《系统工程教学》系统工程 第9章ppt课件

1、第九章第九章 工程案例工程案例9.1我国主要集装箱运输港口的竞争力评价研讨我国主要集装箱运输港口的竞争力评价研讨n港口竞争力评价目的体系及评价方法港口竞争力评价目的体系及评价方法n1.影响港口竞争力的要素影响港口竞争力的要素n1港口的运营条件港口的运营条件n2港口效力程度港口效力程度n3港口环境港口环境n4港口集装箱吞吐量规模及增长率港口集装箱吞吐量规模及增长率n5港口设备条件港口设备条件n6现代化管理程度现代化管理程度2.各层目的的权重确定方法各层目的的权重确定方法1第一层目的的权重确定第一层目的的权重确定1由各位专家在给定的值域区间内评分，设第由各位专家在给定的值域区间内评分，设第i位专家

2、对位专家对第第j个目的的评分为个目的的评分为Xij。 其中其中:i=1,2,n,n为专家总数；为专家总数；j=1,2,m,m为目的总数。为目的总数。2第第i位专家的资信等级为位专家的资信等级为k，k = 1,2,3。k=1表示专家很表示专家很熟习被评价的内容，熟习被评价的内容，k=2表示专家较熟习被评价的内容，表示专家较熟习被评价的内容， k=3表示专家不太熟习被评价的内容。表示专家不太熟习被评价的内容。 yik为第为第i位专家的资信权重，且位专家的资信权重，且yi1=1， yi2=0.8， yi3=0.5。3第第j项目的的综合评分项目的的综合评分11,1,2,.,nikjijniikiyXX

3、jmy4目的权重的归一化处置目的权重的归一化处置1,1,2,.,jjmjjXXjmX2第二层目的的权重确定第二层目的的权重确定1同一大类目的下的几项小类目的，采用上述同样方法同一大类目的下的几项小类目的，采用上述同样方法确定其权重。确定其权重。 如在如在j大类下的目的，设在大类下的目的，设在l=1,2,oj, oj为大类目的下的为大类目的下的小类目的数，那么小类目的数，那么Xijl为为i专家对专家对j大类大类l小类目的的评分值，小类目的的评分值，有有1,1,2.;1,2,.,jljljmjljXXlojmX11,1,2.;1,2,.,nijlikijjmikiX yXlojmy归一化归一化2确

4、定目的权重的绝对值确定目的权重的绝对值,1,2,.,;1,2,.,jljjljZX Xlojm3各层目的权重的评价结果各层目的权重的评价结果级指标级指标权重（权重（Xj）级指标级指标相对权重（相对权重（Xjl）绝对权重绝对权重(Xj Xjl)港口运营条件港口运营条件0.21 班轮密度及航线覆盖班轮密度及航线覆盖面面0.360.0756 集疏运条件集疏运条件0.320.0672 港口作业费用水平港口作业费用水平0.320.0672港口服务水平港口服务水平0.17 装卸效率装卸效率0.280.0476 通关效率通关效率2.270.0459 船舶平均在港停时船舶平均在港停时0.210.0357 信息

5、服务便捷程度信息服务便捷程度0.240.0408港口环境港口环境0.15 自然环境自然环境0.350.0630 经济环境经济环境0.310.0558 商业运作环境商业运作环境0.340.0612港口集装箱吞吐港口集装箱吞吐量规模及增长率量规模及增长率0.14 2000年吞吐量年吞吐量0.480.0720 5年平均增长率年平均增长率0.520.0780级指标级指标权重（权重（Xj）级指标级指标相对权重（相对权重（Xjl） 绝对权重绝对权重(Xj Xjl)港口设备条件港口设备条件0.18 泊位能力泊位能力0.360.0540 装卸设备装卸设备0.340.0510 集装箱堆场集装箱堆场0.300.0

6、450现代化管理水平现代化管理水平0.15 EDI系统系统0.280.0392 安全监测系统安全监测系统2.270.0378 管理信息系统管理信息系统0.240.0336 GPS系统系统0.210.0294n港口市场竞争力综合评价及其结果分析港口市场竞争力综合评价及其结果分析n 1.综合评价的根本方法综合评价的根本方法n 用加权平均法进展综合平均。设用加权平均法进展综合平均。设i=1,2,m,m为大类目为大类目的序号系列；的序号系列；l=1,2,oi，oi为小类目的序号系列；为小类目的序号系列；j=1,2,n,n为方案系列。为方案系列。n Y=yiljmn为一切方案在一切小类目的下获得的目为一

