（系统工程专业论文）满意评价方法及其应用研究.pdf

i 嚣i i t i 交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 评价活动广泛的存在于社会生活的各个领域。从最初的行业经济效益 评价到生活质量评价、人员素质评价、大气环境质量评价、竞争力评价到 最近几年的可持续性发展评价、人员时序综合素质评价，综合评价技术已 经深入到社会发展的各个领域和层次，正为人们f 确认识事物、科学做出 决策发挥着越来越重要的作用。分析人类智能对信息处理的决策行为，不 难发现，人类正常行为的控制与决策，都不追求“最优”，而是自然地遵 循能“满意”地解决问题的原则。 在综合评价问题中时时体现着满意解原则，然而关于满意优化原理与 方法在多指标综合评价中的应用研究还十分欠缺。本文尝试在综合评价方 法中引入满意解原则，提出满意评价方法和满意评价模型。全文共分血章， 第章综述研究问题：第五章总结本文工作及展望进一步研究问题；第二 章对综合评价原理及基本方法，第三章对满意优化原理、满意解原则及方 法，第四章对满意评价方法的提出、计算模型的构造及实例分析，做了较 为洋细的介绍。论文主要包括以下几个方面的内容： 讨论了满意优化方法和综合评价方法的发展现状，分析了满意优化方 法在处理优化问题中的优越性和提出在综合评价方法中引入满意原则的 必然性。 介绍了综合评价基本理论，以系统的观点讨论了综合评价原理、综合 评价体系的建立。讨论了常用的三种多指标综合评价模型，分析了它们的 适用范围和优劣性，重点研究了评价指标的无量纲化方法和权藿的确定方 法。 分析了满意解原则研究了评价满意解性能的满意度函数。通过定义 综合满意度函数的方式，讨论了一类多目标满意优化计算模型。对该模型 中出现的各指标满意度的综合分析即求得综合满意度的方法进行了详细 的讨论。 提出满意综合评价方法，详细地讨论了满意综合评价方法的评价思 路、满意综合评价模型的构造及对定性、定量指标的满意度确定方法。重 点研究了用集对分析思想求得定性指标的满意度方法e 提出了一种基于决 西南交通大学硕士研究生学位论文第1i 页 策有满蒽发明柄蒽绿台评价模型，结合评价实例对满意综合评价模型进行 了分析和实现说明，并与其他评价模型进行了比较。 最后总结了本文的研究工作及展望进一步研究问题。 通过本文的工作- 我们进一步认识到，对满意优化方法在综合评价方 法中的应用研究，对综合评价方法的理论和应用方面都具有重要意义。 关键词：满意优化；综合评价；满意度；集对分析 西南交通大学硕士研究生学位论文第| | i 页 a b s t r a c t e v a l u a t i o ne x i s t sw i d e l yi na l lf i e l d so f s o c i e t yl i f e f r o mp r i m a lv o c a t i o n e c o l o g i c a l e v a l u a t i o nt o q u a l i t y o fl i f e e v a l u a t i o n ，q u a l i t y o fp e r s o n n e l e v a l u a t i o n ，a t m o , ；p h e r ee n v i r o n m e n te v a l u a t i o n ，c o m p e t i t i v ea b i l i t ye v a l u a t i o n a n dt or e c e n t l yd u r a t i v ed e v e l o p m e n t e v a l u a t i o n ，s y n t h e t i c a lq u a l i t ye v a l u a t i o n o fp e r s o n n e ls e q u e n c e ，s y n t h e t i c a le v a l u a t i o n t e c h n o l o g ya l r e a d yg o e sd e e p i n t oe v e r yf i e l da n da d m i n i s t r a t i v el e v e lo f s o c i e t yd e v e l o p m e n t i tp l a y sa m o r ea n dm o r ei m p o r t a n tr o l ef o rt h a tp e o p l ec o r r e c t l yu n d e r s t a n db u s i n e s s a n dm a k es c i e n t i f i cd e c i s i o n a n a l y z i n gh u m a ni n t e l l i g e n c em a k i n gd e c i s i o n f o ri n f o r m a t i o np r o c e s s ，w en o td i 佑c u l t l yf i n dt h a th u m a n sn a t u r a lc o n t r 0 1 a n dd e c i s i o na r en o t s u i t i n g f o r o p t i m i z a t i o nb u tn a t u r a l l yf o l l o w i n gt h e p r i n c i p l e t h a tp e o p l ec a n s a r i s f a c t o r i l ys e t t l et h ep r o b l e m s t h es y n t h e t i c a le v a l u a t i o na l it i m ei n c a m a t e ss a t i s f a c t o r yp r i n c i p l e 。