【文章內(nèi)容簡介】 “ 糧、牧、蠶、魚 ” 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型 農(nóng)業(yè) 湖羊 雞 蠶桑蔬菜 水貂 魚蚌混養(yǎng) 獎售化肥 農(nóng)副產(chǎn)品喂羊 餌料 肥料 羔羊肉 小魚、蚌肉 貂類喂雞 雞類糞池 結(jié)構(gòu)模型是一種定性分析模型 ， 對很難或不能建立數(shù)量關(guān)系的復(fù)雜系統(tǒng) ， 可借助結(jié)構(gòu)模型提供分析研究的思路 ， 對能夠建立數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜系統(tǒng) ， 結(jié)構(gòu)模型則可提供定量研究的必要信息 ，如結(jié)構(gòu)模型解析法等 。 三、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模型的層次結(jié)構(gòu)與建模的一般程序 １、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模型的層次結(jié)構(gòu) 廣義農(nóng)業(yè)系統(tǒng)包括農(nóng)、林、牧、副、漁、工等眾多子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間存在著多方面的物質(zhì)、能量和信息的聯(lián)系，形成有機的整體。農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模型必須反映這些復(fù)雜的相互關(guān)系，從而形成農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模型的層次結(jié)構(gòu)。圖２－１１展示了部分農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模型的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系，了解這種關(guān)系對正確開展農(nóng)業(yè)大系統(tǒng)研究工作是有益的。 圖２－１１ 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模型的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系 基礎(chǔ)模型模型群 生產(chǎn)函數(shù)、統(tǒng)計回歸 國土規(guī)劃、預(yù)測模型 村屯規(guī)劃、各種數(shù)據(jù) 生態(tài)模型 資源分析 與評價 環(huán)境辯識與系統(tǒng)診斷模型 評審指標(biāo)集 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)決策 單元全集合 其他 圖２－１１ 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模型的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系 工副業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟效益分析模型 林業(yè)樹種結(jié)構(gòu)最優(yōu)化模型 牧業(yè)飼料配方最優(yōu)化模型 農(nóng)業(yè)作物布局最優(yōu)化模型 產(chǎn)銷關(guān)系及發(fā)展前景預(yù)測 最佳生產(chǎn)周期模型 畜群結(jié)構(gòu)最優(yōu)化模型 農(nóng)藝、農(nóng)技措施最優(yōu)化模型 工業(yè)發(fā)展最優(yōu)規(guī)劃模型 林業(yè)發(fā)展最優(yōu)規(guī)劃模型 牧業(yè)發(fā)展最優(yōu)規(guī)劃模型 機器拖拉機配備最優(yōu)規(guī)劃模型 各部門配合最優(yōu)規(guī)劃模型 其他 ２、 建模的一般程序 由于研究對象的不同，建模的程序會有很大差異。另外，即使相同系統(tǒng)問題，模型方法也多種多樣，其研究程序也不盡相同。因此我們只能介紹建模的一般程序。 圖２－１２ 給出了建立數(shù)學(xué)模型的一般程序框圖 圖２12建模的一般程序框圖 方案可行 ? 重疊模型 ? 對所研究的問題進(jìn)行分析 環(huán)境分析 功能分析 目標(biāo)分析 選擇模型 變量設(shè)計 約束條件 參數(shù)研究與方案設(shè)計 編制計算機程序 計算機仿真 確認(rèn)模型 是 是 否 否 選擇模型階段 模型檢驗階段 問題分析階段 重新選擇 修正、改進(jìn)、選擇、簡化 由圖可知，建模工作大體分三個階段： （１）問題分析階段 這一階段是在系統(tǒng)綜合的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對研究對象所處的環(huán)境、系統(tǒng)的功能和目標(biāo)進(jìn)行分析。 （２）選擇模型階段 在問題分析的基礎(chǔ)上，就要考慮選擇恰當(dāng)?shù)哪Ｐ蛠砟M真實系統(tǒng)的運動過程。 （３）模型檢驗階段 模型建立起來之后，還必須經(jīng)過檢驗才能最后確認(rèn)。 一、引言 所謂系統(tǒng)評價，是指對有限個活動方案分別做出價值評定，給出優(yōu)劣順序，從而為決策提供科學(xué)依據(jù)。