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1、系统工程课件第五讲系统工程的1第1页，本讲稿共55页5.1 系统评价概述系统评价在管理系统工作中是一个非常重要的问题，尤其对各类重大管理决策是必不可少的。它是决定系统方案“命运”的一步重要工作，是决策的直接依据和基础。2第2页，本讲稿共55页（一）系统评价的概念定义简单来说，系统评价就是全面评定系统的价值。而价值通常被理解为评价主体根据其效用观点对于评价对象满足某种需求的认识，它与评价主体、评价对象所处的环境状况密切相关（价值是客观存在与主观意识的结合）。3第3页，本讲稿共55页系统评价的目的与任务目的从技术、经济、社会、政治等多方面对所设计的系统方案的价值进行评价。任务系统工程人员设计系统评
2、价的准则体系以及评价技术和方法。决 策 者分析所得到的系统评价序列结果，考虑不同方案的选取可能带来的影响以及其原因所在。4第4页，本讲稿共55页（二）系统评价的要素5W1H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)5第5页，本讲稿共55页（1）评价对象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。6第6页，本讲稿共55页（2）评价主体评价主体是指评定对象系统价值大小的个人或集体。评价主体的效用曲线是影响评价结果的重要因素。7第7页，本讲稿共55页效用曲线8第8页，本讲稿共55页（3）
3、评价目的评价目的即系统评价所要解决的问题和所能发挥的作用。9第9页，本讲稿共55页（4）评价时期评价时期即系统评价在系统开发全过程中所处的阶段。期初评价其中评价期末评价跟踪评价10第10页，本讲稿共55页（5）评价地点评价地点有两方面的含义，其一是指评价对象所涉及到的及其占有的空间，或称评价的范围；其二是指评价主体观察问题的角度和高度，或称评价的立场。11第11页，本讲稿共55页（6）评价方法可用来进行系统评价的方法是多种多样的。其中比较有代表性的方法是：以经济分析为基础的费（用）效（益）分析法；以多指标评价、定量与定性分析相结合为特点的关联矩阵法、层次分析法和模糊综合评判法等。这类方法是系统
4、评价的主体方法。12第12页，本讲稿共55页（三）系统评价的程序评价准备规范评价决策分析13第13页，本讲稿共55页5.2 关联矩阵法关联矩阵法是常用的系统综合评价法，它主要是用矩阵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。14第14页，本讲稿共55页（一）关联矩阵表15第15页，本讲稿共55页应联矩阵评价方法的关键，在于确定各评价指标的相对重要度(即权重Wj)以及根据评价主体给定的评价指标的评价尺度，确定方案关于评价指标的价值评定量(Vij)。关联矩阵法中常用的确定指标权重的方法有两种逐对比较法A.古林法16第16页，本讲稿共55页（二）逐对比较法（
5、1）对评价指标两两比较（01取值），计算指标权重；（2）分析各方案的效果；（3）给定评分基准；（4）计算各方案的综合得分。17第17页，本讲稿共55页实例：生产方案选择某企业为生产某紧俏产品制定了三个生产方案，它们是：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。18第18页，本讲稿共55页评价指标通过权威部门及人士讨论决定评价指标为五项，它们分别是：(1)期望利润；(2)产品成品率；(3)市场占有率；(4)投资费用；(5)产品外观。19第19页，本讲稿共55页指标权重20第20页，本讲稿共55页备选方案效果21第21页，本讲
6、稿共55页评价尺度（得分）22第22页，本讲稿共55页关联矩阵表XjWjVijAi23第23页，本讲稿共55页评价结果由于 ，故 在只需对方案进行初步评估的场合，也可用逐对比较法来确定不同方案对具体评价指标的价值评定量(Vij)。24第24页，本讲稿共55页（三）A.古林法当对各评价项目间的重要性可以作出定量估计时，A古林(AIKlee)法比逐对比较法进了一大步。它是确定指标权重和方案价值评定量的基本方法。25第25页，本讲稿共55页实例：生产方案选择指标权重26第26页，本讲稿共55页各方案对具体指标的价值（Vij）27第27页，本讲稿共55页关联矩阵表评价结果与逐对比较法相同评价结果与逐对
