系统工程第04讲(3)
系统工程概论相关课题
系统工程概论相关课题
系统工程是一门涉及多个学科领域的综合性学科，它涉及到工程学、管理学、计算机科学等多个领域的知识。
在系统工程的研究中，有许多相关的课题可以探讨。
首先，我们可以从系统工程的基本原理和方法入手，探讨系统工程的概念、范围、基本原理和方法论。
这包括系统工程的定义、发展历史、基本原理（如系统思维、综合性、系统优化等）以及常用的方法论（如系统建模、仿真、评估等）。
其次，可以从系统工程在不同领域中的应用展开研究。
比如，可以探讨系统工程在航空航天、电子信息、交通运输、能源环境等领域中的应用案例，分析系统工程在这些领域中所起到的作用和意义。
另外，还可以研究系统工程与其他学科的交叉融合。
比如，系统工程与信息技术、管理科学、风险管理等学科的交叉研究，探讨不同学科之间的互补性和协同性，以及在实际工程项目中的应用。
此外，还可以关注系统工程在工程管理和项目管理中的应用。
研究系统工程在工程项目规划、设计、实施和运营管理中的方法和工具，探讨系统工程对工程管理和项目管理的影响和作用。
最后，还可以关注系统工程在未来发展中的趋势和挑战。
探讨当前系统工程面临的问题和挑战，以及未来发展的方向和趋势，包括新技术的应用、新方法的探索、新理论的建立等方面的研究。
综上所述，系统工程涉及的课题非常广泛，可以从基础理论到实际应用，从学科交叉到未来发展等多个方面展开研究。
希望以上内容能够对你有所帮助。
系统工程-决策分析课件
THANKS
感谢观看
系统工程的应用领域
制造业
生产线的规划、设计和优化， 提高生产效率和产品质量。
能源
如核能、太阳能等新能源系统 的规划、建设和运营。
航空航天
如飞机、卫星等复杂系统的设 计、制造和测试。
交通运输
城市交通规划、物流系统优化 等。
信息技术
如软件工程、信息系统设计等 。
系统工程的基本原则
整体性原则
将系统视为一个整体，注重各组成部分之间 的相互关系和作用。
详细描述
决策的定义通常包括目标、条件、方案和选择等要素。决策可以分为不同的类型，如战 略决策、战术决策和操作决策等，也可以根据涉及的领域和范围分为个人决策和组织决
策。
决策过程
总结词
决策过程包括确定目标、收集信息、制 定方案、评估方案和选择最优方案等步 骤。
VS
详细描述
在决策过程中，首先ຫໍສະໝຸດ 要明确目标，然后 通过收集相关信息来了解问题的背景和条 件。接着，制定多个可能的方案，并对这 些方案进行评估和比较。最后，选择最优 方案并实施。
通过优化群决策的流程和方法，提高决策的效率和准确性。
决策支持系统
系统架构
01
构建决策支持系统的基本架构，包括数据层、模型层、应用层
等。
系统功能
02
根据实际需求，设计系统的各项功能，如数据查询、模型计算
、报表生成等。
系统实施
03
根据系统架构和功能要求，进行系统开发和实施工作，确保系
统的正常运行和效果。
决策分析方法
要点一
总结词
决策分析方法包括定性和定量两种方法。定性方法主要依 赖于经验和专业知识，而定量方法则通过数学模型和数据 分析来评估方案。
04第三章(上) IntroductionToSafetyEngineering《安全学原理》
安全工程是一门应用科学，与系统工程关系密切。安全工程确保生 命关键系统即使部件发生故障也能按需要运行。
1
Introduction to-critical system or safety-critical system is a system whose failure or malfunction may result in death or serious injury. An Example of a LifeCritical System：The picture below illustrates what can happen when a life-critical system fails. This particular crash took place at the Paris Air Show a few years ago. Our understanding is that a mechanical failure caused the crash. The pilot sustained only minor injuries. 生命关键系统或安全关键系统指的是当该系统发生故障时，可能导致死 亡或者严重的伤害。一个生命关键系统的例子：下图显示了一个生命关 键系统发生故障时能够导致什么事情发生。这次特殊的坠落发生在几年 前的巴黎航空表演上。据我们理解是机械故障导致这次坠落。飞行员伤 害较小。
Introduction to Safety engineering
Safety engineering is an applied science strongly related to systems engineering. Safety engineering assures that a life-critical system behaves as needed even when pieces(部件) fail.
