系统工程基础理论课件.ppt

1、A1系统工程基础理论系统工程基础理论A2一、一、 系统工程的产生与发展系统工程的产生与发展二、二、 系统工程的概念系统工程的概念三、三、 系统工程方法论系统工程方法论A3第一节第一节 系统工程的产生与发展系统工程的产生与发展什么是系统？什么是系统？l日本日本JISJIS（工业标准）：（工业标准）：系统是许多要素保持有机的秩系统是许多要素保持有机的秩序，向着同一目的行动的东西。序，向着同一目的行动的东西。l美国学者阿柯夫教授：美国学者阿柯夫教授：系统是有由两个或两个以上相系统是有由两个或两个以上相互联系的任何类的要素所构成的集合。互联系的任何类的要素所构成的集合。l生物学家冯生物学家冯贝塔朗菲：

2、贝塔朗菲：系统是由相互作用着的诸要系统是由相互作用着的诸要素的综合体。素的综合体。l汪应洛院士：汪应洛院士：“系统是有特定功能的、相互间具有联系统是有特定功能的、相互间具有联系的许多要素所构成的一个整体系的许多要素所构成的一个整体”。A4第一节第一节 系统工程的产生与发展系统工程的产生与发展第三阶段：第三阶段：1919世纪辩证唯物主义自然观世纪辩证唯物主义自然观A5A6A7A8A9A10A111 1）英国为防御德国的突然空袭，研究了雷达报警系统、飞机）英国为防御德国的突然空袭，研究了雷达报警系统、飞机排队降落系统，广泛采用了数学规划、排队论、博弈论等排队降落系统，广泛采用了数学规划、排队论、博

3、弈论等方法方法。A12A13A14（1 1）道教与易经）道教与易经老子老子用自发的系统概念观察自然现用自发的系统概念观察自然现象，认为自然界是统一的。象，认为自然界是统一的。A15易经易经阴阳五行和八卦学说阴阳五行和八卦学说五行指：金、木、水、火、土。五行指：金、木、水、火、土。 认为大自然由五种要素所构认为大自然由五种要素所构成，随着这五个要素的盛衰，而成，随着这五个要素的盛衰，而使得大自然产生变化，不但影响使得大自然产生变化，不但影响到人的命运，同时也使宇宙万物到人的命运，同时也使宇宙万物循环不已循环不已。 A16阴阳五行学说阴阳五行学说:是中国古代朴素的唯物论和是中国古代朴素的唯物论和自

4、发的辩证法思想，它认为世界是物质的，自发的辩证法思想，它认为世界是物质的，物质世界是在阴阳二气作用的推动下孳生、物质世界是在阴阳二气作用的推动下孳生、发展和变化；并认为木、火、土、金、水发展和变化；并认为木、火、土、金、水五种最基本的物质是构成世界不可缺少的五种最基本的物质是构成世界不可缺少的元素。元素。 A17 它分别从阴阳五行、天它分别从阴阳五行、天人相应、五运六气、脏腑、人相应、五运六气、脏腑、经络、病机、诊法、治则、经络、病机、诊法、治则、针灸等方面来阐述。针灸等方面来阐述。 （2 2）中医学说）中医学说A18 自然界、人体由五自然界、人体由五种要素相生相克、相互种要素相生相克、相互制

5、约所组成的有秩序、制约所组成的有秩序、有组织的整体。有组织的整体。A19（3 3）孙子兵法）孙子兵法A20与伍子胥与伍子胥率兵率兵6万打败楚国万打败楚国20万大军万大军A21（4 4）“都江堰都江堰”水利工程水利工程A22A23A24A25总结：古代朴素系统思想的特点总结：古代朴素系统思想的特点“耗散结构耗散结构”创始人普利高津创始人普利高津从存在到演化从存在到演化中说：中说：“着重于研究整体性和自发性、研究协调着重于研究整体性和自发性、研究协调与协和与协和”即强调对自然界整体性、统一性的认识，即强调对自然界整体性、统一性的认识，缺乏对细节的认识能力。缺乏对细节的认识能力。A262 2、现代系

