定量分析方法ppt課件

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定量分析方法,1,,定量分析方法的產(chǎn)生 定量分析方法的分類 不同定量方法的大概描述 應(yīng)用實(shí)例：紐約市供水網(wǎng)擴(kuò)建工程的系統(tǒng)分析,2,定量分析方法的產(chǎn)生,早期的公共管理推薦經(jīng)驗(yàn)科學(xué)的研究方法，把觀測、實(shí)驗(yàn)、對比、抽樣、案例、訪談、調(diào)查等方法，作為主要方法。20世紀(jì)40年代以后，開始引入運(yùn)籌學(xué)，控制論，系統(tǒng)工程、系統(tǒng)分析、損益分析，計(jì)算機(jī)模擬等定量分析方法。 定量分析的定義：借助于經(jīng)濟(jì)學(xué)，數(shù)學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)，概率論以及幫助決策的決策理論來進(jìn)行邏輯分析和推論。,3,定量分析方法的分類,1、克朗依據(jù)決策類型的不同把定量分析技術(shù)分為兩類：確定型的分析技術(shù)和隨機(jī)型的分析技術(shù)。 2、S．S．那格爾和M。K。米爾斯把系統(tǒng)分析方法分為：數(shù)學(xué)最優(yōu)化方法，計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法，準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法，行為過程方法，多元標(biāo)準(zhǔn)決策方法等。 3、教科書的分類方法。譚躍進(jìn)主編的《定量分析方法》一書中的分類方法。分為：社會調(diào)查與統(tǒng)計(jì)分析方法、預(yù)測分析方法，投入產(chǎn)出分析法，層次分析法，最優(yōu)化方法，對策與決策方法，管理系統(tǒng)模擬方法，網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃方法。,4,不同定量方法的大概描述,1、社會調(diào)查方法是收集，處理和研究社會信息的基本方法。通過這個(gè)方法人們可以認(rèn)識到社會現(xiàn)象和社會問題。有普遍調(diào)查，典型調(diào)查，重點(diǎn)調(diào)查，抽樣調(diào)查和個(gè)案調(diào)查。 2、統(tǒng)計(jì)分析方法指主要運(yùn)用于抽樣調(diào)查方法中，包括兩方面的內(nèi)容：統(tǒng)計(jì)描述和統(tǒng)計(jì)推論。統(tǒng)計(jì)描述可分為單變量統(tǒng)計(jì)描述和多變量統(tǒng)計(jì)描述。統(tǒng)計(jì)推論方法是概率分析法。 3、預(yù)測分析方法可分為定量分析法和定性分析法。定量分析法中又可分為時(shí)間序列法和因果關(guān)系分析法。,5,,4、投入產(chǎn)出分析法。就是對經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的生產(chǎn)與消耗的依存關(guān)系進(jìn)行綜合考察和數(shù)量分析。 5、評價(jià)方法。由于公共決策問題十分復(fù)雜，涉及到多方群體的利益，因而在評價(jià)時(shí)有兩個(gè)問題，指標(biāo)難以數(shù)量化，不同方案難以取舍。所以先要評價(jià)指標(biāo)數(shù)量化，方法有：專家打分法，兩兩比較法等。接著綜合評價(jià)指標(biāo)采用：加權(quán)平均法，功效系數(shù)法等。 6、層次分析法簡稱AHP，是薩泰教授開發(fā)的一種綜合定量與定性分析，模擬人的決策思維過程，以解決多因素復(fù)雜系統(tǒng)，特別是難以描述的社會系統(tǒng)的分析方法。AHP適用于多目標(biāo)，多準(zhǔn)則的復(fù)雜的公共問題。,6,,7、最優(yōu)化方法也稱做運(yùn)籌學(xué)方法，主要運(yùn)用數(shù)學(xué)方法研究各種系統(tǒng)的優(yōu)化途徑及方案，為決策者提供科學(xué)決策的依據(jù)。最優(yōu)化方法的目的在于針對所研究的系統(tǒng)求得一個(gè)合理運(yùn)用人力物力和財(cái)力的最佳方案，發(fā)揮和提高系統(tǒng)的效能和效益，最終達(dá)到系統(tǒng)的最優(yōu)目標(biāo)。