系統(tǒng)工程理論講課稿

系統(tǒng)理論與分析第一講：一、系統(tǒng)的定義三、系統(tǒng)思想四、系統(tǒng)科學（錢學森）五、系統(tǒng)的功能二、系統(tǒng)的特征六、系統(tǒng)方法一、系統(tǒng)的定義：相互聯(lián)系的要素的復雜組合二、系統(tǒng)的特征：整體性；組織化的復雜性；相互依存；常態(tài)性；變態(tài)性等互相相關(guān)（系統(tǒng)內(nèi)的某一行動誘發(fā)其他動作）；動態(tài)特征（系統(tǒng)成長、變化、延滯；隨時間的流逝和消失，或受到外部干擾等等）；可區(qū)分為各種投入、人員、結(jié)構(gòu)、過程、產(chǎn)出，以及邊界條件；和環(huán)境之間的相互影響；同等性（即不同的初始狀態(tài)可達到某一相同的最終狀態(tài)；或者同一狀態(tài)有多個不同的初始狀態(tài)）謝謝！三.系統(tǒng)思想：辯證唯物主義體現(xiàn)的物質(zhì)世界普遍聯(lián)系及其整體的思想，也就是系統(tǒng)的思想。系統(tǒng)思想的第一共享：提供了定量化的理論和方法；第二貢獻：強有力的計算工具（電子計算機）四.系統(tǒng)科學（錢學森）：系統(tǒng)科學是自然科學、數(shù)學科學和社會科學之外正在形成的一個新的科學技術(shù)及部分。五.系統(tǒng)的功能：現(xiàn)狀的穩(wěn)定，政策制定，計劃，目標設(shè)定，存貯，控制，反饋，交叉反饋，目的，以及聚合力，系統(tǒng)優(yōu)化。六.系統(tǒng)方法：幫助理解系統(tǒng)以及進行系統(tǒng)的比較；激勵對系統(tǒng)的各個不同部分進行同時研究；促使系統(tǒng)中的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系及特點；可拓新的知識領(lǐng)域；有助于提出未知的問題；能從不同的角度提出問題；強迫在解決問題的同時考慮協(xié)調(diào)、控制、分析的共徹問題；誘導新的發(fā)現(xiàn)；意味著從目的到手段的全面調(diào)查，成為決定系統(tǒng)質(zhì)量的一個因素；提出知識挑戰(zhàn)（即如何進行知識創(chuàng)新）

系統(tǒng)方法（一）系統(tǒng)方法研究過程中可能出現(xiàn)的問題1.將抽象的系統(tǒng)和現(xiàn)實的系統(tǒng)相混淆；2.局部混同于全部（如有利于銷售部門的問題就是全公司的問題）；3.局部利益與整體利益相對抗；4.提出的問題多但無法全局研究（即系統(tǒng)方法的局限性）；5.選擇出來分析的部分不是系統(tǒng)的主要部分（即避重就輕，糟糕的優(yōu)先次序產(chǎn)生猶豫不決；如系統(tǒng)定下來，不知從哪里著手研究）；6.忽視歷史（數(shù)據(jù)收集、歷史調(diào)查）；7.缺少勝任的專業(yè)分析分員；8.傾向于單純依賴邏輯式的分析推斷和論證。

系統(tǒng)方法（二）不適合系統(tǒng)分析的場合主要有：1.目標是通過劇烈的沖擊而引起迅速的改變；2.目的是破壞而不是維護；3.領(lǐng)導層的意愿在于權(quán)力的加強（或政治上一致等）；4.主要的驅(qū)動力是來自于排斥獨思考的社會政治意識形態(tài)，信仰；5.純科學研究，藝術(shù)創(chuàng)作等。第一講結(jié)束系統(tǒng)分析第二講：系統(tǒng)分析的概念系統(tǒng)分析的發(fā)展目錄系統(tǒng)分析的效果系統(tǒng)分析可能產(chǎn)生的問題系統(tǒng)分析的模型解決不了的問題

系統(tǒng)分析的概念對整個系統(tǒng)進行全面的系統(tǒng)分析，包括行為研究（是什么）；價值的研究（想要什么）；以及規(guī)范研究（應(yīng)該是什么），并且應(yīng)有可行的替代方案，并作出書面報告，向決定政策的人作簡單匯報。系統(tǒng)分析由定性、定量或兩者相結(jié)合的方法組成的一個集合，其方法源于科學方法論、系統(tǒng)論及眾多新涉及的系統(tǒng)科學分支。