7、切方案在一切小类目的下获得的目的值矩阵；的值矩阵；xil为为i大类目的下大类目的下l小类目的的相对权重。那么小类目的的相对权重。那么各方案关于各方案关于i大类目的的评价值为大类目的的评价值为NoImageiolililjijxyc1 各方案关于全部目的的评价值为各方案关于全部目的的评价值为 或或 其中其中bi为为i大类目的的权重，大类目的的权重，zil为为i大类目的大类目的l小类目的的绝对权重。小类目的的绝对权重。miiijjbcc1miolilijjizcc112.综合评价结果综合评价结果 评价值及排序评价值及排序港口港口综合得分综合得分综合排序综合排序上海上海8.872厦门厦门7.667深

8、圳深圳8.743宁波宁波7.549广州广州7.568青岛青岛8.194天津天津8.145福州福州6.6110大连大连7.866香港香港9.331港口市场竞争力综合排序 竞争力水平竞争力水平港口名称港口名称当前竞争力当前竞争力现排序现排序修正系数修正系数未来竞争力未来竞争力水平水平未来排序未来排序上海上海8.8721.1169.92厦门厦门7.6671.0357.938深圳深圳8.7431.1119.713宁波宁波7.5491.1218.456广州广州7.5681.0097.639青岛青岛8.1941.0458.564天津天津8.1451.0458.515福州福州6.61101.0116.681

9、0大连大连7.8661.0438.207香港香港9.3311.07510.0319.5红牌罐头产品制造的线性规划模型分析红牌罐头产品制造的线性规划模型分析n消费检验组对番茄的质量估消费检验组对番茄的质量估计为：计为：20%的货质量为的货质量为A级，级，且且3000000磅磅1磅磅=0.4536千克中余下的番茄全为千克中余下的番茄全为B级。级。n迈尔销售经理说可以出迈尔销售经理说可以出卖他们消费的一切罐装番茄，卖他们消费的一切罐装番茄，番茄汁和番茄酱的需求是有番茄汁和番茄酱的需求是有限的，需求预测如表限的，需求预测如表9-19.产品每箱价格/美元需求预测/箱整番茄4.00800000无核桃罐头5

10、.4010000桃汁4.605000番茄汁4.5050000苹果调料4.9015000番茄酱3.8080000在红牌公司与种植者签署了平均价为在红牌公司与种植者签署了平均价为0.06美圆美圆/磅的收买合同磅的收买合同后，库伯调度员计算了番茄产品的收益。后，库伯调度员计算了番茄产品的收益。整番茄整番茄无核桃罐无核桃罐头头桃汁桃汁番茄汁番茄汁苹果调料苹果调料番茄酱番茄酱售价售价4.005.404.604.504.903.80可变成本可变成本 劳力劳力1.181.401.271.320.700.54 可变直接制造成本可变直接制造成本0.240.320.230.360.220.26 价格变化价格变化0

11、.400.300.400.850.280.38 包装材料包装材料0.700.560.600.650.700.77 原料原料1.081.801.701.200.901.50 共计共计3.604.384.204.382.803.45贡献贡献0.401.020.400.121.100.35预留直接制造成本预留直接制造成本0.280.700.520.210.750.23净利润净利润0.120.320.120.090.350.12n塔克消费经理不能够全部消费整番茄。缘由是这批番茄中的塔克消费经理不能够全部消费整番茄。缘由是这批番茄中的A级级品所占比例太小了：红牌用数字作为尺度去衡量待加工产品与加工产品所

12、占比例太小了：红牌用数字作为尺度去衡量待加工产品与加工产品的产量，这个尺度从品的产量，这个尺度从1到到10，数字越大阐明质量越高，根据这个规，数字越大阐明质量越高，根据这个规范对番茄进展衡量。范对番茄进展衡量。A级番茄平均为每磅级番茄平均为每磅9点，点，B级为每磅级为每磅5点。塔克点。塔克提示说，罐装整番茄的最低输入质量要求为每磅提示说，罐装整番茄的最低输入质量要求为每磅8点，番茄汁为每磅点，番茄汁为每磅6点，番茄酱可完全用点，番茄酱可完全用B级番茄来制造，这就意味着整番茄产品的产量级番茄来制造，这就意味着整番茄产品的产量被限制在被限制在800000磅以内。磅以内。n迈尔以为番茄本钱应以质和量