b u tt h e r e s e a r c ha b o u tt h ea p p l i c a t i o no f s a t i s f a c t o r yo p t i m i z a t i o nt h e o r ya n dm e t h o d i nt h es y n t h e t i c a le v a l u a t i o nm e t h o di sp o o r t h i sp a p e rd o e ss o m eb a s a ls t u d y a b o u tt h et h e o r ya n da p p l i c a t i o nf o rs a t i s f a c t o r yo p t i m i z a t i o np r o b l e m sa n d s y n t h e t i c a le v a l u a t i o np r o b l e m s a n di n t e g r a t e st h er e s e a r c ha b o u tt h et h e o r y a n dm e t h o do fs a t i s f a c t o r yo p t i m i z a t i o nw i t ht h er e s e a r c ha b o u ts y n t h e t i c a l e v a l u a t i o nw h i c hi sa p r a c t i c a ls a t i s f a c t o r yo p t i m i z a t i o np r o b l e m t h i sp a p e rf i r s t l ye x p a t i a t e so nt h ed e v e l o p m e n ta c t u a l i t yo fs a t i s f a c t o r y o p t i m i z a t i o nm e t h o da n ds y n t h e t i c a le v a l u a t i o nm e t h o d ，a n db r i n g sf o r w a r d t h e i n e v i t a b i l i t y o f i n t r o d u c i n gs a t i s f a c t o r yp r i n c i p l e i n t o s y n t h e t i c a l e v a l u a t i o nm e t h o d i ns u c c e s s i o nt h e p a p e rs y s t e m i c a l l y t i d i e s u p t h e s a t i s f a c t o r yo p t i m i z a t i o n m e t h o da n d s y n t h e t i c a l e v a l u a t i o n m e t h o d ， i n t r o d u c e st h r e ek i n ds y n t h e t i c a le v a l u a t i o nm o d e l sa n dd i s g u s s e st h e i ra p p l i e d a r e a ，a d v a n t a g e a n dd i s a d v a n t a g e ；i t a n a l y z e s t h e s a t i s f a c t o r yp r i n c i p l e ， i n t r o d u c e sam u l t i o b j e c t i v es a t i s f a c t o r yo p t i m i z a t i o nm o d e la n dd i s c u s s e s d e t a i l e d l yt h es y n t h e t i c a la n a l y s i sa b o u tt h es a t i s f a c t o r yd e g r e e si nt h i sm o d e l a n dt h e n ，t h ep a p e rp u t sf o r w a r das y n t h e t i c a le v a l u a t i o nm e t h o db a s e d0 1 1t h e s a t i s f