系统工程方法论课件4.ppt

1、建筑精选课件1系统工程方法论系统工程方法论 系统工程方法论（methodology of systems engineering）可以是哲学层次上的思维方式、思维规律，也可以是操作层次上开展系统工程项目的一般过程或程序，它反映了系统工程研究和解决问题的一般规律或模式，即分析和解决系统开发、运作及管理实践中的问题所应遵循的工作程序、逻辑步骤和基本方法，它是系统工程思考问题和处理问题的一般方法和总体框架。建筑精选课件23.1 系统方法论与要素系统方法论与要素 所谓方法论，就一般意义来说就是解决问题的辩证程所谓方法论，就一般意义来说就是解决问题的辩证程序的总体。序的总体。通过这样的程序把问题们可利用

2、的技术联系起来，求得问题的解决。它的意义可以说是设定问题的环境，即解决问题的概念、目标（功能目标和价值目标）、结构关系和过程、途径、方法选择依据等。系统方法论从属于方法论范畴，是以系统的观点研究系统方法（含技术和工具）的一门学问，以各种各样的系统方法为对象。系统方法论应当包括三个基本要素：哲学和原则；程序步骤或过程；相应的系统方法、技术和工具。建筑精选课件3系统思想、方法论、方法与技术关系图系统思想、方法论、方法与技术关系图 系统思想方法论方法技术应用影响指导规范推动建筑精选课件4系统方法论的发展系统方法论的发展 系统方法论的演进大致经历了以下八个过程：（1）系统研究方法最早出现的是20世纪3

3、0年代末、40年代初的运筹学方法。（2）霍耳等学者提出的系统工程方法论，1969年霍耳提出的三维结构。（3）20世纪50年代中，美国兰德公司提出了系统分析的方法论。（4）20世纪50年代，美国麻省理工学院的福雷斯特教授提出了系统动力学。（5）英国学者切克兰德在1981年提出了软系统方法论。（6）20世纪90年代初，Flood.R.L和Jackson.M.C提出了批判系统方法论。（7）20世纪80年代初，针对系统研究本身缺乏系统性这一现状，西方系统学界开始了整合方法论的研究。（8）20世纪80年代末与90年代初，在东方出现了三个重要的系统方法论，即钱学森教授等提出的从定性到定量综合集成的方法论、

4、日本堪木义一教授提出的Shimayaka系统方法论和顾基发教授等提出的物理一事理人理方法论。建筑精选课件5顾基发教授提出的系统运动图顾基发教授提出的系统运动图 系统运动系统思想（，一般系统论）1945年 其他领域的系统思想（，地球系统科学）20世纪90年代 系统理论、控制论 信息论（）1945年、系统学 系统论（、）20世纪80 90年代 硬系统方法论（、）20世纪50 60年代 软系统方法论（）20世纪80年代 东方系统方法论（）20世纪90年代 系统理论建筑精选课件63.2 3.2 霍尔方法论霍尔方法论 建筑精选课件73.3 软系统方法论软系统方法论 切克兰德认为霍尔的系统工程方法论称为硬

5、系统思想或硬系统方法论（hard system thinking/hard system methodology，HST/HSM），他自己提出一种软系统思想或称软系统方法论（soft system thinking/soft system methodology，SST/SSM）。硬系统方法论更多关注定量分析方法，而软系统方法论强调定性或定性与定量有机结合的基本方法。因此软系统方法论对处理复杂问题更具优势。建筑精选课件8软系统方法论思路与工作步骤图软系统方法论思路与工作步骤图 建筑精选课件93.4 综合集成方法论综合集成方法论 综合集成法是以钱学森院士为代表的中国学者的创造与贡献。综合集成研讨

6、厅体系是综合集成法的具体运用。钱学森院士在20世纪80年代初提出，将科学理论、经验知识、专家判断力相结合，用半理论半经验的方法来处理具有复杂行为的系统。20世纪80年代中期，在钱学森院士指导下，系统学讨论班进行了方法论的探讨，考察了各类复杂巨系统研究的新进展，特别是社会系统、地理系统、人体系统和军事系统四大类。建筑精选课件10综合集成方法论遵循规律综合集成方法论遵循规律 综合集成方法论，其理论基础是思维科学，方法基础是系统科学和数学科学，技术基础是以计算机为主的现代信息技术，实践基础是系统工程的应用，哲学基础是辨证唯物主义的实践论和认识论。（1）研究路线。综合集成方法采取由上而下和由下而上的路

