系统工程常用预测方法和模型

4 系统工程常用预测方法和模型

4.1 预测科学

嫦娥奔月是我国古代劳动人民对飞往月球、探索月球奥秘的一种幻想，体现出古人对未知事物的探求，但这不是预测。

三国时期，诸葛亮“未出茅庐已定三分天下”，是他根据当时的社会形势对社会发展规律的认识，是在分析天时、地利、人和的基础上，对社会发展的一种推测，这虽算预测但不能叫科学预测。

我们所说的预测是科学预测，是一门既有理论指导，又有科学方法的一种认识世界的工具，是一门广泛应用于社会、经济、科学、技术等方面的一门新科学。它是随科学技术的发展而产生，随科学技术的进步而发展的。

4.1.1 预测的概念

在调查研究的基础上对事物的未来进行科学的分析，研究其发展变化的规律性叫做预测分析；预测分析中所采用的方法和手段，称为预测技术；前者是预测理论，后者是预测方法，总称为预测的理论和方法。把预测理论和预测方法作为一个整体来研究的科学叫预测科学，简称为预测。

用预测的理论和方法研究技术经济问题的发展变化规律、预见未来，称技术经济预测；同理，用预测的理论和方法研究经济、社会、技术等的发展变化规律，则分别叫做经济预测、社会预测、技术预测等。

把系统作为预测对象，了解系统发展变化的规律性，预测系统未来则称为系统预测。系统预测是系统工程的重要内容，是系统规划设计、经营管理和系统决策的基础。

4.1.2 预测原理

预测是在调查研究的基础上对事物未来发展变化的规律进行研究的理论和方法的总称，预测的基本原理是：

4.1.2.1 整体性原理

事物是由若干部分相互关联而成的有机整体，事物发展变化的过程也是一个有机整体。因此以整体性为特征的系统理论是预测的基本理论。

4.1.2.2 可知性原理

由于事物发展过程的统一性，即事物发展的过去、现在和将来是一个统一的整体，所以人类不但可以认识预测对象的过去和现在，而且也可以通过过去到现在的发展规律，推测将来的发展变化。

4.1.2.3 可能性原则

预测对象的发展有各种各样的可能性，预测是对预测对象发展的各种可能性的一种估计。如果认为预测是必然结果，则失去了预测的意义。

4.1.2.4 相似性原理

把预测对象与类似的已知事物的发展变化规律进行类比，可以对预测对象进行描述。

4.1.2.5 反馈原理

预测未来的目的是为了更好地指导当前，因此应用反馈原理不断地修正预测才会

更好地指导当前工作，为决策提供依据。

4.1.3 预测的步骤

科学的预测是在广泛调查研究的基础上进行的，涉及方法的选择、资料的收集、数据的整理、预测建立预测模型、利用模型预测和对预测结果进行分析等一系列工作。

总的来说，预测的步骤为：

1 确定目标 该阶段的内容为确定预测对象、提出预测目的和目标，明确预测要求等。

2 选择预测方法 预测方法很多，到目前为止，各类预测方法不下几百种。因此应根据预测的目的和要求，考虑预测工作的组织情况，合理地选择效果较好的、既经济又方便的一种或几种预测方法。

3 收集和分析数据 该阶段根据预测目标和所选择预测方法的要求去收集所需原始数据。原始数据是进行预测的重要依据，所收集原始数据的质量和可靠性将直接影响预测的结果。对原始数据的要求是数据量足、质量高，只有这样，才能贴切地反映事物的规律。因此收集足够数量的可靠性高的数据是这阶段的任务。

数据的分析和整理是发现系统发展变化规律性和系统各组成部分内存联系的关键，是建立预测模型的根据，因此要选择合适的数据处理方法。

4 建立预测模型 建立预测模型是预测的关键工作，它取决于所选择的预测方法和所收集到的数据。建立模型的过程分为建立模型和模型的检验分析两个阶段。目前一部分人建立预测模型时，只建模型，不进行检验，这样的预测是不令人信服的。只有通过检验的模型，才能用于预测。

5 模型的分析 模型的分析是指对系统内部、外部的因素进行评定，找出使系统转变的内部因素和客观环境对系统的影响，以分析预测对象的整体规律性。

6 利用模型预测 所建立的模型是在一定假设条件下得到的，因此也只适用于一定条件和一定预测期限。如果将其推广到更大范围，就要利用分析、类比、推理等方法来确定模型的适用性。只有在确认模型符合预测要求时，才可利用模型进行预测。

7 预测结果的分析 利用预测模型所得的预测结果并不一定与实际情况符合。因为在建立模型时，往往有些因素考虑不周或因资料缺乏以及在处理系统问题时的片面性等使预测结果与实际情况偏离较大，故需从两个方面进行分析：① 用多种预测方法预测同一事物，将预测结果进行对比分析、综合研究之后加以修正和改进；② 应用反馈原理及时用实际数据修正模型，使预测模型更完善。

在组织预测的过程中，需注意以下几点：① 加强预测工作的领导；② 依靠集体的力量；③ 协调预测人员的认识；④ 注意积累资料；⑤ 采用先进的计算技术和工具——计算机。

4.1.4 预测技术和预测模型

随着预测科学的发展，预测科学的应用领域越来越广，预测方法越来越多。据估计，目前预测方法达150多种，其中较常用有的十几种。

4.1.4.1预测技术分类

用不同的分类原则对预测技术的分类如下：

（1）按预测技术的属性 预测技术可分为：① 定性预测技术；② 定量预测技术；③定时预测技术。

（2）按预测对象 预测技术可分为：① 科学预测；② 社会预测；③ 经济预测；④市场预测等。

（3）按预测方式 预测技术可分为：① 直观性预测；② 探索性预测；③ 目标预测；④反馈预测等。

（4）按预测时间 预测技术可分为：① 短期预测；② 中期预测；③ 长期预测；

④ 未来预测。

4.1.4.2 预测模型及分类

预测模型是预测的核心，建立预测模型是预测技术的核心。

(1) 预测模型按变量之间的关系可分为：因果关系模型、时间关系模型和结构关系模型等；

(2) 按变量形式又可分为线性预测模型和非线性模型；

(3) 按变量的数量，预测模型可分为一元模型和多元模型等；

(4) 按变量的性质，预测模型可分为定量因子模型、含定性因子模型和定性因子模型。

4.2 定性预测技术

定性预测技术是以预测者的经验为基础，判断发展趋势、探讨发展变化规律的方法。它适用于缺乏数据资料的情况下对事物的预测。定性预测的优点是方法简便、灵活。实践中，有时即使有充足的数量资料，也采用定性预测技术，其原因是把定性预测的结论与定量预测的结果相比较可以提高预测的准确性，同时在定性预测的指导下进行定量预测尚可起到定量预测起不到的作用。

常用的定性预测技术有德尔菲法、交叉概率法、专家意见法等。

4.2.1德尔菲法

德尔菲法（Delphi）是美国兰德公司研究人员赫尔马（O.Helmet）和达尔奇（N.Dalkey）于四十年代开发的一种预测方法。目前该方法已广泛用于军事预测、人口预测、医疗卫生保健预测、经营和需求预测、教育预测以及方案评价的决策分析等领域。

该方法的过程是预测机构或人员预先选定与预测问题有关的专家10——15人，采用信件往来的方式与其建立联系，将他们的意见进行整理、综合 …… 此处隐藏：3967字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……