a c t o r yt h e o r y h o wt od e s i g n t h e s a t i s f a c t o r y r a t ef u n c t i o na b o u t q u a l i t a t i v ei n d e x e sa n dq u a n t i t a t i v e i n d e x e si sd i s c u s s e da n das y n t h e t i c a l e v a l u a t i o nm o d e lb a s e do ns a t i s f a c t o r yd e g r e eo fd e c i s i o n m a k i n gp e o p l ei s p u tf o r w a r d t w oe x a m p l e sa r eg i v e nt os h o wh o wt op u tt h es a t i s f a c t o r y 西南交通大学硕士研究生学位论文第lv 页 s y n t h e t i c a l e v a l u a t i o nm o d e li n p r a c t i c e a n dt h e p a p e ra n a l y z e s t h e a p p l i c a b i l i t y a n d s u p e r i o r i t y o ft h e m o d e l f i n a l l y a c h i e v e m e n t so ft h e r e s e a r c hw o r ka r es u m m a r i z e da n dt h en e x tr e s e a r c hd i r e c t i o n sa r e p o i n t e do u t t o o f r o mt h ew o r k ，w ef a t h e rr e c o g n i z et h a tt h er e s e a r c ha b o u tt h e a p p l i c a t i o n o fs a t i s f a c t o r yo p t i m i z a t i o nm e t h o di ns y n t h e t i c a le v a l u a t i o nm e t h o dh a sa n i m p o r t a n ts i g n i f i c a t i o nf o rt h et h e o r ya n da p p l i c a t i o no fs y n t h e t i c a le v a l u a t i o n m e t h o d k e yw o r d s ：s a t i s f a c t o r yo p t i m i z a t i o n ；s y n t h e t i c a le v a l u a t i o n ；s a t i s f a c t o r y d e g r e e ；s e tp a i ra n a l y s i s 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 问题的提出 第一章绪论 正像诺贝尔经济学奖金获得者王l a s i m o n 认为那样，管理就是决策。 任何管理的科学方法都要有助于在管理中做出f 确的决策。所以决策是管 理的中心问题。从能达到规定目标的多方案中选出其中最合理的方案，这 就是科学的决策，也是正确的决策。那么怎样才能进行科学的决策，或者 说是正确的决策呢? 这就要看看决策的过程。通常所讲的决策过程包括： 设定目标：科学的调查分析情况；提出达到目标的各种可能备选方案；正 确的评价各方案可能得到的预期的效果，最后是选出最合理方案，进而去 付诸实施。从决策过程可以看到，决策正确与否，起关键与决定作用的是 评价环节。 评价技术在现代管理中的地位与作用是显而易见的。从国家宏观角度 来看，无论是发达国家还是发展中国家，通常都会有一些重大工程项目上 马，这些重大的工程项目建设规模大、投资强度高：成败得失、举足轻重。 例如大型水电工程、大型石油化学工业工程、钢铁冶金联合企业、大型机 械设备制造厂等。这些重大工程项目建设前，都必须从技术、经济、社会、 国防及生态等方面，进行事前评价，而在建设过程中和完工时，同样也要 进行中期和事后评价。在评价时，既要着眼于f 效益同时也必须要考虑 它的负效益，通常要从正反两个方面进行评价，要权衡其利弊得失，最后 决定最佳建设方案。 从企业微观角度来看，现在各个企业都要开发新产品，无论是大中型 企业，还是中小型企业，乃至乡镇企业或是个体经营者，都希望把新的功 能、式样美观的产品不断推向市场，以便为企业赢得较高的经济效益和最 好的社会效益。然而，国外和国内无数事实，告诫人们，新的产品开发， 直到推向市场，这绝非是一件简单事情，它不是两位主管人员拍拍脑壳 就能决定的，要做很多的调查分析和评价工作。