模塊二制造系統(tǒng)總體決策框架模型及分析方法

1、模塊二制造系統(tǒng)總體決策框架模型及分析方法功能視圖過(guò)程視圖資源視圖組織視圖信息視圖回顧：制造系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)一、制造系統(tǒng)總體決策目標(biāo)1、成本C系統(tǒng)設(shè)施和設(shè)備成本材料成本勞動(dòng)力成本能源成本維護(hù)和培訓(xùn)成本其他雜項(xiàng)成本制造企業(yè)成本的主要構(gòu)成2、時(shí)間T制造系統(tǒng)對(duì)外界變化的響應(yīng)時(shí)間制造系統(tǒng)的生產(chǎn)率理論生產(chǎn)率與實(shí)際生產(chǎn)率工藝、夾具操作技術(shù)熟練程度系統(tǒng)可靠性3、柔性F機(jī)器柔性工藝柔性產(chǎn)品柔性維護(hù)柔性生產(chǎn)能力柔性擴(kuò)展柔性運(yùn)行柔性機(jī)器加工不同零件的難易程度工藝流程不變自身適應(yīng)產(chǎn)品或原材料變化的能力；產(chǎn)品或原材料變化時(shí)改變相應(yīng)工藝的難易程度。系統(tǒng)生產(chǎn)出新產(chǎn)品的能力；對(duì)老產(chǎn)品的繼承和兼容能力多種方式查詢和處理故障的能力

2、產(chǎn)量變化時(shí)系統(tǒng)能夠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的能力系統(tǒng)容易擴(kuò)展結(jié)構(gòu)、增加模塊系統(tǒng)適應(yīng)外部環(huán)境變化的能力；適應(yīng)內(nèi)部變化的能力4、質(zhì)量Q產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量產(chǎn)品制造質(zhì)量生產(chǎn)工藝滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)（技術(shù)特征、性能、技術(shù)要求等）的程度。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和外形的幾何特征；產(chǎn)品所用材料表現(xiàn)出來(lái)的物理和化學(xué)性能；產(chǎn)品被市場(chǎng)接受的能力。5、環(huán)境性E生態(tài)環(huán)境影響資源綜合利用職業(yè)健康安全性制造過(guò)程產(chǎn)生的廢氣、廢液、廢物；產(chǎn)品壽命結(jié)束后的處置原材料、能源、土地和水資源等的優(yōu)化利用制造系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)勞動(dòng)者職業(yè)健康造成的損害因故障等原因產(chǎn)生的危害和不安全性全球關(guān)注的三大問(wèn)題：資源、環(huán)境、人口多目標(biāo)決策問(wèn)題。目標(biāo)之間存在效益背反！一般的數(shù)學(xué)方法難以解決

3、大系統(tǒng)、多要素、關(guān)系交錯(cuò)的復(fù)雜系統(tǒng)的決策問(wèn)題。常用決策方法因果推斷概率推斷系統(tǒng)分析模糊分析法層次分析法灰色關(guān)聯(lián)分析、二、制造系統(tǒng)總體決策分析方法1、層次分析法(AHP)層次分析法是美國(guó)著名運(yùn)籌學(xué)家、匹茲堡大學(xué)Thomas Saaty于20世紀(jì)70年代初提出，其實(shí)質(zhì)是將決策主體對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的評(píng)價(jià)思維過(guò)程層次化和數(shù)量化。選擇重要度最大的方案作為最優(yōu)方案。層次分析法是一種定性與定量相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法，為分析相互關(guān)聯(lián), 相互制約的復(fù)雜問(wèn)題提供了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的分析方法. 通過(guò)分析復(fù)雜系統(tǒng)的有關(guān)要素及其相互關(guān)系，簡(jiǎn)化為有序的遞階層次結(jié)構(gòu)，使這些要素歸并為不同的層次，形成一個(gè)多層次的分析結(jié)構(gòu)模型. 最

4、終把系統(tǒng)分析歸結(jié)為最低層(供決策的方案,措施等)相對(duì)于最高層(總目標(biāo))的相對(duì)重要性權(quán)值的確定問(wèn)題. AHP的思想（1) AHP基本原理 假設(shè)有n個(gè)物體A1，A2，An，它們的重量分別記為W1，W2，Wn?，F(xiàn)將每個(gè)物體的重量?jī)蓛蛇M(jìn)行比較如下：若以矩陣來(lái)表示各物體的這種相互重量關(guān)系， AA稱為判斷矩陣。若取重量向量WW1，W2， ， WnT，則有： AWnWn是A的一個(gè)特征值，W是判斷矩陣A的特征向量，即每個(gè)物體的重量是A對(duì)應(yīng)于特征根n的特征向量的各個(gè)分量。根據(jù)線性代數(shù)知識(shí)可以證明，n是矩陣A的唯一非零的，也是最大的特征值。 上述事實(shí)告訴我們，如果有一組物體，需要知道它們的重量，而又沒(méi)有稱重工具，

