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1、1,第二章 系统工程方法论,2,系统工程方法与方法论,人们将研究、分析和处理问题的思想、程序和基本原则叫做方法论。 系统工程方法： 1、方法层次上的方法： 研究、分析、处理系统工程问题运用的程序和基本原则 2、技术层次上的方法： 处理复杂系统问题常用的一些具体方法 系统工程方法论指的是处理复杂系统问题的基本思想和方法论层次上各种方法的总和。,3,系统工程方法论,方法和方法论在认识上是两个不同的范畴。方法是用于完成一个既定任务的具体技术和操作；而方法论是进行研究和探索的一般途径，是对方法如何使用的指导。系统工程方法论是研究和探索（复杂）系统问题的一般规律和途径。 系统工程方法论特点: 研究方法强
2、调整体性 技术应用强调综合性 管理决策强调科学性,5,1、霍尔的三维结构（1969年）,20世纪6070年代具有代表性的SE方法论。,将系统的整个管理过程分为前后紧密相连的六个阶段和七个步骤，并同时考虑到为完成这些阶段和步骤的工作所需的各种专业管理知识。三维结构由时间维、逻辑维、知识维组成，如图示：,第二节霍尔“三维结构”模型,6,环境科学 社会科学 工程技术 计算机科学 管理科学 经济 法律,知识维（科学技术）,逻辑维（方法步骤）,时间维（时间进程）,明确问题,选择目标,系统综合,系统分析,方案优化,作出决策,付诸实施,A B C D E F G,6 5 4 3 2 1,规划阶段,方案阶段,
3、研制阶段,生产阶段,运行阶段,更新阶段,知识维：指在完成上述各阶段和各步骤所需要的各种专业知识和管理知识。,逻辑维：每个阶段需进行的工作步骤，是运用系统工程方法进行思考、分析和解决问题应遵循的一般程序。,时间维：从规划到更新，按时间顺序排列的SE全过程。,第二节霍尔“三维结构”模型,7,第三节 霍尔系统工程方法的时间维,霍尔系统工程方法的时间维表示任何系统工程活动最先从规划开始，从系统规划开始到系统更新共分为七个阶段，任何研究工作都在其中的某一阶段，且每一阶段有对应的研究任务。 （1）规划阶段调查研究、明确研究目标，自己的设想和初步方案，制定系统工程活动的方针、政策或规划。 （2）计划阶段根据
4、规划阶段所的设计思想和初步方案，具体的计划方案和选择一个最优方案。 （3）研制阶段以计划为指南，实现系统的试制方案，并制定生产计划。,8,（4）系统分析系统分析是应用系统工程技术，对每一个系统方案进行比较、分析、计算。 （5）系统优化寻找满足约束条件的最优方案，或者说是挑选出最好的满足系统目标的方案。 （6）系统决策由决策者从多个优选方案中选择一个方案进行实施，当然，选择的方案不一定是最优方案。 （7）系统实施对已选方案进行实施、修改，完善以上6个步骤，转入下一个阶段。,第三节 霍尔系统工程方法的时间维,9,系统综合,系统分析,系统优化,注意,在实践工作中，系统综合、系统分析和系统优化存在循环
5、、不断递进的过程，即在系统分析和系统优化的过程中可能产生系统方案，或者对模型进行修正。,第三节 霍尔系统工程方法的时间维,10,霍尔系统工程方法的专业维指解决一个系统工程问题，需要有相应专业知识。 一般来讲，进行某项系统工程研究，研究工作者应具备法律、经济、管理科学、社会科学、环境科学、信息技术和相应的工程技术，才能有效地进行系统工程的研究，解决相应的问题。,第三节 霍尔系统工程方法的时间维,11,运用SE知识，把三维结构中的六个时间阶段和七个逻辑步骤结合起来，便形成所谓霍尔管理矩阵如下：,霍尔管理矩阵,代表一项具体的管理活动,12,【案例】 上市公司绩效评估 （1）时间维：从建立评估指标开始
6、 （2）专业维：要求参加问题研究人员要有“会计学、统计学、决策科学、计算机应用”等方面的知识. （3）逻辑维：按照逻辑维要求开展研究工作，具体为“明确问题系统指标分析系统综合系统分析系统优化系统决策系统实施”,第三节 霍尔系统工程方法的时间维,评估指标建立的思路及流程,15,随着系统工程理论研究的不断深入和应用领域的不断扩大，系统工程理论越来越多地应用于研究经济社会的发展战略和组织管理等问题，这些系统的行为很难用数学模型来描述，往往只能靠人的直觉判断，用半定量半定性的方法来处理。针对这类具有不良结构的复杂系统，从20世纪70年代中期开始，许多学者在霍尔方法论的基础上了多种软系统工程方法论，其中
