系统工程的基本方法和方法论
系统工程理论
4、物理―事理―人理（WSR）系统方法论。
中国系统工程专家顾基发和英国华裔专家朱志昌于90年 代中期提出
物理主要涉及物质运动的机理，通常要用到自然科学知识， 主要回答这个“物”是什么，它需要的是真实性；
事理是做事的道理，主要解决如何去安排这些事物，通常 用到管理科学方面的知识，主要回答怎样去做； 人理是做人的道理，处理任何事和物都离不开人去做，以 及由人来判断这些事和物是否得当，通常要用到人文社会 科学的知识，主要回答应当如何. WSR作为一个统一的工作过程 可由理解领导意图、调查分析、形成目标、建立模型、协 调关系、提出建议等6个步骤来构成
协同学
1 产生 原西德理论物理学家哈肯（Haken）长期从事激光理论 研究，发现激光呈现出丰富的合作现象，从而得出了 协同作用的重要概念，于20世纪70年代后期创立了协 同学。 哈肯认为系统由无序到有序的关键不在平衡、非平衡 或者离平衡态有多远。关键在于组成系统的各子系统 在一定条件下，它们之间的非线性作用、相互协同和 合作，自发产生有序结构，因此强调了协同现象的普 遍性和重要性。
信息论
若某事件出现概率为p，则这一事件所具有的信息 量为 单位为比特(bit)，信息量常用单位 计算出信源发出的每一个符号所包含的平均信息量， 这个平均值就是信源平均信息量，即信息熵。
信息论
2信息论启示 信息方法
运用信息的观点，把系统看作是借助于信息的获 取、传送、加工、处理而实现其有目的性的运动 的一种研究方法 信息方法在分析和处理问题时，把系统有目的的 运动抽象为一个信息变换过程。不对事物的整体 结构进行剖析，而是从其信息流程加以综合考察， 获取关于整体的性能和知识。 信息方法的意义就在于它指示了机器、生物系统 的信息过程，揭示了不同系统的共同信息联系； 有利于管理、决策科学化；指明了信息沟通的重 要性。
系统工程完整版
描述系统应具备的基本功能，如数据 输入、查询、报表生成等。
非功能需求
涉及系统性能、安全性、可用性等方 面的要求，如数据准确性、系统响应 时间等。
需求变更管理
01
变更申请
记录变更请求，包括变更内容、原 因和影响。
变更决策
根据评估结果决定是否接受或拒绝 变更请求。
03
02
变更评估
评估变更对项目进度、成本和资源 的影响。
分析和设计。
层次性
系统各组成部分之间具 有层次关系，需按照层
次进行管理和控制。
03 系统需求分析
需求获取与整理
确定需求来源
与客户、利益相关者沟通，明确系统需求的具体 来源。
收集需求
通过访谈、问卷调查、原型演示等方式收集需求。
整理需求
对收集到的需求进行分类、筛选、合并，形成完 整的需求清单。
功能需求与非功能需求
评估系统性能的指标包括响应时 间、吞吐量、可用性和容错性等， 这些指标用于衡量系统的效率和 可靠性。
测试方法
系统性能评估的测试方法包括基 准测试、负载测试、压力测试和 稳定性测试等，通过这些测试可 以全面了解系统的性能表现。
数据分析
通过对测试数据的分析，可以发 现系统性能瓶颈和潜在问题，为 优化提供依据。
接口设计与标准化
1 2 3
接口类型选择
根据子系统间交互需求，选择适合的接口类型， 如硬件接口、软件接口、网络接口等。
接口协议制定
为保证接口的稳定性和兼容性，需要制定相应的 接口协议和规范，明确接口的数据格式、传输方 式和通信协议等。
标准化推广
为了提高系统的可维护性和可扩展性，应积极推 广接口的标准化，促进不同厂商和组织间的互操 作。
系统工程 第2章 系统工程的基本方法和方法论
13
Hale Waihona Puke 2.1.3 兰德方法论——系统分析方法论1/5
美国兰德公司（RAND Corporation）自1948年成立以后 ，主要为战后美国空军的发展战 略提供咨询服务。后来逐渐扩大 了工作范围，在长期经验积累的 基础上，创立了系统分析方法论 ，在人口、自动化技术、新式 武器系统等问题分析方面得到了很好的应用。到了1972年，在 美国、前苏联等12个国家的科学家倡导下，在奥地利拉克森堡 成立了“国际应用系统分析研究所（IIASA，International Institute for Applied Systems Analysis）”，其应用范围也随 之扩展到社会、经济、科技、生态、环境等领域。
20
钱学森
2.2.1 综合集成方法论2/2
