系統(tǒng)分析案例要點(diǎn)課件

系統(tǒng)分析綜合案例1系統(tǒng)分析綜合案例1要為8個(gè)中隊(duì)（24×8＝192架）F－10B飛機(jī)增加武裝，條件是只可在喇叭狗式導(dǎo)彈和500磅炸彈中選其一（可行方案不再開發(fā)）?？哲?、陸軍主張不一，相持不下，領(lǐng)導(dǎo)者難于決策，只好請(qǐng)SA機(jī)構(gòu)提供定量可靠的依據(jù)輔助領(lǐng)導(dǎo)者決策，解決空軍、陸軍的矛盾。1、明確問題和確定目標(biāo)一、美軍F－10B飛機(jī)武器選型的SA2要為8個(gè)中隊(duì)（24×8＝192架）F－10B飛機(jī)增加武裝，條每摧毀一個(gè)目標(biāo)需導(dǎo)彈2枚或炸彈6枚；每發(fā)武器的命中概率為：導(dǎo)彈70％，炸彈30％；飛機(jī)每架次升空飛行時(shí)間2小時(shí)，每小時(shí)飛行成本800美元；每枚武器的成本：導(dǎo)彈為6500＋500＝7000美元（購(gòu)置費(fèi)＋存儲(chǔ)費(fèi)）炸彈為0＋100＝100美元；每架飛機(jī)成本240萬美元，加裝導(dǎo)彈和炸彈后分別為270萬美元和242.5萬美元；飛機(jī)的載彈量分別為導(dǎo)彈6枚、炸彈10枚；飛機(jī)被擊毀的概率為1％每飛行小時(shí)。2、搜集資料

要作定量分析，必須搜集有關(guān)計(jì)量指標(biāo)。調(diào)研后知：3每摧毀一個(gè)目標(biāo)需導(dǎo)彈2枚或炸彈6枚；2、搜集資料3“用經(jīng)濟(jì)有效的手段摧毀目標(biāo)”——即需要計(jì)算各個(gè)方案摧毀一個(gè)目標(biāo)的成本是多少？摧毀一個(gè)目標(biāo)的總成本C＝武器成本C0＋投射成本Cd＋損耗成本Ca其中：C0＝每枚武器的成本×摧毀一個(gè)目標(biāo)的武器數(shù)量；Ca＝每架飛機(jī)成本×

＝每架飛機(jī)成本×摧毀一個(gè)目標(biāo)的飛行時(shí)間×每飛行小時(shí)的飛機(jī)損毀率3、建立模型（進(jìn)行定量分析）先應(yīng)將目標(biāo)具體化為準(zhǔn)則，以便明確評(píng)價(jià)方案優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。每架次平均飛行時(shí)間每架載彈量/摧毀一個(gè)目標(biāo)的武器數(shù)量×每飛行小時(shí)的飛機(jī)損毀率摧毀一個(gè)目標(biāo)的武器數(shù)量每架次的載彈量Cd＝每小時(shí)飛行成本×每架次的平均飛行時(shí)間×4“用經(jīng)濟(jì)有效的手段摧毀目標(biāo)”——即需要計(jì)算各個(gè)方案摧毀一個(gè)目使用兩個(gè)方案分別摧毀一個(gè)目標(biāo)的成本計(jì)算如下表所示：方案成本方案Ⅰ（安裝導(dǎo)彈）方案Ⅱ（安裝炸彈）武器成本C0(6500+500)×2=14000(0+100)×6＝600投射成本Cd800×2×(2/6)＝533800×2×(6/10)＝960損毀成本Ca2700000×2/(6/2)×0.01＝180002450000×2/(10/6)×0.01＝29100總成本14000+533+18000＝32533600+960+29100＝30660單位：美元5使用兩個(gè)方案分別摧毀一個(gè)目標(biāo)的成本計(jì)算如下表所示：?jiǎn)螐某杀究紤]，每摧毀一個(gè)目標(biāo)方案Ⅰ成本高出1873美元；使用方案Ⅰ，精確度高，可減少陸軍傷亡；使用方案Ⅰ，飛機(jī)摧毀目標(biāo)多。以飛機(jī)完好率80％計(jì)算，每機(jī)每天飛行一架次，則3天可摧毀目標(biāo)數(shù)為：方案Ⅰ(6/2)×3×192×80%=1382(個(gè))方案Ⅱ(10/6)×3×192×80%=783(個(gè))方案Ⅱ僅為方案Ⅰ的56.6%使用方案Ⅰ后，飛機(jī)的飛行高度提高，敵方防空武器的火力命中率降低，可指望飛機(jī)被擊落的概率降低。4、綜合評(píng)價(jià)（判斷）6單從成本考慮，每摧毀一個(gè)目標(biāo)方案Ⅰ成本高出1873美元；4、減少地面部隊(duì)的傷亡；增加摧毀目標(biāo)的潛力；降低飛機(jī)損失。5、結(jié)論每摧毀一個(gè)目標(biāo)，安裝導(dǎo)彈方案的成本雖然高出1873美元，但有如下三項(xiàng)好處：故建議安裝喇叭狗式導(dǎo)彈。7減少地面部隊(duì)的傷亡；5、結(jié)論每摧毀一個(gè)目標(biāo)，安裝導(dǎo)彈方案的成每天送200萬桶。油田處北極圈內(nèi)，常年冰封，最低溫度-50oC。如何從美國(guó)第49州阿拉斯加?xùn)|北部的普拉德霍灣向美本土輸油的問題。1.任務(wù)與環(huán)境二、阿拉斯加原油輸送方案的SA8每天送200萬桶。如何從美國(guó)第49州阿拉斯加?xùn)|北部的普拉德方案Ⅰ：油船運(yùn)。每天只需4－5艘，但要破冰船引航，起點(diǎn)和終點(diǎn)需建大油庫(kù)；不安全、費(fèi)用大、無保證。方案Ⅱ：用帶加溫S的油管輸?？捎贸墒斓墓艿垒斢图夹g(shù)，但沿途設(shè)站無人愿干，為防管道斷裂必須用底架支撐和作保溫處理，成本提高3倍。2.開發(fā)方案

