系統(tǒng)分析與評價(jià)(píngjià)第一頁，共36頁。一、系統(tǒng)分析一般說來，系統(tǒng)分析就是從系統(tǒng)總體出發(fā)，對需要改進(jìn)的已有系統(tǒng)和準(zhǔn)備創(chuàng)建的新系統(tǒng)使用科學(xué)的方法和工具，對系統(tǒng)目標(biāo)、功能、環(huán)境、費(fèi)用效益進(jìn)行調(diào)查研究，并收集、分析和處理有關(guān)資料和數(shù)據(jù)，據(jù)此建立若干備用方案和必要的模型，進(jìn)行模擬、仿真實(shí)驗(yàn)，把實(shí)驗(yàn)、分析、計(jì)算的各種結(jié)果進(jìn)行比較和評價(jià)，并對系統(tǒng)的環(huán)境和發(fā)展作出預(yù)測，在若干選定的目標(biāo)和準(zhǔn)則下，為選擇對系統(tǒng)整體效益最佳的決策提供理論和實(shí)驗(yàn)。與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析不同，對系統(tǒng)進(jìn)行定性和定量分析。不僅分析技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面(fāngmiàn)的有關(guān)問題，而且還分析包括政策、組織體制、信息、物流等各有關(guān)方面(fāngmiàn)的問題。第二頁，共36頁。系統(tǒng)分析是一種輔助決策工具。借助系統(tǒng)分析，決策者可以獲得對問題的綜合和整體的認(rèn)識(shí)，既不忽略內(nèi)部個(gè)因素的相關(guān)關(guān)系，又能顧及外部環(huán)境變化帶來的應(yīng)響。特別是借助于各種模型、模擬實(shí)驗(yàn)和定量計(jì)算，可以為決策者提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。顯然，科學(xué)(kēxué)的系統(tǒng)分析會(huì)使決策建立在科學(xué)(kēxué)的基礎(chǔ)上，以最有效的策略解決復(fù)雜的問題，期待順利達(dá)到各項(xiàng)目標(biāo)。系統(tǒng)分析的目的和作用如下：系統(tǒng)問題系統(tǒng)分析最優(yōu)系統(tǒng)方案第三頁，共36頁。系統(tǒng)分析的基本內(nèi)容(nèiróng)和步驟⑴闡明問題⑵進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析⑶進(jìn)行調(diào)查研究、資料收集(shōují)和分析⑷提出若干解決問題備選方案，建立評價(jià)指標(biāo)體系和標(biāo)準(zhǔn)⑸建立模型,優(yōu)選方案⑹提供系統(tǒng)工程分析報(bào)告第四頁，共36頁。系統(tǒng)分析的原則(yuánzé):⑴整體性與目的性⑵遞階分層分解和綜合協(xié)調(diào)⑶長期利益與當(dāng)前利益相結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益(jīnɡjìxiàoyì)與社會(huì)效益相結(jié)合⑷以定量分析為主，并與定性分析相結(jié)合第五頁，共36頁。礦山(kuàngshān)系統(tǒng)分析礦山(kuàngshān)系統(tǒng)分析是一種科學(xué)的整體分析技術(shù)和決策方法，他幫助決策者為實(shí)現(xiàn)某種目標(biāo)而進(jìn)行系統(tǒng)的研究和論證，提供完善、準(zhǔn)確可靠地綜合資料，也可以說是一種解決問題的研究方略，根據(jù)系統(tǒng)科學(xué)的理論和方法論，應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)的成果，借鑒各個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在不確定的情況下，按照決策者提出的問題，通過充分調(diào)查分析，找出合理的目標(biāo)和各種可行方案，憑借理論分析和直覺判斷，對這些方案的成本效果和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行比較，提出建議，供決策在復(fù)雜的問題中作出最佳選擇。第六頁，共36頁。1.