第二章-系统工程方法论课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第二章-系统工程方法论课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二 系统工程 方法论 课件
- 资源描述:
-
1、系统工程导论2013年2月第二章 系统工程方法论系统工程方法论系统工程方法论v处理复杂系统问题的基本观点处理复杂系统问题的基本观点v霍尔系统工程方法霍尔系统工程方法v切克兰德的系统工程方法切克兰德的系统工程方法v物理物理-事理事理-人理系统方法人理系统方法v综合集成系统方法综合集成系统方法系统工程方法论系统工程方法论【教学要求教学要求】v了解系统方法论,熟悉系统工程的各种方了解系统方法论,熟悉系统工程的各种方法;法;v能运用以上方法论说明如何去解决现实生能运用以上方法论说明如何去解决现实生活中相应的系统工程问题。活中相应的系统工程问题。系统工程方法与方法论系统工程方法与方法论v方法:方法:用于
2、完成一个既定任务的具体技术和操作。用于完成一个既定任务的具体技术和操作。v方法论方法论(MethodologyMethodology):进行研究和探索的一般途径,是对方法如何进行研究和探索的一般途径,是对方法如何使用的指导。(或如何使用方法的方法,或使用的指导。(或如何使用方法的方法,或者说方法的哲学。如何用系统方法解决问题者说方法的哲学。如何用系统方法解决问题的逻辑程序和步骤。)的逻辑程序和步骤。)系统工程方法与方法论系统工程方法与方法论v方法论方法论:研究、分析和处理问题的思想、:研究、分析和处理问题的思想、程序和基本原则,它告诉人们如何去组织、程序和基本原则,它告诉人们如何去组织、计划、
3、设计和实施问题的研究,但不能详计划、设计和实施问题的研究,但不能详细告诉如何进行一项具体的、个别的研究,细告诉如何进行一项具体的、个别的研究,因为每一项研究都具有特殊性。因为每一项研究都具有特殊性。v本书将本书将系统工程方法系统工程方法定义为定义为方法论层次方法论层次上上的方法和的方法和技术层次技术层次上的方法。上的方法。系统工程方法与方法论系统工程方法与方法论v 方法论层次上方法论层次上,系统工程方法指的是人们研究、分析、处,系统工程方法指的是人们研究、分析、处理理某类某类系统工程问题运用的系统工程问题运用的程序和基本原则程序和基本原则、如对、如对“硬系硬系统统”,霍尔,霍尔(Hall)(H
4、all)提出了三维结构模型;对提出了三维结构模型;对“软系统软系统”,切,切可兰德可兰德(ChecklandCheckland)提出了提出了“调查学习调查学习”模式。模式。v 技术层面上技术层面上,系统工程方法指的是处理复杂系统问题常用,系统工程方法指的是处理复杂系统问题常用的一些的一些具体方法具体方法,如系统分析方法,系统评价方法,系统,如系统分析方法,系统评价方法,系统仿真方法,系统预测方法和系统决策方法等。仿真方法,系统预测方法和系统决策方法等。v 系统工程方法论系统工程方法论指的是处理复杂系统问题的基本观点(整指的是处理复杂系统问题的基本观点(整体、综合、层次、优化等)和方法论层次上各
5、种方法的总体、综合、层次、优化等)和方法论层次上各种方法的总和。和。处理复杂系统问题的基本观点处理复杂系统问题的基本观点 v整体观点整体观点v整体观点是把系统内部所有要素看成一个整体。整体观点是把系统内部所有要素看成一个整体。v(1 1)策划最优时,如果子系统最优与整体系统最)策划最优时,如果子系统最优与整体系统最优发生矛盾,子系统要优发生矛盾,子系统要服从服从整体;整体;v(2 2)整个系统要)整个系统要协调协调各子系统之间的关系,充分各子系统之间的关系,充分发挥各子系统的能动作用;发挥各子系统的能动作用;v(3 3)考虑环境的)考虑环境的制约制约作用,必须使环境受益。作用,必须使环境受益。
