《系統(tǒng)工程》期末復(fù)習(xí)資料

《系統(tǒng)工程》期末復(fù)習(xí)資料工業(yè)工程是一門工程技術(shù)與管理技術(shù)相結(jié)合的綜合性工程領(lǐng)域的學(xué)科，在社會經(jīng)濟發(fā)展和生產(chǎn)建設(shè)中起著重要作用?？傮w來說，工業(yè)工程以降低成本、提高質(zhì)量和生產(chǎn)率為導(dǎo)向，采用系統(tǒng)化、專業(yè)化和科學(xué)化的方法，綜合運用多種學(xué)科的知識，對人員、物料、設(shè)備、能源和信息所組成的集成系統(tǒng)進行規(guī)劃、設(shè)計、評價、創(chuàng)新和決策等工作，把目標(biāo)定位建設(shè)更有效、更合理的綜合優(yōu)化系統(tǒng)?！断到y(tǒng)工程學(xué)》是工業(yè)工程專業(yè)以及管理工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一。它的任務(wù)是通過對本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟悉系統(tǒng)及系統(tǒng)工程的概念和內(nèi)涵，了解國內(nèi)外系統(tǒng)工程的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，掌握系統(tǒng)工程的預(yù)測技術(shù)、分析方法、設(shè)計理論、模型與仿真、決策分析，并引導(dǎo)學(xué)生將系統(tǒng)工程的觀點、思想、方法和原理具體應(yīng)用到工程機械的制造、規(guī)劃和管理以及路橋機械化施工等工程實踐中。這門課程一共講授48個學(xué)時，根據(jù)這些學(xué)時，我們安排了如下一些內(nèi)容第一章系統(tǒng)與系統(tǒng)工程：掌握系統(tǒng)及系統(tǒng)工程的概念、特征、分類以及系統(tǒng)工程的產(chǎn)生背景與發(fā)展方向，對系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)理論（一般系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同論和突變論）有概括了解。第二章系統(tǒng)分析：學(xué)習(xí)系統(tǒng)分析的意義、概念、特點以及系統(tǒng)分析的要素和步驟，了解常用系統(tǒng)分析技術(shù)，重點掌握層次分析法、模糊聚類分析及灰色關(guān)聯(lián)分析處理問題的方法與步驟。第三章系統(tǒng)模型：了解系統(tǒng)模型分類和建模步驟；理解鄰接矩陣、可達矩陣的概念并會計算，掌握建立結(jié)構(gòu)模型的方法；能用蒙特卡洛法對簡單隨機系統(tǒng)進行模擬；了解系統(tǒng)動力學(xué)因果反饋結(jié)構(gòu)，掌握系統(tǒng)動力學(xué)建模方法。第四章網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)是系統(tǒng)管理的重要工具之一，是系統(tǒng)工程常用的管理技術(shù)。它是利用網(wǎng)絡(luò)圖對計劃任務(wù)的進度、費用及其組成部分之間的相互關(guān)系進行計劃、檢查和控制，以使系統(tǒng)協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)的科學(xué)方法。通過本章學(xué)習(xí)，同學(xué)們能夠了解了解網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)知識及其應(yīng)用領(lǐng)域，掌握CPM，PERT，GERP的工程實際應(yīng)用。第五章系統(tǒng)決策：系統(tǒng)決策是指在一定的條件下，根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)在可采取的各種策略中，依據(jù)系統(tǒng)目標(biāo)選取一個最優(yōu)策略并付諸實施的過程。掌握決策中常用方法，掌握多準(zhǔn)則決策的基本內(nèi)容，了解模糊決策的基本方法。學(xué)習(xí)本課程的建議：1.注重系統(tǒng)思考2.堅持問題導(dǎo)向3.采用系統(tǒng)化方法教學(xué)要求：上課及考核（閉卷考試）教學(xué)參考書：1.《系統(tǒng)工程實用教程》姚德民，李漢鈴哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社1996

2.《系統(tǒng)工程概論》夏紹偉楊家本楊振斌清華大學(xué)出版社19953.《系統(tǒng)工程原理與方法》徐克紹上?？茖W(xué)技術(shù)出版社1996

4.《系統(tǒng)工程理論、方法與應(yīng)用》汪應(yīng)洛高等教育出版社2002

5.《系統(tǒng)工程》吳祈宗北京理工大學(xué)出版社2005

第一章系統(tǒng)與系統(tǒng)工程§1系統(tǒng)工程概述一、系統(tǒng)工程的產(chǎn)生、發(fā)展及應(yīng)用二、系統(tǒng)工程的研究對象三、系統(tǒng)工程的內(nèi)容與特點一、系統(tǒng)工程的產(chǎn)生、發(fā)展及應(yīng)用（一）系統(tǒng)思想及系統(tǒng)理論的產(chǎn)生與發(fā)展系統(tǒng)思想的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，即：“只見森林（樸素的系統(tǒng)思想）階段——“只見樹木”階段——“先見森林，后見樹木”（科學(xué)的系統(tǒng)思想）階段。古代中國和古希臘在系統(tǒng)思想的產(chǎn)生與早期發(fā)展中具有突出地位和貢獻。整體思想和聯(lián)系思想是科學(xué)系統(tǒng)思想的核心與實質(zhì)。一般系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)及自組織理論等是系統(tǒng)理論的重要內(nèi)容和SE的理論基礎(chǔ)。

（二）系統(tǒng)工程的發(fā)展概況階段年代重大工程實踐或事件重要理論與方法貢獻Ⅰ1930美國發(fā)展與研究廣播電視正式提出系統(tǒng)方法(Systemapproach)的概念1940美國Bell電話公司開發(fā)微波通訊系統(tǒng)正式使用系統(tǒng)工程（SystemEngineering）一詞Ⅱ二戰(zhàn)期間英美等國的反空襲等軍事行動產(chǎn)生軍事運籌學(xué)（MilitaryOperationsResearch）本世紀40年代美國研制原子彈的“曼哈頓計劃”運用SE，并推動了其發(fā)展1945年美國空軍建立蘭德（RAND）公司曾經(jīng)提出系統(tǒng)分析（systemanalysis）概念，強調(diào)了其重要性Ⅲ40年代后期到50年代初期運籌學(xué)的廣泛運用與發(fā)展、控制論的創(chuàng)立與應(yīng)用、電子計算機的出現(xiàn)，為SE奠定了重要的學(xué)科基礎(chǔ)。Ⅳ1957H.Good和R.E.Machol發(fā)表第一部名為《系統(tǒng)工程》的著作系統(tǒng)工程學(xué)科形成的標(biāo)志1958美國研制北極星導(dǎo)彈潛艇突出PERT，這是最早的系統(tǒng)工程技術(shù)之一。1965R.E.Machol編著《系統(tǒng)工程手冊》美國自動控制學(xué)家L.A.Zedch提出“模糊集合”概念表明系統(tǒng)工程的實用和規(guī)范化為現(xiàn)代SE奠定了重要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)1961-1972美國實施“阿波羅”登月計劃使用了多種SE方法，其成功極大地提高了SE的地位Ⅴ1972國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所（IIASA）在維也納成立SE的應(yīng)用開始從工程領(lǐng)域進入到社會經(jīng)濟領(lǐng)域，并發(fā)展到了一個重要的新階段。70年代SE的廣泛應(yīng)用在國際上達到高潮Ⅵ80年代SE在國際上穩(wěn)定發(fā)展、在中國的研究與應(yīng)用達到高潮（三）系統(tǒng)工程在我國的發(fā)展及應(yīng)用上世紀50至60年代，我國的一些研究機構(gòu)和著名學(xué)者為SE的研究與應(yīng)用作了理論上的探討、應(yīng)用上的嘗試和技術(shù)方法上的準(zhǔn)備。其主要標(biāo)志和集中代表是錢學(xué)森的《工程控制論》、華羅庚的《統(tǒng)籌法》和許國志的《運籌學(xué)》。我國大規(guī)模地研究與應(yīng)用SE是從70年代末、80年代初開始的。1978年9月27日，錢學(xué)森、許國志、王壽云在《文匯報》發(fā)表題為“組織管理的技術(shù)——系統(tǒng)工程”的長篇文章；從1978年起，西安交大、天津大學(xué)、清華大學(xué)、華中理工大學(xué)、大連理工大學(xué)等國內(nèi)著名大學(xué)開始招收了第一批SE專業(yè)碩士研究生；1980年11月，中國系統(tǒng)工程學(xué)會在北京成立；

