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1、第二章系统工程方法论第1页，共22页，编辑于2022年，星期三第二章第二章 系统工程方法论系统工程方法论第一节 系统工程的基本工作过程第二节 系统分析原理第三节 创新思维与方案创造技术第四节 系统工程方法论的新发展第2页，共22页，编辑于2022年，星期三第一节第一节 系统工程的基本工作过程系统工程的基本工作过程一、霍尔三维结构一、霍尔三维结构霍尔三维结构是由美国学者A.D.霍尔等人在大量工程实践的基础上，于1969年提出的。其内容反映在可以直观展示系统工程各项工作内容的三维结构中。霍尔三维结构集中体现了系统工程方法的系统化、综合化、最优化、程序化和标准化等特点，是系统工程方法论的重要基础内容
2、。第3页，共22页，编辑于2022年，星期三霍尔三维结构霍尔三维结构1 1、时间维、时间维时间维表示系统工程的工作阶段或者进程。系统工作从规划到更新的整个过程或寿命周期可分为以下7个阶段：规划阶段设计阶段分析或研制阶段运筹或生产阶段系统实施或“安装”阶段运行阶段更新阶段第4页，共22页，编辑于2022年，星期三霍尔三维结构霍尔三维结构2 2、逻辑维、逻辑维逻辑维是指系统工程每阶段工作所应遵从的顺序和工作步骤，一般分为以下七步：摆明问题系统设计系统综合模型化最优化决策实施计划第5页，共22页，编辑于2022年，星期三霍尔三维结构霍尔三维结构3 3、知识维或专业维、知识维或专业维该维的内容表征从事
3、系统工程工作所需要的知识（如运筹学、控制论、管理科学等），也可反映系统工程的专门应用领域（如企业管理系统工程、社会经济系统工程、工程系统工程等）第6页，共22页，编辑于2022年，星期三霍尔三维结构示意图霍尔三维结构示意图 第7页，共22页，编辑于2022年，星期三霍尔三维结构强调明确目标，核心内容是最优化，并认为现实问题基本上都可归纳成工程系统问题，应用定量分析手段，球的最优解答。该方位论具有研究方法上的整体性（三维）、技术应用上的综合性（知识维）、组织管理上的科学性（时间维与逻辑维）和系统工程工作的问题导向性（逻辑维）等突出特点。第8页，共22页，编辑于2022年，星期三二、切克兰德方法论
4、二、切克兰德方法论在80年代中前期由英国兰切斯特大学P.切克兰德教授提出的方法比较系统且具有代表性。他认为，完全按照解决工程技术问题的思路来解决社会问题或“软科学”问题，会碰到很多问题。他提出的软系统工程方法论的主要内容和工作过程：认识问题根底定义建立概念模型比较及探寻选择设计与实施评估与反馈第9页，共22页，编辑于2022年，星期三切克兰德方法论切克兰德方法论第10页，共22页，编辑于2022年，星期三切克兰德方法论的核心是“比较”与“探寻”，它强调从“理想”模式（概念模型）与现实状况的比较中探寻改善现状的途径，使决策者满意（化）。第11页，共22页，编辑于2022年，星期三三、两种方法论的
5、比较三、两种方法论的比较霍尔三维结构与切克兰德方法论均为系统工程方法论，均以问题为起点，具有相应的逻辑过程。在此基础上，两种方法论主要存在以下不同点：（1）霍尔方法论主要以工程系统为研究对象，而切克兰德方法更适合于对社会经济和经营管理等“软”系统问题的研究。（2）前者的核心内容是优化分析，而后者的核心内容是比较学习。（3）前者更多地关注定量分析方法，而后者比较强调定性与定量有机结合的基本方法。第12页，共22页，编辑于2022年，星期三第二节第二节 系统分析原理系统分析原理一、系统分析的概念及其要素一、系统分析的概念及其要素1 1、系统分析的概念、系统分析的概念系统分析是运用建模及预测、优化、
6、仿真、评价等技术对系统的各有关方面进行定性与定量相结合的分析，为选择最优或满意的系统方案提供决策等依据的分析研究过程。第13页，共22页，编辑于2022年，星期三2 2、系统分析的要素、系统分析的要素系统分析有以下6个基本要素：问题目的及目标方案模型评价决策者第14页，共22页，编辑于2022年，星期三二、系统分析的程序二、系统分析的程序按照系统分析的定义、内容及要素，参照系统工程的基本工作过程，可将系统分析的基本过程归结为下图所示的几个步骤。第15页，共22页，编辑于2022年，星期三系统分析程序图是系统分析的一般过程，也为全课程提供了基本的逻辑框架，因而十分重要。在对其理解和应用上应注意以
7、下各点：重视做好初步系统分析。5W1H(What/Why/Who/Where/When/How)方法是做好这段工作的基本线索。在规范分析中一般需建立结构模型、数学模型或仿真模型。第16页，共22页，编辑于2022年，星期三每段结束后系统方案的变化轨迹是：可行方案非劣方案经排序的非劣方案（或称选择性方案）。环境分析贯穿SA全过程，在SA中是十分重要和必不可少的。在管理应用SA过程中，并不一定要遍历并完成每一个具体过程。第17页，共22页，编辑于2022年，星期三三、系统分析的原则坚持问题导向 以整体为目标 多方案模型分析和选优 定量分析与定性分析相结合 多次反复进行第18页，共22页，编辑于20
8、22年，星期三第三节 创新思维与方案创造技术一、创新方案的价值一、创新方案的价值1、引例美国阿拉斯加原油运输问题（见P20）2、系统工程与创新思维第19页，共22页，编辑于2022年，星期三二、创新方案的产生技术二、创新方案的产生技术提问法提问法头脑风暴法德尔菲法群体决策支持系统情景分析法三、系统创新思维辅助工具三、系统创新思维辅助工具MindmanagerMindmanager(见见P27-32)P27-32)第20页，共22页，编辑于2022年，星期三第四节第四节 系统工程方法论的新发展系统工程方法论的新发展中国科学家钱学森钱学森等针对开放复杂巨系统问题，于20世纪90年代初提出了从定性到
9、定量的综合集成系统方法论从定性到定量的综合集成系统方法论。中国系统工程专家顾基发顾基发和英国华裔专家朱志昌朱志昌于20世纪90年代中期提出了物理物理-事例事例-人理（人理（WSRWSR）系统方法论）系统方法论。20世纪90年，日本系统科学学者日本系统科学学者提出了西那雅卡那系统方法论西那雅卡那系统方法论，吸取了切克兰德等人的思想，针对日本文化的特点形成了一种软硬结合、刚柔相济的系统方法论。中国系统工程专家中国系统工程专家提出了旋进原则方法论旋进原则方法论，强调在系统工程工作中，系统分析、系统策划、系统实施具有旋进式三角循环关系。第21页，共22页，编辑于2022年，星期三本章结束本章结束！第22页，共22页，编辑于2022年，星期三