管理系統(tǒng)工程第四章第五六章課件

1、第五章 系統(tǒng)評價(jià)5.1 系統(tǒng)評價(jià)的概念一、系統(tǒng)評價(jià)系統(tǒng)評價(jià)就是評定系統(tǒng)的價(jià)值。價(jià)值的概念：從哲學(xué)意義上來講，就是評價(jià)主體對某個評價(jià)對象在理論上、實(shí)踐上所具有的作用和意義的認(rèn)識或估計(jì)；從經(jīng)濟(jì)意義上來講，就是根據(jù)評價(jià)主體的效用觀點(diǎn)對于評價(jià)對象能滿足某種需求的認(rèn)識或估計(jì)。價(jià)值問題的特點(diǎn)價(jià)值的概念是人們對客觀存在的事物從各種各樣的分析和觀察中抽象出來的；價(jià)值是由評價(jià)主體主觀感受到的；價(jià)值沒有一個絕對的評價(jià)尺度。二、系統(tǒng)評價(jià)和決策系統(tǒng)評價(jià)是由評價(jià)對象、評價(jià)主體、評價(jià)目的、評價(jià)時期、評價(jià)地點(diǎn)等構(gòu)成的一個綜合性問題。系統(tǒng)評價(jià)的首要問題是確定評價(jià)尺度絕對尺度間隔尺度順序尺度名義尺度系統(tǒng)評價(jià)的任務(wù)就是評價(jià)主體根

2、據(jù)具體情況確定的評價(jià)尺度出發(fā)，進(jìn)行首尾一貫的、無矛盾的價(jià)值測定，以獲得對多數(shù)人來說均可以接受的評價(jià)結(jié)果，為正確決策提供信息。三、系統(tǒng)評價(jià)的步驟及其內(nèi)容1.前提條件的探討評價(jià)目的使評價(jià)系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)對決策的支持對決策行為的說明對問題的分析評價(jià)立場確定評價(jià)主體1、前提條件的探討評價(jià)范圍涉及到哪些地區(qū)、哪些領(lǐng)域、哪些部門評價(jià)時期確定系統(tǒng)評價(jià)處在系統(tǒng)開發(fā)的那個時期，如對新產(chǎn)品開發(fā)初期評價(jià)期中評價(jià)終期評價(jià)跟蹤評價(jià)2、評價(jià)系統(tǒng)分析評價(jià)系統(tǒng)替代方案及系統(tǒng)所處環(huán)境條件的分析評價(jià)系統(tǒng)的功能、費(fèi)用、時間及使用壽命進(jìn)行預(yù)測和估計(jì)收集評價(jià)所需材料3、評價(jià)項(xiàng)目選擇確定評價(jià)系統(tǒng)的評價(jià)項(xiàng)目和評價(jià)指標(biāo)體系評價(jià)項(xiàng)目的選擇要與系統(tǒng)

3、的目標(biāo)相聯(lián)系評價(jià)項(xiàng)目之間不宜重疊多評價(jià)項(xiàng)目應(yīng)對其層次關(guān)系進(jìn)行分析評價(jià)項(xiàng)目的制訂政策性指標(biāo)技術(shù)性指標(biāo)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)社會性指標(biāo)資源性指標(biāo)時間性指標(biāo)4、評價(jià)函數(shù)評價(jià)函數(shù)就是使評價(jià)數(shù)量化的一種模型評價(jià)函數(shù)的有效性將直接影響到系統(tǒng)評價(jià)的有效性評價(jià)函數(shù)應(yīng)該在系統(tǒng)評價(jià)人員之間進(jìn)行充分的討論5、評價(jià)值的計(jì)算評價(jià)尺度的確定評價(jià)項(xiàng)目權(quán)重的確定各指標(biāo)綜合評價(jià)值的計(jì)算6、綜合評價(jià)綜合評價(jià)涉及如下各個方面的評價(jià)技術(shù)經(jīng)濟(jì)社會以新產(chǎn)品開發(fā)為例：經(jīng)營管理方面技術(shù)方面市場方面時間方面經(jīng)濟(jì)方面體制方面社會方面四、系統(tǒng)評價(jià)的理論和方法以數(shù)理為基礎(chǔ)的理論和方法以統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)的理論和方法重視決策支持的理論和方法1、評價(jià)理論效用理論所謂效用指

