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系统工程方案评价方法一、引言系统工程是一种综合性、系统性的工程方法，它以系统的观点和方法来进行系统的设计、分析、开发和管理。
系统工程方案评价是对系统工程方案进行综合性评价和分析，以确定系统方案的可行性、先进性、经济性和科学性，从而为系统工程的实施提供科学依据和决策支持。
本文将结合系统工程的理论与方法，对系统工程方案评价的方法进行探讨和分析。
二、系统工程方案评价的基本原则系统工程方案评价是一种复杂的工程活动，它需要综合运用多种方法和技术，同时也需要在实践中不断总结经验，形成一系列的评价原则。
系统工程方案评价的基本原则包括多因素综合、多层次评价、科学决策和综合效益等。
具体来说，系统工程方案评价应当综合考虑系统工程方案的技术、经济、社会和环境等多个因素，进行多层次、多角度的评价，以科学的方法进行决策，并注重综合效益的实现。
这些原则将有助于系统工程方案评价工作的科学性、实用性和可操作性。
三、系统工程方案评价的方法体系系统工程方案评价的方法体系包括多种方法和技术，能够全面、系统地对系统工程方案进行评价和分析。
具体包括概念评估、需求分析、方案设计、方案分析、方案优选、方案实现等多个环节，每个环节都有相应的方法和技术支持。
概念评估主要从需求出发，对系统工程方案进行初步评估；需求分析主要从需求角度出发，对系统工程方案的需求进行清晰明确地分析；方案设计主要对系统工程方案进行方案设计；方案分析主要对系统工程方案进行分析评价；方案优选主要从多个方案中选取最优方案进行实施。
这些方法和技术通过相互配合，构成了系统工程方案评价的完整体系。
四、系统工程方案评价的方法工具在系统工程方案评价中，需要借助多种评价方法和技术工具来进行分析和评价，以提高工作效率和准确度。
常用的方法工具包括层次分析法、敏感性分析、模型仿真、成本效益分析等。
其中层次分析法是一种逐级分解、逐层比较的方法，适合于多因素、多目标的系统工程方案评价。
敏感性分析能够帮助识别系统工程方案中的主要影响因素和风险点，有利于提高评价的准确性。
系统⼯程复习题及答案《系统⼯程》复习题及答案第⼀章⼀、名词解释1.系统：系统是由两个以上有机联系、相互作⽤的要素所构成，具有特定功能、结构和环境的整体。
2.系统⼯程：⽤定量与定性相结合的系统思想和法处理⼤型复杂系统的问题，⽆论是系统的设计或组织的建⽴，还是系统的经营管理，都可以统⼀的看成是⼀类⼯程实践，统称为系统⼯程。
3.⾃然系统：⾃然系统主要指由⾃然物（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。
4.⼈造系统：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。
5.实体系统：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。
6.概念系统：凡是由概念、原理、原则、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。
⼆、判断正误1.管理系统是⼀种组织化的复杂系统。
( T )2.⼤型⼯程系统和管理系统是两类完全不同的⼤规模复杂系统。
( F )3.系统的结构主要是按照其功能要求所确定的。
( F )4.层次结构和输⼊输出结构或两者的结合是描述系统结构的常⽤式。
( T)三、简答1.为什么说系统⼯程时⼀门新兴的交叉学科？答：系统⼯程是以研究⼤规模复杂系统为对象的⼀门交叉学科。
它是把⾃然科学和社会科学的某些思想、理论、法、策略和⼿段等根据总体协调的需要，有机地联系起来，把⼈们的⽣产、科研或经济活动有效地组织起来，应⽤定量分析和定性分析相结合的法和电⼦计算机等技术⼯具，对系统的构成要素、组织结构、信息交换和反馈控制等功能进⾏分析、设计、制造和服务，从⽽达到最优设计、最优控制和最优管理的⽬的，以便最充分填发挥⼈⼒、物⼒的潜⼒，通过各种组织管理技术，使局部和整体之间的关系协调配合，以实现系统的综合最优化。
系统⼯程在⾃然科学与社会科学之间架设了⼀座沟通的桥梁。
现代数学法和计算机技术，通过系统⼯程，为社会科学研究增加了极为有⽤的定量法、模型法、模拟实验法和优化法。
第六章系统评价6.1基本概念系统评价就是从技术、经济、管理、社会、环境等多种角度出发对系统方案进行全面分析、测定和考察，获取定量和定性的评价结果，为系统决策选择最优方案提供科学依据。
系统评价一般要遵循以下步骤：⑴ 明确评价目的和评价方案，深入分析各评价方案的特点和优缺点；⑵ 确定由所有单项和大类指标组成的评价指标体系；⑶ 拟定评价指标量化依据，确定各项评价指标的权重；⑷ 进行单项评价，分析各项指标的实现程度；⑸ 建立评价模型，进行单项指标的综合处理，得到大类指标值；⑹对各方案作出整体综合评价，并根据评价原则，作出评价结论。
