系統(tǒng)工程課程設計-- 學生食堂選擇系統(tǒng)分析

1、<p><b>　　系統(tǒng)工程課程設計</b></p><p>　　論文題目：基于AHP的xx大學</p><p>　　學生食堂選擇系統(tǒng)分析</p><p>　　專 業(yè): 工業(yè)工程</p><p><b>　　姓 名： </b></p><p><b

2、>　　學 號： </b></p><p><b>　　指導老師： </b></p><p><b>　　二〇一三年六月</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　誠信聲明………………… …… ……………………… ……………1&

3、lt;/p><p>　　任務書…………………………………………………… ……………2</p><p>　　摘要與關鍵字……………………………………………… …………6</p><p>　　1.系統(tǒng)工程分析的流程…………… …………………………………7</p><p>　　1.1認識問題…………………………………………………………7</p&g

4、t;<p>　　1.2探索目標…………………………………………………………7</p><p>　　1.3整合綜合方案……………………………………………………7</p><p>　　1.4模型化處理…………………………………………………………7</p><p>　　1.4.1層次分析法的概念……………………………………… 7</p><

5、;p>　　1.4.2AHP的基本步驟……………………………………………7</p><p>　　1.4.2.1指標的確定………………………………………… 7</p><p>　　1.4.2.2建立多級遞階結構………………………………… 8</p><p>　　1.4.2.3判斷尺度及相對重要度計算……… ………………9</p><p>　

6、　1.4.3具體模型求解……………………………………………10 1.5系統(tǒng)模型評價………………………………………………………13</p><p>　　結束語…………………………………………………………………17</p><p>　　參考文獻…………………………………………………… …………18</p><p>　　調查問卷……………………………………………………

7、 …………19</p><p>　　任務分配 …………………………………………………… ………20</p><p><b>　　誠信申明</b></p><p>　　茲有一《系統(tǒng)工程》課程設計題目為《基于xx大學大學生食堂選擇系統(tǒng)分析》論文，其所有內容出自于王飛、王正周、吳攀攀，絕無抄襲。如有任何問題：我組成員愿意擔負任何責任。</p&

8、gt;<p>　　組員簽字：____________ 學號__________________</p><p>　　____________ __________________</p><p>　　____________ __________________</p><p><b>

9、;　　一、目的</b></p><p>　　本課程是為增強學生對理論知識的正確理解，培養(yǎng)和提高學生綜合運用系統(tǒng)工程理論的能力，提高本課程理論教學的效果，學生在進行《系統(tǒng)工程》課程學習的同時，應進行課程設計的訓練，是課程學習的重要組成部分</p><p><b>　　課程目的意義：</b></p><p>　　1）進一步鞏固所學的理論

10、知識；</p><p>　　2）初步掌握系統(tǒng)工程設計的各主要環(huán)節(jié)，進行建立指標體系、求解最優(yōu)解、找出最優(yōu)方案等基本技術的訓練；</p><p>　　3） 通過對大學生身邊實際問題的分析，培養(yǎng)學生的獨立思考及獨立工作能力。</p><p>　　在《系統(tǒng)工程》課程教學過程中，結合相關內容講授對課程設計的要求。通過本課程設計達到培養(yǎng)學生綜合運用所學系統(tǒng)工程的理論知識的能力

11、，培養(yǎng)學生采用系統(tǒng)、全面和發(fā)展的觀點分析和解決問題，提高學生的科研意識，培養(yǎng)良好的工作作風和動手能力。同時為進一步的專業(yè)學習樹立目標，為未來的專業(yè)課實踐做專業(yè)技能準備。</p><p><b>　　二、任務</b></p><p>　　本課程設計的任務是完成一篇課程論文。</p><p>　　課程設計題目參考格式：基于（ISM，AHP或模糊評價

12、等）方法的XXX問題系統(tǒng)分析（評價）</p><p><b>　　要求：</b></p><p>　　1）將題目補充完整，根據各自小組的興趣與調查，選擇大學生身邊的實際問題建立模型；</p><p>　　2）定性分析部分論據充足，系統(tǒng)元素選擇合理，設計相關調查問卷；</p><p>　　3）課程設計結構合理，表述清晰，求

