系统工程第六章系统评价
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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
min
a 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
max
a j _aq
d 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 ij
1mn max ,a j ::: u ij
max{U|j -a」,a j「u2j
d 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:
n
B 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 =1
j#
乘法加权平均法计算A i方案的综合评价值的公式如下:
n
B^ = . 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 =1.5
B2= 0.1 2 0.3 1 0.4 2 0.2 3 = 1.6
B3 =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 >k
⑵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 4
A= 3 3 5
4 2 1
Q 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