馬妍 齊繼東
摘 要 系統(tǒng)工程是興起于上個(gè)世紀(jì)中期的具有高度綜合性的學(xué)科之一。該理論非常強(qiáng)調(diào)從整體協(xié)調(diào)的角度,借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢,綜合應(yīng)用社會(huì)學(xué)科與自然學(xué)科當(dāng)中的有關(guān)理論和方法,分析和研究系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)信息、系統(tǒng)要素以及系統(tǒng)反饋等,最終實(shí)現(xiàn)規(guī)劃的最優(yōu)化、設(shè)計(jì)的最優(yōu)化、管理的最優(yōu)化以及控制的最優(yōu)化。在本文中,筆者重點(diǎn)論述和探討了以系統(tǒng)工程理論為基礎(chǔ)的決策支持方法問題。
關(guān)鍵詞 系統(tǒng)工程理論 決策支持方法 分析研究
中圖分類號(hào):TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Based on the Theory of Decision Support Systems Engineering Approach
MA Yan, QI Jidong
(Military Transportation University, Tianjin 300161)
Abstract Systems engineering is the rise in the mid-century, highly integrated disciplines. The theory is emphasized from the perspective of overall coordination, by means of computer technology, the advantages of integrated application of natural and social sciences and related disciplines among the theories and methods of analysis and research system architecture, system information, system elements and system feedback, and ultimately achieve planning the optimization, design optimization, management, optimization and control optimization. In this article, the author focuses on and explores the theory of systems engineering-based decision support methods.
Key words systems engineering theory; decision support methods; analysis
1 概述
系統(tǒng)工程理論最初誕生于上個(gè)世紀(jì)的中期,該理論是典型的綜合性學(xué)科,設(shè)計(jì)的領(lǐng)域非常之多,例如信息理論、控制理論、系統(tǒng)理論、決策理論、協(xié)同學(xué)理論、大系統(tǒng)理論、突變學(xué)理論、超循環(huán)學(xué)理論、系統(tǒng)過程理論、耗散結(jié)構(gòu)理論、模擬技術(shù)以及仿真技術(shù)等等。系統(tǒng)工程理論非常強(qiáng)調(diào)整體協(xié)調(diào),因此非常采用系統(tǒng)理論的方法、技術(shù)、思想來保證規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、管理、控制等方面的合理性。目前,社會(huì)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境以及管理環(huán)境均發(fā)生了很大的改變,利用系統(tǒng)工程理論來為決策提供支持。
任何一項(xiàng)決策均可以當(dāng)作一項(xiàng)系統(tǒng)工程來做,這主要是因?yàn)闆Q策滿足了系統(tǒng)的各個(gè)要素要求。第一,以系統(tǒng)要素的觀點(diǎn)來看,決策要素符合系統(tǒng)要素的相關(guān)要求,即包括決策主體、決策客體、決策對(duì)象以及密切關(guān)系決策本身的其他有關(guān)事務(wù)、有關(guān)組織和有關(guān)利益者。第二,以系統(tǒng)要素之間聯(lián)系的觀點(diǎn)來看,決策要素之間聯(lián)系符合系統(tǒng)要素之間聯(lián)系的要求。即“主體與主體之間的聯(lián)系”、“主體與客體之間的聯(lián)系”、“客體與客體之間的聯(lián)系”。第三,以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)來看,決策結(jié)構(gòu)符合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求。即不管是何種類型的決策均具有特定的結(jié)構(gòu)形式,并且決策要素與決策要素之間的聯(lián)系決定了這種結(jié)構(gòu)形式。第四,以系統(tǒng)的矛盾、目標(biāo)、環(huán)境特點(diǎn)來看,決策的的矛盾、目標(biāo)、環(huán)境特點(diǎn)符合系統(tǒng)的矛盾、目標(biāo)、環(huán)境特點(diǎn)的要求。即所有的決策均是以某個(gè)決策目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)、在特定的環(huán)境中開展的,因而具有特定的內(nèi)在矛盾性,最終構(gòu)成了決策系統(tǒng)的內(nèi)部矛盾、目標(biāo)以及環(huán)境。
