系统工程原理14-4

《系统工程原理14-4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《系统工程原理14-4（90页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、系统工程原理 (2060120023) 3-14周：周四 5-8节，研教楼-303室,荣 莉 莉大连理工大学 管理与经济学部 管理科学与工程学院 系统工程研究所 84708073(o),第4章 系统工程过程,第1节 系统工程与项目管理 第2节 系统工程过程的含义 第3节 系统生命周期 第4节 系统生命周期模型的演化 第5节 系统的验证与系统的确认 第6节 敏捷系统工程 第7节 系统再造工程,第4章 系统工程过程,4.1 系统工程与项目管理 4.1.1 项目管理 当前在国内外的工程建设中，常常使用项目管理这样一个名词，来称呼具体工程的管理过程。项目管理是指以工程或者其他建设项目为对象，运用现代

2、化的管理方法，通过一个专为项目设立的组织，对项目进行高效率的计划、组织、指导和控制，以实现项目全过程的动态管理，达到项目目标综合协调和优化的目的。,项目管理管什么？,任何建设项目都有明确的目标，尽管项目所在的领域不同，目标也有所不同，但有一些共同的目标： 利用尽可能少的资源和资金投入，以尽可能快的速度，保证安全和减少废物排放，以优良的工程质量使工程项目顺利完成，实现预定的功能，并取得预定的经济效益和社会效益。 项目管理的管理对象是具体的建设项目，而管理的范围是项目的形成全过程。 项目管理=对施工的管理？ 施工管理的对象虽然也是建设项目，但管理的范围仅仅是施工阶段，而项目管理的范围却广泛得多。,

3、一个建设项目经历的基本环节,形成概念 立项申请 可行性研究 对项目进行评估和决策 设计 项目的前期准备工作 设备和材料的选型及采购 组织工程项目的实施 工期质量和投资控制 竣工验收、交付使用,项目管理对象的拓展,当前许多项目管理的对象已经不限于工程建设。 一方面，在企业内由于产品和工艺的更新换代需要进行研究开发或者技术改造，这些工作需要按照项目来实施，因此在企业内除了常规的企业管理之外，也需要进行项目管理。 另一方面，一些社会事业的兴办，文化活动的举办，当前也都当作项目来组织实施。 项目已经构成社会生活的基本单元。这些项目涉及自然、社会、工程技术和经济等有关方面，项目管理的对象已经是一个包括自

4、然、社会、经济、技术和文化等诸多因素在内的开放系统。,4.1.2 项目管理与系统工程的关系,有些国家（例如美国）的学者，习惯于把涉及军事以及重大的工程项目或任务称为系统工程，一些系统工程的规范、导则也多半针对军事项目； 而把一些普通的民用任务称为项目管理； 在有些教材或者专著中，把项目管理看作是系统工程过程中的有机组成部分，又有一些著作把系统分析作为项目管理中的一个阶段或者工作方法。 就原理与方法而言，二者是相通的，相互借用的地方有很多。,在一些大型项目的初期，由于不确定因素较多，需要从全局加以把握，因而较多地运用系统工程理念和方法；而在具体实施时又侧重于使用项目管理方法来组织实施。 现代的项

5、目管理是贯穿了系统工程思想和方法的，是系统工程原则和步骤对工程或者其他建设项目管理的具体应用，但是项目管理还有更加专业化、更贴近实际的工作内容，例如资金管理、质量管理等等。 现在被称为系统工程的大型、复杂任务或者项目，在管理的细节上还是运用了项目管理的方法。 因此可以说，系统工程的实施就是项目管理过程。 一般说来，人们重视系统工程的思想、理念和方法论的运用，以及项目管理的具体工作步骤。,4.2 系统工程过程,看待系统工程，有两种视角： 一种是把系统工程看作是一个产品，经过系统的构建，获得的是一个完整的系统产品； 另一种是把系统工程看作是一个过程。 过程视角更具有实践操作意义。 系统工程过程，就

6、是一个由各专业组成的团队，运用系统工程技术，按照自上而下的次序，通过反复和迭代，解决问题、开发系统的过程。 这个过程把委托者的需求转化为系统的实现。,系统工程的项目及来源,有可能是一项巨大的建设项目，例如建一个桥梁，修一条高速公路，或者为某一大型企业构建信息化系统； 也可能是为某一地区或某一行业制定长远发展规划，或者某一新产品的研究开发； 有可能是上级领导布置下来，由下属从事系统工程工作的单位（这些单位的名称可能是总体设计部、规划部、研究开发中心等等）来完成； 也可能是某一单位委托一个咨询机构来承担的。,系统工程项目开发的特点,它是一项复杂的工作任务，不但工作量大，而且涉及的技术复杂，环境也是