6、处理复杂系统问题的基本观点处理复杂系统问题的基本观点v整体观点整体观点倡导人们在思考问题时要从系统的倡导人们在思考问题时要从系统的整体整体去思去思考、判断和解决,而不是站在狭隘的个人立场、站在考、判断和解决,而不是站在狭隘的个人立场、站在小团体立场上去观察、思考和解决问题,整体观点强小团体立场上去观察、思考和解决问题,整体观点强调调关系的协调关系的协调,强调,强调发挥子系统的能动作用发挥子系统的能动作用。v整体观念整体观念要求站在更高的层次看待系统与环境,强调要求站在更高的层次看待系统与环境,强调环境的制约作用环境的制约作用,决不允许破坏环境。在提倡和谐社,决不允许破坏环境。在提倡和谐社会、可
7、持续发展的大背景下,人们更应强调整体观点,会、可持续发展的大背景下,人们更应强调整体观点,要站在全社会的角度思考、分析和处理某些问题。要站在全社会的角度思考、分析和处理某些问题。v案例:化工厂的建设案例:化工厂的建设 拿破仑的系统思想拿破仑的系统思想 法国著名的政治家、军事家拿破仑(法国著名的政治家、军事家拿破仑(1769176918211821)给)给人讲述过这样一段故事:历史上曾有人讲述过这样一段故事:历史上曾有A A、B B两国交战,两国交战,相互动用了凶猛强悍的骑兵。其中相互动用了凶猛强悍的骑兵。其中A A国骑兵骑术高明,国骑兵骑术高明,剑法高超,最善于单个格斗,他们的缺点是纪律涣散,
8、剑法高超,最善于单个格斗,他们的缺点是纪律涣散,配合不佳;配合不佳;B B国骑兵虽然骑术并不娴熟,剑法也不甚精国骑兵虽然骑术并不娴熟,剑法也不甚精湛,然而他们纪律严明,步调一致,行动如一人。这湛,然而他们纪律严明,步调一致,行动如一人。这样,尽管单个的样,尽管单个的B B国的骑兵根本不是国的骑兵根本不是A A国骑士的对手,国骑士的对手,但如果但如果10001000个个B B国骑兵联合作战,则可以打败国骑兵联合作战,则可以打败15001500个个A A 国骑士组成的联队。国骑士组成的联队。处理复杂系统问题的基本观点处理复杂系统问题的基本观点v综合观点综合观点v综合观点综合观点是指人们在思考、研究
9、和解决问题时,要综是指人们在思考、研究和解决问题时,要综合考虑系统的方方面面,协调系统内各要素之间的关合考虑系统的方方面面,协调系统内各要素之间的关系系 ,遇到多目标、多因素、关系纵横交错、环境千变,遇到多目标、多因素、关系纵横交错、环境千变万化的系统时,应对目标、因素等进行综合分析或评万化的系统时,应对目标、因素等进行综合分析或评价,分清主次,对目标、因素进行综合。价,分清主次,对目标、因素进行综合。v综合观点综合观点强调人们在判断和解决问题时要强调人们在判断和解决问题时要全面全面,要综,要综合平衡系统的方方面面,要协调好系统内外各要素之合平衡系统的方方面面,要协调好系统内外各要素之间的关系
10、,同时要间的关系,同时要分清主次分清主次。v案例:方案选择问题,政策设计问题案例:方案选择问题,政策设计问题处理复杂系统问题的基本观点处理复杂系统问题的基本观点v层次观点层次观点v层次观点层次观点是指处理复杂问题时要是指处理复杂问题时要抓住问题的主要矛盾抓住问题的主要矛盾,抓住主要矛盾的主要方面。系统有很明显的层次性,抓住主要矛盾的主要方面。系统有很明显的层次性,一般存在树状结构(鱼刺图形状)。人们在分析、处一般存在树状结构(鱼刺图形状)。人们在分析、处理、解决这些问题时,要熟悉系统中诸要素在各种空理、解决这些问题时,要熟悉系统中诸要素在各种空间内的层次与分布,将主要精力放在最主要的问题上,间
