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系统工程课程设计 专 业:工业工程 学 号:11104080137 姓 名:郑菡 指导教师:肖燕诚信说明书我们组所有成员声明,本次系统工程课程设计是由我们四个成员团结合作完成。文中所用到的课程设计系统分析方法是利用 系统工程课程所学知识和查阅相关书籍得到的,各个分析因素是通过网上查阅和问访得来,所有的数据都是我组成员经过问卷调查统计得来的,绝不存在抄袭现象。另外,对系统因素分析、决策和改善的过程都认真严谨的对待,计算指标权重也是很详细,反复确认,绝对没有弄虚作假的现象。任务书此次系统工程课程设计,我组任务分配如下表:任务分配表完成者工作张江进行调研分析、建立模型、处理数据计算权重、全文修改郑菡综合分析因素、确定文本框架、写设计报告书、全文修改曾琰设计问卷调查表、问卷调查、统计处理数据计算权重、全文修改周龙凤查找因素、设计判断矩阵表格、处理数据计算权重、全文修改系统工程课程设计任务书系统工程课程设计任务书 班 级:1148-1;1148-2 班 级:1148-1;1148-2 教学时间:2012/2013 学年第二学期 教学时间:2012/2013 学年第二学期 教学第 17 教学第 17 指导教师:肖 指导教师:肖 燕燕 学学 分:1 学分 分:1 学分 学 时:16 学时 学 时:16 学时一、目的一、目的本课程是为增强学生对理论知识的正确理解,培养和提高学生综合运用系统工程理论的能力,提高本课程理论教学的效果,学生在进行系统工程 课程学习的同时,应进行课程设计的训练,是课程学习的重要组成部分课程目的意义:1)进一步巩固所学的理论知识;2)初步掌握系统工程设计的各主要环节,进行建立指标体系、求解最优解、找出最优方案等基本技术的训练;3)通过对大学生身边实际问题的分析,培养学生的独立思考及独立工作能力。在系统工程课程教学过程中,结合相关内容讲授对课程设计的要求。通过本课程设计达到培养学生综合运用所学系统工程的理论知识的能力,培养学生采用系统、全面和发展的观点分析和解决问题,提高学生的科研意识,培养良好的工作作风和动手能力。同时为进一步的专业学习树立目标,为未来的专业课实践做专业技能准备。二、任务二、任务本课程设计的任务是完成一篇课程论文。课程设计题目参考格式:基于(ISM,AHP 或模糊评价等)方法的 XXX 问题系统分析(评价)要求:1)将题目补充完整,根据各自小组的兴趣与调查,选择大学生身边的实际问题建立模型;2)定性分析部分论据充足,系统元素选择合理,设计相关调查问卷;3)课程设计结构合理,表述清晰,求解过程完整,逻辑性要强。如有程序要有程序的核心部分,有应用相关计算软件的主要过程截图;三、任务要求三、任务要求课程设计要求:1)每 3 人一组,必须独立完成自己的分析、研究和决策分析、改善的全过程;2)每组一题,各组成员自己选择和确定自己感兴趣的题目,但须经教师同意后确定;3)对拟进行系统分析与评价的问题进行深入分析,充分理解设计要求,明确任务。4)发扬团队协作精神,共同分析、讨论系统分析任务要求的基础上,进行明确分工,确定每人完成的任务及进度,并在研究论文中注明。5)综合运用系统工程课程和相关的理论知识,结合课程设计的具体问题,查阅相关文献,深入调研,仔细计算,全面分析,提出合理的设计方案。6)在课程论文中需明确说明确定指标权重的方法,清楚描述指标权重的计算过程及计算结果,并在论文中阐述;7)课程设计报告要求条理清晰、论述充分、文字通顺、图纸图表规范、符合设计报告文本格式要求。8)格式要求:(1)内容构成:包括标题、作者,单位,中文摘要、英文摘要、关键字、正文、参考文献,引用的文献需要在正文中标明。(2)报告书统一使用 A4 纸张的系统工程课程设计报告格式,正文要求图文并茂,不少于 5000 字;(3)报告书的装订顺序:封面、诚信声明、任务书、报告书正文、封底;(4)报告正文交打印稿和电子稿各一份。报告格式:字体统一为宋体,一级标题为 4 号粗、二级为小 4 号,正文为小4 号,行间距为 1.25 倍,标准字符间距,首行缩进 2 字符;报告中的图形(图片)应标明图名,表格应标明表名。四、课程设计成绩评定四、课程设计成绩评定成绩分为五级:优、良、中、及格、不及格,分组综合评定。