6、统工程在中国的发展、现代系统工程在中国的发展A27A28A29A30第二节第二节 系统工程概念系统工程概念A31A32A33A34A35A36第三节第三节 系统工程方法论系统工程方法论l霍尔三维结构霍尔三维结构(硬系硬系统工程方法统工程方法 )l切克兰德方法切克兰德方法(软系软系统工程方法统工程方法 )l综合集成方法综合集成方法 (综合综合集成研讨厅体系集成研讨厅体系 )l 物理物理事理事理人理（人理（WSR）A371、霍尔三维结构方法（硬系统工程方法）、霍尔三维结构方法（硬系统工程方法） 1969年，美国工程师霍尔认为系统工程整年，美国工程师霍尔认为系统工程整个活动过程可以分为前后紧密衔接的

7、个活动过程可以分为前后紧密衔接的7个阶段，个阶段，每个阶段应遵循一定的思维程序，需各种专业每个阶段应遵循一定的思维程序，需各种专业知识和技能的支持。这构成了知识和技能的支持。这构成了时间维、逻辑维时间维、逻辑维和知识维和知识维的的“三维空间结构三维空间结构”，概括了系统工，概括了系统工程的一般过程。程的一般过程。A38知识维（知识维（K）运筹学运筹学控制论控制论社会科学社会科学工程技术工程技术医药卫生医药卫生逻辑维（逻辑维（L）规划阶段规划阶段 拟定方案阶段拟定方案阶段 研制阶段研制阶段生产阶段生产阶段 安装阶段安装阶段 运行阶段运行阶段 更新阶段更新阶段时间维时间维(T) 明明 确确 问问

8、题题 确确 定定 目目 标标方方案案综综合合系系统统分分析析实实施施 决决 策策系系统统选选择择知识维：指在完成上述各知识维：指在完成上述各阶段和各步骤所需要的知阶段和各步骤所需要的知识和专业技术。识和专业技术。逻辑维：每个阶段需进行的工逻辑维：每个阶段需进行的工作步骤，是运用系统工程方法作步骤，是运用系统工程方法进行思考、分析和解决问题应进行思考、分析和解决问题应遵循的一般程序。遵循的一般程序。时间维：从规划到更新，时间维：从规划到更新，按时间顺序排列的按时间顺序排列的SE全过全过程。程。A39逻辑维逻辑维每个阶段内所要进行的工作内容和遵循的思维程序。每个阶段内所要进行的工作内容和遵循的思维

9、程序。明确问题：明确问题：收集资料收集资料(考察、测量、调研、需求分析、考察、测量、调研、需求分析、市场预测市场预测)了解系统的环境、目的、系统的各组成部分及其联系等。了解系统的环境、目的、系统的各组成部分及其联系等。A40确定择目标：提出目标，制定准则确定择目标：提出目标，制定准则(标准标准) 选择目标过程一般使用价值体系方法：选择目标过程一般使用价值体系方法：v 效用理论效用理论v 费用费用效益分析：经济系统效益分析：经济系统 v 风险估计风险估计v 价值工程价值工程系统方案综合：系统方案综合：根底定义、概念设计、方案策略等根底定义、概念设计、方案策略等A41系统分析主要内容：系统分析主要

10、内容：v 系统变量的选择：状态变量、决策变量系统变量的选择：状态变量、决策变量(内生、外生内生、外生)v 建模和仿真：建模和仿真：GPSS、SD v 可靠性工程可靠性工程系统选择：系统选择：选出待选方案集，交决策部门选出待选方案集，交决策部门决策：决策：不能十全十美，要考虑人、社会各种因素不能十全十美，要考虑人、社会各种因素实施：实施： 企业企业|机构：组织、实施、生产计划机构：组织、实施、生产计划 项目开发：项目开发：CPM（关键路径）、（关键路径）、PERT（计划评（计划评审）等项目管理审）等项目管理系统分析：系统分析：系统分比较分析各方案系统分比较分析各方案建模建模计算或仿真计算或仿真A

11、42霍尔三维结构的局限性霍尔三维结构的局限性1 1、偏重工程问题、机理明显的硬系统偏重工程问题、机理明显的硬系统 2 2、没有考虑系统中人的主观因素、没有考虑系统中人的主观因素3 3、往往依靠建立数学模型来解决，对复、往往依靠建立数学模型来解决，对复杂的社会系统不适宜杂的社会系统不适宜A43l软系统：软系统：以社会、经济系统等管理领域（以社会、经济系统等管理领域（人类活动为主），针对人类活动为主），针对不良结构问题不良结构问题而提而提出、问题不明确。难以用数学模型表示，出、问题不明确。难以用数学模型表示，一般是概念模型。一般是概念模型。l通常用通常用半定量、半定性半定量、半定性甚至甚至只能用定