系統(tǒng)分析的發(fā)展系統(tǒng)分析在第二次世界大戰(zhàn)后，沿三路線發(fā)展：①將數(shù)學、經(jīng)濟學、運籌學、系統(tǒng)工程或損益分析等；②預測、監(jiān)督、控制等；③系統(tǒng)分析另一發(fā)展路線體現(xiàn)在與大學相聯(lián)系的研究和教學活動中——各學科的系統(tǒng)性及交叉性的新科學的出現(xiàn)。

系統(tǒng)分析的效果

（1）決策者能更充分地考慮面臨的各種不同選擇；

（2）資源（人、財、物）能得到更有效的利用；

（3）能夠更好更快的達到目的；

（4）加強決策能力。

系統(tǒng)分析可能出現(xiàn)的問題（1）注意潛在的某些特殊問題：設(shè)有數(shù)據(jù)的風險；設(shè)有分析工具的風險

（2）具體問題還需注意：1.忽略了在選擇技術(shù)方法之前先做觀念上的努力的重要性；2.過高估計和強調(diào)分析表現(xiàn)能力，而過低的估計為滿足新需要花費的時間和精力；3.將問題本身加以變動來適應(yīng)現(xiàn)成的方法；4.由于模型優(yōu)化而經(jīng)不起實際的檢驗；5.假定不需要定量化方法；6.假定不論什么都定量化；

系統(tǒng)分析可能產(chǎn)生的問題（續(xù)）

7.不能區(qū)分什么是偏好，什么是效用；

8.假定分析過程在價值觀念上是中立的，從而不能明確表達什么是分析者的和系統(tǒng)的偏好（去偽去真）

9.不能區(qū)分出相互不能相容的絕對偏好；

10.應(yīng)用錯誤的技術(shù)、模型和標注；

11.忽略了反饋或交叉輸入；

12.過分地依賴于技術(shù)性方法；

13.忽視過去和未來的時間影響，忽略系統(tǒng)的特

系統(tǒng)分析可能產(chǎn)生的問題（續(xù)）

14.做出一系列從局部看好的，但是總的結(jié)果卻很糟糕的決策；

15.無視系統(tǒng)分析在某種程度上是一門藝術(shù)的事實（要依賴超理性的事實）；

16.忘記要進行風險分析；

17.忽略了三種可行性分析（經(jīng)濟的、技術(shù)的、政治的）

18.不能以易于理解的方式把分析結(jié)論告訴決策人；

19.系統(tǒng)外部的重要環(huán)節(jié)不能忘記。

系統(tǒng)分析的模型解決不了的問題1.帶有極強政治色彩的問題（爭取輿論、保持聯(lián)合、鞏固權(quán)力、聯(lián)合方略等）；

2.具有深刻社會含義的問題（種族的隔離和歧視等問題）；

3.決策過程中超理性因素起著重要作用的問題；

4.在做出不同選擇時，必須在價值觀念（偏好）和實際價值（效用、價格）之間加以權(quán)衡的問題；

5.當不能經(jīng)過現(xiàn)存組織，而必須通過新的機構(gòu)去貫徹某項政策時，新門檻的問題。第二講結(jié)束系統(tǒng)分析的研究方法論第三講：系統(tǒng)分析的基本范疇系統(tǒng)分析的概述目錄系統(tǒng)分析工作概述的指導原則、優(yōu)缺點系統(tǒng)分析方法的步驟

系統(tǒng)分析的基本范疇1.行為研究

2.價值研究

3.規(guī)范研究

系統(tǒng)分析的基本范疇（續(xù)）（一）行為研究（1）行為研究要得出結(jié)果：什么？什么時候？什么程度？有多少？等等（部分問題的定性研究）（2）行為研究的對象：事物、事件、關(guān)系和相互作用等（系統(tǒng)的要素或系統(tǒng)組成的各個元素）（3）方法：歸納法或演繹法，歸納法尤為重要（常用方法、統(tǒng)計規(guī)律、統(tǒng)計方法）

系統(tǒng)分析的基本范疇（續(xù)）（二）價值研究

價值是指偏好的事物或原則。價值研究在于區(qū)分某種目的（目標）是否值得爭取，采取的手段是否能接受以及改進的系統(tǒng)是否良好，它要回答的問題：因為什么？為了什么目的？為誰？許諾什么？多大風險？等等（三）規(guī)范研究尋求的是通過確定和肯定為達到預定目的而采取的行動和手段，來證實如何論斷和假設(shè)。

