系统分析与评价 课件.ppt

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1、系统分析与评价第1页，此课件共28页哦一、系统分析概述一、系统分析概述 1.系统分析的定义系统分析的定义广义：系统工程的同义语广义：系统工程的同义语狭义：系统工程的一个逻辑步骤，即用科狭义：系统工程的一个逻辑步骤，即用科学和数学方法对系统进行研究的一种方法。学和数学方法对系统进行研究的一种方法。系统分析系统分析是应用建模、优化、仿真等技术对系统的各个方面进行定量是应用建模、优化、仿真等技术对系统的各个方面进行定量和定性的分析，为选择最优的系统方案提供决策依据的分析研究过程。和定性的分析，为选择最优的系统方案提供决策依据的分析研究过程。系统分析的工具是电子计算机系统分析的工具是电子计算机系统分析

2、的主要方法是最优化方法，如：规划论、图论、排队论等。系统分析的主要方法是最优化方法，如：规划论、图论、排队论等。系统分析系统分析第2页，此课件共28页哦 2.系统分析的要素系统分析的要素 兰德公司的系统分析人员，曾对系统分析所要解决的问题作过如下的论述：兰德公司的系统分析人员，曾对系统分析所要解决的问题作过如下的论述：1.要明确系统希望达到的目的和目标。要明确系统希望达到的目的和目标。2.确定要达到的目的和目标所需的各种装备和技术条件。确定要达到的目的和目标所需的各种装备和技术条件。3.要计算各种替代方案所需的费用和能获得的经济效益。要计算各种替代方案所需的费用和能获得的经济效益。4.建立各种

3、替代方案及其相应的模型。建立各种替代方案及其相应的模型。5.根据有关的技术经济指标等设计价值系统，确定评价准则。根据有关的技术经济指标等设计价值系统，确定评价准则。根据这些系统分析需要解决的问题，后来人们总结出系统分析的要素：根据这些系统分析需要解决的问题，后来人们总结出系统分析的要素：目的和目标、替代方案、模型、费用和效益、评价准则、结论目的和目标、替代方案、模型、费用和效益、评价准则、结论第3页，此课件共28页哦 系统分析要素结构图系统分析要素结构图目标目标模型模型A1A3A2A5A4研研究究可行方案可行方案效果（效果（+）费用（费用（-）+-评价准则评价准则A1A2A4A5A3评评 价价

4、结论结论第4页，此课件共28页哦 3.系统分析的步骤系统分析的步骤界界定定问问题题确确定定目目标标提提出出方方案案建建立立模模型型分分析析效效果果综综合合评评价价决决 策策满满意意否否是是否否第5页，此课件共28页哦二、系统模型化二、系统模型化1.系统模型的定义系统模型的定义系统模型系统模型是一个系统某一方面本质属性的描述，它以某种是一个系统某一方面本质属性的描述，它以某种确定的形式（如：文字、符号、图表、数学公式等）提供确定的形式（如：文字、符号、图表、数学公式等）提供关于该系统的知识。关于该系统的知识。注：对同一个系统根据不同的研究目的，可以建立不同的系统模型；另一方注：对同一个系统根据不

5、同的研究目的，可以建立不同的系统模型；另一方面，同一种模型也可以代表多个系统面，同一种模型也可以代表多个系统。例如：例如：y=k x(k为常数为常数)几何上：代表一条通过原点的直线几何上：代表一条通过原点的直线代数上：代表比例关系代数上：代表比例关系设设k=，x代表直径，则代表直径，则 y 表示圆周长表示圆周长设设k 表示弹性刚度，表示弹性刚度，x表示伸长量，则表示伸长量，则 y 表示弹簧力大小表示弹簧力大小设设k=a表示加速度，表示加速度，x=m 代表质量，则代表质量，则 y 表示物体所受外力的大小表示物体所受外力的大小第6页，此课件共28页哦 2.系统模型的特征系统模型的特征 系统模型反映

6、着实际系统的主要特征，但它又高于实际系统而具有同类问题的系统模型反映着实际系统的主要特征，但它又高于实际系统而具有同类问题的共性。共性。一般说来，一个适用的系统模型应该具有如下三个特征：一般说来，一个适用的系统模型应该具有如下三个特征：它是现实系统的抽象或模仿；它是现实系统的抽象或模仿；它是由反映系统本质或特征的主要因素构成的；它是由反映系统本质或特征的主要因素构成的；它集中体现了这些主要因素之间的关系。它集中体现了这些主要因素之间的关系。第7页，此课件共28页哦 3.系统模型的分类系统模型的分类 模模 型型抽象模型抽象模型实物模型实物模型原样模型原样模型相似模型相似模型模拟模型模拟模型图式模

