系统分析与评价课件.ppt

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1、系统分析与评价系统分析与评价第1页，此课件共38页哦系统问题系统问题系统分析系统分析最优系统方案最优系统方案图图3 系统分析的目的系统分析的目的 第第2章章 系统分析与评价系统分析与评价1 1 系统概述系统概述第2页，此课件共38页哦系统分析的定义系统分析的定义 vv中国大百科全书中国大百科全书中国大百科全书中国大百科全书 应用建模、仿真等技术对系统的各个方面进应用建模、仿真等技术对系统的各个方面进行行定量和定性定量和定性定量和定性定量和定性的分析，为选择的分析，为选择最优的系统方案最优的系统方案提提供决策依据的分析研究过程。供决策依据的分析研究过程。v现代科学技术词典现代科学技术词典 系系系

2、系统统统统工工工工程程程程指指指指推推推推断断断断假假假假想想想想系系系系统统统统所所所所有有有有可可可可能能能能的的的的后后后后果果果果，这这这这些些些些推推推推论论论论与与与与系系系系统统统统的的的的性性性性能能能能、费费费费用用用用、质质质质量量量量、市市市市场场场场行行行行情情情情等等等等等有关。等有关。等有关。等有关。第3页，此课件共38页哦 v美国大百科全书美国大百科全书为为了了获获得得组组成成系系统统的的对对象象（objects）的的的的内内内内部部部部作作用用和和相相互互关关系系的的的的最最最最好好好好理理理理解解解解，以以以以便便便便组组组组织织织织成成成成和和和和控控控控制

3、制制制庞庞庞庞大而复杂的系统而进行的（定量和定性）大而复杂的系统而进行的（定量和定性）大而复杂的系统而进行的（定量和定性）大而复杂的系统而进行的（定量和定性）分析分析分析分析。系系统统分分析析专专门门用用用用于于于于包包包包含含含含人人人人的的的的因因因因素素素素和和和和系系系系统统统统中中中中人人人人的的的的因因因因素素素素之之之之间间间间的的的的行行行行为为为为关关关关系系系系以以以以及及及及人人人人-机机机机组组组组份份份份的的研研究究,例例如如地地方方政政府府的的社社社社会会会会福福福福利利利利系系系系统统统统,污污污污水水水水处处处处理理理理系系系系统统统统,分分分分布布布布式式式式

4、生生生生产产产产系统系统系统系统.对物理过程系统（如天气系统、炼油厂等）的对物理过程系统（如天气系统、炼油厂等）的对物理过程系统（如天气系统、炼油厂等）的对物理过程系统（如天气系统、炼油厂等）的研究常常用冠以系统理论、系统科学或系统工程的研究常常用冠以系统理论、系统科学或系统工程的研究常常用冠以系统理论、系统科学或系统工程的研究常常用冠以系统理论、系统科学或系统工程的方法论来进行的。方法论来进行的。方法论来进行的。方法论来进行的。第4页，此课件共38页哦小小结结：系系统统分分析析的的含含义义可可以以从从不不同同的的角角度度来来理理解解，有有时时系系统统分分析析的的含含义义窄窄到到只只与与数数据

5、据处处理理有有关关，或或者者作作为为成成本本效效益益分分析析的的同同义义词词，广广义义的的系系统统分分析析几几乎乎与与系系统统方方法法、系统工程系统工程方法论同义。方法论同义。作为这门课程，我们采用作为这门课程，我们采用中国大百中国大百科全书科全书的定义。的定义。第5页，此课件共38页哦二、二、广义的系统分析（系统工程的方法论）广义的系统分析（系统工程的方法论）v定义定义综合应用综合应用综合应用综合应用运筹学、控制论、信息论、管理科学、运筹学、控制论、信息论、管理科学、运筹学、控制论、信息论、管理科学、运筹学、控制论、信息论、管理科学、经济学、心理学以及计算机科学经济学、心理学以及计算机科学经

6、济学、心理学以及计算机科学经济学、心理学以及计算机科学的理论、方法的理论、方法,用用以解决复杂问题的一整套步骤、以解决复杂问题的一整套步骤、方法、工具和技术方法、工具和技术方法、工具和技术方法、工具和技术.v主要技术主要技术 建模、仿真、优化理论、方案生成技术、决建模、仿真、优化理论、方案生成技术、决策分析、预测和评估、多目标决策、群决策。策分析、预测和评估、多目标决策、群决策。第6页，此课件共38页哦v具体方法具体方法 成本效益分析成本效益分析(CBA)CBA)关键路径法关键路径法(CPM)CPM)计划协调技术计划协调技术(PERT)PERT)图解评审技术（图解评审技术（GERT）盈亏分析、