12、性只能用定性的的方法来处理，吸取人们的判断和直觉。方法来处理，吸取人们的判断和直觉。2、切克兰德方法（软系统工程方法）、切克兰德方法（软系统工程方法）A44概念模型代替概念模型代替数学模型，思数学模型，思路更加开阔。路更加开阔。满意解代替最优满意解代替最优解，价值观方面解，价值观方面的重要变化。的重要变化。A45l1987 年，钱学森提出了综合的系统研究方法，并把处理复杂巨系统定性和定量相的方法命名为定性定量相结合的综合集成方法，把它表述为从定性到定量的综合集成技术。l1992年，他又提出从定性到定量的综合集成研讨厅体系，进而把处理开放复杂巨系统的方法与使用这种方法的组织形式有机结合起来，将其

13、提升到了方法论的高度。2、综合集成系统方法（、综合集成系统方法（A46综合集成方法论的处理对象：A47综合集成研讨厅体系的框架与特点综合集成研讨厅体系的框架与特点 由三部分组成：机器体系、专家体系和知识体系。由三部分组成：机器体系、专家体系和知识体系。 命题命题 专家体系专家体系社会认识社会认识客观世界客观世界知识体系知识体系社会实践社会实践机器体系机器体系结果结果 改造世界改造世界认识世界认识世界 图图 综合集成研讨厅综合集成研讨厅A48综合集成系统方法的特点综合集成系统方法的特点: :直接诉诸实践经验，特别是专家的经验、感受和判断力，把这些经验，知识和现代科学提供的理论知识结合起来。专家的

14、经验是局部的，多半是定性的，要通过建模、计算把这些定性知识和各种观测数据、统计资料结合起来，使局部定性的知识达到整体定量的知识。把人与计算机结合起来，充分利用知识工程，专家系统和计算机的优点，同时发挥人脑的洞察力和形象思维能力，取长补短，产生出更高的智慧。A49WSR是是“物理一事理一人理方法论物理一事理一人理方法论”的简称的简称4、WSR系统方法论系统方法论 自然科学是关于物理的科学；运筹学是关自然科学是关于物理的科学；运筹学是关于事理的科学（许国志），实际还包括管理科于事理的科学（许国志），实际还包括管理科学、系统科学，事理就是做事的道理；处理好学、系统科学，事理就是做事的道理；处理好人的

15、关系这是人理学，就是人文科学、行为科人的关系这是人理学，就是人文科学、行为科学，人理就是做人的道理。把这三者结合起来学，人理就是做人的道理。把这三者结合起来“WSRWSR系统方法论系统方法论”。 WSRWSR系统方法论是具有东系统方法论是具有东方文化传统的系统方法论，得到国际同行的认方文化传统的系统方法论，得到国际同行的认同。同。A50A51案例：怎样有效地展开工作案例：怎样有效地展开工作l来到新单位，首先想到的问题是，如何保住目来到新单位，首先想到的问题是，如何保住目前的位置，并且更好的发展？前的位置，并且更好的发展？ 高人指点，先高人指点，先要维系好与老板的关系，不要破坏自己在老板要维系好

16、与老板的关系，不要破坏自己在老板心中的良好形象，然后组建一支有凝聚力的团心中的良好形象，然后组建一支有凝聚力的团队，干出样子队，干出样子l按照这两个思路，我开始新事业的征程：首先按照这两个思路，我开始新事业的征程：首先，前往不能得罪老板老板的话就是圣旨，让，前往不能得罪老板老板的话就是圣旨，让你往东，你不能往西；他说黑，你不能说白；你往东，你不能往西；他说黑，你不能说白；让你冲，你就得冲，绝不能后撤让你冲，你就得冲，绝不能后撤A52l其次，开始组班子一个有凝聚力的团队，就是其次，开始组班子一个有凝聚力的团队，就是思想统一的团队如何思想统一？就是一切按老思想统一的团队如何思想统一？就是一切按老板