系统科学的体系与系统工程
,a click to Байду номын сангаасnlimited possibilities
汇报人：
目录 /目录
01
点击此处添加 目录标题
02
系统科学的体 系
03
系统工程
04
系统科学与工 程的关系
01 添加章节标题
02 系统科学的体系
系统科学的定义与分类
系统科学：研究系统及其规律的科学 定义：系统科学是研究系统及其规律的科学，包括系统论、控制论、信息论等 分类：系统科学可以分为系统论、控制论、信息论等 应用：系统科学广泛应用于各个领域，如工程、经济、社会等
系统设计：根据系统分析的结果，设计 系统的结构和功能，以满足系统的功能 和性能要求
系统实现：根据系统设计的结果，实现 系统的硬件和软件，以满足系统的功能 和性能要求
系统测试：对系统进行测试，以验证系 统的功能和性能是否符合要求
系统维护：对系统进行维护，以保持系 统的正常运行和性能
系统工程的应用实例
集成化：多学科、 多领域的交叉融 合，使系统工程 更加集成化
绿色化：环保、 节能、可持续发 展理念的融入， 使系统工程更加 绿色化
网络化：互联网、 物联网等技术的 发展，使系统工 程更加网络化
04 系统科学与工程的关系
系统科学与工程的联系
系统科学是系统工程的理论基础 系统工程是系统科学的应用实践 系统科学与工程相互促进，共同发展 系统科学与工程在解决复杂问题中发挥重要作用
感谢您的观看
汇报人：
技术创新：系统科学与工程在技术创新方面具有重要的推动作用，能够 促进科技进步和社会发展
人才培养：系统科学与工程在培养具有跨学科背景和创新能力的人才方 面具有重要的作用
第04章电力系统负荷及数学模型
(
)
(
)
有时，上述方程中也可以两个或多个不同指数的项。这种模型的参数由指数 np,nq 和负荷的功率因素组成。 值得注意的是， 只要令其指数分别等于 0、 1 或 2， 负荷就可以分别表示为恒定功率， 恒定电流和恒定阻抗模型。其它指数可用来表 示不同类型负荷元件的集结效应。 对于某些类型的负荷，大于 2 或小于 0 的指数 模型也许是合适的； （3）频率相关负荷模型（Frequency-dependent load model): 是一种含频率相 关项的， 静态模型， 它通常由负荷多项式模型或幂函数模型与下述因子相乘而得：
母线负 荷 P Q 电阻电热 工业 0. 负荷类 型 成分 p.f .
dP dV
dQ dV dP dt
dQ dt
Motor Parameters
1.
2. .
0.
0.
空调 商业
.02 2.8
.5 etc
2.5
0.5
照明
1. 0.
1.54 .
0.
0.
居民 热水器 1. 0. 2. . 0. 0.
图 4.2
4.
3
负荷模型（load model):
是指反映母线电压（大小和频率）和功率（有功和无功）之间或者和注入母 线负荷的电流之间相互关系的一种数学描述。“负荷模型”这条术语可以用来指 模型表达式本身， 也可以用来指表达式及表达式参数的特定值 （如系数、 指数等） 。 虽然在某一特定的应用程序中，这些表达式有不同的计算方式，因此，负荷功率 或电流也许难以显式地计算出来，但用这种形式来考虑负荷模型是可行的； 静态负荷模型（static load model): 表示某一时刻负荷所吸收的有功和无功与 同一时刻母线电压幅值和频率之间的函数关系。 静态负荷模型既可用来表示本质 上是静态的负荷元件， 如电阻负荷和照明负荷等；也可以用来表示近似动态负荷 元件，如电动机驱动的负荷等； 动态负荷模型 (Dynamic load model): 表示某一时刻有功和无功和前几个时 刻， 通常还包含当前时刻的母线电压幅值和频率之间的函数关系。常用微分方程 和差分方程来表示； 恒定阻抗负荷模型（constant impedance load model): 是一种静态模型，其功 率直接与电压幅值的平方成正比。