5、那么就可以通過(guò)兩兩比較它們的相互重量，得出每一對(duì)物體重量比的判斷，從而構(gòu)成判斷矩陣；然后通過(guò)求解判斷矩陣的最大特征值max和它所對(duì)應(yīng)的特征向量，就可以得出這一組物體的相對(duì)重量。對(duì)我們的啟示 在復(fù)雜的決策問(wèn)題研究中，對(duì)于一些無(wú)法度量的因素，只要引入合理的度量標(biāo)度，通過(guò)構(gòu)造判斷矩陣，就可以用這種方法來(lái)度量各因素之間的相對(duì)重要性，從而為有關(guān)決策提供依據(jù)。 這一思想，實(shí)際上就是AHP決策分析方法的基本思想，AHP決策分析方法的基本原理也由此而來(lái)。通過(guò)決策問(wèn)題構(gòu)筑層次結(jié)構(gòu)模型建立判斷矩陣層次單排序一致性檢驗(yàn)層次總排序一致性檢驗(yàn)通過(guò)決策結(jié)果是是否否（2）AHP的決策步驟例題：某企業(yè)擬引進(jìn)一條新的生產(chǎn)線，有

6、三種類(lèi)型可以選擇。要對(duì)此問(wèn)題做出決策，可根據(jù)制造系統(tǒng)決策框架模型，確定引進(jìn)生產(chǎn)線要考慮的主要因素，即決策目標(biāo)因素。從系統(tǒng)的角度引進(jìn)生產(chǎn)線應(yīng)考慮成本（價(jià)格）、質(zhì)量、生產(chǎn)率、柔性和環(huán)境影響性，即制造系統(tǒng)的五大決策目標(biāo)均應(yīng)考慮，請(qǐng)用層次分析法來(lái)進(jìn)行決策。第一步：構(gòu)建層次分析模型簡(jiǎn)化生產(chǎn)線層次分析模型柔性和環(huán)境影響可通過(guò)定性分析來(lái)加以比較。第二步：建立判斷矩陣參與層次分析的人員應(yīng)是對(duì)研究對(duì)象富有經(jīng)驗(yàn)并有判斷能力的專(zhuān)家，他們應(yīng)能對(duì)每一層次中各要素的相對(duì)重要性做出判斷。構(gòu)造判斷矩陣是層次分析法的關(guān)鍵。1）判斷尺度的確定標(biāo)度 含 義 135792 46 8倒數(shù) 表示兩個(gè)因素相比,具有同樣的重要性表示兩個(gè)因素

7、相比,一個(gè)因素比另一個(gè)因素稍重要表示兩個(gè)因素相比,一個(gè)因素比另一個(gè)因素重要表示兩個(gè)因素相比,一個(gè)因素比另一個(gè)因素重要的多表示兩個(gè)因素相比,一個(gè)因素比另一個(gè)因素極為重要上述兩判斷的中間值(1和3; 3和5)上述兩判斷的中間值(5和7; 7和9)相應(yīng)兩因素交換次序比較的重要性 2）構(gòu)造判斷矩陣Hs為上一層的某要素，A1An為本層次的諸要素，aij為對(duì)于Hs而言，Ai與Aj的相對(duì)重要性。u1u2unu1a11a12a1nu2a21a22a2nunan1an2ann判斷矩陣aij 是元素 ui 與 uj 相對(duì)于C的重要性的比例標(biāo)度判斷矩陣具有下述性質(zhì)：本例題的判斷矩陣為：第三步：層次單排序根據(jù)判斷矩陣

8、，通過(guò)計(jì)算相對(duì)重要度對(duì)本層次的各要素相對(duì)于上一層的某要素進(jìn)行重要度排序。例1特征向量w（權(quán)重系數(shù)）的計(jì)算方法：和法根法冪法將A按列歸一化后，再按行求和。將A按行求幾何平均。迭代法。最大特征根的簡(jiǎn)易計(jì)算方法：和法步驟： 1）對(duì)A按列規(guī)范2 ） 各行相加得和3）再規(guī)范化，得權(quán)重系數(shù)：方根法的步驟是：1） 按行元素求積，再求1/n次冪，得 2）規(guī)范化，即得權(quán)重系數(shù)(1)(2)進(jìn)行歸一化處理： 則各方案對(duì)Hs的相對(duì)重要度為（0.258,0.637,0.106）。(3) 計(jì)算最大特征根max以例1為例，用根法計(jì)算相對(duì)重要度的過(guò)程為：判斷矩陣的特征向量W經(jīng)過(guò)歸一化后即為各 因素關(guān)于目標(biāo)的相對(duì)重要性的排序權(quán)

9、值。利用判斷矩陣的最大特征值，可求CI和CR值（CI,CR是和一致性檢驗(yàn)相關(guān)的數(shù)），當(dāng) CR0.1時(shí)，認(rèn)為層次單排序的結(jié)果有滿意的 一致性；否則，需要調(diào)整判斷矩陣各元素的取值。第四步：一致性檢驗(yàn)根據(jù)判斷矩陣，通過(guò)計(jì)算相對(duì)重要度對(duì)本層次的各要素相對(duì)于上一層的某要素進(jìn)行重要度排序。一致性檢驗(yàn)完全一致時(shí)，應(yīng)該存在如下關(guān)系：定義一致性指標(biāo)：當(dāng)完全一致時(shí)有：當(dāng)不一致時(shí)：n越大，一致性越差，引入修正值：CRn34567891011RI0.58 0.9 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49 1.51只要滿足就認(rèn)為所得比較矩陣的判斷可以接受。 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI是多次（500次以上）

