5 第五章 系统评价

主要战术技术性能指标 结构工艺性 控制系统品质（质量） 生产检测系统 技术资料 勤务处理 建设速度 国内适应能力 教育训练 成本
13
1.

主要战术技术性能指标
射程与起飞重量比 最小射程（死区） 速度（平均） 战斗部重量与起飞重量比 垂直破甲厚度 可靠性 命中率 射速 操作方式 隐蔽性 发射方式
二、功效系数法
函数 i ( x)相应的不同形态。 d d d
(a)
(b)
(c)
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
则D=0
当某项指标都令人满意时
该方案总分 fi 理想状态总分
3.按下式计算经济满意系数；
成本基数 该方案预计成本 ei 成本基数
4.计算方案的理想系数
i fi ei
[例]：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。

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。
有5台设备，15个操作者，其操作感受情况如下表所示。
20
三、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
Fj Fmax
j
100
其中
F个方案的“得分系数”，作为衡量方案优 劣的数量标准：
fj
Fj
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。

此外，在不同的时期，评价标准可能变化，造成 指标体系可能不同；考虑的重点不一样，各评价 指标的重要性不一样，即权重可能不同。
典型人机系统的评价指标
导弹武器系统的评价指标
指标大类：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

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
三、系统评价的原则
1.
要保证评价的客观性
资料全面可靠，人员有代表性和全面性，人员能自 由发表意见且无倾向性，等等。
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。
二、与系统决策的区别与联系

系统评价是技术工作，由技术人员完成；系统 决策是领导工作，由领导者最终完成，更多是 一种艺术。 系统评价可给出方案优劣性的评定结果，是决 策的主要依据；但系统决策还受某些隐蔽、难 以描述或不宜公开的因素影响。
F
j 1
n
j
前例转化后得到：
22
四、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。 1. 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, 当方案i劣于方案j； aij 0, 0.5, 当方案i和j优劣相当； 空白或1, 当i j (自身相比)。
j
j 1
n
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。
加法规则各项指标可以线性地互相补偿。
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；

5.3 指标综合方法

加权平均法 功效系数法 主次兼顾法 效益成本法
罗马尼亚选择法
分层系列法
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 A1 A2 ┆ Am F1 ω1 a11 a21 ┆ am1 F2 ω2 a12 a22 ┆ am2 … … … … … Fn ωn a1n a2n ┆ amn 综合评价值
方案2 86 4 33.3 196 15 10 最轻 294 119.3 246 1
方案3 75 3 38.5 220 12.5 10 较轻 275 113.5 242 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。
四、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； 其它指标。
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。
三、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。
2. 3. 4.
要保证方案的可比性 评价指标要系统化 评价指标要符合国家方针政策
系统评价的步骤
1.
简要说明各方案，明确系统方案的目标体系和约束条 件； 确定由所有单项和大类指标组成的评价指标体系； 确定各大类及单项评价指标的权重；
2. 3.
4.
5. 6.
进行单项评价，查明各项评价指标的实现程度；
进行综合评价，综合各大类指标的价值和总价值； 给出评价结论，包括对方案的优劣分析、排序，对评 价结论的分析意见等。
d k 1 ，则 D 1
功效系数法是加权平均法乘法法则的特例。
[例]：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。
如前例。填写暂定分数：
方案 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
A1 A2 A3 A4
A5没 有比 较， 为1.0
A5
∑
修正分数，从下向上进行。
方案 A1 A2 A3 A4 暂定分数 2.0 0.5 3.0 1.5 修正分数fi 4.50 2.25 4.50 1.50 得分系数fj
排队打分法
体操计分法 专家评分法 两两比较法 连环比率法
一、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。

二、体操计分法
方 案 Ai
一般思路
i w j aij
j 1
n
一、加权平均法
1.加法规则
i j aij , i 1, 2,..., m
j =1
n
0 j 1,

j 1
n
j
1
[例]：有3个方案，5项指标，数据如下。试计算 各方案综合评价值。
2.乘法规则
i aij , i 1, 2,..., m
序号 目 标 1 工程造价 2 建成年限 建成后需流动资金 3 4 年产值 5 产值利润率 6 发挥效益时间 7 环境污染程度 总利润(4×6×5) 8 9 总投资(1+3) 10 投资利润率(8/9) 方案排序
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 3
显然，应该取方案C或D
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。
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
。
如前例：
2. 0~4打分法 类似0~1打分法，但分数划分更细。 n阶方阵的元素
当方案i显著优于方案j； 4, 3, 当方案i稍微优于方案j； 2, 当方案i和j优劣相当； aij 1, 当方案j稍微优于方案i； 0, 当方案j显著优于方案i； j 空白, 当i （自身相比）。

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 d 3 d 4
计算得到：D1=0.752，D2=0.726 显然，方案1比方案2好 。
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：
min( 或 max) f i ( x), x R' R' {x | f ' j f j ( x) f ' ' j , j i}

5.1 概述

系统评价的复杂性
系统评价应遵循的原则

评价指标体系的建立
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，存在如下困难：
1. 有的指标难以数量化； 2. 不同指标可能存在矛盾，方案之间各有所长而难取舍； 3. 评价指标和结果易受评价主体的主观因素影响。
第五章 系统评价
主要内容

5.1 概述
5.2 评价指标的数量化方法 5.3 指标综合方法
5.4 模糊综合评价方法
什么是系统评价
系统评价是根据预定的系统目标，采用系 统分析方法，对新开发的或改建的系统的各 种设计方案，从所涉及和影响的各方面（技 术、经济、社会、生态、政治、军事等）进 行评审和比较，全面权衡利弊得失，以评定 方案优劣，为决策选择最优方案提供科学的 依据。
A5
∑
1.0
1.00
13.75
以A5 为基 准， 依次 往上 进行
得分系数
方案 A1 A2 A3 A4 A5 ∑ 暂定分数 2.0 0.5 3.0 1.5 1.0 修正分数fi 4.50 2.25 4.50 1.50 1.00 13.75 得分系数fj
4.50 13.75
0.33 0.16 0.33 0.11 0.07 1.00
14
5.

技术与资料
技术成熟程度 资料齐全程度 掌握程度 外协程度
8.

国内适应能力
车辆配套能力 直升机配套能力 配套件配套能力 材料来源 投资能力
10.

成本
导弹系统成本 资料与专利成本 维护保障成本—全寿命费用
15

5.2 评价指标的数量化方法

aij a ji 4
如前例：
3. 多比例打分法 0~4打分法的扩展，分档更细。要求两方案得分 和为1，其比例可为1:0，0.9:0.1，0.8:0.2，0.7:0.3， 0.6:0.4，0.5:0.5。
如前例：
五、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：
1. 由上到下根据上下方案比率填写暂定分数列； 2. 由下到上根据暂定分数填写修正分数列； 3. 将修正分数归一化得到各方案得分系数。
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。
四. 效益成本法（费效分析法）
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】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。