7、复杂多变的，一时难以明确从何入手； 它需要满足用户的要求； 需要很长的时间完成，特别是大型工程； 它是由许多相关的任务组成的，这些任务涉及规划、设计、施工、运营等等； 它涉及几个不同的学科，不仅涉及几个技术学科，还会涉及经济、环境、法律以及经营管理等学科； 它通常要由几个组织来实施，因为这是各自职责和权限规定的； 它有特定的日程进度和预算，这是从传统的工程项目沿袭下来的要求。,项目的复杂性表现在目标和约束的多样性，这是因为现代的大型工程设计的利益主体都不止是一个。 目标的明确需要很长时间和很多的前期工作。由于工程时间长，在此期间政治、经济、科技等环境会发生变化，因而使得工程受到各种影响。 引用

8、新技术又必然会招致风险。 不同专业的人员在一起工作需要一定的磨合过程。 凡此种种都需要对系统工程过程进行周密的考虑和安排。,系统工程过程对应于硬系统方法论的三维结构中的逻辑维，或步骤维。 任何工程不论具体内容有多少的不同，分析和解决问题的思考程序大体上是一致的。 从时间方面来看，工程活动总是由一系列的步骤（或者说阶段）组成，有开始也有终了。 开始时的输入就是委托者的需求，最后的输出则是能使委托者满意的系统。 不同阶段之间既存在着逻辑关系，也存在着时间先后的关系，其中有些允许灵活安排，有些必须遵循时间先后的顺序。 对系统工程过程的具体描述可以引用系统生命周期的概念。,4.3 系统生命周期,系统生

9、命周期指的是一个新系统从概念的形成开始，经过开发、建造、运行，直到最后废弃的整个过程。 系统生命周期的应用是一种阶段化的系统工程开发方法。生命周期法的突出优点是强调系统开发过程的整体性和全局性，强调在整体优化的前提下考虑具体的分析设计问题，这是一种自顶向下的观点。 它从时间维度把系统的开发和维护分解为若干阶段，每个阶段有各自相对独立的任务和目标。 这就降低了系统开发的复杂性，提高了可操作性。 每个阶段都对该阶段的成果进行严格的审批，发现问题及时反馈和纠正，保证了系统质量。 实践证明，生命周期法大大提高了系统开发的成功率。,生命周期法是在系统工程发展初期针对一些大型工程系统提出的，系统开发周期较

10、长。 由于开发顺序是线性的，各个阶段的工作不能同时进行，前阶段所犯的错误必然带入后一阶段，而且是越靠前面犯的错误对后面工作的影响越大，更正错误所花的工作量也就越大。 此外在功能经常需要变化的情况下，也难以适应变化要求。 因此在原来生命周期法的基础上，又针对其中复杂性的破解，产生了一些新的思路。,1、SIMILAR模型,这是一种比较典型的系统生命周期模型，是对不同领域（包括工程技术与经营管理）中的工作步骤进行对比分析之后，发现有许多共性，因而将它们归纳而成的所谓“SIMILAR”过程： 一、问题的陈述（State of problem） 二、方案的研究（Investigate alternati

11、ves） 三、系统的建模（Model the system） 四、集成（Integrate） 五、建立系统（Launch the system） 六、绩效的估定（Assess performance） 七、再评价（Re-evaluate）,第一步：问题陈述,是从对系统顶层所必须完成的功能或者必须弥补的缺陷进行描述开始的。 这种描述包括系统必须满足的所有需求。它所要陈述的是需要“做什么”，而不是“怎样做”。 它可以用自然语言描述，也可以用一个模型来描述。 这一过程的输入是从用户、所有者、责任者、制造者或市场来的。 在现代的商务环境中，问题的陈述包括企业的愿景和使命，以及为实现愿景和使命而制定的目