10、重復(fù)進(jìn)行隨機(jī)判斷矩陣特征值的計(jì)算之后，取算術(shù)平均數(shù)得到的。例1為：第五步：層次總排序計(jì)算某一層次各因素相對(duì)上一層次所有因素的相對(duì)重要性的排序權(quán)值稱為層次總排序。層次總排序過(guò)程是從最高層到最低層逐層進(jìn)行的，而最高層是總目標(biāo)，所以，層次總排序也是計(jì)算某一層次各因素相對(duì)最高層(總目 標(biāo))的相對(duì)重要性的排序權(quán)值。 層次總排序計(jì)算過(guò)程如下： 設(shè)A層有m個(gè)要素A1，A2，Ai，Am，它們關(guān)于上一層的綜合重要度分別為a1，a2，ai，am。A級(jí)的下層B有n個(gè)要素B1，B2，Bj，Bn，它們關(guān)于Ai的相對(duì)重要度分別為b1i，b2i，bji，bni，則B層的要素Bj的綜合重要度為： 即某一層的綜合重要度是以上一

11、層要素的綜合重要度為權(quán)重的相對(duì)重要度的加權(quán)和。 bij AiBiA1 A2 Ambia1 a2 amB1B2.Bnb11 b12 b1m b21 b22 b2m . . . . . . . . . bn1 bn2 bnm . .層次總排序的計(jì)算方法 要計(jì)算某一層的綜合重要度，必須先知道其上一層的綜合重要度。因而綜合重要度總是由上至下進(jìn)行計(jì)算，第二層的綜合重要度就是它的相對(duì)重要度，而第三層的綜合重要度根據(jù)第二層的綜合重要度計(jì)算，以此類(lèi)推。顧客購(gòu)買(mǎi)汽車(chē)價(jià)格（萬(wàn)元）油耗（升/公里）舒適度引擎奔馳2819豪華、自動(dòng)檔、多媒體6缸本田2110普通、自動(dòng)檔、多媒體4缸桑坦納1313標(biāo)準(zhǔn)、手動(dòng)、音響4缸案例

12、選擇最滿意的汽車(chē)價(jià)格油耗舒適度動(dòng)力奔馳本田桑坦納選擇汽車(chē)價(jià)格油耗舒適度動(dòng)力價(jià)格1322油耗1/311/41/5舒適度1/2411/2動(dòng)力1/2521各型號(hào)汽車(chē)對(duì)于動(dòng)力指標(biāo)的權(quán)重(和法)動(dòng)力奔馳本田桑坦納奔馳128本田1/216桑坦納1/81/61按列歸一化各行相加相加后的向量除以n各型號(hào)汽車(chē)對(duì)于動(dòng)力指標(biāo)的權(quán)重（根法）動(dòng)力奔馳本田桑坦納奔馳128本田1/216桑坦納1/81/61按行相乘求1/n方歸一處理價(jià)格奔馳本田桑坦納奔馳11/31/5本田311/2桑坦納521油耗奔馳本田桑坦納奔馳11/61/4本田613桑坦納41/31舒適度奔馳本田桑坦納奔馳136本田1/315桑坦納1/61/51總目標(biāo)

13、價(jià)格油耗舒適度動(dòng)力價(jià)格1254油耗1/2142舒適度1/51/411/2動(dòng)力1/41/221總目標(biāo)方案層總排序價(jià)格油耗舒適度動(dòng)力0.5000.2810.0790.140奔馳0.1090.0850.6350.593 0.212本田0.3090.6440.2870.341 0.406桑坦納0.5820.2710.0780.065 0.382汽車(chē)選擇問(wèn)題中綜合重要度的計(jì)算因素及權(quán)重組合權(quán)重 V(2)C1C2CkP1P2Pn綜合重要度的計(jì)算同樣需要從上到下逐層進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。若已經(jīng)求得以 C 層上元素 Cj 為準(zhǔn)則的 一致性檢驗(yàn)指標(biāo) C.I.j(2), 平均隨機(jī)一致性指標(biāo) R.I.j(2) , 一致性

14、比例C.R.j(2) 。 那么，C 層的綜合指標(biāo)C.I.(2)、R.I.(2)、C.R.(2)應(yīng)為：總目標(biāo)方案層總排序價(jià)格油耗舒適度動(dòng)力0.5000.2810.0790.140奔馳0.1090.0850.6350.593 0.212本田0.3090.6440.2870.341 0.406桑坦納0.5820.2710.0780.065 0.382汽車(chē)選擇問(wèn)題中綜合重要度的計(jì)算AHP法小結(jié)1 構(gòu)造判斷矩陣2 判斷矩陣一致性檢驗(yàn)3 層次單排序4 建立層次分析結(jié)構(gòu) 層次總排序5 決策6 （1）遞階層次結(jié)構(gòu)決策目標(biāo)準(zhǔn)則1準(zhǔn)則2準(zhǔn)則k子準(zhǔn)則1子準(zhǔn)則2子準(zhǔn)則m方案1方案2方案n目標(biāo)層準(zhǔn)則層子準(zhǔn)則層方案層（2

