第三章评价决策

第一节概述第二节评价目标第三节简单评价法第四节评分法第五节技术——经济评价法第三章评价与决策方法第六节模糊评价法第三章评价与决策方法第一节概述工程设计的三个特点：约束性、多解性、相对性设计结果的多方案性对设计方案进行评价根据评价结果进行决策一、评价的类型评价方案的完善程度评价解答方案与所提问题的相符程度评定最优解答方案评定某项特性的最优值第三章评价与决策方法评价过程中的几项主要工作第三章评价与决策方法选定评价准则。如：成本低、寿命长、结构简单、可靠性高等等为评价准则选定度量尺度。即评价好坏的标准确定评价对象有关各项准则的价值。即按预定度量尺度对评价对象进行评定对各单独评价值进行合成，以便对评价对象做出总的比较二、评价的意义评价是决策的基础和依据方案评价是提高产品质量的首要前提方案评价有利于提高设计人员的素质，形成合理的知识结构第三章评价与决策方法三、评价的内容技术评价：性能指标、可靠性、有效性、安全性、操作性、保养性、能源消耗等经济评价：成本、利润、实施费用、经营周期（方案的适用周期）、资金回收期等社会评价：政策、环保、资源利用等等第三章评价与决策方法第三章评价与决策方法第二节评价目标评价标准或评价指标一、评价的指标体系投资费用指标使用费用指标劳动生产率提高指标产品成本降低指标时间因素指标质量、品种改善指标劳动条件改善指标特定效益指标耗费性指标效益性指标指标体系定量指标定性指标经营费用指标投资额指标效果系数指标二、评价目标树工程设计的各个阶段，对多种方案都要进行评价决策，逐步优化。评价目标一般有三个方面。3、社会目标国家政策、国际惯例、资源、节能、环境污染等。具体的评价目标一般6-10项，过多可能影响主要功能目标。第三章评价与决策方法1、技术目标技术性能、工艺性、可靠性、自动化程度等。2、经济目标成本、利润、投资额、回报率、市场寿命等。为比较各目标的重要程度，定量评价时要设加权系数。一般各加权系数qi1，而∑qi=1。总目标为b，一阶子目标为b1，b2…，二阶子目标为b11，b12，…，b21，b22，…。依此类推。加权系数也有一阶加权系数q1，q2，…，二阶加权系数q11，q12，…，q21，q22，…。子目标加权系数之和等于上一级目标的加权系数。评价目标树如下图所示。第三章评价与决策方法第三章评价与决策方法ZZ11g1g11Z12g1g12Z21g2g21Z22g2g22Z23g2g23Z1g1Z2g1Z111g1g11g111Z112g1g11g112g1g2g11g12g21g22g23g111g112三、目标重要性系数（加权系数）加权系数是反映评价目标重要程度的量化系数，加权系数越大，重要程度越高；加权系数通常进行归一化处理。即：1ig加权系数的确定方法：经验法判别表计算法根据经验人为地确定各评价目标的加权系数第三章评价与决策方法比较目标1比较目标2比较目标3……评价目标1—评价目标2—评价目标3—……—比较目标评价目标12k13kmk121k23kmk2mk332k31k1mk2mk3mkikijkijigiikk1ig判别计算表第三章评价与决策方法第三章评价与决策方法常用评价法一、简单评价法二、评分法三、技术—经济评价法四、模糊评价法第三章评价与决策方法第三节简单评价法点评价法方案评价目标ABC满足功能要求+++成本在规定范围内-++加工装配可行+？+使用维护方便+-+满足人机学要求-++总评+？++5++：好；-：不好；？：信息不足第三章评价与决策方法简单评价法名次计分法排序计分一致性检验对n个被评方案进行评分，名次最高者计n分，最低者计1分，最后把各专家对方案的评分进行求和，得到各方案的总名次分。总名次分最高者最优。一致性系数C:)7.0()(1232要求：nnmSCn——专家数m——方案数S——各方案总分的差分和nXXSii/)(22iX——第i个方案的总分第三章评价与决策方法第四节评分法确定评分标准（5分制或10分制）进行集体评分统计总分（分值相加法、分值相乘法、均值法、相对法、加权计分法）第三章评价与决策方法评分法一般用5分制，以0~5分表示。对应中间值可用直线插入法求得。A、B、C三种电池的主要性能目标见下表，试评价决策出较好的电池。例1:第三章评价与决策方法解：评价目标树见下图。评分线图第三章评价与决策方法求出各方案的相应分值列于下表评价结果：方案A各种总分均为最高，为最优方案。但成本较高，应采取措施降低成本。第三章评价与决策方法第五节技术—经济评价法对方案进行技术评价——求方案的技术价一、技术评价确定评价目标确定评价指标技术价总评确定各对象的技术价max11max1PgPgPgPWniiiniiniiit理想方案技术价=1可选方案技术价=0.65第三章评价与决策方法二、经济评价对方案进行经济评价——求方案的经济价HHHHWe217.0H——实际制造成本，包括材料费、工资费、管理费等（估算值）H2——允许制造成本（市场最低价格）H1——理想制造成本（=0.7H2）理想方案经济价=1可行方案经济价=0.7第三章评价与决策方法1求总价值三、技术——经济综合评价)(210etet0直线法：抛物线法：第三章评价与决策方法2作优度图可选方案110.70.65WeWt第三章评价与决策方法3作价值剖面图(一般只对两个较优方案)121gW111gW222gW323gW424gW525gW626gW212gW313gW414gW515gW616gWig方案1方案21tW2tW第三章评价与决策方法四、技术——经济综合评价步骤65.0eW初选方案建立目标树，确定评价目标确定重要性系数，评分igijW技术价经济价tWeW总价值0W将，填入优度图tWeW作价值剖面图初步剔除剔除7.0eW剔除分析数据，提出改进措施，消除薄弱环节决策第三章评价与决策方法高速专用磨床的主轴前支承有三排深沟球轴承、三瓦液体动压轴承和球面液体静压轴承三种方案。