这套方法是钱老在研究复杂 巨系统的问题时提出的。 该方法从整体的角度研究解 决问题的方法，采用人机结 合、以人为主的思维方法和 研究方式，对各个层次、不 同领域的信息和知识进行综 合集成，通过将专家经验、 统计数据和信息资料、计算 机技术三者的有机结合，来 完成从对整体的定性认识到 定量认识转变，构成一个以 人为主的高度智能的人机结 合系统，并发挥这个系统的 整体优势，去解决更多的复 杂决策问题。
8
2.1.1 霍尔方法论——硬系统方法论6/6 （3）知识维（Professions）
表明完成各个阶段和各个步骤所需的各种专业知识、技 能和技术。例如：艺术、社会科学、管理学。 一般只使用时间维和逻辑维，构成两维活动矩阵
9
2.1.2 切克兰德方法论——软系统方法论1/4
英国学者P·切克兰德(Peter Checkland)在大量实践 的基础上提出了所谓“软”系统方法论 1930年，切克兰德生于英国伯明翰， 1954年从牛津大学圣约翰学院获得化学 硕士学位，并在化工领域工作了15年， 于在60年代末加入了兰开斯特大学的系 统工程系，后担任了系统科学教授。著 有《系统论的思想与实践》等著作，他 是软系统方法论的创始人。
系统工程工程第五版重点知识归纳
系统工程工程第五版重点知识归纳全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：系统工程是一门综合性的学科，涉及到各种工程领域的知识和技术，是工程学中的一个重要分支。
《系统工程工程第五版》是系统工程领域的经典教材，囊括了系统工程的基本理论和方法，对于系统工程的学习和实践具有很高的参考价值。
在这篇文章中，我们将重点总结和归纳《系统工程工程第五版》的关键知识，帮助读者更好地理解系统工程的核心概念和方法。
我们需要明确系统工程的定义和基本原理。
系统工程是一种系统性的方法论，旨在将工程技术和管理方法结合起来，以实现复杂系统的设计、开发和运营。
系统工程的核心原则是系统思维和综合性分析，即将系统视为一个整体来考虑，并通过综合性的方法对系统的各个要素进行分析和优化。
《系统工程工程第五版》提出了系统工程的五个基本活动步骤，即需求分析、系统设计、集成、验证和管理。
这五个步骤是系统工程过程中的关键环节，需要系统工程师在每个阶段细心思考和精心设计，以确保系统能够达到预期的性能和功能要求。
在需求分析阶段，系统工程师需要与用户和利益相关者密切合作，明确系统的功能和性能要求。
这一阶段的关键任务是识别和理解系统的需求，确定系统的功能和约束条件，为后续的设计和开发工作奠定基础。
系统设计阶段是系统工程的核心环节，需要系统工程师将需求转化为具体的系统设计方案。
在这一阶段，系统工程师需要综合考虑各种因素，包括技术、成本、时间、资源等，以确保系统的设计满足用户需求，并能够实现可靠性和可维护性。
集成和验证阶段是系统工程的实施和检验阶段，需要系统工程师对系统进行集成和测试，验证系统的功能和性能是否符合需求。
这一阶段需要系统工程师具有较高的技术水平和专业知识，以确保系统能够顺利投入运营并取得预期效果。
系统工程的管理是整个系统工程过程的指导和监督，需要系统工程师对项目进行全面的规划和控制，确保项目按计划进行并达到预期目标。
系统工程的管理包括项目管理、资源管理、风险管理等方面，需要系统工程师具有较强的组织和协调能力。
第3章系统工程方法论
东方系统方法论 （ 20世纪90年代）
5
3.2 霍尔方法论
知识维
自然科学 工程技术 经济学 法 律 管理科学 环境科学 计算机技术 ……
逻辑维
时间维
规划阶段 设计阶段 研制阶段 生产阶段 运行阶段 更新阶段 明 确 问 题 系 统 设 计 系 统 综 合 系 统 分 析 系 统 评 价 决 策 实 施
16
结束
17
14
3.6 系统论方法的要点
系统论方法的辩证法哲学基础 还原论与整体论相结合 定性描述与定量描述相结合 局部描述与整体描述相结合 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
15
课堂讨论——系统方法论的要点
思考下列问题 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 综合集成方法的主要观点 物理-事理-人理方法的要点 系统论方法的要点
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。
7
软系统方法论思路与工作步骤图
劣结构 问题情景 ① 实施可行 改革方案 ⑦ 可行的 改革方案 ⑥
问题情景 描述②
②和④ 比较 ⑤
相关系统 的根定义 ③
概念模型 ④
形成系统 概念④（a）
其他系统 思想④（b）
8