中國系統(tǒng)工程學(xué)會是中國系統(tǒng)科學(xué)和系統(tǒng)工程科學(xué)技術(shù)工作者的學(xué)術(shù)性社會團體，是中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會的組成部分。1979年由錢學(xué)森、宋健、關(guān)肇直、許國志等21名專家、學(xué)者共同倡議并籌備。1980年11月18日在北京正式成立。由自然科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家錢學(xué)森和社會科學(xué)領(lǐng)域的經(jīng)濟學(xué)家薛暮橋擔(dān)任名譽理事長，充分體現(xiàn)系統(tǒng)工程跨部門、跨領(lǐng)域交叉學(xué)科性質(zhì)特點。第一屆理事會理事長關(guān)肇直，第二、三屆理事長許國志。第四、五屆理事長顧基發(fā)、第六屆理事長陳光亞。1980年10月至1981年1月，中國科協(xié)、中央電視臺會同中國系統(tǒng)工程學(xué)會、中國自動化學(xué)會聯(lián)合舉辦“系統(tǒng)工程電視普及及講座（45講）”，取得了良好的社會效果。70年代末以來，應(yīng)用SE理論和方法來研究與解決我國的重大現(xiàn)實問題，在許多領(lǐng)域和方面取得了較好的效果，如：人口問題的定量研究及應(yīng)用（始于1978年）2000年中國的研究（1983年至1985年）全國和地區(qū)能源規(guī)劃（始于1980年）全國人才和教育規(guī)劃（始于1983年）農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程（始于1980年）區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略（始于1982年）投入產(chǎn)出表的應(yīng)用（始于是60年代和1976年）軍事系統(tǒng)工程（始于1978年）水資源的開發(fā)利用（始于1978年）等。90年代以來，系統(tǒng)工程在與以下七個方面的結(jié)合上具有初步結(jié)果和強勁勢頭：企業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型時期我國改革發(fā)展的重大現(xiàn)實問題（綜合配套改革、和諧社會建設(shè)、自主創(chuàng)新、資源能源問題、新農(nóng)村建設(shè)、城鎮(zhèn)化、社會保障、應(yīng)急管理等）管理科學(xué)、經(jīng)濟科學(xué)、工程科學(xué)各種前沿問題落實科學(xué)發(fā)展觀社會信息化變革重大投資和大型項目管理思維科學(xué)和生命科學(xué)二、系統(tǒng)工程研究對象（一）SE的研究對象是大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)該類系統(tǒng)的主要特點有：規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、屬性及目標(biāo)多樣、一般為人機系統(tǒng)、經(jīng)濟性突出等。（二）系統(tǒng)的概念1.系統(tǒng)的定義：系統(tǒng)是由兩個以上相互聯(lián)系的要素所構(gòu)成，且具有特定功能、結(jié)構(gòu)、環(huán)境的整體。2.系統(tǒng)的屬性：整體性、關(guān)聯(lián)性、環(huán)境適應(yīng)性。3.管理系統(tǒng)思考題要求結(jié)合某管理系統(tǒng)問題說明：1）系統(tǒng)的功能及要素；2）系統(tǒng)的環(huán)境影響及輸入、輸出要素；3）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（最好能用框圖表達）；4）系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)和環(huán)境的關(guān)系；5）管理系統(tǒng)的主要特點。（三）系統(tǒng)的分類自然系統(tǒng)與人造系統(tǒng)實體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)動態(tài)系統(tǒng)與靜態(tài)系統(tǒng)封閉系統(tǒng)與開放系統(tǒng)主要明確SE研究什么樣的系統(tǒng)問題？三、SE的內(nèi)容與特點所謂SE，是用來開發(fā)、運行、革新一個大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)所需思想、程序、方法的綜合（或總稱）。SE強調(diào)以下基本觀點：1）整體性和系統(tǒng)化觀點（前提）2）總體最優(yōu)或平衡協(xié)調(diào)觀點（目的）3）多種方法綜合運用的觀點（手段）4）問題導(dǎo)向及反饋控制觀點（保障）思考討論題1.選擇一個你所熟悉的系統(tǒng)問題說明（1）系統(tǒng)的功能及其要素；（2）系統(tǒng)的環(huán)境及輸入、輸出；（3）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（最好用框圖表達）；（4）系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)、環(huán)境的關(guān)系。2.說明系統(tǒng)一般屬性的含義，并據(jù)此歸納出若干系統(tǒng)思想或觀點；3.管理系統(tǒng)有何特點？與工程系統(tǒng)有何異同？為什么說現(xiàn)代管理系統(tǒng)是典型的（大規(guī)模）復(fù)雜系統(tǒng)？4.結(jié)合系統(tǒng)工程應(yīng)用領(lǐng)域及其特點，說明系統(tǒng)工程在你所學(xué)專業(yè)領(lǐng)域的可能應(yīng)用及其前景。§2SE理論與方法論一、SE理論二、SE基本工作過程三、系統(tǒng)分析原理及其應(yīng)用問題一SE理論1.簡述一般系統(tǒng)論、控制論和信息論對系統(tǒng)工程方法論的啟示；2.請設(shè)計適當(dāng)項目，列表比較系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)、突變論的特點；你如何理解從定性到定量的綜合集成方法？（二）SE基本工作過程作者：（美）塞奇，（美）阿姆斯特朗著，胡保生，彭勤科譯出版社：西安交通大學(xué)出版社出版時間：2006-9-1字數(shù)：477000版次：1頁數(shù)：552印刷時間：2006/09/01開本：印次：紙張：膠版紙ISBN：9787560522357包裝：平裝所屬分類：圖書>>工業(yè)技術(shù)>>一般工業(yè)技術(shù)3.兩種方法的比較（？）相同點：問題導(dǎo)向，注重程序及階段；…不同點：研究對象及應(yīng)用領(lǐng)域、基本方法、核心內(nèi)容或關(guān)鍵點、反饋機制、…三、系統(tǒng)分析原理及其應(yīng)用問題1.系統(tǒng)分析概念系統(tǒng)分析（SA）是在對系統(tǒng)問題現(xiàn)狀及目標(biāo)充分挖掘的基礎(chǔ)上，運用建模及預(yù)測、優(yōu)化、仿真、評價等方法，對系統(tǒng)的有關(guān)方面進行定性與定量相結(jié)合的分析，為決策者選擇滿意的系統(tǒng)方案提供決策依據(jù)的分析過程。SA是SE的核心內(nèi)容、分析過程和基本方法。系統(tǒng)分析原理SA要素：1）問題2）目的及目標(biāo)3）方案4）模型（結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)、仿真）5）評價6）決策者程序框圖What?Why/Who/When/Where?How?系統(tǒng)分析原理——SA程序SA程序圖是SA的一般過程，也為全課程提供了基本的邏輯框架，因而十分重要。在對其理解和應(yīng)用上應(yīng)注意以下各點：1）重視做好初步SA5W1H方法是做好這段工作的基本線索；2）在規(guī)范分析中一般需要（或盡可能）建立結(jié)構(gòu)模型、數(shù)學(xué)模型或仿真模型。系統(tǒng)分析原理——SA程序3）每段結(jié)束后系統(tǒng)方案的變化軌跡是：可行方案——非劣方案——經(jīng)排序的非劣方案（或稱選擇性方案）4）環(huán)境分析貫穿SA全過程，在SA中是十分重要和必不可少的。5）在管理應(yīng)用SA過程中，并不一定要（或能）遍歷并完成每一個具體過程。系統(tǒng)分析原理的特點及原則1）問題導(dǎo)向2）以整體為目標(biāo)3）多方案模型分析和選優(yōu)4）定量分析和定性分析相結(jié)合5）多次反復(fù)進行第二章系統(tǒng)評價方法及分析技術(shù)§1系統(tǒng)評價概述1.系統(tǒng)評價意義2.概念系統(tǒng)評價:評價——價值對系統(tǒng)方案滿足系統(tǒng)目標(biāo)程度的綜合分析及判定。評價對象(what)評價主體(who)效用：某主體對某種利益和損失所獨有的感覺及反應(yīng)。評價目的(why)評價時期(when):期初評價，期中評價，期末評價，跟蹤評價評價地點(where)評價方法(how)系統(tǒng)評價是多方面要素（5W1H）所構(gòu)成的問題復(fù)合體。系統(tǒng)評價程序圖系統(tǒng)評價程序圖§2關(guān)聯(lián)矩陣法方案預(yù)期結(jié)果例表評價指標(biāo)Xj替代方案Ai期望利潤(萬元)產(chǎn)品成品率(%)市場占有率(%)投資費用(萬元)產(chǎn)品外觀自行設(shè)計(A1)6509530110美觀國外引進(A2)7309735180比較美觀改建(A3)520922550美觀評價尺度(得分)評價指標(biāo)54321期望利潤(萬元)800以上701~800601~700501~600500以下產(chǎn)品成品率(%)97以上96~9791~9586~9085以下市場占有率(%)40以上35~3930~3425~2925以下投資費用(萬元)20以下21~8081~120121~160160以上產(chǎn)品外觀非常美觀美觀比較美觀一般不美觀評價尺度例表§3層次分析法層次分析法(AHP)是美國著名運籌學(xué)家、匹茲堡大學(xué)教授在20世紀70年代提出的。它是處理多目標(biāo)、多準(zhǔn)則、多因素、多層次的復(fù)雜問題，進行決策分析、綜合評價的一種簡單、實用而有效的方法，是一種定性分析和定量分析相結(jié)合的系統(tǒng)分析法。層次分析法的基本原理在進行系統(tǒng)分析時，我們經(jīng)常會碰到這樣一類情況：有些問題難以甚至根本不可能建立數(shù)學(xué)模型來進行定量分析；也可能由于時間緊迫，對有些問題來不及進行過細的定量分析，只需做出初步的選擇和大致的判斷就行了。例如選擇一個新廠的廠址，購買一臺重要設(shè)備，確定到哪里去旅游等。這時，我們?nèi)魬?yīng)用層次分析法進行分析，就可以簡便而迅速地解決問題。利用層次分析法分析問題時，首先將所要分析的問題層次化，根據(jù)問題的性質(zhì)和所要達到的總目標(biāo)，將問題分解為不同的組成因素，并按照這些因素間的相互關(guān)聯(lián)影響以及隸屬關(guān)系將因素按不同層次聚集組合，形成一個多層次的分析結(jié)構(gòu)模型，最后將該問題轉(zhuǎn)化為最底層相對最高層（總目標(biāo)）的比較優(yōu)劣的排序問題，借助這些排序，最終可以對所分析的問題做出評價決策。層次分析法簡化了系統(tǒng)分析和計算，把一些定性的因素進行定量化，是分析多目標(biāo)、多準(zhǔn)則、多因素的復(fù)雜系統(tǒng)的有力工具。它具有思路清晰、方法簡便、使用面廣、系統(tǒng)性強等特點，便于普及推廣，可成為人們工作和生活中思考問題、解決問題的一種方法。AHP方法的基本工具-----判斷矩陣

