定量分析方法PPT课件.ppt

定量分析方法 本专题课件选自 厦门大学2003级研究生 1 定量分析方法的产生定量分析方法的分类不同定量方法的大概描述应用实例 纽约市供水网扩建工程的系统分析 2 定量分析方法的产生 早期的公共管理推荐经验科学的研究方法 把观测 实验 对比 抽样 案例 访谈 调查等方法 作为主要方法 20世纪40年代以后 开始引入运筹学 控制论 系统工程 系统分析 损益分析 计算机模拟等定量分析方法 定量分析的定义 借助于经济学 数学 计算机科学 统计学 概率论以及帮助决策的决策理论来进行逻辑分析和推论 3 定量分析方法的分类 1 克朗依据决策类型的不同把定量分析技术分为两类 确定型的分析技术和随机型的分析技术 2 S S 那格尔和M K 米尔斯把系统分析方法分为 数学最优化方法 计量经济学方法 准实验方法 行为过程方法 多元标准决策方法等 3 教科书的分类方法 谭跃进主编的 定量分析方法 一书中的分类方法 分为 社会调查与统计分析方法 预测分析方法 投入产出分析法 层次分析法 最优化方法 对策与决策方法 管理系统模拟方法 网络计划方法 4 不同定量方法的大概描述 1 社会调查方法是收集 处理和研究社会信息的基本方法 通过这个方法人们可以认识到社会现象和社会问题 有普遍调查 典型调查 重点调查 抽样调查和个案调查 2 统计分析方法指主要运用于抽样调查方法中 包括两方面的内容 统计描述和统计推论 统计描述可分为单变量统计描述和多变量统计描述 统计推论方法是概率分析法 3 预测分析方法可分为定量分析法和定性分析法 定量分析法中又可分为时间序列法和因果关系分析法 5 4 投入产出分析法 就是对经济系统的生产与消耗的依存关系进行综合考察和数量分析 5 评价方法 由于公共决策问题十分复杂 涉及到多方群体的利益 因而在评价时有两个问题 指标难以数量化 不同方案难以取舍 所以先要评价指标数量化 方法有 专家打分法 两两比较法等 接着综合评价指标采用 加权平均法 功效系数法等 6 层次分析法简称AHP 是萨泰教授开发的一种综合定量与定性分析 模拟人的决策思维过程 以解决多因素复杂系统 特别是难以描述的社会系统的分析方法 AHP适用于多目标 多准则的复杂的公共问题 6 7 最优化方法也称做运筹学方法 主要运用数学方法研究各种系统的优化途径及方案 为决策者提供科学决策的依据 最优化方法的目的在于针对所研究的系统求得一个合理运用人力物力和财力的最佳方案 发挥和提高系统的效能和效益 最终达到系统的最优目标 最优化方法研究和解决问题的核心是正确建立和使用模型 7 最优化方法几种常见的问题和模型1 线性规划问题及其数学模型 单纯形解法和运输问题2 动态规划 解决多阶段决策过程最优化3 资源分配问题 将数量一定的资源恰当的分配给若干个使用者 使总的目标函数最优 8 8 对策与对策方法1 矩阵对策问题2 风险型决策方法 决策矩阵法 决策树法 贝叶斯决策方法 情报的价值 3 多目标决策方法 化多为少法 分层序列法 9 9 管理系统模拟方法模拟就是利用模型对实际系统进行实验研究的过程 在这个过程中 通过对模拟运行过程的观察和统计 得到被模拟系统的模拟输出参数和基本特征 从而来估计和推断实际系统的真实参数和真实性能 为真实系统问题的决策提供科学依据 1 蒙特卡洛模拟方法是充分利用计算机能力的随机实验方法 2 排队模型 单服务台排队模型 多服务台排队模型 排队系统模拟3 系统动力学模拟 SD 是研究信息反馈系统动态行为的计算机模拟方法 10 2020 3 18 11 10 网络计划方法主要应用于大型复杂系统和工程项目计划管理和时间的有效控制 