系統(tǒng)分析的概述1.系統(tǒng)分析人員和決策者之間必須信息溝通，否則新作的分析無價值；

2.概述的工作形式：書面材料，計算和輸出的概率決策、圖形、表格、軟盤、投影膠片等。

系統(tǒng)分析工作概述的指導原則、優(yōu)缺點

1.指導原則系統(tǒng)分析工作概述的目的，是向決策者說明經(jīng)過是有步驟的、合理的科學分析，并考慮超理性因素新做出的研究發(fā)現(xiàn)，以及向決策者提出如果加以實施就會得益的行動建議（在可接受的風險及價值范圍之內(nèi)）

系統(tǒng)分析工作概述的指導原則、優(yōu)缺點（續(xù)）

2.概述的內(nèi)容闡明問題、范圍、新用方法、研究發(fā)現(xiàn)；講清各種替代方案，與之有關(guān)系的影響、結(jié)論，推薦的行動路線或未來研究的結(jié)果；理清概念和變量之間的關(guān)系；將問題分解開，表述為易于觸動決策者的小問題；針對不同的建議和不同的對象，檢驗新得結(jié)論隨機假定條件、價值標準以及不確定性的變化而變化的靈敏度；確定和其他問題與系統(tǒng)的主要內(nèi)部聯(lián)系；構(gòu)思論述方式時要考慮清者；要準備對付最強的反對者提出的批評；要有創(chuàng)造性；要簡明扼要。

系統(tǒng)分析工作概述的指導原則、優(yōu)缺點（續(xù)）

3.優(yōu)缺點優(yōu)點：

將概念和關(guān)系濃縮，表式易于適應(yīng)決策過程和決策主題，節(jié)約時間；能提供一個討論和決策的焦點；易于宣傳教育；便于取得一致意見。缺點：

過于簡單，使想法易于遭到否決，易被作為辯解的工具。

系統(tǒng)分析方法的步驟系統(tǒng)分析方法的步驟：1.通過將問題分解為易于分析的相互聯(lián)系的小問題，明確問題，抓住機會，并尋求尚不明顯，但有可能取得戰(zhàn)果的研究方向；2.進行行為研究來定義和描述系統(tǒng)，系統(tǒng)分量和系統(tǒng)環(huán)境；3.進行價值研究（即追求目標）；4.進行系統(tǒng)分析評價；5.進行規(guī)范研究（確定可行性：技術(shù)、經(jīng)濟、政治）；6.進行系統(tǒng)概述和決策者交流；7.對結(jié)果進行驗證；8.如果需要的話，推薦新的措施。

第三講結(jié)束系統(tǒng)的估價第四講：估價定義估價的測度目錄系統(tǒng)的估價的步驟

系統(tǒng)的估價一.估價：所謂估價，就是根據(jù)某標準去判定某個測定系統(tǒng)的質(zhì)量：根據(jù)一定標準測定質(zhì)量（存在什么樣質(zhì)量）；通過和一定的標準相比較對質(zhì)量作出判別。二.測度：評價的標準三.步驟：1.應(yīng)用一定的尺度來去確定系統(tǒng)的性質(zhì)，問“存在何性質(zhì)”2.通過和一定的標準相比較，問“這種性質(zhì)好不好？好到何種程度？”從而對性質(zhì)作出判斷。判斷性質(zhì)的標準如下頁。第四講結(jié)束蘭德系統(tǒng)分析方法第五講：前言蘭德系統(tǒng)分析的簡介目錄問題分析技術(shù)潛在問題分析技術(shù)

蘭德系統(tǒng)分析方法--前言

前言系統(tǒng)分析到底是什么樣的方法？在解決問題時系統(tǒng)分析起什么作用及何時用系統(tǒng)分析。解決問題的關(guān)鍵是決策，而決策的前提是對信息的掌握和判斷（決策的依據(jù)，如運籌學、技術(shù)經(jīng)濟學、數(shù)量經(jīng)濟學、計量經(jīng)濟學等），系統(tǒng)分析是為決策收集與處理信息的方法，而該方法是系統(tǒng)科學的思想為基礎(chǔ)。

蘭德系統(tǒng)分析的簡介蘭德公司為世界最大的咨詢公司（1948由福特基金會支持的機構(gòu)，早期研究軍事問題，20世紀60年代服務(wù)于社會，是一個全能型智囊，蘭德型系統(tǒng)分析是最早推出的一種經(jīng)典方法）

蘭德系統(tǒng)分析的簡介（續(xù)）一、系統(tǒng)分析的目的系統(tǒng)問題

系統(tǒng)分析

最優(yōu)解或滿意方案（有效解）分析的目的

蘭德系統(tǒng)分析的簡介（續(xù)）二、分析的要素---希契（Hitch）（1）希望達到的目的、目標（2）達到目標的技術(shù)和手段（3）系統(tǒng)方案新需的費用和收益（4）備選系統(tǒng)方案及相應(yīng)模型（5）有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟的指標及評價方法（準則）