判斷矩陣標(biāo)度定義標(biāo)度含義1兩個要素相比，具有同樣重要性3兩個要素相比，前者比后者稍微重要5兩個要素相比，前者比后者明顯重要7兩個要素相比前者比后者強烈重要9兩個要素相比，前者比后者極端重要2,4,6,8上述相鄰判斷的中間值倒數(shù)兩個要素相比，后者比前者的重要性標(biāo)度判斷矩陣及其分析處理舉例TI1I2I3WiWi0I111/320.8740.230I23152.4660.648I31/21/510.4640.122I1P1P2P3WiWi0P111/31/50.4060.105P2311/31.0000.258P35312.4660.637注:Wi的求取采用方根法(幾何平均值法)I2P1P2P3WiWi0P11272.4100.592P21/2151.3570.333P31/71/510.3060.075I3P1P2P3WiWi0P111/31/70.3620.081P2311/50.8430.188P37513.2710.731求綜合重要度(加權(quán)求和)TI1I2I3綜合重要度權(quán)重0.230.6480.122(加權(quán)和)P10.1050.5920.1490.426P20.2580.3330.0660.283P30.6370.0750.7850.291AHP方法步驟1.分析評價系統(tǒng)中各基本要素之間的關(guān)系，建立系統(tǒng)的遞階層次結(jié)構(gòu)(分解法,ISM法);2.對同一層次的各要素關(guān)于上一層中某一準(zhǔn)則的重要性進行兩兩比較，構(gòu)造判斷矩陣(專家調(diào)查法);3.由判斷矩陣計算被比較要素對于該準(zhǔn)則的相對權(quán)重(方根法)，層底單排序及一致性檢驗;4.計算各層要素相對于系統(tǒng)目的(總目標(biāo))的合成(總)權(quán)重,并據(jù)此對方案等排序(關(guān)聯(lián)矩陣表及加權(quán)和法)，層次總排序及一致性檢驗?！?模糊集理論1.模糊現(xiàn)象與模糊集理論在復(fù)雜的社會經(jīng)濟系統(tǒng)中和人們的日常生活中，存在著許多不確定性問題，例如評價商品質(zhì)量的好壞，氣象中的天氣好壞，農(nóng)業(yè)中的收成好壞，經(jīng)濟生活中的貨幣流通正常與否，貨幣回籠和貨幣沉淀如何，生活中的美與丑，高個與矮個等等。這些問題常常難以給出明確的回答，都是一些不確定性現(xiàn)象。這些不確定性現(xiàn)象可分為兩類，一類是問題概念本身就不夠嚴格，比較模糊，如貨幣流通正常與否，天氣好不好等，概念本身就沒有明確的含義和嚴格的定義，這類問題稱為模糊性不確定問題；另一類問題概念本身是清楚的，其不確定性問題是由于客觀條件或某些影響因素引起的，如貨幣回收，貨幣沉淀，天氣晴朗、農(nóng)業(yè)收成等，從概念上看，有明確的含義，但是發(fā)生的概率在數(shù)量上是不確定的，對這類概念本身明確，因條件不同而不確定的問題，稱之為隨機性不確定問題。對以上兩類不確定問題，要采用不同的處理方法，本節(jié)主要討論第一類不確定性問題的處理方法：模糊集理論及其應(yīng)用。2.模糊集合的基本運算§5模糊綜合評判步驟§6模糊聚類分析用模糊數(shù)學(xué)將研究或處理的對象按一定的條件和屬性進行分類的方法叫模糊聚類分析.標(biāo)準(zhǔn)值表B1B2B3B4A1-0.9-1.33-1.190.28A2-0.50.27-0.061.06A31.41.071.26-1.34B1B2B3B4A10.0000.0000.0000.675A20.1700.6700.4601.000A31.0001.0001.0000.000§7灰色關(guān)聯(lián)分析1.概述一般抽象系統(tǒng)，如社會系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)等包含有多種因素，這些因素之間哪些是主要的，哪些是次要的，哪些需要抑制，……，這些都是因素分析的內(nèi)容。比如在企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中，影響企業(yè)收益的因素很多，包括國家政策、金融、市場需求、勞動力來源、能源、原材料、管理水平等，為了提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，有必要進行因素的關(guān)聯(lián)分析?；疑到y(tǒng)理論是從20世紀80年代初提出，到現(xiàn)在已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在關(guān)聯(lián)分析、聚類分析、預(yù)測和決策方面顯示了極大的優(yōu)越性。在關(guān)聯(lián)分析方面，灰色關(guān)聯(lián)分析考慮到回歸分析的種種弊病和不足，采用關(guān)聯(lián)分析的方法來進行系統(tǒng)分析。進行灰色關(guān)聯(lián)分析首先要指定參考序列，各有關(guān)因素作為比較序列，根據(jù)參考序列和比較序列曲線的接近程度來分析判斷因素之間的聯(lián)系程度。2.灰色關(guān)聯(lián)分析的基本思想灰色關(guān)聯(lián)分析的基本思想是根據(jù)序列曲線幾何形狀的相似程度來判斷其聯(lián)系是否緊密。曲線越接近，相應(yīng)序列之間的關(guān)聯(lián)度就越大，反之就越小。作為一個發(fā)展變化的系統(tǒng)，關(guān)聯(lián)度分析事實上是動態(tài)過程發(fā)展態(tài)勢的量化比較分析。發(fā)展態(tài)勢的比較，也就是系統(tǒng)歷年來有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)幾何關(guān)系的比較?；疑P(guān)聯(lián)分析克服了數(shù)理統(tǒng)計中回歸分析等系統(tǒng)分析的不足之處，具有不追求大的樣本容量、不要求待分析的序列服從某個典型的概率分布、計算量小而且計算過程簡單等優(yōu)點。3.灰色關(guān)聯(lián)分析的計算方法1）數(shù)據(jù)的無量綱化處理2）求關(guān)聯(lián)系數(shù)3）計算關(guān)聯(lián)度4）優(yōu)勢分析4.灰色關(guān)聯(lián)分析的應(yīng)用例：棉花產(chǎn)量因素分析。某農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院在研究棉花的產(chǎn)量時發(fā)現(xiàn)影響棉花產(chǎn)量的因素很多，有數(shù)據(jù)的因素就有10種。如修理、氮肥、磷肥、農(nóng)肥、澆水、藥物、畜耕、人耕、迷霧、噴藥等，經(jīng)過詳細的定量分析找出4種認為是對棉花產(chǎn)量有較大影響的以內(nèi)素，其數(shù)據(jù)如下表示。試分析各因素的重要程度。4.結(jié)果分析從關(guān)聯(lián)矩陣可以看出:(1)第3行的關(guān)聯(lián)度(農(nóng)業(yè)投資與各子因素的關(guān)聯(lián)度)幾乎是最小的。這說明各種收入與農(nóng)業(yè)投資的關(guān)系不大，這也從側(cè)面說明了農(nóng)業(yè)的發(fā)展是一個長遠的投資發(fā)展過程，是不能在短期內(nèi)見效的。(2)所有元素中,r51最大,即交通投資與國民收入的關(guān)聯(lián)度最大，這表明交通投資的多少對國民總收入影響最大。事實上，交通不發(fā)達，則勢必影響工業(yè)收入、交通收入、商業(yè)收入和總收入。其次是r55,這說明交通收入與交通投資的關(guān)系密切，今后應(yīng)加強交通投資，這也有利于全面發(fā)展經(jīng)濟。（3）第4行中，r42最大，即科技投資與工業(yè)收入的關(guān)聯(lián)度最大，這說明科技對工業(yè)收入增長的貢獻最大，這符合科技是第一生產(chǎn)力的科學(xué)論斷，同時也說明今后應(yīng)加大對科技的投入力度。同時可以看出，科技投資與農(nóng)業(yè)收入的關(guān)聯(lián)度最小，這表明從全面來看，還沒有使科技投資與農(nóng)村經(jīng)濟掛鉤，也就是說科技投資針對的不是農(nóng)業(yè)科技，而是著眼于其他方面，如工業(yè)。因此當(dāng)務(wù)之急應(yīng)加強農(nóng)村科技投資，發(fā)展農(nóng)業(yè)科技。（4）在第1行中，固定資產(chǎn)投資與交通收入、工業(yè)收入和國民收入的關(guān)聯(lián)度比較大，這說明了固定資產(chǎn)投資對國民經(jīng)濟增長的推動作用，但固定資產(chǎn)也農(nóng)業(yè)收入的關(guān)聯(lián)度最小，這說明固定資產(chǎn)投資中用于農(nóng)業(yè)的比較少；其次是商業(yè)收入，這說明商業(yè)是不嚴重依賴于固定資產(chǎn)投資的一個行業(yè)，還言之，商業(yè)是對投資的消耗比較少的行業(yè)?！?德爾菲法德爾菲法（DelphiMethod）是蘭德公司于40年代末提出的，是一種重要的定性預(yù)測方法，又稱專家咨詢調(diào)查法。它主要依靠人們的知識、經(jīng)驗、綜合分析和判斷能力，對事物未來發(fā)展趨勢作出科學(xué)的預(yù)測，適用于沒有足夠信息資料的中長期社會、經(jīng)濟、科技發(fā)展趨勢的預(yù)測，在制定長遠規(guī)劃等方面發(fā)揮了重要的作用，成為一種重要的輔助決策工具。傳統(tǒng)直觀型預(yù)測——專家座談會：即針對要預(yù)測的問題，邀請有關(guān)人士和專家進行座談會，這種形式存在的缺點？由于地區(qū)、交通和費用等方面的限制，參加會議的人數(shù)不可能很多，因而廣泛性和可靠性受到限制。在會議上，出于從眾心里，會出現(xiàn)隨大流、一面倒的情況，他別是權(quán)威專家在場，由于種種原因，人們不便直抒己見和充分發(fā)表見解。處于自尊心等原因，有人會固執(zhí)己見，不愿放棄和修正自己的錯誤意見。會議主持人的意見可能影響和干擾預(yù)測結(jié)果。一、德爾菲法的兩項關(guān)鍵工作在組織咨詢調(diào)查時有兩項重要工作，即選擇專家和準(zhǔn)備與預(yù)測主題有關(guān)的調(diào)查表及資料。選擇專家：選擇的專家應(yīng)是在相關(guān)領(lǐng)域從事實際工作或研究工作多年的專業(yè)人士和主要管理人員，應(yīng)具備有關(guān)預(yù)測主題的知識和經(jīng)驗。不僅要選擇精通技術(shù)、有一定名望和具有學(xué)派代表性的專家，還要選擇邊緣學(xué)科、交叉學(xué)科和社會經(jīng)濟等方面的專家。專家組的規(guī)模應(yīng)適當(dāng)，一般的預(yù)測主題，可聘請10~50名專家。準(zhǔn)備有關(guān)預(yù)測主題的資料和調(diào)查表：應(yīng)用德爾菲法時，預(yù)測小組首先要研究預(yù)測程序、任務(wù)和內(nèi)容，擬定調(diào)查表，準(zhǔn)備和提供有關(guān)的背景資料。調(diào)查表是德爾菲法進行調(diào)查預(yù)測的主要工具。制定調(diào)查表的基本原則是問題的提出和陳述應(yīng)明確簡練，便于專家回答?？筛鶕?jù)預(yù)測主題的特點設(shè)計調(diào)查表。要明確表達預(yù)測的目的和任務(wù)，提問要明確，用詞要準(zhǔn)確，要避免含糊不清和缺乏定量性的詞匯。二、德爾菲法的工作程序事先就預(yù)測主題擬定一份調(diào)查表，準(zhǔn)備必要的背景材料，以及德爾菲法的簡要介紹，用信函方式郵寄給選定的專家。專家回答所提問題，并郵寄回預(yù)測調(diào)查組，對回收的調(diào)查表，預(yù)測調(diào)查小組進行統(tǒng)計分析。預(yù)測小組將第一輪調(diào)查表的統(tǒng)計結(jié)果和同樣的調(diào)查表，仍郵寄給同一批專家，再次進行調(diào)查。專家們可以參考上一輪的統(tǒng)計匯總結(jié)果回答提問，并允許改變自己的意見，而無需公開說明理由。調(diào)查者在反饋匯總統(tǒng)計結(jié)果時，必須忠實于專家們得回答，在任何情況下都不應(yīng)泄露和暗示自己的意向。專家們在答完第二輪調(diào)查表中的問題后，仍寄回預(yù)測調(diào)查小組。對回收的第二輪調(diào)查表再作統(tǒng)計分析，匯總結(jié)果將再次反饋給專家們。對于存在分歧的問題，尤其是對待極力贊同或激烈反對觀點的專家，可以要求他們說明其特殊理由。三、德爾菲法的特點德爾菲法是一種廣泛的直觀型定性預(yù)測方法，其主要特點有：匿名性反饋性統(tǒng)計性四、應(yīng)用德爾菲法需注意問題對德爾菲法應(yīng)作出簡要說明，因為參與咨詢調(diào)查的專家不可能都了解這種方法；問題要有針對性，不要過于分散，提出的問題要按先簡后繁、先綜合后局部、由淺入深的順序排列，這樣既便于評價，也能引起回答問題的興趣；預(yù)測小組不應(yīng)在調(diào)查表中顯露和表明自己的意見，尤其在出現(xiàn)意見分歧時，否則，會使專家們?nèi)ビ项A(yù)測小組的觀點，以致結(jié)論失真；調(diào)查表用詞確切，避免概念模糊，每次列出的問題不要過多，以不超過25個為宜，否則難以突出重點。五、德爾菲法應(yīng)用舉例例：某城市洗衣機廠的產(chǎn)品主要市場在本省。為了制定發(fā)展規(guī)劃，現(xiàn)采用德爾菲法預(yù)測今后三年內(nèi)的總需求量，其主要工作如下：選擇了10名專家，包括業(yè)務(wù)經(jīng)理、推銷員和經(jīng)濟學(xué)家等；準(zhǔn)備的資料包括：本廠產(chǎn)品的主要質(zhì)量指標(biāo)、性能、特點、成本以及擬定的銷售價格，外省同類產(chǎn)品的質(zhì)量和價格，各種洗衣機在本省歷年的銷售情況，人們今后三年內(nèi)的收入情況預(yù)測，目前本省洗衣機擁有量，最高需求量和最可能的需求量，將調(diào)查表和資料寄給每一位專家將專家意見匯總整理，返回給各位專家，請他們進一步發(fā)表意見。咨詢調(diào)查反復(fù)進行3輪，得出的調(diào)查結(jié)果如下表所示，由表中可看出，經(jīng)過三輪調(diào)查，專家意見逐漸統(tǒng)一。此時可由此作出預(yù)測。以最后一次調(diào)查表為準(zhǔn)，計算出最低需求量、最可能需求量和最高需求量分別為萬臺，萬臺和萬臺。對這3種預(yù)測進行加權(quán)平均，權(quán)重分別取、、，由此可得加權(quán)平均值萬臺，作為需求量的預(yù)測值。作業(yè)：