15、）計(jì)算單一準(zhǔn)則下元素的相對(duì)重要性 這一步是計(jì)算各層中元素相對(duì)于上層各目標(biāo)元素的相對(duì)重要性（層次單排序），參見(jiàn)前面的單層次模型。例：如圖相對(duì)于目標(biāo)A1而言，C1、C2、C3、C4相對(duì)重要性權(quán)值為w11、w12、w13、w14，同理相對(duì)目標(biāo)A2， C1、C2、C3、C4相對(duì)重要性權(quán)值為w21、w22、w23、w24。A1A2C1C2C3C4w11w12w13w14（3）計(jì)算各元素的總權(quán)重（4）評(píng)價(jià)層次總排序計(jì)算結(jié)果的一致性設(shè)：CI為層次總排序一致性指標(biāo)：RI為層次總排序隨機(jī)一致性指標(biāo)。其計(jì)算公式為：CIi為Ai相應(yīng)的B層次中判斷矩陣的一致性指標(biāo)。RIi為Ai相對(duì)應(yīng)的B層次中判斷矩陣隨機(jī)一致性指標(biāo)并

16、取當(dāng) ，認(rèn)為層次總排序的結(jié)果具有滿意的一致性。（4）決策 實(shí)際應(yīng)用時(shí)，整體一致性檢驗(yàn)常?？梢允÷?。 決策者給出單目標(biāo)下準(zhǔn)則判斷矩陣時(shí)，是難以對(duì)整體進(jìn)行考慮的，當(dāng)整體一致性不滿足要求時(shí)，進(jìn)行調(diào)整也比較困難，因此目前大多數(shù)實(shí)際工作都沒(méi)有對(duì)整體一致性進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)。其必要性有待于進(jìn)一步討論。2 模糊綜合評(píng)價(jià)法模糊（Fuzzy）綜合評(píng)價(jià)法問(wèn)題10 “模糊”是否指“糊里糊涂”?問(wèn)題20 元素a=55歲的人、b=65的人與模糊集 的 關(guān)系?能說(shuō) 或 ? 問(wèn)題30 如何用隸屬函數(shù)求隸屬度?如：55歲的人X1A=Q集合的程度 65歲的人X2A=Q集合的程度什么是模糊數(shù)學(xué)模糊概念模糊概念：從屬于該概念到不屬于該概

17、念之間無(wú)明顯分界線年輕、重、熱、美、厚、薄、快、慢、大、小、高、低、長(zhǎng)、短、貴、賤、強(qiáng)、弱、軟、硬、陰天、多云、暴雨、清晨、禮品。共同特點(diǎn)：模糊概念的外延不清楚。 術(shù)語(yǔ)來(lái)源Fuzzy: 毛絨絨的，邊界不清楚的模糊，不分明，弗齊，弗晰，勿晰模糊概念導(dǎo)致模糊現(xiàn)象模糊數(shù)學(xué)就是用數(shù)學(xué)方法研究模糊現(xiàn)象。模糊綜合評(píng)價(jià) 模糊綜合評(píng)價(jià)的一般步驟如下：（1） 確定評(píng)價(jià)對(duì)象的因素集；（2） 確定評(píng)語(yǔ)集；（3） 作出單因素評(píng)價(jià)；（4） 綜合評(píng)價(jià)。例：評(píng)價(jià)某種牌號(hào)的手表Ux1,x2,x3,x4，其中x1表示外觀式樣，x2表示走時(shí)準(zhǔn)確，x3表示價(jià)格，x4表示質(zhì)量。評(píng)語(yǔ)集為Vy1,y2,y3，其中y1表示很滿意，y2表示

18、滿意，y3表示不滿意。模糊數(shù)學(xué)應(yīng)用隸屬度（可能性程度）案例企業(yè)作為一個(gè)社會(huì)生產(chǎn)單位，其質(zhì)量經(jīng)濟(jì)效益最終表現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益兩個(gè)方面，而每個(gè)方面又由若干評(píng)價(jià)指標(biāo)所決定。相應(yīng)地，評(píng)價(jià)指標(biāo)集分為兩個(gè)層次：第一層，總目標(biāo)因素集 ；第二層，子目標(biāo)因素集 和子目標(biāo)因素集 。質(zhì)量經(jīng)濟(jì)效益綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其各評(píng)價(jià)指標(biāo)的具體含義見(jiàn)圖。 （1）評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立（2）評(píng)價(jià)集的確定本模型的評(píng)語(yǔ)共分五個(gè)等級(jí)。具體的評(píng)價(jià)集為：。（3）權(quán)重的確定在進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)時(shí)，權(quán)重對(duì)最終的評(píng)價(jià)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生很大的影響，權(quán)重選擇的合適與否直接關(guān)系到模型的成敗。確定權(quán)重的方法有很多，如專(zhuān)家估計(jì)法、層次分析(AHP)法。在綜合有關(guān)專(zhuān)