3.4 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。
系统工程方法论
系统工程方法论系统工程是一种综合性的工程方法论，它将系统理论、系统分析、系统设计、系统管理等多学科知识融合在一起，以解决复杂系统的设计、开发和管理问题。
系统工程方法论的核心理念是整体性思维和系统化方法，通过对系统整体的认识和分析，找出系统的关键问题，并提出解决方案，从而实现系统的高效运行和优化发展。
在系统工程方法论中，系统思维是至关重要的。
系统思维是一种综合性的思考方式，它强调整体性、协同性和多维度的思考。
在系统工程中，我们需要从整体的角度去考虑问题，不能只关注局部的细节，要把握系统的全貌，找出系统的内在联系和规律性，从而找到解决问题的关键点。
系统工程方法论还强调系统化方法。
系统化方法是指通过系统分析、系统设计、系统实施和系统管理等一系列有机的步骤和方法，来解决复杂系统问题的过程。
在系统工程中，我们需要运用各种科学的方法和工具，如系统分析方法、模型建立方法、决策支持方法等，来全面、系统地分析和解决问题，确保系统的高效运行和优化发展。
另外，系统工程方法论还注重团队合作和跨学科融合。
在系统工程中，往往需要多学科的知识和专业技术的综合运用，需要不同领域的专家和团队成员共同合作，协同工作。
只有通过跨学科的融合和团队的合作，才能充分发挥各方的优势，解决复杂系统问题。
总的来说，系统工程方法论是一种综合性的工程方法，它强调整体性思维、系统化方法、团队合作和跨学科融合。
通过系统工程方法论的应用，我们可以更好地解决复杂系统问题，提高系统的效率和性能，实现系统的优化和发展。
因此，系统工程方法论在现代工程领域具有重要的理论和实践意义，对于推动工程技术的创新和发展具有重要的作用。
系统工程方法论
系统工程方法论系统工程是一种综合性的工程方法论，它将系统理论、系统分析、系统设计、系统管理等多学科知识融合在一起，以解决复杂系统问题为目标，是一种以系统为研究对象，以系统为分析对象，以系统为设计对象，以系统为管理对象的综合性学科。
系统工程方法论的提出，旨在解决传统工程方法在处理复杂系统问题时所面临的困难和不足，通过系统的思维方式和方法手段，实现对复杂系统的全面、系统性的分析和解决。
系统工程方法论的核心理念是系统思维，它要求工程师在处理问题时要从整体的角度去考虑，而不是局部的角度。
系统工程方法论强调系统的整体性、协同性和综合性，要求工程师在设计和管理系统时，要考虑系统的各个部分之间的相互关系，以及系统与外部环境的相互作用，从而实现系统的高效运行和优化管理。
系统工程方法论的应用范围非常广泛，它可以应用于各种工程领域，如航空航天、电子信息、交通运输、能源环保、军事国防等。
在航空航天领域，系统工程方法论可以帮助工程师设计和管理复杂的飞行器系统，保证飞行器的安全性和可靠性；在电子信息领域，系统工程方法论可以帮助工程师设计和管理复杂的通信系统和网络系统，保证信息的传输和交换的高效和安全；在交通运输领域，系统工程方法论可以帮助工程师设计和管理复杂的交通运输系统，提高交通运输的效率和安全性。
系统工程方法论的核心方法包括系统分析、系统建模、系统仿真、系统优化、系统集成等。
系统分析是系统工程的第一步，它要求工程师对系统的各个部分进行全面的分析，找出系统存在的问题和瓶颈；系统建模是系统工程的重要手段，它要求工程师利用数学模型和计算机模拟技术，对系统进行抽象和描述；系统仿真是系统工程的重要方法，它要求工程师利用仿真软件对系统进行模拟和验证；系统优化是系统工程的重要目标，它要求工程师找出系统的最优解，使系统达到最佳状态；系统集成是系统工程的重要环节，它要求工程师将系统的各个部分有机地结合在一起，实现系统的整体性和协同性。
1.系统工程的基础理论与方法论
m
m
n
n
j
（2-5）
即意味着产量与销量持平 （或称为产销平衡） 该问题又称为运输规划问题。 。
2.1 系统最优化理论
上述两个例子表明， 线性规划模型由三个基本要素构成： 1） （ x 决策变量，如例 2-1 中的 和x ，例 2-2 中的 x , i 1, 2, m, j 1, 2, n 。决策 变量是问题中要确定的未知量， 决策者通过调控决策变量来选取 不同的方案、设计、措施以达到最优目的。 （2）目标函数，如例
第二章系统工程的基础理论与方法论
系统最优化理论 控制理论基础
信息论基础
系统工程方法论
第2.1节
系统最优化理论
系统工程是一门交叉学科，其最基础的理论涉
及系统最优化、系统控制与系统的信息处理三 个方面。