礦山(kuàngshān)系統(tǒng)分析的要素礦山系統(tǒng)分析的基本要素有：目標(biāo)、可行方案、費(fèi)用、模型、效果、準(zhǔn)則和結(jié)論。（1）目標(biāo)。系統(tǒng)的目標(biāo)就是對系統(tǒng)的要求，是系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)。系統(tǒng)分析人員首先要了解領(lǐng)導(dǎo)者的意圖，明確存在的問題，確定系統(tǒng)的目標(biāo)。（2）可行方案?？尚蟹桨甘侵改軌?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)的各種可能的途徑、措施和辦法。其中哪一種方案最佳，是系統(tǒng)分析要解決的問題。（3）費(fèi)用。費(fèi)用是每一個(gè)方案用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)需要消耗的資源。系統(tǒng)分析要研究費(fèi)用的構(gòu)成，計(jì)算系統(tǒng)的總費(fèi)用、初期費(fèi)用和單位費(fèi)用。由于各種方案的費(fèi)用構(gòu)成可能很不一樣，所以必須(bìxū)用同一種方法估計(jì)他們，這樣才能進(jìn)行有意義的比較。第七頁，共36頁。（4）模型。系統(tǒng)對本質(zhì)的描述，是方案的表達(dá)形式。借助模型可對不同方案進(jìn)行分析、計(jì)算和模擬，以獲得各種(ɡèzhǒnɡ)方案的性能、數(shù)據(jù)和其他信息。（5）效果。系統(tǒng)達(dá)到目標(biāo)所取得的成果即效果，衡量效果的尺度是效益和有效性，必須用同一種方法估計(jì)他們，這樣才能進(jìn)行直接的比較。（6）準(zhǔn)則。準(zhǔn)則是目標(biāo)的具體化，是系統(tǒng)價(jià)值的度量，用以評價(jià)各種(ɡèzhǒnɡ)可行方案的優(yōu)劣。準(zhǔn)則必須定的恰當(dāng)，而且便于度量。（7）結(jié)論。結(jié)論是系統(tǒng)分析得到的結(jié)果，有著具體的報(bào)告、建議和意見等。結(jié)論應(yīng)該闡述問題實(shí)質(zhì)所在，并在提出處理問題的建議，但一般不進(jìn)行決策。第八頁，共36頁。2.礦山(kuàngshān)系統(tǒng)分析的原則整體性原則在進(jìn)行礦山分析時(shí)，首先確定所給定系統(tǒng)的邊界范圍，把它從周圍的系統(tǒng)中劃分出來，同時(shí)(tóngshí)逐級(jí)遞階分解這個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分，并規(guī)定他們之間的基本相互關(guān)系。內(nèi)外因素相關(guān)性原則確定給定系統(tǒng)與外部有關(guān)系統(tǒng)的相互作用以及內(nèi)部個(gè)子系統(tǒng)間的相互作用，內(nèi)部因素可控，外部因素不可控，處理時(shí)把內(nèi)部因素作為決策變量，外部因素作為約束條件。第九頁，共36頁。局部總體效益相結(jié)合堅(jiān)持“系統(tǒng)效益總體最優(yōu)，局部效益服從總體效益”的原則。定性分析與定量分析相結(jié)合定量分析是指采用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行的數(shù)量指標(biāo)的分析，但是由于政治因素、心理因素、社會(huì)效果、精神效果的影響，還無法建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行定量分析，只能(zhīnénɡ)依靠人的經(jīng)驗(yàn)和判斷力進(jìn)行定性分析。因此在系統(tǒng)分析中，定性分析不可忽視，必須把定性分析和定量分析結(jié)合起來綜合分析，或者兩者交叉進(jìn)行，才達(dá)到系統(tǒng)選優(yōu)的目的。第十頁，共36頁。3.礦山(kuàngshān)系統(tǒng)分析步驟第十一頁，共36頁。例一：某發(fā)電廠環(huán)境工程的系統(tǒng)分析。⑴問題：根據(jù)發(fā)電廠的技術(shù)參數(shù)，模擬分析一個(gè)發(fā)電廠煙囪排放的煙塵與SO2在大氣中的擴(kuò)散及污染情況，并提出污染治理方案。⑵確定模擬分析流程,見下圖。