系统工程第6章_决策分析方法

系统工程学第一章系统工程概述第一节系统工程的产生、发展及应用1 系统工程虽然形成于20世纪50年代，但是初步实践可以追溯到古代；2 古希腊唯物主义哲学家德谟克利特最早使用“系统”一词；亚里士多德名言：整体大于部分之和，这是系统论的基本原则之一。

3 都江堰由鱼嘴（岷江分流）、飞沙堰（分洪排沙）、和宝瓶口（引水）三大设施组成；4 早期的系统思想有“只见森林”和比较抽象的特点；15世纪下半页以后，有“只见树木”和具体化的特点；5 19世纪以后，有“先见森林，后见树木”的特点；6 辩证唯物主义认为，世界有无数相互关联、相互依赖、相互制约和相互作用的过程所形成的统一整体。

这种普遍联系和整体性的思想，就是科学系统思想的实质。

7 一般系统论、控制论、信息论耗散结构理论协同论及自组织理论等是系统理论的重要内容和SE的理论基础。

8 系统论或者狭义的一般系统论，是研究系统的模式、原则和规律，并对其功能进行数学描述的理论。

其代表人物是爱地理理论生物学家贝塔朗菲。

9 系统工程的发展概况1957年，发表第一部名为《系统工程》的著作，系统工程学形成的标志；1965年，提出模糊集合的概念，为现代系统工程奠定了重要的书数学基础1961-1972年，美国实施阿波罗登月计划，使用多种系统工程方法并获得巨大的成功，极大地提高了系统工程的地位1972年，国际系统分析研究所（IIASA）在维也纳成立，系统工程的应用重点开始从工程领域进入到社会经济领域，并发展到了一个重要的阶段10 中国系统工程研究主要标志和集中代表是钱学森的《工程控制论》、华罗庚的《统筹法》和许国志的《运筹学》11 中国大规模的研究系统工程是从20世纪70年代末、80年代初开始的。

1978年9月27日，钱学森、许国志、王寿云在《文汇报》上发表了题为“组织管理的技术——系统工程”第二节系统工程的研究对象1 系统工程的研究对象是组织化的大规模复杂系统（规模庞大、结构复杂、属性及目标多样、一般为人机系统、经济性突出等）2 系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所组成，具有特定功能、结构和环境的整体；3 系统的一般属性：整体性，整体性是系统最基本、最核心的特性；关联性，构成系统的要素是相互联系、相互作用的；所有要素均隶属于系统整体，并具有互动关系；环境适应性，区分为不同环境：（技术环境、经济环境、社会环境等）和不同的环境域：（外部环境、内部环境）等目的性、层次性4 大规模复杂系统的特点：系统的功能和属性多样，由此带来的多重目标间经常会出现相互消长或冲突的关系系统通常由多维且不同质的要素所构成一般为人机系统，而人及其组织或群体所表现出的固有的复杂性由要素间相互关系所形成的系统结构所形成的系统结构日益复杂化和动态化规模庞大和经济性突出等5 系统的类型自然系统和人造系统：多数是其复合系统实体系统与概念系统，通常研究的是这两类的复合系统动态系统和静态系统：系统工程研究的是一定时期、一定范围内和一定条件下具有某种程度稳定性的动态系统封闭系统和开放系统：研究有特定输入、输出的相对孤立系统第三节系统工程概念与特1 系统工程是从总体出发，合理开发、运行和革新一个大规模复杂系统所需思想、理论、方法论、方法与技术的总称，属于一门综合性的工程技术。

第一章系统工程概述（一）系统工程的产生、发展及应用识记：系统理论的形成与发展控制论是研究各类系统的控制和调节的一般规律的综合性理论，“信息”与“控制”等是其核心概念。

它是继一般系统论之后，由数学家维纳在20世纪40年代创立的。

信息论是研究信息的提取、变换、存储与流通等特点和规律的理论（二）系统工程的研究对象识记：系统的定义系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所组成、具有特定功能、结构和环境的整体。

