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1、系统工程案例分析H如何运用系统工程思想与方法解决如何运用系统工程思想与方法解决实际问题实际问题H案例分析案例分析H大作业的要求大作业的要求如何运用系统工程思想与方法如何运用系统工程思想与方法解决实际问题解决实际问题H课程内容回顾课程内容回顾1.系统概念、系统思想、系统理论系统概念、系统思想、系统理论用系统观点认识世界用系统观点认识世界2.系统工程概念、系统工程方法论系统工程概念、系统工程方法论用系统方法解决问题用系统方法解决问题3.系统工程技术与方法系统工程技术与方法用恰当的方法与技术处理问题用恰当的方法与技术处理问题系统工程学科解决的两类主要问题：第一类第一类：“问题与解决问题”“ “工程性
2、工程性” ”的问题的问题- “- “硬硬” ”现有理论与技术应用现有理论与技术应用新问题新问题理论、技术的创新理论、技术的创新“ “社会经济社会经济社会经济社会经济” ”的问题的问题的问题的问题“软软软软” ”人的价值观、世界观；协协调与妥协？人的价值观、世界观；协协调与妥协？利益相关者；环境、历史、未来；变化？利益相关者；环境、历史、未来；变化？第二类：理论、第二类：理论、技术与方法 研究研究“ “解决复杂工程问题解决复杂工程问题” ”的的“ “系统理论与方法系统理论与方法” ”如何解如何解“ “复杂决技术问题复杂决技术问题” ”的；的；复杂大系统的复杂大系统的“ “运营与管理问题运营与管理
3、问题” ”1 系统工程方法 内容准则和程序以及基本思路；方法论关于认识世界、改造世界的根本方法的学说；关于认识世界、改造世界的根本方法的学说；在某一门学科体系上所采用的研究方式、方法在某一门学科体系上所采用的研究方式、方法的综合。的综合。系统工程方法论框架系统思想系统思想程序体系程序体系系统分析系统分析最优化方法最优化方法案例分析n大学生就业难问题大学生就业难问题n问题界定；根底定义；问题界定；根底定义； IMS模型；目标树模型；目标树n城市交通拥堵问题城市交通拥堵问题n软问题与硬问题软问题与硬问题-综合问题；问题界定；根底定义；解决方案综合问题；问题界定；根底定义；解决方案n技术引进及其消化
4、吸收的系统分析（汪）技术引进及其消化吸收的系统分析（汪）n软系统问题：系统分析软系统问题：系统分析n某地区能源化工科技发展规划研究（汪）某地区能源化工科技发展规划研究（汪）n规划方法与系统思想、方法规划方法与系统思想、方法n城市道路交通系统动力学模型的构建（郭）城市道路交通系统动力学模型的构建（郭）n城市道路面积与机动车保有量的动态关系城市道路面积与机动车保有量的动态关系n湖北省旅客周转量预测模型（郭）湖北省旅客周转量预测模型（郭）n时间序列模型、灰色预测模型时间序列模型、灰色预测模型1-用系统观点认识世界用系统观点认识世界系统思想与视角系统思想与视角H用系统理论武装头脑用系统理论武装头脑H系
5、统概念、系统属性系统概念、系统属性H老三论老三论系统论：要素、功能、结构；环境系统论：要素、功能、结构；环境控制论：目标；机制；评价；控制论：目标；机制；评价；信息论：信息；传递与转换；信息论：信息；传递与转换；H其他理论其他理论耗散结构理论耗散结构理论（时间可逆？无序（时间可逆？无序-极大熵；有序极大熵；有序-无序；动态平衡无序；动态平衡开放开放系统）系统）混沌理论（系统演化不确定；确定性系统中有随机行为）混沌理论（系统演化不确定；确定性系统中有随机行为）协同学（自组织、序参量、协同）协同学（自组织、序参量、协同）突变理论突变理论大系统理论大系统理论如何认识对象n对象分析：n内容：目标、要素
6、、功能、结构、机制、能力；大系统、子系统；n认识方法：机理；统计；分析与综合；模拟仿真；评价；n环境分析n条件，依存度；交换，输入与输出；n环境与对象关系分析；变化；n现象分析本体；现象论，不可知论；合乎逻辑的分析，从现象中寻找本质；现象经验提供的，借助于感觉获得的东西n问题分析性质、层次、主观、机理；5W1H;n根底定义与概念模型解决问题的参照系城市交通拥堵问题城市交通拥堵问题分析既是软问题，也是硬问题n分析视角n交通需求大n机动车增多。公车多？私家车多？出租车多？摩的多？公交车不足？机动车增多。公车多？私家车多？出租车多？摩的多？公交车不足？n交通需求结构不合理n机动车交通需求多出租车定位
7、问题n诱发交通需求多城市用地规划问题n道路设施供给不够n道路规模与网络结构；干线-支线比例、协调路网规划问题n交通设施不健全； 停车场；标志、信号等交通工程问题：n道路通行能力利用率低交通控制与管理；n发展政策n发展小汽车工业与经济增长就业问题；问题层次、大小；n城市交通发展模式地铁、综合运输；n公交优先资源配置；大学生就业难问题大学生就业难问题问题界定、层次、性质；方案；结果问题界定、层次、性质；方案；结果n大学生就业难问题大学生就业难问题n现象与问题现象与问题n第一层：根源的本体第一层：根源的本体n大学生；学校；用人单位；社会；大学生；学校；用人单位；社会；n第二层：第二层：n大学生大学生