7、型图式模型数学模型数学模型实体模拟模型实体模拟模型计算机模拟模型计算机模拟模型系统种类繁多，作为系统的描述系统种类繁多，作为系统的描述系统模型的种类也是很多的。系统模型的种类也是很多的。主要介绍常用的几种系统模型及基本的分类法。主要介绍常用的几种系统模型及基本的分类法。第8页，此课件共28页哦 系统模型的另一种分类方法系统模型的另一种分类方法有时将系统模型分为物理模型、文字模型、和数学模型三大类。有时将系统模型分为物理模型、文字模型、和数学模型三大类。系统模型系统模型物理模型物理模型数学模型数学模型文字模型文字模型比比例例模模型型相相似似模模型型网网络络模模型型图图表表模模型型逻逻辑辑模模型型

8、解解析析模模型型实实体体模模型型现现实实系系统统第9页，此课件共28页哦 系统模型的其他分类方法系统模型的其他分类方法 分类原则分类原则模型种类模型种类123456789按建模材料不同按建模材料不同按与实体的关系按与实体的关系按模型表征信息的程度按模型表征信息的程度按模型的构造方法按模型的构造方法按模型的功能按模型的功能按与时间的依赖关系按与时间的依赖关系按是否描述系统内部特性按是否描述系统内部特性按模型的应用场合按模型的应用场合数学模型的分类：数学模型的分类：（1）按变量形式分）按变量形式分（2）按变量之间的关系分）按变量之间的关系分抽象模型、实物模型抽象模型、实物模型形象、类似、数学形象、

9、类似、数学观念性、数学、物理观念性、数学、物理理论、经验、混合理论、经验、混合结构、性能、评价、最优化、网络结构、性能、评价、最优化、网络静态、动态静态、动态黑箱、白箱黑箱、白箱通用、专用通用、专用确定性、随机性、连续性、离散性确定性、随机性、连续性、离散性代数方程、微分方程、概率统计、逻辑代数方程、微分方程、概率统计、逻辑第10页，此课件共28页哦4.系统模型的作用系统模型的作用（1）直观和定量）直观和定量（2）经济上考虑（成本低）经济上考虑（成本低）（3）便于抓住问题的本质特征）便于抓住问题的本质特征（4）便于优化）便于优化（5）能够模拟试验）能够模拟试验 第11页，此课件共28页哦 5.

10、建立系统模型的主要方法建立系统模型的主要方法（1）直接分析法）直接分析法（推理法）（推理法）（2）系统模拟法）系统模拟法（3）数据分析法）数据分析法（统计分析法）（统计分析法）（4）试验分析法）试验分析法（5）混合法）混合法 第12页，此课件共28页哦三、系统的评价三、系统的评价1.系统评价概述系统评价概述 所谓系统评价，就是评定系统备选方案的价值，也所谓系统评价，就是评定系统备选方案的价值，也就是利用模型和各种资料，根据技术、经济、环境等方就是利用模型和各种资料，根据技术、经济、环境等方面的客观要求，从系统整体出发，分析对比各备选方案，面的客观要求，从系统整体出发，分析对比各备选方案，权衡个

11、方案的利弊得失，并考虑成本与效益的关系，选权衡个方案的利弊得失，并考虑成本与效益的关系，选出最佳方案的过程。出最佳方案的过程。（2）系统评价的定义）系统评价的定义（1）系统评价的复杂性）系统评价的复杂性第13页，此课件共28页哦 2.系统评价的方法系统评价的方法 （1）单目标价值评价方法）单目标价值评价方法a.模糊评分法（专家打分法）模糊评分法（专家打分法）b.两两比较法两两比较法0-1 打分法打分法0-4 打分法打分法多比例多比例 打分法打分法第14页，此课件共28页哦a.模糊评分法（专家打分法）模糊评分法（专家打分法）样机样机操作者操作者123456789101112131415差差良良可

12、可可可差差可可差差可可良良差差可可可可良良良良可可可可差差差差可可差差可可差差可可可可可可可可良良可可可可可可差差差差良良良良可可良良可可可可良良可可差差良良良良可可可可可可差差可可可可可可可可良良可可良良良良良良良良良良良良良良良良可可差差可可可可可可可可良良良良良良可可良良良良良良良良3027333837第15页，此课件共28页哦 单目标价值评价方法（续）单目标价值评价方法（续）b.两两比较法两两比较法设有设有n 种方案，排成一个种方案，排成一个 nn 的方阵，其元素为：的方阵，其元素为：aij=1,当方案当方案i 比比 j 优时；优时；0,当方案当方案i 比比 j 劣时；劣时；,当方案当