有以下四个要点：（1）系统及要素。

系统是由两个以上要素组成的整体，构成这个整体的各个要素可以是单个事物（元素），也可以是一群事物组成的分系统、子系统等。

（2）系统和环境。

任一系统又是它所属的一个更大系统（环境或超系统）的组成部分，并与其相互作用，保持较为密切的输入输出关系。

（3）系统的结构。

在构成系统的诸要素之间存在着一定的有机联系，这样在系统的内部形成一定的结构和秩序。

（4）系统的功能。

任何系统都应有其存在的作用和价值，在其运作的具体目的，也即都有其特定的功能。

识记：系统的类型认识系统的类型，有助于人们在实际工作中对系统工程对象系统的性质有进一步的了解并进行分析。

（1）自然系统与人造系统自然系统是主要由自然物（动物、植物、矿物、水资源等）所自然形成的系统，像海洋系统、矿藏系统等。

人造系统是根据特定的目标，通过人的主观努力所建成的系统，如生产系统、管理系统等。

实际上，大多数系统是自然系统和人造系统的复合系统。

近年来，系统工程越来越注意从自然系统的中探讨和研究人造系统。

（2）实体系统与概念系统凡是以矿物、生物、机械和人群等实体为基本要素所组成的系统称之为实体系统；凡是由概念、原理、原则、方法、制度、程序等概念性的非物质要素所构成的系统称为概念系统。

在实际生活中，实体系统和概念系统在多数情况下是结合在一起的。

实体系统是概念系统的物质基础；而概念系统往往是实体系统的中枢神经，指导实体系统的行动或为之服务。

第一章系统的定义：由相互作用和相互依靠的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。

系统的特性：1多元性或多组分性2相关性或相干性3统一性或一体性4整体性5 有序性6环境适应性7系统的整体涌现性平安系统工程定义：平安系统工程就是基于平安系统学的内涵，以生产过程中的人一-机（物）--环境系统为讨论对象，应用系统工程的原理和方法，识别、分析、评价、猜测、掌握和消退系统中的各种危急，对工艺过程、设施、生产周期和资金等因素进行分析评价和综合处理，杜绝系统事故的发生或使事故发生削减到最低限度，使系统达到最佳的平安状态。

平安系统工程主要讨论内容：系统平安分析、系统平安评价、系统平安猜测、系统平安决策、平安系统优化、平安系统建模和平安系统模拟平安的定义：免除了不行接受的损害风险的状态。

危急定义：系统中存在导致发生不期望后果的可能性超过了人们的承受程度。

重大危急源：若X（q/Q）＞l则定义为重大危急源单元划分：500m其次章系统平安分析方法定性：平安检查表预先危急性分析（PHA分析方法通常在产品的生命周期早期阶段进行）危急和可操作性讨论故障类型和影响分析定量：因果分析大事树分析事故树分析半定量：作业条件危急性分析平安系统工程进展状况：国内有易燃、易爆、有毒重大危急源评价法化工厂危急程度分级法。

国外有道化法蒙德法预先危急性分析分级方法及含意：I级：平安的，无人员伤亡或系统损坏。

II级：临界的，处于事故的边缘状态，临时还不会造成人员伤亡和系统的损坏。

因此,应予排解或实行掌握措施。

III级：危急的，会造成人员伤亡和系统损坏，要马上实行措施。

IV级：破坏性的，会造成害难事故，必需予以排解。

偏差的形式：关键词+工艺参数作业条件危急性分析L （发生事故的可能性）、E（暴露于危急环境的频繁程度）、C （发生事故产生的后果的）D （事故隐患评估分值）=LEC大事树基本原理:任何事物从初始缘由到最终结果所经受的每一个中间环节都有胜利（或正常）或失败（或失效）两种可能或分支。

形考任务一1-12 错错对对对错对错错错对错13 -24 CBCCA ADDCB AD25-31 ABCD ABC BD BCD ABCD32-34 ACD ABC ABCD ABC AD形考任务二1-12 对错对错对对对错错对错错13 -24 BBACA CADCA DC25-31 BC ABCD ABCD ACD ABCD32-34 ABCD ABD ABD AC ACD形考任务三1-12 对错对对错错对对对错对错13 -24 AAAAA BBCDA BC25-31 ABCD ABCD ABC BCD ABCD32-34 ABCD ABCD ABCD BC ABD形考任务四1-12 对错对对对错对对错错对对13 -24 BADBC CAABA BB25-31 ABCD AB ABCD ABC AB32-34 AB BCD ABCD ABC ABCD形考任务一判断题1.物质危险的辨识只需从其理化性质、燃烧及爆炸特性方面进行分析与辨识。

