系统工程 第五章 系统评价关联矩阵法

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oW j 1, W j 1
j 1
n
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例：某企业为生产某紧俏产品制定了三个生产方案： A1:自行设计一条新的生产线 A2:从国外引进一条自动化程度较高的生产线 A3:在原有设备的基础上改装一条生产线
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一、逐对比较法
逐对比较法是确定评价指标权重的简便方法之一。 基本工作思路是： ①将用于评估各替代方案的评价指标进行逐对比较， 相对重要的指标给予较高的得分，据此可得到各评价 指标的权重； ②根据评价主体给定的评价尺度，将各个替代方案在 不同评价指标下逐一进行对比，得到相应的评价值； ③针对评价值加权求和，进而求得不同方案的综合评 价值，并根据综合评价值进行不同方案的比较。
系统的客观效用是指处在一定状态下的系统功能行为满足外部环境客观 要求的程度，它既是系统状态的函数，又是外部环境的函数。它是客观 存在的，但测量是十分困难的。 系统的主观效用指从某些特定的目的来衡量处于某一特定状态系统，满 足外部环境中某个特定的个人或人群的主观欲望的程度。如某个项目主 观效用的大小，取决于特定的目的，和不同的人和人群的主观欲望。
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系统评价是人们依据确定的目的来测量系统的有关 属性，并将这些属性转化为主观效用，从而综合成 系统的主观效用（价值）的过程。
系统评价就是根据确定的目的，利用最优化的结果 和各种资料，用技术经济的观点对比各种替代方案 ，考虑成本与效果之间的关系，权衡各种方案的利 弊得失，选择出技术上先进经济上合理、现实中可 行的或满意的方案。
分 析 、计算 评价 值
综合 评价
决 策
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关联矩阵法
关联矩阵法主要是用矩阵的形式来表示各替代方案 有关评价指标及其重要度与方案关于具体指标的价 值评定量之间的关系。
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关联矩阵法基本思想
当评价对象时需要从多个角度进行综合考虑时，往往使用关 联矩阵。在关联矩阵中， ①不同的评估角度由不同的评估指标(维度、属性)加以描述； ②不同评估指标对于评价目标的重要性(贡献性)程度由权重加 以描述； ③不同方案针对不同评价指标的满足(响应、实现)程度，即为 不同方案在该指标分量上的评价结果。 关联矩阵法就是通过将不同方案针对不同评价指标的满足 效果用矩阵的形式加以描述，从而使不同方案，可以在根据评 价目标具体分解的基础上，被深入地量化评估比较。
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系统评价问题是由5W1H要素构成的问题复合体。 评价对象（What） 评价主体（Who） 评价目的（Why） 评价时期（When） 评价地点（Where） 评价方法（How）
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评价对象是指接受评价的事物、行为、或对象系统 ，如待开发的产品、待建设或建设中的项目等。熟 悉评价对象是评价系统的基础要素。
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1.逐对比较法 算权重
评价指 标
期望利润 产品成品 率 市场占有 率 投资费用 产品外观
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比较次数
1
1 0
2
1
3
1
4
1
5
6
7
8
9
10
累计 得分 4
权重 0.4 0.3 0.1 0.2 0.0
1 0 0 0 0
1
1 0 1 1 0 0
3 1 2 0
0 0
1
2. 制定评价尺度表 当获得不同指标的重要性程度的序列后，接下来 需要确定不同方案针对各个指标的满足效果。 要度量满足效果，前提是具有度量满足程度的量 纲，类似于度量长度时，所使用尺子的基本刻度 (1mm, 10mm, 10cm, …) ；测量质量时，质量的基 本度量单位(1kg, 2kg, 10kg, …) 评价尺度一般由相关领域的专家来确定，尺度确 定的标准是有利于科学描述评价对象的效果。
评价主体是指评价对象系统价值大小的个人或集体 ，即评价的组织者与专家群体。评价效果的好坏与 评价主体密切相关，他们对评价理论和评价方法掌 握的程度、评价工作所花费的时间与精力的多少决 定了评价效果。
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评价主体根据个人的特点以及当时的环境、评价对 象的性质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。
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评价时期即系统评价在系统开发全过程中所处的阶 段。如对物流系统的评价： （系统实施之前）对物流系统方案的评价；（可 能产生的后果和影响进行评价） （实施过程中）对方案的跟踪评价；（发现问题 、完善方案、对实施过程进行跟踪评价） （实施完成后）对物流系统进行回顾评价；（总 结经验、吸取教训，发现新现象、新规律） （已投入远行的系统）进行运行现状评价；（收 集数据、总结经验，为建造新的系统收集资料）
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系统评价方法 多种多样 代表性方法： 费-效分析法（以经济分析为基础） 关联矩阵法（原理性方法） 层次分析法（评价要素多层次分布） 模糊综合评判法（多评价主体）
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系统评价程序
认识 评价 问题 (5W 1H) 搜集、 整理、 分析 资料 选择评 价方法 、建立 评价模 型
方案 准则
主体
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效用值（无量纲，值域为[0，1]）与益损值（货币 单位）间的对应关系可用效用曲线来刻画。效用曲 线是用于反映决策者对风险态度的一种曲线，又称 “偏好曲线”。通常以益损值为横坐标，以效用值 为纵坐标，把决策者对风险态度的变化在此坐标系 中描点而拟合成一条曲线。
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曲线I严格上凸(下凹)表示效用随着消费者收入的增多而递增 ，但递增速度越来越慢， 即边际效用递减，这样的决策者对于亏 损特别敏感，而大的收益对他的吸引力却不是很大，这种类型的 决策者容易满足，不求大利，只求避风险。保守型决策者厌恶风 险。 曲线Ⅱ是下凸(上凹)的，表示效用随着消费者收入的增多而 递增， 而递增速度越来越快， 即边际效用递增。曲线中间部分 呈下凹形状， 表示决策者专注于想获得大的收益而不十分关心亏 损，这种类型的决策者不易满足。激进型决策者喜欢风险。 直线Ⅲ表示效用与益损值成线性关系。所反映的主体极其理 性，是一种较少主观感受的“机器人”。 评价主体的个性特点及其所处的环境条件，是决定系统结果的重 要因素。
系统评价方法
系统评价原理
解决实际问题时，往往根据系统工程的方法开发出 多个系统解决方案，到底采用哪个方案，哪个方案 最优，就需要对系统进行评价。
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系统评价是人们对系统做出价值判断的过程。 价值的概念： 从哲学意义上来讲，就是评价主体对某个评价对 象在理论上、实践上所具有的作用和意义的认识或 估计； 从经济意义上来讲，就是根据评价主体的效用观 点对于评价对象能满足某种需求的认识或估计。 系统评价中，价值通常被理解为评价主体根据效用 观点对评价对象满足某种需求的认识。
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评价尺度表
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Fra Baidu bibliotek
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二、古林法
古林（A.J.Klee）法是对评价指标间的重要程度 可以作出定量估计时的一种关联矩阵法。
当对各评价项目间的重要性可以做出定量估计时，古林 法比逐对比较法前进了一大步。古林法是确定指标权重和 方案价值评定量的基本方法。 古林法的基本思路 ①正向依次比较相邻指标间的重要性，并确定重要性比例 ； ②以最后一项指标为基准，逆向计算各指标的横向对比权 重。
仍以上例说明古林法求评价指标的权重。
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自上而下，两两比较，用数值表示 重要程度。
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