系统评价指标体系是由若干个单项评价指标组成的整体。
评价指标体系要完整、科学合理，要形成系统，能反映出所要解决问题的各项要求，反映待评系统的各个方面。
以下是评价指标体系通常应该包括的一些大类指标。
⑴政策性指标。
反映政府的方针政策、法律法规和发展规划等方面的要求。
⑵ 技术性指标。
描述系统的各种技术参数的指标。
⑶经济性指标。
描述系统经济特征的参数指标，通常有成本、利润和税金、投资额、流动资金、投资回收期、建设周期等。
⑷ 社会性指标。
如对地区综合发展的影响的能力、提供的就业机会、产生的社会福利等。
⑸ 资源性指标。
如工程项目中的物资、人力、能源、矿产、土地等。
⑹ 环境指标。
反映对生态环境方面影响的指标，如污染、破坏、环境与生物保护等。
⑺时间性指标。
如工程进度、时间节约等。
目前系统评价方法已经有数十种之多，下面将介绍其中几种常用方法。
6.2评价指标的规范处理在系统评价中，不同的评价指标往往具有不同的含义和量纲。
对于这些具有不同量纲的指标，通常需要进行无量纲化（归一化）处理，然后才可以使用。
设有n个评价因素指标b1, b2,…，b n, m个评价对象A1, A2, A m,评价对象A i相应于评价因素b j的属性为a j，那么对不同类型的评价指标，可分别采用下面的处理方法。
⑴对于评价指标为效益型的指标，有mina j — a j ……d j max m^ ■ =1,2，，m，j=12 ，n（6-1）a j _a j式中，d j为a j处理后的指标值，a m ax, a：in分别为b j指标的最大值和最小值。
⑵对于成本型指标，有maxa j _aqd j 耐i =12…,m, j =1,2,…,n （6-2）a j _a j对于区间型指标，有4 U1j - a ij1mn max ，a j ::: u ijmax{U|j -a」,a j「u2jd j = *1 (6-3)a j [U ij , u2j ]彳 __________ a j _U2j __________________max{u ij _a；in,a：ax_口2汀'印式中，［U ij,U2j］为指标的最佳稳定区，其余符号意义同上。
⑷ 对于定性评价指标，如优、良、中、及格、差等，可事先建立相应的分值表，将其量化。
例如，［优，良，中，及格，差］可量化为［1.0，0.8，0.7，0.6，0.5］。
常用的系统评价指标数量化方法主要有：专家评分法、体操计分法、排队计分法等。
专家评分法是邀请专家打分。
体操计分法是和体操比赛中裁判打分相类似的一种方法，即首先由若干专家各自独立的给出指标的分值，然后舍去最高分和最低分，再将余下的分值取平均，就得到该项指标的最后分值。
排队打分法是对m种方案采取m级记分制，最优者记m分，最劣者记1分，中间各方案可以等步长记分，也可以不等步长记分。
6.3评价指标的主要综合方法将各评价指标数量化，得到各个可行方案的所有评价指标的无量纲的统一得分以后，通过一定的方法对这些指标进行处理，就可以得到每一方案的综合评价值，再根据综合评价值的高低就可以排出方案的优劣顺序。
6.3.1 加权平均法加权平均法分为加法加权和乘法加权两种形式。
设方案A i的指标因素b的得分为a ij。
加法加权平均法计算A i方案的综合评价值的公式如下：nB j = " ，j a”， i = 12,, m（6-4）j壬n 式中，为A j方案的综合评价值，■ j为权系数，满足0_ 'j _1, X冷j =1j#乘法加权平均法计算A i方案的综合评价值的公式如下：nB^ = . j a ij , i = 1,2, ,m（6-5）j#式中k j为权系数。
例如，某建设工程有3种施工方案可供选择，共有工期、成本、工程质量、施工难易程度4项评价指标。
评价指标的专家评分和权系数如表6-1所示。
表6-1按加法加权平均法计算各方案的综合评价值，有B i =0.1 1 0.3 2 0.4 1 0.2 2 =1.5B2= 0.1 2 0.3 1 0.4 2 0.2 3 = 1.6B3 =0.1 1 0.3 3 0.4 3 0.2 1 =2.4因为B3> B2> B1,所以方案3最优，方案2次之。
采用公式（6-5），可以按乘法加权平均法计算出各方案的综合平均值。
确定合理的权值是一项困难的工作，通常可请专家评定。
对于专家评定出的结果，可采用下述序列矩阵法计算权值。
⑴确定排列矩阵A。
设k名专家对n项指标的重要性，分别评分a j，如表6-2所示。
表6-2实际上是专家对指标重要性的排序矩阵A:A= (a ij) n >k⑵计算综合排序矩阵B。
矩阵A给出了各专家对指标重要性的评分。
在此基础上，指标之间要进行两两比较。
现用一个例子说明。
设排序矩阵A为：1 5 3 '2 4 4A= 3 3 54 2 1Q 1 2」A是3名专家对5项指标重要性的评价结果。
现将第一项指标和第二项指标作比较。