7、灵敏度分析、风险分析等盈亏分析、灵敏度分析、风险分析等 第7页，此课件共38页哦v工具工具l l 运筹学运筹学运筹学运筹学l l 控制论控制论控制论控制论l l 信息论和计算机技术信息论和计算机技术信息论和计算机技术信息论和计算机技术l l 计量经济学计量经济学计量经济学计量经济学l l 系统动力学系统动力学系统动力学系统动力学l l 价值工程价值工程价值工程价值工程l l 可靠性工程可靠性工程可靠性工程可靠性工程l l 数理统计数理统计数理统计数理统计l l 概率论概率论概率论概率论l l 微分方程微分方程微分方程微分方程l l 线性代数线性代数线性代数线性代数l l 模糊数学模糊数学模糊数

8、学模糊数学 第8页，此课件共38页哦系统分析方法及其适用范围系统分析方法及其适用范围 v系统分析方法的本质系统分析方法的本质v系统分析方法系统分析方法是用科学方法解决复杂问题的一种技术。是用科学方法解决复杂问题的一种技术。是用科学方法解决复杂问题的一种技术。是用科学方法解决复杂问题的一种技术。它的注意力集中在分析、设计与其成分或部分迥它的注意力集中在分析、设计与其成分或部分迥然不同的整体。它坚持全面地看问题，考虑问题然不同的整体。它坚持全面地看问题，考虑问题的所有侧面和一切可变因素，并把问题的社会方的所有侧面和一切可变因素，并把问题的社会方面和技术方面联系起来。面和技术方面联系起来。v系统分析

9、方法，系统分析方法，即系统思想，必须使整个系统达到即系统思想，必须使整个系统达到即系统思想，必须使整个系统达到即系统思想，必须使整个系统达到最优化，最优化，最优化，最优化，而不是使系统的各部分分别优化而不是使系统的各部分分别优化而不是使系统的各部分分别优化而不是使系统的各部分分别优化(次优化次优化次优化次优化)。第9页，此课件共38页哦系统分析方法的价值在于系统分析方法的价值在于:能把常识性思想汇集起能把常识性思想汇集起来，协调一致，集中解决复杂环境下的复杂问题。来，协调一致，集中解决复杂环境下的复杂问题。系统分析的系统分析的 核心核心是是:整体最优化整体最优化 第10页，此课件共38页哦三、

10、系统分析步骤三、系统分析步骤(P18)P18)(1)划定问题范围划定问题范围(2)(2)确定目标确定目标(3)(3)收集资料，提出方案收集资料，提出方案(4)(4)系统模型化系统模型化(5)(5)分析替代方案的效果分析替代方案的效果(6)(6)综合分析和评价综合分析和评价第11页，此课件共38页哦一、模型一、模型 是是实实际际系系统统的的代代表表物物，反反映映系系统统的的主主要要组组成成部部分分和和各各部部分分之之间间的的相相互互作作用用，以以及及在在运运用用条条件件下下因果因果的作用和反作用关系和相互关系。的作用和反作用关系和相互关系。特征：特征：1 1）是现实世界一部分的抽象或模仿）是现实

11、世界一部分的抽象或模仿2 2）由那些与分析的问题有关的因素构成）由那些与分析的问题有关的因素构成3 3）表明有关因素之间的相互关系）表明有关因素之间的相互关系2 2 系统的模型化系统的模型化第12页，此课件共38页哦二、二、模型分类模型分类(1)(1)实物模型实物模型 原样模型原样模型 相似模型相似模型 (2)(2)抽象模型抽象模型 模拟模型模拟模型 数学模型数学模型 图式模型图式模型2 2 系统的模型化系统的模型化第13页，此课件共38页哦对模型的要求对模型的要求 (1)(1)现实性现实性 (2)(2)简洁性简洁性 (3)(3)适应性适应性 2 2 系统的模型化系统的模型化第14页，此课件共

12、38页哦三、常用的建模方法三、常用的建模方法v 直接分析法直接分析法v 数据分析法数据分析法v 模拟分析法模拟分析法v 试验分析法试验分析法第15页，此课件共38页哦 系统评价系统评价 从技术和经济等多个方面对所设计从技术和经济等多个方面对所设计的各个替代方案的最优解进行评价，通过分析和评价，的各个替代方案的最优解进行评价，通过分析和评价，从中选择在从中选择在技术上是先进技术上是先进的，在的，在经济上是合理经济上是合理的方案作为的方案作为最优系统方案。最优系统方案。对系统进行评价，首先必须确定对系统进行评价，首先必须确定评价基准评价基准，即确定，即确定各种替代方案优先选用顺序的标准。评价基准一

