的决策问题中。如果掌握概率的话,可以使用期 望值作为评价函数
4、非精确理论:模糊性评价 5、最优化理论:线性规划、整数规划、动态规划、
多目标规划等运筹理论
6-4费用-效益分析
一、 费用、效益和有效度的基本概念 1.费用(详见教材) (1)货币费用与非货币费用 (2)实际费用与机会费用 (3)内部费用与外部费用 (4)一次投资费用与日常经营费用
Fn S
投资回收的必要条件为: K R r
当Fn<=0时,即当n年后投资全部回收完,则有
n 1 lg( R ) lg(1 r) R Kr
关联矩阵表
x x 1 2 ……… w w 1 2 ……… A1 v11 v12 ………
系统工程复习题及答案
系统⼯程复习题及答案《系统⼯程》复习题及答案第⼀章⼀、名词解释1.系统:系统是由两个以上有机联系、相互作⽤的要素所构成,具有特定功能、结构和环境的整体。
2.系统⼯程:⽤定量与定性相结合的系统思想和法处理⼤型复杂系统的问题,⽆论是系统的设计或组织的建⽴,还是系统的经营管理,都可以统⼀的看成是⼀类⼯程实践,统称为系统⼯程。
3.⾃然系统:⾃然系统主要指由⾃然物(动物、植物、矿物、⽔资源等)所⾃然形成的系统,像海洋系统、矿藏系统等。
4.⼈造系统:⼈造系统是根据特定的⽬标,通过⼈的主观努⼒所建成的系统,如⽣产系统、管理系统等。
5.实体系统:凡是以矿物、⽣物、机械和⼈群等实体为基本要素所组成的系统称之为实体系统。
6.概念系统:凡是由概念、原理、原则、法、制度、程序等概念性的⾮物质要素所构成的系统称为概念系统。
⼆、判断正误1.管理系统是⼀种组织化的复杂系统。
( T )2.⼤型⼯程系统和管理系统是两类完全不同的⼤规模复杂系统。
( F )3.系统的结构主要是按照其功能要求所确定的。
( F )4.层次结构和输⼊输出结构或两者的结合是描述系统结构的常⽤式。
( T)三、简答1.为什么说系统⼯程时⼀门新兴的交叉学科?答:系统⼯程是以研究⼤规模复杂系统为对象的⼀门交叉学科。
它是把⾃然科学和社会科学的某些思想、理论、法、策略和⼿段等根据总体协调的需要,有机地联系起来,把⼈们的⽣产、科研或经济活动有效地组织起来,应⽤定量分析和定性分析相结合的法和电⼦计算机等技术⼯具,对系统的构成要素、组织结构、信息交换和反馈控制等功能进⾏分析、设计、制造和服务,从⽽达到最优设计、最优控制和最优管理的⽬的,以便最充分填发挥⼈⼒、物⼒的潜⼒,通过各种组织管理技术,使局部和整体之间的关系协调配合,以实现系统的综合最优化。
系统⼯程在⾃然科学与社会科学之间架设了⼀座沟通的桥梁。
现代数学法和计算机技术,通过系统⼯程,为社会科学研究增加了极为有⽤的定量法、模型法、模拟实验法和优化法。
安全工程学6.1安全系统工程与安全评价
• 1976年日本劳动省颁布了“化工厂六阶段安全评价法”
2020/10/14
安全第一,预防为主
8
§6.2安全评价概述
一、安全评价国内外发展概况
(二)国内概况
• 20世纪80年代初期,安全系统工程引入我国, 安全检查 表、事故树分析、故障类型及影响分析、事件树分析、预 先危险性分析、危险与可操作研究、作业条件危险性评价 等取得应用。
2020/10/14
安全第一,预防为主
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二、安全评价目的、意义
2、 安全评价目的:
• 安全评价的目的是寻求最低事故率、最少损失和 最优的安全投资效益。安全评价可以达到以下目 的:
➢ 1)提高系统本质安全化程度;
➢ 2) 实现全过程的安全控制;
➢ 3)建立系统安全的最优方案,为决策提供依据;
➢ 4)为实现安全技术、安全管理的标准化和科学化 创造条件。
• 采用系统工程的原理和方法,识别、分析和评价 系统中的危险性,为调整工艺、设备、操作、管 理、生产周期和费用等因素提供依据,以使系统 所存在的危险要素得到消除和控制,使事故的发 生减少到最低程度,从而达到最佳的安全状态。
• 安全系统工程就是应用系统工程的原理和方法, 分析、评价及消除系统中的各种危险,实现系统 安全的一整套管理程序和方法体系。
2020/10/14安全第一,预防为主源自7§6.2安全评价概述
一、安全评价国内外发展概况
(一)国外概况
• 1964年,美国道(DOW)化学公司开发出用于化工生产 装置的评价方法“火灾、爆炸危险指数评价法”,几经修 改,7版。
