系统工程导论复习.pptx

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1、会计学1系统工程导论复习系统工程导论复习系统系统-系统科学系统科学-系统工程系统工程n n系统定义元素、特征、关联n n系统性质n n整体性整体性n n层次性层次性 n n相关性相关性n n目的性目的性n n适应性适应性n n涌现性涌现性第1页/共78页系统工程定义与研究特征系统工程定义与研究特征n n系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，系统工程是一门组织管理的技术。法，系统工程是一门组织管理的技术。n n强调研究方法上的整体性强调研究方法上的整体性 n n强调技术方法应用的综合性强调技术方法应

2、用的综合性 n n强调管理工作的科学性强调管理工作的科学性n n整体性（系统性）：系统工程把研究对象看成一个整体系统，由若干元素或整体性（系统性）：系统工程把研究对象看成一个整体系统，由若干元素或子系统有机结合子系统有机结合 。n n关联性（协调性）：系统各部分之间、各部分与整体之间的相互关系和作用关联性（协调性）：系统各部分之间、各部分与整体之间的相互关系和作用直接影响或者制约了整体系统的性能。直接影响或者制约了整体系统的性能。n n综合性（交叉性）：系统工程综合运用各门学科和技术领域的成果以达到整综合性（交叉性）：系统工程综合运用各门学科和技术领域的成果以达到整体最优化的目的。体最优化的目

3、的。n n满意性（最优化）：系统工程并不追求构成系统的个别部分最优，而是通过满意性（最优化）：系统工程并不追求构成系统的个别部分最优，而是通过协调系统各部分的关系，使系统整体目标达到最优。协调系统各部分的关系，使系统整体目标达到最优。第2页/共78页系统科学理论基础系统科学理论基础n n一般系统论一般系统论 、大系统理论、信息论、控制论、大系统理论、信息论、控制论、运筹学、运筹学n n一般系统理论描述系统的整体性、有序性、层次性、动态性、开放性、演化、生长、竞争等一般系统理论描述系统的整体性、有序性、层次性、动态性、开放性、演化、生长、竞争等等。等。n n一般系统理论对在现代科学中占支配地位的

4、还原论观点和分析方法提出了批判，提出了按系一般系统理论对在现代科学中占支配地位的还原论观点和分析方法提出了批判，提出了按系统观点和方法来处理问题。统观点和方法来处理问题。n n大系统理论研究大系统的结构方案、稳定性、最优化、模型的建立与求解等问题，称为大系大系统理论研究大系统的结构方案、稳定性、最优化、模型的建立与求解等问题，称为大系统理论。统理论。n n信息论信息论信息论信息论主要研究系统中的信息传输、变换和处理问题，所以信息论也是一种系统科学理论。主要研究系统中的信息传输、变换和处理问题，所以信息论也是一种系统科学理论。n n控制论控制论控制论控制论通过调节系统信息反馈过程，对系统的功能和

5、行为实施控制，以实现系统的目的。通过调节系统信息反馈过程，对系统的功能和行为实施控制，以实现系统的目的。n n运筹学是在实行管理的领域，运用数学方法，对需要进行管理的问题统筹规划，做出决策的运筹学是在实行管理的领域，运用数学方法，对需要进行管理的问题统筹规划，做出决策的一门应用科学。一门应用科学。第3页/共78页系统思想和系统方法论系统思想和系统方法论n n用自发的系统概念来考察自然现象是用自发的系统概念来考察自然现象是希腊哲学希腊哲学希腊哲学希腊哲学与与古代中国古代中国古代中国古代中国思想的一个共同特思想的一个共同特征。征。n n去掉模糊与猜测的成分，加进了精确与实际的内容去掉模糊与猜测的成

6、分，加进了精确与实际的内容n n注重复杂系统的研究，将系统与非线性问题联系起来注重复杂系统的研究，将系统与非线性问题联系起来 n n建立系统创生与演化的机制建立系统创生与演化的机制 n n提出系统价值的概念提出系统价值的概念n n突出应用层面与方法论性质突出应用层面与方法论性质 n n总体思想总体思想n n最优思想最优思想n n组合思想组合思想n n分解和协调思想分解和协调思想n n反馈思想反馈思想第4页/共78页霍尔结构体系霍尔结构体系 时间维逻辑维知识维第5页/共78页霍尔管理矩阵霍尔管理矩阵第6页/共78页切而兰德的切而兰德的“调查学习调查学习”模式模式n n不是寻求不是寻求“最优化最优