13、两种根底来确定，而并不是仅仅依赖于迈尔以为番茄本钱应以质和量两种根底来确定，而并不是仅仅依赖于量。因此他在此根底上重新计算了边沿收益，并依他的结论，红牌应量。因此他在此根底上重新计算了边沿收益，并依他的结论，红牌应运用运用2000000磅磅B级番茄制造番茄酱，余下的级番茄制造番茄酱，余下的400000磅番茄和一切磅番茄和一切A级番茄用来做番茄汁。假设预测需求正确的话，该年将在番茄上获得级番茄用来做番茄汁。假设预测需求正确的话，该年将在番茄上获得48000美圆的总收益。美圆的总收益。 A级番茄的成本级番茄的成本Z/（美分（美分/磅）磅）B级番茄的成本级番茄的成本Y/（美分（美分/磅）磅）（1）6

14、00,000Z+2,400,000Y=3000,0006 （磅）（磅）（2）Z/9=Y/5 Z=9.32美分美分/磅磅 Y=5.18美分美分/磅磅 整番茄整番茄番茄汁番茄汁番茄酱番茄酱售售 价价4.004.503.80可变成本可变成本2.523.181.95番茄成本番茄成本1.491.241.30利利 润润（0.01）0.080.55表表9-21 番茄产品的利润分析番茄产品的利润分析表表9-22 红牌罐头产品的箱装量与分量之间的换算见红牌罐头产品的箱装量与分量之间的换算见产品产品磅磅/箱箱整番茄整番茄18无核桃罐头无核桃罐头18桃汁桃汁17番茄汁番茄汁20苹果调料苹果调料27番茄酱番茄酱25n

15、问题问题n1. 不思索目前可以买多余的不思索目前可以买多余的A级番茄的时机回答级番茄的时机回答以下问题。以下问题。n1管理部门的目的是什么？管理部门的目的是什么？n2管理部门需求知道什么？管理部门需求知道什么？n3约束条件有哪些约束条件有哪些n4他以为红牌罐头食品制造商应消费什么？他以为红牌罐头食品制造商应消费什么？n2. 把该问题规划为一个线性规划问题，用把该问题规划为一个线性规划问题，用SOLVER软件去求解并回答以下问题。软件去求解并回答以下问题。n1整番茄、番茄酱和番茄汁各应消费多少？整番茄、番茄酱和番茄汁各应消费多少？n2番茄能否有剩余，是什么等级？番茄能否有剩余，是什么等级？n3假

16、设有可供应的假设有可供应的A级番茄，红牌罐头食品制级番茄，红牌罐头食品制造商愿以每磅多少钱买下它？造商愿以每磅多少钱买下它？n4总收益是多少？总收益是多少？5红牌罐头食品制造商能否应以红牌罐头食品制造商能否应以0.085美圆的价钱购买那美圆的价钱购买那80000磅的磅的A级番茄？级番茄？6运用库伯收益图与迈尔利润图计算的解与他得到的解有何不同？运用库伯收益图与迈尔利润图计算的解与他得到的解有何不同？为什么会有不同？为什么会有不同？7连锁超市的采购者要以连锁超市的采购者要以3.6美圆美圆/箱的价钱买下一切的整箱番茄产品，箱的价钱买下一切的整箱番茄产品，条件是允许红牌罐头食品制造商以最低极限质量点

17、条件是允许红牌罐头食品制造商以最低极限质量点7点程度进展点程度进展消费，能否接受？消费，能否接受？8假设可以无限量的收买假设可以无限量的收买0.085美圆美圆/磅的磅的A级番茄，红牌罐头食品制级番茄，红牌罐头食品制造商应购进多少？消费将如何组合？造商应购进多少？消费将如何组合？n案例解答案例解答n 1问题问题1的解答的解答n1管理部门的目的是获得最大利润；管理部门的目的是获得最大利润；n2管理部门需求知道关于该类产品的需求预测、管理部门需求知道关于该类产品的需求预测、赢利分析、产品质量构成和边沿收益；赢利分析、产品质量构成和边沿收益；n3约束条件有最大产量原资料的提供量约束、约束条件有最大产量