（×）2.一般所说的安全生产法律法规是由全国人民代表大会颁布的。

（×）3.正常运行不产生电火花、电弧和危险温度的电气设备成为增安型电气设备。

（√）4.危险货物储存、运输配装有限定的要求。

（√）5.重大危险源是长期地或临时地生产、加工、搬运、使用或贮存危险物质，且危险物质的数量等于或超过临界量的单元。

（√）6.按《高处作业分级》（GB/T3608-93）的规定，凡在距离地面高度2m以上（含2m）有可能坠落的高处进行作业，称为高处作业（×）7.建设项目的安全预评价大纲按规定由建设单位送审（√）8.危害辨识、风险评价和风险控制的结果无需按优先顺序进行排列。

（×）9.系统中存在的、可能发生意外释放的能量或危险物质称作第二类危险源。

（×）10.故障具有随机性和突发性，故障发生的规律是不可知的。

（×）11.安全现状综合评价是针对某一个生产经营单位总体或局部的生产经营活动安全现状进行的全面评价。

第三章 系统模型与模型化21. 给定描述系统基本结构的有向图，如图3-16a 、b 所示。

要求：（1）写出系统要素集合S 及S 上的二元关系集合Rb 。

（2）建立邻接矩阵A 、可达矩阵M 及缩减矩阵M ’。

解：ａ）(1) 51234{S ,,,,}S S S S S =55551212334234{(S ,),(,),(,),(,),(,),(,),(,S )}b R S S S S S S S S S S S S =（2）0100100100000100000001110A ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦= 1100101100001100001001111A I ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦231111101110()()001100001001110A I A I M ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥+==+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦具有强连接要素用一个要素来代替得'M M =b) (1) {1,2,3,4,5,6}S ={(1,3),(1,5),(2,4),(4,2),(4,6),(5,2),(5,1)}b R =2S 34Sa)b)图3-16 题21图(2)001010000100000000010001110000000000A⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦101010010100001000010101110010000001A I⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦2111010010101001000()010101111110000001A I⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦3411111111111001000()()0000001010101010111A I A I M⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥+==+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦11110101'00100001M⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦22. 请依据图3-171P9解：V表示行要素直接影响列要素，A表示列要素直接影响行要素，X表示行列两要素相互影响。

第六章 系统评价方法一、名词解释1.系统评价：系统评价就是全面评定系统的价值2.评价对象：评价对象是指接受评价的事物、行为或对象系统3.评价主体：评价主体是指评定对象系统价值大小的个人或集体4.评价目的：评价目的即系统评价所要解决的问题和所能发挥的作用5.评价时期：评价时期即系统评价在系统开发全过程中所处的阶段6.效用：评价主体根据个人的性格特点以及对未来的展望等因素，对于某种利益和损失有自己独到的感觉和反应，这种感觉和反应就是效用。

二、简答1.简述系统评价在管理系统工程中的作用。

答：系统评价在管理系统工程中是一个非常重要的问题，尤其对各类重大管理决策是必不可少的。

它是决定系统方案“命运”的一步重要工作。

是决策的直接依据和基础。

简单的说，系统评价就是全面评定系统的价值。

三、应用(1) 计算AHP判断矩阵的重要度3213215231B B B B B B A解答：首先将矩阵补充完整151215132311321321B B B B B B A计算：（10）464.015121466.2513874.02311333231=⨯⨯==⨯⨯==⨯⨯=W W W 归一化处理：122.0648.0230.0464.0466.2874.0874.0030201===++=W W W（2）从下图提供的信息分析I 、II 、III 所反映的决策人对风险的不同态度，并作简要说明（10）解答：曲线I 所反映的决策人的特点是：他对肯定能得到的某一益损值的效用，大于对带有风险的相同甚至更大的益损期望值的效用。

属于这种类型的决策人对利益的反应比较迟缓，而对损失则比较敏感。

这是一种谨慎小心、避免风险、不求大利的保守型决策人。

曲线III 所反映的决策人的特点恰恰相反。

这种决策人对损失的反映迟缓，而对利益则比较敏感，是一种不怕风险、谋求大利的进取型决策人。

曲线II 所反映的是一种中间型决策人，他对能够得到的益损期望值本身与效用大小看成是正比关系。