7、化”，而是，而是“调查、比较调查、比较”或者说是或者说是“学习学习”，从模型和现状比较中，学习改善现存系统的途径。从模型和现状比较中，学习改善现存系统的途径。n n通过调查分析，对现存的不良结构系统的现状进行说明。通过调查分析，对现存的不良结构系统的现状进行说明。n n弄清与改善现状有关的各种因素及其相互关系。弄清与改善现状有关的各种因素及其相互关系。n n用结构模型或语言模型来描述系统的现状。用结构模型或语言模型来描述系统的现状。n n随着分析的加深，进一步用更合适的模型或方法改进上述概念模型。随着分析的加深，进一步用更合适的模型或方法改进上述概念模型。n n通过比较，找出符合决策者意图的而

8、且可行的改革途径或方案。通过比较，找出符合决策者意图的而且可行的改革途径或方案。n n实施提出的改革方案。实施提出的改革方案。第7页/共78页处理复杂行为系统的定量方法处理复杂行为系统的定量方法n n19861986年年1 1月开始，以钱学森为首的一批系统工程学者在北京组织了月开始，以钱学森为首的一批系统工程学者在北京组织了“系统学讨系统学讨论班论班”n n19891989年提出开放复杂巨系统概念以及科学方法论一从定性到定量综合集成方年提出开放复杂巨系统概念以及科学方法论一从定性到定量综合集成方法法(MetasynthesisMetasynthesis）其其实质是：专家体系、统计数据和信息资料

9、、计算机技术三者有机结合，实质是：专家体系、统计数据和信息资料、计算机技术三者有机结合，构成一个以人为主的高度智能化的人机结合系统，通过人机结合方式和人机构成一个以人为主的高度智能化的人机结合系统，通过人机结合方式和人机优势互补实现综合集成各种知识，从定性到定量的功能。优势互补实现综合集成各种知识，从定性到定量的功能。n n19921992年钱学森提出了从定性到定量综合集成研讨厅体系年钱学森提出了从定性到定量综合集成研讨厅体系(HallforworkshopofMetasyntheticEngineeringHallforworkshopofMetasyntheticEngineering）第

10、8页/共78页物理一事理一人理（物理一事理一人理（WSR）顾基发教授提出物理一事理一人理（顾基发教授提出物理一事理一人理（WSRWSR）系统方法论）系统方法论n n19791979年钱学森写信给在美国的著名系统工程专家李跃滋年钱学森写信给在美国的著名系统工程专家李跃滋先生，李回信很同意物理和事理的提出，并建议再加先生，李回信很同意物理和事理的提出，并建议再加“人理人理”（motivationmotivation）。）。n n19941994年年10-1110-11月，顾基发在访问英国赫尔（月，顾基发在访问英国赫尔（HullHull）大学研）大学研究中心时和朱志昌合作提出物理一事理一人理（究中心

11、时和朱志昌合作提出物理一事理一人理（WSRWSR）系统方法论。系统方法论。n nWSRWSR的遵循原则是：综合原则、集成原则、参与原则、的遵循原则是：综合原则、集成原则、参与原则、可操作性原则、反复迭代原则，整体优化原则。可操作性原则、反复迭代原则，整体优化原则。第9页/共78页系统模型系统模型n n是现实系统的抽象或模仿是现实系统的抽象或模仿n n是由反映系统本质的主要因素构成的是由反映系统本质的主要因素构成的n n集中体现了这些主要因素之间的关系集中体现了这些主要因素之间的关系系统模型只是系统某一方面本质属性的描述，本质属性的选取完全取决系统工程研究的目的。所以，对同一个系统根据不同的研究

12、目的，可以建立不同的系统模型第10页/共78页结构模型结构模型n n适用于描述一些难以量化的系统，描述系统各组成部分之间关系、系统与环境之间关系，是概念模型到定量模型的中介n n结构模型的作用：用于测辨系统各要素间的关系。n n常用方法：Interpretative Structural Modeling（ISM）第11页/共78页n n系统结构模型是在图论邻接矩阵(adjacency matrix)的基础上建立起来的第12页/共78页ISM方法方法n n创立时间：创立时间：19731973n n创始人创始人 ：美国：美国J J华费尔持教授华费尔持教授n n创立目的：分析复杂的社会经济系统有关

13、问题创立目的：分析复杂的社会经济系统有关问题n n方法特点：将复杂系统分解为若干子系统方法特点：将复杂系统分解为若干子系统 利用人们的经验、知识和直觉利用人们的经验、知识和直觉 通过人机交互会话通过人机交互会话 逐步明确若干各要素间的结构关系逐步明确若干各要素间的结构关系最终将系统构成一个多级递阶的结构模型最终将系统构成一个多级递阶的结构模型第13页/共78页人机系统第14页/共78页系统动力学模型系统动力学模型n n概念 该方法是一种以反馈控制理论为基础，以计算机仿真技术为手段，通常用以研究复杂的社会经济系统的定量方法。n n本质 带时间滞后的一阶差微分方程，建模时借助于“流图”。第15页/