18、原资料的提供量约束、市场需求约束；市场需求约束；n4经过初步分析，以为食品制造商应消费番茄经过初步分析，以为食品制造商应消费番茄酱和番茄汁。酱和番茄汁。2问题问题2的解答的解答根据表根据表9-21，有以下结果，有以下结果产品产品售价售价/（美元（美元/箱）箱）磅磅/箱箱需求预测需求预测/箱箱售价售价/（美元（美元/箱）箱）整番茄整番茄4.00180.8 106-0.01番茄汁番茄汁4.50200.05 1060.08番茄酱番茄酱3.80250.08 1060.55品质要求品质要求/（点（点/磅）磅）级别级别成本成本/美元美元购入量购入量/磅磅品质品质/（点（点/磅）磅）8A0.09320.6

19、10696B0.05182.4 10655总计总计31061设整番茄、番茄汁和番茄酱各应消费设整番茄、番茄汁和番茄酱各应消费x1，x2，x3箱，那么有箱，那么有共用料量A级/磅B级/磅生产的箱数整番茄13.5 x14.5 x1x1番茄汁5 x215 x2x2番茄酱25 x3x3目的函数是获得最大利润，整理得以下整数线性规划目的函数是获得最大利润，整理得以下整数线性规划 max f = -0.01 x1+0.08 x2+0.55 x3 13.5 x1+5 x2600000 4.5 x1+15 x2+25 x3 2400000 s.t . x1 800000 x2 50000 x3 80000 x

20、1，x2，x3为整数为整数 计算结果为：整番茄的消费箱数计算结果为：整番茄的消费箱数x1=0，番茄汁的消费箱数，番茄汁的消费箱数x2=26666，番茄酱的消费箱数番茄酱的消费箱数x3=80000，获得收益为，获得收益为46133.28美圆。美圆。 2经过以上线性规划求解计算得：经过以上线性规划求解计算得： 共用去共用去A级番茄级番茄13.5 x1+5 x2=133330磅；共用去磅；共用去B级番茄级番茄4.5 x1+15 x2+25 x3 =2399990磅；所以磅；所以A级番茄剩余级番茄剩余0.6106-133330=466670磅，磅，B级番茄剩余级番茄剩余2.4 106- 2399990

21、=10磅。磅。 3由于红牌公司与种植者签署收买的合同是由于红牌公司与种植者签署收买的合同是0.06美圆美圆/磅，是一个平磅，是一个平均价钱，假设有可供应的均价钱，假设有可供应的A级番茄，红牌公司情愿每磅购买的价钱应级番茄，红牌公司情愿每磅购买的价钱应满足整番茄或番茄汁的每箱利润值为正，设这个价钱为满足整番茄或番茄汁的每箱利润值为正，设这个价钱为x美圆美圆/磅，那磅，那么有么有1.48-13.5x-4.50.05180或或1.32-5x-150.0518 0，计算得，计算得x0.0924。 所以，假设要购买所以，假设要购买A级番茄，必需以级番茄，必需以0.0518美圆美圆/磅的价钱匹配相应量磅的

22、价钱匹配相应量的的B级番茄，那么可以以低于级番茄，那么可以以低于0.0924美圆美圆/磅价钱买进。磅价钱买进。n4经过以上线性规划，计算在不思索剩余番茄本钱的情况下的总收经过以上线性规划，计算在不思索剩余番茄本钱的情况下的总收益是益是-0.01x1+0.08 x2+0.55 x3 =46133.28美圆。美圆。n 然而剩余然而剩余A级番茄本钱为级番茄本钱为4666700.0932=43493.644美圆，剩余美圆，剩余B级番茄本钱为级番茄本钱为100.0518=0.518美圆，美圆，n 实践收益为实践收益为46133.28-43493.644-0.518=2639.118美圆。美圆。n假设思索

23、假设思索A级番茄和级番茄和B级番茄剩余、已投入了购买本钱，那么假设把这级番茄剩余、已投入了购买本钱，那么假设把这些剩余番茄全部投入番茄汁消费，不计番茄本钱还可盈利些剩余番茄全部投入番茄汁消费，不计番茄本钱还可盈利30800.88美美圆。由于共能消费番茄汁圆。由于共能消费番茄汁(466670+10)/20=23334箱，箱，n 共盈利共盈利23334 (4.5-3.18) = 30800.88美圆，美圆，n 故实践收益为故实践收益为46133.28+30800.88-43493.644-0.518=39713.298美圆。美圆。n假设把这些剩余番茄全部投入消费整番茄消费，可以部分抵偿发生的假设把