8、态度；素质；能力；经验；态度；素质；能力；经验；n学校学校理念与制度；教学管理；教学资理念与制度；教学管理；教学资源；教学质量；源；教学质量；n社会社会不正之风；人口；经济增长不正之风；人口；经济增长n第三层：第三层：n态度态度认知、情感、行为的持久系统；认知、情感、行为的持久系统；n素质素质身体、思想、专业；身体、思想、专业；n 能力能力交往、工作、创新；交往、工作、创新；n第四层：第四层：n认知认知对社会、单位、工作、自己；对社会、单位、工作、自己；n本色、角色、特色本色、角色、特色-定位；定位；n另：问题界定的影响：另：问题界定的影响：方案；结果方案；结果n阿富汗抓拉登阿富汗抓拉登海豹突
9、击队海豹突击队4人：人：人口控制综合策略问题人口控制综合策略问题解释结构模型的应用 人口的影响因素：（1）社会保障 （8）社会思想习惯（2）老年服务 （9）营养水平（3）生育欲望 （10）污染（4）平均寿命 （11）国民收入（5）医疗保健水平 （12）出生率（6）生育能力 （13）死亡率（7）计划生育政策 （14）总人口总人口的影响因素-ISM模型 总人口出生率死亡率生育欲望生 育能力计生政策平均寿命老年服务社会保障社会思想习惯国民收入保健污染营养美国ABC地区的青少年犯罪原因问题 关键问题：ABC地区的市民不安全n召开专家会议，对委员们提出问题并要求其作出回答：n委员会回答上级咨询的期限n委
10、员会的任务是否明确，并要求提出情况分析和解决方案n导致的因素nABC地区青少年的吸毒癖好nABC地区重新犯罪机会nABC地区成年人的吸毒癖好nABC地区较大的偷窃案nABC地区的谋杀案n青少年故意破坏艺术品及天然美学的行为n有利于小偷作案的场所n城市中成年人就业困难n导致的因素nABC地区青年人缺乏暑期就业机会n城市中私人拥有手枪n家庭破裂n青少年神经失常n对罪犯处罚不严n治安警察少nABC地区缺乏足够的娱乐场所n对上表所示要素通过讨论以确定它们间的关系 ABC地区市民不安全感青少年故意破坏艺术品及天然美学行为ABC地区谋杀案ABC地区青少年的吸毒癖好ABC地区的较大偷窃案ABC地区成年人吸毒
11、癖好ABC地区重新犯罪机会城市中私人拥有手枪有利于小偷作案的场所ABC地区缺乏足够的娱乐场所ABC地区青年人缺乏暑期就业机会对罪犯处罚不严城市中成年人就业困难治安警察少家庭破裂青少年神经失常解释结构模型目标结构方案 为ABC地区居民提供普遍安全使偷窃住宅事件减少一定百分比使50元以上偷窃事件减少一定百分比使偷窃汽车事件减少一定百分比使武装抢劫事件减少一定百分比使偷窃50元以下事件减少一定百分比目标结构方案2-如何运用系统工程思想与方法解决实际问题系统工程方法论l系统工程概念、系统工程方法论系统工程概念、系统工程方法论l哲学哲学操作；宏观操作；宏观微观；微观；l硬系统与软系统；硬问题与软问题硬系
12、统与软系统；硬问题与软问题1.自然与工程系统；自然与工程系统；2.社会与经济系统；社会与经济系统；3.复杂大系统复杂大系统l结合对象与问题特征，选择恰当的解决问题程结合对象与问题特征，选择恰当的解决问题程序（路径）、方法和技术序（路径）、方法和技术l解决问题的组织与管理解决问题的组织与管理1.问题及其环境的识别与表达现象问题环境利益相关者2.相关系统的根底定义问题的层次问题的本质问题的根源城市交通拥挤问题我国物流成本过高大学生就业难问题3.建立概念模型（目标系统概念化）应该是什么理论上实际上希望是什么价值观？变化？4.比较与探寻5.寻求改善途径切克兰德方法论框架-1切克兰德方法论切克兰德方法论
13、针对某一问题的解决方法论针对某一问题的解决方法论问题界定；根底定义； 现象1现象2现象K问题1问题2问题N根源1根源2根源M对象环境目的行为结果主体及利益相关者观点；立场；原则； 是否是问题？如何运用系统工程思想与方法如何运用系统工程思想与方法解决实际问题解决实际问题课程内容及应用课程内容及应用课程内容及应用课程内容及应用3.系统工程技术与方法系统工程技术与方法 问题问题+ 专业知识与经验专业知识与经验+工具（数学、模型、计算机）工具（数学、模型、计算机）=用恰当的方法与技术处理问题用恰当的方法与技术处理问题主要技术主要技术结构分析与因素分析结构分析与因素分析 ISM模型化与仿真技术与方法模型化与仿真技术与方法优化方法与技术优化方法与技术预测技术与方法预测技术与方法评价技术与方法评价技术与方法 决策技术与方法决策技术与方法