13、解過程完整，邏輯性要強。如有程序要有程序的核心部分，有應用相關計算軟件的主要過程截圖；</p><p><b>　　三、任務要求</b></p><p><b>　　課程設計要求：</b></p><p>　　1）每3人一組，必須獨立完成自己的分析、研究和決策分析、改善的全過程；</p><p>　

14、　2）每組一題，各組成員自己選擇和確定自己感興趣的題目，但須經教師同意后確定；</p><p>　　3）對擬進行系統(tǒng)分析與評價的問題進行深入分析，充分理解設計要求，明確任務。</p><p>　　4）發(fā)揚團隊協(xié)作精神，共同分析、討論系統(tǒng)分析任務要求的基礎上，進行明確分工，確定每人完成的任務及進度，并在研究論文中注明。</p><p>　　5）綜合運用《系統(tǒng)工程》課程

15、和相關的理論知識，結合課程設計的具體問題，查閱相關文獻，深入調研，仔細計算，全面分析，提出合理的設計方案。</p><p>　　6）在課程論文中需明確說明確定指標權重的方法，清楚描述指標權重的計算過程及計算結果，并在論文中闡述；</p><p>　　7）課程設計報告要求條理清晰、論述充分、文字通順、圖紙圖表規(guī)范、符合設計報告文本格式要求。</p><p><b

16、>　　8）格式要求：</b></p><p>　　（1）內容構成：包括標題、作者，單位，中文摘要、英文摘要、關鍵字、正文、參考文獻，引用的文獻需要在正文中標明。</p><p>　?。?）報告書統(tǒng)一使用A4紙張的系統(tǒng)工程課程設計報告格式，正文要求圖文并茂，不少于5000字； </p><p>　?。?）報告書的裝訂順序：封面、誠信聲明、任務書、報告

17、書正文、封底；</p><p>　?。?）報告正文交打印稿和電子稿各一份。</p><p>　　報告格式：字體統(tǒng)一為宋體，一級標題為4號粗、二級為小4號，正文為小4號，行間距為1.25倍，標準字符間距，首行縮進2字符；</p><p>　　報告中的圖形（圖片）應標明圖名，表格應標明表名。</p><p>　　四、課程設計成績評定</p&

18、gt;<p>　　成績分為五級：優(yōu)、良、中、及格、不及格，分組綜合評定。</p><p>　　1)學生完成的工作量和內容是否符合任務書要求</p><p><b>　　2)學生的勤勉態(tài)度</b></p><p>　　3）課程設計的優(yōu)缺點，包括學生對理論知識的掌握程度，實踐工作能力，表現(xiàn)出的創(chuàng)造性和綜合應用能力</p>

19、<p><b>　　五、進度安排</b></p><p><b>　　六、參考書目</b></p><p>　　1．《系統(tǒng)工程》，張曉冬，周康渠等，科學出版社；</p><p>　　2．《系統(tǒng)工程》，汪應洛，機械工業(yè)出版社；</p><p>　　3．《系統(tǒng)工程概論（第二版）》，楊家本，武

20、漢理工大學出版社；</p><p>　　4．圖書館電子資源中的相關學術論文。</p><p><b>　　2013年6月</b></p><p>　　xx大學大學生食堂選擇系統(tǒng)分析</p><p>　　作者：王飛、王正周、吳攀攀</p><p>　　摘要：隨著xx大學搬入新校區(qū)，食堂在能夠滿足同學

21、們的需要上發(fā)生了一些變化。因此有必要進行一次調查并分析同學們對于各個食堂的滿意程度以及為各個食堂提供改革方案。本文基于層次分析法、模糊評價法等系統(tǒng)工程方法分別對學生食堂選擇做出綜合分析，特撰此文，僅供參考。</p><p>　　關鍵詞：一食堂、二食堂、三食堂、快樂食間、選擇、系統(tǒng)分析</p><p>　　Abstract: with the chongqing university of

