平安系统工程,第五章 平安决策,本章的根本要求：,1.掌握系统平安评价的各种方法及其根本特点,2.能够依据系统平安评价原理和评价方法，对具体系统进行评价，提出改进系统平安性能的意见或意向,平安系统工程,5.1 概 述,决策指人们在求生存与开展过程中,以对事物开展规律及主客观条件的认识为依据,寻求并实现某种最正确(满意)准则和行动方案而进行的活动决策通常有广义、一般和狭义的三种解释决策的广义解释包括抉择准备、方案优选和方案实施等全过程一般含义的决策解释是人们按照某个(些)准则在假设干备选方案中的选择,它只包括准备和选择两个阶段的活动狭义的决策就是作决定,就指抉择决策是人们行动的先导决策学是为决策提供科学的理论和方法,以支持和方便人们做决策的科学;是自然科学与社会科学并涉及人类思维的新兴交叉学科平安系统工程,5.1 概 述(续1),决策的分类方法很多根据决策系统的约束性与随机性原理,可分为确定型决策和非确定型决策确定型决策:在一种已知的完全确定的自然状态下,选择满足目标要求的最优方案确定型决策问题一般应具备四个条件:存在着决策者希望到达的一个明确目标(收益大或损失小);只存在一个确定的自然状态;存在着决策者可选择的两个或两个以上的抉择方案;不同的决策方案在确定的状态下的益损值可以计算。
非确定型决策:当决策问题有两种以上自然状态,哪种可能发生是不确定的,在此情况下的决策称为非确定型决策平安系统工程,5.1 概 述(续2),非确定型决策又可分为两类:当决策问题自然状态的概率能确定,即是在概率根底上做决策,但要冒一定的风险,这种决策称为风险型决策;如果自然状态的概率不能确定,即没有任何有关每一自然状态可能发生的信息,在此情况下的决策就称为完全不确定型决策风险型决策问题通常要具备如下五个条件:存在着决策者希望到达的一个明确目标;存在着决策者无法操作的两种或两种以上的自然状态;存在着可供决策者选择的两个 或两个以上的抉择方案;不同的抉择方案在不同的自然状态下的益损值可以计算出来;每种自然状态出现的概率可以估算出来平安系统工程,5.2 平安决策过程与决策要素,1.决策过程,决策是人们为实现某个(些)准则而制定、分析、评价、选择行动方案,并组织实施的全部活动;也是提出、分析和解决问题的全部过程主要包括 5 个阶段,如图 5-1 所示平安系统工程,5.2 平安决策过程与决策要素(续1),平安系统工程,5.2 平安决策过程与决策要素(续2),2.决策要素,决策单元,所谓决策单元常常包括决策者及共同完成决策分析,研究的决策分析者,以及用以进行信息处理的设备。
它们,的工作是接受任务、输入信息、生成信息和加工成智能,信息,从而产生决策平安系统工程,5.2 平安决策过程与决策要素(续3),准则体系,对一个有待决策的问题,必须首先定义它的准则在现实决策问题中,准则常具有层次结构,包含有目标,和属性两类,形成多层次的准则体系,如图5-2所示平安系统工程,5.2 平安决策过程与决策要素(续4),平安系统工程,5.2 平安决策过程与决策要素(续5),准则体系,准则体系最上层的总准则只有一个,一般比较宏观、笼统、抽象,不便于量化、测算、比较、判断为此要将总准则分解为各级子准则,直到相当具体、直观,并可以直接或间接地用备选方案本身的属性(性能、参数)来表征的层次为止在层次结构中,下层的准则比上层的准则更加明确具体并便于比较、判断和测算,它们可作为到达上层准则的某种手段下层子准则集合一定要保证上层准则的实现,子准则之间可能一致,亦可能相互矛盾,但要与总准则相协调,并尽量减少冗余平安系统工程,5.2 平安决策过程与决策要素(续6),决策结构和环境,决策的结构和环境属于决策的客观态势(情况)为阐,明决策态势,必须尽量清楚地识别决策问题(系统)的组成,、结构和边界,以及所处的环境条件。