蘭德系統(tǒng)分析的簡介（續(xù)）三、系統(tǒng)分析的程序1、分析問題，確定目標2、收集資料，調(diào)查研究3、建立系統(tǒng)模型4、系統(tǒng)優(yōu)化5、系統(tǒng)評價6、方案實施7、總結(jié)提高

蘭德系統(tǒng)分析的簡介（續(xù)）三、系統(tǒng)分析的程序(續(xù))價值研究行為研究規(guī)范研究分析決策系統(tǒng)研究系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)評價

蘭德系統(tǒng)分析的簡介（續(xù)）四、系統(tǒng)的原則堅持系統(tǒng)的目的和目標為中心

局部與總體相結(jié)合

定性與定量相結(jié)合

致力于抓主要矛盾

蘭德系統(tǒng)分析的簡介（續(xù)）五、系統(tǒng)分析中的技術(shù)方法模型化方法

定量化方法

最優(yōu)化方法六、簡要評述與應(yīng)用管理中解決沒有觀點的會議及討論（決策者或會議主持者），有助于形成自己的思維模式。

蘭德系統(tǒng)問題分析技術(shù)一、問題分析概要（以系統(tǒng)思想指導解

決問題的一種方法）二、問題分析技術(shù)的結(jié)構(gòu)1、問題的定義

2、收集資料、信息

3、分析可能的原因4、對可能原因進行檢驗5、證實真正的原因

潛在問題分析技術(shù)（續(xù)）一、潛在問題的含義有礙于系統(tǒng)正常運行的事情。如籌劃一次旅行時，旅途中天氣的突然變化就是一個潛在問題。又如籌劃一次慶典，計劃中的重要人物缺席的可能性也是一個潛在問題。二、潛在問題分析的要素1、系統(tǒng)運行的薄弱環(huán)節(jié)（作業(yè)、方案、計劃）

規(guī)劃、計算

2、對系統(tǒng)運行產(chǎn)生相當大的影響而值得應(yīng)付的潛在問題（夏天西瓜的存儲費用問題）

3、找出這些潛在問題可能的原因和能夠防止它們的行動（如橋梁共振是一個潛在問題，部隊過橋，大型公共場所的防震問題）

4、如果預防行動失敗或任何預防行動都無效，如何緊急應(yīng)變。應(yīng)急問題的研究都是潛在問題（交通應(yīng)急、地震、暴雨等）的研究。

潛在問題分析技術(shù)(續(xù))三、潛在問題分析1、對容易出問題的地方分析2、找出特定的潛在問題3、找出可能的原因和預防性的行動4、找出應(yīng)變計劃5、結(jié)果第五講結(jié)束切克蘭德軟系統(tǒng)思想第六講：人類活動系統(tǒng)中的無結(jié)構(gòu)問題軟系統(tǒng)思想目錄1、人類解決的問題

人類活動系統(tǒng)中的無結(jié)構(gòu)問題2、有結(jié)構(gòu)問題是指已有的技術(shù)方法就能有效處理的問題（如計算一塊曲邊面積公式）

無結(jié)構(gòu)問題，可理解為問題不能清楚表達或沒有有效的現(xiàn)成理論進行技術(shù)處理并獲得有效答案的問題。如“對學校今后的發(fā)展做什么”“我們公司效益連年下降，已虧損了，希望獲得利潤”“對下一代人，我們該做什么”“博士學位論文該學什么？”都是無結(jié)構(gòu)問題……3、人類活動系統(tǒng)的無結(jié)構(gòu)問題的特點（1）往往對系統(tǒng)的現(xiàn)狀不滿意（2）將不滿意的現(xiàn)狀轉(zhuǎn)化為可解決的表達方式，即確定了行動方案，但離目標又遠，而走著一段又無成熟的技術(shù)方法可運用（3）一些問題解決，必將引發(fā)新的狀態(tài)和問題（4）難以確定優(yōu)化標準，往往是能改善系統(tǒng)就行了（5）可能被其他問題替代

軟系統(tǒng)思想1、解決問題方法的兩極是哲學方法和技術(shù)方法

切克蘭德軟系統(tǒng)的思想可以說是處于哲學方法與技術(shù)方法之間。哲學方法提出了一套思考的原則和步驟，而技術(shù)方法進行程序化。2、方法論的邏輯順序簡介（1）對系統(tǒng)的各種問題收集素材（無結(jié)構(gòu)問題在各層次上為零散問題）（2）對零散問題的特征總結(jié)歸納（3）給系統(tǒng)命名、做出定義例如：在口內(nèi)較關(guān)心的對科技成果轉(zhuǎn)化問題提出定義，目的在于顯示方法論使用的輪廓。