22、technology into the new campus, the canteen can meet the needs of the students on some changes have taken place. It is necessary to conduct a survey and analysis of the students satisfaction with the degree of each cante

23、en as well as the reform scheme provided by the canteen. This article is based on the analytic hierarchy process, fuzzy evaluation method of systems engineering methods respectively to the student canteen choose make a c

24、omprehensive anal</p><p><b>　　正文：</b></p><p>　　1.系統(tǒng)工程分析的流程：</p><p><b>　　認識問題</b></p><p>　　xx大學現(xiàn)如今有四個食堂：一食堂、二食堂、三食堂、快樂食間。一食堂是黃金地段[1,2,3,4教學樓旁邊，附近

25、也有幾棟公寓]，二食堂附近公寓最多，三食堂和快樂食間在5,6教學樓和圖書館旁邊，有必要通過調查同學們對食堂各個因素的認可程度，得出各個食堂的經營情況。</p><p><b>　　1.2 探索目標</b></p><p>　　、尋求目前最滿意食堂就餐方案</p><p>　　、為各食堂提供改良方案</p><p>&l

26、t;b>　　整合綜合方案</b></p><p>　　、方案一：選擇一食堂</p><p>　　、方案二：選擇二食堂</p><p>　　、方案三：選擇三食堂</p><p>　　、方案四：選擇快樂食間</p><p><b>　　模型化處理</b></p><

27、;p>　　1.4.1 層次分析法的概念</p><p>　　層次分析法（analytical hierarchy process，AHP）[2]是美國學者薩蒂（Saaty）在20世紀70年代提出的。它是一種新的定性與定量分析相結合的評價決策方法。這種方法把復雜問題分解為若干有序層次，并根據對一定客觀事物的判斷就每一層的相對重要性給予定量表示，利用數學方法確定出表達每一層次的全部元素相對重要性次序的數值，并通

28、過對各層次的分析導出對整個問題的分析。AHP的特點是：分析思路清晰?？蓪⒎治鋈藛T的思維過程系統(tǒng)化、數學化和模型化；分析時所需的定量數據較少，但要求對問題的本質、包含的因素及其內在的關系要分析清楚；可用于多準則、多目標問題和其他各類問題的決策分析。</p><p>　　1.4.2 AHP的基本步驟：</p><p>　　1.4.2.1 指標的確定</p><p>　　

29、經過我組成員的探討生活經驗，我們認為有一下幾個指標比較重要；</p><p>　?、倌康氖钦页鲎钍軞g迎的食堂P</p><p><b>　?、诘乩砦恢?lt;/b></p><p><b>　?、埏埐瞬松?lt;/b></p><p><b>　?、茱埐藘r格</b></p>

30、<p><b>　　⑤用餐環(huán)境</b></p><p><b>　?、薹召|量</b></p><p>　　1.4.2.2 建立多級遞階結構</p><p>　　根據對問題的了解和初步分析，將評價系統(tǒng)涉及的各要素按性質分層排列，可以根據類似于解釋結構建模（ISM）[2]等方法(論文中被省略)建立多級梯階結構。第一

31、級是目標層，該級是系統(tǒng)要達到的目標，一般情況下只有一個目標，如果有多個目標，可以在下一級設立一個分目標層。第二級是準則層，該級列出了衡量達到目標的各項準則。第三級是方案層，該級排列了各種可能采取的方案。不同層次的各要素之間用連線表示，如果要素之間的聯(lián)系，表示二者相關，否則表示不想關。具體結構如下：</p><p><b>　　多級遞階結構圖</b></p><p>

32、;　　1.4.2.3判斷尺度及相對重要度計算</p><p>　　求權重是綜合評價的關鍵。層次分析法是一種行之有效的確定權系數的有效方法。特別適宜于那些難以用定量指標進行分析得復雜問題。它把復雜問題中的各因素劃分為互相聯(lián)系的有序層使之條理化，根據對客觀實際的模糊判斷，就每一層次的相對重要性給出定量的表示，再利用數學方法確定全部元素相對重要性次序的權系數。</p><p>　　（1）確定目標