⑶基本數(shù)據(jù)調(diào)查。發(fā)電廠的技術(shù)參數(shù)如下。①機(jī)組：2×1200kW。②鍋爐：2×65t/h，1×35t/h。③除塵：一級(jí)旋風(fēng)除塵器，效率(xiàolǜ)；二級(jí)文丘里除塵器，效率(xiàolǜ)。④煙囪:高度H=45m；出口直徑=2m；出口煙氣溫度T=60℃⑤燃料：本地區(qū)褐煤，每天700t，低品位；發(fā)熱量。⑥燃煤的化學(xué)成分：含水分灰分揮發(fā)成分2.33％48.07％11％第十二頁，共36頁。（1）確定模擬(mónǐ)分析流程如圖：計(jì)算區(qū)域選定擴(kuò)散過程的數(shù)學(xué)模式污染源參數(shù)模式化

模擬擴(kuò)散預(yù)測的濃度分布與標(biāo)準(zhǔn)比較超標(biāo)區(qū)域的確定氣象參數(shù)模式化排污標(biāo)準(zhǔn)第十三頁，共36頁。（2）進(jìn)行(jìnxíng)理論分析及計(jì)算①理論(lǐlùn)煙量：Q=Q0+1.061(α-1)AIR0=41.67m3/s②煙囪排出(páichū)煙塵量③排出的SO2量第十四頁，共36頁。（3）模擬(mónǐ)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)的比較如下面(xiàmian)表格：煙囪高度煙塵SO2模擬值標(biāo)準(zhǔn)超過倍數(shù)模擬值標(biāo)準(zhǔn)超過倍數(shù)45m823.1kg/h170kg/h4.841844kg/h170kg/h10.84第十五頁，共36頁。（4）治理污染方案(fāngàn)的選擇煙塵和SO2兩項(xiàng)排污(páiwū)都超過了國家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)想的解決排污(páiwū)方案有：①修建一座高煙囪，增大其擴(kuò)散能力②提高除塵器效率③改變?nèi)紵椒?，減少飛灰份額④改用優(yōu)質(zhì)煤.可用外地優(yōu)質(zhì)煤代替本地區(qū)的褐煤。兩種不同煤的參數(shù)對比見下表：種煤工業(yè)分析元素分析QDT′

參考價(jià)格(元/噸)含水分％含灰分％Cq％Hq％Oq％Nq％Sq％褐煤2.3348.0743.881.101.570.222.834027kcal/kg28優(yōu)質(zhì)煤1.0610.3281.183.482.121.420.428585kcal/kg40第十六頁，共36頁。改用優(yōu)質(zhì)(yōuzhì)煤后，煤塵與SO2的排放量估算如下：改用優(yōu)質(zhì)(yōuzhì)煤后，煤塵與SO2的排放量估算如下：可見煙塵(yānchén)與SO2排放量均小于標(biāo)準(zhǔn)量第十七頁，共36頁。例2：第十八頁，共36頁。確定給定系統(tǒng)與外部有關(guān)系統(tǒng)的相互作用以及內(nèi)部個(gè)子系統(tǒng)間的相互作用，內(nèi)部因素可控，外部因素不可控，處理時(shí)把內(nèi)部因素作為決策變量，外部因素作為約束條件。費(fèi)用是每一個(gè)方案用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)需要消耗的資源。⑥燃煤的化學(xué)成分：礦山(kuàngshān)系統(tǒng)分析的要素第二十九頁，共36頁。（4）治理污染方案(fāngàn)的選擇第三十一頁，共36頁。如可采用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型、投入產(chǎn)出模型、計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型和經(jīng)濟(jì)控制論模型等數(shù)學(xué)模型。約束(yuēshù)流網(wǎng)絡(luò)問題；如可采用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型、投入產(chǎn)出模型、計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型和經(jīng)濟(jì)控制論模型等數(shù)學(xué)模型。⑵確定模擬分析流程,見下圖。