5-1系统评价

序 号 1 2 3 4 5 目 标 工程造价 建成年限 建成后 需流动资金 年产值 产值利润率
环境污染程度
单位 万元 年 万元 万元 %
方案1 100 5 45.8 260 12 1 1 1 100 1
Байду номын сангаас
方案2 86 4 33.3 196 15 56.4 50.5 100 1 100
39
四. 效益成本法（费效分析法）
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 标 工程造价 建成年限
建成后需流动资金
单位 万元 年 万元 万元 % 年 万元 万元 %
方案1 100 5 45.8 260 12 10 稍重 312 145.8 214
方案2 86 4 33.3 196 15 10 最轻 294 119.3 246
回顾 (第4章 系统预测)
定性预测方法 专家会议法
Delphi法
时间序列分析 定量预测方法 因果关系分析
移动平均法 指数平滑法 Box-Jenkins法 回归分析法 状态空间分析 Markov预测
1
系统分析的要素结构图
目标 A2
A1
A3 A4
A2 模型 A5
A4 效果
（＋）
费用
（－） 准则
A5 A1
aij a ji 1
方案 i 的最后得分即方阵第 i 行元素的和
a
j =1
n
ij
。
14
1.两两比较法
[例]：
15
2.连环比率法
是一种确定得分系数或加权系数的方法，步骤如下：
由上到下根据上下方案比率填写暂定分数列；
由下到上根据暂定分数填写修正分数列；
将修正分数归一化得到各方案得分系数。
22
[例5-1]
操 作 者 对 各 设 备 的 感 受 情 况
3.专家评分法
每个方案的得分值F也可转化为百分制、10分制、5分制等， 此时得分最高者取满分。 百分制
Bj
其中
Fj
Fmax
j
100
Fmax max{Fj}
还可以计算每个方案的“得分系数”，作为衡量方案优劣 的数量标准：
fj
A3
结论
可行方案
2
第5章
系统评价
3
主要内容
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 概述 层次分析法 网络分析法 模糊综合评价方法 数据包络分析法 Matlab软件在系统评价中的应用
4
5.1 系统评价概述
5
5.1.1系统评价的概念
规划论证阶段 方案阶段 研制阶段 生产阶段 使用阶段
20
2.体操计分法
类似体操比赛的计分方法。 请6位裁判独立地给表演者按照10分制打分，得 到6个评分，去掉最高分和最低分，剩下4个分 数取平均值。
21
3.专家评分法
利用多名专家的经验和感觉，按给定的记分制对 不同方案打分，再计算每个方案的平均分即可。 如对多台设备的操作性进行评价，请若干名专家， 即有经验的实际操作者来试车，专家根据主观感觉和 经验判断。 对每台设备按一定的记分制来打分，将每台设备 得分按专家取平均，即得到该设备的得分数。
，则 1 D
则D=0
当每项指标都令人满意时 k d
1
功效系数法是加权平均法乘法法则的特例。
35
二、功效系数法
[例5.1.6]：某产品4项指标：f1表示产量，允许在40~100件之间变化；f2 表示硬度，允许在3.2~4.4之间变化；f3表示能耗，允许在6.0~8.5kW之 间变化； f4表示合格率，不允许低于50%；显然， f1 、f4越高越好， f3 越低越好，f2适中为好。功效函数如下。
41
五.罗马尼亚选择法
99 (C B) X 1 A B
式中：A 为最好方案的具体数值； B 为最差方案的具体数值； C 为计算方案的具体数值； X 为计算方案的得分数。 2. 确定权重，计算各方案的分数加权和，根据分数加权和的 大小排出方案的优劣顺序。
42
五.罗马尼亚选择法
【例5.1.8】现仍以上述为例，采用罗马尼亚选择法来确定方案的排序。
4. 评价指标要符合国家方针政策
9
四、系统评价的一般步骤
1. 简要说明各个方案，明确系统目标与约束； 2. 建立层次结构评价指标体系； 3. 确定各大类及单项 5. 进行综合评价 评价指标的权重； 总体指标