12、标和战略。 在这一阶段要理解用户的要求，发现系统的需求，并加以确认。,第二步：方案研究,需要定义系统的性能与成本及其指标，提出概念性的方案（进行系统的概念设计）。 一般不可能有哪一种方案对各项指标都能满足，因此要按照多准则来进行权衡与决策。有时候需要多次反复。 这时要回答“是什么”的问题。开始时可能是使用估算的数据，在进行中建立模型后可以进一步得到数据，再进行分析比较。,第三步：建模,把模型的建立贯彻在系统方案确定后的整个系统生命周期，在不同阶段建立不同类型的模型，不但用于分析 “现在是什么”的问题，还要用于分析“将要是什么”的问题。 在这一阶段要把系统的功能加以分解，进行系统概念设计，还要进

13、行可靠性与风险分析。,第四步：集成,需要考虑怎样把各部分组成一个整体，这时对于各部分之间的接口需要加以设计。 子系统的定义应该尽量按照自然的边界，减少相互之间的信息交换，每一个子系统都能把最终结果传给下一个子系统。 小回路的反馈要比跨过多个子系统的反馈容易实现。 集成的难点是怎样才能把所有的活动都整合在一个实现企业愿景和使命的业务方向或业务计划上。 一般说来，通过反馈、校核与平衡，业务计划是能够逐步改善的。,第五步：建立系统,构建系统并使之运行，达到预期的结果。 这个阶段是一个工程阶段，需要先设计，然后分解成一项一项任务，加以建造实现，其中有的部分可以外购。在系统建立过程中要注意文档的编写。,

14、第六步：估定绩效,把需求加以细化和量化，用来对新系统进行考核。 技术指标的测定是为了便于对过程进行管理，以及减少设计与构建时的风险。 在系统工程过程中，指标的监测是关键环节，每项指标都应该尽可能量化。,第七步：再评价,指在开发过程中运用反馈原理来提高系统的性能和绩效。 以往的经验证明，这是一种最基本的工程工具。 每一阶段都应该有再评价，按照评价结果，或是往下继续进行，或是做局部修改，或是推倒重来，也可能是项目的终止。,例：一架民用客机的开发,问题的陈述包括对新飞机的市场需求的辨识，飞机可能的构型、如飞机的大小、发动机布局、机身尺寸、机翼面积等等。 方案的研究则要按照生产成本、总体效率、旅客舒适

15、性和其它运行目标来选择最优构型。 这在很大程度上依赖于建模、系统分析、仿真与功能设计。然后进行系统的集成。 系统的建立是从飞机公司接受所提出的系统概念和决定进行工程处理开始的。工程处理要对尚未经过验证的技术的使用加以验证，进行硬件和软件部件的功能设计，并演示工程化的系统，进行绩效的评定，看是否满足用户的需求。这就需要把已建成的部件集成为一个可运行的系统，在真实运行环境中去评价它。,这一阶段还包括生产工具和测试设备的获取，按照不同用户的需求进行生产，支持正常的运行，确定使用时发现的任何故障，周期性地大修和更换发动机、起落架和其他高载荷部件。 然后进行再评价。其实在每一阶段之后都要进行再评价，根据

16、评价结果进行改进，直到用户满意为止。这意味着在系统工程过程中，有许多反馈回路。 在实际生活中，也有一些工作只是经历了生命周期的一段，例如一个咨询公司完成了系统实施之前的规划设计工作，交出报告就算完成了它所承担的任务。也有的是从生命周期的中期开始。但都得遵循逻辑上的顺序。,2、一种元模型,如果目标明确，而且能按照绩效指标对不同方案进行评价和选择， SIMILAR这样一类偏于硬系统的思考方法还是有效的。 但当所面临的问题具有高度复杂性、利益主体的多元化和人的认知的多样性，这类方法就显得有些局限性。 有学者提出了一种考虑人的因素的元模型：它将系统工程的整个过程分成四类过程： 协议过程，项目过程，技术过程，评价过程。,协议过程,需要和用户建立一个构建新系统的协议，协议要建立在下列基础之上：可行性分析得出的结论是没有其他系统可用，需要构建新系统，而且成本效益分析结果表明是可行的。这个过程有下面三个活动： （一）定义需求。通过与用户以及其他利益相关者的交谈，明确用户的需求。 （二）陈述问题。把为什么要进行这一项目用“问题定义”叙述清楚。 （三）项目分析。进行可行性研究，确定这个项目是否应该进行。如果应该进行就转到下一过程，即项目过程。,