• 1974年英国帝国化学公司(ICI)蒙德(Mond)部在道化 学法的基础上,引进毒性的概念,提出了 “蒙德火灾、 爆炸、毒性指标评价法”。
系统工程:系统评价方法
4
3 1 2 0
0.4
0.3 0.1 0.2 0.0
评价尺度例表
评价尺度(得分) 评价指标 期望利润(万 元) 产品成品率 (%) 市场占有率 (%) 投资费用(万 元) 产品外观
5
4
3
2
1
800以上 97以上 40以上 20以下 非常美观
701-800 96-97 35-39 21-80 美观
601-700 91-95 30-34 81-120 比较美观
投资效果好(T) (目的层)
风险程度(I1)
资金利润率(I2)
转产难易程度(I3)
(准则层)
产品1(P1)
产品2(P2)
产品3(P3)
(方案层)
AHP方法的基本工具——判断矩阵
判断矩阵标度定义
标度 1 3 5 含义 两个要素相比,具有同样重要性 两个要素相比,前者比后者稍微重要 两个要素相比,前者比后者明显重要
模糊综合评判法(多评价主体)
二、关联矩阵法
Ai (i 1, m)
:评价对象(可替代且非劣的方案)
X j ( j 1, n) :评价指标(准则、项目) n j :评价指标权重,o j 1, j 1
j 1
二、关联矩阵法(续)
Vij Ai A1 A2 Am …
j
Xj
X1
0.648 0.122
(3.804)
[注] Wi的求取采用方根法(几何平均值法) I1
P1 P2 P3
P1 1 3 5
P2 1/3 1 3
P3 1/5 1/3 1
Wi 0.406 1.000 2.466
Wio 0.105 0.258 0.637
判断矩阵及其分析处理举例(续)
第六章 系统评价之层次分析法
六、判断矩阵一致性检验
由于判断矩阵是人们主观评估给出的, 由于判断矩阵是人们主观评估给出的,所以完全有可能出现类 甲比乙极端重要,乙比丙极端重要,而丙又比甲极端重要” 似“甲比乙极端重要,乙比丙极端重要,而丙又比甲极端重要” 的严重违反逻辑的错误。如果用这样的判断矩阵选择方案, 的严重违反逻辑的错误。如果用这样的判断矩阵选择方案,其 可靠性难以保证。 可靠性难以保证。
1.900 0.318 0.782
0.633 0.106 0.261
求根法
2.466 0.405 1
特征值的计算
最大特征值λ可由下式求出: 最大特征值 可由下式求出: 可由下式求出
λmax =
1 ( AW )i ∑ n i wi
五、构造判断矩阵
在递阶层次结构中,设上一层元素C支配着下一层元素 在递阶层次结构中,设上一层元素 支配着下一层元素 两两比较对C的相对重要度 形成比较矩阵。 的相对重要度, u1,u2, … ,un,两两比较对 的相对重要度,形成比较矩阵。 将各种因素对于上层元素的重要性做两两比较, 将各种因素对于上层元素的重要性做两两比较,相对重要程 度按1-9比例标度权重 比例标度权重。 度按 比例标度权重。
W1 /W1 W1 /W2 L W1 /Wn W1 W2 /W1 W2 /W2 L W2 /Wn W2 AW = M = nW M W /W W /W L W /W W n 1 n 2 n n n
的特征值, 是 的特征向量 的特征向量。 则n是A的特征值,W是A的特征向量。 是 的特征值
3.037 − 3 = 0.0185 3 −1
八、计算各层元素对目标层的组合权重,对候选方 计算各层元素对目标层的组合权重, 案进行排序
系统工程导论ppt第六章系统评价方法课件
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
6.1.2、系统评价的特性
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
6.1.2、系统评价的特性
• 评价结果的近似性。
• 解决问题的方法:为了提高系统评价结果的精确性,
降低其近似性,在系统评价的工作中可采用增加评价者的 数量和和提高评价者的素质的方法。即有足够的数量专家 参加评价工作,以反映社会代表性,一般应超过30人;其 次,要求参加系统评价的专家要客观、公正,且具有渊博 的知识,对被评价系统有较深的了解。
• 评价结果的近似性。