既要考虑技术上的先进性， 如产品有无独创性，与其它类似产品相比，是否有胜过的地方；同时又要 考虑技术开发的可能性；还要考虑经济上的可行性，即从经济上能否为企 、世带来效益以及对市场的前景做出相应的评估；同时要对实行的可能性， 即技术成功的可能性、企业内部研究丌发能力、设备制造能力能否完成 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 开发任务等，对这些方面做出科学评价，才能决定项目是否上马。否则成 功的概率很低或者是失败，将给企业带来严重损失。 任何个决策者都希望选择出一个最优的决策方案。然而，在综合评 价决策中，常常会出现某个或些指标达到最优，但另外某个或一些指标 达不到最优的方案。这些指标之间的矛盾性决定了综合评价问题一般不存 在能使所有指标同时达到最优的绝对最优方案。然而，如果稍微改变一下 问题的提法，即不去寻求最优方案，而只要求找到一个令人满意的方案， 整个问题就会大大简化。h a s i m o n 在经济组织实际决策的研究中，于 1 9 7 8 年首先提出了“令人满意准则”的概念，即认为在某些情况下，应 当用“令人满意的解”来代替传统意义的最优解。h a ，s i m o n 举了一个 生动的例子：在地里摘玉米，如果要找一个最大的玉米，那是很麻烦的。 需要把玉米地里所有的玉米都测量一下再加以比较才能确定。而且，这个 工作量和玉米地面积成正比，土地面积越大，工作越困难。但是，如果找 的不要求最大，而是比较大，即按通常的说法，到地里去摘个大玉米，问 题就简单多了。这时，土地面积大小甚至和工作量基本无关i ”。在难以获 取最优解的情况下，寻求以满意解代替最优解是人们实际解决这类优化问 题时普遍采取的策略，只是各自在具体的优化问题中对满意解的定义方 式、评价体系、求解算法等方面的处理方法上不尽相同。ha s i m o n 提 出的“令人满意准则”正是对这种求解策略的一种概括。 分析人类智能对信息处理的决策行为，不难发现，人类的正常行为， 对于信息的采集( 看、听、嗅、摸等) 、信息的存储( 记忆) 、信息的输出( 用 语言及表情等的表达) 、行为的控制与决策( 生活和工作中的各种行为) 等各 方面，都不追求“最优”，而是自然地遵循能“满意”地解决问题的原则。 如果某人以“最优”原则决策自己的日常行为，可以想象那是多么的滑稽 和笨拙。“求满意解”原则正是人类智能活动静基本特征之一。 在综合评价问题中时时体现着满意解原则，决策方案的优选，往往就 是在有限个满意解中选择相对最佳的解。为了深入开展评价方法及其应用 的研究，研究满意综合评价方法是十分必要的。 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 1 2 满意优化和综合评价方法 1 2 1 满意优化方法的研究现状 s i m o n 在经济组织实际决策的研究中，首先提出了用“令人满意准则” 的概念来代替微观经济学的最大化原则，同时提出了用满意决策代替最优 决策的思想。“令人满意准则”概念的提出引起了广泛关注，一些学者用 模糊集理论对其进行了描述，并认为可能导致新的优化理论体系1 5 ”。 最初对满意理论进行较系统研究的是日本的m d m e s a r o v i c 和t m a t s u d a 等。他们在2 0 世纪8 0 年代对满意决策进行了一些理论研究，从 数学的角度定性的分析了满意决策的满意特性、代数特性等，并在讨论了 协同原则、满意控制的基础上，研究了一套满意控制理论m ，1 。这些早期 工作主要局限在存在性理论研究方砸，其主要贡献是给出了满意问题的形 式定义，并明确表明“一个满意控制在一定程度上既不是一个最优控制也 不是一个次优控制”。m e s a r o v i e 提出了一些满意理论概念。 首先对满意解进行数学分析的是暨南大学的任平教授。在文献 5 】 中，任平教授利用模糊数学隶属函数、予集、截集等概念，将满意解定义 为某论域在约束条件构成的子集的限制下所形成的截集，并指出研究满 意解集应使用模糊集合论方法。 h o p f i e l d 于1 9 8 5 年提出了一种基于“满意准则”原理的全互联型神 经网络模型】，并采用这个网络模型，利用所定义的计算能量函数，成功 地求解了计算复杂性为n p c 的旅行商问题( t h et r a v e l l i n g s a l e s m a n p r o b l e m - - t s p ) 。h o p f i e l d 并没有在传统的求绝对最优解的意义上解决t s p 这个组合优化难题，而只是能保证在很短的时闻内求得的解属于较佳解集 合。利用h o p f i e l d 网络可以使得优化问题的解较容易地落在计算能量函数 的局部极小值上，而不能保证一定得到最佳的全局最小值。例如，当n = 3 0 时，t s p 的可能解的数目约为4 4 2 10 3 0 ，利用h o p f i e l d 网络求得的解属 j 二其中1 0 7 个( 约为所有可能解数的1 0 2 3 分之一) 较优解中的个。这足以让 世界震惊了。这一事例成为了按求满意解原则解决组合优化难题的典范。 九十年代，西南交通大学靳蕃教授在研究人工神经网络过程中，首先 提出了神经计算的满意解原理 j ，运用模糊数学的方法，结合解的性能质 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 意度的两种运算规则一平均满意度和直积满意度：在文献 1 4 中，靳著 教授与胡飞将人类智能信息活动按输入信息和输出解的特点进行分类，结 果如下表： 表1 1 智能信息处理分类 r 卜巡 最佳解满意解 数值计算组合优化 i精确信息 i i 实时控制1 逻辑推理 。