系统工程实验报告.docx
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系统工程实验报告
交通与汽车工程学院
实验报告
课程名称:
系统工程
课程代码:
8802320
学院（直属系）:
交通与汽车工程学院
年级/专业/班:
2009级物流管理1班
学生姓名:
钟李欣
学号：
312009110210103
实验总成绩:
任课教师:
张学尽
开课学院:
交通与汽车工程学院
实验中心名称:
交通与汽车工程学院计算机室
西华大学实验报告
开课实验室：
交通与汽车工程学院计算机室实验时间：
2011年4月26日
学生姓名
学号
实验成绩
实验项目名称
系统工程实验
项目代码
8802320
指导教师
项目学分
1、实验目的
2、实验设备、仪器及材料
3、实验内容
3.1一般实验（非上机实验）：
3.1.1实验方案设计与选择（设计性、创新性实验需写该项内容）
3.1.2实验原理及实验步骤（实验工作原理或实验的主要操作过程）
3.1.3实验记录（核心代码及调试过程）
3.2上机实验：
3.2.1上机实验的内容及要求
3.2.2算法设计思想与算法实现步骤
3.2.3程序核心代码，程序调试过程中出现的问题及解决方法
3.2.4程序运行的结果
注解：
理工科实验需记录实验过程中的数据、图表、计算、现象观察等，实验过程中出现的问题；其它如在计算机上进行的编程、仿真性或模拟性实验需记录程序核心代码以及程序在调式过程中出现的问题及解决方法；记录程序执行的结果。
4、实验总结
4.1实验结果分析及问题讨论
4.2实验总结心得体会
注解：
实验总结的内容根据不同学科和类型实验要求不一样，一般理工科类的实验需要对实验结果进行分析，并且对实验过程中问题进行讨论；在计算机上进行的编程、仿真性或模拟性实验需要对上机实践结果进行分析，上机的心得体会及改进意见。
其它实验应总结实验过程写出心得体会及改进意见。
说明：
各门实验课程实验报告的格式及内容要求，请按照实验指导书的要求手工书写。
实验名称系统建模
一、实验目的和任务
实验目的：
根据系统工程案例构建系统模型，使学生得到系统建模的基本技能训练
实验任务
西华大学为提高教学水平，构建了教师教学质量评价系统，由上课学生对授课教师作出评价。
其评价指标主要有12项：
1、老师对教学很有热情2、老师的表达很清楚
3、老师乐意与我们交流4、老师鼓励我们独立思考
5、老师对讲授内容及相关领域熟悉6、这门课教学组织好
7、老师对布置的任务给予必要的反馈8、我基本掌握本课程的内容
9、我分析和解决问题的能力得到提高10、总的说来，我对这门课程的教学感到满意
11、课程选用的教材很合适12、教师对教材的整体把握很恰当
相关专家运用两两比较方法，对评价指标两两比较的结果如表1所示。
表1评价指标判断矩阵
A＝
U1
U2
U3
U4
U5
U6
U7
U8
U9
U10
U11
U12
U1
1
1/5
1/2
1/4
1/10
1/5
2
1/3
1/5
1/5
2
2
U2
5
1
4
2
1/6
1
6
3
1
1
6
6
U3
2
1/4
1
1/3
1/9
1/4
3
1/2
1/4
1/4
3
3
U4
4
1/2
3
1
1/7
1/2
5
2
1/2
1/2
5
5
U5
10
6
9
7
1
6
11
8
6
6
11
11
U6
5
1
4
2
1/6
1
6
3
1
1
6
6
U7
1/2
1/6
1/3
1/5
1/11
1/6
1
1/4
1/6
1/6
1
1
U8
3
1/3
2
1/2
1/8
1/3
4
1
1/3
1/3
4
4
U9
5
1
4
2
1/6
1
6
3
1
1
6
6
U10
5
1
4
2
1/6
1
6
3
1
1
6
6
U11
1/2
1/6
1/3
1/5
1/11
1/6
1
1/4
1/6
1/6
1
1
U12
1/2
1/6
1/3
1/5
1/11
1/6
1
1/4
1/6
1/6
1
1
学生对其指标的评价等级主要有5项：
1、优秀；2、良好；3、中等；4、一般；5、不合格
现有一个教学班，有62为同学，对授课教师的评价情况见表2。
表2教师教学质量评价表
序号
评价指标
优秀
良好
中等
一般
不
合格
1
老师对教学很有热情
41
18
3
2
老师的表达很清楚
44
13
5
3
老师乐意与我们交流
33
19
10
4
老师鼓励我们独立思考
37
18
7
5
老师对讲授内容及相关领域熟悉
35
22
4
1
6
这门课教学组织好
33
21
6
2
7
老师对课程设计/作业/论文给予必要的反馈
34
23
4
1
8
我基本掌握本课程的内容
35
23
4
9
我分析和解决问题的能力得到提高
31
25
6
10
总的说来，我对这门课程的教学感到满意
31
24
7
11
课程选用的教材很合适
32
23
6
1
12
教师对教材的整体把握很恰当
32
24
5
1
要求：
运用MicrosoftExcel工作表完成以下工作：
1、运用两两比较方法，建立评价指标权重系数求解模型；
2、运用模糊综合评价方法，建立教学质量评价模型。
二、实验仪器、设备及材料
计算机
三、实验原理及步骤
1、两两比较方法运用程序
（1）设定比较标准
因素Ui比因素Uj
极重要
记为：
9
很重要
记为：
7
重要
记为：
5
稍重要
记为：
3
同等重要
记为：
1
稍次要
记为：
1/3
次要
记为：
1/5
很次要
记为：
1/7
极次要
记为：
1/9
（2）构建比较矩阵A
A=
U1
U2
…
Un
U1
a11
a12
…
a1n
U2
a21
a22
…
a2n
…
…
…
…
…
Un
an1
an2
…
