系统工程课件第二章

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1、第二章 SE理论与方法论机械工程学院 董晓慧第二章 SE理论与方法论 一SE理论（课外自学） 二SE基本工作过程 三系统分析原理及其应用问题第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题简述一般系统论、控制论和信息论对系统 工程方法论的启示。请设计适当项目，列表比较系统论、控制 论、信息论、耗散结构理论、协同学、突 变论的特点。你如何理解从定性到定量的综合集成方法 论？第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题霍尔三维结构 A.D.Hall 1969系统工程活动 矩阵：T-L知识维（K）运筹学 控制论 社会科学 工程技术 逻辑维（L） 规划阶

2、段设计阶段分析阶段运筹阶段实施阶段运行阶段更新阶段时间维(T)摆明问题系统设计方 案 综 合模 型 化实 施 计 划决策最 优 化连接Flash方法论指的是如何用系统工程来 解决实际问题的工作程序或逻辑 步骤 第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题切克兰德方法论问题及其环境的 识别与表达建立概念模型 (目标系统概念化)根底定义比较寻求改善途径选择设计实施评估.1、要求你在多个影响要素当中找出深层次的根本 的要素，就是影响面比较大的关键要素 2、要求你在多种主体的不同想法之间力图找出比 较接近或基本相同的想法 共识第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系

3、统分析 原理应用问题H和C两种方法论的比较相同点：问题导向；注重程序及阶段； 不同点： (研究对象或应用领域、基本方法、核心内容或关键点、反馈机制、)作业应用企业管理系统工程活动矩阵（框架H；内容C）问题 现状 说明关联 要素 分析方向目 标及指 标设计对象系统 的再认识变革 途径 探索比较、 分析、 权衡、 评价组织 行为 分析实施与 改进1.企业诊断与 环境分析2.企业发展战 略与规划3.产品研究与 开发管理4.企业经营决 策与计划5.生产要素的 准备及投入管 理6.生产过程的 组织与控制7.销售服务与 资金回收管理8.企业管理系 统更新和企业 经营环境改善逻辑步骤活动项目 工作过程第二章

4、 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题1.系统分析概念系统分析（SA）是在对系统问题现状及目标充分挖掘 的基础上，运用建模及预测、优化、仿真、评价等方法， 对系统的有关方面进行定性与定量相结合的分析，为决策 者选择满意的系统方案提供决策依据的分析研究过程。 SA是SE的核心内容、分析过程和基本方法。 第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题SA要素：问题 目的及目标方案 模型（结构、数学、仿真）评价决策者第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题2.SA程序认识 问题探寻 目标综合 方案模型 化优化或 仿真 分

5、析系统 评价决策 （分析 ）NY初步SA规范分析综合分析第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题2.SA程序SA程序图是SA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 应注意以下各点：重视做好初步SA. 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（或尽可能）建立结构模型、数学模型或仿真模型。第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题2.SA程序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

6、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（或能）遍历并完成每一个具体过程（哪些必不可少？）。第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题3、SA的特点及原则（1）问题导向（2）以整体为目标（3）多方案模型分析和选优（4）定量分析与定性分析相结合（5）多次反复进行第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题1、某厂外购玻壳进厂入库搬运路线的系统分析 某厂是一个生产彩色显像管的总厂，下设若干分厂。该厂建厂初期 年产96万只37cm彩色显像管，现已能生产五种彩色显像管和 37cmCDT(彩色显示器)等六类

7、产品，年产量约720万只。物流管理 是现场管理的主要内容，物流合理化被广泛地认为是企业利润的重 要源泉。对本企业来说，分析与优化分厂与分厂间的物流，效益应 比较可观。但总厂对一期工程之后改造或扩建过程中物流系统分析 研究不多。进一步深入研究会发现，现在物流不合理的根源多在于 此。该厂所有生产用料不下千种，本着抓主要矛盾的原则，进行 ABC分类，把需要量大、价值高的六类零部件列为A类物料，它们 是：玻壳(屏和锥)；荫罩；偏转线圈；防爆带；电子枪 零件；荧光粉。其中玻壳的搬运量最大，占总搬运量的一半以上 。此外，仅对其外购玻壳进厂入库搬运路线进行分析。 第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作

8、过程系统分析 原理应用问题(1)外购玻壳进厂入库搬运路线现状分析 南站台玻壳库外购玻壳原运输流程：用火车运至南站台；用 吊车将集装箱卸至南站台；打开集装箱；用叉 车托起玻壳箱；运至卡车；用叉车装至卡车； 卡车运至玻壳库约500米；叉车卸货；叉车 运输；堆垛。化工库成品库523526工段206库油库528房图34 玻壳供应物流流程图 第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题(1)外购玻壳进厂入库搬运路线现状分析 搬运路线长，曲折迂回，汽车要绕过528房和 526工段； 装卸次数多，从生产厂家到本厂库房共有八次装卸，而其中在本厂就有三次装卸； 经过厂内铁道线一次。汽车

9、过206库左(西)边的铁道线时振动剧烈，对玻壳十分不利。 第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题(2)改进方案的建立方案1：将玻壳的卸货站台放在北站台。 改用北站台后，玻壳供应物流流程为：用火车运至北站台；用吊车 将集装箱堆放在站台；将集装箱拆开；用叉车取货；运至玻壳库(距 离约100m)；堆垛。 与现行操作相比，本方案减少四次作业，包括二次运输和二次装卸，缩 短运输距离400m，仅减少玻壳中锥破损一项每年可节约数百万元人民币 。 本方案不足之处是要改建站台，投资较大。 方案2：同方案1将玻壳卸在北站台，将原有523成品库全部换成为外购玻 壳库。 其流程同方案1