系统工程，其核心目标之一是使系统运行在最
优状态，因此，系统最优化技术是其最重要的 理论支撑。
2.1 系统最优化理论
解
n
x 首先， 在假设运输量为 的条件下其总的运费为 cij xij 。 i
其次，要考虑到从任意产地运出的量要等于该产地的产量，即
x
j 1
ij
ai , i 1, 2, m
。第三，还要考虑到运到任意销地的量要等
m
于该销地能销出的量，即 i 1
x x
i 1 j 1 m
n
ai , i 1, 2, m b j , j 1, 2, n
ij
xij 0, i 1, 2, m, j 1, 2, n
(2-4)
将上述方程约束条件部分的第一式两边 i 求和，第二式两边对 j 求和，有：
系统工程的基本方法和方法论
系统工程的基本方法和方法论系统工程是一种全面、系统地解决复杂问题的方法和方法论。
它通过将一个大问题分解为多个较小的子问题，然后逐步解决这些子问题，最终达到解决整个问题的目标。
下面将介绍系统工程的基本方法和方法论。
首先，需求分析是系统工程的第一步，它的目的是明确问题的需求和约束条件。
需求分析包括需求收集、需求整理、需求分析和需求评估等环节。
通过需求分析，我们可以明确解决问题的目标、范围和约束条件，为下一步的系统设计提供基础。
其次，系统设计是系统工程的核心环节，它的目的是确定解决问题的方案和结构。
系统设计包括需求建模、功能拆分、模块设计、技术选型等环节。
在系统设计中，我们可以通过建立模型、进行拆分和组合等方式，来实现对解决方案的合理设计和优化。
然后，系统开发是根据系统设计方案进行软件和硬件的编码和开发。
系统开发包括软件开发、硬件开发、集成开发等环节。
在系统开发中，我们需要按照系统设计方案进行编码和开发，生成相应的软件和硬件模块。
接下来，系统集成是将各个开发好的软件和硬件模块进行组合和测试。
系统集成包括模块集成、接口测试、系统测试等环节。
通过系统集成，我们可以确保各个模块之间的互操作性和整体的正确性。
此外，测试与验证是系统工程中至关重要的一环，它的目的是验证系统的正确性和可靠性。
测试与验证包括单元测试、系统测试、性能测试、可靠性测试等环节。
通过测试与验证，我们可以发现和修复系统中存在的问题，确保系统能够按照需求和设计的要求完成工作。
最后，运维与维护是系统工程的最后一环，它的目的是确保系统的稳定运行和及时修复系统故障。
运维与维护包括系统的运行监测、故障排除和问题修复等环节。
通过运维与维护，我们可以保障系统的可用性和可靠性，提供用户满意的服务。
系统工程的方法论是指在实践中总结出来的一些指导原则和方法。
系统工程的方法论包括系统论、模型理论、风险管理、变更管理等。
系统论是系统工程的理论基础，它通过研究系统的基本原则和规律，指导系统工程的实践。
系统分析的基本理论和基本方法
系统分析的基本理论和基本方法一，系统工程的概念系统工程是从系统的观点出发，跨学科地考虑问题，运用工程的方法去研究和解决各种系统的问题，以实现系统目标的综合最优化。
1，系统的观念就是整体最优的观念，它是人类认识社会、认识自然的过程中形成的整体观念，或者称为全局观念。
2，工程的观念是人们处理、改造自然社会的社会生产过程中形成的工程方法论。
二，系统工程的理论基础1，一般系统论一般系统理论是通过对各种不同系统进行科学理论研究而形成的关于适用于一切种类系统的学说。
2，大系统理论大规模复杂系统的系特点是规模庞大，结构复杂，层次关系错综复杂，影响因素众多，并且常带有不确定的因素。
大系统理论是研究大系统的结构方案、稳定性、最优化、建立模型和模型简化等问题的学科。
3，经济控制论经济控制论为合理地控制经济过程提供了新的见解，并提供了一种有效的计划和管理国民经济及其各部门的新工具。
主要有计量经济模型、动态投入产出模型等。
4，运筹学运筹学是系统工程中应用最广泛的系统优化技术之一，几乎所有的系统工程问题毒药建立相应的模型。
模型有线性规划、动态规划、网络计划、排队论、对策论、存储论、模型论、决策论等5，哲学与社会科学哲学为系统哲学的发展提供了最根本的逻辑范畴，同时为系统工的发展提供了最根本的思维方法。
从某种意义上说，系统工程也是处理工程问题的哲学思维方法，它是一种方法论的科学。
社会科学也是系统工程应用和解决实际问题的最根本基础。
6，计算机科学计算机科学的发展为系统工程问题的求解提供了强有力的计算工具，这也为系统工程的发展，特别是在实际领域的应用起到了促进作用。
7，各门专业科学和工程技术参考文献：1，《系统工程.第二版》白思俊等编著2，《系统工程》主编张晓东。
