管理系统工程白思俊第四章第五六章

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1、第五章 系统评价,5.1 系统评价的概念,一、系统评价,系统评价就是评定系统的价值。 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。,价值问题的特点,价值的概念是人们对客观存在的事物从各种各样的分析和观察中抽象出来的； 价值是由评价主体主观感受到的； 价值没有一个绝对的评价尺度。,二、系统评价和决策,系统评价是由评价对象、评价主体、评价目的、评价时期、评价地点等构成的一个综合性问题。 系统评价的首要问题是确定评价尺度 绝对尺度 间隔尺度 顺序尺度 名

2、义尺度 系统评价的任务就是评价主体根据具体情况确定的评价尺度出发，进行首尾一贯的、无矛盾的价值测定，以获得对多数人来说均可以接受的评价结果，为正确决策提供信息。,三、系统评价的步骤及其内容,1.前提条件的探讨 评价目的 使评价系统达到最优 对决策的支持 对决策行为的说明 对问题的分析 评价立场 确定评价主体,1、前提条件的探讨,评价范围 涉及到哪些地区、哪些领域、哪些部门 评价时期 确定系统评价处在系统开发的那个时期，如对新产品开发 初期评价 期中评价 终期评价 跟踪评价,2、评价系统分析,评价系统替代方案及系统所处环境条件的分析 评价系统的功能、费用、时间及使用寿命进行预测和估计 收集评价所

3、需材料,3、评价项目选择,确定评价系统的评价项目和评价指标体系 评价项目的选择要与系统的目标相联系 评价项目之间不宜重叠 多评价项目应对其层次关系进行分析 评价项目的制订 政策性指标 技术性指标 经济性指标 社会性指标 资源性指标 时间性指标,4、评价函数,评价函数就是使评价数量化的一种模型 评价函数的有效性将直接影响到系统评价的有效性 评价函数应该在系统评价人员之间进行充分的讨论,5、评价值的计算,评价尺度的确定 评价项目权重的确定 各指标综合评价值的计算,6、综合评价,综合评价涉及如下各个方面的评价 技术 经济 社会 以新产品开发为例： 经营管理方面 技术方面 市场方面 时间方面 经济方面

4、 体制方面 社会方面,四、系统评价的理论和方法,以数理为基础的理论和方法 以统计为基础的理论和方法 重视决策支持的理论和方法,1、评价理论,效用理论 所谓效用指的是评价主体对某一方案所具有价值的一种判定； 效用意味着选择顺序，没有特定的标准。 效用函数就是具有与效用相同的选择顺序的数量函数。 效用理论就是用数学方法来描述效用与效用函数的关系。,1、评价理论,数量化理论 主要是用统计的方法数量化 通过收集大量数据进行分析 不确定性理论 对于一些不确定性问题，可以按照事件发生的概率进行分析，用期望值作为评价函数 最优化理论 借助于评价对象的数学模型来作为评价函数,2、评价方法,费用效益分析 关联矩

5、阵法 关联树法 可能满意度法 价值分析方法 层次分析法 模糊评价法,5.2 费用效益分析法,一、费用、效益和有效度的基本概念,费用 实现某个系统而投入的资源（人、才、物）的价值 货币与非货币 实际费用与机会费用 内部费用与外部费用 一次性投资费用和日常经营费用 效益 当系统建成运行以后能够换算成货币价值的那部分效果 有效度 用货币以外数量尺度所表示的效果,二、费用与效果的关系,三、费用分析,费用分析就是系统开发及运行全过程所可能发生的全部费用 包括系统开发费用、制造费用及经营费用和收益 通过系统的终值、现值、投资回收期及投资收益率分析,四、费用效益分析,把费用和效果结合起来进行综合分析 费用效