7、最具有代表性的是英国兰切斯特大学P.Checkland教授的切克兰德方法论。,第五节 切克兰德的“调查学习” 法,切克兰德方法论的问题处理流程,17,（1）认识问题：收集与问题有关的信息，表达问题现状，分析问题的影响因素及其相互关系，以便明确系统问题结构及其相互之间的不适应性。 （2）根底定义：弄清系统问题的关键要素，为系统的发展及其研究确立基本看法，并选择最合适的基本观点。根底定义所确立的观点要能经得起实际问题的检验。 （3）概念模型：根据根底定义并运用系统化语言建立概念模型，通过比较和学习，其结构和要素最终必须符合根底定义的思想，并能实现系统要求。 （4）比较与学习：将第一步所明确的现实问
8、题和第三步所建立的概念模型进行对比，发现它们的差异；并通过学习，改善方案集。通过对比，有时也需要对根底定义进行适当修正。 （5）方案选择：根据比较结果和改善方案集，并考虑有关人员及其行为等复杂因素，选择可行的改善方案。 （6）设计与实施：对改善方案进行详细设计，使之具有针对性和可操作性，并组织相关人员积极主动的实施改善方案。 （7）评估与反馈：对改善方案的实施效果进行全面评估，根据评估结果并运用实施过程中获得的新认识，修正问题描述、根底定义及概念模型等，直至决策者满意。,18,第六节 物理事理人理（WSR）系统方法论,物理-事理-人理方法论是中国科学院顾基发教授等1995年的。物理-事理-人理
9、方法论的核心思想是：系统工程工作者不仅要明物理，懂自然科学，明白世界到底是什么样的；还应通事理，通晓科学方法论，善于选择科学合理的方法处理事务；更应晓人理，掌握人际交往的艺术，充分认识系统内部各部门的价值取向，协调考虑系统各方利益。只有把这三方面结合起来，利用人的理性思维的逻辑性和形象思维的综合性去组织实践活动，才可能产生最大的效益与效率，取得创造性成果。协调关系在物理-事理-人理方法论中处于核心地位，体现了系统工程的社会性。,19,第六节 物理事理人理（WSR）系统方法论,物理-事理-人理方法论是中国科学院顾基发教授等1995年的。物理-事理-人理方法论的核心思想是：系统工程工作者不仅要明物
10、理，懂自然科学，明白世界到底是什么样的；还应通事理，通晓科学方法论，善于选择科学合理的方法处理事务；更应晓人理，掌握人际交往的艺术，充分认识系统内部各部门的价值取向，协调考虑系统各方利益。只有把这三方面结合起来，利用人的理性思维的逻辑性和形象思维的综合性去组织实践活动，才可能产生最大的效益与效率，取得创造性成果。协调关系在物理-事理-人理方法论中处于核心地位，体现了系统工程的社会性。,20,物理-事理-人理方法论特别强调自然科学、工程技术与社会科学的交叉渗透和综合集成。物理-事理-人理方法论的主要工作步骤包括：理解意图、调查分析、形成目标、建立模型、建议、实施方案、协调关系，如图所示。,物理-
11、事理-人理方法论的工作流程,21,WSR系统方法论的基本内容和主要步骤： 1、理解领导意图； 2、调查分析； 3、形成目标； 4、建立模型； 5、协调关系； 6、建议。,第七节WSR系统方法论,22,第八节综合集成工程,综合集成工程是从整体上考虑并解决复杂问题的方法论。钱学森等人在研究解决开放的复杂巨系统问题时，了“从定性到定量综合集成方法”，这是系统工程思想的新发展。其实质是将专家群体、数据和各种信息与计算机仿真有机地结合，把各种学科的理论和人的经验与知识结合起来，发挥整体优势。,23,钱学森的从定性到定量的综合集成方法图,第八节综合集成工程,24,综合集成即创造； 综合集成是实现大科学、大工程的基本途径； 综合集成的关键是解决整体与局部的关系问题,实现1+12。,第八节综合集成工程,25,系统工程方法论总结,还原论与整体论相结合 定性与定量相结合 系统分析与系统综合相结合 局部研究与整体研究相结合,系统工程方法论的发展演变反映出人们要解决的客观问题越来越复杂，采用的手段越来越先进，但它们都有共同的核心思想，即综合考虑各种因素及其相互关系；有计划、有步骤；充分利用现代科学技术，特别是计算机、信息技术。,