它需要标明决策问,题的输入类型和数量,决策变量(备选方案)集和属性集以,及测量它们的标度类型,决策变量(方案)和属性间以及,属性与准则间的关系平安系统工程,5.2 平安决策过程与决策要素(续7),决策结构和环境,决策变量亦称可控,(,受控,),变量,，,它是决策,(,评价,),的客观对象在自然系统中,，,决策变量集常以表征系统主要特征的一组性能、参数形式出现,，,由它们可以组合出无限多个备选方案,，,方案是连续型,，,其范围由一组约束条件所限制而在实际,(,社会,),系统中，例如平安系统,因变量之间,，,变量与属性之间的结构过于复杂,，,有许多是半结构化甚至非结 构化形式,尚难以给予形式化的表述,所以决策变量常以有限个离散的备选方案的形式出 现决策变量的这两种类型,(,连续、离散,),导致了两类不同的决策方法,有人称前者为多目标决策,，,称后者为多属性决策,，,二者又统称为多准则决策平安系统工程,5.2 平安决策过程与决策要素(续8),决策结构和环境,决策的环境条件可区分为确定性和非确定性两大类由于决策是面向未来发生事件所作的抉择,所以决策的环境条件都带有不确定性,只是在很多情况下,正常环境出现的概 率很大,非正常条件发生的可能性很小,(,即近似认为是小概率事件,),而认为环境条件是确定的。
在非确定性中,又分因果关系不确定的随机型和排中律不确定的模糊型开展初期的经典决策,就是在随机环境下进行的单准则优选,称之为统计决策平安系统工程,5.2 平安决策过程与决策要素(续9),决策规则,决策就是要从众多的备选方案中选择一个用以付诸,实施的方案,作为最终的抉择在作出最终抉择的过程中,要按照多准则问题方案的全部属性值的大小进行排序,从而依序择优这种促使方案完全序列化的规则,便称为,决策规则决策规则一般粗分为两大类:最优规则和满,意规则最优规则是使方案完全序列化的规则,只有在,单准则决策问题中,方案集才是完全有序的,因此,总,能够从中选中最优方案平安系统工程,5.2 平安决策过程与决策要素(续10),决策规则,然而在多准则决策问题中,方案集是不完全有序的,准则之间往往存在矛盾性,不可公度性(各准则的量纲不同),所以,各个准则均最优的方案一般是不存在的因而,只能在满意规则下寻求决策者满意的方案在系统优化中,用“满意解”替“最优解”,就会使复杂问题大大简化决策者的满意性一般通过所谓“倾向性结构（信息）”来表述,它是多准则决策不可缺少的重要组成局部平安系统工程,5.2 平安决策过程与决策要素(续11),3.平安决策,平安决策与通常的决策过程一样,应按照一定的程,序和步骤进行。
不同的是,在进行平安决策时,应根据,平安问题的特点,确定各个步骤的具体内容1),确定目标,决策过程首先需要明确目标,也就是要明确需要解,决的问题对平安而言,从大平安观出发,平安决策所,涉及的主要问题就是保证人们的生产平安,生活平安和,生存平安但是这样的目标所涉及的范围和内容太大了,以至于无法操作,应进一步界定、分解和量化平安系统工程,5.2 平安决策过程与决策要素(续12),(2),确定决策方案,在目标确定之后,决定人员应依据科学的决策理论,对,要求到达的目标进行调查研究,进行详细的技术设计、,预测分析,拟出几个可供选择的方案平安系统工程,5.2 平安决策过程与决策要素(续13),(3),潜在问题或后果分析,对平安问题,考虑其决策方案后果,应特别注意如下,一些潜在问题:,人身平安方面:应特别注意有无生命危险,有无造,成工伤的危险,有无职业病和后遗症的危险人的精神和思想方面:是否会造成人的道德、思想,观念的变化,是否会造成人的兴趣爱好和娱乐方式的变化,是否会造成人的情绪和感情方面的变化,是否会加重人,的疲劳,带来精神紧张,影响个人导致不平安感或束缚感,的产生等人的行为方面:能否造成人的生活规律、生活方,式变化,以及生活时间的划分等。