6、益分析的基准： 效率性基准 经济性基准 纯效益基准,5.3 关联矩阵法,关联矩阵法是用矩阵的形式来表示各替代方案有关评价项目，然后进行加权比较的一种综合评价方法。,关联矩阵表,关联矩阵法示例,例，某地区为减少交通事故制定了三个方案： A1（防事故栅栏） A2（人行道） A3（交通信号） 用5个评价指标对方案进行综合评价： 死亡者的减少 负伤者的减少 经济损失的减少 外观 实施费用,方案关于评价项目的效果值,关联矩阵的评价过程,确定评价项目权重 确定评价尺度 根据评价尺度表，对各方案进行综合比较,1.确定评价项目的权重,2.确定评价基准尺度,3.对各方案进行综合评价测定,0.4,0.3,0.1,

7、0.0,0.2,5.4 关联树法,该方法从“我们希望什么”和“为实现这种希望而采取什么样的解决办法（资源、技术等）”两种观点出发将问题整理出来，并把各种因素的关系表现在树形结构上，这种结构就称为关联树。通过关联树可以定量地对系统进行重要度和价值评价。,某地下商场发生火灾时的避难指挥系统的关联树,5.5可能-满意度法,可能满意度法是从替代方案的可能性和满意程度角度进行评价的，评价指标系中有些指标用可能性，有些指标用满意程度，也有二者兼用的。此法有两个要求： 一是要定出指标可能或满意的范围，即可能度的最高与最低点或满意度的最大与最小点； 二是要评出具体方案在这些指标上能达到的可能度和满意度。,5.

8、6 层次分析法,层次分析法是一种实用的多准则决策方法，它把一个复杂问题表示为有序的递阶层次结构，通过人们的判断对决策方案的优劣进行排序。这是一种将定性分析和定量分析相结合的评价决策方法，特别适合于社会经济系统问题的决策分析。,应用层次分析法的步骤,明确问题 建立多级递阶层次结构 建立判断矩阵 相对重要性计算和一致性检验 综合重要性的计算,一、建立问题的递阶层次结构,最简单的层次结构可分为3级： 第1级是目标层，该级是系统要达到的目标。 第2级是准则层，该级列出衡量达到目标的各项准则。 第3级是方案（措施）层，该级排列了各种可能采取的方案或措施。,常见的多级递阶结构类型,完全相关性结构。这种结构

9、的特点是上一层次的每一要素与下一层次的所有要素完全相关,常见的多级递阶结构类型,完全独立性结构。其特点是上一层要素都各自有独立的、完全不同的下层要素。,常见的多级递阶结构类型,混合结构。是上述两种结构的结合，是一种既非完全相关又非完全独立的结构。,二、构造两两比较判断矩阵,判断矩阵是AHP的基本信息，也是进行相对重要度计算，进行层次单排序的依据。判断矩阵是以上一级的某一要素C作为评价准则，对本级的要素进行两两比较来确定矩阵元素的。,判断尺度,示例购买设备问题的判断矩阵,对前面购买设备的例子，如果C为购一台满意的设备，B1为功能强，B2为价格低，B3为维修容易，则判断矩阵如下：,三、相对重要度计

10、算及一致性检验,示例：购买设备问题的权重计算,因此：,相容性分析（一致性检验）,四、综合重要性计算,在计算了各级要素相对于上一级要素的相对重要性以后，即可从最上级开始，自上而下地求出各级上各要素关于系统总体的综合重要度。,投资问题的层次分析法应用示例,某公司有一笔资金可用于4种方案： 投资房地产 购买股票 投资工业 高技术产业 评价和选择投资方案的准则是： 收益大 风险低 周转快 试对4种投资方案做出分析与评价。,层次结构模型,建立判断矩阵及权重计算,综合权重的计算,由以上所示各方案的相对重要性大小可知： 投资房地产是最好的方案 投资股市次之 投资工业第三 投资高技术产业最差,某城市能源系统改