1.如圖所示的遞階層次結(jié)構(gòu)，經(jīng)專家討論得到以下兩兩判斷矩陣，試利用層次分析法確定各方案的優(yōu)先順序2.環(huán)境單元分類。每個環(huán)境單元可以包括空氣、水分、土壤、作物等四個要素。環(huán)境單元的污染狀況由污染物在四個要素中含量的超標(biāo)限度來描述?，F(xiàn)有五個單元A1，A2，A3，A4，A5，它們的污染數(shù)據(jù)如下表所示。試對這五個環(huán)境單元進行聚類分析。3.已知某地區(qū)1992-1998年間農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、種植業(yè)總產(chǎn)值和畜牧業(yè)總產(chǎn)值的數(shù)據(jù)如下表所示，試分析農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值和種植業(yè)總產(chǎn)值、畜牧業(yè)總產(chǎn)值之間的關(guān)系。第三章系統(tǒng)模型§1概述

模型在系統(tǒng)工程中占有很重要的地位。了解什么是模型，模型的作用，以及模型的分類對于構(gòu)造和使用模型是十分重要的。模型是系統(tǒng)分析的工具，使用模型的目的在于通過模型認識和研究實際系統(tǒng)，并為改進系統(tǒng)或構(gòu)建系統(tǒng)提供有關(guān)信息。一般認為邏輯推理法、實驗法和模型法是人們認識和探索客觀世界的三種基本方法。1.模型概念及意義模型——對現(xiàn)實系統(tǒng)抽象表達的結(jié)果。應(yīng)能反映（抽象或模仿）出系統(tǒng)某個方面的組成部分（要素）及其相互關(guān)系。模型特征——它是現(xiàn)實世界一部分的抽象或模仿；它是由哪些與分析的問題有關(guān)的因素構(gòu)成；它表明了有關(guān)因素間的相互關(guān)系。模型意義模型是實際系統(tǒng)的簡化描述，具有易于處理的形式，通過改變模型的參數(shù)、變量和有關(guān)條件，可以對問題作多方面深入的研究；于很難甚至無法作實驗的系統(tǒng)，如社會經(jīng)濟系統(tǒng)、戰(zhàn)爭系統(tǒng)等，可以借助模型對其進行研究；有些系統(tǒng)發(fā)展變化的特征需要做長期觀察，而通過基于模型的研究可以較快地獲得結(jié)果；可以通過靈敏度分析，研究多因素對系統(tǒng)的影響。模型化——構(gòu)建系統(tǒng)模型的過程及方法。要注意兼顧到現(xiàn)實性和易處理性。意義及特點：對系統(tǒng)問題進行規(guī)范研究的基礎(chǔ)和標(biāo)志；經(jīng)濟、方便、快速、可重復(fù)，“思想”或“政策”試驗；經(jīng)過了分析人員對客體的抽象，因而必須再拿到現(xiàn)實中去檢驗。2.模型的分類與模型化的基本方法模型的分類：A——抽象模型A1概念模型，這是人們應(yīng)用知識、經(jīng)驗和直覺，在缺乏資料的情況下，通過構(gòu)想一些資料，建立初始模型，再逐漸擴展和完善而形成的，在形式上它們可以是思維的、文字的或者描述性的。

（思維或意識模型A11;字句模型A12;描述模型A13）

A2圖式模型：這是用少量文字、簡明的數(shù)字、線條等構(gòu)成的模型，它能夠直觀形象地表示出實際系統(tǒng)的一些本質(zhì)和特征，如流程圖、方框圖、流圖、網(wǎng)絡(luò)圖等。A3模擬模型：這是用一組便于控制的條件代表真實系統(tǒng)的特征，通過模仿性實驗，來了解實際系統(tǒng)的特征或變化規(guī)律。如地圖上利用等高線或不同顏色代表實際地勢的高低，用電路系統(tǒng)模擬一個機械力學(xué)系統(tǒng)，用計算機仿真程序去模擬一個排隊系統(tǒng)，利用計算機模擬和研究人工智能等。A4數(shù)學(xué)模型：這是用數(shù)字、符號、變量和參數(shù)等建立起來的關(guān)系式以及圖表、圖象等。數(shù)學(xué)模型是對研究對象的一個抽象，最能反映事物的本質(zhì)，切易于求解和運算。D——形象模型D1，比例模型：這是對實際系統(tǒng)加以放大或者縮小而形成的模型，它與原形是相似的，如相片、飛機的風(fēng)洞實驗?zāi)Ｐ?、建筑模型等。D2，實物模型：當(dāng)實際系統(tǒng)適合分析研究的需要時，可將它作為模型。如抽樣試驗的產(chǎn)品。這些樣本來自總體，用作研究總體的模型。構(gòu)造模型的一般原則（1）依據(jù)的充分性（2）準(zhǔn)確性（3）簡便性（4）使用性建模所考慮的因素與變量（1）內(nèi)部對系統(tǒng)有重要影響的因素，建模時必須加以考慮。這類因素是系統(tǒng)可以決定和調(diào)整的，稱為可控因素或內(nèi)部因素。（2）系統(tǒng)外部環(huán)境中對系統(tǒng)有重要影響的因素，也必須在模型中加以考慮。由于環(huán)境因素是系統(tǒng)無法控制的，故稱為不可控因素或外部因素。（3）對系統(tǒng)影響較小或不十分顯著的因素，建模時可以忽略不計。因為這些因素相對次要，為使模型簡單，便于求解，應(yīng)該舍去。模型化的基本方法：機理法或分析方法（A22,B1,B3,C2,D21）實驗方法：擬合法——“理論”導(dǎo)向經(jīng)驗法——“數(shù)據(jù)”導(dǎo)向（A22,B1,C2,D21）模擬法——“計算機”或“實物”導(dǎo)向（A3,A4,B2,C3,D1,D23）專家法或老手法（A21,B4,C1,D22）

……3.建模一般過程（1）明確建模目的和要求；（2）弄清系統(tǒng)或子系統(tǒng)中的主要因素及其相互關(guān)系；（3）選擇模型方法；（4）確定模型結(jié)構(gòu)；（5）估計模型參數(shù)；（6）模型試運行；（7）對模型進行實驗研究；（8）對模型進行必要修正。幾種典型的系統(tǒng)模型ISM（InterpretativeStructuralModeling）SS（StateSpace）SD（SystemDynamics）CA（ConflictAnalysis）新進展——軟計算或“擬人”方法（人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等）；新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（Petri網(wǎng)等）；……二解釋結(jié)構(gòu)模型(ISM)

