第五讲：系统评价方法_系统工程1

第五章系统评价方法第一节系统评价原理第二节关联矩阵法第三节层次分析法（AHP）第四节模糊综合评判法系统评价概述1.系统评价的意义2.系统评价问题构成3.系统评价过程1.意义认识问题认识问题探寻目标探寻目标综合方案综合方案模型化模型化优化或仿真分析优化或仿真分析系统评价系统评价决策初步分析规范分析综合分析NY系统分析的基本过程系统评价：评价→价值对系统方案满足系统目标程度的综合分析及判定。评价对象（What）评价主体（Who）效用：评价主体根据个人的性格特点以及当时的环境、评价对象的性质以及对未来的展望等因素，对某种利益和损失所独有的感觉及反应。可用效用值（无量纲，值域[0,1]）来表示。效用值与损益值间的对应关系可以用效用曲线来表示。2.系统评价问题构成效用曲线1.0MIIIIII0值用效损益值（货币单位）IV1.效用曲线I反应的主体一般是一种谨慎小心、避免风险、对损失比较敏感的偏保守型的人；2.效用曲线II反应的主体一般是一种不怕风险、追求大利的偏进取型的人，该主体对利益比较敏感，而对损失反应比较迟缓；3.效用曲线III反应的主体是极其理性，该主体对利益和损失的敏感程度相同。4效用曲线Ⅳ表示决策者在收损益额不太大时，决策者具有一定的冒险胆略，追求风险属于激进型，但当损益额增大到一定数量时，他就转化为厌恶风险的决策者了，变为保守型，其实这种类型更符合现实实际。评价目的（Why）：系统评价所要解决的问题和所能发挥的作用。评价时期（When）：系统评价在系统开发全过程中所处的阶段。根据评价时间不同，可分为期初评价、期中评价、期末评价、跟踪评价或事前评价、中间评价、事后评价、跟踪评价。评价地点（Where），其有两方面的含义：一是评价对象所涉及的及其占有的空间，或称评价的范围；二是评价主体观察问题的角度和高度，或称评价的立场。评价方法（How）；①专家评估。由专家根据本人的知识和经验直接判断来进行评价。常用的有德尔菲法、评分法、表决法和检查表法等。②技术经济评估。以价值的各种表现形式来计算系统的效益而达到评价的目的。如净现值法（NPV法）、利润指数法（PI法）、内部报酬率法（IRR法）和索别尔曼法等。③模型评估。用数学模型在计算机上仿真来进行评价。如可采用系统动力学模型、投入产出模型、计量经济模型和经济控制论模型等数学模型。④系统分析。对系统各个方面进行定量和定性的分析来进行评估。如成本效益分析、决策分析、风险分析、灵敏度分析可行性分析和可靠性分析等。⑤定量与定性分析相结合方法。关联矩阵法（原理性方法）、层次分析法（评价要素多层次分布）、模糊综合评判法（多评价主体）系统评价是多方面要素（5W1H）所构成的问题复合体。认识评价问题(5W1H)搜集、整理、分析资料方案准则主体选择评价方法、建立评价模型分析、计算评价值综合评价决策3.程序和方法系统评价步骤系统评价包括：①明确系统方案的目标体系和约束条件；②确定评价项目和指标体系；③制定评价方法并收集有关资料；④可行性研究；⑤技术经济评价；⑥综合评价。系统评价一般程序二、关联矩阵法1.逐对比较法2.A﹒古林法二、关联矩阵法定义：它主要是用矩阵的形式来表示各替代方案有关评价指标及其重要度与方案关于具体指标的价值评定量之间的关系。Ai（i=1,2，…，m）表示某评价对象的m个替代方案；Xj（j=1,2，…，m）是评价替代方案的n个评价指标或评价项目；Wj（j=1,2，…，m）表示n个评价指标的权重。0Wj1,且∑Wj=1；Vij（i=1,2，…，m；j=1,2，…，m）是第i个替代方案Ai的关于Xj指标的价值评价定量n21ViX1X2…XnmjjjmjjjnjjjVVVVVV22111XjjVijAi?ijVij=?关键之处逐对比较法、古林法A1A2Am…V11V12V1nV21V22V2nVm1Vm2Vmn………………...