14、共78页动力学模型特点动力学模型特点与其他模型相比，特点如下：与其他模型相比，特点如下：n n可用于研究处理社会、经济、生态和生物等一类可用于研究处理社会、经济、生态和生物等一类高度非线性、高阶次、多变量、多重反馈、复杂高度非线性、高阶次、多变量、多重反馈、复杂时变系统问题的学科时变系统问题的学科 n n研究对象主要是开放系统研究对象主要是开放系统 n n研究解决问题的方法是一种定性与定量结合，系研究解决问题的方法是一种定性与定量结合，系统思考、系统分析、综合与推理的方法统思考、系统分析、综合与推理的方法 n n规范的模型规范的模型 n n系统动力学的建模过程便于实现建模人员、决策系统动力学的

15、建模过程便于实现建模人员、决策者和专家群众的三结合者和专家群众的三结合 第16页/共78页系统动力学的基本概念系统动力学的基本概念 n n因果反馈 n n积累 n n流图 n n延迟 n n仿真语言 死亡率和人口总数的关系出生率和人口总数的关系第17页/共78页动力学模型的建模步骤动力学模型的建模步骤n n矛盾与问题的分析矛盾与问题的分析:首先要明确客户的要求、目的和所要首先要明确客户的要求、目的和所要解决的问题解决的问题n n系统的结构分析系统的结构分析:主要任务在于处理系统信息，分析系统主要任务在于处理系统信息，分析系统的反馈机制的反馈机制n n建立数学的规范方程和描述定性与半定性的变量关

16、系建立数学的规范方程和描述定性与半定性的变量关系n n模型模拟与政策分析模型模拟与政策分析:在模拟与分析的基础上更深入地分在模拟与分析的基础上更深入地分析系统的问题、寻找解决问题方案析系统的问题、寻找解决问题方案n n模型的检验与评估模型的检验与评估:通常在上述诸步骤中分散进行的通常在上述诸步骤中分散进行的第18页/共78页系统动力学流图系统动力学流图n n存量存量(Level)(Level)：是系统的某一状态，即系统的某一指标值：是系统的某一状态，即系统的某一指标值n n速率速率(Rate)(Rate)：是系统的存量变化的量度。：是系统的存量变化的量度。n n实物流：连接速率和存量，表示速率

17、控制存量的通道。实物流：连接速率和存量，表示速率控制存量的通道。n n源和汇：不规则闭曲线就表示源或汇，源就是对系统源和汇：不规则闭曲线就表示源或汇，源就是对系统产生输入的外在环境，汇就是系统运行后所作用的外产生输入的外在环境，汇就是系统运行后所作用的外在环境。在环境。n n信息链：流图中用特有箭头的虚线表示，表示信息传信息链：流图中用特有箭头的虚线表示，表示信息传递过程。递过程。n n辅助变量：在存量和速率的信息通道中起辅助作用。辅助变量：在存量和速率的信息通道中起辅助作用。n n常数：在系统运行期间，保持值不变。常数：在系统运行期间，保持值不变。n n表格函数：给出变量之间的非线性关系。表

18、格函数：给出变量之间的非线性关系。第19页/共78页第20页/共78页室温调节系统因果反馈图室温调节系统流图第21页/共78页系统分析系统分析n n系统分析就是从系统的观点出发，对事物进行分析综合，找出各种可行方案以供决策者进行选择。n n系统分析就是要把所研究的对象从周围环境中划分出来，弄清事物的外在与内部的互相之间的关系。n n分析 What、Why、Who、When、Where和How，第22页/共78页系统分析方法的七要素系统分析方法的七要素目标、可行方案、费用、效果、模型、评价准则、结论第23页/共78页系统分析准则系统分析准则n n外部条件与内部条件相结合 n n当前利益与长远利益

19、相接合 n n局部效益与宏观效益相结合 n n定量分析与定性分析相结合 第24页/共78页系统分析方法系统分析方法n n定量分析：对于那些可以用物资的数量、单价、消耗数量等等数量指标进行定量分析：对于那些可以用物资的数量、单价、消耗数量等等数量指标进行衡量分析的叫做定量分析。衡量分析的叫做定量分析。n n定性分析：对于那些如政策、法规等等因素无法用数量指标进行分析，只能定性分析：对于那些如政策、法规等等因素无法用数量指标进行分析，只能根据经验的根据经验的“好与坏好与坏”，“可以或不可以可以或不可以”进行非主观判断的，叫定性分析。进行非主观判断的，叫定性分析。n n系统分析不但要进行定量分析，而