13、般根各种替代方案优先选用顺序的标准。评价基准一般根据系统的具体情况而定。据系统的具体情况而定。4 4 系统评价系统评价第16页，此课件共38页哦一、单目标价值评价方法一、单目标价值评价方法4 4 系统评价系统评价v 模糊评分法模糊评分法 v 0-1 0-1评分法评分法v 0-4 0-4评分法评分法第17页，此课件共38页哦v 模糊评分法模糊评分法 步骤步骤 请请 N N 个专家不见面地给个专家不见面地给 m m 个备选方案分别打分，个备选方案分别打分，记为记为V Vijij(i=1,2,3,m;j=1,2,3,N),(i=1,2,3,m;j=1,2,3,N),打分可以打分可以采用采用1010分

14、制或分制或100100分制或分制或1 1分制；分制；取算数平均值作为第取算数平均值作为第i i个方案的评分值，即个方案的评分值，即 根据所有方案的评分值排序，分值最高的即为最根据所有方案的评分值排序，分值最高的即为最优方案。优方案。第18页，此课件共38页哦v 0-1 0-1 法法 步骤步骤用于分析处在同一层次的各子系统在实现上一系统用于分析处在同一层次的各子系统在实现上一系统功能中的作用。功能中的作用。对待评价方案两两比较，作用大的记为对待评价方案两两比较，作用大的记为1 1分，作用分，作用小的记小的记0 0分。分。列表列表 用总分去除每个系统的累计得分数，得到每个子系统用总分去除每个系统的

15、累计得分数，得到每个子系统的功能评价系数，列于表中；的功能评价系数，列于表中；根据得分排序根据得分排序第19页，此课件共38页哦 0-40-4法，价值工程法，价值工程 （补充）（补充）1.1.价值工程价值工程价值工程价值工程FF是运用集体智慧和通过有组织的活动，着重对产品进是运用集体智慧和通过有组织的活动，着重对产品进行功能分析，使之以行功能分析，使之以最低的总成本最低的总成本，可靠地实现产品，可靠地实现产品的的必要功能必要功能，从而提高产品价值的一套科学的技术经，从而提高产品价值的一套科学的技术经济分析方法。济分析方法。FF价值价值Value=Value=功能功能FunctionFuncti

16、on 成本成本Cost Cost“价值价值”是是实现这个功能与所耗费用（成本）的比值实现这个功能与所耗费用（成本）的比值。第20页，此课件共38页哦F价值Value=功能功能FunctionFunction 成本成本Cost Cost F 提高产品价值的基本途径 1)功能功能,成本 2)成本成本 ,功能功能 3)成本,功能功能 4)成本成本,功能 5)5)功能,成本成本 第21页，此课件共38页哦采用价值工程方法评价某住宅的三个方案：采用价值工程方法评价某住宅的三个方案：（各分值为用户、设计人员等对方案的满意度的平均值，（各分值为用户、设计人员等对方案的满意度的平均值，（各分值为用户、设计人员

17、等对方案的满意度的平均值，（各分值为用户、设计人员等对方案的满意度的平均值，权重为开发单位征求各方面的意见而得出的）权重为开发单位征求各方面的意见而得出的）权重为开发单位征求各方面的意见而得出的）权重为开发单位征求各方面的意见而得出的）F1 外观外观,F2-内饰内饰,F3-适用性适用性,F4-安全安全,F5-环境环境F3F4,F3F1,F2=F5,F4=F5F1 F2 F3F4F5单价单价C元元/m2A9887101680B8710691720C9810881590第22页，此课件共38页哦F1 F1 外观外观外观外观,F2-F2-内饰内饰内饰内饰,F3-F3-适用性适用性适用性适用性,F4-

18、F4-安全安全安全安全,F5-F5-环境环境环境环境F3F4,F3F1,F2=F5,F4=F5F3F4,F3F1,F2=F5,F4=F5F1F2F3F4F5得分得分权重权重F131331010/40=0.25F2102255/40=0.125F334441515/40=0.375F4120255/40=0.125F5120255/40=0.125总分总分40一、一、5个方面的功能评价（专家系统）个方面的功能评价（专家系统）第23页，此课件共38页哦二、功能得分（专家模糊打分得出）二、功能得分（专家模糊打分得出）F1F2F3F4F5WF（功能系数）（功能系数）A9887108.3750.324B

19、8710698.5000.329C9810899.0000.348权权重重0.250.125 0.375 0.125 0.125 25.875第24页，此课件共38页哦三、成本三、成本F（功能系数）（功能系数）C单价单价成本系数成本系数C/A0.32416800.337B0.32917200.345C0.34815900.319=4990第25页，此课件共38页哦四、价值系数四、价值系数VAVA=0.324/0.337=0.961BVB=0.329/0.345=0.954CVC=0.348/0.319=1.091选选 C第26页，此课件共38页哦v 层次分析法层次分析法用于分析不同层次的各系统