最優(yōu)化方法研究和解決問題的核心是正確建立和使用模型。,7,,最優(yōu)化方法幾種常見的問題和模型 1 ）線性規(guī)劃問題及其數(shù)學(xué)模型：單純形解法和運(yùn)輸問題 2 ）動態(tài)規(guī)劃：解決多階段決策過程最優(yōu)化 3 ）資源分配問題：將數(shù)量一定的資源恰當(dāng)?shù)姆峙浣o若干個(gè)使用者，使總的目標(biāo)函數(shù)最優(yōu),8,,8、對策與對策方法 1） 矩陣對策問題 2） 風(fēng)險(xiǎn)型決策方法：決策矩陣法，決策樹法，貝葉斯決策方法（情報(bào)的價(jià)值） 3） 多目標(biāo)決策方法：化多為少法，分層序列法,9,,9、管理系統(tǒng)模擬方法 模擬就是利用模型對實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的過程。在這個(gè)過程中，通過對模擬運(yùn)行過程的觀察和統(tǒng)計(jì)，得到被模擬系統(tǒng)的模擬輸出參數(shù)和基本特征，從而來估計(jì)和推斷實(shí)際系統(tǒng)的真實(shí)參數(shù)和真實(shí)性能，為真實(shí)系統(tǒng)問題的決策提供科學(xué)依據(jù)。 1） 蒙特卡洛模擬方法是充分利用計(jì)算機(jī)能力的隨機(jī)實(shí)驗(yàn)方法。 2）排隊(duì)模型：單服務(wù)臺排隊(duì)模型，多服務(wù)臺排隊(duì)模型，排隊(duì)系統(tǒng)模擬 3） 系統(tǒng)動力學(xué)模擬（SD），是研究信息反饋系統(tǒng)動態(tài)行為的計(jì)算機(jī)模擬方法,10,,10、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃方法 主要應(yīng)用于大型復(fù)雜系統(tǒng)和工程項(xiàng)目計(jì)劃管理和時(shí)間的有效控制，對于一次性或重復(fù)較少的工程項(xiàng)目有明顯的優(yōu)越性。主要有：用于時(shí)間的計(jì)劃管理，用于成本的計(jì)劃管理，用于資源的調(diào)配，用于生產(chǎn)的調(diào)度。 1 網(wǎng)絡(luò)圖的繪制 2 作業(yè)時(shí)間的確定 3 網(wǎng)絡(luò)圖的參數(shù)與計(jì)算 4 任務(wù)按期完成的概率分析與計(jì)算 5 網(wǎng)絡(luò)圖的調(diào)整與優(yōu)化,11,應(yīng)用實(shí)例：紐約市供水網(wǎng)擴(kuò)建工程的系統(tǒng)分析,20世紀(jì)60年代未，美國紐約市負(fù)責(zé)全市供水的供水委員會擬定了一個(gè)擴(kuò)建供水網(wǎng)的工程計(jì)劃。全計(jì)劃預(yù)計(jì)耗資10億美元，分五階段執(zhí)行，全部竣工后可滿足40年后紐約市的人口增加25%時(shí)的需求。這個(gè)計(jì)劃遭到了預(yù)算局的反對，它們認(rèn)為供水委員會預(yù)估的人口增長率是過分的，和實(shí)際不符。但供水委員會想做出大成績，一心堅(jiān)持這種增長率是合理的，在這種情況下，雙方請麻省理工的系統(tǒng)分析人員對工程進(jìn)行系統(tǒng)分析。經(jīng)過分析提出的設(shè)計(jì)案，節(jié)約額為1億美無，僅是技術(shù)上下班可節(jié)約數(shù)目的2/3。,12,（一） 問題的提出,紐約市的自來水分兩個(gè)系統(tǒng)，供水委員負(fù)責(zé)全市直徑25CM以上的管道，也稱為一級管道，而把水送到用戶的管道稱為二級管道，即15CM以下的管道，由另一部門負(fù)責(zé)。因而供水委員會的方案，并沒有考慮到這些投資是否是自來水系統(tǒng)中最需要的投資。 1 、供水委員會的最初設(shè)計(jì)方案 他們的最初方案是增設(shè)80公里長的直徑為71CM的水管，主要的設(shè)計(jì)規(guī)定有： 1） 只考慮供水網(wǎng)的地理幾何布局 2） 只有一個(gè)目標(biāo)，即一級網(wǎng)絡(luò)終端的自來水壓力必須達(dá)到2。8KG/CM 3） 工程的預(yù)計(jì)使用期限為40年。 