11、内的层次与分布,将主要精力放在最主要的问题上,避免平均主义避免平均主义。v层次观点层次观点强调人们在思考、研究和解决问题时,不要强调人们在思考、研究和解决问题时,不要混淆父辈、子辈问题,即使在同一辈分中也存在主次混淆父辈、子辈问题,即使在同一辈分中也存在主次之分,不要搞平均主义,要根据系统层次和要素的重之分,不要搞平均主义,要根据系统层次和要素的重要性确定时间的先后、空间位置和资源的投入强度。要性确定时间的先后、空间位置和资源的投入强度。v案例:地区社会经济发展案例:地区社会经济发展处理复杂系统问题的基本观点处理复杂系统问题的基本观点v价值观点价值观点v价值观点价值观点是指人们在设计、改造、管
12、理和控制系统时,是指人们在设计、改造、管理和控制系统时,应考虑系统的投入与产出,具体的说应考虑系统的投入与产出,具体的说用最少的投入价用最少的投入价值创造出最多的使用价值值创造出最多的使用价值;或者说用同样的人、财、;或者说用同样的人、财、物和时间去开发一个性能最好的系统。物和时间去开发一个性能最好的系统。v价值观点价值观点提醒人们必须从价值角度去思考、研究、解提醒人们必须从价值角度去思考、研究、解决问题,必须从系统的投入产出,从对系统产生的正决问题,必须从系统的投入产出,从对系统产生的正作用和负作用角度去思考、研究和解决问题;其次,作用和负作用角度去思考、研究和解决问题;其次,在设计、改造、
13、管理和控制一个系统时,研究人员能在设计、改造、管理和控制一个系统时,研究人员能够把够把“希望马儿跑得快,希望马儿少吃草希望马儿跑得快,希望马儿少吃草”变成具体变成具体的方案、政策、策略和手段。的方案、政策、策略和手段。v案例:方案评估案例:方案评估 处理复杂系统问题的基本观点处理复杂系统问题的基本观点v 发展观点发展观点v 发展观点发展观点是指人们在思考、研究、解决和处理问题时,不是指人们在思考、研究、解决和处理问题时,不能用静止的眼光看事物,而应该用能用静止的眼光看事物,而应该用动态动态的观点、用的观点、用发展发展的的观点去思考、研究、解决系统问题。因为观点去思考、研究、解决系统问题。因为系
14、统永远处于运系统永远处于运动之中动之中,随着时间的推移,系统也在发展随着时间的推移,系统也在发展,所以一个最优,所以一个最优的系统不是一成不变的。随着系统本身的发展、环境的变的系统不是一成不变的。随着系统本身的发展、环境的变化以及人们价值观念的变化,选优的标准也在发展变化。化以及人们价值观念的变化,选优的标准也在发展变化。v 发展观点发展观点倡导人们应从倡导人们应从系统演化角度系统演化角度去看待事物,从去看待事物,从环境环境变化、价值观念变化变化、价值观念变化角度去看待事物;其次,系统发展的角度去看待事物;其次,系统发展的阶段性、渐变性为研究系统方法提供了方便,即可以用静阶段性、渐变性为研究系
15、统方法提供了方便,即可以用静态方法处理某些动态问题。态方法处理某些动态问题。切克兰德的系统工程方法切克兰德的系统工程方法 切克兰德的系统工程方法切克兰德的系统工程方法 切克兰德的系统工程方法切克兰德的系统工程方法 系统工程常常把所研究的系统分为系统工程常常把所研究的系统分为良结构系统良结构系统与与不良结构系不良结构系统统,由于二者具有不同的特点,故分别采取不同的解决方法。,由于二者具有不同的特点,故分别采取不同的解决方法。定义定义特点特点解决的办法解决的办法良良结构结构系统系统偏重工程偏重工程系统、机系统、机理明显的理明显的物理系统物理系统便于观察,便于用数学模型描述,便于观察,便于用数学模型