軟系統(tǒng)思想（續(xù)）3、科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力是一個無結(jié)構(gòu)問題，可以簡要的列出一些問題：1）科研部門不能提供足夠的實用技術(shù)2）企業(yè)沒有足夠的動力吸收科技成果3）科研部門和企業(yè)之間信息不流暢4）成果轉(zhuǎn)化后的利益分配難以保障5）企業(yè)更希望直接引進國外技術(shù)6）缺乏中試環(huán)節(jié)7）生產(chǎn)科技成果的人不會賣成果8）高校的科研人員不注重成果轉(zhuǎn)化的價值

軟系統(tǒng)思想（續(xù)）8）高校的科研人員不注重成果轉(zhuǎn)化的價值。對這樣的情況，可以導出一系列表達：（1）高?？萍汲晒歉咝？蒲腥藛T追求自身價值的副產(chǎn)品（2）企業(yè)沒有真正成為追求利潤的主體以上表達是針對企業(yè)和科研部門較低視角的切入，如果擴大視野，問題可表如下：（3）中試的投資及風險機制幾乎沒有（4）成果的持有者與使用者缺乏溝通渠道（5）成果使用者強調(diào)風險，成果持有者強調(diào)價值，風險與價值之間較難達成共識（6）交換雙方對成果及成果使用的信息極不對稱如果分析者受省市科委的委托來研究這一問題，并希望找到科委能采取的行動，對表達（1）（2）（3）可能無大興趣，（4）（5）（6）可能被選擇引用定義。如選擇（4）對應(yīng)一個以成果持有者與使用者為兩頭，由一個中介承擔與促進兩頭溝通的系統(tǒng)。可以定義出規(guī)定為“一個促進成果交流與協(xié)調(diào)成果買賣利益的系統(tǒng)”。可能沿這促使成果交流與管理信息系統(tǒng)的建立，也可促進科技中介的出臺。當然對政府而言也可對（3）表達展開。一個系統(tǒng)定義的核心是一個變換過程（可拓決策中的物質(zhì)變換進行區(qū)域的轉(zhuǎn)換）。第六講結(jié)束AHP進展第七講：

AHP進展摘要：本文介紹了AHP的發(fā)展概況，分析了AHP的主要優(yōu)點和缺陷，然后根據(jù)作者對AHP近十年來國內(nèi)外400多篇論文的查閱，對AHP的理論成果進行了分類并分別作了相應(yīng)的介紹，最后提出了一些需待解決的研究方向。關(guān)鍵字：層次分析，決策，多目標一、AHP的國內(nèi)外發(fā)展概況一般認為是Saaty在1977年舉行的第一屆國際數(shù)學建模會議上發(fā)表的《無結(jié)構(gòu)決策問題的建?！獙哟畏治隼碚摗罚?980年Saaty出版了第一本有關(guān)AHP的專著《層次分析》，標志著AHP已經(jīng)成為決策領(lǐng)域中的一個單獨分支。隨后他又陸續(xù)寫了兩本側(cè)重于論述AHP應(yīng)用的著作，即《排序的邏輯（1981）》和《領(lǐng)導者的決策（1982）》，近年來，Saaty和國際上的近百位學者在發(fā)展AHP的理論和推廣AHP在各類問題的應(yīng)用方面完成了很多工作。他們針對系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)、排序權(quán)向量的算法、比例標度、效用理論等方面提出了不少研究課題，特別是AHP作為多目標決策的一個主要領(lǐng)域，得到了廣泛應(yīng)用，涉及到電力；機械工程設(shè)計；自然資源評估；土地利用與生態(tài)環(huán)境分析；科技、教育、軍事作戰(zhàn)評估；交通、能源、教育、規(guī)劃制定；產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略研究；國際投資風險預測分析等領(lǐng)域。尤其值得提出的是，在國外由于AHP應(yīng)用范圍的不斷擴大，以它為基本方法的決策支持系統(tǒng)——“專家選擇”已商品化。