系统工程方法论的基本原理与应用：分享系统工程方法论的基本原理、流程和应用实践
系统工程方法论的基本原理与应用：分享系统工程方法论的基本原理、流程和应用实践引言系统工程是一个跨学科的领域，旨在通过系统思维和工程技术，解决复杂问题和构建高效可靠的系统。
系统工程方法论是系统工程实践的指导原则和方法体系。
本文将介绍系统工程方法论的基本原理、流程和应用实践，帮助读者了解系统工程的核心思想与方法。
什么是系统工程方法论？系统工程方法论是一种综合的方法体系，用于解决和管理复杂问题。
它综合了多个学科领域的理论和方法，并通过系统思维的方式，整合和优化各种资源和过程，以实现系统设计、开发和运营的目标。
系统工程方法论的核心原理是整体优化和综合创新，其目的是提高系统的性能、可靠性和可维护性。
系统工程方法论的基本原理1. 系统思维系统思维是系统工程方法论的基本思维方式和方法论，它强调将问题看作一个整体，而不是独立的部分。
通过系统思维，可以识别和理解系统的复杂性、关联性和动态性，以便有效地分析和解决问题。
2. 综合优化综合优化是系统工程方法论的核心原则之一。
它强调通过整合不同的资源和过程，寻求最优的解决方案。
综合优化需要考虑多个因素和目标，并通过权衡和协调，找到一个平衡的解决方案。
3. 风险管理风险管理是系统工程方法论的重要组成部分。
在系统工程中，风险是不可避免的，因为系统设计和开发涉及到多个不确定性因素。
通过风险管理，可以识别、评估和控制潜在的风险，并采取适当的措施来降低风险对系统的影响。
4. 阶段性开发阶段性开发是系统工程方法论的一项重要原则。
它将系统开发过程分为多个阶段，每个阶段都有明确的目标和交付成果。
通过阶段性开发，可以逐步完善系统，并及时发现和纠正问题，以确保系统的质量和性能。
系统工程方法论的流程系统工程方法论的实践过程可以分为以下几个关键步骤：1. 需求分析需求分析是系统工程的起点。
在这个阶段，系统工程师需要与用户和利益相关者合作，收集和整理系统的需求和期望。
通过需求分析，可以确立系统的功能、性能和约束条件，为后续的系统设计和开发做好准备。
系统工程方法
系统工程方法系统工程方法是一种系统化的方法论，用于解决复杂系统设计和管理中的问题。
它是一种综合性的工程方法，涉及到多个学科领域的知识和技术。
在现代科学技术和工程领域，系统工程方法被广泛应用于各种复杂系统的设计、开发和管理中，包括航空航天、电子信息、交通运输、能源环境等领域。
系统工程方法的核心思想是将系统作为一个整体来考虑和处理，注重系统的整体性、协同性和综合性，以达到系统设计和管理的最佳效果。
系统工程方法的主要特点包括系统思维、综合性、系统化、工程化和协同性。
系统思维是系统工程方法的基本理念，它要求工程师和管理人员要从整体上把握系统的特征和行为规律，注重系统的相互关系和相互作用，避免片面性和局部性的看问题。
综合性是指系统工程方法要求综合运用多学科的知识和技术，处理系统设计和管理中的复杂问题，实现系统的整体优化。
系统化是指系统工程方法要求按照一定的程序和方法进行系统分析、系统设计和系统管理，实现系统工程的有序化和规范化。
工程化是指系统工程方法要求将系统设计和管理过程作为一种工程活动来进行，注重工程实践和工程技术，实现系统工程的科学化和技术化。
协同性是指系统工程方法要求各个子系统和部件之间要协同工作，实现系统的整体协同和协同优化。
系统工程方法的应用范围非常广泛，涉及到各个领域和行业。
在航空航天领域，系统工程方法被应用于飞机、导弹、卫星等复杂系统的设计和管理中，以确保系统的安全可靠和性能优越。
在电子信息领域，系统工程方法被应用于通信系统、计算机系统、控制系统等领域，以实现系统的高效、稳定和可靠。
在交通运输领域，系统工程方法被应用于铁路、公路、港口等交通系统的设计和管理中，以提高交通运输的效率和安全。
在能源环境领域，系统工程方法被应用于电力系统、环境保护系统等领域，以实现能源的高效利用和环境的可持续发展。
总之，系统工程方法是一种重要的工程方法论，对于解决复杂系统设计和管理中的问题具有重要的意义。
它的应用将会在各个领域和行业发挥重要作用，推动科学技术和工程领域的发展和进步。
系统工程原理
系统工程原理系统工程原理是指在系统工程领域中，系统工程师需要掌握的一系列基本原理和方法论。
系统工程是一门综合性学科，它涉及到多个学科领域的知识和技术，包括工程学、管理学、计算机科学、经济学等。
系统工程原理的学习和应用对于系统工程师的工作至关重要，下面将从系统工程原理的基本概念、核心原理和应用方法进行介绍。