据第一名专家意见，两项指标重要性之比为1:2，比值1/2小于1,取为0 ;根据第二名专家意见，比值为5/4,大于1,取为1 ;根据第三名专家，比值3/4,小于1,取为0。
于是指标1和指标2两两比较的结果为0+1+0=1。
同理，进行第二项指标和第一项指标的比较。
根据第一名专家，比值为2/1,取为1 ;根据第二名专家，比值4/5，取为0;根据第三名专家，比值4/3，取为1。
于是指标2和指标1的比较结果为1+0+仁2。
如此计算下去，并将其结果填入相应的矩阵元素中，得矩阵B 表示指标之间两两比较的重要性得分。
例如，指标1比指标3的得分为1,而指标3比指标1的得分为2,这说明指标3比指标1重要。
一般地，矩阵B 可写作二(b qpk式中，b qp =為(a qj —a pj ) p,q =1,2, ,nj 二若a qj - a pj，则a qj - a pj = 1；若a qi 岂 a pj ，贝y a qj —a^=0。
⑶计算重要性系数。
以上述的矩阵 B 为例。
B 的第一行各元素表示指标1与各项指标两两比较后的重要性得分，其和(0+1+1+2+2=6 )表示指标1的总得分。
B 的第二行各元素之和(2+0+1+2+2=7 )表示指标2的得分。
同理可得出指标3、4、5的总得分分别为 8、4、5,这些总得分也就是各项指标的重要性系数。
上述计算过程可写作nW j = ' bjp ,j=1,2, ,n pm进一步，还可以将 W j 规范化w jn' w jj ¥以上是确定重要性系数的一种方法。
此外，还有其他方法，如算术平均法等。
6.3.2功效系数法设系统有n 项评价指标，其中既可有定性的，也可有定量的。
现在分别为每个指标定 义一个功效系数d j ,0-d j -1，当第i 个指标最满意时，d i =1，最不满意时，d i =0。
然后再计算各个方案的总功效系数，并按总功效系数值进行评价。
常用的总功效系数 D 的定义为Didd --d n(6-6)将D 作为单一评价指标，并希望 D 越大越好。
6.3.3理想解法设评价对象 A 相应于评价因素 b j 的属性为a j ,，经规一化处理后得 d j 。
所有的d j 组成•0 2 1 0B = 22 1111 2 2 1 2 2 0 2 2 1 0 1 1 2 0/wj整个系统的评价矩阵d ii d 2i理想点的概念如下：在指标对方案的评价值而言越大越好的情况下,**** T则称d = (d j ,d 2,…，d n )为理想点。
定义方案A 与理想点间的欧氏距离为L 「,i) = ' '2(d ； -d j )2距离越小，该方案越接近理想点，故可采用 6.3.4主次兼顾法设系统具有项指标f i (X), f 2(X)，…,f n (X),X ・R ，如果其中某一项最为重要，假设为f l (x)，希望它取极小值，那么我们可以让其它指标在一定约束范围内变化，来求f i (x)的极小值，也就是说，将问题化为单项指标的数学规划：Imin f i (x), x RR '二{x| £ 飞 £(x)乞 f i , i =2,3 n, x R}例如某生产企业，要求产品成本低、质量好，同时还要求污染少。
如果降低成本是当 务之急，则可以让质量指标和污染指标满足一定约束条件而求成本的极小值；如果控制污染、保护环境是当务之急之急，则可以让成本指标和质量指标满足一定约束条件而求污染的极小6.4费用一效益分析费用一效益分析是常用的系统评价方法。
费用是指实现系统目标而投入的资源(资金、 劳动力、材料、能源等)的价值，而效益是指系统目标实现后所带来的经济效益和社会效益。
费用通常包括以下四种形式的费用。
⑴ 货币费用与非货币费用。
有些费用如噪音污染造成的损失难以用货币表达，称为非 货币费用。
⑵ 实际费用与机会费用。
实际费用是指实际支付的费用。
机会费用是指系统使用的资 源如用于其他用途时本来可以带来的最大价值。
当对备选方案进行评价时，有时仅考虑实际费用还不够全面，还应从机会费用的角度进行分析比较。
⑶内部费用和外部费用。
⑷一次投资费用和日常经营费用。
有时候效益难以换算成货币，也可以用有效度的概念来表示系统的效益。
进行效益一费用分析的关键问题是正确测定效益和费用，以及如何估计长期投资和效 益的社会折现率。
系统费用和效益之间一般存在着S 形曲线关系，即当费用达到一定程度后，效益才能明显表现出来。
此后效益随着费用增加而迅速增加。
但当费用超过一定值后， 效益趋于不变。
使用费用一效益分析法时，常用的评价标准有以下三种。
d m1 d m2d mn取 d ； rmaxg ｝，J i 空m(6-7)min L( ■ ,i)作为最终评价选择标准。
d i2 d 22 d 1 nd 2n⑴ 效率性标准。
其原则是在一定费用条件下，效益好的方案为好方案。
⑵ 经济性标准。
其原则是在一定效益条件下，费用少的方案为好方案。
⑶纯效益标准。
其原则是效益减去费用后的余额（称为纯效益）最大的方案为好方案。