对于一次性或重复较少的工程项目有明显的优越性 主要有 用于时间的计划管理 用于成本的计划管理 用于资源的调配 用于生产的调度 1网络图的绘制2作业时间的确定3网络图的参数与计算4任务按期完成的概率分析与计算5网络图的调整与优化 12 应用实例 纽约市供水网扩建工程的系统分析 20世纪60年代未 美国纽约市负责全市供水的供水委员会拟定了一个扩建供水网的工程计划 全计划预计耗资10亿美元 分五阶段执行 全部竣工后可满足40年后纽约市的人口增加25 时的需求 这个计划遭到了预算局的反对 它们认为供水委员会预估的人口增长率是过分的 和实际不符 但供水委员会想做出大成绩 一心坚持这种增长率是合理的 在这种情况下 双方请麻省理工的系统分析人员对工程进行系统分析 经过分析提出的设计案 节约额为1亿美无 仅是技术上下班可节约数目的2 3 13 一 问题的提出 纽约市的自来水分两个系统 供水委员负责全市直径25CM以上的管道 也称为一级管道 而把水送到用户的管道称为二级管道 即15CM以下的管道 由另一部门负责 因而供水委员会的方案 并没有考虑到这些投资是否是自来水系统中最需要的投资 1 供水委员会的最初设计方案他们的最初方案是增设80公里长的直径为71CM的水管 主要的设计规定有 1 只考虑供水网的地理几何布局2 只有一个目标 即一级网络终端的自来水压力必须达到2 8KG CM3 工程的预计使用期限为40年 4 整个网络只依靠重力把水送到终端 这个最初的规定很随意 草率 工程的目标过于单一化 设计指标没有结合投资和系统的实际效果进行论证评价 必须进行深入的探讨 进行调整 14 2 系统分析工作所受的制约1 系统分析工作是在方案已经拟定的情况下加入工作的 因而没法做任何大的变动 这样会受到有关部门的反对 2 系统工作分析受到职权的制约 它只能起一个咨询工作 提出最优方案 但是由于有关部门的反对 只能提一个折中方案 系统分析工作是预算局做的 想利用分析结果来推迟供水委员会的工程设计计划 但是供水委员会垄断工程设计的详细数据 并拥有绝对的否决权 所以系统分析师的工作必须得到委员会的同意 这样复杂的情况给分析带来了难度 15 二 系统分析方法 1 制定分析步骤本项分析把整个过程分为五个阶段 制定目标 制定衡量效果的准则 制定方案 方案的评审 选定方案 2 制定目标原先方案的目标只有一个就是终端水压达到2 8KG CM 但是作为一个供水系统 城市用水部门是多样的 所以系统分析师制定了新的目标 1 系统的总性能2 市区用水的方便程度3 供水的可靠性4 基建和保持运行的总费用 16 3 制定衡量效果的准则要选择一个长期经济性能较好的系统 还是采用了供水压力来评价供水系统的性能 还包括评估供水系统可靠性指标 并规定投资贴现为每年5 4 制定方案系统分析人员先把所有方案进行了分类 最后选定了三类 1 关于系统的物理构型2 关于系统的使用周期3 使用水泵加压还是加大水管来改进供水系统的性能 通过对三类方案进行各种分析 分析人员得出最有效的结构应当是能有效减少压力损失 提高供水系统性能的方案 17 5 方案的评审麻省理工学院设计了一个综合土木工程系统模型 用它评审一个方案只用几分钟 对250个备选方案进行了评审 主要采用了三种方法进行评审 1 费用 效果函数评估总性能2 关于使用周期的确定 使用了标准分析法 在经济规模和贴现率之间进行平衡 3 评估水泵加压方案时 分析师们认为必须在作业费用和固定投资之间作最佳平衡 6 实施如预期那样 最后实施的是一个折中方案 1 供水系统的布局沿用了最初的设计方案2 工程规模为原设计的3 5 水管直径为原设计的4 5 仅这一项节约1亿美元 18 总结 由这个折中