首先，系统工程原理的基本概念是指系统工程所涉及的基本概念和基本理论。
系统工程是一种以系统思维为核心的综合性工程学科，它将各种学科领域的知识和技术进行整合，以解决复杂系统问题为目标。
系统工程原理的基本概念包括系统思维、系统工程方法论、系统工程的基本特征等。
系统思维是系统工程的核心，它强调整体性、综合性和协同性，要求系统工程师能够从整体的角度来看待问题，进行系统化的分析和设计。
系统工程方法论是系统工程师进行系统工程实践的方法和工具，它包括需求分析、系统建模、系统设计、系统集成、系统验证等一系列方法和技术。
系统工程的基本特征包括复杂性、动态性、多学科性、协同性等。
其次，系统工程原理的核心原理是指系统工程所依据的基本原理和规律。
系统工程的核心原理包括系统思维原理、系统分析原理、系统设计原理、系统集成原理、系统验证原理等。
系统思维原理是系统工程的核心，它要求系统工程师能够从整体的角度来看待问题，进行系统化的分析和设计。
系统分析原理是系统工程师进行系统需求分析的基本原理和方法，它包括需求获取、需求分析、需求建模等一系列方法和技术。
系统设计原理是系统工程师进行系统设计的基本原理和方法，它包括系统架构设计、模块化设计、接口设计等一系列方法和技术。
系统集成原理是系统工程师进行系统集成的基本原理和方法，它包括系统组装、系统测试、系统调试等一系列方法和技术。
系统验证原理是系统工程师进行系统验证的基本原理和方法，它包括系统验证计划、系统验证测试、系统验证评审等一系列方法和技术。
最后，系统工程原理的应用方法是指系统工程原理在系统工程实践中的应用方法。
系统工程方法论的基础
系统工程方法论的基础
其次，系统理论也是系统工程方法论的重要基础。
系统理论是研究系
统的规律、性质和行为的理论体系，它提供了系统分析和系统设计的理论
基础。
系统理论包括系统的层次性、系统的边界和相互作用、系统的目标
和功能等概念，并提供了相关的数学模型和方法。
系统理论可以帮助人们
分析和描述复杂的工程系统，并为系统工程提供了理论指导。
最后，系统工程思想也是系统工程方法论的基本基础。
系统工程思想
是指将系统理论与工程实践相结合，通过整合和协调各个子系统来解决复
杂工程问题的思维方式。
系统工程思想强调系统的整体性和集成性，注重
系统的分阶段分层次的设计和管理。
通过系统工程思想，人们可以将复杂
工程系统划分为多个子系统，并通过合理的集成和协作实现整体性能的最
优化。
在系统工程方法论的基础上，还有许多支撑方法和工具，如需求分析、系统建模、风险管理、决策分析等，这些方法和工具通过不同的技术手段
和方法论，进一步完善和细化了系统工程方法论。
综上所述，系统工程方法论的基础包括系统思维、系统理论和系统工
程思想，它们为系统工程提供了理论基础和方法指导。
这些基础的理论和
思想不仅可以用于工程领域，也可以应用于其他领域的复杂问题解决。
随
着科技的发展和应用，系统工程方法论的研究和应用也在不断深化和扩展，为解决复杂问题和推动工程进步提供了有力支持。
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规则的理论
理论
客观物质世界 组织、系统
着重点 原则
需要的知识
是什么？ 功能分析 诚实，真理，尽 可能正确
自然科学
怎样做？ 逻辑分析 协调，有效， 尽可能平滑 管理科学 系统科学
人、纪律、规 范的理论
人、群体、人 间关系、智慧
应当怎样做？ 怎样分析
人性，有效果 尽可能灵活
人文知识 行为科学
23
1.理解领导意图
尽量把领导的意图 放入模型中
各种建模 方法和工 具
协调 关系
提出 建议
要使所有模型， 要对模型和知识 软件，硬件， 的合理性加以协 算法和数据之 调或称知识协调 间加以协调或 称之为技术协 调
要对各种物理 设备和程序加 以安装调试， 验证
要将各种专门术 语改成用户能懂 的或喜欢的语言
在工作过程中各方 面的利益，观点、 关系都会由于不同 而引起冲突，这就 需要利益协调
了解谁是真正的 决策者，哪些知 识是必须用的， 弄清用户上下各 种关系是必要的
Delphi法， 各种调查表， 文献调查， 历史对比， KJ法
最好弄清各种目 标的涉及人物
智暴，目标 树，统一计 划规划， ISM，AHP
26
建立 模型
将各种有关目 标和约束数据 化或规格化
要选择合适的模 型、程序和知识
把系统工程过程系统运用于大型工程项目，尤其是探索 性强、技术复杂、投资大、周期长的“大科学”研究项目， 可以减少决策上的失误和计划实施过程中的困难。