- 模式识别 - 模糊控制 ；模糊僖患、 1 1 1 故障诊断i v 模糊决策 司以看出，对于数值计算及逻辑推理，电脑比人脑更有优势，而人脑 最擅长的领域是以模糊信息作为输入，满意解作为输出的第四类问题。可 见人类高级智能活动的特点不在追求凡事得到最优解，而是实时地随机应 变的求出可解决实际问题的满意解。正是这条看起来十分平凡的满意解原 则，使得人类在各种智能信息处理活动中可以极大的节省时间及其信息存 储的空间从而提高效率。 i 二海交通大学席裕庚教授在研究复杂工业工程环境的基础上，总结出 其控制式有约束多目标多自由度优化这一特点“”，分析了对其进行优化控 制的可能性，提出满意控制的概念和原理框图，为工业工程优化控制提出 了新的发展方向。m a g o o d r i c h 在他的博士论文f 2 0 】中对满意控制进行了 系统研究，把满意作为一种关系柬处理，通过定义满意关系、过滤器，建 立了一套满意控制理论，并成功地把满意控制理论应用到一些经典的控制 中，解决了经典控制理论无法解决的一些问题。 西南交通大学金炜东教授删研究了评价满意解性能的满意度函数，针 对优化问题的较复杂的情况提出了串行求解结构和并行求解结构。提出了 多目标满意优化问题的计算模型和满意度一代价函数，并对p d 控制器参 数和列车操作进行了满意优化。罗刚博士 ”1 以满意原则为主要内容。以满 意解原则在工程中的应用为研究出发点，重点讨论了满意解质量准则的各 种矛盾和接近关系，研究了不同形式可行解的情况下，质量准则间的速度 和加速度性累积关系的定量表示方法，探讨了多目标优化问题中各目标间 折衷原则的确定方法。同时给出p d 控制方案的满意寻优和基于折衷原则 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 的p i d 参数满意优化方法及其仿真结果。从而将满意优化的研究在理论和 实际应用上又向前推进了一步。 此外管理决策领域的学者也对满意准则及满意度等满意优化问题进 行了一定的研究。文献 2 4 在分析铁路运输计划中有指令控制数值的指标 分解中存在的问题后，提出了铁路运输计划指标纵向分解的满意度法。文 献 2 5 在多属性决策方法中引入满意度概念，提出一种基于方案满意度的 多属性决策方法。文献 2 6 1 在节水灌溉综合评价理论和模型研究中，引入 可能一满意度，应用可能度和满意度模型分析各指标的可能度和满意度， 为节水灌溉的方案决策提供了新的有效的方法。文献【2 7 】针对加工走刀模 式选取的具体情况，在总结现有评估理论的基础上，提出基于满意度的模 糊层次分析法( s f a h p ) 。文中指出当前的各种评估模型中，所采用的评估 思想多为最优原则，而实际情况却并不要求“最优”，而要求“最合适”。 基于此，s f a h p 方法在方案排序的基础上，对排序值进行满意度分析， 选出满足要求的方案，然后再由实际操作人员根据具体情况，在所选的方 案中进行选择。文献 2 8 1 在综合评价中引入满意度的概念，提出了自然资源 综合满意度评价模型，并以江苏省的土地资源评价作了实例研究，为将“满 意原则”引入综合评价提供了很好的思路。综上所述，满意优化方法之所 以逐渐成为众多学者的研究热点，究其原因有以下几点： 1 满意优化方法具有人类智能信息处理方式的基本特征之一，即在 巨大搜索空间中迅速找到满意解的能力。 2 传统优化方法采用描述问题的数学模型。因为模型本身是实际问 题的简化，或多或少忽略了一些因素，不可能尽善尽美的表达实际问题， 此外，数据采集的不精确以及参数估计的不准确有可能导致得到的“最优 解”比采用满意优化方法所得到的满意解产生的误差更大。 3 对于一些计算复杂程度较大的优化问题，现在并未找到行之有效 的优化方法，但采用某种按满意解设计出的满意优化方法却可能得到满意 的优化效果。 1 2 2 综合评价方法的研究现状及存在问题 近年来，围绕着多指标综合评价，其他领域的相关知识不断渗入， 使得多指标综合评价方法不断丰富，有关这方面的研究也不断深入，主要 表现在以下几个方面： 西南交通大学硕士研究生肇位论文第6 页 1 评价所用的指标是多种多样的，评价的问题也不是单一的，2 0 世 纪6 0 年代产生的模糊数学在综台评价中得到了极为成功的应用，产生了 特鄹适合于主观或定性指标进行评价的模糊综合评价方法口”捌。 2 多指标综合评价中比较难以解决的是综合的各指标信息的重复问 题，近几十年来迅速发展的多元统计分析为解决这一问题提供了可能性， 因而产生了主成分、因子评价方法圳。 3 由于评价对象的多样性及评价的决策作用，多目标决策方法也融 入到综合评价中来，比如功效系数法口”、层次分析法1 等，开阔了评价方 法的思路。 4 ，运筹学的掰发展产生了将投入和产出指标分离开_ 东评价部门间相 对有效性的数据包络方法f 3 “，在对非单纯盈利部门进行评级取得了很好的 效果。 5 信息论、灰色系统理论等也渗入到综合评价中，产生了熵值法【3 7 、 灰色关联度评价法【3 s ”1 等。 6 多维标度分析及空间统计学的发展提高了统计分析技术上的整 合能力，使多目标综合评价方法的应用更加深入。 