方案競(jìng)爭(zhēng)的第一階段開發(fā)兩個(gè)方案：為保安全和穩(wěn)定，淘汰方案Ⅰ，保留方案Ⅱ，繼續(xù)撥款鼓勵(lì)競(jìng)爭(zhēng)出新方案。9方案Ⅰ：油船運(yùn)。每天只需4－5艘，但要破冰船引航，起點(diǎn)和終點(diǎn)方案Ⅳ：由麻省理工SA所的兩人提出油氣混輸（將天然氣轉(zhuǎn)換為甲醇后加到原油中去，降低溶點(diǎn)，提高流動(dòng)性），從而用一管既輸油又送氣，不僅不需輸送20％的無用海水，還可省掉海水分離工藝流程，節(jié)省一條送氣管道（60億），比方案Ⅲ省了一半。方案Ⅲ：把含10％－20％氯化鈉的海水加到原油中去，提高低溫下原油流動(dòng)性，用普通油管即可輸送，取得專利。10方案Ⅳ：由麻省理工SA所的兩人提出油氣混輸（將天然氣轉(zhuǎn)換為甲序號(hào)方案內(nèi)容方案特點(diǎn)備注方案Ⅰ油船運(yùn)輸運(yùn)輸費(fèi)用大，既不安全、又不可靠淘汰方案Ⅱ帶加溫S的油管輸送油管架設(shè)成本高出三倍，沿途設(shè)加溫站難度大淘汰方案Ⅲ原油摻海水后用常規(guī)油管送方案可行，但輸送了無用的海水并增加分離工藝流程淘汰方案Ⅳ油氣混合一管兩送既輸油又送氣，成本低、安全、可靠，僅管道費(fèi)就節(jié)約60億美元中選11序號(hào)方案內(nèi)容方案特點(diǎn)備注方案Ⅰ油船運(yùn)輸運(yùn)輸費(fèi)用大，既不安全、20世紀(jì)60年代末，美國(guó)紐約市負(fù)責(zé)全市供水的供水委員會(huì)花費(fèi)了幾十萬美元擬訂了一個(gè)擴(kuò)建供水網(wǎng)的工程設(shè)計(jì)計(jì)劃。全部計(jì)劃預(yù)計(jì)耗資10億美元，分五個(gè)階段執(zhí)行，全部竣工后，可滿足隨后40年該市人口增加25%時(shí)的用水需要。該計(jì)劃遭到了市預(yù)算當(dāng)局的反對(duì)，認(rèn)為擴(kuò)建供水網(wǎng)是多余的。雙方在相持不下的情況下，請(qǐng)麻省理工學(xué)院的系統(tǒng)分析人員對(duì)該工程進(jìn)行系統(tǒng)分析。三、紐約市供水網(wǎng)擴(kuò)建工程的系統(tǒng)分析1220世紀(jì)60年代末，美國(guó)紐約市負(fù)責(zé)全市供

一、問題的提出紐約供水系統(tǒng)擴(kuò)建的設(shè)計(jì)問題，是由供水委員會(huì)最初提出的。該委員會(huì)認(rèn)為紐約市必須增強(qiáng)全市的供水能力，主要理由如下：(1)今后40年，城市居民將逐年增加；(2)現(xiàn)有的供水系統(tǒng)必須廣泛地檢修。13一、問題的提出13

1、最初的設(shè)計(jì)方案供水委員會(huì)的最初設(shè)計(jì)方案是增設(shè)50英里長(zhǎng)的直徑為28英寸的水管。1967年估算需要投資10億美元，分五個(gè)階段進(jìn)行。第一段階投資3.23億美元，主要是鋪設(shè)最大的水管。所有的水管都要在堅(jiān)硬的巖石中鋪設(shè)，所以工程艱巨，投資浩大，是紐約市最大的土木工程項(xiàng)目之一。最初設(shè)計(jì)方案提出了如下的設(shè)計(jì)規(guī)定：(1)只考慮一個(gè)供水網(wǎng)的地理幾何布局；(2)只使用一個(gè)評(píng)審準(zhǔn)則，即第一級(jí)網(wǎng)絡(luò)終端的自來水壓力必須達(dá)到40磅/英寸2；(3)工程的預(yù)計(jì)使用期限為40年，即能滿足公元2010年時(shí)的用水需要；(4)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)只依靠重力把水壓送到各終端。141、最初的設(shè)計(jì)方案14麻省理工學(xué)院的系統(tǒng)分析師對(duì)這個(gè)擴(kuò)建工程進(jìn)行系統(tǒng)分析，主要工作有:提出評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，建立系統(tǒng)模型，探索各種可行方案，選出最優(yōu)的設(shè)計(jì)和實(shí)施方案。2、部門間的互相制約在實(shí)踐過程中，很難實(shí)施技術(shù)上的最優(yōu)方案，因?yàn)檫@樣一些方案往往會(huì)遭到有關(guān)部門的反對(duì)，所以最后實(shí)施的往往只是一些為各有關(guān)部門均能接受的折衷方案(或滿意方案)。另一個(gè)制約系統(tǒng)分析工作的因素是，該項(xiàng)計(jì)劃的資金來源是否容易。供水委員會(huì)可以采用發(fā)行債券的辦法，比較容易取得資金。因此，它在開始設(shè)計(jì)時(shí)并不進(jìn)行系統(tǒng)分析，一心想搞一個(gè)大工程，以便樹碑立傳。

15麻省理工學(xué)院的系統(tǒng)分析師對(duì)這個(gè)擴(kuò)建工程進(jìn)行系統(tǒng)分

二、系統(tǒng)分析的方法1、制定分析步驟本項(xiàng)分析把整個(gè)過程分為五個(gè)階段：(1)制定目標(biāo)和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則；(2)制定衡量工程效果的準(zhǔn)則和量化的指標(biāo)，從而能夠衡量工程達(dá)到原定目標(biāo)的程度；(3)開發(fā)各種類型的方案，并且使用模型和計(jì)算機(jī)模擬分別對(duì)每一類型方案中的各個(gè)方案進(jìn)行周密的分析；(4)運(yùn)用衡量工程效果的準(zhǔn)則，評(píng)價(jià)每個(gè)方案的成就；(5)在對(duì)每個(gè)方案的各種成就進(jìn)行評(píng)價(jià)之后，最終選出最佳的實(shí)施方案。16二、系統(tǒng)分析的方法162、制定目標(biāo)供水委員會(huì)最初為整個(gè)工程制定的目標(biāo)只有一個(gè)，即在供水網(wǎng)絡(luò)終端的水壓要求達(dá)到40磅/英寸2。顯然這樣衡量整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量是不充分的，因?yàn)槌鞘杏盟牟块T是多樣的：1/4的水量是家庭用水，而大部分是工業(yè)用水，剩下的少數(shù)水量主要用于消防、城市衛(wèi)生、綠化等。不同用戶對(duì)供水系統(tǒng)的質(zhì)量要求也不同。飲用的水要求衛(wèi)生、色味俱佳；工業(yè)用水要求保證供水量，并且要求化學(xué)腐蝕作用?。幌绖t要求水源可靠，保證隨時(shí)都有水。作為市政當(dāng)局來說，當(dāng)然要關(guān)心各方面用戶是否都能充分滿足。

172、制定目標(biāo)17

最后制定的目標(biāo)包括如下內(nèi)容：(1)系統(tǒng)的總性能；(2)市區(qū)用水的方便程度；(3)供水的可靠性；(4)基建和保持運(yùn)行的總費(fèi)用。

18最后制定的目標(biāo)包括如下內(nèi)容：18

3、制定衡量效果的準(zhǔn)則作為估算，可采用供水壓力來評(píng)價(jià)供水系統(tǒng)的性能。由于靜壓能用來測(cè)量水的能量，所以它可轉(zhuǎn)換成速度。從力學(xué)觀點(diǎn)說，可以用此來表示供水的質(zhì)量。系統(tǒng)的總性能即是以供水網(wǎng)絡(luò)中各主要點(diǎn)上的壓力的平均值，乘以加權(quán)因子(即每個(gè)點(diǎn)上所需的水量)，具體地說，這個(gè)指標(biāo)即是