AHP進展國內(nèi)對AHP的研究及應(yīng)用始于八十年代，其中天津大學的劉豹、許樹佰、趙煥生和金生、北京大學的王蓮芬等人在AHP的理論方面作了許多有益的工作和探討，并在工程、經(jīng)濟、社會、軍事作戰(zhàn)等領(lǐng)域中解決了不少實際問題。中國系統(tǒng)工程學會下設(shè)成立AHP專業(yè)組，并已開始了活動。二、AHP的優(yōu)點和缺陷AHP之所以能得到如此廣泛的應(yīng)用，其根本原因在于它提出了一種新的決策過程，這種決策過程體現(xiàn)了人們的決策思維的基本特征及其發(fā)展過程，即分解、判斷、排序、綜合，從而可充分利用人的經(jīng)驗和判斷，并采用一定得數(shù)量方法來解決一些半結(jié)構(gòu)化決策問題與無結(jié)構(gòu)化決策問題。此外，它作為一種有用的決策工具，還具有如下特點：

AHP進展

（1）適用性。AHP改變了以往決策者與決策分析者難于相互溝通的情況，在多數(shù)情況下，決策者可以直接使用AHP進行決策，大大增加了決策的有效性。

（2）簡潔性。了解AHP的基本原理，掌握它的基本步驟，對于具有高中文化程序的人來說，并不困難。此外，用AHP進行決策分析可以不用計算機，即使一個簡單的計算器也足以完成全部運算，所得結(jié)果簡單明了，一目了然。

（3）實用性。AHP是定量與定性相結(jié)合的決策方法，改變了最優(yōu)化技術(shù)只能處理定量分析問題的傳統(tǒng)觀念，從而使它的應(yīng)用范圍大大擴展。許多決策問題如：資源分配、沖突分析、方案評估、計劃制訂等均可使用AHP，特別是對一些較為復雜的大系統(tǒng)的預測，分析與規(guī)劃問題，AHP也不失為一種有效方法。

AHP進展（4）系統(tǒng)性。人們的決策方式大體有三種：（a）因果推斷方式（b）概率推斷方式（c）系統(tǒng)推斷方式。因果推斷方式適用于僅含有確定性因素的決策問題，如優(yōu)選法，線性、非線性規(guī)劃等；概率推斷方式適用于決策問題中含有隨機因素的時候，如不確定型決策，決策樹法，馬氏決策規(guī)劃等；而系統(tǒng)推斷方式則是近年來發(fā)展起來的一種新的決策方式，其特點是把問題看成一個系統(tǒng)的決策問題，通過研究該系統(tǒng)的各組成部分的相互關(guān)系以及所處的環(huán)境，并作相應(yīng)的綜合分析與計算后作出決策的一種方式，這種方式對于復雜的社會、經(jīng)濟、工程問題來說尤其有效，而AHP則是這種決策方式之一。然而盡管AHP理論得到了不斷發(fā)展，然而在下述三方面仍存在著其自身的局限性：

AHP進展

（1）AHP的應(yīng)用主要是針對那些決策方案大抵確定的決策問題，因此一般來說，它只能從已知方案優(yōu)選，而不能生成最優(yōu)方案。

（2）AHP得出的結(jié)果是粗略的方案排序，而對于那些有較高定量要求的決策問題，單純運用AHP是不能滿足實際問題需要的。

（3）在AHP的使用過程中，無論是建立層次結(jié)構(gòu)還是構(gòu)造判斷矩陣，人的主觀判斷、選擇、偏好對結(jié)果的影響極大，若判斷失誤，即可能造成決策失誤。針對AHP的上述局限性，人們正在考慮各種方法與途徑來加以解決。盡管如此，AHP仍不失為目前多目標決策領(lǐng)域中值得推薦的一種較好的方法與思想。

AHP進展三、AHP的研究領(lǐng)域我們認為目前AHP的研究領(lǐng)域應(yīng)包括如下的八個方面，它們是：（1）層次結(jié)構(gòu)的類型與建立方式；（2）比例標度的選擇；（3）比較判斷矩陣元素的殘缺與擴充；（4）排序原理與各種排序算法及其靈敏度分析；（5）一致性檢驗的方法；（6）排序的判定方式：單一判定與群體判定；（7）公理化體系；（8）AHP在種種應(yīng)用領(lǐng)域中的擴充。

AHP進展本文針對上述八個方面的研究現(xiàn)況分別作以概要的介紹1.