平安系统工程,5.2 平安决策过程与决策要素(续14),(4),实施与反响,决策方案在实施过程中应注意制定实施规划,落实,实施机构、人员职责,并及时检查与反响实施情况,使决,策方案在实施过程中趋于完善并到达预期效果平安系统工程,5.3 定性属性的量化,1.量化等级与范围,在某个属性上对假设干个不同物体进行区分时,一般人,能够正确区别属性等级在 5 级至 9 级之间所以,我,们推举定性属性量化等级取5级至9级,可能时尽量用9个,等级量化等级见下表,平安系统工程,5.3 定性属性的量化(续1),2.量化方法,通过决策者(专家)定性分析,分等级量化的结果,由于客观事物的复杂性、多样性和主观认识的局限性,所以往往具有不确定性、模糊性和随机性,可以采用集,值统计原理广集专家意见,改善定性属性量化的有效,性平安系统工程,5.3 定性属性的量化(续2),3.属性函数F(X)标准化,(1)多属性决策,在多属性决策问题(MADPMP)的各属性函数j(x),(j=1,2,.,m)之间，普遍存在下述3个方面的问题无公度性即各j(x)的量刚不同，不便于相互比较和综合运算变化范围不同不便于比较综合运算凡得益性属性，通常希望愈大愈优；,凡损耗性属性，一般希望愈小愈优先。
平安系统工程,5.3 定性属性的量化(续3),(2)标准化处理算法,常用的标准化处理算法较多，在选用时需注意量化标,度（序、区间和饿比列标度），允许进行变换的形式，,以免标准化后影响决策的质量平安系统工程,5.3 定性属性的量化(续4),4.权重及其量化方法,权重是表征子准则或因素对总准则或总目标影响或作,用大小的量化值1),重要性权,对于子准则(因素)的相对地位、作用,以及政策,导向,鼓励等决策者的期望性因素,常用定性定量相结合,的方法,根据专家或决策者的相对重要性信息进行量化平安系统工程,5.3 定性属性的量化(续5),(2),信息量权重,2,由于各准则值所包含的信息量不同,它们对被评价,方案(决策方案)的作用也就不同考虑信息量不同产生,的影响的量化值称为信息量权重另外,当某些准则值在各被评价方案之间差异较大,时,其分辨能力较强,包含的信息量就多,它们在综合评,价、最终决策中的作用就大,其信息权重系数也较大平安系统工程,5.3 定性属性的量化(续6),(3),独立性权重系数,3,虽然在理想准则体系中,要求准则具有无冗余性,在多属性决策方案中,希望属性之间具有独立性,但由,于平安系统的高度复杂性,准则体系中各准则之间难免,有局部重复信息存在,使它们在综合评价或决策过程中,过多地发挥了作用,为此,提出用独立性权重来抵前“,过多”的影响。
平安系统工程,5.3 定性属性的量化(续7),(4),组合(综合)权重,根据MADMP 的实际需要和可能,可以从上述3 个方,面的权重中选用,当用两种以上的权重时,就存在一个,如何组合的问题,常用的有两种算法求取组合(综合)权,重,平安系统工程,5.4 平安决策方法,1.,确定性多属性决策方法,(1),优势法,该方法的操作过程是,从备选方案集 R 中:,R=,x1,x2,x3,x4,任取两个方案,(记为X1 和X2),假设决策者(或决策分析者)认为(或决策矩阵A已知)X1 劣于X2,则剔去X1,保存X2;假设无法区分两者的优劣时,皆保存将留下的非劣方案与 R 中的第三个方案X3作比较,如果它劣于X3,则剔去前者,如此进行下去,经 n-1 步后便确定了非劣解集R*pa平安系统工程,5.4 平安决策方法(续1),(2),连接法(满意法),该方法要求决策者对表征方案的每个属性提供一个,可接受的最低值,称为切除值(cut-off values)只,有当一个方案的每个属性值均不低于对应的切除值时,该方案才能保存即方案,x,被接受,即,:,式中 j0j 个属性的切除值平安系统工程,5.4 平安决策方法(续2),(3),别离法,该方法用来筛选方案时仍要对每个属性设定切除值,但和连接法不同的是,并不要求 每个属性值都超过这个值,只要求。