顯然，無論在人們的日常生活中，還是在各類工程開發(fā)活動中，時時刻刻都離不開系統(tǒng)評價問題。這里要強調(diào)說明的是，由于系統(tǒng)工程追求的是多方案、多目標(biāo)最優(yōu)化，系統(tǒng)評價更具有特殊的重要意義。 第四節(jié) 系統(tǒng)評價方法 系統(tǒng)評價的難點是做好多目標(biāo)綜合評價問題。比如，在十個人之中（代表一組方案），選出一個體重最大的人來，由于這是單目標(biāo)評價問題，只需經(jīng)過稱重，最優(yōu)方案很容易找到。但是，如果目標(biāo)增加為體重最大和個子最高兩個目標(biāo)，這時要想選出一個優(yōu)化方案就相當(dāng)困難。多目標(biāo)有如下三個特點： １、拮抗性 指目標(biāo)之間存在著對抗性或不同步性。如種植業(yè)發(fā)展方案評價中，經(jīng)常以總產(chǎn)最高和成本最低為目標(biāo)。這在客觀上往往是不可能的。 ２、不可公度性 指各個目標(biāo)的量綱不一樣，也就是說不具有可比性，自然不能進(jìn)行綜合比較。 ３、沒有一致最優(yōu)解 指不存在某一個方案使所有目標(biāo)都滿意。下面我們舉個簡單實例說明一下多目標(biāo)優(yōu)的概念?，F(xiàn)有五個方案，每個方案都有兩個評價目標(biāo)ｍａｘｆ １ 、 maxf2。 其數(shù)量指標(biāo)見表２－２。問如何從這五個方案中選出一個好的方案來。 表 2 2 4 2 9 8 7 4 5 7 8 10 1 2 3 4 5 目標(biāo) 值標(biāo) 方案 maxf1 maxf2 由于是兩個目標(biāo) ， 它們在平面座標(biāo)上的分布情況如圖２－１３所示 。 由圖可清楚看出 ， １ 、２方案都不如３ 、 ４ 、 ５三個方案 ， 故應(yīng)該淘汰 。我們把被淘汰的方案叫劣解 ， 全部劣解組成的集合叫劣解集 。 而３ 、 ４ 、 ５三個方案各有所長 ，無法將誰淘汰 ， 這三個方案便構(gòu)成非劣解集合 。顯然 ， 多目標(biāo)選優(yōu)的實質(zhì)是在非劣解集合中選一個好解問題 。 這也是多目標(biāo)優(yōu)化的實質(zhì)所在 。 一般認(rèn)為，關(guān)于多目標(biāo)最優(yōu)化問題最早是由法國數(shù)學(xué)家Ｖ．Ｐａｒｅｔｏ于１８９６年提出來的。他提出把那些本質(zhì)上不可比較的目標(biāo)化成單一的最優(yōu)化目標(biāo) —即無量綱化（規(guī)格化）的方法。從而把系統(tǒng)評價的思想和評定技術(shù)聯(lián)系起來，并成為多目標(biāo)系統(tǒng)評價的基本方法。 圖２－１３ 方案平面分布圖 1 2 3 4 5 非劣解集 劣解集 8 6 4 2 f1 0 2 4 6 8 10 f2 無量綱化的方法 ， 是建立在不同指標(biāo)的價值觀念基礎(chǔ)上的 。 價值觀念的含意是 “ 有用性 ” 、“ 重要性 ” 、 “ 可接受性 ” 等等并采用評分的方法加以模糊量化 ， 這種做法看起來顯然不那么清晰和嚴(yán)密 ， 但在實際工作中卻是人們處理復(fù)雜問題的一個實用的 、 可理解的 、 成為共同接受的評價尺度 。 比如體操或跳水比賽的評判就相當(dāng)困難 。 但由若干名專家組成的評判委員會 ， 并依據(jù)事先給出的評定規(guī)則 （ 約定 ） ， 如評分標(biāo)準(zhǔn) （ １分制 ，５分制 、 １０分制 、 １００分制等 ） 、 評分方法（ 背靠背打分 ） 和去掉一個最高分和一個最低分等等 。 則很容易對每個運動員的動作作出綜合評定 ，并依此給出勝負(fù)排序 。 顯然 ， 盡管評分是每個評委主觀做出的 ， 但它反映了客觀現(xiàn)實情況 ， 因此人們能在這種評定尺度上取得共同認(rèn)識和共同可接受的評定結(jié)果 。 系統(tǒng)評價方法 單目標(biāo)評價方法 多目標(biāo)評價方法 模糊評分法 01累計評分法 經(jīng)驗評分法 相對系數(shù)評分法 ???n1jiji d? 直接求和法 加權(quán)法 ???niijji da1.? 幾何平均值法 n dn1iifi ????算術(shù)平均值法 . ???n1jiji dn1?其 中 ： ? i 第 i 個 方 案 綜 合 評 價 值 （ 得分 ） ： dij第ｉ個方案對應(yīng)第ｉ項目標(biāo)的評價值 (得分 ） ； n目標(biāo)個數(shù) 。 常用的系統(tǒng)評價方法如下： 二、單目標(biāo)評價方法 單目標(biāo)評價是多目標(biāo)評價的基礎(chǔ)，只有先進(jìn)行單目標(biāo)評價，然后才能進(jìn)行多目標(biāo)評價。單目標(biāo)評價分為經(jīng)驗評分法和相對系數(shù)評分法兩類。其中經(jīng)驗評分法又分為模糊評分和０－１累計評分法。 １、模糊評分法 此法用在模糊目標(biāo)的評價上。如重要性、可靠性、穩(wěn)定性等都屬于模糊目標(biāo)，對模糊目標(biāo)的評價只能依靠專家的經(jīng)驗，并通過模糊評分加以量化。具體工作步驟如下： （１）給出明確的單目標(biāo)。 （２）有一組確定的待評方案。 （３）請２０名以上有實踐經(jīng)驗的專家背靠背模糊打分。記分標(biāo)準(zhǔn)可以是１分、５分、１０分、１００分。 （４）將評分結(jié)果集中起來，并根據(jù)下式求出每個方案的平均得分： 式中： ｄ i 第 i 個 方 案 得 分 ； dik 第 K 位 專 家 給 第 i 方 案 評 分 。