層次結(jié)構(gòu)的類型與建立方式所謂系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)是將系統(tǒng)的各種決策目標、決策準則以及已生成的決策方案按照不同屬性之依存關(guān)系分成若干組所形成的層次關(guān)系，這種層次關(guān)系根據(jù)系統(tǒng)決策的不同特征，大體可分為三類：（1）遞階層次結(jié)構(gòu)。一個系統(tǒng)能表示成這種層次結(jié)構(gòu)，至少具備三個條件（a）系統(tǒng)中的元素能夠聚合為屬性基本相同的層次或元素組，層次內(nèi)部元素之間不存在支配作用，而方案層不對任何層次起支配作用（b）層次之間存在著自上而下的支配關(guān)系，因此目標層對整個系統(tǒng)起支配作用，而方案層不對任何層次起支配作用（c）不存在層次間的反饋作用。（2）循環(huán)層次結(jié)構(gòu)。在實際的決策問題中，有時會遇到最高層通過自上而下的支配關(guān)系達到方案層，而反過來方案層也存在著對最高層的支配關(guān)系，這種形成循環(huán)回路的層次結(jié)構(gòu)稱為循環(huán)層次結(jié)構(gòu)。（3）反饋層級結(jié)構(gòu)。如果一個復雜系統(tǒng)被分解為若干層次或子系統(tǒng)，某些層次之間既可能存在遞階支配關(guān)系，又可能存在循環(huán)支配關(guān)系，同時也允許存在層次內(nèi)的依存關(guān)系，我們稱這類系統(tǒng)為具有反饋層次結(jié)構(gòu)。對于簡單的決策問題，系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)通常是容易建立的，但對于較為復雜的經(jīng)濟、社會、軍事系統(tǒng)決策而言，其系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)的建立就要復雜的多，往往要經(jīng)歷一個多次反復修改的過程，詳可見文獻【1】。

AHP進展2.比例標度的選擇所謂比例標度是在某一準則下兩個元素的相對主要性測度，這種測度目前有如下幾種：（a）確定性測度（b）Fuzzy測度（c）不確定性測度（d）灰色測度。在確定性測度中，人們根據(jù)心理學實驗的結(jié)論認為：當人們對事物的某種屬性同時多次做兩兩比較時，能使判斷基本保持一致性的最好比例標度是取整數(shù)1~9及其倒數(shù)。顯然，上述取值并不是唯一可供選擇的，Satty（1980）、趙煥臣等（1986）分別列舉了其他26種標度方法，并作了相互比較，其結(jié)果認為1~9標度是比較合理的。當比例標度取確定數(shù)時，人們是基于判斷的兩種極端情況，即以隸屬度1選擇某個標度值（例如5），同時又以隸屬度0選擇其他標度值。上述這種標度的選擇在一些簡單的決策問題中被認為是可行的，但對于多數(shù)系統(tǒng)而言，由于人們對系統(tǒng)的很多因素認識不全面，因而無法對這種不確定性的判斷作出明確的答復，于是引進了Fuzzy判斷，灰色AHP等的討論。在FuzzyAHP的理論中，P.J.MVanLarrnovan和WPedryci（1984）提出了用傳統(tǒng)的三角Fuzzy數(shù)來作為比例標度，并利用LSM法與LLSM法（符號含義見后排序算法）解決了Fuzzy排序權(quán)值的計算方法。此外HuZhaoguang，1988年【見文獻6】定義了一種新的Fuzzy數(shù)及其運算規(guī)則，通過特征根法也解決了Fuzzy排序權(quán)值的計算方法。

AHP進展

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AHP進展第七講結(jié)束系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型第八講：模型的要素系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型目錄

模型的要素系統(tǒng)是通過環(huán)境的輸入，經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換后，又輸給環(huán)境。它的要素有：變量、系數(shù)、參數(shù)三種。它們的關(guān)系表示如下圖：

模型的要素（續(xù)）一、變量——是描述系統(tǒng)狀態(tài)和解的量。它有：糾正變量（u1）、原由變量（u2）、外生變量（u3）、結(jié)果變量（y1）、應(yīng)變量（y2）、內(nèi)生變量（y3）一般設(shè)輸入變量為u1，u2，u3......；狀態(tài)變量為x1，x2，x3......；輸出變量為y1，y2，y3......二、系數(shù)——表示系統(tǒng)某一性質(zhì)已知的量，由系統(tǒng)本身而定（隨著不同的系統(tǒng)而改變）三、參數(shù)——是系數(shù)的一種，但它是根據(jù)系統(tǒng)的要求，是可變的系數(shù)四、函數(shù)——描述變量、系數(shù)、參數(shù)間關(guān)系的表示

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型系統(tǒng)模型的圖形與結(jié)構(gòu)表示一、系統(tǒng)模型的圖形與結(jié)構(gòu)表示我們都已知道系統(tǒng)由元素組成，而元素之間又存在諸多復雜的相互作用關(guān)系，我們要研究系統(tǒng)就要首先研究它們之間的關(guān)系（結(jié)構(gòu)），或說要首先建立結(jié)構(gòu)模型。它是描述系統(tǒng)單元間的關(guān)系的最簡單模型。在此舉混合器各部分的聯(lián)系和工廠用電2個例子。