它特可以称为导纳恒定模型； 恒定电流负荷模型（constant current load model): 是一种静态模型，其功率直 接与电压幅值成正比； 恒定功率负荷模型（constant power load model): 是一种静态模型，其功率不 随电压幅值的变化而变化。它也可以称为恒定 MVA 模型。由于恒定功率负荷设 备，如电动机和电子设备等，在电压低于某些值时（一般为 80%～90%），它的 特性就很难维持， 因此在许多负荷模型中都自动地将恒定功率负荷模型转换为恒 定阻抗负荷模型，或者在电压低于一定值时将那一部分负荷切除； （1）多项式负荷模型（polynomial load model): 是一种动态模型，它把功率与 电压和频率之间的函数关系用一多项式来表示。通常采用下述形式：
系统工程导论陈宏民版课后习题答案
第一章《序言》习题与思考1．从系统工程产生的背景的描述中，你认为系统工程主要适用于研究、处理、解决哪类问题?这些问题有什么特征？【答案要点】（1）对从系统工程产生的历史背景进行描述,如：从其发展的必要性、社会经济角度以及科学技术发展等方面描述。
（2)从描述中得出它成为研究、分析和处理复杂系统问题最有效的理论、方法和工具。
(3)这些问题的基本特征是由很多政治、经济、社会、技术、环境等熔合一起，且规模大、关系复杂、因素众多、目标多样,需要用多种理论和知识、技术综合集成的方法去解决。
2．从推动系统工程发展的主要理论看，你认为要研究、处理、解决复杂系统问题还要哪些科学技术的支持?【答案要点】研究、分析、解决系统问题除了需要运筹学、控制论、一般系统理论等基本理论的支持，还需要信息论,耗散结构理论、协同理论、突变论以及现代控制论、计算机科学、信息技术等相关学科，且后三者使系统工程的实际应用成为现实.3．从我国古代朴素系统观的应用案例的介绍中,你认为这些案例中主要体现了什么样的系统观念？【答案要点】结合案例（孙子兵法、都江堰水利工程、丁谓修复皇宫、冶炼等)可知我国古代朴素系统观念是从系统整体出发,对不同层次以及系统与环境进行全面地分析，从而解决问题。
4．请你谈谈钱学森对中国系统工程做出了哪些杰出贡献。
【答案要点】钱学森对我国系统工程的发展贡献是：(1)创建第一个运筹学研究小组，并把它作为其组建的中国科学院研究所的组成部分；(2)创建第一个军事研究机构，开辟系统科学面向我国武器装备规划的新领域；（3）在其指导下，许多计划和工程部门按照技术上和组织上的各种时序联系和逻辑联系的计划流程图,运用数学方法进行计划和工程的分析预测，分清主次，明确关键，寻求人才资源和物资资源利用的最优方案；(4）他积极建议我国军事部门将系统工程原理和方法，作为我军不断向现代化迈进的重要手段;（5）在他古稀之年，发表一系列关于系统科学的学术演讲；（6）在其倡议和指导下，我国运用系统科学的理论与方法对我国的经济建设与社会发展做出了科学的预测和研究；总之，钱学森对系统科学最重要的贡献是发展了系统学和开饭的复杂巨系统的方法论。
系统工程（1）
系统工程（1）1、○1系统的功能及其要素。
○2系统的环境及输入、输出。
○3系统的结构（框图表示）。
○4系统的功能与结构、环境的关系。
系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素组成，具有特定功能、结构和环境的整体。
2、说明系统的一般属性的含义，并据此归纳出若干系统思想或观点。
整体性是系统最基本、最核心的特性，是系统性最集中的体现。
系统的构成要素和要素的机能、要素的相互联系和作用要服从系统整体的目的和功能，在整体功能的基础上展开各要素及相互之间的活动，这种活动的总和形成了系统整体的有机行为。
关联性。
构成系统的要素是相互联系、相互作用的；同时，所有要素均隶属于系统整体，并具有互动关系。
关联性表明这些联系或关系的特性，并且形成了系统结构问题的基础。
环境适应性。
任何一个系统都存在于一定的环境中，并与环境之间产生物质、能量和信息的交流。
环境的变化必然引起系统功能及结构的变化。
系统必须首先适应环境的变化，并在此基础上使环境得到持续改善。