• 原因:由于事物客观效用是客观存在的,而评价得到的结 果是评价者的主观效用; 其次参加系统评价工作者只是 社会的某一部分,由于认识的局限性,他们的主观欲望与 整个社会的要求之间不可避免地存在差异。用评价者主观 欲望来代替客观效用、用少部分人的主观欲望来代替整个 社会的要求必然是一种近似。
• 选优提交决策。由于评价指标体系和评价模型中的不可能 包含系统所有东西,其次系统环境变化、决策者的生存环 境和心态的变化,导致最优方案在实施过程中遇到困难, 所以应对评价对象的结果进行综合考虑,以便提供正确的 决策依据。提交的报告除提供最优方案外,还应提出相应 的实施条件
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
系统工程(6.2)--系统评价方法习题
第六章 系统评价方法一、名词解释1.系统评价:系统评价就是全面评定系统的价值2.评价对象:评价对象是指接受评价的事物、行为或对象系统3.评价主体:评价主体是指评定对象系统价值大小的个人或集体4.评价目的:评价目的即系统评价所要解决的问题和所能发挥的作用5.评价时期:评价时期即系统评价在系统开发全过程中所处的阶段6.效用:评价主体根据个人的性格特点以及对未来的展望等因素,对于某种利益和损失有自己独到的感觉和反应,这种感觉和反应就是效用。
二、简答1.简述系统评价在管理系统工程中的作用。
答:系统评价在管理系统工程中是一个非常重要的问题,尤其对各类重大管理决策是必不可少的。
它是决定系统方案“命运”的一步重要工作。
是决策的直接依据和基础。
简单的说,系统评价就是全面评定系统的价值。
三、应用(1) 计算AHP判断矩阵的重要度3213215231B B B B B B A解答:首先将矩阵补充完整151215132311321321B B B B B B A计算:(10)464.015121466.2513874.02311333231=⨯⨯==⨯⨯==⨯⨯=W W W 归一化处理:122.0648.0230.0464.0466.2874.0874.0030201===++=W W W(2)从下图提供的信息分析I 、II 、III 所反映的决策人对风险的不同态度,并作简要说明(10)解答:曲线I 所反映的决策人的特点是:他对肯定能得到的某一益损值的效用,大于对带有风险的相同甚至更大的益损期望值的效用。
属于这种类型的决策人对利益的反应比较迟缓,而对损失则比较敏感。
这是一种谨慎小心、避免风险、不求大利的保守型决策人。
曲线III 所反映的决策人的特点恰恰相反。
这种决策人对损失的反映迟缓,而对利益则比较敏感,是一种不怕风险、谋求大利的进取型决策人。
曲线II 所反映的是一种中间型决策人,他对能够得到的益损期望值本身与效用大小看成是正比关系。
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第六章系统评价6.1基本概念系统评价就是从技术、经济、管理、社会、环境等多种角度出发对系统方案进行全面分析、测定和考察,获取定量和定性的评价结果,为系统决策选择最优方案提供科学依据。
系统评价一般要遵循以下步骤:⑴ 明确评价目的和评价方案,深入分析各评价方案的特点和优缺点;⑵ 确定由所有单项和大类指标组成的评价指标体系;⑶ 拟定评价指标量化依据,确定各项评价指标的权重;⑷ 进行单项评价,分析各项指标的实现程度;⑸ 建立评价模型,进行单项指标的综合处理,得到大类指标值;⑹对各方案作出整体综合评价,并根据评价原则,作出评价结论。
系统评价指标体系是由若干个单项评价指标组成的整体。
评价指标体系要完整、科学合理,要形成系统,能反映出所要解决问题的各项要求,反映待评系统的各个方面。
以下是评价指标体系通常应该包括的一些大类指标。
⑴政策性指标。
反映政府的方针政策、法律法规和发展规划等方面的要求。
⑵ 技术性指标。
描述系统的各种技术参数的指标。
⑶经济性指标。
描述系统经济特征的参数指标,通常有成本、利润和税金、投资额、流动资金、投资回收期、建设周期等。
⑷ 社会性指标。
如对地区综合发展的影响的能力、提供的就业机会、产生的社会福利等。
⑸ 资源性指标。
如工程项目中的物资、人力、能源、矿产、土地等。
⑹ 环境指标。
反映对生态环境方面影响的指标,如污染、破坏、环境与生物保护等。
⑺时间性指标。
如工程进度、时间节约等。
目前系统评价方法已经有数十种之多,下面将介绍其中几种常用方法。
6.2评价指标的规范处理在系统评价中,不同的评价指标往往具有不同的含义和量纲。