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型（續(xù)）系統(tǒng)模型的圖形與結(jié)構(gòu)表示例1。混合器例子1、混合器的構(gòu)造如下圖：

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型（續(xù)）系統(tǒng)模型的圖形與結(jié)構(gòu)表示2、將該混合器的要素圖繪制如下：

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型（續(xù)）系統(tǒng)模型的圖形與結(jié)構(gòu)表示3、元素間的關(guān)系除了用以上圖示外，還可以用矩陣表示。如果A對B有影響用1表示，否則用0，這樣得到一個0-1方陣，稱該矩陣為鄰接矩陣?；旌掀鞲鞑糠致?lián)系的鄰接矩陣如下：

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型（續(xù)）例2。工廠用電量1、工廠用電量的關(guān)系圖：

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型（續(xù)）系統(tǒng)模型的圖形與結(jié)構(gòu)表示2、工廠用電量的鄰接矩陣：

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型（續(xù)）系統(tǒng)模型的圖形與結(jié)構(gòu)表示

總結(jié)：一般情況下，若系統(tǒng)

S

共用

n

個元素（結(jié)點、單元），S={u1,u2,...ui...uj...un},則得鄰接矩陣如下：

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型（續(xù)）鄰接矩陣的計算二、鄰接矩陣的計算設(shè)A、B為鄰接矩陣（布爾矩陣），則有如下運算的定義：

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型（續(xù)）舉例：

舉例鄰接矩陣的計算

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型（續(xù)）鄰接矩陣的計算

練習

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型（續(xù)）鄰接矩陣性質(zhì)1/2/3三、鄰接矩陣的性質(zhì)(5條)1、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖與鄰接矩陣是一一對應(yīng)的，有了圖，鄰接矩陣就唯一確定了，反之亦然。2、鄰接矩陣A轉(zhuǎn)置后的矩陣AT,是結(jié)構(gòu)模型圖所有箭頭反過來之后的圖對應(yīng)的矩陣。3、在鄰接矩陣中，如果有一列元素（如第i列）全是零，則結(jié)點（元素）uj是系統(tǒng)

S

的輸入；如果有一行（如第i行）元素全為零，則結(jié)點ui是系統(tǒng)

S

的輸出。

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型（續(xù)）鄰接矩陣性質(zhì)3(承上頁PPT)

混合器的結(jié)構(gòu)圖混合器的鄰接矩陣在此矩陣中P行全為零，則P是系統(tǒng)的輸出，D和F1是系統(tǒng)的輸入。

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型（續(xù)）鄰接矩陣性質(zhì)44、如果從ui出發(fā)，經(jīng)過

k

段支路到達uj，則稱ui與uj間有長度為

k

的通路存在，計算方法為：

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型（續(xù)）鄰接矩陣性質(zhì)4（承上頁PPT)

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型（續(xù)）鄰接矩陣性質(zhì)55、?如果要知道從ui（i=1,2,...,n）出發(fā)可能到達圖中那些結(jié)點，則計算：R=A∪A2∪A3...∪An,稱為可到達矩陣

R

中的元素，

?若要考慮ui是否可以到達uj，則可用公式：

R

=

I∪A∪A2∪A3...∪An

=

(I∪A)n以上公式計算起來比較麻煩，可采用以下公式：R

=

(I∪A)n（可達矩陣）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型（續(xù)）鄰接矩陣性質(zhì)5

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型（續(xù)）鄰接矩陣性質(zhì)5?回路的求法：如果在圖中存在回路，R

中必須有子矩陣是滿陣。如虛線框內(nèi)的四個元素都是1，對應(yīng)于H與F2的回路。

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型（續(xù)）鄰接矩陣性質(zhì)5第八講結(jié)束系統(tǒng)動態(tài)模型第九講：動態(tài)模型的符號及概念互相影響表目錄模擬模型及預測量習題

系統(tǒng)動態(tài)模型（續(xù)）一個結(jié)構(gòu)模型反映了系統(tǒng)要素以及要素之間的關(guān)系。但這種關(guān)系的強弱及隨時間的變化就總結(jié)反映，就以本節(jié)動態(tài)效應(yīng)等新的概念。①預測運輸系統(tǒng)中的石油禁運、能源消耗和大氣污染的影響，人口激增的影響，資源消耗量飛速增長有關(guān)的資源儲量有限的影響，工業(yè)的增長對環(huán)境的影響,該此問題與整個社會的其他系統(tǒng)聯(lián)系著。②上類課題是長期影響而積累影響是令人震驚的是動態(tài)效應(yīng)③與時間有關(guān)