比如：从综合系统的整体性和目的性，可归纳出整体最优的思想。
3、系统工程的研究对象是大规模复杂系统。
其复杂性主要表现在：○1系统的功能和属性多样，由此而带来的多重目标间经常会出现相互消长或冲突的关系。
○2系统通常由多维且不同质的要素所构成。
○3一般为人机系统，而人及其组织或群体表现出固有的复杂性。
○4由要素间相互作用关系形成的系统结构日益复杂化和动态化。
4、系统工程是从总体出发，合理开发、运行和革新一个大规模复杂系统所需思想、理论、方法论、方法与技术的总称，属于一门综合性的工程技术。
它是按照问题导向的原则，根据总体协调的需要，应用定量分析和定性分析相结合的基本方法。
系统工程是一门交叉学科。
由于系统工程处理的对象主要是信息，并着重为决策服务，“软科学”。
系统工程学是以大规模复杂系统问题为研究对象，在运筹学、系统理论、管理科学等学科的基础上逐渐发展和成熟起来的一门交叉学科。
5、系统工程方法解决问题时，系统工程工作的前提：需要确立系统的观点；系统工程的目的：总体最优及平衡协调的观点；系统工程解决问题的手段：综合运用方法与技术的观点；系统工程有效性的保障：问题导向和反馈控制的观点。
第04讲-敏捷制造
6．过程技术——工作流管理技术 过程技术 工作流管理技术
动态联盟是面向具体产品而动态创建的虚拟公司，其组织 结构的临时性和动态性，加上产品研制过程的创新性和协同特 性，在很大程度上决定了动态联盟的管理将采用或者基于项目 管理的方式来进行。能够有效支持企业业务重组、业务过程集 成、项目管理和群组协同工作的工作流管理技术，对于实施动 态联盟具有重要的支持作用。另外，工作流管理系统还可以作 为企业间信息集成的使能工具，基于Web和基于邮件方式的工 作流管理系统可以为企业灵活地组建动态联盟和实现信息交换 发挥重要作用。
2．环境技术--网络技术 环境技术--网络技术 -实现敏捷制造，企业需要具有通信连通性，因此，网络是 必不可少的。企业的敏捷化变革应按照企业网—全国网—全球 网的步骤建立、实施网络技术，利用企业网实现企业内部工作 小组之间的交流和并行工作，利用全国网、全球网共享资源， 实现异地设计和异地制造，及时建立最佳动态联盟。基于网络 的企业资源计划管理系统和商品供应链系统都将为敏捷制造的 实施提供必需的信息。
(2) 网络互联和产品数据管理(PDM)：目前制造业中应用 的网络操作系统很多，如UNIX、Novell、Windows NT等，以 及众多的网络，如Internet、CERNet、ChinaNet等。这为网络 互联带来了诸多不便。另外，目前企业中使用的操作系统、 数据库、开发平台也多种多样。由于软件的兼容性仍然存在 很多问题，因而给产品数据的管理和共享带来了困难。只有 很好地解决了有关计算机的软硬件问题，才能使虚拟企业进 行高速有效的交流信息并实现数据共享。
4.3 国内外发展现状及应用
1．敏捷制造体系的内涵 1)虚拟企业
具有较大优势的某一企业经过市场调查研究后完成某一产 品的概念设计，然后组织其它具有某些设计制造优势的企业组 成动态联盟，快速完成产品的设计加工，抢占市场。我们称这 个具有优势的企业为盟主，其它联盟企业为盟友。各联盟企业 间通过现代通信技术相互联系，由盟主协调工作，实现同地或 异地设计制造过程。
系统工程(清华大学)
清华大学本科限选课程
钱学森
中国航天之父 中国火箭、导弹和航天技术的重要奠基人。
感动中国2008年度人物。
感动中国推选委员会阎肃： 大千宇宙 浩瀚长空，全纳入赤子心胸。 惊世两弹 冲宵一星，尽凝铸中华豪情，霜鬓不坠青云志。 寿至期颐 回首望去，只付默默一笑中。 钱学森先生引入“不太可靠的元件通过冗余技术可以 组成可靠的系统”的思想，开创了中国的航天领域研究， 是中国导弹航天技术跻身世界前沿。
中国春秋时期老子：“道生一、一生二、二生三、三生 万物” ……
清华大学本科限选课程
系统工程导论
25
系统运动图
自然科学 （生物）
社会科学 （经济）
哲学 （西方）（东方） 东方系统方法论 （1990's）