对于这些具有不同量纲的指标,通常需要进行无量纲化(归一化)处理,然后才可以使用。
设有n个评价因素指标b1, b2,…,b n, m个评价对象A1, A2, A m,评价对象A i相应于评价因素b j的属性为a j,那么对不同类型的评价指标,可分别采用下面的处理方法。
⑴对于评价指标为效益型的指标,有mina j — a j ……d j max m^ ■ =1,2,,m,j=12 ,n(6-1)a j _a j式中,d j为a j处理后的指标值,a m ax, a:in分别为b j指标的最大值和最小值。
⑵对于成本型指标,有maxa j _aqd j 耐i =12…,m, j =1,2,…,n (6-2)a j _a j对于区间型指标,有4 U1j - a ij1mn max ,a j ::: u ijmax{U|j -a」,a j「u2jd j = *1 (6-3)a j [U ij , u2j ]彳 __________ a j _U2j __________________max{u ij _a;in,a:ax_口2汀'印式中,[U ij,U2j]为指标的最佳稳定区,其余符号意义同上。
⑷ 对于定性评价指标,如优、良、中、及格、差等,可事先建立相应的分值表,将其量化。
例如,[优,良,中,及格,差]可量化为[1.0,0.8,0.7,0.6,0.5]。
常用的系统评价指标数量化方法主要有:专家评分法、体操计分法、排队计分法等。
专家评分法是邀请专家打分。
体操计分法是和体操比赛中裁判打分相类似的一种方法,即首先由若干专家各自独立的给出指标的分值,然后舍去最高分和最低分,再将余下的分值取平均,就得到该项指标的最后分值。
排队打分法是对m种方案采取m级记分制,最优者记m分,最劣者记1分,中间各方案可以等步长记分,也可以不等步长记分。
6.3评价指标的主要综合方法将各评价指标数量化,得到各个可行方案的所有评价指标的无量纲的统一得分以后,通过一定的方法对这些指标进行处理,就可以得到每一方案的综合评价值,再根据综合评价值的高低就可以排出方案的优劣顺序。
6.3.1 加权平均法加权平均法分为加法加权和乘法加权两种形式。
设方案A i的指标因素b的得分为a ij。
加法加权平均法计算A i方案的综合评价值的公式如下:nB j = " ,j a”, i = 12,, m(6-4)j壬n 式中,为A j方案的综合评价值,■ j为权系数,满足0_ 'j _1, X冷j =1j#乘法加权平均法计算A i方案的综合评价值的公式如下:nB^ = . j a ij , i = 1,2, ,m(6-5)j#式中k j为权系数。
例如,某建设工程有3种施工方案可供选择,共有工期、成本、工程质量、施工难易程度4项评价指标。
评价指标的专家评分和权系数如表6-1所示。
表6-1按加法加权平均法计算各方案的综合评价值,有B i =0.1 1 0.3 2 0.4 1 0.2 2 =1.5B2= 0.1 2 0.3 1 0.4 2 0.2 3 = 1.6B3 =0.1 1 0.3 3 0.4 3 0.2 1 =2.4因为B3> B2> B1,所以方案3最优,方案2次之。
采用公式(6-5),可以按乘法加权平均法计算出各方案的综合平均值。
确定合理的权值是一项困难的工作,通常可请专家评定。
对于专家评定出的结果,可采用下述序列矩阵法计算权值。
⑴确定排列矩阵A。
设k名专家对n项指标的重要性,分别评分a j,如表6-2所示。
表6-2实际上是专家对指标重要性的排序矩阵A:A= (a ij) n >k⑵计算综合排序矩阵B。
矩阵A给出了各专家对指标重要性的评分。
在此基础上,指标之间要进行两两比较。
现用一个例子说明。
设排序矩阵A为:1 5 3 '2 4 4A= 3 3 54 2 1Q 1 2」A是3名专家对5项指标重要性的评价结果。
现将第一项指标和第二项指标作比较。
据第一名专家意见,两项指标重要性之比为1:2,比值1/2小于1,取为0 ;根据第二名专家意见,比值为5/4,大于1,取为1 ;根据第三名专家,比值3/4,小于1,取为0。
于是指标1和指标2两两比较的结果为0+1+0=1。
同理,进行第二项指标和第一项指标的比较。
根据第一名专家,比值为2/1,取为1 ;根据第二名专家,比值4/5,取为0;根据第三名专家,比值4/3,取为1。
于是指标2和指标1的比较结果为1+0+仁2。