33、和評價因素</p><p><b>　　個評價指標，。</b></p><p><b>　?。?）構造判斷矩陣</b></p><p>　　判斷矩陣元素的值反映了人們對各元素相對重要性的認識，一般采用1—9及其倒數的標度方法。但當相互比較因素的重要性能夠用具有實際意義的比值說明時，判斷矩陣相應元素的值則取這個比值。即得到判

34、斷矩陣。</p><p><b>　　（3）計算判斷矩陣</b></p><p>　　用Mathematica軟件計算判斷矩陣的最大特征根，及其對應的特征向量，此特征向量就是各評價因素的重要性排序，也即是權系數的分配。</p><p><b>　?。?）一致性檢驗</b></p><p>　　為進行

35、判斷矩陣的一致性檢驗，需計算一致性指標 ，平均隨機一致性指標。它是用隨機的方法構造500個樣本矩陣，構造方法是隨機地用標度以及它們的倒數填滿樣本矩陣的上三角各項，主對角線各項數值始終為1，對應轉置位置項則采用上述對應位置隨機數的倒數。然后對各個隨機樣本矩陣計算其一致性指標值，對這些值平均即得到平均隨機一致性指標值。當隨機一致性比率時，認為層次分析排序的結果有滿意的一致性，即權系數的分配是合理的；否則，要調整判斷矩陣的元素取值，重新分配權

36、系數的值。</p><p>　　1.4.3 具體模型的求解[2]</p><p>　　表一 以各因素重要程度為準則的判斷矩陣及權重</p><p>　　由 0.23λ1=1.24 得λ1=5.39 </p><p>　　0.48λ2=2.42 λ2=5.04</p><p>　　0.15λ3=

37、0.81 λ3=5.38</p><p>　　0.09λ4=0.46 λ4=5.14</p><p>　　0.05λ5=0.26 λ5=5.20</p><p>　　根據 C.I.=(λmax-n)/(n-1) 得 C.I.=0.09≤0.1</p><p>　　表二 以地理位置為準則的判斷矩陣及權重

38、</p><p>　　由 0.54λ1=2.28 得λ1=4.22 </p><p>　　0.28λ2=1.21 λ2=4.32</p><p>　　0.07λ3=0.30 λ3=4.29</p><p>　　0.11λ4=0.47 λ4=4.27</p><p>　　

39、根據 C.I.=(λmax-n)/(n-1) 得 C.I.=0.1≤0.1</p><p>　　表三 以飯菜菜色為準則的判斷矩陣及權重</p><p>　　由 0.26λ1=1.06 得λ1=4.08 </p><p>　　0.05λ2=0.21 λ2=4.20</p><p>　　0.12λ3=0.48

40、 λ3=4.0</p><p>　　0.56λ4=2.29 λ4=4.09</p><p>　　根據 C.I.=(λmax-n)/(n-1) 得 C.I.= 0.07≤0.1</p><p>　　表四 以飯菜價格為準則的判斷矩陣及權重</p><p>　　由 0.12λ1=0.49 得λ1=4.08 </

41、p><p>　　0.20λ2=0.85 λ2=4.25</p><p>　　0.63λ3=2.65 λ3=4.21</p><p>　　0.06λ4=0.26 λ4=4.28</p><p>　　根據 C.I.=(λmax-n)/(n-1) 得 C.I.= 0.09≤0.1</p><p

42、>　　表五 以用餐環(huán)境為準則的判斷矩陣及權重</p><p>　　由 0.12λ1=0.49 得λ1=4.08 </p><p>　　0.05λ2=0.21 λ2=4.20</p><p>　　0.26λ3=1.06 λ3=4.06</p><p>　　0.56λ4=2.29 λ4=4.0

43、9</p><p>　　根據 C.I.=(λmax-n)/(n-1) 得 C.I.= 0.07≤0.1</p><p>　　表六 以服務質量為準則的判斷矩陣及權重</p><p>　　由 0.26λ1=1.09 得λ1=4.18 </p><p>　　0.05λ2=0.21 λ2=4.20</p>&