20、且要进行定性分析，因为在有些问题中是系统分析不但要进行定量分析，而且要进行定性分析，因为在有些问题中是某些定性因素起决定性作用。分析的方法可以按照某些定性因素起决定性作用。分析的方法可以按照“定性定性-定量定量-定性定性”的的顺序进行。只有了解清楚系统的一些性质，才能进一步建立起定量关系的数顺序进行。只有了解清楚系统的一些性质，才能进一步建立起定量关系的数学模型，做出定量分析最后把定性分析与定量分析结合起来进行综合分析，学模型，做出定量分析最后把定性分析与定量分析结合起来进行综合分析，才能找出最优方案。才能找出最优方案。第25页/共78页系统结构分析系统结构分析 n n系统结构分析是系统分析和

21、系统设计的理论基础。n n系统结构是指系统的构成要素在时空连续区上的排列组合方式和相互作用方式。n n系统结构的普遍形式决定了系统的基本特征。第26页/共78页系统要素集分析系统要素集分析n n在己定的目标树基础上进行，对照目标树采用“搜索”的方法，集思广益，开拓创新。找出对应的能够实现目标的实体部分，即为要素集。对已得到的要素进行价值分析，这是因为实现某一目标可能有多种要素，因此存在着择优问题。第27页/共78页系统相关性分析系统相关性分析n n 在相关关系集中，最基本的关系是二元关系，其它更为复杂的关在相关关系集中，最基本的关系是二元关系，其它更为复杂的关系则是在二元关系基础上发展的。所以

22、相关关系分析可分两步进系则是在二元关系基础上发展的。所以相关关系分析可分两步进行：行：n n第第，先对系统进行二元关系分析，确定要素之间是否存在关系。具体，先对系统进行二元关系分析，确定要素之间是否存在关系。具体作法可将系统要素列成方阵表，用作法可将系统要素列成方阵表，用RijRij表示要素表示要素i i和要素和要素j j的关系，并规定的关系，并规定RijRij只取只取1 1或或0 0，即，即i i与与j j之间存在关系之间存在关系RijRij为为1 1，反之取，反之取0 0。n n第二，对第二，对RijRij取值为取值为1 1的两个相关要素之间存在的具体关系进行分析，即确的两个相关要素之间存

23、在的具体关系进行分析，即确定属于何种关系，是物理的、化学的、机械的、还是经济的、组织的关定属于何种关系，是物理的、化学的、机械的、还是经济的、组织的关系等等系等等 第28页/共78页系统整体性分析系统整体性分析n n综合要素集、关系集、阶层性分析结果，以整体最优为目的的协调，也就是使要素集、关系集、阶层分布达到最优结合、并取得系统整体的最优输出。n n一是为了衡量和分析系统的整体结合效果，需一是为了衡量和分析系统的整体结合效果，需要建立评价指标体系，要建立评价指标体系，n n尽量建立反映系统整体性的要素集、关系集、尽量建立反映系统整体性的要素集、关系集、阶层分布的结合模型，以定量分析系统整体结

24、阶层分布的结合模型，以定量分析系统整体结构的合理性和最优输出构的合理性和最优输出 第29页/共78页n n系统整体性分析是结构分析的核心，是解决系统整体协调和优化系统整体性分析是结构分析的核心，是解决系统整体协调和优化的基础。系统要素集、关系集、阶层性分析只是在某种程度上研的基础。系统要素集、关系集、阶层性分析只是在某种程度上研究了系统的一个侧面。它们各自的合理性或优化还不足以说明整究了系统的一个侧面。它们各自的合理性或优化还不足以说明整体的性质。体的性质。n n整体性分析是综合要素集、关系集、阶层性分析结果，以整体最整体性分析是综合要素集、关系集、阶层性分析结果，以整体最优为目的的协调，也就

25、是使要素集、关系集、阶层分布达到最优优为目的的协调，也就是使要素集、关系集、阶层分布达到最优结合、并取得系统整体的最优输出。系统整体优化和取得整体的结合、并取得系统整体的最优输出。系统整体优化和取得整体的最优输出是可能的。最优输出是可能的。第30页/共78页投入产出分析投入产出分析投入产出分析投入产出分析 （Input Output AnalysisInput Output Analysis）n n投入产出指工业部门之间或工业部门与最终用户之间的产品与劳务流动情况 n n投入产出分析就是借助投入产出表，查找、预测、评估最终用户或其它企业部门对产品、劳务需求情况的变化将对特定企业或部门产生何种影