11
基于 “三维结构”模型的 系统工程过程系统
国内外许多事例表明，运用科学的系统工程过程系统管 理方法，决策的可靠性可提高一倍以上，节约时间和总投资 平均在15%以上，而用于管理的费用一般只占总投资的 3%～6%。
知识维：指在完成上述各 知识维（K）阶段和各步骤所需要的各
种专业知识和管理知识。 运筹学 控制论 社会科学 工程技术
……
逻辑维：每个阶段需进行的工 作步骤，是运用系统工程方法 进行思考、分析和解决问题应 遵循的一般程序。
时间维(T)
摆 系方 模 最 明 统案 型 优 问 设综 化 化 题 计合
决实 策施
6.实施方案 5.提出建议
协调关系
2.调查分析 3.形成目标
4.建立模型
图2－3 WSR的工作程序 24
WSR方法论的主要原则：
参与 综合集成 人机结合，以人为主 迭代和学习
25
表2－2 WSR常用的方法
物理
事理
人理
方法
理解 意图
调查 分析
形成 目标
了解顾客最初意 图，通过谈话和 收集有关领导讲 话
计
划
规划阶段 设计阶段 分析阶段
逻辑维（L）
运筹阶段 实施阶段
运行阶段
更新阶段
时间维：从规划到更新，
按时间顺序排列的SE全过 程。
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霍尔三维结构方法特征：
➢ 强调明确目标，核心内容是最优化，并认为现实问题 基本上都可归纳成系统工程问题，应用定量分析手段， 求得最优解答。
➢ 该方法论具有研究方法上的整体性（三维）、技术应 用上的综合性（知识维）、组织管理上的科学性（时 间维与逻辑维）和系统工程工作的问题导向性（逻辑 维）等突出特点。
和谐理论、 亚对策、 超对策
要尽量让各方面易 各种统计 于接受、易于执行， 图表，统 并考虑到今后能否 筹图 合法运用该建议
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第4节 综合集成系统方法
1987 年，钱学森提出了定性和定量相结合的系统研 究方法，并把处理复杂巨系统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。
购置费 使用费 保障费 处置费
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切克兰德方法论
20世纪40～60年代期间，系统工程主要用来寻 求各种战术问题的最优策略、组织管理大型工程 项目等。
20世纪70年代以后，系统工程越来越多地用于研 究社会经济的发展战略和组织管理问题，涉及的 人、信息和社会等因素相当复杂，使得系统工程 的对象系统软化，并导致其中的许多因素又难以 量化。
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应用：企业管理系统工程活动矩阵（框架——H；内容——C）
逻辑 问题 关联
活动项目 步骤
现状 说明
要素 分析
工作过程
1. 企 业 诊 断 与 环境分析
2. 企 业 发 展 战 略与规划
3. 产 品 研 究 与 开发管理
4. 企 业 经 营 决 策与计划
5. 生 产 要 素 的 准备及投入管 理
6. 生 产 过 程 的 组织与控制
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切克兰德法的方法步骤
(1) 不良结构系统现状说明。通过调查分析，对现存的不良 (2) 弄清关联因素。初步弄清、改善与现状有关的各种因素 (3) 建立概念模型。在不能建立数学模型的情况下，用结构 (4) 改善概念模型。随着分析的不断深入和“学习”的加深， (5) 比较。将概念模型与现状进行比较，找出符合决策者意 (6) 实施。实施提出的改革方案。
在规划和方案探索阶段，只花去装备寿命周期费用的极 少部分，但确定了装备一生要花费用的70%；
全面工程研制之前，花费的费用占到寿命周期费用的3%， 但固定了寿命周期费用的85%；
研制结束时，装备寿命周期费用已被基本固定。
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寿命周期费用
寿命周期费用（LCC，Life Cycle Cost）是指装备 在其寿命周期内，为论证、研制、生产、使用与保障、 退役所付出的一切费用之和，亦即系统在寿命周期内， 为购置以及维持其正常运行所需支付的全部费用。