44、lt;p>　　0.13λ3=0.55 λ3=4.23</p><p>　　0.56λ4=2.34 λ4=4.18</p><p>　　根據 C.I.=(λmax-n)/(n-1) 得 C.I.= 0.08≤0.1</p><p>　　表七 考慮各種要素的綜合重要度</p><p>　　由上表的綜合重要度大小

45、可知：B4>B1>B3>B2，即快樂食間的經營效果最好，一食堂次之，三食堂第三，二食堂最后。</p><p>　　1.5系統(tǒng)模糊評價[1]</p><p>　　模糊綜合評價是以模糊數學為基礎。應用模糊關系合成的原理，將一些邊界不清，不易定量的因素定量化，進行綜合評價的一種方法。在校園環(huán)境質量綜合評價中，涉及到大量的復雜現(xiàn)象和多種因素的相互作用，而且，評價中存在大量的模糊現(xiàn)

46、象和模糊概念。因此，在綜合評價時，常用到模糊綜合評價的方法進行定量化處理，評價出校園環(huán)境的質量等級，取得了良好的效果。但權重的確定需要專家的知識和經驗，具有一定的缺陷，為此，本文采用層次分析法來確定各指標的權系數。使其更有合理性，更符合客觀實際并易于定量表示，從而提高模糊綜合評判結果的準確性。此外，模糊綜合評價中常取的取大取小算法，信息丟失很多，常常出現(xiàn)結果不易分辨(即模型失效)的情況。所以，本文提出了針對模糊綜合評價的改進模型。另外，

47、本文在對模糊綜合評價結果進行分析時，對常用的最大隸屬度原則方法.</p><p>　?、倏己说幕疽蛩兀簕,,,,}</p><p>　?、谠u定集：{非常受歡迎，一般受歡迎，不太受歡迎}</p><p>　　由層次分析法（AHP）可知因素內諸元素的權數分配{0.23,0.48,0.15,0.09,0.05}</p><p>　　從我們發(fā)放的調

48、查問卷中，我們可以得到如下結果：</p><p><b>　　表一：一食堂</b></p><p>　　建立隸屬度矩陣 </p><p>　　0.6 0.3 0.1</p><p>　　Q1= 0.4 0.4 0.2</p><p>　　0.5

49、 0.3 0.2</p><p>　　0.3 0.3 0.4 </p><p>　　0.3 0.3 0.4 </p><p>　　A={A1，A2，A3，A4，A5}={0.23，0.48，0.15，0.09，0.05}</p><p>　　Μ1=A*Q1={0.447,0.348,0.205}&l

50、t;/p><p>　　因此，大部分人認為一食堂還是比較受歡迎的</p><p><b>　　表二：二食堂</b></p><p><b>　　建立隸屬度矩陣</b></p><p>　　0.4 0.3 0.3</p><p>　　0.2 0.2

51、 0.6</p><p>　　Q2= 0.4 0.2 0.4 </p><p>　　0.3 0.3 0.4</p><p>　　0.3 0.2 0.5</p><p>　　A={A1，A2，A3，A4，A5}={0.23,0.48,0.15，0.09，0.05}</p

52、><p>　　Μ2=A*Q2={0.29,0.232,0.478}</p><p>　　根據這個結果，可以認為二食堂不太受歡迎</p><p><b>　　表三：三食堂</b></p><p><b>　　建立隸屬度矩陣</b></p><p>　　0.3 0.2

53、 0.5</p><p>　　0.4 0.4 0.2 </p><p>　　Q3= 0.3 0.5 0.2 </p><p>　　0.3 0.4 0.3</p><p>　　0.3 0.5 0.2</p><p>　　

54、A={A1，A2，A3，A4，A5}={0.23,0.48,0.15，0.09，0.05}</p><p>　　Μ3=A*Q3={0.348,0.374,0.278}</p><p>　　根據上述結果，我們可以知道三食堂受歡迎程度為中等。</p><p><b>　　表四：快樂食間</b></p><p><b&g