二、关联矩阵表（续）逐对比较法基本做法：对各替代方案的评价指标进行逐对比较，对相对重要的指标给予较高的得分，据此可得到各评价项目的权重。在根据评价主体给定的评价尺度，对各替代方案在不同评价指标下一一进行评价，得到相应的评价值，进而求加权和得到综合评价值。以某紧俏产品的生产方案选择为例说明。（P115）例5-1某企业为生产某紧俏产品制定了三个生产方案，他们是：A1：自行设计一条新的生产线。A2：从国外引进一条自动化程度较高的生产线。A3：在原有设备的基础上改装一条生产线。通过权威部门及人士讨论决定评价指标为五项，他们分别是：①期望利润；②产品成本率；③市场占有率；④投资费用；⑤产品外观。根据专业人士的预测和估计，实施这三种方案后关于五个评价项目的结果如下表。评价指标Xj替代方案Ai期望利润（万元）产品成品率（%）市场占有率（%）投资费用（万元）产品外观自行设计（A1）6509530110美观国外引进（A2）7309735180比较美观改建（A3）520922550美观方案预期结果例表评价指标得分序号累计得分权重12345678910期望利润（X1）111140.4产品成品率（X2）011130.3市场占有率（X3）000110.1投资费用（X4）001120.2产品外观（X5）000000.0逐对比较法例表评价尺度(得分)评价指标54321期望利润（万元）800以上701-800601-700501-600500以下产品成品率（%）97以上96-9791-9586-9085以下市场占有率（%）40以上35-3930-3425-2925以下投资费用（万元）20以下21-8081-120121-160160以上产品外观非常美观美观比较美观一般不美观评价尺度例表根据评价尺度及方案实施结果例表，得出各个替代方案的综合评价如下：A1：V1=0.4×3+0.3×3+0.1×3+0.2×3=3.0A2：V2=0.4×4+0.3×4+0.1×4+0.2×1=3.4A3:V3=0.4×2+0.3×3+0.1×2+0.2×4=2.7以上结果可用关联矩阵表示如下。由表可知V2V1V3,故A2(优于)A1A3VijAij期望利润产品成品率市场占有率投资费用产品外观Vi0.40.30.10.20.0自行设计(A1)333343.0国外引进(A2)444133.4改建(A3)232442.7Xj关联矩阵表（逐对比较法）A﹒古林法当对各评价项目间的重要性可以作出定量估计时，A﹒古林法比逐对比较法前进了一大步。它是确定权重和方案价值评定量的基本方法。仍上述问题为例加以说明。j341/2序号评价指标RjKj1期望利润180.5802产品成品率60.1943市场占有率20.0654投资费用40.1295产品外观—10.032合计311.0003RjKjWj基准化归一化古林法求ωj例表序号（j）评价指标替代方案RijKijVij1期望利润A10.8901.2500.342A21.4041.4040.384A3—1.0000.2742产品成品率A10.9791.0320.334A21.0541.0540.342A3—1.0000.324古林法求Vij例表3市场占有率A10.8571.2000.333A21.4001.4000.389A3—1.0000.2784投资费用A11.6360.4550.263A20.2870.2870.160A3—1.0000.5775产品外观A11.3331.0000.364A20.7500.7500.272A3—1.0000.364古林法求Vij例表（续）VijAij期望利润产品成品率市场占有率投资费用产品外观Vi0.5800.1940.0650.1290.032A10.3420.3840.2740.3340.3420.3240.3330.3890.2780.2630.1600.5770.3640.2720.3640.3300.3340.326A2A3Xj关联矩阵例表（古林法）