2 以系統(tǒng)工程理論為基礎(chǔ)的決策支持方法分析
在通常意義上,決策主要是指為了達(dá)成某種或者某些特定的目標(biāo)而在多個(gè)可行方案當(dāng)中選擇出來的能夠在最大程度上滿足要求的方案。所以,我們?nèi)绻麖倪@個(gè)意義上來說,決策不但是指一種過程中,更是一種對(duì)方案的選擇行為。以系統(tǒng)工程理論為基礎(chǔ)的決策支持方法大致可以分為四個(gè)流程:
首先,重視事前調(diào)查研究,明確決策目標(biāo)。事前調(diào)查的主要目的就是使問題性質(zhì)、問題范圍、問題程度以及問題后果,同時(shí)調(diào)查清楚導(dǎo)致該問題的原因有哪些。但是需要注意的是,在進(jìn)行調(diào)查研究的過程中,必須要明確什么是主要矛盾,也就是分清楚什么是有價(jià)值的問題,什么是沒有價(jià)值的問題。只有明確這些問題,才能夠更加有效、高效地確定相關(guān)解決對(duì)策。
同時(shí),在目標(biāo)的確定方面必須要謹(jǐn)慎,因?yàn)槟繕?biāo)要直接決定決策系統(tǒng)的趨向以及整個(gè)過程。只有明確目標(biāo),后續(xù)的工作才能夠開始。在確定目標(biāo)的過程中必須要有明確的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,該準(zhǔn)則要具有高度的科學(xué)性和可操作性,可以有效界定決策目標(biāo)的層次關(guān)系、約束條件。
其次,擬制方案,分析評(píng)估,編制決策收益表。擬制方案時(shí)需要注意:方案與目標(biāo)的一致性;備選方案的完整性;備選方案的多樣性;方案之間的差異性;擬制方案的創(chuàng)新性。方案是否可行,要進(jìn)行可行性研究和分析評(píng)估。對(duì)于經(jīng)過可行性研究的備選決策方案,要預(yù)測每個(gè)方案可能發(fā)生的狀態(tài),即自然狀態(tài),并計(jì)算不同方案在不同自然狀態(tài)下的益損值,編制決策益損表。
該決策益損表應(yīng)該包括以下內(nèi)容:第一,備選決策方案( = 1,2,3,……,)。指經(jīng)過可行性研究認(rèn)為可行的決策方案。所有的備選方案 = {}構(gòu)成的集合稱為決策空間。第二,自然狀態(tài)( = 1,2,3,……,)。指某個(gè)備選可行方案實(shí)施中可能遇到或發(fā)生的狀態(tài),如環(huán)境因素的變化等。所有能出現(xiàn)的自然狀態(tài)構(gòu)成的集合 = {}稱狀態(tài)空間。因?yàn)樽匀粻顟B(tài)的出現(xiàn)不以人的意志為轉(zhuǎn)移,所以只能用概率加以描述。( = 1,2,3,……,)表示第種自然狀態(tài)可能發(fā)生或出現(xiàn)的概率值。這些自然狀態(tài)發(fā)生的可能性是相互排斥的,所以有。 第三,益損值。它是對(duì)各方案可行性研究基礎(chǔ)上,通過分析計(jì)算每個(gè)方案不同自然狀態(tài)下的益損值,一般用貨幣值表示。顯然是自然狀態(tài)出現(xiàn)概率和決策方案的函數(shù),即 =(,)。
最后,方案選優(yōu),實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。選優(yōu)是系統(tǒng)決策實(shí)踐本身所固有的特性。系統(tǒng)決策要對(duì)各種可供選擇的方案,權(quán)衡利弊,從中選一或綜合為一,以決策益損值為依據(jù),運(yùn)用不同的決策標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行決策分析,選擇最優(yōu)方案。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉占偉,鄧四二,滕弘飛.復(fù)雜工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)方法綜述[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù),2003(12):125-126.
[2] 周東祥,仲輝,鄧睿,李群,王維平.復(fù)雜系統(tǒng)仿真的可組合問題研究綜述[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2007(8):223-225.
[3] 楊宇航,馮允成.基于仿真的復(fù)雜系統(tǒng)可靠性、可用性和MTBF評(píng)估文獻(xiàn)綜述[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐,2003(2):256-258.