55、t;　　建立隸屬度矩陣</b></p><p>　　0.4 0.4 0.2 </p><p>　　0.6 0.2 0.2</p><p>　　Q4 = 0.2 0.2 0.2 </p><p>　　0.7 0.2 0.1</p><

56、p>　　0.6 0.3 0.1</p><p>　　A={A1，A2，A3，A4，A5}={0.23,0.48,0.15，0.09，0.05}</p><p>　　Μ4=A*Q4={0.503,0.251,0.246}</p><p>　　由此可知，快樂食間的受歡迎程度也是非常高的。</p><p>　　綜上，快樂食間的

57、受歡迎程度最高，與之最有競爭的是一食堂，三食堂排第三，二食堂排第四。</p><p><b>　　2.結束語</b></p><p>　　通過對問題的初步認識，明確各個食堂的優(yōu)勢和不足，我們制定了問卷調查表對七園區(qū)的學生進行了抽樣調查，從食堂的地理位置、飯菜質量、飯菜價格、用餐環(huán)境和服務質量五個方面對學校的一食堂、二食堂、三食堂和快樂食間進行初步評價，然后綜合調查結果

58、，利用系統(tǒng)工程方法，對調查的數據進行較為科學的計算與分析，從而得出一個較為合理的結論：快樂食間和一食堂受歡迎程度較高，三食堂次之，二食堂再次之。之所以說較合理，是因為一食堂和二食堂在同學心目中確實是挺受歡迎的，但是二食堂和三食堂的歡迎次序與現(xiàn)實情況相反，造成這種結果的原因有幾點：首先是調查的對象不夠全面（由于條件的限制我們僅僅調查了七園區(qū)的學生，且全都是男生），其次是數據的計算與分析存在誤差。</p><p>　

59、　總的來說，學生在選擇食堂時，都是優(yōu)先考慮一食堂和快樂食間，畢竟這兩個食堂無論是飯菜質量、服務質量、飯菜價格還是用餐環(huán)境相比另外兩個食堂都要好。至此，我們的“基于AHP的xx大學大學生食堂選擇系統(tǒng)分析”分析結束，謝謝！</p><p><b>　　附錄：</b></p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p&g

60、t;　　[1]《系統(tǒng)工程》 汪應洛 機械工業(yè)出版社 2008</p><p>　　[2]《系統(tǒng)工程》 張曉冬 科學出版社</p><p>　　[3]圖書館電子資源中的相關學術論文。</p><p><b>　　附錄：</b></p><p><b>　　調查問卷 </b></p>&

61、lt;p>　　—基于xx大學學生選擇食堂 </p><p>　　為了保證問卷的真實性和有效性，請認真讀完題目并仔細思考再作答，作答時在每個選項中標明1,2,3,4分別代表你對各個選項的認可程度，1代表認可程度非常輕，2代表認可程度輕，3認可程度重，4代表認可程度非常重 。 </p><p>　　你平時都經常在哪個食堂用餐？</p><p>　　一食堂

62、 B、二食堂 C、三食堂 D、快樂食間</p><p>　　你覺得哪一個食堂飯菜菜色最好？</p><p>　　一食堂 B、二食堂 C、三食堂 D、快樂食間</p><p>　　你覺得哪個食堂的用餐環(huán)境最好？</p><p>　　一食堂 B、二食堂 C、三食堂 D、快樂食間</p><

63、;p>　　你覺得哪個食堂價格最合理？</p><p>　　A、一食堂 B、二食堂 C、三食堂 D、快樂食間</p><p>　　你覺得哪個食堂地理位置較好，方便同學們用餐？</p><p>　　一食堂 B、二食堂 C、三食堂 D、快樂食間</p><p>　　你覺得哪個食堂服務質量最好？</p>

64、<p>　　一食堂 B、二食堂 C、三食堂 D、快樂食間</p><p>　　對于以上食堂菜色、飯菜價格、服務質量、地理位置、用餐環(huán)境諸要素中你的關心程度（注意：此題有五個項目，請分別填上1,2,3,4,5）</p><p>　　地理位置 B、飯菜質量 C、飯菜價格 </p><p>　　D、用餐環(huán)境