1)学生完成的工作量和内容是否符合任务书要求2)学生的勤勉态度3)课程设计的优缺点,包括学生对理论知识的掌握程度,实践工作能力,表现出的创造性和综合应用能力五、进度安排五、进度安排日期周次安排备注6 月 17日17 周周一布置课程设计任务通过任务书的讲解以及学生课下的资料调研,为课程设计活动进行准备6 月 18日17 周周二课题构思、查找资料学生自主进行,教师辅以指导阿阿 6月 19 日17 周周三进行必要的调研,并确定论文的框架结构,建模,计算学生自主进行,教师辅以指导6 月 20日17 周周四建模,计算,综合分析学生自主进行,教师辅以指导6 月 21日17 周周五全文修改润色,准备上交教师评阅六、参考书目1 系统工程,张晓冬,周康渠等,科学出版社;2 系统工程,汪应洛,机械工业出版社;3 系统工程概论(第二版),杨家本,武汉理工大学出版社;6图书馆电子资源中的相关学术论文。2013 年 6 月 大学生兼职的影响因素系统分析大学生兼职的影响因素系统分析作者:张江、郑菡、曾琰、周龙凤单位:11481 班 11 小组摘要:随着大学生兼职的现象越来越普遍,影响大学生兼职的因素也日趋多样化,不同的因素也有不同的影响程度。本文应用模糊数学理 1论,把模糊综合评价方法 2具体应用到大学生兼职的影响因素的综合评价研究中,结合大学生兼职的实际情况将影响因素评价系统根据需要分成若干个指标,建立了因子集、评价集、隶属函数和权重集 3,实现对大学生兼职的影响因素的影响程度的综合评判。采用两两比较法来确定矩阵元素并利用层次分析法计算评价的权重集。通过多种系统评价方法的合理运用,本文得出比较有效的分析结果。Abstract:With the growing phenomenon of part-time college students,the factors affecting College students part-time work is becoming more diversified,and different factors have different degree of influence.Application of fuzzy mathematics theory in this article,the specific application of fuzzy comprehensive evaluation method to the comprehensive evaluation of factors influencing college students part-time study,Combined with the actual situation of college students part-time impact factor evaluation system is divided into several indexes as needed,Established subsets,evaluation,or subordinate function and weight sets,to achieve the comprehensive evaluation of factors influencing college students part-time.Pairwise comparison method is used to determine the matrix element and use the analytic hierarchy process(AHP)to calculate weight of the evaluation set.Through a variety of reasonable use of system evaluation methods,more effective analysis of the results obtained from this article.关键词:大学生兼职影响因素 模糊综合评价法 层次分析法 两两比较法 权重 Key words:college students part-time influence factors Fuzzy comprehensive evaluation method Analytic hierarchy process(AHP)Pairwise comparison method Weights1 引言模糊综合评价是以模糊数学为基础。