一般系统理论（1945） 控制论（1948） 信息论（1948） 中国传统系统 思想（公元前 11世纪）、西 方传统系统思 想（公元前 600年）
3、皇宫修好后，把沟水排掉，用建筑垃圾、废弃
杂物填入沟中，恢复原来大街。
启示
皇宫修复全过程看成一个系统，并划分为若干并行 和交叉作业的子系统。蕴含了“系统工程”思想。
清华大学本科限选课程 系统工程导论 14
第二阶段：突然崛起
大体上形成于上世纪50、60年代 经典成功案例（美国）
北极星导弹核潜艇计划
鱼嘴岷江分水工程
飞沙堰分洪排沙工程
宝瓶口引水工程
清华大学本科限选课程
系统工程导论
13
丁渭工程
北宋真宗时期（998-1022年），皇城失火，宫殿 被毁。皇帝任命丁渭负责修复皇宫。丁渭的方案是： 1、皇宫旧址前原有大街处挖一沟渠，挖沟的土烧 砖，解决部分建筑材料问题。 2、开封附近的汴水引入沟内，形成航道，从外地 运输沙石木料。
系统工程考试试题及答案
1 一、系统基础理论内容 1.什么是系统系统的特性有那些答系统是由相互制约、相互作用的一些组成部分组成的具有某种功能的有机整体。
系统的特点有整体性、关联性、环境适应性、层次性、目的性。
2. 什么是系统工程系统工程的特点是什么系统工程方法的特征是什么系统工程的理论基础有哪些答系统工程是从整体出发合理开发、设计、实施和运用系统技术从而达到全局最优的一门工程技术它是系统科学中直接改造世界的工程技术。
系统工程具有三个基本特点整体性、综合性、最优性。
系统工程方法的特征先总体后详细的设计程序、综合即创造的思想、系统工程的“软科学”性。
3. 霍尔系统工程方法论和切克兰德系统工程方法论的核心是什么其方法和步骤各有什么特点?二者有何区别和联系霍尔三维体系结构的具体内容霍尔系统工程方法论的核心是“最优化”切克兰德系统工程方法论的核心是“比较”和“学习”。
霍尔系统工程方法论的步骤为弄清问题→目标选择→方案设计→建立数学模型→最优化→决策→实施。
切克兰德系统工程方法论的步骤为问题现状说明→弄清关联因素→概念模型→改善概念模型→比较→实施。
霍尔的三维体系结构指的是知识维、时间维和逻辑维。
4. 什么是系统分析系统分析的意义是什么系统分析的特点是什么?答系统分析是一种运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术对系统各个方面进行定量和定性相结合的分析为达到费用和效益最佳的辅助决策的方法和过程。
系统分析的意义1系统在结构上十分复杂系统分析有助于全面了解系统从而更好的维护和运行系统。
2系统分析为系统运行目的决策提供各种分析数据使决策更为准确。
系统分析的特点是1以系统观点为指导思想2以整体效益为目标3以特定问题为研究对象4运用定量和定性的分析方法5价值判断原则5. 系统分析有哪些要素? 系统分析的步骤是什么? 系统分析的原则有哪些答系统分析的要素问题、目的及目标、方案、模型、评价、决策。
2 系统分析的步骤1划定问题范围2确定目标3收集资料提出方案4建立分析模型5分析替代方案的效果6综合分析与评价。
《安全系统工程第三版》课后答案
解题技巧：介 绍一些解题技 巧，帮助学生 更快地找到解 题思路和方法
注意事项：提 醒学生在解析 答案时需要注 意的事项，避 免出现错误或
遗漏
解析步骤
仔细阅读题目， 明确题目要求
查找教材或参考 书，找到相关知 识点
结合题目要求， 对知识点进行解 析
总结答案，注意 答案的完整性和 准确性
解析内容
课后答案的解析思路
解析过程中的注意事 项
解析结果的评价标准
解析方法的改进建议
课后答案的注意事
04
项
注意事项一
仔细阅读题目，明确题目要求 查找相关资料，确保答案准确 注意答案的格式和排版 避免抄袭和剽窃，保持原创性
注意事项二
添加标题 添加标题 添加标题 添加标题
仔细阅读题目：在回答课后答案时，首先要仔细阅读题目，确保理解题 目的要求和含义。
查找相关资料：在回答课后答案时，需要查找相关的资料，包括教材、参 考书籍、网络资源等，以获取更全面、准确的信息。