到目i i 为止，已经出f 见了多种的综合评价方法但这并不意味着综合 评价方洼和理论己十分完善，还有不少的问题正在不断研究和完善中，或 者还有待于进一步的解决。我认为目前在多指标综合评价理论和方法的研 究与应用上存在的问题和不足主要表现在如下几个方面： 1 随羞多指标综合评价方法理论研究者与实际应用者队伍的日益扩 大，新的方法与思想不断被提出或引入，综合评价方法的应用领域也越来 越广泛。但思想方法良莠不齐，有些观点并不妥当甚至是错误的，需要从 理论上作进一步的研究。例如，主成分综合评价方法( p c 法) 一直被许多人 奉为比较理想的综合评价方法，并作为评粼其它评价方法可接受程度的基 本依据，却经常看到一些应用者忽视了这一评价方法中存在的致命缺点， 将之应用于不该用或不能用的场合：有一种比较流行的观点，认为主成分 分析法有“去相关”的优点，而事实上并非如此( 甚至可以说“恰恰相反”， r 型主成分分析法更易受相关性的干扰) ：主坐标分析法也被入们提出 应用于综台评价排序，但实际的评价结果并不能令人满意。人工神经网络 方法( a n n 法) 【4 2 3 目前也是种时髦的方法，但其中存在的问题也是不忽视 的。因此，无论是新的方法还是旧的方法，都需要深入或继续研究其适用 条件或特点。 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 2 目前存在一种与综合评价主旨不相协调的倾向：人们似乎更加关心 评价方法的复杂性而忽略了评价方法的简明性与科学性，盲目追求评价方 法数学形式的复杂化，有意无意将评价方法的复杂性与评价结论的科学性 混同起来，似乎方法越复杂，评价结论就越科学：评价方法的算法过程越 “自动化”，越不需要动脑筋，则评价结论越客观。所以，像多元统计分 析法、灰色系统理论、模糊数学方法、人工神经网络及遗传算法【4 3 1 等被越 来越多的人所采用，而对易于计算、易于理解、易于发挥评价者主体意识 的评价方法一一满意评价方法，却没有引起人们的注意。这其实就要求我 们回答：怎么做才叫综合评价? 综合评价究竟要评价什么? 是否满意评价的 评价结论就不如数学过程复杂的其它评价方法? 其它方法与满意评价方法 之间有什么关系? 这些都是值得继续研究的问题。 3 目前从事多指标综合评价理论研究的有统计学界、管理决策学界、 系统工程理论学界等不同领域的人士，而从事应用研究的则更是来自各行 各业。由于研究出发点与基础不同，研究术语、观点、偏好也不尽相同， 使得综合评价这一重要技术的理论研究仍然处于一种分散、零乱之中，已 有的成果没有很好总结推广，重复研究现象也时有出现，没有形成统一的 学科思想与学科结构，从而未能使综合评价技术真e 成为门独立的学 科。本文尝试以系统的观点对综合评价方法进行整理，对综合评价方法的 原理和常用方法、模型进行一些基本的总结和推广。 1 3 本文的结构与主要工作 多指标综合评价问题十分普遍，但关于满意优化原理与方法在多指标 综合评价中的应用研究还十分欠缺。本文在参考国内外文献的基础上，对 现有综合评价理论体系进行系统的总结和补充，并在分析和讨论了满意优 化方法原理和满意准则的基础上，提出满意综合评价模型，将其应用于维 修商选择和评价及保险公司培训绩效评价上，并取得了较好的评价结果。 本文分五章对这些研究工作进行描述。 第一章为绪论，简要介绍了综合评价方法和满意优化方法的研究现状 及存在问题，并通过讨论满意优化的特点，分析了满意优化方法应用在多 指标综合评价中的实用性和优越性。 第二章主要介绍了综合评价阀题的基本理论和方法。着重介绍了三种 多指标综合评价模型和评价理论中确定权重系数和指标无量纲化的方法。 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 第三章介绍了满意解原则，给出满意优化方法基本定义和基本运行框 架，具体介绍了一类多目标满意优化方法和综合满意度的分析方法。 第四章提出了基于满意度原理的满意评价模型。讨论了求得定量指标 和定性指标的满意度方法，提出了一种基于决策者满意度的满意综合评价 计算模型。最后用两个例子说明满意评价模型的实现方法，通过与几个常 用评价方法的对比，分析其优越性和适用性。 第五章为结束篇，总结本文的研究工作和研究结果。并就本文的研究 问题提出作者的思考、见解及展望。 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 第二章综合评价方法 从广义上说，所谓评价是指对管理的对象以确认的某些标准为度量尺 度，采用相应的科学方法来进行度量，将所得到的结果与事先预定的目标 相比较，以期求得最佳结果的过程。这里所谓事先预定的目标是由指标体 系描述的。要进行评价，必须有一套科学的指标体系和理论方法作为基础 并遵守一定的客观程序和规律。为此必须深入开展评价理论和方法的研 究，以便适应越来越多的应用要求。 2 1 综合评价基本理论 2 1 1 系统评价理论 现代管理中的综合评价采用系统论和系统分析法作为基本方法之 一一，这阜有两层意思：一是作为评价对象，通常被视为一个系统，例如我 们对一个产品、一个技术方案、一条生产线、一个企业、一项工程或是一 个部门评价等；另一层意思是作为评价技术本身，也构成一个系统。系统 评价理论是把评价对象看成一个系统，评价指标，评价权重，评价方法均 应按系统最优的方法进行运作。 