系統(tǒng)是由很多相互作用的要素組成的。研究一個系統(tǒng)，首先要知道系統(tǒng)中各要素的相互關(guān)系，也就是要知道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)或建立系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型。結(jié)構(gòu)模型是表明系統(tǒng)各要素間相互關(guān)系的宏觀模型。一種最方便的辦法就是用圖的形式表示這種關(guān)系。通常用網(wǎng)絡(luò)圖表示。網(wǎng)絡(luò)圖理論近幾年來有很大發(fā)展。由于它比較直觀，在系統(tǒng)分析中有廣泛的應(yīng)用。1.鄰接矩陣和可達矩陣鄰接矩陣特性：（1）全零的行所對應(yīng)的點為匯點，即系統(tǒng)輸出要素；（2）全零的列所對應(yīng)的點為源點，即系統(tǒng)的輸入要素；（3）對應(yīng)于每點的行中1的數(shù)目就是離開該點的線段數(shù)；（4）對應(yīng)于每點的列中1的數(shù)目就是進入該點的線段數(shù)。稱R=（A+I）n-1為可達矩陣。它表明了各點間經(jīng)長度不大于n-1的通路的可達情況。對于點數(shù)為n的圖，最長的通路不能超過n-1.可達矩陣R性質(zhì)：（1）如果R矩陣的所有元素為1，則表示從圖中任一節(jié)點出發(fā)，都可達到圖中任一其他節(jié)點。（2）如R陣不是所有元素為1，表示該圖不是強連接圖。（3）圖的層次化。（4）骨架矩陣。（5）最短通路矩陣。二解釋結(jié)構(gòu)模型(ISM)對于復(fù)雜的社會經(jīng)濟系統(tǒng)，難以用定量的解析模型表示時,常用定性模型來描述，結(jié)構(gòu)模型是一種定性模型。在結(jié)構(gòu)模型中有代表性的是結(jié)實結(jié)構(gòu)模型(InterpretiveStructuralModeling),這一種方法是美國Botteller研究所開發(fā)的。其特點是將復(fù)雜的問題分解成一系列的輔助問題,通過人和計算機的交互作用，把人的認識和直覺送入計算機，計算機按一定模式輸出結(jié)果，反饋給人去作比較、判斷、分析和決策，反復(fù)進行，可使各個輔助問題的結(jié)構(gòu)關(guān)系逐步明確，并形成整體問題。二解釋結(jié)構(gòu)模型(ISM)

比較有代表性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析方法有：關(guān)聯(lián)樹（如問題樹、目標(biāo)樹、決策樹）法、解釋結(jié)構(gòu)模型化（ISM）方法、系統(tǒng)動力學(xué)（SD）結(jié)構(gòu)模型化方法等。

本部分要求大家主要學(xué)習(xí)和掌握ISM方法（實用化方法、規(guī)范方法）。（二）ISM實用化方法設(shè)定問題、形成意識模型找出影響要素要素關(guān)系分析（關(guān)系圖）建立可達矩陣(M)和縮減矩陣（M/）矩陣層次化處理(ML/)繪制多級遞階有向圖建立解釋結(jié)構(gòu)模型分析報告比較/F學(xué)習(xí)初步分析規(guī)范分析綜合分析ISM實用化方法原理圖實施ISM步驟*組成實施ISM小組。小組成員10人左右，他們應(yīng)持有不同的觀點；*設(shè)定問題。對某一復(fù)雜的社會經(jīng)濟系統(tǒng)問題，小組成員站在各自的立場上，掌握不同的情況，有不同的目的，因此要共同設(shè)定問題的范圍、目標(biāo)、要求等；*選擇構(gòu)成問題的要素。小組成員可提出許多問題，經(jīng)歸納整理，應(yīng)使要素的數(shù)目適當(dāng)，一般以10~30項要素為宜，由問題的復(fù)雜程度來決定，不宜太多也不宜太少。每項要素表示有向圖中的一個節(jié)點；*構(gòu)造有向圖，明確要素之間的關(guān)系。若i項要素與j項要素有關(guān)系，則結(jié)構(gòu)矩陣的i行j列元素為1，否則為0。這樣找到直接關(guān)系矩陣，即鄰接矩陣；同時可得一有向圖，并可在計算機上顯示出來，供小組討論。由鄰接矩陣又可得到可達矩陣，它包含了直接和間接的關(guān)系；ISM法假定要素項目間存在轉(zhuǎn)移律，即：如i項目比j項目優(yōu)先，j項目比k項目優(yōu)先，則i項目必定比k項目優(yōu)先，這樣就不必再比較i與k的關(guān)系，使建立結(jié)構(gòu)模型的提問減少。但成立轉(zhuǎn)移律就意味著項目間有順序，在優(yōu)先比較時不存在反饋（環(huán)），這在實際應(yīng)用時受到限制，因為實際問題常存在反饋關(guān)系，使用時要注意。*解釋結(jié)構(gòu)模型的意思，并交小組討論，如大家認為需補充設(shè)定問題，可轉(zhuǎn)到步驟2，再重新構(gòu)造模型，重復(fù)上述步驟。如認為此模型已提出滿意的結(jié)論和對策，即可到此為止。以上步驟中，較困難的是建立復(fù)雜問題的鄰接矩陣或可達矩陣，以得到有向圖。為此，采用分塊矩陣的方法處理，使復(fù)雜問題分解成若干子問題，逐個解決，然后再合成。這一過程大體分為三個階段。第二階段是確定剩下的非對角線上的子塊；第三階段為用盡可能簡單的有向圖來表示該可達矩陣。先找出強連接部分，將其歸為一個層次，其余部分，按輸入輸出關(guān)系分層次，輸出為高一級層次，輸入為低一級層次。依次排序，可得出結(jié)構(gòu)圖。初步得出的結(jié)構(gòu)圖需返回小組討論，研究其合理性和可用性，可修改初始假定關(guān)系，再進行系統(tǒng)構(gòu)模。ISM法的特點是：在構(gòu)造模型的過程中，有小組成員參加提問和討論，得出結(jié)構(gòu)圖后，又由小組研究和修改，反復(fù)進行，直到全體成員認可和理解。因此，這是一個定性與定量相結(jié)合的方法，應(yīng)用很廣泛。然而，從理論上看，它存在一個大問題，就是關(guān)于推移律的假定，這意味著項目關(guān)系必須是順序的或半順序的，不存在反饋，但如前所述，實際問題卻常存在反饋關(guān)系。同時，ISM法決定結(jié)構(gòu)過程中，常采用兩兩項目的關(guān)系符號，而復(fù)雜社會經(jīng)濟系統(tǒng)中項目間的關(guān)系如何，常常是含糊的，判斷也常因人而異，有時僅看兩兩項目關(guān)系而不從整體考慮，得出結(jié)果也會有片面性，這是ISM法的一些不足之處?！?仿真模型仿真模型又稱模擬分析（SimulationAnalysis），是運籌學(xué)中數(shù)學(xué)和解析模型的一項自然而合乎邏輯的發(fā)展。在不少解析模型中，都是建立一個決策模式來近似現(xiàn)實世界中的環(huán)境，并且對得到的方程通過數(shù)字或數(shù)學(xué)處理產(chǎn)生一個答案，以供人們分析或決策。很自然會有那樣一些現(xiàn)實情況，由于問題的隨機性很復(fù)雜，以致很難甚至不可能用數(shù)學(xué)模式來描述。有時，能比較正確描述現(xiàn)實環(huán)境的數(shù)學(xué)模式非常繁瑣和復(fù)雜，或者有多項相互影響的隨機因素而難以求解。這時，模擬技術(shù)就成為解決問題的一種極為重要的方法了。系統(tǒng)仿真概述系統(tǒng)仿真就是根據(jù)系統(tǒng)分析的目的，在分析系統(tǒng)各要素性質(zhì)及其相互關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立能描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或行為過程的、且具有一定邏輯關(guān)系或數(shù)量關(guān)系的仿真模型，據(jù)此進行試驗或定量分析，以獲得正確決策所需的各種信息。系統(tǒng)仿真的實質(zhì)1）系統(tǒng)仿真是一種對系統(tǒng)問題求數(shù)值解的計算技術(shù)。尤其當(dāng)系統(tǒng)無法通過建立數(shù)學(xué)模型求解時，仿真技術(shù)能有效地來處理；2）仿真是一種人為的試驗手段。它和現(xiàn)實系統(tǒng)實驗的差別在于，仿真實驗不是依據(jù)實際環(huán)境，而是作為實際系統(tǒng)映象的系統(tǒng)模型以及相應(yīng)的“人造”環(huán)境下進行的。這是仿真的主要功能。3）仿真可以比較真實地描述系統(tǒng)的運行、演變及其發(fā)展過程。系統(tǒng)仿真的作用仿真的過程也是實驗的過程，而且還是系統(tǒng)地收集和積累信息的過程。尤其是對一些復(fù)雜的隨機問題，應(yīng)用仿真技術(shù)常常是提供所需信息的唯一令人滿意的方法。對一些難以建立物理模型和數(shù)學(xué)模型的對象系統(tǒng)，可通過仿真模型來順利地解決預(yù)測、分析和評價等系統(tǒng)問題。通過系統(tǒng)仿真，可以把一個復(fù)雜系統(tǒng)分解成若干子系統(tǒng)以便于分析。通過系統(tǒng)仿真，能啟發(fā)新的思想或產(chǎn)生新的策略，還能暴露出原系統(tǒng)中隱藏的一些問題，以便及時解決。系統(tǒng)仿真方法系統(tǒng)仿真的基本方法是建立系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型和量化分析模型，并將其轉(zhuǎn)換為（或作為）適合在計算機上編程的仿真模型，然后對模型進行仿真實驗。由于連續(xù)系統(tǒng)和離散（事件）系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有很大差別，所以系統(tǒng)仿真方法基本上分為兩大類，即連續(xù)系統(tǒng)仿真和離散系統(tǒng)仿真方法。在以上兩類基本方法的基礎(chǔ)上，還有一些用于系統(tǒng)（特別是社會經(jīng)濟和管理系統(tǒng)）仿真的特殊而有效地方法，如系統(tǒng)動力學(xué)方法、蒙特卡洛方法等。1.偽隨機數(shù)