认真核对答案：在回答课后答案时，需要认真核对答案，确保答案的准 确性和完整性。如果有不确定或不清楚的地方，可以向老师或同学请教。
注意答题规范：在回答课后答案时，需要注意答题规范，包括格式、标点、 语言等方面。要按照规定的格式和要求进行答题，确保答案的清晰和易读。
YOUR LOGO
20XX.XX.XX
《安全系统工程第三版》课后 答案
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
目 录
01 单 击 添 加 目 录 项 标 题 02 课 后 答 案 03 课 后 答 案 的 解 析 04 课 后 答 案 的 注 意 事 项
01
第04课一着惊海天-2024-2025学年八年级语文上册同步精品讲义(部编版)
第04课 一着惊海天——目击我国航母舰载战斗机首架次成功着舰课程标准 课标解读 1.了解通讯的基本特点，把握通讯的基本写法。
2．了解通讯运用的基本表现手法，体会通讯的语言特点。
1. 体会通讯的基本特点，区分消息和新闻特写。
2. 学习通讯注重细节描写和夹叙夹议的写作特点。
3. 明确舰载机着舰的重大意义，感受文中蕴含的家国深情。
潜移默化中培养学生的爱国情感和民族自豪感。
知识点01 通讯概念及特点通讯，是运用叙述、描写、抒情、议论等多种表达方式，具体、生动、形象地反映新闻事件或典型人物的一种新闻报道形式。
【微点拨】通讯通讯是记叙文的一种，是报纸、广播电台、通讯社常用的文体。
它最常见的是人物通讯和事件通讯，和消息一样，通讯要求及时、准确地报道生活中有意义的人和事，但报道的内容比消息更具体、更系统。
【即学即练1】本文是一篇事件通讯。
报道的是我国航母舰载机首架次成功着舰的过程。
知识点02 背景、文题、主旨1、背景链接2012年11月23日上午，我国第一艘航空母舰——辽宁舰，成功进行了歼-15舰载机的着舰训练。
这篇通讯记录的就是552号歼-15战斗机着舰的经过，向读者展现了这惊心动魄、振奋人心的“”一着。
这篇通知识精讲目标导航讯现场感强，角度新颖，信息量大，震撼力强，是一篇难得的佳作，获第23届中国新闻奖，文字通讯类三等奖。
2、文题解读主标题“一着惊海天”新颖独特，能迅速吸引读者的目光，激起阅读兴趣。
“着”指飞机降落；“惊”即惊动、震惊；“海天”交代此次着舰的环境。
“惊海天”生动地写出了“一着”的影响之大。
副标题“第3课目击我国航母舰载战斗机首架次成功着舰”则概括了这篇通讯记叙的主要事件。
“航母”“航空母舰”的简称；“首架次”指出这一事件的非凡意义和价值；“成功”表现了作者的自豪感。
3、主旨点睛这篇通讯抓住歼-15舰载战斗机首次成功着舰这一具有历史意义的时刻，采用现场特写的方法，生动再现了我国航母舰载机首架次成功着舰这一惊心动魄的时刻，抒发了强烈的爱国热情与民族自豪感。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4. 系统分析的程序
Y 系统 评价
决策 (分析 分析) 分析
认识 问题
探寻 目标
综合 方案
模型 化
优化或 仿真 分析
案例: 普拉德霍湾油田原油运输
只是测量和地质样本测试就花了五年之久, 施工期间还要不时找来考古学家研究未受 挖掘的地点.
系统分析原理----- SA程序 系统分析原理----- SA程序 SA程序图是SA 的一般过程, SA 程序图是SA的一般过程 , 也为全课程提供 程序图是 SA的一般过程 了基本的逻辑框架,因而十分重要. 了基本的逻辑框架 , 因而十分重要 . 在对其理解 和应用上应注意以下各点: 和应用上应注意以下各点: ①重视做好初步SA. 重视做好初步SA. 5W1H(What/Why/Who/Where/When/How)方法是 5W1H(What/Why/Who/Where/When/How)方法是 做好这段工作的基本线索. 做好这段工作的基本线索. 在规范分析中一般需(或尽可应) ② 在规范分析中一般需 ( 或尽可应 ) 建立结构模 数学模型或仿真模型. 型,数学模型或仿真模型.