19、家意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，本模型最終的權(quán)重確定結(jié)果如下：權(quán)重確定的依據(jù)有下列三條: 1)產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益在綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)中占有同等重要的地位，輕視任何一方對(duì)企業(yè)的發(fā)展都不利。2)產(chǎn)品質(zhì)量的決定權(quán)在用戶而不是生產(chǎn)企業(yè)，只有用戶滿意的產(chǎn)品才是真正高質(zhì)量的產(chǎn)品。3)生產(chǎn)者在追求自身經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，要兼顧消費(fèi)者和社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益。（4）模糊判斷矩陣的確定選取生產(chǎn)者代表、用戶代表及有關(guān)專(zhuān)家組成評(píng)審團(tuán)，對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中第二層各個(gè)元素進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)，具體做法可采用問(wèn)卷調(diào)查的形式。通過(guò)對(duì)調(diào)查結(jié)果的整理、統(tǒng)計(jì)，即得到單因素模糊評(píng)判矩陣。其中，m為評(píng)價(jià)指標(biāo)集u中元素的個(gè)數(shù)，n為評(píng)價(jià)集v中元素的個(gè)數(shù)。（5）綜合評(píng)價(jià)由第三步得到

20、的權(quán)重以及第四步得到的單因素模糊評(píng)價(jià)判斷矩陣，進(jìn)行如下的綜合評(píng)判：假設(shè)我們對(duì)某機(jī)械工業(yè)企業(yè)做質(zhì)量效益綜合評(píng)價(jià)。為了綜合評(píng)價(jià)該企業(yè)的質(zhì)量經(jīng)濟(jì)效益，我們選取了該企業(yè)的生產(chǎn)代表、長(zhǎng)期使用該企業(yè)產(chǎn)品的用戶代表和有關(guān)專(zhuān)家共計(jì)二十人組成評(píng)審團(tuán)，以問(wèn)卷調(diào)查的形式讓他們對(duì)圖中綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)第三層各元素進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)調(diào)查表的回收、整理和統(tǒng)計(jì)，得到評(píng)價(jià)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)表如表所示。 某機(jī)械工業(yè)企業(yè)質(zhì)量效益單因素評(píng)價(jià)的調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)表 由 可以得到“產(chǎn)品質(zhì)量的評(píng)價(jià)向量：由 可以得到“經(jīng)濟(jì)效益”的評(píng)價(jià)向量： 再由 ，我們便得到了“質(zhì)量經(jīng)濟(jì)效益”的綜合評(píng)價(jià)向量： 根據(jù)最大隸屬度原則，0.47375對(duì)應(yīng)于一般評(píng)語(yǔ)，說(shuō)明該企業(yè)

21、的質(zhì)量經(jīng)濟(jì)效益屬于一般水平。本評(píng)價(jià)方法具有科學(xué)、簡(jiǎn)潔、可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)，就如何定量地評(píng)價(jià)質(zhì)量經(jīng)濟(jì)效益做了一次有益的嘗試。3、灰色關(guān)聯(lián)法及其應(yīng)用主要內(nèi)容（一）、灰色系統(tǒng)理論（二）、灰色關(guān)聯(lián)分析（三）、案例應(yīng)用（一）灰色系統(tǒng)理論（1）、灰色系統(tǒng)理論基本概念 灰色系統(tǒng)理論是我國(guó)學(xué)者鄧聚龍教授于1982年創(chuàng)立，是一種研究少數(shù)據(jù)、貧信息不確定性問(wèn)題的新方法?；疑到y(tǒng)理論以“部分信息已知、部分信息未知”的“小樣本”、“貧信息”不確定性系統(tǒng)為研究對(duì)象，主要通過(guò)對(duì)“部分”已知信息的生成、開(kāi)發(fā)，提取有價(jià)值的信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行行為、演化規(guī)律的正確描述和有效監(jiān)控。（2）、灰色系統(tǒng)理論主要內(nèi)容 灰色系統(tǒng)理論經(jīng)過(guò)二十

22、年的發(fā)展，現(xiàn)已基本建立起集系統(tǒng)分析、評(píng)估、建模、預(yù)測(cè)、決策、控制、優(yōu)化技術(shù)于一體的一門(mén)新興學(xué)科的結(jié)構(gòu)體系。主要內(nèi)容包括： 1）以灰色代數(shù)系統(tǒng)、灰色方程、灰色矩陣等為基礎(chǔ)的理論體系； 2）以序列算子和灰色序列生成為基礎(chǔ)的方法體系； 3）以灰色關(guān)聯(lián)空間和灰色聚類(lèi)評(píng)價(jià)為依托的分析、評(píng)價(jià)模型體系； 4）以GM（1,1）為核心的預(yù)測(cè)模型體系； 5）以多目標(biāo)智能灰靶決策為標(biāo)致的決策模型體系； 6）以多方法融合創(chuàng)新為特色的灰色組合模型體系； 7）以灰色規(guī)劃、灰色投入產(chǎn)出、灰色博弈、灰色控制為主體的優(yōu)化模型體系。（二）灰色關(guān)聯(lián)分析 數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的回歸分析、方差分析、主成分分析等都是用來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)分析的方法、這些方