在差不多所有的模擬實驗中，總是需要用到服從某一分布規(guī)律的隨機統(tǒng)計數(shù)列。這個分布規(guī)律必須能充分地描述和代表實驗中所包含的實際過程。并且，在同一個實際過程的模擬實驗中，往往要重復(fù)多次地用這種隨機統(tǒng)計變數(shù)數(shù)列。按照一個具體的分布規(guī)律產(chǎn)生符合要求的隨機數(shù)列的過程:首先產(chǎn)生服從均勻分布的一個隨機數(shù)列；按照特定的分布規(guī)律，通過數(shù)學(xué)變換，把均勻分布隨機數(shù)列變到符合要求的隨機數(shù)列；在實驗中按需要隨時調(diào)用所產(chǎn)生的隨機數(shù)；有時，為了重復(fù)進行實驗，上述步驟要重復(fù)多次。均勻分布在模擬技術(shù)中是非常重要的，其重要性在于模擬實驗用它作為從更復(fù)雜的分布產(chǎn)生隨機數(shù)列的基礎(chǔ)。人們利用由此產(chǎn)生的多種隨機數(shù)加以綜合運算，從而得出模擬所需要的一些結(jié)論。一般情況下，在數(shù)字計算機上產(chǎn)生均勻隨機數(shù)的方式有三種:外部供給；通過一個隨機物理過程在內(nèi)部產(chǎn)生；利用數(shù)學(xué)遞推公式在內(nèi)部產(chǎn)生。均勻分布隨機數(shù)的產(chǎn)生一個產(chǎn)生均勻分布隨機數(shù)的發(fā)生器應(yīng)具有特性：產(chǎn)生出來的數(shù)字應(yīng)盡可能均勻分布；產(chǎn)生的速度要快；產(chǎn)生的過程不應(yīng)占有過多的內(nèi)存；發(fā)生器應(yīng)有較長的周期（即產(chǎn)生足夠多的隨機數(shù)之后才出現(xiàn)循環(huán)）；應(yīng)能產(chǎn)生另外一系列不同的隨機數(shù)，或者重新產(chǎn)生一系列隨機數(shù)；不應(yīng)退化到反復(fù)產(chǎn)生一個常數(shù)。歷史上曾經(jīng)采用的三種產(chǎn)生偽隨機數(shù)的方法1.平方取中法開始時在發(fā)生器中選一個四位的數(shù)字作為種子。將它平方后取中間4位數(shù)字，作為第一個隨機數(shù)；再以它作為種子，平方取中后得到第2個隨機數(shù)。重復(fù)這一過程，得到一系列偽隨機數(shù)。這個方法今天已很少用，因為退化得很快，一旦出現(xiàn)一個零后，后面就都是零，除非采取其他措施。此外，這個方法產(chǎn)生隨機數(shù)的速度很慢。2.乘積取中法這個方法同平方取中法類似，只是每次將上一個隨機數(shù)乘上一個常數(shù)K，以后再取中間的幾位數(shù)字。乘積取中法有一些特點：一是周期比平方取中法有改善，但還是不夠長；二是隨機數(shù)的分布比平方取中法均勻；三是要退化。3.菲波那契法這個方法產(chǎn)生隨機數(shù)的公式是，其中是任一指定的常數(shù)，表示前面的數(shù)被除后的余數(shù)。這個方法產(chǎn)生的隨機數(shù)列的周期長度一般比大。然而它往往通不過隨機性檢驗，因此這一方法不是一個好方法。目前采用的產(chǎn)生隨機數(shù)方法偽隨機數(shù)均勻性的驗定和驗證利用上述介紹的方法，產(chǎn)生出偽隨機數(shù)列，要以此來模擬抽樣，必須先檢查一下這種數(shù)列的隨機性和均勻性。換句話，應(yīng)該將它們與預(yù)期理論上服從均勻分布的隨機數(shù)列相比較?？梢圆捎玫臋z驗方法很多，我們現(xiàn)在介紹比較通用的一些方法。1.頻率檢驗（frequencytest）對偽隨機數(shù)列的檢驗，首先關(guān)注的是它的均勻性，常采用卡方檢驗。檢驗的步驟如下(1)設(shè)待檢驗均勻性的偽隨機數(shù)列有T個數(shù)，它的全程距是（臂如[0，1]）；（2）把區(qū)間分成M個等長度小區(qū)間如把（0，1）分成10等分，有小區(qū)間[0，），，），，）；例：檢驗附錄二所列的偽隨機數(shù)列的均勻性。0.0012130.5788000.6762160.4996290.7305940.1085010.7691050.5574340.4567900.0926450.3321640.7626270.1702880.915126頻率檢驗法所關(guān)注的只是數(shù)字出現(xiàn)的均勻性，而均勻性并不是隨機數(shù)的唯一要求。例如下面這個數(shù)列01234567899876543210顯然不符合隨機的要求，可是每個數(shù)出現(xiàn)的頻率卻是完全相同的，也就是能滿意通過頻率檢驗法的。但是這樣的數(shù)列用其他檢驗方法，如撲克檢驗法就通不過了。2.間隙檢驗（gaptest）間隙K012345678910P（K）0.10.090.0810.0720.0660.0590.0530.0480.0430.0390.035例：對附錄二，不考慮小數(shù)點，所列的600個隨機數(shù)予以間隙檢驗。解，對K=0，在第一行中觀察到00，88，00，有3個；累計600個數(shù)字中共有64個，實際頻率為。對K=1，2，…的實際頻率也進行了統(tǒng)計，得下表間隙K012345678910理論概率0.10.090.080.070.070.060.050.050.040.040.04實際頻率0.110.070.020.10.090.10.050.060.080.130.12非標(biāo)準(zhǔn)均勻隨機數(shù)的產(chǎn)生正態(tài)分布隨機數(shù)的產(chǎn)生應(yīng)用研究例1：設(shè)要在50位同學(xué)（學(xué)好20-69）中選取5位同學(xué)參加某項活動，請利用隨機數(shù)表模擬參加活動的5位同學(xué)。解：對上述例子可利用隨機數(shù)表來進行模擬抽樣，選2個數(shù)字作為一個數(shù)，任取一個數(shù)開始，比如在第三行第6數(shù)56開始，從這一行往下讀，讀到一個介于20和69之間的數(shù)就記下來。于是得到如下一個隨機數(shù)數(shù)列：56，38，49，57，44，這5個隨機數(shù)就可以代表被隨機抽取到的5位同學(xué)。例2設(shè)某商店每天到達的顧客數(shù)是隨機的。一個月的統(tǒng)計結(jié)果表明，一天最多有60人，最少有25人?，F(xiàn)在要求模擬一下，今后一個星期內(nèi)平均每天有多少顧客。假定每天到達的顧客是多是少的機會完全相同，也就是不存在月初、月中或星期天的差別。這一假定是重要的，它意味著顧客到達的概率是均勻分布的，對于不均勻分布的情況，以后在討論。解：在附錄一隨機數(shù)表中，從第11行，第6個2位數(shù)開始橫讀，依次得到7個數(shù)44，17，16，58，09，79，83。它們代表區(qū)間[0，100]內(nèi)的7個隨機數(shù)。但是，我們需要的是介于區(qū)間[25，60]內(nèi)的隨機數(shù)。為此，要加以變換。以25對應(yīng)0，60對應(yīng)100，類似于解析幾何中的直線兩點式，我們得到變換公式，其中Y指[0，100]內(nèi)的隨機數(shù)，X指[25，60]內(nèi)的隨機數(shù)。由此得到所需的隨機數(shù)如下40，31，31，45，28，53，54例：某理發(fā)店有3個座位，每5分鐘進來的顧客是0、1或2個，且概率都相同，都是1/3。在每個理發(fā)椅上服務(wù)的時間是15或20分鐘，且概率相同，都是，現(xiàn)在要求在表1中模擬1小時內(nèi)，該店顧客排隊和理發(fā)師空閑的情況。某推土機工廠每月可生產(chǎn)10臺到16臺推土機，按照過去的資料,有下表;產(chǎn)量(臺)概率100.05110.10120.20130.30140.2015160.100.05又知,該廠每月至少能與5個單位、最多能與10個單位成交，過去的記錄表明，每月成交單位數(shù)的概率分布規(guī)律如下。同時，在成交單位的單位中，購買的臺數(shù)在1臺與3臺之間。資料表明，有的合同購買1臺，而購買2臺和3臺的合同各占。成交單位數(shù)概率50.1060.1570.2080.4090.10100.05現(xiàn)在，模擬10個月的*產(chǎn)量；成交單位數(shù)成交臺數(shù)＼某商店經(jīng)營某一種臺燈,根據(jù)以往的記錄每天平均銷售100臺,并且每月中銷售量在70臺和130臺之間的約有20天左右,現(xiàn)在要用蒙特卡羅法模擬一下今后一個月中每天銷售的情況.