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基于 “三维结构”模型的
系统工程过程系统
在这个过程系统中，每一阶段都有自己的管理内容和管 理目标，每一步骤都有自己的管理手段和管理方法，彼此相 互联系，再加上具体的管理对象，组成了一个有机整体。
霍尔管理矩阵可以提醒人们在哪个阶段该做哪一步工作， 同时明确各项具体工作在全局中的地位和作用，从而使工作 得到合理安排。
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因此，为了适应系统工程的对象系统的软化趋势， 从20世纪70年代开始，许多学者在霍尔方法论的 基础上，进一步提出了各种软系统工程方法论。
其中，在80年代中前期由英国兰切斯特大学 (Lan-caster University) P·切克兰德 （P·Checkland)教授提出的方法比较系统且具有 代表性。
现实世界
系统思考
3. 有关系统的 基本定义
4. 概念模型
概念模型代替 数学模型，思 路更加开阔。
4a. 公式化 系统概念
4b. 其他 系统思考
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切克兰德方法论的核心是“比较”与“探寻”， 它强调从“理想”模式（概念模型）与现实状况 的比较中，探询改善现状的途径，使决策者满意 （化）。
通过认识与概念化、比较与学习、实施与再认识 等过程，对社会经济等问题进行分析研究，这是 一般软系统工程方法论的共同特征。
人理是做人的道理，处理任何事都离不开人去做，以及由 人来判断这些事和物是否得当，通常要用到人文科学的知 识，主要回答应当如何。
WSR系统方法论是把这三者结合起来，它是具有东方文 化传统的系统方法论，得到国际同行的认同。
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表2－1 物理、事理、人理系统方法论内容
要素
物理
事理
人理
道理 对象
物质世界，法则、 管理和做事的
偏 重 工 程 、可用较明显的数学模
机 理 明 显 型描述，有较现成的
的 物 理 型 定量方法可以计算出
的硬S
系统的行为和最佳结
果。
用“硬方法”求 出最佳的定量结 果，霍尔的三维 结构主要适用于 此。
偏 重 社 会 、较难用数学模型描述，用“软方法”求
机 理 尚 不 因其加入了人的直觉 出可行的满意解，
公众
2
系统思想是关于事物的整体性观念、相互联系的 观念、演化发展的观念。即全面而不是片面的、联系 的而不是孤立的、发展的而不是静止的看问题。
（1）古代的系统思想：“不见树木，只见森林” （2）近代的分析方法：“只见树木，不见森林” （3）现代的系统思想：“先见森林，后见树木”
3
处理复杂系统问题的基本观点
霍尔三维结构集中体现了系统工程方法的系统化、综 合化、最优化、程序化和标准化等特点，是系统工程 方法论的重要基础内容。
7
系统工程的基本工作过程
霍尔三维结构
霍尔三维结构是将系统工程整个活动过程 分为前后紧密衔接的七个阶段和七个步骤，同 时还考虑了为完成这些阶段和步骤所需要的各 种专业知识和技能。这样，就形成了由时间维、 逻辑维和知识维所组成的三维空间结构。
整体观点：把系统内部所有要素看成一个整体 综合观点：综合考虑系统的方方面面，协调系统内各要
素之间的关系。 层次观点：处理复杂问题时要抓住问题的主要矛盾，抓
住主要矛盾的主要方面。 价值观点：考虑系统的投入与产出 发展观点：用动态的、发展的观点去思考、研究、解决
系统问题。
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系统工程方法论
清 楚 的 生 和判断，往往只能用 常用德尔菲法、
物型的软S 半定量、半定性或者 情景分析法、冲
只能用定性的方法来 突分析法、切克
处理问题。
兰德的“调查学
习” 法等。 6
霍尔三维结构
霍尔三维结构是由美国学者A·D·霍尔(A·D·Hall)等人 在大量工程实践的基础上，于1969年提出的。其内 容反映在可以直观展示系统工程各项工作内容的三维 结构图中。
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切克兰德的 “调查学习”软方 法的核心不是寻求 “最优化”，而是 “调查、比较”或 者说是“学习”， 从模型和现状比较 中，学习改善现存 系统的途径。
7. 采取行动改善
满意解代替最优实际问题 解，价值观方面 1. 不的题良提重结出构要问 变化。