26、响。第31页/共78页投入产出分析系数投入产出分析系数 n n（1 1）直接消耗系数）直接消耗系数 :指某一个部门在生产经营过程中单位指某一个部门在生产经营过程中单位总产出直接消耗各部门的货物或服务的数量。全部直接消总产出直接消耗各部门的货物或服务的数量。全部直接消耗系数组成的矩阵称为直接消耗系数矩阵。耗系数组成的矩阵称为直接消耗系数矩阵。n n（2 2）完全消耗系数）完全消耗系数:是指某一部门每提供一个单位的最终产是指某一部门每提供一个单位的最终产品，需要直接和间接消耗（即完全消耗）各部门的产品或品，需要直接和间接消耗（即完全消耗）各部门的产品或服务数量。完全消耗系数是全部直接消耗系数和全部

27、间接服务数量。完全消耗系数是全部直接消耗系数和全部间接消耗系数之和。消耗系数之和。n n（3 3）影响力系数）影响力系数:是反映当国民经济某一部门增加一个单位是反映当国民经济某一部门增加一个单位最终使用时，对国民经济各部门所生产的生产需求波动及最终使用时，对国民经济各部门所生产的生产需求波动及程度。程度。n n（4 4）感应度系数）感应度系数:感应度系数反映国民经济各个部门增加一感应度系数反映国民经济各个部门增加一个单位最终使用时，某一部门由此而受到的需求感应程度，个单位最终使用时，某一部门由此而受到的需求感应程度，也就是需要该部门为其他部门的生产而提供的产出量。也就是需要该部门为其他部门的生

28、产而提供的产出量。第32页/共78页系统层次分析系统层次分析系统层次分析系统层次分析 （Analytical Hierarchy ProcessAnalytical Hierarchy Process）n n一种定性与定量相结合的决策分析方法。n n一种将决策者对复杂系统的决策思维过程模型化、数量化的过程 n n将复杂问题分解为若干层次和若干因素n n根据方案的权重，为最佳方案的选择提供依据。第33页/共78页AHP方法的特点方法的特点n n思路简单明了，将决策者的思维过程条理化、数量化，便于计算 n n所需要的定量数据较少，对问题的本质，包含的因素及其内在关系分析得清楚n n可用于复杂的非结

29、构化的问题，以及多目标、多准则、多时段等各种类型问题的决策分析第34页/共78页AHP方法基本步骤方法基本步骤 n n 明确问题 n n 建立层次结构 n n 构造判断矩阵 n n 层次单排序 n n 层次总排序 n n 一致性检验 第35页/共78页n n设有设有n n个物体个物体A A1 1，A A2 2，A An n，它们的重量分别记为，它们的重量分别记为WW1 1，WW2 2，WWn n。若以矩阵来表示各物体的这种相互重量关。若以矩阵来表示各物体的这种相互重量关系：系：若取重量向量W=W1，W2，WnT，则有：AW=kW（2）这就是说，W是判断矩阵A的特征向量，k是矩阵A的唯一非零的，

30、也是最大的特征值，而W为其所对应的特征向量。第36页/共78页构造判断矩阵构造判断矩阵n n判断矩阵表示针对上一层次中的某元素而言，评定该层判断矩阵表示针对上一层次中的某元素而言，评定该层次中各有关元素相对重要性的状况，其形式如下：次中各有关元素相对重要性的状况，其形式如下：n n其中，其中，b bij ij表示对于表示对于A Ak k而言，元素而言，元素B Bi i对对B Bj j的相对重要性的判的相对重要性的判断值。断值。b bij ij一般取一般取1 1，3 3，5 5，7 7，9 9等等5 5个等级标度，其意义为：个等级标度，其意义为：1 1表示表示B Bi i与与B Bj j同等重要

31、；同等重要；3 3表示表示B Bi i较较B Bj j重要一点；重要一点；5 5表示表示B Bi i较较B Bj j重要得多；重要得多；7 7表示表示B Bi i较较B Bj j更重要；更重要；9 9表示表示B Bi i较较B Bj j极端重要。极端重要。第37页/共78页n n一般而言，判断矩阵的数值是根据数据资料、专家意见和分析者的认识，加以平衡后给出的。n n衡量判断矩阵质量的标准是矩阵中的判断是否具有一致性。如果判断矩阵存在（4）式关系，则称它具有完全一致性。第38页/共78页层次单排序：层次单排序：n n目的是对于上层次中的某元素而言，确定本层次目的是对于上层次中的某元素而言，确定本