23、法都有下述不足之處： （1）要求有大量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量少就難以找出統(tǒng)計(jì)規(guī)律； （2）要求樣本服從某個(gè)典型的概率分布，要求各因素?cái)?shù)據(jù)與系統(tǒng)特征數(shù)據(jù)之間呈線性關(guān)系且各因素之間彼此無(wú)關(guān)，這種要求往往難以滿足； （3）計(jì)算量大，一般要靠計(jì)算機(jī)幫助； （4）可能出現(xiàn)量化結(jié)果與定性分析結(jié)果不符的現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)的關(guān)系和規(guī)律遭到顛倒。 灰色關(guān)聯(lián)分析方法彌補(bǔ)了采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法作系統(tǒng)分析所導(dǎo)致的缺憾。它對(duì)樣本量的多少和樣本有無(wú)規(guī)律都同樣適合，而且計(jì)算量小，十分方便，更不會(huì)出現(xiàn)量化結(jié)果與定性分析結(jié)果不符合的情況 。（1）（2）式（1）和（2）中 ； 。 為所有評(píng)價(jià)指標(biāo)差值的最小值； 為所有評(píng)價(jià)指標(biāo)差值的最大值。 灰色關(guān)

24、聯(lián)系數(shù)構(gòu)成灰色關(guān)聯(lián)矩陣其中(4)計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度 設(shè)W為各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，則灰色關(guān)聯(lián)度為： 根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)決策的準(zhǔn)則， 值越大，則備選方案 愈接近最優(yōu)方案 ，故其為備選方案中的最佳方案。計(jì)算距離 采用歐氏距離公式計(jì)算各樣本點(diǎn)到參考樣本點(diǎn)的距離，分別為：則 即為求得權(quán)重。 cj越大，表明樣本點(diǎn)與最優(yōu)樣本點(diǎn)的相對(duì)距離越近。然后對(duì) cj 做歸一化處理，即（2）主觀權(quán)重確定-最小平方法 決策者對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要性進(jìn)行逐個(gè)比較，得出比較矩陣 ， ， ，從而評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重問(wèn)題可表示為主觀權(quán)重模型：若記，其中，則主觀權(quán)重模型的目標(biāo)函數(shù)課寫(xiě)成，其最優(yōu)解為最小平方法主觀權(quán)重為（3）組合權(quán)重客觀權(quán)重：主觀權(quán)重

25、：令則其中，構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)令則 組合賦權(quán)的方法即為如下最優(yōu)化問(wèn)題：求解，得則（三）案例分析分拔中心P(15分)MC/元T/天P1P2M1/輛M2/個(gè)C1C2T1T2A14.03.8240008450100152.0A23.54.3225007480120181.5A34.33.9238008470150152.5A44.14.0240007500120202.0A54.44.0235006465135182.0（1）評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重確定通過(guò)前面公式求得：則組合權(quán)重為：（2）備選方案灰色關(guān)聯(lián)度的計(jì)算由y1的值最大，因而其為最佳選擇方案。3 評(píng)價(jià)方法概述一 綜合評(píng)價(jià)概述 二 指標(biāo)體系的建立三 指標(biāo)權(quán)重的

26、確定四 評(píng)價(jià)方法的選擇 一 綜合評(píng)價(jià)概述評(píng)價(jià)綜合評(píng)價(jià)構(gòu)成要素：評(píng)價(jià)目的、被評(píng)價(jià)對(duì)象、評(píng)價(jià)者、評(píng)價(jià)指標(biāo)、權(quán)重系數(shù)、綜合評(píng)價(jià)模型、評(píng)價(jià)結(jié)果評(píng)價(jià)程序：熟悉評(píng)價(jià)對(duì)象、確立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、確定指標(biāo)權(quán)重、建立評(píng)價(jià)模型、分析評(píng)價(jià)結(jié)果（一）評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)是人類(lèi)社會(huì)中一項(xiàng)經(jīng)常性的、極為重要的認(rèn)識(shí)活動(dòng)。現(xiàn)實(shí)社會(huì)生活中，對(duì)一個(gè)事物的評(píng)價(jià)常常要涉及到多個(gè)因素或多個(gè)指標(biāo)，評(píng)價(jià)是在多因素相互作用下的一種綜合判斷。隨著人們的活動(dòng)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，人們所面臨的評(píng)價(jià)對(duì)象日趨復(fù)雜，人們不再能只考慮被評(píng)價(jià)對(duì)象的某一方面，必須全面地從整體的角度考慮問(wèn)題。（二）綜合評(píng)價(jià)綜合評(píng)價(jià)即對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的全體，根據(jù)所給的條件，采用一定的方法，給每個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象賦

27、予一個(gè)評(píng)價(jià)值，再據(jù)此擇優(yōu)或排序。希望能對(duì)若干對(duì)象，按一定意義進(jìn)行排序，從中挑出最優(yōu)或最劣對(duì)象。對(duì)于每一個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象，通過(guò)綜合評(píng)價(jià)和比較，可以找到自身的差距，也便于及時(shí)采取措施，進(jìn)行改進(jìn)。多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法是對(duì)多指標(biāo)進(jìn)行綜合的一系列有效方法的總稱。它具備以下特點(diǎn)：它的評(píng)價(jià)包含了若干個(gè)指標(biāo)，這多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)分別說(shuō)明被評(píng)價(jià)事物的不同方面；評(píng)價(jià)方法最終要對(duì)被評(píng)價(jià)事物作出一個(gè)整體性的評(píng)判，用一個(gè)總指標(biāo)來(lái)說(shuō)明被評(píng)價(jià)事物的一般水平。（三）構(gòu)成綜合評(píng)價(jià)問(wèn)題的要素1、評(píng)價(jià)目的：對(duì)某一事物開(kāi)展綜合評(píng)價(jià)，首先要明確為什么要綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)事物的哪一方面，評(píng)價(jià)的精確度要求如何，等等。2、被評(píng)價(jià)對(duì)象：評(píng)價(jià)對(duì)象可能是人，是事，