大类指标1
„
大类指标k
单项指标1
„
单项指标m
单项指标n
4. 进行单项评价
10
6. 给出评价结论
某些问题评价目标可分两类，一是效益，即实现方案后能 得到的收益；另一是成本（或费用），即为实现方案须支付的 投资或费用。将每个方案的效益与成本分别计算后，再比较其 综合指标——效益成本比（或效益费用比），就可评价方案优 劣。显然，效益成本比（或效费比）愈大，方案愈优。 【例5.1.7】设某厂新建工程有三个方案，各方案实现目标的 情况如下表所示，请用效益成本法确定方案的排序。
36
二、功效系数法
• 有两种工艺方案，满足4项指标的情况如下表所示
• 总的功效系数
D 4 d1d 2 d3d 4
• 计算得到：D1=0.752，D2=0.726 • 显然，方案1比方案2好
37
三、主次兼顾法
系统具有多项指标，其中某一项最为重要，而其他指标 在一定的范围内变化。 变原问题为单目标线性规划问题：
32
二、功效系数法
设系统有n项评价指标f1(x)，f2(x)，…，fn(x)，其中有
些越大越好，有些越小越好，其它则要求适中。为了方便
统一处理，为这些指标赋以一定的功效系数 d i ， 一般 di i ( x)。
根据上述对评价指标的不同要求，函数 i ( x) 有不同
形态。
33
二、功效系数法
加法规则各项指标可以线性地互相补偿。
29
一、加权平均法
乘法规则的应用——“理想系数法” ：
（1）用某种评分方法对每个方案的各项功能进行评分； （2）计算功能满足系数；
该方案总分 fi 理想状态总分
（3）按下式计算经济满意系数；
（4）计算方案的理想系数
成本基数 该方案预计成本 ei 成本基数
0.16
0.33 0.11 0.07 1.00
19
5.1.4评价指标数量化方法
1.排队打分法
对已有明确数量值的评价指标，可直接根据 数量值大小排定名次，并确定各方案的无量纲分 值。 具体可采用m级记分制，即最优者记m分， 最劣者记1分，中间方案则采用等步长或不等步长 计分。 也可统一采用10分制。
16
2.连环比率法
[例]: 填写暂定分数 方案 A1 A2 A3 A5没 有比 较， 为1.0 A4 A5 ∑ 暂定分数 2.0 0.5 3.0 1.5 1.0 修正分数fi 得分系数fj
A1的 优越 性是 A2的2 倍
17
2.连环比率法
修正分数，从下向上进行。 方案 A1 A2 A3 暂定分数 2.0 0.5 3.0 修正分数fi 4.50 2.25 4.50 得分系数fj
i fi ei
30
一、加权平均法
[例5.1.5]：森林火警探测系统有四个可行方案，对它们从技术 上按照下表所示的标准进行评分。
评分结果和功能满足系数如下表所示。
31
一、加权平均法
• 成本基数按森林火灾平均损失1/30计算，这里取119万元。各方案 的满意系数如下表所示。
显然，应该取方案C或D
A4
A5 ∑
1.5
1.0
1.50
1.00 13.75
以A5 为基 准， 依次 往上 进行
18
2.连环比率法
得分系数
方案 A1 暂定分数 2.0 修正分数fi 4.50 得分系数fj
4.50 13.75
0.33
A2
A3 A4 A5 ∑
0.5
3.0 1.5 1.0
2.25
4.50 1.50 1.00 13.75
7
二、与系统决策的区别与联系
系统评价 F1 F2 系 统 开 发 … Fn-1 Fn 指标 量纲 一元化 指标 归一化 A1 A2 … An 方案 系统决策 A*实施
指标数量化
其它因素
系统评价与系统开发、系统决策之间的关系
8
三、系统评价的原则
1. 评价要有客观性
2. 方案要有可比性
3. 评价指标要成系统
min(或 max) f i ( x), x R' R' {x | f ' j f j ( x) f ' ' j , j i}
例如一个工厂，要求产品利润高、质量好、成本低、污 染少。如果利润最重要，则可令利润指标最大，其他指标满 足一定的约束条件。
38
四. 效益成本法（费效分析法）
5.1.2评价指标体系的建立