11、造方案的决策,5.7 模糊评价法,模糊评价法是应用模糊集合理论对系统进行综合评价的一种方法，评价结果是获得各种替代方案优先顺序的有关信息。 这种方法应用的对象可以是方案、产品或是各类人员，应用面非常广泛,模糊评价法的步骤,模糊评价法的步骤,例：科研项目的选择问题,某部门为确定同一学科领域的同类科研项目A1, A2, A3, A4和A5的优先顺序，邀请了9名专家对其进行评价。 通过讨论确定评价因素集U为： 立题的必要性（u1） 技术先进性（u2） 实施可行性（u3） 经济合理性（u4） 社会效益（u5） 评价尺度V分为5级：非常必要（0.9）、很必要（0.7）、必要（0.5）、一般（0.3）和不

12、太必要（0.1）,对A1项目的评价测定,5.8灰色评价法,灰色评价法是运用灰色理论将评价专家的分散信息处理成一个描述不同灰类程度的权向量，在此基础上，再对其单值化处理，得到受评结果的综合评价值，进而可进行项目间的排序选优。,灰色评价法评价步骤,灰色评价法评价步骤,第六章 系统决策,6.1 系统决策简介,决策过程是优化的过程，是一个反复分析、比较、综合并最后做出选择的复杂过程。 决策的特点是“人”参与整个决策过程，包括收集可行方案，建立目标集合，进行多目标间的价值权衡，做出风险分析，进行优化分析和方案排序等，都需要依靠决策者和专家的知识、经验和胆识。 决策分析的目的不是代替决策者去做决策，而是改

13、进决策过程，澄清事物的内在复杂性，协助决策者做出满意的决策。,决策分析的类型,确定型 风险型 不确定型,决策分析的步骤,确定决策模型结构 评定后果 评定不确定因素 评价方案 灵敏度分析 针对灵敏因素收集信息 选择方案,6.2 确定型问题和不确定型问题的决策,确定型问题的决策 一般计量方法 经济分析方法 运筹学方法 不确定型问题的决策 悲观主义决策准则 乐观主义决策准则 等可能性决策准则 最小机会损失决策准则 折中主义准则,6.3 效用理论,效用是用一种相对数量指标来表示决策者对风险的态度、对某事物的倾向和对某种后果的偏爱程度等主观因素的强弱程度。一般地说，决策者对某方案的倾向性越强，偏爱程度越

14、大，相应的效用值越大。 效用值的概念首先是由伯努利（Danial Bernoulli）提出的，他认为人们对其钱财的真实价值的考虑与他的钱财拥有量之间有对数关系，即人们在拥有财富多少不一的条件下，增加同样的财富所感受到的效用值是不同的，随着财富的增加，效用值总是在增加，但效用值的增长率是递减的。 利用效用函数作为决策的原则，称为效用值准则。,6.4风险型问题的决策,风险型问题的决策准则：最大期望收益准则、最小期望机会损失准则、最大可能准则、机会均等准则 决策树法：决策树法是应用图论中树图概念进行决策的工具，它以树的生长过程中的不断分支来表示事件发生的各种可能性，以分支和修剪来寻优进行决策。,6.

15、5多目标决策,多目标决策方法是一种从20世纪70年代中期发展起来的决策分析方法，是指决策模型中含有多个目标函数的决策，又称为多准则决策。 主要方法：目标规划法、化多为少法、分层序列法等,6.6结构化问题与非结构化问题决策,结构化问题，简单地说，就是在决策过程开始之前，能够运用确定的数学模型或决策模型通过计算机或其他手段得到满意解的决策问题。运筹学中的方法是结构化问题求解的主要方法。 反之就为非结构化问题，如果介于二者之间，则称之为半结构化问题。常用的非结构化问题的决策技术有定性推理决策法、系统分析决策法、可行性研究、规划决策与导向和软科学决策法等 。,6.7决策支持系统（DSS),DSS是一种能够帮助决策者利用数据和模型，解决半结构化或非结构化问题的以计算机为基础的交互作用系统。 DSS应具有以下5个方面的基本特征： 对管理人员面临的非结构化或半结构化的决策问题提供支持。 应用计算机技术，把模型定量分析方法和数据管理方法结合起来并予以实现。 对环境变化和决策问题的变化要具有一定的柔性。 人机界面友好，非计算机专业人员能够以会话方式使用。 是支持而不是代替决策者。,