南京林業(yè)大學-城系統工程學

1、城市規(guī)劃系統工程學名詞系統的概念：是指相互關聯的要素的集合。模型概念：是指對于系統本質、主要特征的描述、模仿和抽象。用于某種特定的用途，以方便的形式向決策人提供必要的知識。分類：A實物模型B非實物模型：1數字*II型2邏輯模型城市系統工程概念：簡單講，就是系統工程原理、觀點和方法在城市系統中的運用。拓展(1)城市化：數量增加，人口增多、規(guī)模擴大。(2)城市系統工程概念：簡單講，就是系統工程原理、觀點和方法在城市系統中的運用。(3)類型：A對象：人口、城市交通、城市地理、城市建筑、生態(tài)環(huán)境B功能：規(guī)劃、建設、管理、信息(4)應用：A觀點：B方法：C信息系統：系統分析概念(SA)是對系統問題現狀及

2、目標充分挖掘的基礎上，運用建模及預測、優(yōu)化、仿真、評估等方法，對系統的有關方面進行定性與定量相結合的分析，為決策者選擇滿意的系統方案提供決策依據的分析研究過程。(SA是SE的核心內容，分析過程及基本方法)城市系統分析的概念：5DELPH法：當歷史資料或數據不夠充分，或者當模型中需要相當程度的主觀判斷時，采用背對背的問卷方式對選定的一組專家進行多輪反饋式的意見征詢，使專家意見趨于一致，從而得到對未來的預測結果。其預測成功與否取決于研究者問卷的設計和所選專家的合格程度。(百度)概率：某一事件發(fā)生的機會或可能性大小的計量我們把它叫做概率。系統聚類分析：(百度)是更具地理變量(或指標或樣品)的屬性或特

3、征的相似性或親疏程度，用數學的方法把他們逐步地分型劃類，最后得到一個能反映個體或站點之間、群體之間親疏關系的客觀的分類系統。主成分分析法：把原來多個變量劃為少數幾個綜合指標的一種統計分析方法，是一種降維處理技術，其中每個主成分都能夠反映原始變量的大部分信息，且所含信息互不重復。趨勢圖分析的一般原理：實物型投入產出表簡答系統的特點(1)整體性：總體不等于部分之和，這是系統思想的基石。系統的結構不合理，則整體小于部分之和；整體性聯系非線性，對其？整體=部分之和，對非線性系統，整體不等于部分之和。(2)層次性：系統存在層次性。一個系統可以分出子系統，子系統還可以分出一個個個的部分，最后的基本單元是要

4、素或者元素。(3)關聯性：系統的各個部分或者基本元素都是相互聯系的，關聯與結構有關(4)目的性：凡系統都有目的、目標和理想，目的是最具體的演化方向，是目標的具體化，目標的進一步抽象就是系統的理想。有目標就有演化，有演化就有沿著時間方向的演變。(5)穩(wěn)定性：或適應性。一個系統如果沒有？穩(wěn)定的保證，則要么隨時變異，要么隨時解體。系統工程學研究對象、內容及地位（位置？）？地位：研究對象及內容：A系統工程的發(fā)展史和淵源B系統學的重要思想與理論C系統工程方法論D其他重要系統工程技術方法E典型系統工程案例系統方法論的流程圖再系統工程學的基礎與方法基礎：方法：界定問題一確定目標一系統設計、提出方案一建立模型

5、、系統分析一系統綜合評價、優(yōu)選一滿意否一一是一一建議方案、決策一實施否界定問題4城市的系統性1 .復雜系統1）結構復雜性2）功能多樣性3）環(huán)境復雜性2 .復雜巨系統：可分為若干子系統3 .開放的耗散結構4 .動態(tài)復雜性（時間、空間）拓展(規(guī)劃的系統性)1規(guī)劃對象是系統2規(guī)劃過程是系統3.層次結構：從縱向分，可分為國土規(guī)劃一一區(qū)域規(guī)劃城市戰(zhàn)略規(guī)劃一一城市總體規(guī)劃一一城市分區(qū)規(guī)劃一一城市控制性詳細規(guī)劃一一城市修建性詳細規(guī)劃；從橫向分：土地利用規(guī)劃、交通規(guī)劃、環(huán)境生態(tài)規(guī)劃、給排水規(guī)劃、經濟發(fā)展規(guī)劃等城市系統工程包括內容、研究對象及應注意的問題內容：著重研究城市規(guī)劃和建設中的系統問題，研究對象：A:城

