基于系統工程理論的決策支持方法

馬妍 齊繼東

摘 要 系統工程是興起于上個世紀中期的具有高度綜合性的學科之一。該理論非常強調從整體協調的角度，借助于計算機技術的優勢，綜合應用社會學科與自然學科當中的有關理論和方法，分析和研究系統結構、系統信息、系統要素以及系統反饋等，最終實現規劃的最優化、設計的最優化、管理的最優化以及控制的最優化。在本文中，筆者重點論述和探討了以系統工程理論為基礎的決策支持方法問題。

關鍵詞 系統工程理論 決策支持方法 分析研究

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：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

系統工程理論最初誕生于上個世紀的中期，該理論是典型的綜合性學科，設計的領域非常之多，例如信息理論、控制理論、系統理論、決策理論、協同學理論、大系統理論、突變學理論、超循環學理論、系統過程理論、耗散結構理論、模擬技術以及仿真技術等等。系統工程理論非常強調整體協調，因此非常采用系統理論的方法、技術、思想來保證規劃、設計、運行、管理、控制等方面的合理性。目前，社會環境、經濟環境以及管理環境均發生了很大的改變，利用系統工程理論來為決策提供支持。

任何一項決策均可以當作一項系統工程來做，這主要是因為決策滿足了系統的各個要素要求。第一，以系統要素的觀點來看，決策要素符合系統要素的相關要求，即包括決策主體、決策客體、決策對象以及密切關系決策本身的其他有關事務、有關組織和有關利益者。第二，以系統要素之間聯系的觀點來看，決策要素之間聯系符合系統要素之間聯系的要求。即“主體與主體之間的聯系”、“主體與客體之間的聯系”、“客體與客體之間的聯系”。第三，以系統結構的觀點來看，決策結構符合系統結構的要求。即不管是何種類型的決策均具有特定的結構形式，并且決策要素與決策要素之間的聯系決定了這種結構形式。第四，以系統的矛盾、目標、環境特點來看，決策的的矛盾、目標、環境特點符合系統的矛盾、目標、環境特點的要求。即所有的決策均是以某個決策目標為出發點、在特定的環境中開展的，因而具有特定的內在矛盾性，最終構成了決策系統的內部矛盾、目標以及環境。

2 以系統工程理論為基礎的決策支持方法分析

在通常意義上，決策主要是指為了達成某種或者某些特定的目標而在多個可行方案當中選擇出來的能夠在最大程度上滿足要求的方案。所以，我們如果從這個意義上來說，決策不但是指一種過程中，更是一種對方案的選擇行為。以系統工程理論為基礎的決策支持方法大致可以分為四個流程：

首先，重視事前調查研究，明確決策目標。事前調查的主要目的就是使問題性質、問題范圍、問題程度以及問題后果，同時調查清楚導致該問題的原因有哪些。但是需要注意的是，在進行調查研究的過程中，必須要明確什么是主要矛盾，也就是分清楚什么是有價值的問題，什么是沒有價值的問題。只有明確這些問題，才能夠更加有效、高效地確定相關解決對策。

同時，在目標的確定方面必須要謹慎，因為目標要直接決定決策系統的趨向以及整個過程。只有明確目標，后續的工作才能夠開始。在確定目標的過程中必須要有明確的評價準則，該準則要具有高度的科學性和可操作性，可以有效界定決策目標的層次關系、約束條件。

其次，擬制方案，分析評估，編制決策收益表。擬制方案時需要注意：方案與目標的一致性；備選方案的完整性；備選方案的多樣性；方案之間的差異性；擬制方案的創新性。方案是否可行，要進行可行性研究和分析評估。對于經過可行性研究的備選決策方案，要預測每個方案可能發生的狀態，即自然狀態，并計算不同方案在不同自然狀態下的益損值，編制決策益損表。

該決策益損表應該包括以下內容：第一，備選決策方案（ = 1,2,3,……,）。指經過可行性研究認為可行的決策方案。所有的備選方案 = {}構成的集合稱為決策空間。第二，自然狀態（ = 1,2,3,……,）。指某個備選可行方案實施中可能遇到或發生的狀態，如環境因素的變化等。所有能出現的自然狀態構成的集合 = {}稱狀態空間。因為自然狀態的出現不以人的意志為轉移，所以只能用概率加以描述。（ = 1,2,3,……,）表示第種自然狀態可能發生或出現的概率值。這些自然狀態發生的可能性是相互排斥的，所以有。 第三，益損值。它是對各方案可行性研究基礎上，通過分析計算每個方案不同自然狀態下的益損值，一般用貨幣值表示。顯然是自然狀態出現概率和決策方案的函數，即 =(,)。

最后，方案選優，實驗驗證。選優是系統決策實踐本身所固有的特性。系統決策要對各種可供選擇的方案，權衡利弊，從中選一或綜合為一，以決策益損值為依據，運用不同的決策標準進行決策分析，選擇最優方案。

參考文獻

[1] 劉占偉,鄧四二,滕弘飛.復雜工程系統設計方案評價方法綜述[J].系統工程與電子技術,2003(12):125-126.

[2] 周東祥,仲輝,鄧睿,李群,王維平.復雜系統仿真的可組合問題研究綜述[J].系統仿真學報,2007(8):223-225.

[3] 楊宇航,馮允成.基于仿真的復雜系統可靠性、可用性和MTBF評估文獻綜述[J].系統工程理論與實踐,2003(2):256-258.