13、方案i=j 时时（1）0-1打分法打分法第16页，此课件共28页哦 0-1打分法实例打分法实例得分得分001010101110000011113214010方案方案j方案方案 i第17页，此课件共28页哦 b.两两比较法（续）两两比较法（续）设有设有n 种方案，排成一个种方案，排成一个 nn 的方阵，其元素为：的方阵，其元素为：aij=4，aji=0,当方案当方案i 比比 j 显著优越时；显著优越时；aij=3，aji=1,当方案当方案i 比比 j 稍微优越时；稍微优越时；aij=aji=2,当方案当方案i、j 同等优越时时同等优越时时（2）0-4打分法打分法第18页，此课件共28页哦 0-4

14、打分法实例打分法实例得分得分0142403134300111234398613440方案方案j方案方案 i第19页，此课件共28页哦 多比例打分法实例多比例打分法实例得分得分00.20.90.510.10.70.40.80.90.80.10.10.30.20.20.50.60.90.82.41.81.43.21.210方案方案j方案方案 i第20页，此课件共28页哦 （2）多目标价值综合评价方法）多目标价值综合评价方法a.平均值法平均值法F1F2Fn综合评综合评价值价值ViA1A2Am v11 v12 v1n v21 v22 v2n vm1 vm2 vmnV1V2Vm指标指标Fj方案方案Ai第

15、21页，此课件共28页哦b.加权法加权法指标指标Fj F1 F2 Fn综合评综合评价值价值Vi权重权重aj a1 a2 an方方案案AiA1A2Am v11 v12 v1n v21 v22 v2n vm1 vm2 vmn第22页，此课件共28页哦 实例实例评价值目标方案性能成本进度可靠性动力消耗综合评价值a1=0.4a2=0.3a3=0.1a4=0a5=0.2A1523850727852.8A2786446543461.8A3442256608045.8第23页，此课件共28页哦c.效益成本法效益成本法例、例、某厂为扩大生产，准备新建一厂房。为此提出三个方案，某厂为扩大生产，准备新建一厂房。为

16、此提出三个方案，如下表所示，请用效益成本法对三个方案进行评价。如下表所示，请用效益成本法对三个方案进行评价。在系统评价中，把所有的评价指标分两类：一类是效益，在系统评价中，把所有的评价指标分两类：一类是效益，一类是成本。将个方案的效益与成本分别计算后，再比较一类是成本。将个方案的效益与成本分别计算后，再比较效益效益/成本成本，就可以评价方案的优劣。效益，就可以评价方案的优劣。效益/成本愈大，方案愈成本愈大，方案愈好。好。第24页，此课件共28页哦序序号号指标指标单位单位第第1方案方案第第2方方案案第第3方案方案1234567造价造价建成年限建成年限建成后需流动资金建成后需流动资金建成后发挥效益

17、时间建成后发挥效益时间年产值年产值产值利润率产值利润率环境污染程度环境污染程度万元万元年年万元万元年年万元万元%100545.81026012稍重稍重(3)86433.31019615最轻最轻(6)75338.51022012.5轻轻(5)第25页，此课件共28页哦指标指标单位单位方案方案1方案方案2方案方案3总利润额总利润额全部投资额全部投资额利润高于投资的余额利润高于投资的余额投资利润率投资利润率万元万元万元万元万元万元%312145.8166.2214294119.3174.7246275113.5161.5242从表中可以看出，第二方案是最优的。从表中可以看出，第二方案是最优的。第26

18、页，此课件共28页哦d.罗马尼亚选择法 首先，标准化（即无量钢化处理）首先，标准化（即无量钢化处理）。把表征各指标的具。把表征各指标的具体数值化为以体数值化为以100分为满分的分数。分为满分的分数。标准化时，分别从各指标去比较方案的得分，最好的方标准化时，分别从各指标去比较方案的得分，最好的方案得案得100分，最差的方案得分，最差的方案得1分，居中得方案按下式计算得分分，居中得方案按下式计算得分：其中，其中，A最好方案指标值，最好方案指标值，B最差方案指标值，最差方案指标值，C居中居中方案指标值方案指标值其次，根据各指标的重要性确定权系数。其次，根据各指标的重要性确定权系数。最后，用加权平均法计算各方案的总分数。选择总分数最后，用加权平均法计算各方案的总分数。选择总分数最大的方案为最优方案。最大的方案为最优方案。第27页，此课件共28页哦序序号号指标项目指标项目单位单位方案方案1方案方案2方案方案3方案方案41234567工程投资工程投资建成年限建成年限年产值年产值产值利润率产值利润率使用寿命使用寿命环境污染程度环境污染程度建成后需流动资金建成后需流动资金万元万元年年万元万元%年年万元万元50008120001512较轻较轻200042006105001312一般一般15003500590001712轻轻14003000484001412最轻最轻1200第28页，此课件共28页哦