我们知道，所谓系统是指由若干个要素组成的相互联系又相互制约， 为实现一个共同目标而存在的有机集合体。系统分析方法是从整体出发分 析和处理事物的一种科学方法。现代管理中的评价问题，自然是对管理对 象一一系统的评价的问题，所以管理评价技术，就是对被管理系统进行评 价，就是研究对象一一系统的特征、结构和分析评价程序等。 ( 一) 评价对象( 系统) 的特征 我们对个系统要进行评价，首先要考察被评价对象的特征，作为一 个系统，通常有下述六个基本特征 4 4 】： 1 目标性 我们评价的每个系统都有特定的目标，而系统中的各个要素相互配 合，并服从于系统的整体总目标。 2 组织性 评价的系统组织性，或称系统的组织结构性，即系统分为总系统和分 西南交通大学硕士研究生学位论文第10 页 系统( 或子系统) 。总系统由分系统组合而成，各分系统又有一定独立性。 3 集合性 评价系统是由若干个可以相区别的要素所组成的。 4 相关性 系统内的要素是相互联系和相互作用的。 5 丌放性 系统存在于一定的物质环境之中，它与外部环境产生物质的、能量的 和信息的联系。 6 状态性 系统具有静态和动态的特征。所谓静态系统是指不随时削变化的，而 动态系统是随时间变化的。 ( 二) 评价系统的结构 ( d 环境 图2 1 系统分析的输入输出关系 评价系统经常处于动态之中，为了评价系统目标，控制动态变化优劣， 需设计出一个能把输入变为输出的机构，通过对输入一一变化机构一一输 出过程的分析，求出最优的设计方案。系统分析的输入输出( i 0 ) 关系， 如图2 1 所示。 如对一工程设计方案系统的评价程序是：在某种环境条件下。输入厶 经系统变换机构( 函数l f ，) ，得到输出0 ，设标准值为u ，如0 u ，则 方案达到了最优，如果0 。 f 00 蔓上“ | 垆1 嵩1k ( 等y l +一口) 2 y = o0 z 口 a ( x - - a ) “砖 娩叶 0 1 一三s i n 生“ 22b 一日、 l 0 x 口 a + _ b ) 口 b ( 2 3 5 ) ( 2 3 6 ) ( 2 3 7 ) ( 2 3 8 ) 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 5 页 无量纲化方法在使用时，尽可能选择适合于讨论对象性质的方法，不 能不加考虑随便选用一种方法。当然也可以选用几种，然后分析不同的无 量纲化对结论会产生多大的影响。实际工作表明，不是越复杂的方法就越 合适，关键在于是否切合实际的要求，在这个前提下，应浚浇越简单、越 方面使用，越会受欢迎。 2 4 权重的确定方法 综合评价指标体系内部各元素间存在质和量的联系。由指标体系的 结构模型( 如层次模型) ，我们已经确定了指标体系质的方面的联系，那 么权重则反映各系统各元素之间量的方面联系纽带，它对于系统综合评价 具有重要的意义。从2 2 节对常用多指标综合评价模型的讨论中不难看到， 无论是在模糊综合评价，还是层次分析、灰色系统评价无一例外的用到了 评价指标的权重。 2 4 1 权重的概念 韦氏大词典中对权重( w e i g h t ) 的解释为：“在所考虑的群体或系列中， 赋予某一项目的相对值”：“在某一频率分布中，某项目的频率”；“表示 某一项目相对重要性所赋予的一个数”。从中我们可以得出两点结论： ( 1 ) 权重是表示因素重要性的相对数值。 ( 2 ) 权重是通过概率统计得出的频率分布中的频率。 由此可以看出权重具有随机性与模糊性，它是一个模糊随机量。在综 合评价中权重可以定义为元素对于整体贡献的相对重要程度，即元素能够 反映总体的程度。 2 4 2 权重的确定方法 对实际问题选定被综合的指标后，确定各指标的权的值的方法有很多 种。有些方法是利用专家或个人的知识和经验，所以有时称为主观赋权法。 但这些专家的判断本身也是从长期实际中来的，不是随意设想的，应该说 有客观的基础；有些方法是从指标的统计性质柬考虑，它是由调查所得的 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 6 页 数据决定，不需征求专家们的意见，所以有时称为客观赋权法。在这些方 法中，德尔菲( d e l p h i ) 方法是经常被采用的，其它方法就相对来说用得 不多，这里列举几个在下面，以供比较。 1 德尔菲法 德尔菲法又称为专家法，其特点在于集中专家的知识和经验，确定 各指标的权重，并在不断的反馈和修改中得到比较满意的结果。基本步骤 如下： ( 1 ) 选择专家。这是很重要的一步，选得好不好将直接影响到结果的 准确性。一般情况下，选本专业领域中既有实际工作经验又有较深理论修 养的专家1 0 3 0 人左右，并需征得专家本人的同意。 ( 2 ) 将待定权重的p 个指标和有关资料以及统一的确定权重的规则发 给选定的各位专家，请他们独立的给出各指标的权数值。 ( 3 ) 回收结果并计算各指标权数的均值和标准差。 ( 4 ) 将计算的结果及补充资料返还给各位专家，要求所有的专家在新 的基础上确定权数。 ( 5 ) 重复第( 3 ) 和第( 4 ) 步，直至各指标权数与其均值的离差不超 过预先给定的标准为止，也就是各专家的意见基本趋于一致，以此时各指 标权数的均值作为该指标的权重。 此外，为了使判断更加准确，令评价者了解已确定的权数把握性大小， 还可以运用“带有信任度的德尔菲法”，该方法需要在上述第( 5 ) 步每位 专家最后给出权数值的同时，标出各自所给权数值的信任度。