应用模糊关系合成的原理,将一些边界不清,不易定量的因素定量化,进行综合评价的一种方法。在大学生兼职的影响因素的综合评价中,涉及到大量的复杂现象和多种因素的相互作用,而且,评价中存在大量的模糊现象和模糊概念。因此,在综合评价时,常用到模糊综合评价的方法进行定量化处理,评价出大学生兼职的影响因素的影响等级,取得了良好的效果。但权重的确定需要专家的知识和经验,具有一定的缺陷,为此,本文采用层次分析法来确定各指标的权系数。使其更有合理性,更符合客观实际并易于定量表示,从而提高模糊综合评判结果的准确性。2 模型的建立2 模型的建立2.1 模糊综合评价方法和步骤2.1.1 模糊综合评价方法模糊综合评价是通过构造等级模糊子集把反映被评事物的模糊指标进行量化(即确定隶属度),然后利用模糊变换原理对各指标综合 4。2.1.2 评价步骤:2.1.2.1 确定评价对象的因素论域P个评价指标,12,puu uu。2.1.2.2 确定评语等级论域12,pvv vv,即等级集合。每一个等级可对应一个模糊子集。2.1.2.3 建立模糊关系矩阵R在构造了等级模糊子集后,要逐个对被评事物从每个因素1,2,iu ip上进行量化,即确定从单因素来看被评事物对等级模糊子集的隶属度|iR u,进而得到模糊关系矩阵:11112122122212.|mmpppmpp mRurrrRurrrRrrrRu矩阵R中第i行第j列元素ijr,表示某个被评事物从因素iu来看对jv等级模糊子集的隶属度。一个被评事物在某个因素iu方面的表现,是通过模糊向量12|,iiiimR ur rr来刻画的,而在其他评价方法中多是由一个指标实际值来刻画的,因此,从这个角度讲模糊综合评价要求更多的信息。2.1.2.4 确定评价因素的权向量在模糊综合评价中,确定评价因素的权向量:12,pAa aa。权向量A中的元素ia本质上是因素iu对模糊子对被评事物重要的因素的隶属度。本文使用层次分析法来确定评价指标间的相对重要性次序。2.1.2.5 合成模糊综合评价结果向量利用合适的算子将A与各被评事物的R进行合成,得到各被评事物的模糊综合评价结果向量B。即:1112121222121212,mmpmpppmrrrrrrA Ra aab bbBrrr其中1b是由A与R的第j列运算得到的,它表示被评事物从整体上看对jv等级模糊子集的隶属程度。2.1.2.6 对模糊综合评价结果向量进行分析实际中最常用的方法是最大隶属度原则,但在某些情况下使用会有些很勉强,损失信息很多,甚至得出不合理的评价结果。提出使用加权平均求隶属等级的方法,对于多个被评事物并可以依据其等级位置进行排序。2.2 层次分析法确定权重2.2.1 层次分析法 5求权重是综合评价的关键。层次分析法是一种行之有效的确定权系数的有效方法。特别适宜于那些难以用定量指标进行分析得复杂问题。它把复杂问题中的各因素划分为互相联系的有序层使之条理化,根据对客观实际的模糊判断,就每一层次的相对重要性给出定量的表示,再利用数学方法确定全部元素相对重要性次序的权系数。2.2.2 层次分析法的步骤2.2.2.1 确定目标和评价因素P个评价指标,12,puu uu。2.2.2.2 构造判断矩阵判断矩阵元素的值反映了人们对各元素相对重要性的认识,一般采用19及其倒数的标度方法。但当相互比较因素的重要性能够用具有实际意义的比值说明时,判断矩阵相应元素的值则取这个比值。即得到判断矩阵ijp pSu。2.2.2.3 计算判断矩阵 6 计算判断矩阵S的最大特征根max,及其对应的特征向量A,此特征向量就是各评价因素的重要性排序,也即是权系数的分配。2.2.2.4 一致性检验 为进行判断矩阵的一致性检验,需计算一致性指标max1nCIn,平均随机一致性指标RI。它是用随机的方法构造500个样本矩阵,构造方法是随机地用标度以及它们的倒数填满样本矩阵的上三角各项,主对角线各项数值始终为1,对应转置位置项则采用上述对应位置随机数的倒数。然后对各个随机样本矩阵计算其一致性指标值,对这些CI值平均即得到平均随机一致性指标RI值。当随机一致性比率0.10CICRRI时,认为层次分析排序的结果有满意的一致性,即权系数的分配是合理的;否则,要调整判断矩阵的元素取值,重新分配权系数的值。3 模型的求解3.1 大学生兼职影响因素分析的多级模糊综合评价指标及其抽样数据在评价指标间的重要性程度有差别的情况下。模糊数学的评价方法很实用。