17、的意图办，不折不扣的执行老板的意图我是板的意图办，不折不扣的执行老板的意图我是老板的代言人，就是一切要按我的意图办；如果老板的代言人，就是一切要按我的意图办；如果不按我的意图办，怎么办？这个人就不能要。我不按我的意图办，怎么办？这个人就不能要。我必须用自己信得过的人必须用自己信得过的人l那么，我信得过什么人呢？平常总跟我交心，互那么，我信得过什么人呢？平常总跟我交心，互相了解的人什么人能交心，什么人能互相了解相了解的人什么人能交心，什么人能互相了解呢？经常一起在酒桌，牌桌上的人，最容易交心呢？经常一起在酒桌，牌桌上的人，最容易交心，亲戚，同学，过去的同事，互相最了解就用，亲戚，同学，过去的同事

18、，互相最了解就用这些人吧这些人吧A53l工作开展起来后，还有很多事情，要经常看老板的脸工作开展起来后，还有很多事情，要经常看老板的脸色，老板不高兴的时候就少说，说他爱听的；老板高色，老板不高兴的时候就少说，说他爱听的；老板高兴的时候，再提点额外的要求对下面的人，要多观兴的时候，再提点额外的要求对下面的人，要多观察有些人很有能力，水平也很高，就是太有主见，察有些人很有能力，水平也很高，就是太有主见，而且不善于沟通，我行我素这种人就不能提拔，否而且不善于沟通，我行我素这种人就不能提拔，否则，管的事越多，将来可能麻烦就越多，不如多给他则，管的事越多，将来可能麻烦就越多，不如多给他们点工资，或多点奖励

19、有些人虽然能力稍差，但理们点工资，或多点奖励有些人虽然能力稍差，但理解领导意图的能力强，这种人可以提拔解领导意图的能力强，这种人可以提拔 为了充分为了充分了解员工的想法，还要经常找几个愿意沟通的员工，了解员工的想法，还要经常找几个愿意沟通的员工，私下了解一下，看看大新最近想什么，对公司有什么私下了解一下，看看大新最近想什么，对公司有什么不满，对领导有什么看法不满，对领导有什么看法l最终，在我的带领下，项目成功了，单位发展了，老最终，在我的带领下，项目成功了，单位发展了，老板高兴了而且随着工作业绩的提升，我越来越得到板高兴了而且随着工作业绩的提升，我越来越得到老板的赏识，拥有了业内的一些口碑，并

20、担任许多社老板的赏识，拥有了业内的一些口碑，并担任许多社会职务会职务 A54解释解释l为什么领导喜欢听话的人？以为他们能够理解领为什么领导喜欢听话的人？以为他们能够理解领导的意图领导让你干一件事情，表面上看，好导的意图领导让你干一件事情，表面上看，好象不合常理，他真正的意图可能是：你先当红脸象不合常理，他真正的意图可能是：你先当红脸，他去当白脸，这样，才能解决问题；让你试探，他去当白脸，这样，才能解决问题；让你试探一下，以便确定下一步的计划一下，以便确定下一步的计划l类似这样的情况，如果你不具备充分理解领导意类似这样的情况，如果你不具备充分理解领导意图的能力，而是和领导顶牛，非要按着自己的思图

21、的能力，而是和领导顶牛，非要按着自己的思路办，这样的人，领导怎么敢重用呢？路办，这样的人，领导怎么敢重用呢？l相反，那些百分之百执行领导意图的人，才是真相反，那些百分之百执行领导意图的人，才是真正为下一步成功作贡献的人正为下一步成功作贡献的人l为什么领导喜欢围着自己转的人？这样，领导才为什么领导喜欢围着自己转的人？这样，领导才有更多的机会了解你，分析判断你，因此，你也有更多的机会了解你，分析判断你，因此，你也拥有比别人更多的机会拥有比别人更多的机会A55 系统工程是科学，也是技术，更是一种思系统工程是科学，也是技术，更是一种思维方式，常学常用，受益多多。维方式，常学常用，受益多多。推荐书目：推荐书目：1 1、汪应洛，、汪应洛，系统工程系统工程，机械工业出版社，机械工业出版社2 2、安德鲁、安德鲁PP塞奇等，塞奇等，系统工程导论系统工程导论，西安交通大学，西安交通大学出版社出版社3 3、郁、郁 滨，滨，系统工程理论系统工程理论，中国科学技术大学出版社，中国科学技术大学出版社第四节第四节 最后总结最后总结A56交流到此结束！交流到此结束！谢谢！谢谢！