1. 评价指标体系的组成
政策性指标，方针、政策、法令等方面要求； 技术性指标，性能、寿命、可靠性、安全性等； 经济性指标，成本、利润等； 社会性指标，就业、社会福利、污染、环境等； 资源性指标，物资、人力、能源、土地条件等； 时间性指标，进度、试制周期等； 风险性指标，失败的可能；
…
27
一、加权平均法
1.加法规则
i w j aij
j 1
n
0 j 1,
28

j 1
n
j
1
一、加权平均法
2.乘法规则（了解）
n
i aij , i 1, 2,..., m
j
j 1
乘法规则应用场合是要求各项指标尽可能取得较好
的水平，才能使总的评价值较高。不容许哪一项指 标处于最低水平上。 只要有一项指标的得分为0，则总的评价值为0，方 案将被淘汰。
大类指标1
„
大类指标k
单项指标1
„
单项指标m
单项指标n
4. 进行单项评价
13
6. 给出评价结论
5.1.3指标权重的确定方法
1.两两比较法
将方案两两比较打分，然后对每一方案得分求和，并进行百分
化等处理。
0~1打分法（强制确定法）
将n种方案排成n阶方阵，其元素
当方案i优于方案j； 1, 0, 当方案i劣于方案j； aij 0.5, 当方案i和j优劣相当； 空白或1, 当i j (自身相比)。
函数 i ( x)相应的不同形态。
功效系数
d f
d
d
(a) fi越大越好
f
(b) fi越小越好
(c) Fi适中
34
二、功效系数法
把单项评价指标转化为功效系数后，可以用一个总的功效系数 作为综合评价值，该值越大越好。
D n d1 d 2 d n
D的综合性很强。当某项指标
d k 很不满意时，dk 0
方案3 75 3 38.5 220 12.5 10 较轻 275 113.5 242
年产值 产值利润率 发挥效益时间 环境污染程度
总利润(4×6×5)
总投资(1+3) 投资利润率(8/9)
方案排序
40
3
1
2
五.罗马尼亚选择法
用效益成本法评价方案没有严格一致的步骤，随评价和决 策问题的不同，分析内容和方法也不相同。为使多目标评价与 决策问题的解决尽量规范化，罗马尼亚经济学家曾采用了一种 所谓选择法，是一种比较适用的、简便的规范化方法。 步骤： 1. 把表征各个目标的具体数值化为以100分为满分的分数， 这一步称为分数标准化。具体是，分别从各方案的同一个目标 的具体数值去比较方案的得分：最优方案得100分，最劣方案得 1分，其它方案按下式计算得分数X
Fj
F
j 1
n
j
24
3.专家评分法
转化后得到：
25
5.1.5评价指标综合的主要方法
总体指标
综合评价
大类指标1
„
大类指标k
单项指标1
„
单项指标m
单项指标n
26
一、加权平均法
设方案Ai的指标因素Fj的得分（或得分系数）为aij，则 可将aij排列为评价矩阵如下：
指标因素Fj 权重ωj 方 案 Ai A1 A2 ┆ Am F1 ω1 a11 a21 ┆ am1 F2 ω2 a12 a22 ┆ am2 … … … … Fn ωn a1n a2n ┆ amn 综合评价值
论证方案
技术方案
研制方案
生产方案
使用方案
系统评价是根据预定的系统目标，对新开发的或 改建的系统的各种方案，从所涉及和影响的各方面 进行评审和比较，全面权衡利弊得失，评定方案优 劣的过程，它为决策选择最优方案提供科学的依据。
6
一、系统评价的复杂性
复杂系统常常需要实现多个目标，而且需要给出 定量依据，经常会遇到如下困难： 1. 有的指标难以数量化； 2. 不同的指标包含的含义不同，不好比较； 3. 不同指标可能存在矛盾，方案之间各有所长而难 以取舍。 解决上述困难的方法： 1. 指标数量化； 2. 指标无量纲化； 3. 指标归一化。
其它指标。
11
五、评价指标体系的建立
2. 建立评价指标体系的原则


完整性原则；
非相容性原则； 客观性原则； 可测性原则； 简洁性原则。
12
系统评价的一般步骤
1. 简要说明各个方案，明确系统目标与约束； 2. 建立层次结构评价指标体系； 3. 确定各大类及单项 5. 进行综合评价 评价指标的权重； 总体指标