32、层次与之有联系的元素重要性次序的权重值。它是本与之有联系的元素重要性次序的权重值。它是本层次所有元素对上一层次而言的重要性排序的基层次所有元素对上一层次而言的重要性排序的基础。础。n n层次单排序的任务可以归结为计算判断矩阵的特层次单排序的任务可以归结为计算判断矩阵的特征根和特征向量问题，即对于判断矩阵征根和特征向量问题，即对于判断矩阵B B，计算，计算满足：满足：BW=max W BW=max W （5 5）n nmaxmax为为B B的最大特征根，的最大特征根，WW为对应于为对应于maxmax的正规的正规化特征向量，化特征向量，WW的分量的分量WWi i就是对应元素单排序的就是对应元素单排

33、序的权重值。权重值。第39页/共78页n n当判断矩阵当判断矩阵B B具有完全一致性时，具有完全一致性时，max=kmax=k。但是，。但是，在一般情况下是不可能的。为了检验判断矩阵的在一般情况下是不可能的。为了检验判断矩阵的一致性，需要计算它的一致性指标：一致性，需要计算它的一致性指标：一致性指标CI与同阶的平均随机一致性指标RI之比，称为判断矩阵的随机一致性比例，记为CR。满足（7）式时认为判断矩阵具有令人满意的一致性。第40页/共78页 层次总排序。层次总排序。n n利用同一层次中所有层次单排序的结果，就可以计算针对利用同一层次中所有层次单排序的结果，就可以计算针对上一层次而言的本层次所

34、有元素的重要性权重值，这就称上一层次而言的本层次所有元素的重要性权重值，这就称为层次总排序。层次总排序需要从上到下逐层顺序进行。为层次总排序。层次总排序需要从上到下逐层顺序进行。对于最高层，其层次单排序就是其总排序。对于最高层，其层次单排序就是其总排序。n n若上一层次所有元素若上一层次所有元素A A1 1，A A2 2，A Amm的层次总排序已经完的层次总排序已经完成，得到的权重值分别为成，得到的权重值分别为a a1 1，a a2 2，a amm与与a aj j对应的本层次对应的本层次元素元素B B1 1，B B2 2，B Bn n得到的层次总排序见表得到的层次总排序见表6-26-2。第41

35、页/共78页一致性检验：一致性检验：n n为了评价层次总排序的计算结果的一致性，类似于层次为了评价层次总排序的计算结果的一致性，类似于层次单排序，也需要进行一致性检验。为此，需要分别计算单排序，也需要进行一致性检验。为此，需要分别计算下列指标：下列指标：同样，当CR0.10时，则认为层次总排序的计算结果具有令人满意的一致性；否则，就需要对本层次的各判断矩阵进行调整，从而使层次总排序具有令人满意的一致性。第42页/共78页（一）（一）方根法方根法n n计算步骤如下：计算步骤如下：n n 计算判断矩阵每一行元素的乘积计算判断矩阵每一行元素的乘积n n 计算计算M Mi i的的n n次方根次方根n

36、n 将向量归一化将向量归一化n n 计算最大特征根计算最大特征根第43页/共78页 和积法：和积法：n n这一方法的计算步骤如下：这一方法的计算步骤如下：n n将判断矩阵每一列归一化：将判断矩阵每一列归一化：n n对按列归一化的判断矩阵，再按行求和：对按列归一化的判断矩阵，再按行求和：n n计算计算W=WW=W1 1，WW2 2，WWn n T T即为所求的特征向量。即为所求的特征向量。n n计算最大特征根：计算最大特征根：第44页/共78页系统预测分析系统预测分析 n n预测就是根据客观事物的过去和现在的发展规律，借助科学的方法和手段，预测就是根据客观事物的过去和现在的发展规律，借助科学的方

37、法和手段，对其未来的发展趋势和状况进行报述、分析，形成科学的假设和判断对其未来的发展趋势和状况进行报述、分析，形成科学的假设和判断 n n经济预测：是一种研究经济未来发展的活动经济预测：是一种研究经济未来发展的活动 以预测范围分类：以预测范围分类：n n宏观经济预测宏观经济预测n n微观经济预测微观经济预测以预测期限分类：以预测期限分类：n n短期预测短期预测n n中期预测中期预测n n长期预测长期预测第45页/共78页预测基本原理及要素预测基本原理及要素n n预测原理n n可知性原理可知性原理 n n可能性原理可能性原理 n n相似性原理相似性原理 n n反馈性原理反馈性原理 n n系统性原

38、理系统性原理 n n预测要素n n时间时间 n n数据数据 n n模型模型 n n费用费用 n n精度精度 n n实用性实用性 第46页/共78页系统预测的步骤系统预测的步骤 n n明确所要研究的系统范围、课题及预测的目的明确所要研究的系统范围、课题及预测的目的n n鉴别、选择和确定预测元素鉴别、选择和确定预测元素n n确定逻辑关系，选择预测方法确定逻辑关系，选择预测方法n n建立模型建立模型n n检验模型检验模型n n假定因素和条件假定因素和条件n n以确定某些信息变化时对预测结果的影响程度以确定某些信息变化时对预测结果的影响程度n n分析和判断预测结果，提出预测报告和决策建议分析和判断预测