16、描述,边界清晰,目标明确,由较现成边界清晰,目标明确,由较现成的定量方法可以计算出系统的行的定量方法可以计算出系统的行为和最佳结果为和最佳结果用用“硬方法硬方法”求出求出最佳的定量结果,最佳的定量结果,霍尔的三维结构模霍尔的三维结构模型主要适用于此型主要适用于此不良不良结构结构系统系统偏重社会、偏重社会、机理尚不机理尚不清楚的生清楚的生物型的软物型的软系统系统较难用数学模型描述,因其加入较难用数学模型描述,因其加入了人的直觉和判了人的直觉和判 断,往往只能用断,往往只能用半定量、半定性或者只能用定性半定量、半定性或者只能用定性的方法来处理问题,这类系统难的方法来处理问题,这类系统难以观测,边界
17、模糊,目标不定以观测,边界模糊,目标不定用用“软方法软方法”求出求出可行的满意解,常可行的满意解,常用德尔菲法、用德尔菲法、情情景分析法、冲突分景分析法、冲突分析法等析法等 切克兰德的系统工程方法切克兰德的系统工程方法 如果用霍尔系统工程方法处理软系统问题,主要存在如下局限性:如果用霍尔系统工程方法处理软系统问题,主要存在如下局限性:(1)硬系统方法认为要解决问题的目标是清楚的、很容易定义的,)硬系统方法认为要解决问题的目标是清楚的、很容易定义的,但大多数但大多数系统管理问题系统管理问题,目标本身就是需要研究、解决的问题目标本身就是需要研究、解决的问题;(2)硬系统方法论)硬系统方法论没有考虑
18、人在系统中的作用没有考虑人在系统中的作用,忽视人对现实的主,忽视人对现实的主观认识,而在很多场合,系统问题的处理方法与系统决策者和使用观认识,而在很多场合,系统问题的处理方法与系统决策者和使用者密切相关;者密切相关;(3)硬系统方法论认为只有建立模型才能科学地解决问题,而实际)硬系统方法论认为只有建立模型才能科学地解决问题,而实际中有中有很多系统问题是无法建立模型的很多系统问题是无法建立模型的,即使建立了模型,也会因为,即使建立了模型,也会因为建模者对问题的认识不能很好地反映系统的特性,导致通过模型求建模者对问题的认识不能很好地反映系统的特性,导致通过模型求解得到的方案往往偏离实际。解得到的方
19、案往往偏离实际。切克兰德的系统工程方法切克兰德的系统工程方法 v从系统工程方法论角度看,英国学者切克兰德(从系统工程方法论角度看,英国学者切克兰德(P.B.Checkland)的)的“调查学习调查学习”方法具有更高的概方法具有更高的概括性。括性。v切克兰德的切克兰德的“调查学习调查学习”软系统方法的核心不是寻软系统方法的核心不是寻求系统的求系统的“最优化最优化”,而是,而是“调查、比较调查、比较”或者说或者说是是“学习学习”,从现状调查和模型比较中,学习改善,从现状调查和模型比较中,学习改善现存系统的途径。现存系统的途径。实实施施系系统统现现状状说说明明建建立立概概念念模模型型弄弄清清关关联联
20、因因素素改改善善概概念念模模型型比比较较切克兰德软系统方法论的思路和步骤切克兰德软系统方法论的思路和步骤切克兰德的系统工程方法切克兰德的系统工程方法 v(1)(1)系统现状说明系统现状说明。通过调查分析,对现存的不良结构系统的。通过调查分析,对现存的不良结构系统的现状进行说明。现状进行说明。v(2)(2)弄清关联因素弄清关联因素。初步弄清与现状有关的各种因素及其相互。初步弄清与现状有关的各种因素及其相互关系。关系。v(3)(3)建立概念模型建立概念模型。在不能建立数学模型的情况下,用。在不能建立数学模型的情况下,用结构模结构模型型或或语言模型语言模型来描述系统的现状。来描述系统的现状。v(4)