有了總性能之后，還需要有衡量局部效果的準(zhǔn)則。有時(shí)為了取得所需的總性能，往往需要犧牲某些局部的性能，本例的局部性能就是網(wǎng)絡(luò)終端的性能。供水系統(tǒng)的可靠性是指當(dāng)三個(gè)主管道中的一個(gè)發(fā)生故障必須關(guān)閉時(shí)，系統(tǒng)的性能將受到什么影響。193、制定衡量效果的準(zhǔn)則

4、制定方案在研究了許多類型方案以后，選定了三類。它們是：(1)關(guān)于系統(tǒng)的物理構(gòu)型，包括管路布局、管道長(zhǎng)度、管道直徑及基建費(fèi)用等；(2)關(guān)于使用周期的劃分，即確定整個(gè)供水系統(tǒng)能滿足多少年后的用水需求量；(3)是采用水泵加壓還是采用加大水管的辦法來改進(jìn)供水系統(tǒng)的性能。204、制定方案205、方案的評(píng)審

麻省理工學(xué)院設(shè)計(jì)了一個(gè)ICES(即綜合土木工程系統(tǒng))模型，對(duì)250個(gè)方案都進(jìn)行了評(píng)審。評(píng)審時(shí)進(jìn)行了費(fèi)用-效果分析，把能滿足各目標(biāo)的設(shè)計(jì)方案都標(biāo)在坐標(biāo)圖中，從而形成一個(gè)可行設(shè)計(jì)區(qū)，其中最上面的一條軌跡線（A）表示每種投資水平所能獲得的最佳性能，這就是費(fèi)用—效果函數(shù)。有了這個(gè)函數(shù)后就能考慮和選擇最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，即以最少費(fèi)用去滿足所有目標(biāo)要求。

215、方案的評(píng)審21關(guān)于總投資和總性能使用計(jì)算機(jī)計(jì)算后獲得的第一個(gè)結(jié)果是總投資可以節(jié)約30%，其措施是縮小原定的擴(kuò)建計(jì)劃，而性能并沒有什么重大改變。分析證明，投資大量減少后還能使設(shè)計(jì)有效。分析同時(shí)表明存在著兩種構(gòu)型，并且第二種構(gòu)型更好。第二種構(gòu)型是有備用水管，它能彌補(bǔ)壓力的損失，從而改進(jìn)了整個(gè)系統(tǒng)的性能。對(duì)供水系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行探討后也證實(shí)，鋪設(shè)一定規(guī)模的備用水管是必要的，否則全市的用水將受到很大威脅，因?yàn)楝F(xiàn)有的水管正在不斷損壞。這同時(shí)說明供水委員會(huì)提出急需擴(kuò)建供水系統(tǒng)是完全正確的。對(duì)各方案進(jìn)行各種敏感性分析。從管路布局的敏感性分析中得出，不同物理構(gòu)型的能量損失是不同的，因此，最有效的結(jié)構(gòu)應(yīng)是能夠減少壓降、提高供水系統(tǒng)性能的方案。22關(guān)于總投資和總性能22關(guān)于使用周期的確定問題最經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)使用期為20～25年，僅為原計(jì)劃的一半，從而也證明削減設(shè)計(jì)規(guī)模的正確性。使用期定為20年，并不是說40年的使用期是不必要的，只是說明40年的計(jì)劃應(yīng)該分兩步走更為經(jīng)濟(jì)。分兩期的做法比較靈活，中途還可以允許設(shè)計(jì)師調(diào)整他的計(jì)劃。23關(guān)于使用周期的確定問題23

關(guān)于使用水泵加壓的方案分析表明，使用水泵可以進(jìn)一步減少投資。供水系統(tǒng)的基本作業(yè)要求是，設(shè)計(jì)的最高負(fù)荷應(yīng)高于平均負(fù)荷的20%～30%，但高峰用水時(shí)間是很短的，本例設(shè)計(jì)高峰日中的高峰小時(shí)的發(fā)生概率僅為0.001，因此，最高負(fù)荷能力在99.9%的時(shí)間內(nèi)是無用的。但是長(zhǎng)期使用一個(gè)小規(guī)模的效率不高的供水系統(tǒng)也是不經(jīng)濟(jì)的，因此。必須在作業(yè)費(fèi)用和固定投資之間作最佳的平衡。此外，從費(fèi)用與管徑的關(guān)系可知，降低原設(shè)計(jì)的管徑可以降低總費(fèi)用，采用原設(shè)計(jì)管徑的4/5，可節(jié)約總投資30%。24關(guān)于使用水泵加壓的方案24

三、實(shí)施

如預(yù)期的那樣，最后選定執(zhí)行的是一個(gè)折衷的方案，其主要內(nèi)容如下：（1）供水系統(tǒng)的整個(gè)布局沿用了最初的設(shè)計(jì)方案；（2）同最初設(shè)計(jì)一樣，沒有采用水泵；（3）工程規(guī)模僅為原設(shè)計(jì)的3/5，水管直徑降為原設(shè)計(jì)的4/5，即由26～28英寸降至20～22英寸，僅這一項(xiàng)更改就節(jié)約1億美元，第一期工程的總投資由3.23億美元降至2.23億美元。25三、實(shí)施25