39、结果，提出预测报告和决策建议第47页/共78页系统优化系统优化 n n概念概念 对所有可能的方案进行分析，从中选择一个最合理的方案对所有可能的方案进行分析，从中选择一个最合理的方案 n n系统优化不是一件简单的事情，其概念是相对的，绝对的最优化是不系统优化不是一件简单的事情，其概念是相对的，绝对的最优化是不存在的。存在的。n n不是任何情况下都存在最优解。不是任何情况下都存在最优解。n n就大量的现实问题而言，优化常常是难以实现的。就大量的现实问题而言，优化常常是难以实现的。n n人们常常退而求其次，寻求系统的次优解或满意解；人们常常退而求其次，寻求系统的次优解或满意解；n n优化技术包括优化

40、技术包括 1.1.确定判别方案优劣的评价标准确定判别方案优劣的评价标准2.2.在给定条件下寻找最合理的方案在给定条件下寻找最合理的方案 第48页/共78页系统优化的标准系统优化的标准 1.1.满足系统价值目标集的目标函数n n性能准则、收益函数等性能准则、收益函数等2.2.满足各方面对系统的制约因素n n人力、物力、财力的限制人力、物力、财力的限制n n系统的形成过程受空间、时间的限制系统的形成过程受空间、时间的限制n n系统与环境的物质、能量交换受到物理性、系统与环境的物质、能量交换受到物理性、技术性条件的约束技术性条件的约束n n系统对环境的污染受到法定允许量的限制等系统对环境的污染受到法

41、定允许量的限制等 第49页/共78页优化方法的分类优化方法的分类 n n有约束的最优化问题n n无约束最优化问题 n n确定性最优化问题n n随机性最优化问题n n为静态最优化n n动态最优化 n n为泛函型的优化问题n n函数型的优化问题n n线性规划n n非线性规划 n n多目标规划n n动态规划等第50页/共78页系统规划评价系统规划评价n n系统规划是系统工程管理过程中的一个要素，是决定系统大局的必要阶段。因此，对它的评价必须慎重，只有评价很好，才能充分发挥系统工程学的作用。n n系统设计是系统工程管理的核心问题，通过对系统的有效性的评价，考察系统设计适合目标的情况，通过对系统功能和性

42、能的评价。考察系统设计适合特性的情况，另外还有对系统结构和系统运用的评价等。第51页/共78页n n要保证评价的客观性，要保证评价的客观性，必须注意评价资料的全面性、必须注意评价资料的全面性、可靠性和正确性。防止出现评价人员的倾向性，评可靠性和正确性。防止出现评价人员的倾向性，评价人员的组成要具有代表性等价人员的组成要具有代表性等 。n n要保证方案的可比性。要保证方案的可比性。n n评价指标要成系统，评价指标要成系统，由若干个小评价指标组成的整由若干个小评价指标组成的整体。它应当包括系统目标所涉及的一切方面，而且体。它应当包括系统目标所涉及的一切方面，而且对定性问题要有恰当的评价指标，以保证

43、评价不出对定性问题要有恰当的评价指标，以保证评价不出现片面性。现片面性。n n评价指标必须与国家的方针、政策、法令的要求一评价指标必须与国家的方针、政策、法令的要求一致。致。系统评价的原则第52页/共78页基准不同的三种类型的评价：基准不同的三种类型的评价：X X被评价系统（事物，项目、方案等）被评价系统（事物，项目、方案等）n n客客观观推推理理型型评评价价。在在这这种种类类型型的的评评价价中中，评评价价基基准准物物已已知知，我我们们可可以以通通过过逻逻辑辑分分析析，确确定定x x的的属属性性及及对对参参考考系系统统的贡献，从而确定的贡献，从而确定x x在基准系统中的地位，明确在基准系统中的

44、地位，明确x x的价值。的价值。n n规规范范型型评评价价。当当我我们们对对基基准准系系统统缺缺乏乏认认识识或或基基准准系系统统不不大大确确定定时时，我我们们只只能能直直接接对对x x进进行行评评价价。评评价价时时，所所选选用用的的基基准准只只能能是是我我们们所所具具有有的的规规范范。规规范范之之所所以以能能作作为为比比较较的的基基准准、是是因因为为它它是是人人们们实实践践经经验验的的总总结结，是是思思维维的的结果，是理想的价值。政策评价一般具有这种性质。结果，是理想的价值。政策评价一般具有这种性质。n n象象征征型型评评价价。象象征征型型评评价价是是以以象象征征物物作作为为比比较较的的基基准