7、线，从整体到部分再由部分到整体，把宏观和微观研究统一起来，最终是从整体上研究和解决问题。（2）技术路线。采取人、机结合，人、网结合以人为主的信息、知识和智慧的综合集成，这个技术路线是以思维科学为基础的。（3）实现信息、知识和智慧的综合集成。信息、知识、智慧这是三个不同层次的问题。信息的综合集成可以获得知识，信息、知识的综合集成可以获得智慧。建筑精选课件11 综合集成方法的主要观点综合集成方法的主要观点（1）定性综合集成 由不同学科、不同领域专家组成专家体系，对所研究的复杂巨系统和复杂性问题，进行多学科交叉研究，提出经验性假设、形成定性判断。（2）定性定量相结合综合集成 建立数据和信息体系、指标

8、体系、模型体系，通过系统仿真和实验，对经验性假设的正确与否给出定量描述，增加了新的信息，这个过程可能反复多次。（3）从定性到定量综合集成 由专家体系对系统仿真和实验的结果进行综合集成，通过人机结合、反复对比、逐次逼近，直到专家们认为定量结果是可信的，也就完成了从定性到定量综合集成。从定性综合集成提出经验性判断，到人机结合的定性定量相结合综合集成得到定量描述，再到从定性到定量综合集成获得科学结论，这就实现了从经验性的定性认识上升到科学的定量认识。建筑精选课件123.5 3.5 物理物理-事理事理-人理方法论人理方法论 物理事理一人理系统方法（简称WSR）是中国系统工程学会前理事长、中国科学院系统

9、科学研究所研究员顾基发和华裔学者朱志昌博士在1995年提出的。他们总结了国内很多系统工程的研究与实践，分析它们成功与失败的原因，从众多的案例分析中悟出了“关系协调”的重要性，从方法论角度提出了物理一事理一人理系统方法。他们认为系统工程研究者在处理复杂系统问题时，不仅要明物理，懂自然科学，明白世界到底是什么样的，还应通事理，通晓各种科学的方法，各种可硬可软的解决问题的方法，选择科学合理的方法处理事务，更应哓人理，掌握人际交往的艺术，充分认识系统内部各部门的价值取向，协调考虑系统各方利益。只有把这三方面结合起来，利用人的理性思维的逻辑性和形象思维的综合性和创造性，去组织实践活动，才可能产生最大的效

10、益与效率。建筑精选课件13物理物理-事理事理-人理方法的主要步骤人理方法的主要步骤 协调关系理解意图建立模型提出建议实施方案形成目标调查分析建筑精选课件14物理物理-事理事理-人理方法论的应用原则人理方法论的应用原则（1）参与的原则 在整个项目过程中，领导、有关实际工作人员、系统工程人员都应自始至终、亲自参与。（2）综合集成的原则 由于问题涉及各种知识、信息，因此，需要将它们与讨论的专家意见进行综合，以便集众家之长，互相弥补。（3）人机结合的原则 以人为主，将人员、信息、计算机、通信手段有机结合起来，以提高工作能力和绩效。（4）迭代与学习的原则 不能强调一步到位，而要随时考虑新信息的影响，尤其

11、对极其复杂的问题，要采取探索前进的办法。（5）区别对待的原则 要区别对待物理、事理、人理。（6）开放性的原则 项目工作的各个方面、各个环节必须开放。建筑精选课件153.6 3.6 系统论方法的要点系统论方法的要点 系统论方法的辩证法哲学基础系统论方法的辩证法哲学基础 还原论与整体论相结合还原论与整体论相结合 定性描述与定量描述相结合定性描述与定量描述相结合 局部描述与整体描述相结合局部描述与整体描述相结合 确定性描述与不确定性描述相结合确定性描述与不确定性描述相结合 系统分析与系统综合相结合系统分析与系统综合相结合 建筑精选课件16课堂讨论课堂讨论系统方法论的要点系统方法论的要点 思考下列问题思考下列问题 硬系统方法论的主体思路硬系统方法论的主体思路 软系统方法论与硬系统方法论的异同软系统方法论与硬系统方法论的异同 综合集成方法的主要观点综合集成方法的主要观点 物理物理-事理事理-人理方法的要点人理方法的要点 系统论方法的要点系统论方法的要点 建筑精选课件17结束结束