從這個(gè)折衷方案可以看出如下問題：首先，整個(gè)系統(tǒng)線路布局沒有更改，這是為了照顧供水委員會(huì)的威信，該委員會(huì)為了保持其威望絕不會(huì)從原定的布局后退一步的。然而該委員會(huì)認(rèn)為，為了節(jié)約費(fèi)用，可以對(duì)原設(shè)計(jì)作些更改，但這并不意味著在技術(shù)或工程上出了什么問題。當(dāng)然，紐約市的預(yù)算當(dāng)局是歡迎削減規(guī)模、節(jié)約費(fèi)用的。由此可見，經(jīng)過折衷后產(chǎn)生的設(shè)計(jì)方案，其系統(tǒng)的最優(yōu)化并不是占主導(dǎo)地位的。其次，本系統(tǒng)分析的任務(wù)，如同其它系統(tǒng)分析一樣，只是澄清問題，指出原設(shè)計(jì)中值得更改之處。系統(tǒng)分析只是提供所需用的炮彈，最后這些炮彈能否發(fā)揮作用，除了取決于系統(tǒng)分析的質(zhì)量外，往往還受許多因素的制約和影響。因此，用系統(tǒng)分析后所取得的實(shí)際成果來評(píng)價(jià)系統(tǒng)分析本身的工作價(jià)值是不合適的。26從這個(gè)折衷方案可以看出如下問題：26一、背景資料某航空公司擬在沿海地區(qū)選址建廠，與外商合作生產(chǎn)輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī)。年產(chǎn)量為300架，原材料大部份進(jìn)口，產(chǎn)品全部外銷。合作期限20年，基準(zhǔn)收益率10%。該航空公司希望從沿海城市選擇出適當(dāng)廠址。（廠址必須滿足的先決條件：交通運(yùn)輸便利、協(xié)作條件好、生活環(huán)境好。四、某航空公司廠址選擇系統(tǒng)分析27一、背景資料四、某航空公司廠址選擇系統(tǒng)分析27滿意否問題狀況二、廠址選擇的系統(tǒng)分析過程系統(tǒng)研究系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)量化系統(tǒng)評(píng)價(jià)Y系統(tǒng)協(xié)調(diào)與反饋N決策成功問題的背景資料待解決問題目標(biāo)將問題在限定條件下進(jìn)一步結(jié)構(gòu)化建立問題模型、量化分析據(jù)量化結(jié)果、選擇優(yōu)勢(shì)方案決策？28滿意否問題狀況二、廠址選擇的系統(tǒng)分析過程系統(tǒng)研究系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)1、系統(tǒng)研究工作確定待解決問題的目標(biāo)，該問題的目標(biāo)是在滿足幾本先決條件的情況下，選擇具有優(yōu)勢(shì)的廠址方案。2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作根據(jù)擬定目標(biāo)，初步擬定三個(gè)沿海城市各選一處廠址，分別記為A、B、C。由于項(xiàng)目產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方面的特點(diǎn)，要求廠址方案在經(jīng)濟(jì)方面、投資環(huán)境方面能滿足項(xiàng)目要求?？紤]到項(xiàng)目今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，還要求廠址必須滿足三個(gè)基本先決條件：交通運(yùn)輸便利、協(xié)作條件好、生活環(huán)境好。因此，廠址選擇需要對(duì)包括可定量的費(fèi)用因素和難以定量分析的環(huán)境因素進(jìn)行分析。291、系統(tǒng)研究工作2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作293、系統(tǒng)量化作業(yè)（建立數(shù)學(xué)模型）Mj=αMEj+（1-α）MNjMEj=(1/ACj)/(∑1/ACj)j=1m且∑MEj=1mj=1MNj=∑Wk*Rjkk=1λ303、系統(tǒng)量化作業(yè)（建立數(shù)學(xué)模型）Mj=αMEj+（1-α）M根據(jù)上述模型，收集測(cè)算相關(guān)數(shù)據(jù)。得到廠址方案成本費(fèi)用表，各備選廠址定性因素對(duì)比表及各備選廠址定性因素權(quán)值與評(píng)分表：廠址方案建設(shè)貸款殘值年經(jīng)營(yíng)費(fèi)用年運(yùn)輸費(fèi)外購(gòu)材料及燃料費(fèi)人工工資及福利費(fèi)公共服務(wù)費(fèi)其他合計(jì)方案A方案B方案C75006800600015001350126011501080126048048048020024030045045045022802250249024026033031根據(jù)上述模型，收集測(cè)算相關(guān)數(shù)據(jù)。得到廠址方案各備選廠址定性因素對(duì)比表廠址勞動(dòng)力素質(zhì)科研力量基礎(chǔ)設(shè)施投資政策ABC中中強(qiáng)弱強(qiáng)強(qiáng)中中好好中中各備選廠址定性因素權(quán)值與評(píng)分廠址勞動(dòng)力素質(zhì)W1=0.2科研力量W2=0.1基礎(chǔ)設(shè)施W3=0.2投資政策W4=0.5ABCR11=0.3R21=0.3R31=0.4R12=0.2R22=0.4R32=0.4R13=0.3R23=0.3R33=0.4R14=0.4R24=0.3R34=0.332各備選廠址定性因素對(duì)比表廠址勞動(dòng)力素質(zhì)科研力量基礎(chǔ)設(shè)施投資政廠址方案建設(shè)貸款殘值年經(jīng)營(yíng)費(fèi)用年運(yùn)輸費(fèi)外購(gòu)材料及燃料費(fèi)人工工資及福利費(fèi)公共服務(wù)費(fèi)其他合計(jì)方案A方案B方案C750068006000150013501260115010801260480480480200240300450450450228022502490240260330各備選方案年總費(fèi)用：AC1=7500*(A/P,10%,20)-1500*(P/F,10%,20)+2280+240=3178萬元AC2=6800*(A/P,10%,20)-1350*(P/F,10%,20)+2250+260=3108萬元AC3=6000*(A/P,10%,20)-1200*(P/F,10%,20)+2490+330=3347萬元定量分析33廠址建設(shè)殘年經(jīng)營(yíng)費(fèi)用年運(yùn)外購(gòu)材料及燃料費(fèi)人工工資及福利費(fèi)公共各備選方案定量因素優(yōu)勢(shì)為ME1=(1/3178)/(1/3178+1/3108+1/3347)=0.336ME2=(1/3108)/(1/3178+1/3108+1/3347)=0.344ME3=(1/3347)/(1/3178+1/3108+1/3347)=0.320MEj=(1/ACj)/(∑1/ACj)j=1334各備選方案定量因素優(yōu)勢(shì)為ME1=(1/3178)/(1/31各備選廠址方案定性因素優(yōu)勢(shì)MN1=0.2*0.3+0.1*0.2+0.2*0.3+0.5*0.4=0.34MN2=0.2*0.3+0.1*0.4+0.2*0.3+0.5*0.3=0.31MN3=0.2*0.4+0.1*0.4+0.2*0.4+0.5*0.3=0.35MNj=∑Wk*Rjkk=13各備選廠址定性因素權(quán)值與評(píng)分廠址勞動(dòng)力素質(zhì)W1=0.2科研力量W2=0.1基礎(chǔ)設(shè)施W3=0.2投資政策W4=0.5ABCR11=0.3R21=0.3R31=0.4R12=0.2R22=0.4R32=0.4R13=0.3R23=0.3R33=0.4R14=0.4R24=0.3R34=0.335各備選廠址方案定性因素優(yōu)勢(shì)MN1=0.2*0.3+0.1*0計(jì)算各備選廠址方案綜合優(yōu)勢(shì)取定量因素和定性因素權(quán)值分別為0.57和0.43，則各廠址方案的綜合優(yōu)勢(shì)為：Mj=αMEj+（1-α）MNjM1=0.57*0.336+0.43*0.34=0.338M2=0.57*0.344+0.43*0.31=0.329M3=0.57*0.320+0.43*0.35=0.3334、系統(tǒng)評(píng)價(jià)方案評(píng)價(jià)準(zhǔn)則：max{Mj,j=1,2,3}。根據(jù)其綜合優(yōu)勢(shì)量化結(jié)果A>C>B。注