这样，如果 某一指标权数的信任度较高时，就可以有较大的把握使用它，反之，只能 暂时使用或设法改进。 2 两两比较法 这一方法往往与德尔菲法结合使用。当需要确定权系数的指标非常多 时，专家们往往难以对所有各项的重要程度有把握和准确的判断。但对两 两各项之间的重要程度做出判断是比较容易的。故而先让专家和决策者对 指标作成对比较，然后再确定权值。目前，人们广泛采用1 9 尺度作为 确定判断定量值的依据，在这个依据上，设定对4 与a ，两个因素进行重 要度比较时，比较尺度a 。的含义如表2 3 所示；对于n 个因素_ ：c 。x ：，x 。， 和用两两比较法进行因素间重要程度的比较结果如表2 4 所示：得到比较 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 7 页 矩阵爿 一= d 1 1口1 2 口2 1日2 2 盘1 n n 2 ： 口h 月 其中； 表2 3 比较尺度口i 的含义 | 尺度口i 含义 1 两个因素爿，与4 ，对上层( 总目标) 的影响( 重要性) 相同 3 爿：比a j 的影响稍大 5 4 比一，的影响大 7 爿。比爿，的影响明显的大 9 4 比4 的影响绝对的大( 极大) 2 ，4 ，6 ，8 a ，与爿，的影响在上述相邻等级之间 ，2 ， 4 比4 的影响之比为n 的相反数 表2 4 两两比较结果 工l_ ：f 2 工月 x i口1 11 2 口i h x 2d 2 1a 2 2 a 2 n x h盘h i口n 2 舢 假设在矩阵a 中做两两比较时，令为第f 个指标的重要程度，w ，为 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 8 页 第，个指标的重要程度，为第i 个指标相对于第j 个指标的重要程度比 较值，即： 铲警 ( 2 3 9 ) 根据该矩阵可以用一定的方法求出权向量的值，通常有和法、根法、 特征根法和最小平方法等，这里主要介绍特征根法。 特征根法： 令各组成元素对目标的特征向量为 w = ( w i ，w ：，k 厂 ( 2 4 0 ) 如果有w i = 1 ，且矩阵a 满足 口“= 堕 a m ( 2 4 1 ) 则a 成为一致性矩阵，简称一致阵。 一阶一致性矩阵a 具有下列性质： ( 1 ) a 的秩为l ，爿的唯一非零特征根为n 。 ( 2 ) a 的任一列( 行) 向量都是对用特征根 的特征向量。 如果得到的成对比较判断矩阵是一致阵，则对应于特征根n 并归一的 特征向量表示各因素对目标( 或上层因素) 的权重，该向量称为权向量。 如果两两成对比所得的判断矩阵a 不是一致阵，但在不一致的允许范 围内，则对应于a 的最大特征根九。，的特征向量( 归一化后) 作为权向量 。即满足 a w = , m a x w ( 2 4 2 ) 其中w 的分量( ，w 2 ，) 就是对应于n 个因素的权重系数。 3 熵值确定权重法 熵是来自热力学的一个概念，在哲学和统计物理中熵被解释为物质系 统带来的混乱和无序程度。信息论则认为它是信息源的状态的不确定程 度。在综合评价中，运用信息熵评价所获系统信息的有序程度及信息的效 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 9 页 熵值确定权重法是依据熵的概念和性质，以及各指标相对重要程度的 不确定性来分析各指标的权重的。 设已获得埘个样本的一个评价指标的初始数据矩阵x = k ，由于 各指标的量纲、数量级及指标优劣的取向均有很大差异，故需对初始数据 做无量纲化处理。处理方法根据样本的实际特点和性质选取合适的方法 ( 无量纲化处理方法的选取见2 3 节) 。 无量纲化处理后的标准化矩阵为：y = 抄。；a 则，项指标的信息熵 值为： p ，= 一t y f l n y f ( 2 4 3 ) 式中常数k 与系统的样本数m 有关，对于一个信息完全无序的系统， 有序度为零，其熵值最大，e = 1 。m 个样本处于完全无序分布状态时， y 。= ，则： s = 一t 喜去i n 磊1 = 七喜去，n ，”= t ，n 聪= t c z ，。， 于是得到： k = ( 1 n m ) 一1 0 p 1 ( 2 4 5 ) 由于信息熵e ，可用来度量项指标的信息( 指标的数据) 的效用价值， 当完全无序时，p ，= 1 。此时，p ，的信息( t g 肓9 c 是j 指标的数据) 对综合 评价的效用价值为零。因此，某项指标的信息效用价值取决于该指标的信 息熵p ，与1 的差值 ，： h = 1 - p ( 2 - 4 6 ) 可见，利用熵值法估算各指标的权重，其本质是利用该指标信息的价 值系数来计算的，其价值系数越高，对评价的重要性就越大( 或称对评价 结果的贡献越大) ，于是j 指标的权重为： 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 0 页 h 2 ( 2 4 7 ) h ， ，= 1 熵值法是根据各指标所含信息有序度的差异性，也就是信息的效用价 值来确定该指标的权重。所以它是一种客观赋权的方法。客观赋权的方法 还有很多，如：最大值法、公正法、最小距离法及数理统计中的主成分分 析法等等，出于