半約束流網(wǎng)絡(luò)(wǎngluò)問題如下面(xiàmian)表格：①修建一座高煙囪，增大其擴(kuò)散能力（4）治理污染方案(fāngàn)的選擇某發(fā)電廠環(huán)境工程的系統(tǒng)分析。第十九頁，共36頁。第二十頁，共36頁。礦井(kuàngjǐng)通風(fēng)系統(tǒng)第二十一頁，共36頁。第二十二頁，共36頁。第二十三頁，共36頁。建立(jiànlì)運(yùn)籌學(xué)模型第二十四頁，共36頁。運(yùn)籌學(xué)建模運(yùn)籌學(xué)問題1.約束(yuēshù)流網(wǎng)絡(luò)問題；第二十五頁，共36頁。第二十六頁，共36頁。第二十七頁，共36頁。2.半約束流網(wǎng)絡(luò)(wǎngluò)問題第二十八頁，共36頁。第二十九頁，共36頁。第三十頁，共36頁。尋找(xúnzhǎo)最優(yōu)化方案第三十一頁，共36頁。二.系統(tǒng)(xìtǒng)評價(jià)概念：系統(tǒng)評價(jià)是對新開發(fā)的或改建的系統(tǒng)。根據(jù)預(yù)定的系統(tǒng)目標(biāo)，用系統(tǒng)分析的方法，從技術(shù)(jìshù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)等方面對系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各種方案進(jìn)行評審和選擇，以確定最優(yōu)或次優(yōu)或滿意的系統(tǒng)方案。第三十二頁，共36頁。系統(tǒng)(xìtǒng)評價(jià)步驟系統(tǒng)評價(jià)一般包括：①明確系統(tǒng)方案的目標(biāo)體系和約束條件，②確定評價(jià)項(xiàng)目和指標(biāo)體系，③制定評價(jià)方法并收集有關(guān)資料，④可行性研究，⑤技術(shù)(jìshù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)，⑥綜合評價(jià)。第三十三頁，共36頁。系統(tǒng)(xìtǒng)評價(jià)的項(xiàng)目系統(tǒng)評價(jià)必須有多種項(xiàng)目和相應(yīng)的指標(biāo)組成評價(jià)體系。根據(jù)不同系統(tǒng)所強(qiáng)調(diào)的不同評價(jià)要素，可以組成不同的評價(jià)項(xiàng)目和指標(biāo)體系。一種(yīzhǒnɡ)綜合評價(jià)項(xiàng)目和指標(biāo)體系見下表。①專家評估。由專家根據(jù)本人的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)直接判斷來進(jìn)行評價(jià)。常用的有特爾斐法、評分法、表決法和檢查表法等。②技術(shù)經(jīng)濟(jì)評估。以價(jià)值的各種表現(xiàn)形式來計(jì)算系統(tǒng)的效益而達(dá)到評價(jià)的目的。如凈現(xiàn)值法（NPV法）、利潤指數(shù)法（PI法）、內(nèi)部報(bào)酬率法（IRR法）和索別爾曼法等。第三十四頁，共36頁。根據(jù)預(yù)定的系統(tǒng)目標(biāo)，用系統(tǒng)分析的方法，從技術(shù)(jìshù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)等方面對系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各種方案進(jìn)行評審和選擇，以確定最優(yōu)或次優(yōu)或滿意的系統(tǒng)方案。第二十一頁，共36頁。礦井(kuàngjǐng)通風(fēng)系統(tǒng)準(zhǔn)則必須定的恰當(dāng)，而且便于度量。準(zhǔn)則是目標(biāo)的具體化，是系統(tǒng)價(jià)值的度量，用以評價(jià)各種(ɡèzhǒnɡ)可行方案的優(yōu)劣。⑥燃煤的化學(xué)成分：②鍋爐：2×65t/h，1×35t/h。礦山(kuàngshān)系統(tǒng)分析的要素如可采用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型、投入產(chǎn)出模型、計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型和經(jīng)