4、的是評價(jià)主體對某一方案所具有價(jià)值的一種判定；效用意味著選擇順序，沒有特定的標(biāo)準(zhǔn)。效用函數(shù)就是具有與效用相同的選擇順序的數(shù)量函數(shù)。效用理論就是用數(shù)學(xué)方法來描述效用與效用函數(shù)的關(guān)系。1、評價(jià)理論數(shù)量化理論主要是用統(tǒng)計(jì)的方法數(shù)量化通過收集大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析不確定性理論對于一些不確定性問題，可以按照事件發(fā)生的概率進(jìn)行分析，用期望值作為評價(jià)函數(shù)最優(yōu)化理論借助于評價(jià)對象的數(shù)學(xué)模型來作為評價(jià)函數(shù)2、評價(jià)方法費(fèi)用效益分析關(guān)聯(lián)矩陣法關(guān)聯(lián)樹法可能滿意度法價(jià)值分析方法層次分析法模糊評價(jià)法5.2 費(fèi)用效益分析法一、費(fèi)用、效益和有效度的基本概念費(fèi)用實(shí)現(xiàn)某個系統(tǒng)而投入的資源（人、才、物）的價(jià)值貨幣與非貨幣實(shí)際費(fèi)用與機(jī)會費(fèi)用

5、內(nèi)部費(fèi)用與外部費(fèi)用一次性投資費(fèi)用和日常經(jīng)營費(fèi)用效益當(dāng)系統(tǒng)建成運(yùn)行以后能夠換算成貨幣價(jià)值的那部分效果有效度用貨幣以外數(shù)量尺度所表示的效果二、費(fèi)用與效果的關(guān)系三、費(fèi)用分析費(fèi)用分析就是系統(tǒng)開發(fā)及運(yùn)行全過程所可能發(fā)生的全部費(fèi)用包括系統(tǒng)開發(fā)費(fèi)用、制造費(fèi)用及經(jīng)營費(fèi)用和收益通過系統(tǒng)的終值、現(xiàn)值、投資回收期及投資收益率分析四、費(fèi)用效益分析把費(fèi)用和效果結(jié)合起來進(jìn)行綜合分析費(fèi)用效益分析的基準(zhǔn)：效率性基準(zhǔn)經(jīng)濟(jì)性基準(zhǔn)純效益基準(zhǔn)5.3 關(guān)聯(lián)矩陣法關(guān)聯(lián)矩陣法是用矩陣的形式來表示各替代方案有關(guān)評價(jià)項(xiàng)目，然后進(jìn)行加權(quán)比較的一種綜合評價(jià)方法。關(guān)聯(lián)矩陣表關(guān)聯(lián)矩陣法示例例，某地區(qū)為減少交通事故制定了三個方案：A1（防事故柵欄）A2

6、（人行道）A3（交通信號）用5個評價(jià)指標(biāo)對方案進(jìn)行綜合評價(jià)：死亡者的減少負(fù)傷者的減少經(jīng)濟(jì)損失的減少外觀實(shí)施費(fèi)用方案關(guān)于評價(jià)項(xiàng)目的效果值 關(guān)聯(lián)矩陣的評價(jià)過程確定評價(jià)項(xiàng)目權(quán)重確定評價(jià)尺度根據(jù)評價(jià)尺度表，對各方案進(jìn)行綜合比較1.確定評價(jià)項(xiàng)目的權(quán)重2.確定評價(jià)基準(zhǔn)尺度3.對各方案進(jìn)行綜合評價(jià)測定0.40.30.10.00.25.4 關(guān)聯(lián)樹法該方法從“我們希望什么”和“為實(shí)現(xiàn)這種希望而采取什么樣的解決辦法（資源、技術(shù)等）”兩種觀點(diǎn)出發(fā)將問題整理出來，并把各種因素的關(guān)系表現(xiàn)在樹形結(jié)構(gòu)上，這種結(jié)構(gòu)就稱為關(guān)聯(lián)樹。通過關(guān)聯(lián)樹可以定量地對系統(tǒng)進(jìn)行重要度和價(jià)值評價(jià)。某地下商場發(fā)生火災(zāi)時的避難指揮系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)樹 5.5