评价
方案:
继续优化方案2,抓住问题的关键:在降低原油粘性 的同时,还能做什么? 石油的知识:埋藏在地下的石油原来是油气合一的, 这时油气混合物的溶点很低,在低温下也能保持较好 的流动性 将开采出的天然气转换为甲醇,代替方案3中的浓缩 海水 不需要另外铺设支架型天然气管道了,比方案3节省 一半费用
案例: 普拉德霍湾油田原油运输
系统工程(C类 系统工程(C类) (C
上海交通大学 宋元斌
第二章 系统工程方法论
第一节 第二节 第三节 第四节 系统工程方法论遵循的原则 霍尔方法论 切克兰德方法论 系统分析原理及应用
2010-6-25
2
第四节
1.背景 1.背景 2.概念 2.概念 3.要素 3.要素 4.程序 4.程序 5.应用原则 5.应用原则
决策者
收益主体和行为主体:获得开发权的石油公司 组成了阿拉斯加财团,以成立公司设计,兴建 和管理输油管. 创新能够成功也源于决策者的管理理念,试想 如果在方案2后,就只是专注于优化管道的管径, 加温设施的结构设计,燃料库选址,铺设路线 这些管道运输工程的规划与设计问题,情况会 怎样?
案例: 普拉德霍湾油田原油运输
案例: 普拉德霍湾油田原油运输
问题:
美国阿拉斯加产油,但北坡的普拉德霍湾油田 -50 位于北极圈内最低气温达-50摄氏度,海湾常年 冰封,陆地常年冰冻 如何将油田开采的原油向美国本土运输?(研 研 究的问题,对象系统) 究的问题,对象系统
案例: 普拉德霍湾油田原油运输
目的与目标:
目的:将油田开采的原油输送到美国本土 目标:
2010-6-25 23
5,SA的特点及原则 SA的特点及原则
(1)以特定问题为对象 (2)以整体为目标 (3)多方案模型分析和选优 (4)定量分析与定性分析相结合 (5)多次反复进行
思考讨论题
什么是系统分析?它与系统工程关系如何? 1,什么是系统分析?它与系统工程关系如何? 系统分析的要素有哪些?各自是何含义? 2,系统分析的要素有哪些?各自是何含义? 你如何正确理解系统分析的程序? 3,你如何正确理解系统分析的程序? 进行系统分析的原则及要求有哪些? 4,进行系统分析的原则及要求有哪些? 请通过一实例,说明应用系统分析的原理. 5,请通过一实例,说明应用系统分析的原理.
2010-6-25
25
�
案例: 普拉德霍湾油田原油运输
评价
方案3:
优化方案2,抓住问题的关键:不是怎么加热和怎么 优化管道结构系统,这是创新的开端 类比创新:汽车油箱怎么防冻的?防冻液 将海水浓缩到含盐量10 -- 20%,掺入原油中,降低 其低温下粘性,避免加热及由于加热造成的管道铺 设费用增加 "综合即创造"
案例: 普拉德霍湾油田原油运输
案例: 普拉德霍湾油田原油运输
管道在地面是"之"字走向的.由于管道在地面比在地下 更容易移动,这种的设计为管道横向和纵向移动保留了空 间(可以由地震,或者热涨冷缩引发移动). 在设计管道时已经把地震的因素考虑在内,使之抵御了数 次地震,其中一次发生在2002年的地震强度更高达里氏地 震规模 7.9级.但它面对人为破坏或者森林火灾时就变得 无能为力. 自1995年泄漏次数大幅减少,而1997至2000年间总泄漏量 仅为 6.89 桶 (1.1 立方米). 以钢铁制成的管道可以抵挡枪击,但在2001年10月4日,一 位名为 Daniel Carson Lewis的醉酒枪手在利文古附近把 一处焊接位射穿了一个洞,导致 约6,000 桶 (25 万加仑 或950 立方米)原油泄漏,事后需要把两公顷 (约1英亩) 冻原土挖出并清除.管道在维修后于10月7日重开.
模型:
设计模型 结构分析模型 成本估算模型 风险分析模型 方案比较(评价)模型
案例: 普拉德霍湾油田原油运输
模型:
设计模型 结构分析模型 工程成本估算模型 工程经济评价模型 风险分析模型 ......