45、准，象象征征物物来来自自事事实实或或经经验验。象象征征性性评评价价与与规规范范性性评评价价的的区区别别就就在在于于前前者者是是经经验验的的、感感性性的的、没没有有上上升升理理性性的的高高度度，后者则是理性化的结果。后者则是理性化的结果。第53页/共78页 系统评价的步骤 明确系统目标，熟悉系统方案。分析系统要素确定评价指标体系制定评价结构和评价准则评价方法的确定单项评价综合评价第54页/共78页评价指标的数量化方法 排队打分法 体操计分法专家计分法两两比较法 01打分法,04 打分法,多比例打分法连环比率法 第55页/共78页模糊综合评价方法模糊综合评价方法 n n因素集、评定集和考核族概念：

46、n n确定系统评价项目集F，并确定每一评价项目的评价尺度集E，评价项目集也可以是一个多级递阶结构的集合。n n根据专家们的经验，或通过像层次分析法等方法，确定各评价项目的权重集 ，考核集T如下:第56页/共78页n n素集内各元素的权数分配WF和考核集内各因素的权数分配WTn n并规定第57页/共78页系统仿真系统仿真n n系统仿真概述 n n连续系统仿真连续系统仿真 n n离散事件系统仿真 n n系统动力学仿真第58页/共78页概概 述述n n系统仿真概念：系统仿真概念：系统仿真概念：系统仿真概念：n n是一种通过实验来求解问题的技术是一种通过实验来求解问题的技术是一种通过实验来求解问题的技

47、术是一种通过实验来求解问题的技术 n n基础：基础：基础：基础：n n分析系统各要素性质及其相互关系分析系统各要素性质及其相互关系分析系统各要素性质及其相互关系分析系统各要素性质及其相互关系 n n建立能描述系统结构和行为且具有一定逻辑建立能描述系统结构和行为且具有一定逻辑建立能描述系统结构和行为且具有一定逻辑建立能描述系统结构和行为且具有一定逻辑关系和数学性质的仿真模型关系和数学性质的仿真模型关系和数学性质的仿真模型关系和数学性质的仿真模型 n n目的：目的：目的：目的：n n根据仿真模型对系统进行试验和定量分析根据仿真模型对系统进行试验和定量分析根据仿真模型对系统进行试验和定量分析根据仿真

48、模型对系统进行试验和定量分析 n n获得决策所需的信息获得决策所需的信息获得决策所需的信息获得决策所需的信息 第59页/共78页系系系系统统统统仿仿仿仿真真真真的的的的实实实实质质质质 n n是一种对系统问题求数值解是一种对系统问题求数值解的计算技术，能有效地处理的计算技术，能有效地处理复杂的无法建立数学模型系复杂的无法建立数学模型系统并求解这类问题统并求解这类问题n n是一种人为的试验手段，是是一种人为的试验手段，是实际系统映像的系统模型在实际系统映像的系统模型在相应的相应的“人造人造”环境下进行环境下进行的的n n可以对系统状态可以对系统状态(或行为或行为)在时在时间序列内的全过程进行描述

49、，间序列内的全过程进行描述，可以比较真实地描述系统的可以比较真实地描述系统的运行、演变及其发展过程运行、演变及其发展过程n n仿真的求解和试验主要是在仿真的求解和试验主要是在计算机上实现的计算机上实现的 第60页/共78页仿仿真真方方法法优优、缺缺点点及及应应用用场场合合n n优点：优点：n n可以采用与实际系统更为接近可以采用与实际系统更为接近可以采用与实际系统更为接近可以采用与实际系统更为接近的模型，而不限于系统模型形的模型，而不限于系统模型形的模型，而不限于系统模型形的模型，而不限于系统模型形式：如线性代数方程、线性微式：如线性代数方程、线性微式：如线性代数方程、线性微式：如线性代数方程

50、、线性微分方程等分方程等分方程等分方程等n n缺点：缺点：n n只能得到特解，而不是通解只能得到特解，而不是通解只能得到特解，而不是通解只能得到特解，而不是通解 n n适用场合：适用场合：n n在实际系统上进行试验有危险在实际系统上进行试验有危险在实际系统上进行试验有危险在实际系统上进行试验有危险性、成本过高或周期过长。性、成本过高或周期过长。性、成本过高或周期过长。性、成本过高或周期过长。n n无法或难以在实际系统上进行无法或难以在实际系统上进行无法或难以在实际系统上进行无法或难以在实际系统上进行试验试验试验试验n n系统模型比较复杂，又难以近系统模型比较复杂，又难以近系统模型比较复杂，又难