7、可能-滿意度法可能滿意度法是從替代方案的可能性和滿意程度角度進(jìn)行評價(jià)的，評價(jià)指標(biāo)系中有些指標(biāo)用可能性，有些指標(biāo)用滿意程度，也有二者兼用的。此法有兩個要求：一是要定出指標(biāo)可能或滿意的范圍，即可能度的最高與最低點(diǎn)或滿意度的最大與最小點(diǎn)；二是要評出具體方案在這些指標(biāo)上能達(dá)到的可能度和滿意度。5.6 層次分析法層次分析法是一種實(shí)用的多準(zhǔn)則決策方法，它把一個復(fù)雜問題表示為有序的遞階層次結(jié)構(gòu)，通過人們的判斷對決策方案的優(yōu)劣進(jìn)行排序。這是一種將定性分析和定量分析相結(jié)合的評價(jià)決策方法，特別適合于社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)問題的決策分析。應(yīng)用層次分析法的步驟明確問題建立多級遞階層次結(jié)構(gòu)建立判斷矩陣相對重要性計(jì)算和一致性檢驗(yàn)綜

8、合重要性的計(jì)算一、建立問題的遞階層次結(jié)構(gòu)最簡單的層次結(jié)構(gòu)可分為3級：第1級是目標(biāo)層，該級是系統(tǒng)要達(dá)到的目標(biāo)。第2級是準(zhǔn)則層，該級列出衡量達(dá)到目標(biāo)的各項(xiàng)準(zhǔn)則。第3級是方案（措施）層，該級排列了各種可能采取的方案或措施。常見的多級遞階結(jié)構(gòu)類型 完全相關(guān)性結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是上一層次的每一要素與下一層次的所有要素完全相關(guān) 常見的多級遞階結(jié)構(gòu)類型完全獨(dú)立性結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是上一層要素都各自有獨(dú)立的、完全不同的下層要素。 常見的多級遞階結(jié)構(gòu)類型混合結(jié)構(gòu)。是上述兩種結(jié)構(gòu)的結(jié)合，是一種既非完全相關(guān)又非完全獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。二、構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣判斷矩陣是AHP的基本信息，也是進(jìn)行相對重要度計(jì)算，進(jìn)行層次單排序的依

9、據(jù)。判斷矩陣是以上一級的某一要素C作為評價(jià)準(zhǔn)則，對本級的要素進(jìn)行兩兩比較來確定矩陣元素的。 判斷尺度示例購買設(shè)備問題的判斷矩陣對前面購買設(shè)備的例子，如果C為購一臺滿意的設(shè)備，B1為功能強(qiáng)，B2為價(jià)格低，B3為維修容易，則判斷矩陣如下： 三、相對重要度計(jì)算及一致性檢驗(yàn)示例：購買設(shè)備問題的權(quán)重計(jì)算因此：相容性分析（一致性檢驗(yàn)）四、綜合重要性計(jì)算在計(jì)算了各級要素相對于上一級要素的相對重要性以后，即可從最上級開始，自上而下地求出各級上各要素關(guān)于系統(tǒng)總體的綜合重要度。投資問題的層次分析法應(yīng)用示例某公司有一筆資金可用于4種方案：投資房地產(chǎn)購買股票投資工業(yè)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)評價(jià)和選擇投資方案的準(zhǔn)則是：收益大風(fēng)險(xiǎn)低周

10、轉(zhuǎn)快試對4種投資方案做出分析與評價(jià)。 層次結(jié)構(gòu)模型建立判斷矩陣及權(quán)重計(jì)算綜合權(quán)重的計(jì)算由以上所示各方案的相對重要性大小可知：投資房地產(chǎn)是最好的方案投資股市次之投資工業(yè)第三投資高技術(shù)產(chǎn)業(yè)最差某城市能源系統(tǒng)改造方案的決策5.7 模糊評價(jià)法模糊評價(jià)法是應(yīng)用模糊集合理論對系統(tǒng)進(jìn)行綜合評價(jià)的一種方法，評價(jià)結(jié)果是獲得各種替代方案優(yōu)先順序的有關(guān)信息。這種方法應(yīng)用的對象可以是方案、產(chǎn)品或是各類人員，應(yīng)用面非常廣泛模糊評價(jià)法的步驟模糊評價(jià)法的步驟例：科研項(xiàng)目的選擇問題某部門為確定同一學(xué)科領(lǐng)域的同類科研項(xiàng)目A1, A2, A3, A4和A5的優(yōu)先順序，邀請了9名專家對其進(jìn)行評價(jià)。通過討論確定評價(jià)因素集U為：立題的