多级模糊综合评价的方法有两种:即一步法(一次性综合评价)和多步法(即逐层进行模糊评价)。本文采用多步法。本文以重庆理工大学的大学生兼职影响因素评价为例,将重庆理工大学各院各专业的本科学生为调查对象,采用自填式问卷法收集数据。将涉及大学生兼职影响因素的有关评价指标设计成问卷,然后采用分层抽样方法,将问卷随机发放给被调查人中,让其独立完成调查问卷,并对每份问卷进行有效性审查。共发出问卷100份,回收80份,回收率80%,有效问卷50份,有效率为62.5%。被调查的学生有女生也有男生,来自不同学院,不同年级。问卷设计成选择题形式,所制定的兼职影响因素评价指标体系共由5个一级指标与20个二级指标构成,利用语义学标度分为4个测量等级:非常有影响,有影响,影响不大,无影响。为了便于计算,我们将主观评价的语义学标度进行量化,并依次赋值为4、3、2及1。主观测量是用四级语义学标度。所设计的评价定量标准见表1。表 1 评价定量分级标准评价值评语25.2235.23XiXiXiXi无影响影响不大有影响非常有影响分配是合理的;否则,要调整判断矩阵的元素取值,重新分配权系数的值。借助抽样调查数据,说明基于层次分析法的模糊综合评价在该方面的应用。确定评价对象的因素集即确定评价指标。现从以下几个方面来考虑:就业压力大、赚钱、积累社会经验、社会广告的蓬勃发展和从众心理5个一级评价指标以及20个二级因素评价指标构成体系。所构成的影响因素指标体系见表2。表 2 大学生兼职影响因素两级评价指标 综合指标评价指标B 就业压力大B1 高校扩招B2 缺乏工作经验B3 高校教育不完善B4 就业观念B5 区域和城乡之间的鸿沟C 赚钱C1 减少家庭开销C2 挣零花钱和旅游费C3 维持恋爱开销C4 奢侈品攀比建立多级递阶层次结构图见 图1D 积累社会经验D1减少就业压力D2 提升自身能力D3 拓宽知识面、交际圈D4谋求更多机遇E 社会广告的蓬勃发展E1 大众消费市场的蓬勃发展E2 居民可支配收入的日趋丰富E3 大众消费意识的逐步改变E4 文化营销的逐步推广F 从众心理F1 课余时间多F2校园、寝室的环境气氛F3 赶时髦,一时冲动就业压力大赚钱积累社会经验社会广告的蓬勃发展 从众心理就业观念高校扩招缺乏工作经验高校教育区域和城乡之间的鸿沟减少家庭开支挣零花钱和旅游费维持恋爱开销奢侈品攀比减少就业压力提升自身能力拓宽知识面、交际圈谋求更多的机遇大众消费市场的蓬勃发展居民可支配收入日趋丰富大众消费意识的逐步改变文化营销的逐步推广课余时间多校园、寝室的环境氛围赶时髦、一时冲动影响兼职因素 3.2 指标权重求解的层次分析法步骤3.2.1 确定评价对象集P=大学生兼职影响因素3.2.2 构造评价因子集u=54321,uuuuu=就业压力大,赚钱,积累社会经验,社会广告的蓬勃发展,从众心理3.2.3 确定评语等级论域确定评语等级论域,即建立评价集v。v=4,3,2,1vvvv=影响不大,无影响非常有影响,有影响,3.2.4一级指标权重的计算5个一级指标因子权重,我们采用层次分析的方法求出指标权重。构造判断矩阵ijp pSu13171515131713131771355331135351311BW=13171515131713131771355331135351311039.0075.0513.0236.0137.0=5432100000000000000000000039.0075.0513.0236.0137.0=W1=5.39 2=5.25 3=5.27 4=5.19 5=5.38计算判断矩阵S的最大特征根得max=5.39。为进行判断矩阵的一致性检验,需计算一致性指标:CI=(max-n)/(n-1)=0.09750.1因此认为层次分析排序的结果有满意的一致性,即权系数的分配是非常合理的。其对应的特征向量为:286.0,544.0,743.3,719.1,10A再作归一化处理得:)039.0,075.0,513.0,236.0,137.0(A3.2.5 计算二级指标权重同理,我们仍采用层次分析的方法来求出指标权重。分别通过两两比较法对各个二级指标构造其各自的判断矩阵(见附件1),再计算最大特征根和一致性检验,得出最终合理的权系数。