28、是物，也可能是它們的組合。同一類(lèi)評(píng)價(jià)對(duì)象的個(gè)數(shù)要大于1。這一步的實(shí)質(zhì)是明確對(duì)象系統(tǒng)。評(píng)價(jià)對(duì)象系統(tǒng)的特點(diǎn)直接決定著評(píng)價(jià)的內(nèi)容、方式以及方法。3、評(píng)價(jià)者：評(píng)價(jià)者可以是某個(gè)人（專(zhuān)家）或某團(tuán)體（專(zhuān)家小組）。評(píng)價(jià)目的的確定、被評(píng)價(jià)對(duì)象的確定、評(píng)價(jià)指標(biāo)的建立、權(quán)重系數(shù)的確定、評(píng)價(jià)模型的選擇都與評(píng)價(jià)者有關(guān)。4、評(píng)價(jià)指標(biāo)：所謂指標(biāo)是指根據(jù)研究的對(duì)象和目的，能夠確定地反映研究對(duì)象某一方面情況的特征依據(jù)。每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)都是從不同側(cè)面刻畫(huà)對(duì)象所具有的某種特征。所謂指標(biāo)體系是指由一系列相互聯(lián)系的指標(biāo)所構(gòu)成的整體。它能夠根據(jù)研究的對(duì)象和目的，綜合反映出對(duì)象各個(gè)方面的情況。指標(biāo)體系不僅受評(píng)價(jià)客體與評(píng)價(jià)目標(biāo)的制約，而且也受評(píng)

29、價(jià)主體價(jià)值觀念的影響。5、權(quán)重系數(shù)：相對(duì)于某種評(píng)價(jià)目標(biāo)來(lái)說(shuō)，評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的相對(duì)重要性是不同的。評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的這種相對(duì)重要性的大小，可用權(quán)重系數(shù)來(lái)刻畫(huà)。當(dāng)被評(píng)價(jià)對(duì)象及評(píng)價(jià)指標(biāo)都確定時(shí)，綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果就依賴于權(quán)重系數(shù)了。即權(quán)重系數(shù)確定的合理與否，關(guān)系到綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的可信程度。因此，對(duì)權(quán)重系數(shù)的確定應(yīng)特別謹(jǐn)慎。6、綜合評(píng)價(jià)模型：所謂多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)，就是指通過(guò)一定的數(shù)學(xué)模型將多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)值“合成”為一個(gè)整體性的綜合評(píng)價(jià)值。7、評(píng)價(jià)結(jié)果：輸出評(píng)價(jià)結(jié)果并解釋其含義，依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行決策。應(yīng)該注意的是，應(yīng)正確認(rèn)識(shí)綜合評(píng)價(jià)方法，公正看待評(píng)價(jià)結(jié)果。綜合評(píng)價(jià)結(jié)果只具有相對(duì)意義，即只能用于性質(zhì)相同的對(duì)象之間的比較和

30、排序。綜合評(píng)價(jià)的具體方法有許多，各不盡相同，但各種方法的總體思路是統(tǒng)一的，大致可分為熟悉評(píng)價(jià)對(duì)象，確立評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，確定各指標(biāo)的權(quán)重，建立評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)模型，評(píng)價(jià)結(jié)果的分析等幾個(gè)環(huán)節(jié)。其中確立指標(biāo)體系，確定各指標(biāo)權(quán)重，建立數(shù)學(xué)模型這三個(gè)環(huán)節(jié)是綜合評(píng)價(jià)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。（四）綜合評(píng)價(jià)程序1 確立評(píng)價(jià)對(duì)象。評(píng)價(jià)的對(duì)象通常是同類(lèi)事物（橫向）或同一事物在不同時(shí)期的表現(xiàn)（縱向）。2 明確評(píng)價(jià)目標(biāo)。評(píng)價(jià)目標(biāo)不同，所考慮的因素就有所不同。3 組織評(píng)價(jià)小組。評(píng)價(jià)小組通常由評(píng)價(jià)所需要的技術(shù)專(zhuān)家、管理專(zhuān)家和評(píng)價(jià)專(zhuān)家組成。4 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。指標(biāo)體系是從總的或一系列目標(biāo)出發(fā)，逐級(jí)發(fā)展子目標(biāo)，最終確定各專(zhuān)項(xiàng)指標(biāo)。5 選擇或

31、設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方法。要選擇成熟的、公認(rèn)的評(píng)價(jià)方法，并注意評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)方法與評(píng)價(jià)目的的匹配，注意評(píng)價(jià)方法的內(nèi)在約束，掌握不同方法的評(píng)價(jià)角度與評(píng)價(jià)途徑。6 選擇和建立評(píng)價(jià)模型。評(píng)價(jià)問(wèn)題的關(guān)鍵是在于從眾多的方法模型中選擇一種恰當(dāng)?shù)姆椒Ｐ?。任何一種綜合評(píng)價(jià)方法，都要依據(jù)一定的權(quán)數(shù)對(duì)各單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)判結(jié)果進(jìn)行綜合，權(quán)數(shù)比例的改變會(huì)變更綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果。7 評(píng)價(jià)結(jié)果分析。綜合評(píng)價(jià)工作是一件主觀性很強(qiáng)的工作，我們?cè)谠u(píng)價(jià)工作中必須以客觀性為基礎(chǔ)，提高評(píng)價(jià)方法的科學(xué)性，保證評(píng)價(jià)結(jié)果的有效性。當(dāng)然，由于綜合方法的局限性，使得它的結(jié)論只能作為認(rèn)識(shí)事物、分析事物的參考，而不能作為決策的唯一依據(jù)。二 指標(biāo)體系的建立選取原則：簡(jiǎn)單性、