4） 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)只依靠重力把水送到終端。 這個(gè)最初的規(guī)定很隨意，草率。工程的目標(biāo)過于單一化，設(shè)計(jì)指標(biāo)沒有結(jié)合投資和系統(tǒng)的實(shí)際效果進(jìn)行論證評價(jià)。必須進(jìn)行深入的探討，進(jìn)行調(diào)整。,13,,2 、系統(tǒng)分析工作所受的制約 1）系統(tǒng)分析工作是在方案已經(jīng)擬定的情況下加入工作的。因而沒法做任何大的變動。這樣會受到有關(guān)部門的反對。 2）系統(tǒng)工作分析受到職權(quán)的制約，它只能起一個(gè)咨詢工作，提出最優(yōu)方案，但是由于有關(guān)部門的反對，只能提一個(gè)折中方案。 系統(tǒng)分析工作是預(yù)算局做的，想利用分析結(jié)果來推遲供水委員會的工程設(shè)計(jì)計(jì)劃。但是供水委員會壟斷工程設(shè)計(jì)的詳細(xì)數(shù)據(jù)，并擁有絕對的否決權(quán)，所以系統(tǒng)分析師的工作必須得到委員會的同意，這樣復(fù)雜的情況給分析帶來了難度。,14,（二）系統(tǒng)分析方法,1、制定分析步驟 本項(xiàng)分析把整個(gè)過程分為五個(gè)階段：制定目標(biāo)，制定衡量效果的準(zhǔn)則，制定方案，方案的評審，選定方案。 2、 制定目標(biāo) 原先方案的目標(biāo)只有一個(gè)就是終端水壓達(dá)到2。8KG/CM。但是作為一個(gè)供水系統(tǒng)，城市用水部門是多樣的。所以系統(tǒng)分析師制定了新的目標(biāo)： 1） 系統(tǒng)的總性能 2） 市區(qū)用水的方便程度 3） 供水的可靠性 4） 基建和保持運(yùn)行的總費(fèi)用,15,,3、 制定衡量效果的準(zhǔn)則 要選擇一個(gè)長期經(jīng)濟(jì)性能較好的系統(tǒng)。還是采用了供水壓力來評價(jià)供水系統(tǒng)的性能，還包括評估供水系統(tǒng)可靠性指標(biāo)，并規(guī)定投資貼現(xiàn)為每年5%。 4、 制定方案 系統(tǒng)分析人員先把所有方案進(jìn)行了分類，最后選定了三類。 1） 關(guān)于系統(tǒng)的物理構(gòu)型 2） 關(guān)于系統(tǒng)的使用周期 3） 使用水泵加壓還是加大水管來改進(jìn)供水系統(tǒng)的性能。 通過對三類方案進(jìn)行各種分析，分析人員得出最有效的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)是能有效減少壓力損失，提高供水系統(tǒng)性能的方案。,16,,5、 方案的評審 麻省理工學(xué)院設(shè)計(jì)了一個(gè)綜合土木工程系統(tǒng)模型，用它評審一個(gè)方案只用幾分鐘，對250個(gè)備選方案進(jìn)行了評審。主要采用了三種方法進(jìn)行評審： 1） 費(fèi)用---效果函數(shù)評估總性能 2） 關(guān)于使用周期的確定，使用了標(biāo)準(zhǔn)分析法，在經(jīng)濟(jì)規(guī)模和貼現(xiàn)率之間進(jìn)行平衡。 3） 評估水泵加壓方案時(shí)，分析師們認(rèn)為必須在作業(yè)費(fèi)用和固定投資之間作最佳平衡。 6、 實(shí)施 如預(yù)期那樣，最后實(shí)施的是一個(gè)折中方案： 1） 供水系統(tǒng)的布局沿用了最初的設(shè)計(jì)方案 2） 工程規(guī)模為原設(shè)計(jì)的3/5，水管直徑為原設(shè)計(jì)的4/5，僅這一項(xiàng)節(jié)約1億美元。,17,總結(jié),由這個(gè)折中方案可以看出以下問題。首先整個(gè)系統(tǒng)線路布局沒有改。這是為了照顧供水委員會的威信。同時(shí)也達(dá)到了預(yù)算局節(jié)約費(fèi)用的目標(biāo)。其次，本系統(tǒng)分析的任務(wù)只是澄清問題，只是提供所需的意見。這些意見能否發(fā)揮作用，取決于系統(tǒng)分析的質(zhì)量和許多其它因素。所以用系統(tǒng)分析后取得的實(shí)際成果來評價(jià)系統(tǒng)分析本身工作是不合適的。,18,