21、(4)改善概念模型改善概念模型。随着分析的不断深入和。随着分析的不断深入和“学习学习”的加深,的加深,进一步用更合适的模型或方法改进上述概念模型。进一步用更合适的模型或方法改进上述概念模型。v(5)(5)比较比较。将概念模型与现状进行比较,找出符合决策者意图。将概念模型与现状进行比较,找出符合决策者意图而且可行的改革途径或方案。而且可行的改革途径或方案。v(6)(6)实施实施。实施提出的改革方案。实施提出的改革方案。切克兰德的系统工程方法切克兰德的系统工程方法 案例:建设世界一流大学的问题案例:建设世界一流大学的问题问题问题:如何创办世界一流大学?:如何创办世界一流大学?分析分析:这是一个:这
22、是一个典型的软系统问题典型的软系统问题研究,如果采用霍尔系统研究,如果采用霍尔系统工程方法进行研究就会碰到很多无法跨越的困难。若工程方法进行研究就会碰到很多无法跨越的困难。若采用切采用切克兰德系统工程方法克兰德系统工程方法进行研究,研究技术路线和方法如下:进行研究,研究技术路线和方法如下:学校现状说明学校现状说明:深入学校调研,对学校办学宗旨、学科建设、:深入学校调研,对学校办学宗旨、学科建设、制度建设、组织建设、资源获取与分配制度、考核制度、所制度建设、组织建设、资源获取与分配制度、考核制度、所在地环境等进行充分的调查研究,了解该校目前在上述方面在地环境等进行充分的调查研究,了解该校目前在上
23、述方面的情况,着重说明学校在教学和科研方面存在的优势、劣势、的情况,着重说明学校在教学和科研方面存在的优势、劣势、机会和威胁。机会和威胁。案例:建设世界一流大学的问题案例:建设世界一流大学的问题问题问题:如何创办世界一流大学?:如何创办世界一流大学?弄清关联因素弄清关联因素:对上述因素进行关联分析,初步弄清目前各:对上述因素进行关联分析,初步弄清目前各种要素在学校中的地位和作用以及它们之间的内在联系,明种要素在学校中的地位和作用以及它们之间的内在联系,明确改善哪些因素对解决存在的问题作用最大,是创建世界一确改善哪些因素对解决存在的问题作用最大,是创建世界一流大学的重要因素。流大学的重要因素。建
24、立概念模型建立概念模型:在弄清学校各要素作用以及相互关系的基础:在弄清学校各要素作用以及相互关系的基础上,可用一些历史数据,也可用结构模型、语言模型等对学上,可用一些历史数据,也可用结构模型、语言模型等对学校的现状进行描述,总之力图使所建立的概念模型便于比较校的现状进行描述,总之力图使所建立的概念模型便于比较与分析。与分析。案例:建设世界一流大学的问题案例:建设世界一流大学的问题问题问题:如何创办世界一流大学?:如何创办世界一流大学?改善概念模型改善概念模型:调查、了解、学习目前世界上公认的一流大:调查、了解、学习目前世界上公认的一流大学,了解它们的办学宗旨、学科建设、制度建设、资源获取学,了
25、解它们的办学宗旨、学科建设、制度建设、资源获取途径与方法、资源分配、激励制度等,通过这样的途径与方法、资源分配、激励制度等,通过这样的“学习学习”,修改、改善学校的概念模型。修改、改善学校的概念模型。比较比较:将学校现状与提出的概念模型进行比较,找出存在的:将学校现状与提出的概念模型进行比较,找出存在的问题,提出学校创世界一流大学的方案和途径。这些方案和问题,提出学校创世界一流大学的方案和途径。这些方案和途径必须与决策者意图相一致,且提出的方案和途径是可行途径必须与决策者意图相一致,且提出的方案和途径是可行的。的。实施实施:学校根据研究所提出的方案、途径,制定详细的实施:学校根据研究所提出的方
展开阅读全文