案例: 普拉德霍湾油田原油运输
评价
方案1:
为了保证技术上可行,需要破冰船引航,费用高 采用油轮运输,还有安全问题(溢油造成污染) 一旦出现沉船溢油事故,应急救援费用也很高 海上运输受恶劣天气(风暴)影响 起点和终点都需要建大型油库, 由于海上运输的不确定性,油库储量需要保持10日 产量,油库体积巨大,投资额也巨大
N
初步分析
规范分析
综合分析
有些过程可以跳过 认识问题,综合方案,系统评价是必须的环节
4. 系统分析的狭义与广义理解
狭义理解:系统分析的基础是霍尔三维结 构的基本内容;同时融合了切克兰德方法 论的有关内容. 广义理解:因为系统工程工作的核心是系 统分析,所以有时在文献中把系统分析作 为系统工程的同义语.
输油管为单管设计,直径 1.22米 (48英吋),在1974年 3月27日开工,1977年5月31日落成.耗资 80亿美元.工 程分六个部份,由五家总承包商负责,高峰时期雇用了 21,000 名工人.有31 人死于工程事故. 要兴建这条全长1,286公里 (799英里)的管道面对种种 挑战.除了要面对恶劣的环境外,管道还要越过三座山脉, 无数大小河流,以及永冻层,因而近半条管道要架空兴建, 而非埋于地下,以防止冻土融化和因而产生的移动. 管道沿线有十一座泵房,每个泵房有四个以柴油或天然气 发动的泵.平常只有七个泵房运作,而在未来安装了更高 效率的泵以后,需要平常运作的泵的数目可望进一步减少.
(1)技术上可行 (2)投资费用省 (3)运行安全 (4)对恶劣环境的适应性好
案例: 普拉德霍湾油田原油运输
方案:
方案1:油轮运输 方案2:管道运输(加热保持,原油流动性) 方案3:管道运输(浓缩海水,保持原油流动性) 方案4:管道运输(天然气转化成液体后与原油 混合,保持原油流动性)
案例: 普拉德霍湾油田原油运输
2010-6-25 22
系统分析原理----- SA程序 系统分析原理----- SA程序 ③ 每段结束后系统方案的变化轨迹是:可行方案 每段结束后系统方案的变化轨迹是: 非劣方案→经排序的非劣方案( → 非劣方案 → 经排序的非劣方案 ( 或称选择性方 案). 环境分析贯穿SA全过程, SA中是十分重要和 SA全过程 ④ 环境分析贯穿 SA 全过程 , 在 SA 中是十分重要和 必不可少的. 确定系统与环境的边界, 必不可少的 . ( 确定系统与环境的边界 , 摸清环 境对系统的影响程度) 境对系统的影响程度) 在管理应用SA过程中,并不一定要(或能) SA过程中 ⑤ 在管理应用 SA过程中 , 并不一定要 ( 或能 ) 遍 历并完成每一个具体过程. 历并完成每一个具体过程.
案例: 普拉德霍湾油田原油运输
评价
方案2:
为了保证技术上可行,需要沿途加热原油, 加热站建设费用高(特别在北极冻土地带) 加热站管理复杂,有要消耗燃料,运行费用高 加热后,输油管里的热量将向周围土层传导,冻土 受热后,对管道的支撑作用改变,引起管道过度变 形以致断裂 为了避免断裂,有一半的管道需要用底部托架支撑, 费用比普通地下埋管高出3倍
系统分析原理及应用
2010-6-25
3
1.系统分析的由来 1.系统分析的由来
"系统分析"一词源于美国兰德公司. 在1945年,美国道格拉斯飞机公司组织各方面的 专家,为美国空军研究"洲际导弹",其目的是 向美国空军提供有关技术及其装备的建议. 后来,该研究团队的工作成绩远远超过当初的预 期,如成功预测苏联的人造卫星升天等,于是成 立了兰德公司. 由兰德公司开发的一套研究问题的方法称为"系 统分析".
2.系统分析的概念 2.系统分析的概念
系统分析(SA)是在对系统问题现状及目 标充分挖掘的基础上,运用建模及预测, 优化,仿真,评价等方法,对系统的有关 方面进行定性与定量相结合的分析,为决 策者选择满意的解决方案提供决策依据的 分析研究过程. SA是SE的核心内容,分析过程和基本方法
3.系统分析的6要素: 3.系统分析的6要素: 系统分析的