6、市(人口、城市交通、城市地理、城市建筑、生態(tài)環(huán)境)問題：(1)現代加傳統(2)理論分析+經驗知識(3)定性+定量+定位(4)社會+自然科學+工程技術(5)宏觀+微觀戰(zhàn)略決策+戰(zhàn)術分析(6)模型與信息系統(7)靜態(tài)+動態(tài)城市系統分析內容Yym:1)城市系統目標分析：目標的合理、可行性、經濟性。2)城市系統環(huán)境分析：城市系統與周圍環(huán)境間的關系。3)城市系統結構分析：4)城市系統預測分析：5)城市系統評價與決策：Zl城市系統目標分析：決定性作用一方向(1)消費城市一生產城市。(產業(yè)結構、基礎設施)(2) A目的：1)目標的合理性，可行性和經濟性2)逐級落實總目標B目標集的建立：獨立關系、沖突關系、互

7、利關系。C案例分析：總目標一準則層一分目標層一指標層7DELPH法步驟1、協調人向各專家提供項目規(guī)格和估計表格；2、協調人召集小組會各專家討論與規(guī)模相關的因素；3、各專家匿名填寫迭代表格；4、協調人整理出一個估計總結，以迭代表的形式返回專家；5、協調人召集小組會，討論較大的估計差異；6、專家復查估計總結并在迭代表上提交另一個匿名估計；7、重復4-6,直到達到一個最低和最高估計的一致。系統分析方法在城市規(guī)劃中的應用：1預測城市的發(fā)展，模擬城市社會經濟活動的產生。2 .分析城市發(fā)展的約束及潛力。提出規(guī)劃方案。3 .模擬并分析城市社會經濟活動的選址過程以及空間交互作用。4 .評價規(guī)劃方案、確定規(guī)劃問

8、題。城市系統規(guī)劃原理與方法在城市規(guī)劃中的應用A基本原理在規(guī)劃中的應用：1）整體決策觀：1.內部諸要素間2.內外部間。2）信息反饋觀3）價值標準觀：系統的行為準則或評價標準一指標體系4）層次因果觀：重點。主要矛盾5）動態(tài)尋優(yōu)觀：6）進取策略觀：內部控潛B基本方法在規(guī)劃中的應用建模方法在定量分析中的應用1）預測技術一人口、用地、就業(yè)、經濟、交通2）評價技術一多指標綜合評價一風景資源、可持續(xù)力、高新技術區(qū)3）決策技術一多目標決策4）模擬技術5）規(guī)劃管理技術6）戰(zhàn)略分析數據類型1）空間數據：用于描述地理試題、地理要素、地理現象、地理事件及地理過程產生、存在和發(fā)展的地理位置、區(qū)域范圍及空間聯系。2）屬性

9、數據：用于描述地理試題、地理要素、地理現象、地理事件、地理過程的有關屬性特征。3）數量標示數據：（1）間隔尺度數據（2）比例尺數據4）品質標志數據：（1）有序數據（2）二元數據（3）名義尺度數據數據的特征（1）數量化、形式化與邏輯化一是所有地理數據的共同特征（2）不確定性：一是地理數據的基本特征之一。其不確定性來源：1.本質上由本身的復雜性決定。2.各種隱因導致。（3）多種時空尺度：地理數據具有多種空間尺度（全球、國家、城市等）也具有多種時間尺度。（4）多維性：對于一個地理對象的具體意義要從空間、屬性、時間三個方面綜合描述。這種多維性，被稱作地理數據立方體。幾種常用的統計指標與參數（缺公式見朱