11、必要性（u1）技術(shù)先進(jìn)性（u2）實(shí)施可行性（u3）經(jīng)濟(jì)合理性（u4）社會效益（u5）評價(jià)尺度V分為5級：非常必要（0.9）、很必要（0.7）、必要（0.5）、一般（0.3）和不太必要（0.1）對A1項(xiàng)目的評價(jià)測定5.8灰色評價(jià)法灰色評價(jià)法是運(yùn)用灰色理論將評價(jià)專家的分散信息處理成一個描述不同灰類程度的權(quán)向量，在此基礎(chǔ)上，再對其單值化處理，得到受評結(jié)果的綜合評價(jià)值，進(jìn)而可進(jìn)行項(xiàng)目間的排序選優(yōu)。 灰色評價(jià)法評價(jià)步驟灰色評價(jià)法評價(jià)步驟第六章 系統(tǒng)決策6.1 系統(tǒng)決策簡介決策過程是優(yōu)化的過程，是一個反復(fù)分析、比較、綜合并最后做出選擇的復(fù)雜過程。決策的特點(diǎn)是“人”參與整個決策過程，包括收集可行方案，建立目

12、標(biāo)集合，進(jìn)行多目標(biāo)間的價(jià)值權(quán)衡，做出風(fēng)險(xiǎn)分析，進(jìn)行優(yōu)化分析和方案排序等，都需要依靠決策者和專家的知識、經(jīng)驗(yàn)和膽識。 決策分析的目的不是代替決策者去做決策，而是改進(jìn)決策過程，澄清事物的內(nèi)在復(fù)雜性，協(xié)助決策者做出滿意的決策。 決策分析的類型確定型風(fēng)險(xiǎn)型不確定型決策分析的步驟確定決策模型結(jié)構(gòu)評定后果評定不確定因素評價(jià)方案靈敏度分析針對靈敏因素收集信息選擇方案6.2 確定型問題和不確定型問題的決策 確定型問題的決策一般計(jì)量方法經(jīng)濟(jì)分析方法運(yùn)籌學(xué)方法不確定型問題的決策 悲觀主義決策準(zhǔn)則樂觀主義決策準(zhǔn)則等可能性決策準(zhǔn)則最小機(jī)會損失決策準(zhǔn)則折中主義準(zhǔn)則6.3 效用理論效用是用一種相對數(shù)量指標(biāo)來表示決策者對風(fēng)

13、險(xiǎn)的態(tài)度、對某事物的傾向和對某種后果的偏愛程度等主觀因素的強(qiáng)弱程度。一般地說，決策者對某方案的傾向性越強(qiáng)，偏愛程度越大，相應(yīng)的效用值越大。效用值的概念首先是由伯努利（Danial Bernoulli）提出的，他認(rèn)為人們對其錢財(cái)?shù)恼鎸?shí)價(jià)值的考慮與他的錢財(cái)擁有量之間有對數(shù)關(guān)系，即人們在擁有財(cái)富多少不一的條件下，增加同樣的財(cái)富所感受到的效用值是不同的，隨著財(cái)富的增加，效用值總是在增加，但效用值的增長率是遞減的。 利用效用函數(shù)作為決策的原則，稱為效用值準(zhǔn)則。6.4風(fēng)險(xiǎn)型問題的決策風(fēng)險(xiǎn)型問題的決策準(zhǔn)則：最大期望收益準(zhǔn)則、最小期望機(jī)會損失準(zhǔn)則、最大可能準(zhǔn)則、機(jī)會均等準(zhǔn)則 決策樹法：決策樹法是應(yīng)用圖論中樹圖

14、概念進(jìn)行決策的工具，它以樹的生長過程中的不斷分支來表示事件發(fā)生的各種可能性，以分支和修剪來尋優(yōu)進(jìn)行決策。 6.5多目標(biāo)決策多目標(biāo)決策方法是一種從20世紀(jì)70年代中期發(fā)展起來的決策分析方法，是指決策模型中含有多個目標(biāo)函數(shù)的決策，又稱為多準(zhǔn)則決策。 主要方法：目標(biāo)規(guī)劃法、化多為少法、分層序列法等6.6結(jié)構(gòu)化問題與非結(jié)構(gòu)化問題決策結(jié)構(gòu)化問題，簡單地說，就是在決策過程開始之前，能夠運(yùn)用確定的數(shù)學(xué)模型或決策模型通過計(jì)算機(jī)或其他手段得到滿意解的決策問題。運(yùn)籌學(xué)中的方法是結(jié)構(gòu)化問題求解的主要方法。反之就為非結(jié)構(gòu)化問題，如果介于二者之間，則稱之為半結(jié)構(gòu)化問題。常用的非結(jié)構(gòu)化問題的決策技術(shù)有定性推理決策法、系統(tǒng)分析決策法、可行性研究