10、，但叉车运输路线进一步缩短至20m，甚至更短。但由于牵扯到不同部门，实现起来比较困难。但从长远来看，外购玻壳的做法不 会发生大的变化。因此，对其物流供应路线和仓库进行改造是有价值的。 方案3：外购玻壳与成品同用一个523库，当成品量增加时，可提示减少外购玻壳的量，防止库存量过大，反之亦然。然而，本方案要求销售公司和 供应公司共用一个库，管理中难度较大。 第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题(3)方案的评价 因素/指标权重评定及加权评 定方案1方案2方案3 1、物流及搬运经济 性0.253542、投资少0.20344 3、便利服务 0.10323 4、灵活性0.

11、15332 5、易于管理0.15432 6、可操作性0.15433 合计1.003.303.603.15评价结果表明，方案的优先序为：方案2优于方案1和方案3。 系统工程在企业现实中的应用基础是调研和 分析。只有深入地调研和分析，才有可能发 现其潜在的问题，并针对问题列出可行解( 方案)，而列出可行方案需要创造性思维。 其后，在初选的基础上，运用系统分析及其 评价的方法排出方案的优先序，从而为管理 者提供决策依据。 第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题2、实行以优化控制为主线的系统分析与科学决策 前几年南方某酒厂在原材料、能源涨价及市场疲软的 冲击下，濒临停产

12、的困境。为此，企业的领导提出向决 策要效益。他们从传统的决策思维模式中解脱出来，综 合运用现代科学的管理技术，对企业生产经营过程实施 以分析优化控制为主线的系统分析与科学决策，并 经历了四个主要的阶段： 第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题(1)问题结构分析。根据企业年计划利润70万元、产值585万元的原有目标 ，按生产、经营、财务、管理划成四大块分解展开。用 统计分析和因素分析等方法发现原有计划生产的三大系 列八个品种中，亏损产品元红、善酿和汗烧三个品种， 占全部产品数的37%，亏损总额为50万元，占产品盈利 额的46.4%，影响了利润计划的如期完成。初步分

13、析表 明，调整产品结构、优化生产计划乃是企业管理中面临 的主要问题。第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题(2)要素与目标分析。 通过对产品市场需求、原材料和能源等资源的供给、国 家政策、竞争者状况等环境因素的分析预测，和运用边 际收益法对企业生产能力的分析，该企业决策者们将产 品方向调整为：以发展黄酒为主体，增加瓶酒产量，控 制白酒生产，并将提高黄酒产品结构效益作为优化的基 本要求。第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题(3)优化分析。 为了达到产品利润最大目标，采用线性规划方法，根据 加饭、元红、香雪、善酿四个品种的单位利润、

14、原料、 销售和产值等相应的约束条件，运用电子计算机，迭代 解出达到产品利润最大的最优方案为：加饭700t、元红 7600t、香雪140t、善酿40t。第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题(4)方案调整。 为了完成下半年预定的增益指标40万元，并考虑到实际 的企业能力、市场需求及其变化，对上一阶段建立在优 化分析基础上的计划方案进行调整，增加了瓶酒的产量 。对生产计划的科学调整，使企业开始取得明显的经营 效果和经济效益 。该厂成功之处，在于根据情况的变化，不断用系统 思想和系统分析方法调整和优化经营决策。该案例 注意以实际问题为导向，综合使用多种分析方法。 整个

15、分析过程从大到小，先粗后细，分析与决策程 序具有科学性和普遍适用性。 第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题3、运用系统分析原理控制污染物排放 位于某著名旅游城市市郊的某火力发电厂曾 面临一个棘手的问题，即如何减少烟囱排放的 烟尘与SO2量，使风景胜地的环境得到综合治 理。为此，运用系统分析原理，找到了投资少 、见效快的最佳治理方案，取得了明显的经济 、社会效益。其具体做法可归纳为如下主要步 骤：第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题(1)系统调查与初步设计。首先是获取城市的基本情况和气象数据，以及电厂的机组、锅炉等设备的主要技术

16、参数等资料。分析污染物 在电厂内的迁移过程(燃料 锅炉 除尘器 烟囱 排放)及所用燃煤的化学成分等。 其次是建立计算机模 拟模型，模拟发电厂烟尘排放的烟尘与SO2量。模拟结 果表明，烟尘模拟值823.1kg/h，是国家标准170kg/h的 4.84倍；SO2模拟值1844kg/h，是国家标准的10.85倍。第二章 SE理论与方法论SE理论SE基本工作过程系统分析 原理应用问题(2)方案综合及评估。根据系统调查与分析，提出有针对性的四个方 案，并进行模拟分析与评估。 方案A：修建一座高烟囱。把原来45m高的烟囱改为120m高。模拟 分析显示，可使污染物排放控制在国家标准之内。该方案需要投资 22万元。另外，该高度的烟囱对附近的机场营运有一定影响。 方案B：改用电除尘器。将原来的多管旋风除尘器改为新型的电除 尘器。模拟分析结果表明，可使烟囱排放量从823.1kg/h降至 132.8kg/h，再