不要忘記先決條件的約束！

36計(jì)算各備選廠址方案綜合優(yōu)勢(shì)取定量因素和定性因某電廠環(huán)境污染改造系統(tǒng)分析某火電廠裝機(jī)容量污染嚴(yán)重，急需改造。要解決環(huán)境污染問題，首先必須明確是什么污染及污染程度。為此，必須首先收集有關(guān)資料建立模型，對(duì)污染情況進(jìn)行分析，并與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。目標(biāo)確定后，仍需要收集資料并提出解決問題的各種替代方案。最后比較分析，選出實(shí)施方案。37某電廠環(huán)境污染改造系統(tǒng)分析某火電廠裝機(jī)容量污染(1)限定問題。電廠對(duì)環(huán)境的污染主要是由煙筒排出的煙塵和二氧化硫，煙塵和二氧化硫產(chǎn)生如下圖所示。方框內(nèi)部分是我們研究的對(duì)象系統(tǒng)。從煙囪排出的污染物本身會(huì)不斷向外擴(kuò)散，同時(shí)由于風(fēng)的作用，污染物一邊擴(kuò)散一邊隨風(fēng)飄流，結(jié)果呈圓錐形向遠(yuǎn)方擴(kuò)展散開，使地面承受污染。顯然，地面污染與風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓等有關(guān)氣象參數(shù)以及地理位置、煙囪高度有關(guān)。38(1)限定問題。38（2）收集資料。為了對(duì)現(xiàn)狀作定量分析，必須建立數(shù)學(xué)模型。根據(jù)上圖可以建立反映煤消耗量、燃燒方式、除塵器效率和進(jìn)入煙囪的煙塵和二氧化硫之間定量關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式。污染過程，可以用擴(kuò)散方程和空氣流體力學(xué)方程表示，反映了進(jìn)入煙囪的污染物和地面污染之間的定量關(guān)系。對(duì)這種關(guān)系可以用計(jì)算機(jī)仿真來分析。只要給出進(jìn)入煙囪的污染物量以及煙囪高度、風(fēng)向、風(fēng)速和氣壓等有關(guān)參數(shù)，就可以預(yù)測(cè)地面污染濃度分布情況，據(jù)此需要收集下列資料和數(shù)據(jù)：①電廠所在地區(qū)平面位置圖；②選出有代表性的一年的逐月氣象數(shù)據(jù)；③電廠機(jī)組、鍋爐、除塵器、煙囪有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)；④煤耗、煤發(fā)熱量及其化學(xué)成分分析等有關(guān)數(shù)據(jù)。具體仿真框圖如下：39（2）收集資料。394040

（3）目標(biāo)確定。對(duì)模型定量計(jì)算和仿真分析結(jié)果是：現(xiàn)狀：煙囪排煙塵量823.1KG/小時(shí)，煙囪排二氧化硫量1843.6KG/小時(shí)根據(jù)地面承受污染物國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，仿真預(yù)測(cè)出允許排出量為煙囪排170KG/小時(shí)，煙囪排二氧化硫量煙量170KG/小時(shí)。可見要解決污染必須把煙塵和二氧化硫的排放量降到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以下，這就是目標(biāo)。41（3）目標(biāo)確定。41（4）方案提出與評(píng)價(jià)。根據(jù)前面對(duì)污染物的產(chǎn)生和擴(kuò)散過程機(jī)理分析，可用下圖表示各種污染因素。有些因素是不能改變的，而有一些是可以改變的，從而能對(duì)污染程度產(chǎn)生影響。據(jù)此形成各種方案如下：42（4）方案提出與評(píng)價(jià)。據(jù)此形成各種方案如下：424343結(jié)論：建議改燒優(yōu)質(zhì)煤44結(jié)論：建議改燒優(yōu)質(zhì)煤44謝謝大家！45謝謝大家！45系統(tǒng)分析綜合案例46系統(tǒng)分析綜合案例1要為8個(gè)中隊(duì)（24×8＝192架）F－10B飛機(jī)增加武裝，條件是只可在喇叭狗式導(dǎo)彈和500磅炸彈中選其一（可行方案不再開發(fā)）?？哲?、陸軍主張不一，相持不下，領(lǐng)導(dǎo)者難于決策，只好請(qǐng)SA機(jī)構(gòu)提供定量可靠的依據(jù)輔助領(lǐng)導(dǎo)者決策，解決空軍、陸軍的矛盾。1、明確問題和確定目標(biāo)一、美軍F－10B飛機(jī)武器選型的SA47要為8個(gè)中隊(duì)（24×8＝192架）F－10B飛機(jī)增加武裝，條每摧毀一個(gè)目標(biāo)需導(dǎo)彈2枚或炸彈6枚；每發(fā)武器的命中概率為：導(dǎo)彈70％，炸彈30％；飛機(jī)每架次升空飛行時(shí)間2小時(shí)，每小時(shí)飛行成本800美元；每枚武器的成本：導(dǎo)彈為6500＋500＝7000美元（購(gòu)置費(fèi)＋存儲(chǔ)費(fèi)）炸彈為0＋100＝100美元；每架飛機(jī)成本240萬美元，加裝導(dǎo)彈和炸彈后分別為270萬美元和242.5萬美元；飛機(jī)的載彈量分別為導(dǎo)彈6枚、炸彈10枚；飛機(jī)被擊毀的概率為1％每飛行小時(shí)。2、搜集資料

要作定量分析，必須搜集有關(guān)計(jì)量指標(biāo)。調(diào)研后知：48每摧毀一個(gè)目標(biāo)需導(dǎo)彈2枚或炸彈6枚；2、搜集資料3“用經(jīng)濟(jì)有效的手段摧毀目標(biāo)”——即需要計(jì)算各個(gè)方案摧毀一個(gè)目標(biāo)的成本是多少？摧毀一個(gè)目標(biāo)的總成本C＝武器成本C0＋投射成本Cd＋損耗成本Ca其中：C0＝每枚武器的成本×摧毀一個(gè)目標(biāo)的武器數(shù)量；Ca＝每架飛機(jī)成本×

＝每架飛機(jī)成本×摧毀一個(gè)目標(biāo)的飛行時(shí)間×每飛行小時(shí)的飛機(jī)損毀率3、建立模型（進(jìn)行定量分析）先應(yīng)將目標(biāo)具體化為準(zhǔn)則，以便明確評(píng)價(jià)方案優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。每架次平均飛行時(shí)間每架載彈量/摧毀一個(gè)目標(biāo)的武器數(shù)量×每飛行小時(shí)的飛機(jī)損毀率摧毀一個(gè)目標(biāo)的武器數(shù)量每架次的載彈量Cd＝每小時(shí)飛行成本×每架次的平均飛行時(shí)間×49“用經(jīng)濟(jì)有效的手段摧毀目標(biāo)”——即需要計(jì)算各個(gè)方案摧毀一個(gè)目使用兩個(gè)方案分別摧毀一個(gè)目標(biāo)的成本計(jì)算如下表所示：方案成本方案Ⅰ（安裝導(dǎo)彈）方案Ⅱ（安裝炸彈）武器成本C0(6500+500)×2=14000(0+100)×6＝600投射成本Cd800×2×(2/6)＝533800×2×(6/10)＝960損毀成本Ca2700000×2/(6/2)×0.01＝180002450000×2/(10/6)×0.01＝29100總成本14000+533+18000＝32533600+960+29100＝30660單位：美元50使用兩個(gè)方案分別摧毀一個(gè)目標(biāo)的成本計(jì)算如下表所示：?jiǎn)螐某杀究紤]，每摧毀一個(gè)目標(biāo)方案Ⅰ成本高出1873美元；使用方案Ⅰ，精確度高，可減少陸軍傷亡；使用方案Ⅰ，飛機(jī)摧毀目標(biāo)多。以飛機(jī)完好率80％計(jì)算，每機(jī)每天飛行一架次，則3天可摧毀目標(biāo)數(shù)為：方案Ⅰ(6/2)×3×192×80%=1382(個(gè))方案Ⅱ(10/6)×3×192×80%=783(個(gè))方案Ⅱ僅為方案Ⅰ的56.6%使用方案Ⅰ后，飛機(jī)的飛行高度提高，敵方防空武器的火力命中率降低，可指望飛機(jī)被擊落的概率降低。4、綜合評(píng)價(jià)（判斷）51單從成本考慮，每摧毀一個(gè)目標(biāo)方案Ⅰ成本高出1873美元；4、減少地面部隊(duì)的傷亡；增加摧毀目標(biāo)的潛力；降低飛機(jī)損失。5、結(jié)論每摧毀一個(gè)目標(biāo)，安裝導(dǎo)彈方案的成本雖然高出1873美元，但有如下三項(xiàng)好處：故建議安裝喇叭狗式導(dǎo)彈。52減少地面部隊(duì)的傷亡；5、結(jié)論每摧毀一個(gè)目標(biāo)，安裝導(dǎo)彈方案的成每天送200萬桶。油田處北極圈內(nèi)，常年冰封，最低溫度-50oC。如何從美國(guó)第49州阿拉斯加?xùn)|北部的普拉德霍灣向美本土輸油的問題。1.任務(wù)與環(huán)境二、阿拉斯加原油輸送方案的SA53每天送200萬桶。如何從美國(guó)第49州阿拉斯加?xùn)|北部的普拉德方案Ⅰ：油船運(yùn)。每天只需4－5艘，但要破冰船引航，起點(diǎn)和終點(diǎn)需建大油庫(kù)；不安全、費(fèi)用大、無保證。方案Ⅱ：用帶加溫S的油管輸。可用成熟的管道輸油技術(shù)，但沿途設(shè)站無人愿干，為防管道斷裂必須用底架支撐和作保溫處理，成本提高3倍。2.開發(fā)方案