§4系統(tǒng)動力學(xué)模型系統(tǒng)動力學(xué)(SystemDynamics)是一門分析研究信息反饋系統(tǒng)的學(xué)科，是一門溝通自然科學(xué)和社會科學(xué)等領(lǐng)域的橫向?qū)W科，它是系統(tǒng)科學(xué)的一個分支。系統(tǒng)動力學(xué)是在總結(jié)運籌學(xué)的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)現(xiàn)代社會系統(tǒng)的管理（控制）需要而發(fā)展的，它不象運籌學(xué)那樣拘泥于最佳解。而是以現(xiàn)實存在的世界為前提，不依據(jù)抽象的假設(shè)，而是尋求改善系統(tǒng)行為的機會和途徑；依據(jù)對系統(tǒng)實際的觀測所獲得的信息建立動態(tài)仿真模型，并通過計算機上的實驗來獲得系統(tǒng)未來行為的描述。系統(tǒng)動力學(xué)的一個突出優(yōu)點是，它能處理高階次、非線性、多重反饋復(fù)雜時變系統(tǒng)的問題。它還能定量地分析各類復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的內(nèi)在聯(lián)系，定量地確定系統(tǒng)的各種特性。定義：系統(tǒng)動力學(xué)是研究社會系統(tǒng)動態(tài)行為的計算機仿真方法。它包括以下幾個方面：（1）系統(tǒng)動力學(xué)把有生命系統(tǒng)和無生命系統(tǒng)都做為反饋系統(tǒng)來研究，并且認為，在每個系統(tǒng)之中都存在信息反饋機構(gòu)。這是維納控制論的觀點，所以，系統(tǒng)動力學(xué)是以控制論為其理論基礎(chǔ)的。（2）系統(tǒng)動力學(xué)把被研究對象分為若干子系統(tǒng)，并且建立各子系統(tǒng)之間的因果關(guān)系。（3）建立被研究對象的計算機仿真模型——流圖和構(gòu)造方程式。（4）實行計算機仿真（通過模型做實驗）（5）驗證模型的有效性。（6）為戰(zhàn)略與決策的制定提供依據(jù)。系統(tǒng)動力學(xué)的發(fā)展史系統(tǒng)動力學(xué)的出現(xiàn)始于50年代中期，創(chuàng)始人是美國麻省理工學(xué)院史隆管理學(xué)院福瑞斯特教授。最初幾年，他主要對系統(tǒng)動力學(xué)的概念和有關(guān)模型進行研究，并于1959年發(fā)表了著名論文“工業(yè)動力學(xué)”。隨后，他著手研究系統(tǒng)動力學(xué)的實驗手段與計算機程序，解決了一些典型實例。與此同時，開設(shè)了有關(guān)系統(tǒng)動力學(xué)課程，為普及系統(tǒng)動力學(xué)作出了貢獻。他于1961年發(fā)表了《工業(yè)動力學(xué)》一書，這本書是本學(xué)科的經(jīng)典著作，它闡述了系統(tǒng)動力學(xué)的原理與典型應(yīng)用，創(chuàng)立了原型DYNAMO語言。IndustrialDynamics(ID)1959PrinciplesofSystems,1968UrbamDynamics(UD),1969WorleDynamics(WD),1971SD1972[美]彼得.圣吉著,第五項修煉__學(xué)習(xí)型組織的藝術(shù)與實務(wù),上海三聯(lián)書店,1998.作者簡介:1970年從斯坦福大學(xué)獲工學(xué)學(xué)士后進入MIT攻讀碩士學(xué)位,在此期間被Forrester教授的SD整體動態(tài)搭配的管理理念所吸引。1978年獲得博士學(xué)位,一直和MIT的工作伙伴及企業(yè)界人士一道,孜孜不倦地致力于將SD與組織學(xué)習(xí)，創(chuàng)造管理,認識科學(xué)等融合，發(fā)展出一種人類夢寐以求的組織藍圖_學(xué)習(xí)型組織.系統(tǒng)動力學(xué)的研究對象系統(tǒng)動力學(xué)的研究對象是社會大系統(tǒng)，社會大系統(tǒng)有下面兩個特點：（1）決擇性（人，信息）（2）自律性。也稱為決策性、反饋性和因果性，也就是說當(dāng)某一種社會現(xiàn)象發(fā)生時就會引起其他的現(xiàn)象發(fā)生，彼此之間有一種互相影響、互相依賴的關(guān)系。當(dāng)一種因素發(fā)生變化時，與它相關(guān)的很多因素都會發(fā)生相應(yīng)的變化。（3）非線性。社會大系統(tǒng)各因素之間的關(guān)系表現(xiàn)為復(fù)雜、無序，無一定的規(guī)律可以遵循，雖然有些社會事物之間的關(guān)系可以用線性或近似線性來模擬，但還有相當(dāng)多的事物不能用線性來表達，也就是非線性。系統(tǒng)動力學(xué)方法通過建立系統(tǒng)動力學(xué)模型（流圖等）、利用DYNAMO仿真語言在計算機上實現(xiàn)對真實系統(tǒng)的仿真實驗，從而研究系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能呢感和行為之間的動態(tài)關(guān)系。系統(tǒng)動力學(xué)仿真的基本步驟（工作程序）