ann
比较矩阵的性质：
①aij>0；②aij=1；③aij=1/ajij
结果如图1
图1
对每列进行求和，点击快速求和“∑”，填入范围D7:
D18，得出D19，再将公式拖曳复制填充到E19到O19即可得出每列和数；
（3）权重系数的近似算法——“和”法
①对比较矩阵A按列规范化
结果如图2
图2
选中D24单元格，输入公式D7/$D$19，将公式拖曳复制填充在E24至O24，用同样的方法计算出D25至D35,并将公式填充在E24至O35整个区域，便到列规范化结果。
②按行相加，得和数
结果如图3
图3
选中D38单元格，单击工具栏中自动求和“∑”选项，输入范围为“D24:
O24”，将公式拖曳复制到D39:
D49中，可以得到安行相加得和数结果。
再选中D50单元格，单机自动求和“∑”选项，输入范围为D38:
D49，求得总和数。
③再按列规范化，即得权重系数
结果如图4
图4
第一步：
在C52—C63中输入W1—W12，选中D52单元格，输入公式“=D37/$D$50”
点击确定，将公式拖拽复制到D52：
D63，得到权重系数w
第二步：
在F57—Q57中输入W1—W12，选中C57单元格，输入“=D52”，类推输入w1-w12数据。
（4）一致性检验
①计算对比较矩阵A的最大特征根
结果如图
图5
第一步：
A*W的值，首先，选中“C68”，输入公式“=D7*$C$57”,点击确定，拖拽复制公式到“C69：
C79”，同理，在D68中输入“=E8*$G$57”，依此类推，求出C68—N79整个区域。
第二步：
选中“O68”，输入公式“=sum（E70:
P70）”然后向下拖拽复制公式填充算出“D71—D81”，得出a*w。
图6
第三步：
选中“C81”单元格，输入公式“=O68/D52”，即得出“（A*W）1/W1”，然后向下拖拽复制公式，计算出“E81—E92”。
第四步：
在E86中输入λmax=，在F86中输入=AVERAGE（C81:
C92），得出比较矩阵A的最大特征根
②计算一致性指标CI
结果如图7
图7
由公式可知，在B96中输入CI=，再选中C96，输入公式“=（F86-12）/（12-1）”，便可得到一致性指标CI。
③计算一致性比率CR
结果如图8
如图8
在B100中输入CR=，在C100中输入公式“=C96/L104”，得到一致性比率CR。
RI为随机一致性指标，取值如下表：
n
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
RI
0.58
0.90
1.12
1.24
1.32
1.41
1.45
1.49
1.51
1.54
④决定是否接受比较矩阵的判断及求得的权重系数
若CR<0.1，接受；
否则，对比较矩阵A加以调整，重新计算
结果如图9
图9
2、模糊综合评价方法运用程序
（1）确定评价系统的评价指标集合U
U＝{ui}i=1,2,…,n
结果如图10
图10
（2）确定评价等级V
V＝{vj}j=1,2,…,m
结果如图11
图11
（3）构建评价系统关于各评价指标的模糊综合评价矩阵R
结果如图12
图12
在学生的评价初试表中，选中I11单元格，点击自动求和，选择D11：
H11范围，然后拖拽复制公式到I11-I22中，算出每行和数，结果如图12。
图13
在单元格D26-H26中输入v1-v2，在单元格C27-C38中输入u1-u12，选中D27，输入公式“=D11/$I$11”，向下拖曳将公式复制到“D28-D38”,可得出v1列，用同样的方法可以算出v2、v3、v4、v5，得出模糊综合评价矩阵r。
（4）确定评价指标的权重系数行向量W
W＝（wi）i=1,2,…,n
结果如图14
图14
（5）作出综合评价向量B
B＝W•R＝（bj）j=1,2,…,m
其中B＝W•R为模糊矩阵的合成运算
图15
第一步：
选中“C58”，输入公式“=MIN（D27,$B$41）”,向右拖曳复制公式至G58，可算出第一行，用相同方法求出其他行。
第二步：
选中“C70”，输入公式“=MAX（C58:
C69）”,然后向右拖曳复制公式到D70-G70，可得出b1、b2、b3、b4、b5。
第三步：
选中“H70”，输入公式“=SUM（C70:
G70）”，可得出结果如图。
若
，则对其归一化
图16
由于
，则对其归一化。
在C74-G74中输入b1-b5，然后选中C75单元格，输入公式=C70/$H$70，拖拽复制公式到D75-G75，得出归一化之后的b1、b2、b3、b4、b5。
再选中单元格H75，输入公式=MAX（C75:
G75），得出综合评价向量B。
（6）得出结论
若bmax＝max{b1,b2,…,bm}＝bj，则被评价对象对应评价等级vj。
图17
四、实验总结
4.1实验结果分析及问题讨论
运用系统工程的两两比较法和模糊综合评价方法，构建了教学质量评价系统，该系统是由上课学生对授课教室做出评价。
实验的最终结果是建模并成功的得出学生对于老师的评价为优秀。
但是在实验过程中并不是一切顺利，也遇到了问题，如在用用两两比较法，建立评价指标权重洗漱求解模型是，数据的运算量过大，容易出错；对于excel的运用不熟练，导致运算量很大。
这些问题都是向同学请教，然后加以改进，并最终完成实验。
4.2实验总结心得体会
掌握了系统工程中重要的两种建模方法，分别是两两比较法和模糊综合评价方法，熟知他们的运用过程和计算步骤；通知进一步熟悉了excel的操作，特别是对于拖拽复制公式的运用；通过向同学请教方法，我也知道了，相互帮助协作的重要性。
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