方案競(jìng)爭(zhēng)的第一階段開發(fā)兩個(gè)方案：為保安全和穩(wěn)定，淘汰方案Ⅰ，保留方案Ⅱ，繼續(xù)撥款鼓勵(lì)競(jìng)爭(zhēng)出新方案。54方案Ⅰ：油船運(yùn)。每天只需4－5艘，但要破冰船引航，起點(diǎn)和終點(diǎn)方案Ⅳ：由麻省理工SA所的兩人提出油氣混輸（將天然氣轉(zhuǎn)換為甲醇后加到原油中去，降低溶點(diǎn)，提高流動(dòng)性），從而用一管既輸油又送氣，不僅不需輸送20％的無用海水，還可省掉海水分離工藝流程，節(jié)省一條送氣管道（60億），比方案Ⅲ省了一半。方案Ⅲ：把含10％－20％氯化鈉的海水加到原油中去，提高低溫下原油流動(dòng)性，用普通油管即可輸送，取得專利。55方案Ⅳ：由麻省理工SA所的兩人提出油氣混輸（將天然氣轉(zhuǎn)換為甲序號(hào)方案內(nèi)容方案特點(diǎn)備注方案Ⅰ油船運(yùn)輸運(yùn)輸費(fèi)用大，既不安全、又不可靠淘汰方案Ⅱ帶加溫S的油管輸送油管架設(shè)成本高出三倍，沿途設(shè)加溫站難度大淘汰方案Ⅲ原油摻海水后用常規(guī)油管送方案可行，但輸送了無用的海水并增加分離工藝流程淘汰方案Ⅳ油氣混合一管兩送既輸油又送氣，成本低、安全、可靠，僅管道費(fèi)就節(jié)約60億美元中選56序號(hào)方案內(nèi)容方案特點(diǎn)備注方案Ⅰ油船運(yùn)輸運(yùn)輸費(fèi)用大，既不安全、20世紀(jì)60年代末，美國(guó)紐約市負(fù)責(zé)全市供水的供水委員會(huì)花費(fèi)了幾十萬美元擬訂了一個(gè)擴(kuò)建供水網(wǎng)的工程設(shè)計(jì)計(jì)劃。全部計(jì)劃預(yù)計(jì)耗資10億美元，分五個(gè)階段執(zhí)行，全部竣工后，可滿足隨后40年該市人口增加25%時(shí)的用水需要。該計(jì)劃遭到了市預(yù)算當(dāng)局的反對(duì)，認(rèn)為擴(kuò)建供水網(wǎng)是多余的。雙方在相持不下的情況下，請(qǐng)麻省理工學(xué)院的系統(tǒng)分析人員對(duì)該工程進(jìn)行系統(tǒng)分析。三、紐約市供水網(wǎng)擴(kuò)建工程的系統(tǒng)分析5720世紀(jì)60年代末，美國(guó)紐約市負(fù)責(zé)全市供

一、問題的提出紐約供水系統(tǒng)擴(kuò)建的設(shè)計(jì)問題，是由供水委員會(huì)最初提出的。該委員會(huì)認(rèn)為紐約市必須增強(qiáng)全市的供水能力，主要理由如下：(1)今后40年，城市居民將逐年增加；(2)現(xiàn)有的供水系統(tǒng)必須廣泛地檢修。58一、問題的提出13

1、最初的設(shè)計(jì)方案供水委員會(huì)的最初設(shè)計(jì)方案是增設(shè)50英里長(zhǎng)的直徑為28英寸的水管。1967年估算需要投資10億美元，分五個(gè)階段進(jìn)行。第一段階投資3.23億美元，主要是鋪設(shè)最大的水管。所有的水管都要在堅(jiān)硬的巖石中鋪設(shè)，所以工程艱巨，投資浩大，是紐約市最大的土木工程項(xiàng)目之一。最初設(shè)計(jì)方案提出了如下的設(shè)計(jì)規(guī)定：(1)只考慮一個(gè)供水網(wǎng)的地理幾何布局；(2)只使用一個(gè)評(píng)審準(zhǔn)則，即第一級(jí)網(wǎng)絡(luò)終端的自來水壓力必須達(dá)到40磅/英寸2；(3)工程的預(yù)計(jì)使用期限為40年，即能滿足公元2010年時(shí)的用水需要；(4)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)只依靠重力把水壓送到各終端。591、最初的設(shè)計(jì)方案14麻省理工學(xué)院的系統(tǒng)分析師對(duì)這個(gè)擴(kuò)建工程進(jìn)行系統(tǒng)分析，主要工作有:提出評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，建立系統(tǒng)模型，探索各種可行方案，選出最優(yōu)的設(shè)計(jì)和實(shí)施方案。2、部門間的互相制約在實(shí)踐過程中，很難實(shí)施技術(shù)上的最優(yōu)方案，因?yàn)檫@樣一些方案往往會(huì)遭到有關(guān)部門的反對(duì)，所以最后實(shí)施的往往只是一些為各有關(guān)部門均能接受的折衷方案(或滿意方案)。另一個(gè)制約系統(tǒng)分析工作的因素是，該項(xiàng)計(jì)劃的資金來源是否容易。供水委員會(huì)可以采用發(fā)行債券的辦法，比較容易取得資金。因此，它在開始設(shè)計(jì)時(shí)并不進(jìn)行系統(tǒng)分析，一心想搞一個(gè)大工程，以便樹碑立傳。