10、蕾手稿）（1）描述地理數據一般水平的指標：平均值、中位數、眾數（眾數可有多個）（2）描述地理數據的離散程度的指標：極差、離差、離差平方和（3）描述地理數據分布特征的參數：矩、偏度、峰度？（1）描述地理數據一般水平的指標：1.平均值2.中位數3.眾數（2）描述地理數據分布的離散程度的指標：1.極差2.離差3.離差平方和：從總體上衡量一組地理數據與平均值得離散程度。方差與標準差：方差：從平均概況衡量一組地理數據與平均值得離散程度。標準差:方差的平方根。（4）標準差的無偏估計：缺公式（5）變異系數：表示地理數據的相對變化（波動）程度。缺公式（3）描述地理數據分布特征的參數：1.偏差系數：2.峰度系數

11、：（見朱蕾手稿）計算題描述地理數據分布特征的參數：（1）偏差系數：測度地理數據分布的不對稱性情況，刻畫以平均值為中心的偏向情況。（2）峰度系數：測度地理數據在均值附近的集中程度。點狀分布測度劃線概率：某一件事件發(fā)生的機會或可能性大小的計量（缺）加權平均數：反映每個本質不同的數的重要度，又稱權重。散點圖（點狀分布測度劃線）會畫就行簡單的時間序列分析概念：一種根據動態(tài)數據揭示系統動態(tài)結構和規(guī)律的統計方法。時間序列分析的基本原理：其基本思想是根據系統的有限長度的觀察數據，建立比較精準反映序列中說包含的動態(tài)一村關系的數學模型，并借此以對系統的未來進行預報。趨勢圖分析的一般原理線性規(guī)劃概念模型（構成特點

12、約束條件）結構決策變量：指決策問題所需要控制的因素；目標函數：指對研究問題目標的數學描述，是一個極值問題，即最大值或最小值，如投資最省，距離最短，時間最少，產量最高等。線性規(guī)劃一般只解決單目標問題。條件約束：指實現目標的限制因素，如土地、資金、原料等。這些限制因素是模型中所需要滿足的基本條件，即約束方程。特征：1、目標函數和約束條件必須是線性的，這種線性體現了系統因素數量上的可比例性和可加性。2、決策變量是連續(xù)分布的，基變量值可為分數和小數，變量值取整數的模型我們劃歸為整數規(guī)劃來單獨處理3-目標函數的單一性，當決策目標多個且相互矛盾時，可用數學規(guī)劃的另一個分支一一多目標線性規(guī)劃來處理4、線性規(guī)

13、劃模型中的全部參數或系數為已知，即為確定性模型5、決策變量Xi>=0,即非負的。步驟：1 .確定問題，明確目標和限制因素2 .建立線性規(guī)劃模型3 .模型求解4 .應用模型和數據進行分析，提出供決策的方案19AHP決策分析法基本原理概念基本過程模型概念：是一種將決策者對復雜問題的決策思維過程模型化、數量化的過程。通過這種方法，可以將復雜問題分解為若干層次和若干因素，在各因素之間進行簡單的比較和計算，就可以得出不同方案重要性程度的權重，從而為決策方案的選擇提供依據。原理：根據問題的性質和要達到的總目標，將問題分解為不同的組成因素，并按照因素間的相互關聯影響以及隸屬關系將因素按不同層次聚集組合，形成一個多層次的分析結構模型，從而最終使問題歸結為最低層相對于最高層的相對重要權值得確定或相對優(yōu)劣次序的排模型結構:最高層（目標層）一若干中間層（準則層）一最低層（措施層）的次序排列起來。步驟（6點）：（一）明確問題。即弄清問題的范圍，所包含的因素，各因素之間的關系等，以便盡量掌握充分的信息。（二）建立層次結構模型。（三）構造判斷矩陣。（四）層次單排序。（五）