32、獨(dú)立性、代表性、可行性確定方法：經(jīng)驗(yàn)法和數(shù)學(xué)方法注意事項(xiàng)： 指標(biāo)篩選 指標(biāo)無(wú)量綱化處理 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系由多個(gè)相互聯(lián)系、相互作用的評(píng)價(jià)指標(biāo)，按照一定層次結(jié)構(gòu)組成的有機(jī)整體。在建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：1 指標(biāo)宜少不宜多，宜簡(jiǎn)不宜繁。關(guān)鍵在于評(píng)價(jià)指標(biāo)在評(píng)價(jià)過(guò)程中所起作用的大小。目的性是出發(fā)點(diǎn)。2 指標(biāo)應(yīng)具有獨(dú)立性。每個(gè)指標(biāo)要內(nèi)涵清晰、相對(duì)獨(dú)立；同一層次的各指標(biāo)間應(yīng)盡量不相互重疊，相互間不存在因果關(guān)系。3 指標(biāo)應(yīng)具有代表性，能很好地反映研究對(duì)象某方面的特性。4 指標(biāo)應(yīng)可行，符合客觀實(shí)際水平，有穩(wěn)定的數(shù)據(jù)來(lái)源，易于操作，也就是應(yīng)具有可測(cè)性。 指標(biāo)體系的確定具有很大的主觀隨意性。在實(shí)際應(yīng)用中，專(zhuān)

33、家調(diào)研法是一種常用的方法。該法的關(guān)鍵是物色專(zhuān)家以及確定專(zhuān)家的人數(shù)。 注意：在對(duì)備選方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)之前，要注意評(píng)價(jià)指標(biāo)類(lèi)型的一致化處理。有些指標(biāo)是正指標(biāo)，有些指標(biāo)是逆指標(biāo)，有些指標(biāo)是定量的，有些指標(biāo)是定性的。指標(biāo)處理中要保持同趨勢(shì)化，以保證指標(biāo)間的可比性。對(duì)于效益型指標(biāo)，越大越好；對(duì)于成本型指標(biāo)，則越小越好；對(duì)于區(qū)間型指標(biāo)，屬性值在某一固定區(qū)間為最好，這就要求對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)屬性值進(jìn)行歸一化處理。對(duì)于定性指標(biāo)首先要經(jīng)過(guò)各種處理，使其轉(zhuǎn)化成數(shù)量表示的指標(biāo)。對(duì)于定量指標(biāo)，其性質(zhì)和量剛也有不同，造成了各指標(biāo)間的不可共度性。需要對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)作無(wú)量剛化處理。三 指標(biāo)權(quán)重的確定明確確定指標(biāo)權(quán)重的意義加權(quán)方法：經(jīng)驗(yàn)

34、加權(quán)（定性加權(quán)）、 數(shù)學(xué)加權(quán)（定量加權(quán)） 主觀賦權(quán)、客觀賦權(quán)賦權(quán)方法簡(jiǎn)評(píng) 為了體現(xiàn)各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的作用地位以及重要程度，在指標(biāo)體系確定后，必須對(duì)各指標(biāo)賦予不同的權(quán)重系數(shù)。權(quán)重是以某種數(shù)量形式對(duì)比、權(quán)衡被評(píng)價(jià)事物總體中諸因素相對(duì)重要程度的量值。合理確定權(quán)重對(duì)評(píng)價(jià)或決策有著重要意義。明確指標(biāo)權(quán)重的意義指標(biāo)的權(quán)重是指標(biāo)評(píng)價(jià)過(guò)程中其相對(duì)重要程度的一種主觀客觀度量的反映。確定權(quán)重也稱加權(quán)，它表示對(duì)某指標(biāo)重要程度的定量分配。加權(quán)的方法大體上可以分為兩種：（1）經(jīng)驗(yàn)加權(quán)，也稱定性加權(quán)。它的主要優(yōu)點(diǎn)是由專(zhuān)家直接估計(jì)，簡(jiǎn)便易行。（2）數(shù)學(xué)加權(quán)，也稱定量加權(quán)。它以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)原理為背景，間接生成，具有較強(qiáng)的科學(xué)性。四 評(píng)價(jià)方法的選擇評(píng)價(jià)方法的歷史沿革評(píng)價(jià)方法的種類(lèi) （1）專(zhuān)家評(píng)價(jià)法：專(zhuān)家打分法 （2）運(yùn)籌學(xué)等數(shù)學(xué)方法：AHP、DEA等 （3）新型評(píng)價(jià)法：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（BP)、灰色評(píng)價(jià)等 （4）混合方法：AHP-模糊綜合評(píng)價(jià)等評(píng)價(jià)方