7、比较法相同28第28页，本讲稿共55页5.3层次分析法（一）层次分析法的产生与发展背景：许多评价问题的评价对象属性多样、结构复杂，难以完全采用定量方法或简单归结为费用、效益或有效度进行优化分析与评价，也难以在任何情况下，做到使评价项目具有单一层次结构。这时需要首先建立多要素、多层次的评价系统，并采用定性与定量有机结合的方法或通过定性信息定量化的途径，使复杂的评价问题明朗化。29第29页，本讲稿共55页投资效果评价结构模型A30第30页，本讲稿共55页合理选择科研课题成果贡献B1人才培养B2可行性B3今后发展B4实用价值C1科学意义C2优势发挥 C3难易程度C4研究周期C5财政支持C6经济价值C
8、11社会价值C12课题1课题N科研课题评选结构模型目的准则方案A31第31页，本讲稿共55页产生20世纪70年代美国匹兹堡大学 Prof.Saaty,A L提出的一种系统分析方法层次分析法（Analytical Hierarchy Process），简称AHP。标志：1977年第一届国际数学建模大会无结构决策问题的建模层次分析理论特点：综合定性与定量分析，模拟人的决策思维过程，以解决多因素复杂系统，特别是难以定量描述的社会系统的分析方法。32第32页，本讲稿共55页发展1982年11月，美国Moorhead大学能源研究所所长Prof.Nezhed 在中国召开的能源、资源、环境学术会议介绍AHP
9、；其后，天津大学许树柏发表了我国第一篇介绍AHP的论文；1988年9月，天津：国际AHP学术讨论会。33第33页，本讲稿共55页应用能源系统分析、城市规划、经济管理、人才绩效考核、科研成果评价34第34页，本讲稿共55页（二）应用步骤（1）建立递阶层次结构；（2）构造两两比较判断矩阵；（3）由判断矩阵计算单一准则下各要素的相对权重，并检验判断矩阵的一致性；（4）计算各层要素对系统目的(总目标)的合成(总)权重，并逐层进行整体一致性检验，然后对各备选方案排序。要点：将思维过程和主观判断数学化。要点：将思维过程和主观判断数学化。35第35页，本讲稿共55页（三）判断矩阵及其计算AB1 B2 B3B
10、1B2B31 1/3 23 1 5 1/2 1/5 1上一层指标（判断依据）被比较指标（准则或方案）指标比较后的得分（aij）36第36页，本讲稿共55页（1）判断矩阵的基本性质0aij9，aii=1，aji=1/aijA为正互反矩阵。37第37页，本讲稿共55页（2）判断矩阵的标度38第38页，本讲稿共55页比例标度19的依据心理学实验表明，大多数人对不同事物在相同属性上的差别的分辨能力在59级之间，19标度能够反映大多数人的判断能力；大量社会调查表明，19的比例标度早已为人们所熟悉和采用；科学考察和实践表明，19的比例标度已完全能区分引起人们感觉差别的事物的各种属性。39第39页，本讲稿共
11、55页（3）单一准则下要素相对重要度的计算求和法（算术平均法）求根法（几何平均法）特征根法最小二乘法40第40页，本讲稿共55页求和法41第41页，本讲稿共55页求根法42第42页，本讲稿共55页特征根法通过 求得。43第43页，本讲稿共55页最小二乘法用拟合方法确定权重向量W=(W1,W2,Wn)T，使残差平方和为最小，这实际是一类非线性优化问题。普通最小二乘法对数最小二乘法 44第44页，本讲稿共55页（4）判断矩阵的一致性若判断矩阵A满足 aij=aik.ajk(i,j,k=1,2,n)A为一致性矩阵。为一致性矩阵。一般只要求判断矩阵近似满足上述标准，判断矩阵是否符合一致性要求由一致性检
12、一致性检验验确定。45第45页，本讲稿共55页一致性检验方法46第46页，本讲稿共55页查找相应的平均随机一致性指标R.I.(Random Index)。R.I.是同阶随机判断矩阵的一致性指标的平均值，其引入可在一定程度上克服一致性判断指标随n增大而明显增大的弊端。计算一致性比例C.R.(Consistency Ratio)C.R.=C.I./R.I.若C.R.0.1,则认为判断矩阵的一致性可以接受，否则需要修正判断矩阵。47第47页，本讲稿共55页（六）计算实例科研课题的评价与选择 48第48页，本讲稿共55页A-B判断矩阵及其计算49第49页，本讲稿共55页B1-C判断矩阵及其计算50第50页，本讲稿共55页B2-C判断矩阵及其计算51第51页，本讲稿共55页B3-C判断矩阵及其计算52第52页，本讲稿共55页B4-C判断矩阵及其计算53第53页，本讲稿共55页C层对目标层的合成权重计算54第54页，本讲稿共55页作业P136 第12题。任务：通过课外阅读，进一步了解系统评价方法。55第55页，本讲稿共55页