已知各方案的技术指标b1i、W2i、W3i及加权系数qi如图所示，和各方案的生产成本Hi及理想成本HI，试评价决策出较好方案。例2：解：下图为技术评价目标树及加权系数。第三章评价与决策方法技术评价目标树第三章评价与决策方法三种轴承的技术评价结果如下表。5分制，bmax=5三种轴承的经济评价如下表605.0555.066.0333WtWtWt分别为:优度图如图所示评价决策准备采用滚动轴承方案，要求进一步提高技术水平。第三章评价与决策方法第六节模糊评价法根据评价目标bi及其加权系数qi建立评价目标集B=（b1，b2，…，bn）和加权系数集Q=（q1，q2，…，qn）。根据评价标准pi建立评价集P=（p1，p2，…，pm）。求出各方案评价目标对于不同评价标准的隶属度，建立各方案的模糊评价矩阵，按一定模型合成模糊矩阵，求出考虑加权的综合模糊评价，折算为按百分比表示的隶属度。用最大隶属度原则评价方案优劣顺序，决策采用何种方案，下面举例说明。第三章评价与决策方法对建立某计算机管理系统的三个方案进行评价决策。投资控制在30万元以内，15万元为中，低于5万元为优。要求性能完善、建成周期短。方案和评价目标情况见下表。例3评价目标树见下图第三章评价与决策方法第三章评价与决策方法评价目标集B=（投资，性能，…，周期）评价集P=（优，中，…，差）加权系数集Q=（0.2，0.55，…，0.25）对投资求隶属度：先用隶属函数求隶属度，在模糊数学的十几种隶属函数中，选直线隶属函数，求隶属度如下图。投资隶属度隶属度函数式为：优：)15(0)155(51515)50(1)(ccccc)30(0)3015(153030)15(1)155(5155)5(0)(cccccccc中：差：)30(1)3015(153015)15(0)(ccccc三方案对投资评价集的隶属度r分别为：RI1={0，0.13，0.87}RII1={0.3，0.7，0}RIII1={0.9，0.1，0}对性能求隶属度，可用统计法，请若干位专家进行性能的优、中、差评价，三个方案的统计比例分别为RI2={0.95，0.05，0}RII2={0.05，0.80，0.15}RIII2={0.10，0.30，0.60}对周期隶属度，同样用统计法求得：RI3={0.85，0.10，0.05}RII3={0.20，0.60，0.20}RIII2={0.10，0.20，0.70}三个方案的模糊评价矩阵分别为：05.010.085.0005.095.087.013.00IR20.060.020.015.080.005.007.03.0IIR7.02.01.06.03.01.001.09.0IIIR考虑加权的综合模糊评价可用取小取大法M（∧，∨）：q∧r=min(q，r)；q∨r=max(q，r)。综合模糊评价：Z=Q·R=[Z1Z2…Zj…Zm]Zj=(q1∧r1j)∨(q2∧r2j)∨…∨(qn∧rnj)(j=1，2，…，m)按M（∧，∨）法求各方案的综合模糊评价如下：经归一化处理，各Z值折算为按百分比表示的隶属度：)227.0,148.0,625.0()2.013.055.02.0,2.013.055.013.0,2.013.055.055.0(1ZZI=ARI={0.55，0.13，0.2}ZII=ARII={0.2，0.55，0.2}ZIII=ARIII={0.2，0.3，0.55}同理得：ZII={0.21，0.58，0.21}ZIII={0.190，0.286，0.524}M（∧，∨）法突出了加权系数和隶属度中主要因素的影响，但会丢失部分信息。在评价目标较多、加权系数绝对值小的情况，可用乘加运算法。乘加运算法M（*+）：niijijmjrqZ1),,2,1(按最大隶属度评价决策方案优劣顺序为：I，II，III。第三章评价与决策方法现用M（*+）法求各方案的综合模糊评价如下：]146.0,066.0,788.0[1725.00785.0935.0)1725.0,0785.0,935.0(1725.005.025.0055.08.02.00785.01.025.005.055.013.02.0935.085.025.025.055.002.0]1325.0,73.0,1375.0[1325.02.025.015.055.002.073.06.025.08.055.07.02.01375.02.025.005.055.03.02.0]505.0,235.0,26.0[505.07.025.06.055.002.0235.02.025.03.055.01.02.026.01.025.01.055.09.02.0得：]146.0,066.0,788.0[IZ]1325.0,73.0,1375.0[IIZ]505.0,235.0,26.0[IIIZ