24、这些剩余番茄全部投入消费整番茄消费，可以部分抵偿发生的陈本，其实践收益是陈本，其实践收益是39713.298美圆。美圆。n 由于共能消费整番茄由于共能消费整番茄(466670+10)/18=25926箱，箱，n 共盈利共盈利25926(4.0-2.57) = 37074.18美圆，美圆，n 故实践收益为故实践收益为46133.28+(37074.18-43493.644-0.518)=39713.298美圆。美圆。n 建议：剩余建议：剩余A级番茄和级番茄和B级番茄全部用于消费整番茄。级番茄全部用于消费整番茄。n(5)(5)假设只需假设只需A A级番茄可以购买，供应商不应该以级番茄可以购买，供应

25、商不应该以0.0850.085美圆购买那美圆购买那8000080000磅的磅的A A级番茄。理由是：目前在思索用线性规划求解后还有大量级番茄。理由是：目前在思索用线性规划求解后还有大量A A级番茄剩余，级番茄剩余，B B级番茄只剩级番茄只剩1010磅；而番茄酱已消费到最大极限磅；而番茄酱已消费到最大极限8000080000箱，故不能再消费番茄酱。箱，故不能再消费番茄酱。n假设在不思索还可购买假设在不思索还可购买B B级番茄的情况下，对整番茄而言，级番茄的情况下，对整番茄而言，0.0850.085美圆美圆/ /磅的磅的A A级番茄消费整番茄的每箱盈利情况为级番茄消费整番茄的每箱盈利情况为4-2.

26、52+0.0854-2.52+0.0851818=4-4.05=4-4.050 0。因盈利为负，故不能消费整番茄。因盈利为负，故不能消费整番茄。n对番茄汁而言，对番茄汁而言，0.0850.085美圆美圆/ /磅的磅的A A级番茄消费番茄汁的盈利情况为级番茄消费番茄汁的盈利情况为4.5-3.18+0.0854.5-3.18+0.0852020=4.5-4.88=4.5-4.880 0。因盈利为负，故不能消费番。因盈利为负，故不能消费番茄汁。茄汁。n所以在不思索可以购买所以在不思索可以购买B B级番茄的情况下级番茄的情况下,0.085,0.085美圆美圆/ /磅的磅的A A级番茄不级番茄不宜购入。

27、宜购入。n6根据库伯的收益图有根据库伯的收益图有共用料量A级/磅B级/磅生产的箱数整番茄13.5 x14.5 x1x1番茄汁5 x215 x2x2番茄酱25 x3x3n由此表列出整数线性规划表示为由此表列出整数线性规划表示为n max f = 0.12 x1-0.09 x2+0.12 x3n 18x1+5 x2600000n 4.5 x1+15 x2+25 x3 2400000n s.t . 18x1 800000n x2 50000n x3 80000n x1，x2，x3为整数为整数n库伯收益图的结果是：消费整番茄库伯收益图的结果是：消费整番茄44444箱，消费番茄汁箱，消费番茄汁0箱，消费

28、箱，消费番茄酱番茄酱80000箱，实践收益箱，实践收益14933.28美圆。美圆。n运用库伯收益图与我们解的不同之处是消费整番茄，而不是消费番茄运用库伯收益图与我们解的不同之处是消费整番茄，而不是消费番茄汁，其缘由是产品净利润计算方式不同。迈尔的结果与我们的不同之汁，其缘由是产品净利润计算方式不同。迈尔的结果与我们的不同之处是对剩余原料处置的方式不同，缘由是迈尔将计算剩余的番茄全用处是对剩余原料处置的方式不同，缘由是迈尔将计算剩余的番茄全用来消费番茄汁，没有思索本钱。来消费番茄汁，没有思索本钱。n7假设采购者以假设采购者以3.6美圆买下一切的整番茄，制造商的极限质量点美圆买下一切的整番茄，制造商的极限质量点为为7，那么，那么n 产品产品 售价售价/美圆美圆/箱箱 磅磅/箱箱 质量要求质量要求/点点/磅磅n 整番茄整番茄 3.60 18 7n 3.6-0.0932+0.05189-2.52=-0.225n由于整番茄的盈利更少，所以无法安排整番茄消费。用线性规划模型由于整番茄的盈利更少，所以无法安排整番茄消费。用线性规划模型求解，也得到同样的结论。求解，也得到同样的结论。max f = -0.01 x1+0.08 x2+0.55 x3