如此计算下去,并将其结果填入相应的矩阵元素中,得矩阵B 表示指标之间两两比较的重要性得分。
例如,指标1比指标3的得分为1,而指标3比指标1的得分为2,这说明指标3比指标1重要。
一般地,矩阵B 可写作二(b qpk式中,b qp =為(a qj —a pj ) p,q =1,2, ,nj 二若a qj - a pj,则a qj - a pj = 1;若a qi 岂 a pj ,贝y a qj —a^=0。
⑶计算重要性系数。
以上述的矩阵 B 为例。
B 的第一行各元素表示指标1与各项指标两两比较后的重要性得分,其和(0+1+1+2+2=6 )表示指标1的总得分。
B 的第二行各元素之和(2+0+1+2+2=7 )表示指标2的得分。
同理可得出指标3、4、5的总得分分别为 8、4、5,这些总得分也就是各项指标的重要性系数。
上述计算过程可写作nW j = ' bjp ,j=1,2, ,n pm进一步,还可以将 W j 规范化w jn' w jj ¥以上是确定重要性系数的一种方法。
此外,还有其他方法,如算术平均法等。
6.3.2功效系数法设系统有n 项评价指标,其中既可有定性的,也可有定量的。
现在分别为每个指标定 义一个功效系数d j ,0-d j -1,当第i 个指标最满意时,d i =1,最不满意时,d i =0。
然后再计算各个方案的总功效系数,并按总功效系数值进行评价。
常用的总功效系数 D 的定义为Didd --d n(6-6)将D 作为单一评价指标,并希望 D 越大越好。
6.3.3理想解法设评价对象 A 相应于评价因素 b j 的属性为a j ,,经规一化处理后得 d j 。
所有的d j 组成•0 2 1 0B = 22 1111 2 2 1 2 2 0 2 2 1 0 1 1 2 0/wj整个系统的评价矩阵d ii d 2i理想点的概念如下:在指标对方案的评价值而言越大越好的情况下,**** T则称d = (d j ,d 2,…,d n )为理想点。
定义方案A 与理想点间的欧氏距离为L 「,i) = ' '2(d ; -d j )2距离越小,该方案越接近理想点,故可采用 6.3.4主次兼顾法设系统具有项指标f i (X), f 2(X),…,f n (X),X ・R ,如果其中某一项最为重要,假设为f l (x),希望它取极小值,那么我们可以让其它指标在一定约束范围内变化,来求f i (x)的极小值,也就是说,将问题化为单项指标的数学规划:Imin f i (x), x RR '二{x| £ 飞 £(x)乞 f i , i =2,3 n, x R}例如某生产企业,要求产品成本低、质量好,同时还要求污染少。
如果降低成本是当 务之急,则可以让质量指标和污染指标满足一定约束条件而求成本的极小值;如果控制污染、保护环境是当务之急之急,则可以让成本指标和质量指标满足一定约束条件而求污染的极小6.4费用一效益分析费用一效益分析是常用的系统评价方法。
费用是指实现系统目标而投入的资源(资金、 劳动力、材料、能源等)的价值,而效益是指系统目标实现后所带来的经济效益和社会效益。
费用通常包括以下四种形式的费用。
⑴ 货币费用与非货币费用。
有些费用如噪音污染造成的损失难以用货币表达,称为非 货币费用。
⑵ 实际费用与机会费用。
实际费用是指实际支付的费用。
机会费用是指系统使用的资 源如用于其他用途时本来可以带来的最大价值。
当对备选方案进行评价时,有时仅考虑实际费用还不够全面,还应从机会费用的角度进行分析比较。
⑶内部费用和外部费用。
⑷一次投资费用和日常经营费用。
有时候效益难以换算成货币,也可以用有效度的概念来表示系统的效益。
进行效益一费用分析的关键问题是正确测定效益和费用,以及如何估计长期投资和效 益的社会折现率。
系统费用和效益之间一般存在着S 形曲线关系,即当费用达到一定程度后,效益才能明显表现出来。
此后效益随着费用增加而迅速增加。
但当费用超过一定值后, 效益趋于不变。
使用费用一效益分析法时,常用的评价标准有以下三种。
d m1 d m2d mn取 d ; rmaxg },J i 空m(6-7)min L( ■ ,i)作为最终评价选择标准。
d i2 d 22 d 1 nd 2n⑴ 效率性标准。
其原则是在一定费用条件下,效益好的方案为好方案。
⑵ 经济性标准。
其原则是在一定效益条件下,费用少的方案为好方案。
⑶纯效益标准。
其原则是效益减去费用后的余额(称为纯效益)最大的方案为好方案。