就业压力大因素的五个指标的权重,其特征向量为 0B=(1.719,3.500,0.725,0.725,0.316)归一化得:B=(0.246,0.501,0.104,0.104,0.045)赚钱因素的四个指标的权重,其特征向量为 0C=(1.495,3.201,0.669,0.312)归一化得:C=(0.263,0.564,0.118,0.055)积累社会经验因素的四个指标的权重,其特征向量为 0D=(0.760,2.280,0.760,0.760)归一化得:D=(0.167,0.499,0.167,0.167)社会广告的蓬勃发展因素的四个指标的权重,其特征向量为 0E=(1.316,1.316,1.316,0.439)归一化得:E=(0.3,0.3,0.3,0.1)从众心理因素的三个指标的权重,其特征向量为 0F=(1.710,1.710,0.342)归一化得:F=(0.455,0.455,0.090)3.3 大学生兼职影响因素的多级模糊综合评价3.3.1 多级模糊综合评价结果向量 将来源于抽样调查的重庆理工大学统计数据代入建立的模型中,计算各级模糊综合评价的向量。3.3.1.1 就业压力大的评价 表 3 就业压力大因素调查汇总表B1B2B3B4B5非常有影响1115463有影响2023282316影响不大1711151720无影响213411 表 4 就业压力大因素素模糊评判表B1B2B3B4B5非常有影响0.220.300.080.120.06有影响0.400.460.560.460.32影响不大0.340.220.300.340.40无影响0.040.020.060.080.22就业压力大的评价向量22.040.032.006.008.034.046.012.006.030.056.008.002.022.046.030.004.034.040.022.0045.0,104.0,104.0,501.0,246.0B=(0.228,0.449,0.278,0.045)uivjuivj归一化后的综合评价向量:(0.228,0.449,0.278,0.045)3.3.1.2 赚钱的评价表 5 赚钱因素调查表汇总C1C2C3C4非常有影响91121有影响1826146影响不大21102215无影响231228表 6 赚钱因素素模糊评判表C1C2C3C4非常有影响0.180.220.040.02有影响0.360.520.280.12影响不大0.420.200.440.30无影响0.040.060.240.56赚钱的评价向量56.030.012.002.024.044.028.004.006.020.052.022.004.042.036.018.0055.0,118.0,546.0,263.0C=(0.177,0.428,0.292,0.103)归一化后的综合评价向量:(0.177,0.428,0.292,0.103)3.3.1.3 积累社会经验的评价表 7 积累社会经验因素调查表汇总D1D2D3D4非常有影响14221812有影响20221924uivjuivjuivj影响不大145129无影响2115表 8 积累社会经验因素模糊评判表D1D2D3D4非常有影响0.280.440.360.24有影响0.400.440.380.48影响不大0.280.100.240.18无影响0.040.020.020.10积累社会经验的评价向量10.018.048.024.002.024.038.036.002.010.044.044.004.028.040.028.0167.0,167.0,499.0,167.0D=(0.366,0.430,0.167,0.037)归一化后的综合评价向量:(0.366,0.430,0.167,0.037)3.3.1.4 社会广告的蓬勃发展的评价表 9 社会广告蓬勃发展因素调查表汇总E1E2E3E4非常有影响76610有影响28282917影响不大12131317无影响3326表 10 积累社会经验因素模糊评判表D1D2D3D4非常有影响0.140.120.120.20有影响0.560.560.580.34uivjuivjuivj影响不大0.240.260.260.34无影响0.060.060.040.12社会广告的蓬勃发展的评价向量12.034.034.020.004.026.058.012.006.026.056.012.006.024.056.014.0)1.0,3.0,3.0,3.0(E=(0.134,0.544,0.262,0.06)归一化后的综合评价向量:(0.134,0.544,0.262,0.06)3.3.1.5 