20、在实现系统整体功能中用于分析不同层次的各系统在实现系统整体功能中所起的作用。所起的作用。分析各组成成分间的关系，按不同层次绘成树形分析各组成成分间的关系，按不同层次绘成树形图。图。用用0-10-1法依次计算每个层次中各子系统的功能评价法依次计算每个层次中各子系统的功能评价系数，并填在目标数各子系统附近；系数，并填在目标数各子系统附近；计算不同层次的子系统对系统总目标的功能评价系数。计算不同层次的子系统对系统总目标的功能评价系数。第27页，此课件共38页哦二、多目标价值评价方法二、多目标价值评价方法4 4 系统评价系统评价v 平均值法平均值法 v 加权评分法，见前面价值工程案例加权评分法，见前面

21、价值工程案例三、系统综合评价（三、系统综合评价（P28P28）第28页，此课件共38页哦四、系统综合评价四、系统综合评价 （略）（略）4 4 系统评价系统评价五、模糊综合评价五、模糊综合评价第29页，此课件共38页哦五、模糊综合评价五、模糊综合评价 对某一事物进行评价，如果评价指标因素有对某一事物进行评价，如果评价指标因素有n n个，个，分别记为分别记为u u1 1,u,u2 2,u,un n,构成有限集合构成有限集合 U=uU=u1 1,u,u2 2,u,un n 根据实际需要将评语划分为根据实际需要将评语划分为m m个等级，记为：个等级，记为：v v1 1,v,v2 2,v,vn n,构成

22、评语的有限集合构成评语的有限集合V=vV=v1 1,v,v2 2,v,vn n;从几个不同方面来综合评价一个事物，得到评语从几个不同方面来综合评价一个事物，得到评语集合集合V V这一论域上的一个模糊子集这一论域上的一个模糊子集 ，第30页，此课件共38页哦 各个评价因素的重要程度是不相同的，设评价因素集合各个评价因素的重要程度是不相同的，设评价因素集合U U是这一论域上的一个模糊集合是这一论域上的一个模糊集合 ,可以用一个可以用一个n n维模糊维模糊向量来表示，即向量来表示，即 将模糊集合将模糊集合 经过模糊关系经过模糊关系 变换为评语集合变换为评语集合V V这这一论域上的一个模糊集合一论域上

23、的一个模糊集合 。是模糊综合评价的结果，是模糊综合评价的结果，为为m m维模糊向量；维模糊向量；是是n n维模糊向量；维模糊向量；是从是从U U到到V V的一个模糊关系的一个模糊关系 ，n*mn*m的矩阵，元素为的矩阵，元素为r rijij,表表示针对第示针对第i i个元素，作出第个元素，作出第j j种评语的可能程度。种评语的可能程度。第31页，此课件共38页哦例：有例：有A、B、C三个研发项目，有关情况见下表，三个研发项目，有关情况见下表，现要从中选出优秀项目来。现要从中选出优秀项目来。评价因素评价因素项目项目水平水平成功概率成功概率（%）经济效益（万经济效益（万元）元）A接近国际先接近国际

24、先进进70100B国际先进国际先进100200C一般一般10020第32页，此课件共38页哦例：有例：有A、B、C三个研发项目，有关情况见下表，三个研发项目，有关情况见下表，现要从中选出优秀项目来。现要从中选出优秀项目来。设计评价因素：设计评价因素：U=U=水平水平,成功概率成功概率,经济效益经济效益 。评语集设计，对单一因素作出不同程度的评价，评语集设计，对单一因素作出不同程度的评价，V=V=高、中、低高、中、低 或或 大、中、小大、中、小；确定权重集确定权重集 通过加权法所确定的权重集为通过加权法所确定的权重集为 第33页，此课件共38页哦 专家评价结果：专家评价结果：评价因素评价因素项目

25、项目水平水平高高中中低低A0.70.20.1B0.30.60.1C0.10.40.5 评价因素评价因素项目项目成功概率成功概率大大中中小小A0.10.20.7B100C100第34页，此课件共38页哦 专家评价结果：专家评价结果：评价因素评价因素项目项目经济效益经济效益高高中中低低A0.30.60.1B0.70.30C0.10.30.6表中数字为赞成此种评价的专家人数与专家总人数的比值表中数字为赞成此种评价的专家人数与专家总人数的比值第35页，此课件共38页哦 建立单因素评判矩阵建立单因素评判矩阵对于项目对于项目A:A:对于项目对于项目B:B:对于项目对于项目C C：第36页，此课件共38页哦 综合评价综合评价对于项目对于项目A:A:对于项目对于项目B:B:对于项目对于项目C C：第37页，此课件共38页哦 归一化处理归一化处理:同理有同理有可以看出可以看出 B B 是比较优秀的项目。是比较优秀的项目。第38页，此课件共38页哦