SD結(jié)構(gòu)模型化原理1.基本原理首先通過對實際系統(tǒng)進行觀察，采集有關(guān)對象系統(tǒng)狀態(tài)的信息，隨后使用有關(guān)信息進行決策。決策的結(jié)果是采取行動行動又作用于實際系統(tǒng)，使系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化。這種變化又為觀察者提供新的信息，從而形成系統(tǒng)中的反饋回路。提出系統(tǒng)動力學(xué)的基本考慮，它是按照什么想法提出來的，決策的核心環(huán)節(jié)就是抉擇，信息是關(guān)于系統(tǒng)狀態(tài)的信息，作完決擇以后應(yīng)該作什么事，有的人是說實施，采取行動，對誰來采取行動？對這個系統(tǒng)，行動帶來對系統(tǒng)狀態(tài)的改變，朝著較好的一方面發(fā)展，這就是決策，決策可以這樣來表達。4214：四個要素2：兩個基本變量1：一個核心思想（反饋控制）還需要說明的是：1）信息流與實體流不同，前者源于對象系統(tǒng)內(nèi)部，后者源于系統(tǒng)外部；2）信息是決策的基礎(chǔ)，通過信息流形成反饋回路是構(gòu)造SD模型的重要環(huán)節(jié)。2.因果關(guān)系和流圖1）因果關(guān)系圖因果關(guān)系概念社會系統(tǒng)是符合因果關(guān)系的大系統(tǒng)，由于因素間的相互作用，形成因果關(guān)系反饋環(huán)。因果即原因與結(jié)果，因果關(guān)系(CausalRelationship)是構(gòu)成系統(tǒng)動力學(xué)的基礎(chǔ)，是對社會系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)系的一種真實的寫照。借助于因果關(guān)系圖，可以說明社會大系統(tǒng)的邊界和內(nèi)部要素，為模型的建立提供依據(jù)。（1）因果箭：因果關(guān)系可以用連接因果關(guān)系的有向邊來表示，這種有向邊成為因果箭。因果箭有正負之分，因素之間關(guān)系為正的為正因果箭，反之為負因果箭。例：年出生人口數(shù)人口總數(shù)（正相關(guān)）年死亡人口數(shù)人口總數(shù)（負相關(guān)）（2）因果鏈：用因果關(guān)系將遞推關(guān)系加以描述形成因果鏈。正因果鏈（偶數(shù)個負因果箭）負因果鏈（奇數(shù)個負因果箭）因果鏈反饋環(huán)概念因果關(guān)系反饋環(huán)（CausalFecdbacLoop）。兩個以上的因果關(guān)系鍵首尾串聯(lián)而形成環(huán)稱作因果關(guān)系環(huán)。在因果關(guān)系環(huán)中，無法確定何處是環(huán)的起點或重點，即無法判定兩點誰是因，誰是果。正反饋回路：起自我強化或弱化作用負反饋回路：起調(diào)節(jié)器或穩(wěn)定器作用反饋回路判斷一個因果關(guān)系環(huán)是正環(huán)或負環(huán)方法：1）若反饋環(huán)中各鍵均為正鍵時，該環(huán)必為正環(huán)；若反饋環(huán)中有偶數(shù)個負鍵，該環(huán)也為正環(huán)。2）若反饋環(huán)中有奇數(shù)個負鍵，則該環(huán)為負反饋環(huán)。2）流圖流圖（FlowDiagram）是SD結(jié)構(gòu)模型的基本形式，繪制流圖是SD建模的核心內(nèi)容。流圖通常由以下各要素構(gòu)成：流圖繪制程序和方法明確問題及其構(gòu)成要素；繪制要素間相互作用關(guān)系的因果關(guān)系圖，注意一定要形成回路；確定變量類型（L變量、R變量和A變量）。將要素轉(zhuǎn)化成變量，是建模的關(guān)鍵一步。在此，應(yīng)考慮以下幾個具體原則：a,水準(zhǔn)（L）變量是積累變量，可定義在任何時點，而速率（R）變量只在一個時段才有意義。b,決策者最為關(guān)注和需要輸出的要素一般被處理成L變量。c,在反饋控制回路中，兩個L變量或兩個R變量不能直接相連。d,為降低系統(tǒng)的階次，應(yīng)盡可能減少回路中L變量的個數(shù)。故在實際系統(tǒng)描述中，輔助（A）變量在數(shù)量上一般是較多的?；痉答伝芈返腄YNAMO仿真分析2.幾種典型反饋回路及其仿真計算量化分析模型及仿真計算NI=1OCIO=1000CZ=5CY=6000計算結(jié)果如下(2)量化分析模型及仿真計算LG.K=G.J+DT*(R1.JK-R2.JK)NG=G0CG0=10000CZ=5CY=6000CW=10NI=10CI0=1000仿真計算結(jié)果如下表二階庫存系統(tǒng)SD仿真計算結(jié)果(注:G1=R1-R2)G1.JKG.KR2.KLI.KD.KR1.KL0____10000100010005000100010100001000200040008002-2009800980300030006003-380942094239802020404…………………第四章網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)當(dāng)系統(tǒng)決策之后，面臨的問題就是計劃和組織實施。網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)就是在制定計劃和組織實施過程中采用的一種科學(xué)方法?！?系統(tǒng)管理的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)是系統(tǒng)管理的重要工具之一，是系統(tǒng)工程常用的管理技術(shù)。它是利用網(wǎng)絡(luò)圖對計劃任務(wù)的進度、費用及其組成部分之間的相互關(guān)系進行計劃、檢查和控制，以使系統(tǒng)協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)的科學(xué)方法。由于這種方法的主要特點是統(tǒng)籌安排，為了突出這一特點，我國把各種不同的網(wǎng)絡(luò)計劃方法統(tǒng)稱為統(tǒng)籌法。1.甘特圖法該方法是科學(xué)管理的奠基人泰勒的學(xué)生、美國福蘭克兵工廠顧問甘特于20世紀40年代開發(fā)的一種計劃與管理技術(shù)。它以時間為橫坐標(biāo)，以工序為縱坐標(biāo)，以線條的長短表示一項工作或作業(yè)的開始和完成時刻以及工作的進展情況。由于它以條形圖進行系統(tǒng)計劃與管理，故又稱橫道圖、條形圖等。優(yōu)點：簡單明了、容易繪制、使用方便。缺點：（1）不能反映各項工作之間錯綜復(fù)雜的聯(lián)系和制約的分工協(xié)作關(guān)系；（2）不能反映系統(tǒng)中哪些工作是主要的、關(guān)鍵性的生產(chǎn)聯(lián)系和工序，反映不出全局的關(guān)鍵所在，不利于最合理地管理整個系統(tǒng)，可能造成不重要的工作上投入過分的資源，卻忽視了影響大局的關(guān)鍵性工作，雖然忙得團團轉(zhuǎn)，卻徒勞無功，使系統(tǒng)目標(biāo)難以實現(xiàn)。2.關(guān)鍵路線法（CPM法CriticalPathMethod）該方法是美國杜邦公司為建造新工廠從事計劃與管理的研究而提出來的，并在1958年的建廠工作中發(fā)揮了很大作用，使工程工期提前2個月，初步顯示了其優(yōu)越性。該方法以網(wǎng)絡(luò)圖的形式表示各工序之間在時間和空間上的相互關(guān)系以及各工序的工期，通過時間參數(shù)的計算，確定關(guān)鍵線路和總工期，從而制定出系統(tǒng)計劃并指示出系統(tǒng)管理的關(guān)鍵所在。該方法問世后，立刻引起了世界各國的重視，很多國家引入該方法都收到了良好的效果。1961年由華羅庚教授將該方法引入我國并推廣到各行各業(yè)，派生出一些新的方法，如時間—費用網(wǎng)絡(luò)等，使其內(nèi)容更加豐富。3.計劃評審技術(shù)（PERT）計劃評審技術(shù)又叫PERT(ProgramEvaluationandReviewTeacnique)，也譯作計劃協(xié)調(diào)技術(shù)。PERT是由美國海軍特種計劃局和洛克希德公司、漢米爾頓公司于1958年1月聯(lián)合開發(fā)的一種新的計劃管理方法。它的首次應(yīng)用使美國“北極星”導(dǎo)彈潛艇工程的工期由原計劃的10年縮短為8年。由于它的成功，自1962年起美國政府規(guī)定一切新開發(fā)的工程項目必須采用這種方法。我國的很多大型開發(fā)性工程也都應(yīng)用了這種方法，收到了良好的效果。PERT與CPM區(qū)別1）從研究對象看，PERT主要側(cè)重研究新開發(fā)系統(tǒng)，CPM主要應(yīng)用于已開發(fā)過的有一定經(jīng)驗的系統(tǒng)；2）從研究目的看，PERT主要用于研究系統(tǒng)各項工作安排情況的評價和審查，而CPM法主要研究完成任務(wù)的工期和關(guān)鍵工作。3）從計算方法看，一般情況下可將PERT網(wǎng)絡(luò)中各工序的具有隨機性的工期化成確定型工期，從而使PERT網(wǎng)絡(luò)變?yōu)镃PM網(wǎng)絡(luò)，從該點看，如果認為確定型問題是隨機問題的特例的話，CPM網(wǎng)絡(luò)是PERT網(wǎng)絡(luò)在工期不受隨機因素干擾的特例。4.圖評審技術(shù)（GERT-GecisionCriticalPathMethod）GERT的特點是在網(wǎng)絡(luò)圖中同時考慮工序和工序執(zhí)行時間的隨機性，因此它可用于各種系統(tǒng)。它除可將CPM、PERT網(wǎng)絡(luò)作為特例之外，尚可用于系統(tǒng)的模擬，因此該方法有廣闊的應(yīng)用前景?！?網(wǎng)絡(luò)圖的編制網(wǎng)絡(luò)圖又叫統(tǒng)籌圖，它上計劃任務(wù)及其組成部分相互關(guān)系的綜合反映，是進行計劃、管理和計算的基礎(chǔ)。繪制網(wǎng)絡(luò)圖的基本規(guī)則：（1）只允許有一個總的開工事項和總的完工事項。如果一項任務(wù)出現(xiàn)多個開工事項或完工事項，可引入虛工作予以消除。（2）所有箭線方向必須由左到右，時間必須由現(xiàn)在到將來，網(wǎng)絡(luò)圖中不允許出現(xiàn)回路。（3）事項號碼必須由小到大。（4）進入某事項的工作可有多條，但由同一事項進入該事項的工作只能有一條。如遇此情況，必須引入虛工序予以消除。（5）箭線盡量避免交叉。作業(yè)時間參數(shù)作業(yè)最早開工時間:tES(i,j)作業(yè)最遲開工時間:tEF(i,j)作業(yè)最早完工時間:tES(i,j)作業(yè)最遲完工時間:tEF(i,j)作業(yè)總時差:R(i,j)作業(yè)單時差:r(i,j)§3關(guān)鍵路線法關(guān)鍵路線的確定:在網(wǎng)絡(luò)圖中，從始端到終端有若干個通路或線路，各線路上的作業(yè)時間之和不相同，其中，所需時間最長的線路為關(guān)鍵路,它影響了整個工程的工期。在網(wǎng)絡(luò)圖中，關(guān)鍵路線上的作業(yè)常用雙箭頭表示。在關(guān)鍵路線上，各節(jié)點上的事項時差均為零,各作業(yè)的總時差也為零.在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)圖中，找出總時差為零的通路，就是關(guān)鍵路線.1工期固定,資源力求合理安排現(xiàn)以人員安排為例，說明充分利用各工序的時差來實現(xiàn)人力負荷的均衡，求出人員合理安排的最優(yōu)方案。工期固定,資源力求合理安排例:某工程的網(wǎng)絡(luò)圖如下所示.試求人力負荷均衡方案.其中箭線上()中數(shù)字為各項工序所需人員，箭線下的數(shù)字是該工序的時間.（1）時間參數(shù)計算結(jié)果作業(yè)作業(yè)時間（日）每日需人員數(shù)ESEFLSLFRA21002020B2302242C49047117D2724240E3825472F3247470G417117110（2）繪制人員分布圖，要優(yōu)先保證關(guān)鍵路線上各工序?qū)θ藛T的需要。以工序時間為橫軸，所需人員數(shù)為縱軸，畫出各項工序所需人員的分布圖。（3）調(diào)整：調(diào)整的基本原則是：*盡量保證關(guān)鍵工作的日資源需求量*利用非關(guān)鍵工作的時差錯開各工作的使用資源時間*在技術(shù)，章程允許條件下，可適當(dāng)延長時差大的工作的工時，或切斷某些非關(guān)鍵工作，以減少日總需求量。具體方法是按資源的日需求量所劃分的時間段逐步從始點進行調(diào)整，本題中，第一個時間段為[0，2]，需求量為22人/日，在調(diào)整時要對本時間段內(nèi)各工作按總時差的遞增順序排隊編號，如：工作（1，2），總時差0，編號為1#工作（1，3），總時差2，編號為2#工作（1，6），總時差7，編號為3#第一次調(diào)整，先從總時差最大的工序C開始，工序C有7日的總時差，可將C向后推遲7日，如下圖示。第二個時間段為[2，4]，需求量為15人/日，在調(diào)整時要對本時間段內(nèi)各工作按總時差的遞增順序排隊編號，如：工作（2,4），總時差0，編號為1#工作（3,5），總時差2，編號為2#第二次調(diào)整，先從總時差最大的工序E開始，工序E有2日的總時差，可將E向后推遲2日，如下圖示。第三次調(diào)整，只有作業(yè)B(1,3)還有兩個時差,所以將B向后推遲2日開始，如下圖所示。通過三次調(diào)整,每日需要的人數(shù)為10人，人員安排較為合理,可以說是一個比較滿意的方案.特別注意:在編號時要注意，如果已進行中非關(guān)鍵工作不允許中斷，則編號要優(yōu)先考慮，把它們按照新的總時差與最早開始時間之和的遞增順序排列，否則同于第一段的編號規(guī)則。這種方法適用于有限的人力,設(shè)備等資源的安排和調(diào)配問題。資源有限，工期力求最短通常,由于資源供應(yīng)的限制，往往適某些工序不可能在某一段時間內(nèi)同時進行，其中一些工序必須向后推遲，當(dāng)超過工序時間所許可的范圍時,將導(dǎo)致整個計劃的延期.究竟推遲哪些工序，才能不拖后工期，或拖后的時間最短,這就是”資源有限,工期最短”的問題。要解決上述問題，必須對網(wǎng)絡(luò)圖的各項工序進行平衡和調(diào)整。具體做法是將網(wǎng)絡(luò)整個時間劃分為若干時間段,從計劃開始執(zhí)行起,逐段安排各時間段內(nèi)需要安排的工作.顯然,關(guān)鍵工序應(yīng)予優(yōu)先安排，時差下的應(yīng)比時差大的先安排，再根據(jù)本時間段可能提供的資源進行平衡。如果資源量不能滿足要求時,應(yīng)將某些工序推遲安排，這樣可能使總工期增加。在此情況下應(yīng)盡可能使總工期向后推遲的時間最少。另外，在現(xiàn)有資源允許的條件下，應(yīng)盡量縮短工程工期，其主要途徑有:(1)采取技術(shù)措施，壓縮關(guān)鍵工序的作業(yè)時間。例如,改進工藝方案，合理地劃分工序組成，改進工藝裝備等;(2)在工藝流程允許的條件下，對關(guān)鍵路線上的各工序組織平行或交叉作業(yè)，合理調(diào)配工程技術(shù)或生產(chǎn)工人，盡量縮短關(guān)鍵工序的作業(yè)時間.(3)利用時差,從非關(guān)鍵工序抽調(diào)人力,物力,集中關(guān)鍵工序,以縮短關(guān)鍵工序的時間。時間-費用優(yōu)化工程的費用（或成本）由直接費用和間接費用兩部分組成，縮短工期會引起直接費用增加和間接費用減少；反之，延長工期會引起直接費用減少和間接費用增加。時間、費用優(yōu)化，就是要使工程成本（直接費用與間接費用的總和）最少，與最小工程成本對應(yīng)的工期稱為最佳工期。時間-費用優(yōu)化工期調(diào)整作業(yè)關(guān)鍵路線費用/元16----A-D-G132015D（-1）A-D-G140014D（-2）A-F，A-D-G，B-G148013A（-1），G（-1），D（-1）A-F，A-D-G，B-G164012D（-2），F(xiàn)（-2），G（-2）A-F，A-D-G，B-G184011A（-1），G（-2），B（-1），D（-2），F(xiàn)（-2）A-F，A-D-G，B-G2100關(guān)鍵路調(diào)整方案例:某計劃任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)計劃圖如下圖所示.按正常情況,用于該任務(wù)的直接費用C0=30500元，直接費用為6000元，間接費用率為700元/天。該任務(wù)原定22天完成，現(xiàn)需縮短工期，試求工期較短而費用最小的優(yōu)化方案。各工序的時間與直接費用見下表。解：第一步（1）繪制正常情況的網(wǎng)絡(luò)圖，見圖1。關(guān)鍵路線為①→②→③→⑤→⑥?？偣て跒?2天。將關(guān)鍵路線拉直，其他非關(guān)鍵路線按原來邏輯關(guān)系進行適當(dāng)修改而畫成與關(guān)鍵路線平行的線路，見圖1。圖中，箭線上方的數(shù)據(jù)為該工序的費用率，下方[Tk,Tn]中，Tk為該工序的趕工作業(yè)時間，Tn為該工序的正常作業(yè)時間，波折線下方數(shù)據(jù)為該工序的總時差。（2）選擇壓縮方案，并確定壓縮時間。現(xiàn)將正常工期22天壓縮1天，則可行方案有：縮短工序（1，2），增加直接費用700元；縮短工序（2，3），增加直接費用500元；縮短工序（3，5