从众心理的评价表 11 从众心理因素调查表汇总F1F2F3非常有影响350有影响23224影响不大211628无影响3718表 12 从众心理因素模糊评价表F1F2F3非常有影响0.060.100有影响0.460.440.08影响不大0.420.320.56无影响0.060.140.36从众心理的评价向量36.056.008.0014.032.044.010.006.042.046.006.0)090.0,455.0,455.0(Fuivjuivj=(0.073,0.417,0.387,0.123)归一化后的综合评价向量:(0.073,0.417,0.387,0.123)3.3.1.6 对综合评分值进行等级评定BV=0.228*4+0.449*3+0.278*2+0.045*1=2.86CV=0.177*4+0.428*3+0.292*2+0.103*1=2.679DV=0.366*4+0.430*3+0.167*2+0.037*1=3.125EV=0.134*4+0.544*3+0.262*2+0.06*1=2.752FV=0.073*4+0.417*3+0.387*2+0.123*1=2.44由上述计算可知,对照表1的评价分级标准可得,重庆理工大学大学生兼职影响因素中的“积累社会经验”对其影响非常大,“就业压力大”、“赚钱”和“社会广告的蓬勃发展”对其有影响,而“从众心理”对其影响不大。4 结论4 结论在本次系统工程课程设计中,对模糊综合评价结果进行分析时,对常用的最大隶属度原则方法存在有效性的问题。本文采用加权平均原则方法对结果进行分析,并可对多指标进行比较排序,结果令人满意。对于权重的确定,由于大多由调查对象凭经验给出,人为干扰较为严重,导致评判结果的出入。本文在模糊综合评价中采用层次分析法来确定权重。此方法具有较强的逻辑性、实用性和系统性。并能准确地得出各评价指标的权系数。基于层次分析法的模糊综合评价在大学生兼职影响因素综合评价与排序研究中得以应用,效果较好。该模型建立符合实际情形,有利于各高校了解学生兼职情况与动因,做出更好的有利于学生发展的新方案;模型求解简便,有较好的应用前景和推广价值。从结果来看,促使重庆理工大学在校学生参加兼职活动的主要原因是“积累社会经验”。从侧面也说明学校提供给学生实习实践的机会不够多,导致学生盲目参加兼职。学校应该联系更多的工厂、公司等,给学生提供比较正式正规的锻炼渠道,减少兼职造成的一些不利影响,同时提高学生综合实践能力,帮助学生积累宝贵的社会经验。附件 1(表 1-6)表 1 表 2就业压力大高校扩招缺乏工作经验高校教育就业观念区域和城乡之间的鸿沟高校扩招11/3335缺乏工作经验31557高校教育1/31/5113就业观念1/31/5113区域和城乡之间的鸿沟1/51/71/31/31表 3赚钱减少家庭开支挣零花钱和旅游费维持恋爱开销奢侈品攀比减少家庭开支11/335挣零花钱和旅游费3157维持恋爱开销1/31/513影响兼职因素就业压力大赚钱积累社会经验社会广告的蓬勃发展从众心理就业压力大11/31/535赚钱311/335积累社会经验53177社会广告的蓬勃发展1/31/31/713从众心理1/51/51/71/31奢侈品攀比1/51/71/31表 4积累社会经验减少就业压力提升自身能力拓宽知识面、交际圈谋求更多的机遇减少就业压力11/311提升自身能力3133拓宽知识面、交际圈11/311谋求更多的机遇11/311表 5社会广告的蓬勃发展大众消费市场的蓬勃发展居民可支配收入的日趋丰富大众消费意识的逐步改变文化营销的逐步推广大众消费市场的蓬勃发展1113居民可支配收入的日趋丰富1113大众消费意识的逐步改变1113文化营销的逐步推广1/31/31/31表 6从众心理课余时间多校园、寝室的环境气氛赶时髦、一时冲动课余时间多115校园、寝室的环境气氛115赶时髦、一时冲动1/51/51参考文献参考文献1 杨纶标.模糊数学原理及应用.广州:华南理工大学出版社。2 胡永宏,贺恩辉.综合评价方法.北京:科学出版社。3 张晓冬,王福林,周康渠.系统工程.北京:科学出版社。4 王新洲.模糊空间信息处理.武汉:武汉大学出版社。5 张晓冬,王福林,周康渠.系统工程.北京:科学出版社。6 王应洛,系统工程.机械工程出版社。
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