60麻省理工學(xué)院的系統(tǒng)分析師對(duì)這個(gè)擴(kuò)建工程進(jìn)行系統(tǒng)分

二、系統(tǒng)分析的方法1、制定分析步驟本項(xiàng)分析把整個(gè)過程分為五個(gè)階段：(1)制定目標(biāo)和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則；(2)制定衡量工程效果的準(zhǔn)則和量化的指標(biāo)，從而能夠衡量工程達(dá)到原定目標(biāo)的程度；(3)開發(fā)各種類型的方案，并且使用模型和計(jì)算機(jī)模擬分別對(duì)每一類型方案中的各個(gè)方案進(jìn)行周密的分析；(4)運(yùn)用衡量工程效果的準(zhǔn)則，評(píng)價(jià)每個(gè)方案的成就；(5)在對(duì)每個(gè)方案的各種成就進(jìn)行評(píng)價(jià)之后，最終選出最佳的實(shí)施方案。61二、系統(tǒng)分析的方法162、制定目標(biāo)供水委員會(huì)最初為整個(gè)工程制定的目標(biāo)只有一個(gè)，即在供水網(wǎng)絡(luò)終端的水壓要求達(dá)到40磅/英寸2。顯然這樣衡量整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量是不充分的，因?yàn)槌鞘杏盟牟块T是多樣的：1/4的水量是家庭用水，而大部分是工業(yè)用水，剩下的少數(shù)水量主要用于消防、城市衛(wèi)生、綠化等。不同用戶對(duì)供水系統(tǒng)的質(zhì)量要求也不同。飲用的水要求衛(wèi)生、色味俱佳；工業(yè)用水要求保證供水量，并且要求化學(xué)腐蝕作用??；消防則要求水源可靠，保證隨時(shí)都有水。作為市政當(dāng)局來說，當(dāng)然要關(guān)心各方面用戶是否都能充分滿足。

622、制定目標(biāo)17

最后制定的目標(biāo)包括如下內(nèi)容：(1)系統(tǒng)的總性能；(2)市區(qū)用水的方便程度；(3)供水的可靠性；(4)基建和保持運(yùn)行的總費(fèi)用。

63最后制定的目標(biāo)包括如下內(nèi)容：18

3、制定衡量效果的準(zhǔn)則作為估算，可采用供水壓力來評(píng)價(jià)供水系統(tǒng)的性能。由于靜壓能用來測(cè)量水的能量，所以它可轉(zhuǎn)換成速度。從力學(xué)觀點(diǎn)說，可以用此來表示供水的質(zhì)量。系統(tǒng)的總性能即是以供水網(wǎng)絡(luò)中各主要點(diǎn)上的壓力的平均值，乘以加權(quán)因子(即每個(gè)點(diǎn)上所需的水量)，具體地說，這個(gè)指標(biāo)即是

有了總性能之后，還需要有衡量局部效果的準(zhǔn)則。有時(shí)為了取得所需的總性能，往往需要犧牲某些局部的性能，本例的局部性能就是網(wǎng)絡(luò)終端的性能。供水系統(tǒng)的可靠性是指當(dāng)三個(gè)主管道中的一個(gè)發(fā)生故障必須關(guān)閉時(shí)，系統(tǒng)的性能將受到什么影響。643、制定衡量效果的準(zhǔn)則

4、制定方案在研究了許多類型方案以后，選定了三類。它們是：(1)關(guān)于系統(tǒng)的物理構(gòu)型，包括管路布局、管道長(zhǎng)度、管道直徑及基建費(fèi)用等；(2)關(guān)于使用周期的劃分，即確定整個(gè)供水系統(tǒng)能滿足多少年后的用水需求量；(3)是采用水泵加壓還是采用加大水管的辦法來改進(jìn)供水系統(tǒng)的性能。654、制定方案205、方案的評(píng)審

麻省理工學(xué)院設(shè)計(jì)了一個(gè)ICES(即綜合土木工程系統(tǒng))模型，對(duì)250個(gè)方案都進(jìn)行了評(píng)審。評(píng)審時(shí)進(jìn)行了費(fèi)用-效果分析，把能滿足各目標(biāo)的設(shè)計(jì)方案都標(biāo)在坐標(biāo)圖中，從而形成一個(gè)可行設(shè)計(jì)區(qū)，其中最上面的一條軌跡線（A）表示每種投資水平所能獲得的最佳性能，這就是費(fèi)用—效果函數(shù)。有了這個(gè)函數(shù)后就能考慮和選擇最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，即以最少費(fèi)用去滿足所有目標(biāo)要求。

665、方案的評(píng)審21關(guān)于總投資和總性能使用計(jì)算機(jī)計(jì)算后獲得的第一個(gè)結(jié)果是總投資可以節(jié)約30%，其措施是縮小原定的擴(kuò)建計(jì)劃，而性能并沒有什么重大改變。分析證明，投資大量減少后還能使設(shè)計(jì)有效。分析同時(shí)表明存在著兩種構(gòu)型，并且第二種構(gòu)型更好。第二種構(gòu)型是有備用水管，它能彌補(bǔ)壓力的損失，從而改進(jìn)了整個(gè)系統(tǒng)的性能。對(duì)供水系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行探討后也證實(shí)，鋪設(shè)一定規(guī)模的備用水管是必要的，否則全市的用水將受到很大威脅，因?yàn)楝F(xiàn)有的水管正在不斷損壞。這同時(shí)說明供水委員會(huì)提出急需擴(kuò)建供水系統(tǒng)是完全正確的。對(duì)各方案進(jìn)行各種敏感性分析。從管路布局的敏感性分析中得出，不同物理構(gòu)型的能量損失是不同的，因此，最有效的結(jié)構(gòu)應(yīng)是能夠減少壓降、提高供水系統(tǒng)性能的方案。67關(guān)于總投資和總性能22關(guān)于使用周期的確定問題最經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)使用期為20～25年，僅為原計(jì)劃的一半，從而也證明削減設(shè)計(jì)規(guī)模的正確性。使用期定為20年，并不是說40年的使用期是不必要的，只是說明40年的計(jì)劃應(yīng)該分兩步走更為經(jīng)濟(jì)。分兩期的做法比較靈活，中途還可以允許設(shè)計(jì)師調(diào)整他的計(jì)劃。68關(guān)于使用周期的確定問題23

關(guān)于使用水泵加壓的方案分析表明，使用水泵可以進(jìn)一步減少投資。供水系統(tǒng)的基本作業(yè)要求是，設(shè)計(jì)的最高負(fù)荷應(yīng)高于平均負(fù)荷的20%～30%，但高峰用水時(shí)間是很短的，本例設(shè)計(jì)高峰日中的高峰小時(shí)的發(fā)生概率僅為0.001，因此，最高負(fù)荷能力在99.9%的時(shí)間內(nèi)是無用的。但是長(zhǎng)期使用一個(gè)小規(guī)模的效率不高的供水系統(tǒng)也是不經(jīng)濟(jì)的，因此。必須在作業(yè)費(fèi)用和固定投資之間作最佳的平衡。此外，從費(fèi)用與管徑的關(guān)系可知，降低原設(shè)計(jì)的管徑可以降低總費(fèi)用，采用原設(shè)計(jì)管徑的4/5，可節(jié)約總投資30%。69關(guān)于使用水泵加壓的方案24

三、實(shí)施

如預(yù)期的那樣，最后選定執(zhí)行的是一個(gè)折衷的方案，其主要內(nèi)容如下：（1）供水系統(tǒng)的整個(gè)布局沿用了最初的設(shè)計(jì)方案；（2）同最初設(shè)計(jì)一樣，沒有采用水泵；（3）工程規(guī)模僅為原設(shè)計(jì)的3/5，水管直徑降為原設(shè)計(jì)的4/5，即由26～28英寸降至20～22英寸，僅這一項(xiàng)更改就節(jié)約1億美元，第一期工程的總投資由3.23億美元降至2.23億美元。70三、實(shí)施25

從這個(gè)折衷方案可以看出如下問題：首先，整個(gè)系統(tǒng)線路布局沒有更改，這是為了照顧供水委員會(huì)的威信，該委員會(huì)為了保持其威望絕不會(huì)從原定的布局后退一步的。然而該委員會(huì)認(rèn)為，為了節(jié)約費(fèi)用，可以對(duì)原設(shè)計(jì)作些更改，但這并不意味著在技術(shù)或工程上出了什么問題。當(dāng)然，紐約市的預(yù)算當(dāng)局是歡迎削減規(guī)模、節(jié)約費(fèi)用的。由此可見，經(jīng)過折衷后產(chǎn)生的設(shè)計(jì)方案，其系統(tǒng)的最優(yōu)化并不是占主導(dǎo)地位的。其次，本系統(tǒng)分析的任務(wù)，如同其它系統(tǒng)分析一樣，只是澄清問題，指出原設(shè)計(jì)中值得更改之處。系統(tǒng)分析只是提供所需用的炮彈，最后這些炮彈能否發(fā)揮作用，除了取決于系統(tǒng)分析的質(zhì)量外，往往還受許多因素的制約和影響。因此，用系統(tǒng)分析后所取得的實(shí)際成果來評(píng)價(jià)系統(tǒng)分析本身的工作價(jià)值是不合適的。71從這個(gè)折衷方案可以看出如下問題：26一、背景資料某航空公司擬在沿海地區(qū)選址建廠，與外商合作生產(chǎn)輕型運(yùn)動(dòng)飛機(jī)。年產(chǎn)量為300架，原材料大部份進(jìn)口，產(chǎn)品全部外銷。合作期限20年，基準(zhǔn)收益率10%。該航空公司希望從沿海城市選擇出適當(dāng)廠址。（廠址必須滿足的先決條件：交通運(yùn)輸便利、協(xié)作條件好、生活環(huán)境好。四、某航空公司廠址選擇系統(tǒng)分析72一、背景資料四、某航空公司廠址選擇系統(tǒng)分析27滿意否問題狀況二、廠址選擇的系統(tǒng)分析過程系統(tǒng)研究系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)量化系統(tǒng)評(píng)價(jià)Y系統(tǒng)協(xié)調(diào)與反饋N決策成功問題的背景資料待解決問題目標(biāo)將問題在限定條件下進(jìn)一步結(jié)構(gòu)化建立問題模型、量化分析據(jù)量化結(jié)果、選擇優(yōu)勢(shì)方案決策？73滿意否問題狀況二、廠址選擇的系統(tǒng)分析過程系統(tǒng)研究系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)1、系統(tǒng)研究工作確定待解決問題的目標(biāo)，該問題的目標(biāo)是在滿足幾本先決條件的情況下，選擇具有優(yōu)勢(shì)的廠址方案。2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作根據(jù)擬定目標(biāo)，初步擬定三個(gè)沿海城市各選一處廠址，分別記為A、B、C。由于項(xiàng)目產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方面的特點(diǎn)，要求廠址方案在經(jīng)濟(jì)方面、投資環(huán)境方面能滿足項(xiàng)目要求。考慮到項(xiàng)目今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，還要求廠址必須滿足三個(gè)基本先決條件：交通運(yùn)輸便利、協(xié)作條件好、生活環(huán)境好。因此，廠址選擇需要對(duì)包括可定量的費(fèi)用因素和難以定量分析的環(huán)境因素進(jìn)行分析。741、系統(tǒng)研究工作2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作293、系統(tǒng)量化作業(yè)（建立數(shù)學(xué)模型）Mj=αMEj+（1-α）MNjMEj=(1/ACj)/(∑1/ACj)j=1m且∑MEj=1mj=1MNj=∑Wk*Rjkk=1λ753、系統(tǒng)量化作業(yè)（建立數(shù)學(xué)模型）Mj=αMEj+（1-α）M根據(jù)上述模型，收集測(cè)算相關(guān)數(shù)據(jù)。得到廠址方案成本費(fèi)用表，各備選廠址定性因素對(duì)比表及各備選廠址定性因素權(quán)值與評(píng)分表：廠址方案建設(shè)貸款殘值年經(jīng)營(yíng)費(fèi)用年運(yùn)輸費(fèi)外購(gòu)材料及燃料費(fèi)人工工資及福利費(fèi)公共服務(wù)費(fèi)其他合計(jì)方案A方案B方案C75006800600015001350126011501080126048048048020024030045045045022802250249024026033076根據(jù)上述模型，收集測(cè)算相關(guān)數(shù)據(jù)。得到廠址方案各備選廠址定性因素對(duì)比表廠址勞動(dòng)力素質(zhì)科研力量基礎(chǔ)設(shè)施投資政策ABC中中強(qiáng)弱強(qiáng)強(qiáng)中中好好中中各備選廠址定性因素權(quán)值與評(píng)分廠址勞動(dòng)力素質(zhì)W1=0.2科研力量W2=0.1基礎(chǔ)設(shè)施W3=0.2投資政策W4=0.5ABCR11=0.3R21=0.3R31=0.4R12=0.2R22=0.4R32=0.4R13=0.3R23=0.3R33=0.4R14=0.4R24=0.3R34=0.377各備選廠址定性因素對(duì)比表廠址勞動(dòng)力素質(zhì)科研力量基礎(chǔ)設(shè)施投資政廠址方案建設(shè)貸款殘值年經(jīng)營(yíng)費(fèi)用年運(yùn)輸費(fèi)外購(gòu)材料及燃料費(fèi)人工工資及福利費(fèi)公共服務(wù)費(fèi)其他合計(jì)方案A方案B方案C750068006000150013501260115010801260480480480200240300450450450228022502490240260330各備選方案年總費(fèi)用：AC1=7500*(A/P,10%,20)-1500*(P/F,10%,20)+2280+240=3178萬元AC2=6800*(A/P,10%,20)-1350*(P/F,10%,20)+2250+260=3108萬元AC3=6000*(A/P,10%,20)-1200*(P/F,10%,20)+2490+330=3347萬元定量分析78廠址建設(shè)殘年經(jīng)營(yíng)費(fèi)用年運(yùn)外購(gòu)材料及燃料費(fèi)人工工資及福利費(fèi)公共各備選方案定量因素優(yōu)勢(shì)為ME1=(1/3178)/(1/3178+1/3108+1/3347)=0.336ME2=(1/31