系统工程-结合实例谈系统分析的步骤和方法要旨
系统工程的科学方法及系统分析
系统工程的科学方法及系统分析科学方法在系统工程中的应用系统工程作为一门综合性的学科，旨在通过分析、设计和管理复杂系统，实现系统的优化与改进。
而科学方法作为一种系统化的思维方式，对于系统工程的实践具有重要的指导作用。
本文将从科学方法的基本特征、系统工程中的科学方法及系统分析展开论述。
一、科学方法的基本特征科学方法是一种用于解决科学问题的一般性方法，它的基本特征包括：客观性、系统性、可精确性、可重复性和可证伪性。
在系统工程中，科学方法通过遵循上述基本特征，能够确保系统工程的科学性和可行性。
二、系统工程中的科学方法1. 分析问题在系统工程中，首先需要对问题进行深入的分析。
科学方法注重对问题的全面了解，通过收集和分析相关数据和信息，确定问题的具体表现和特征。
2. 设定目标在明确问题后，系统工程师需要设定明确的目标。
科学方法强调目标的可量化与可测量性，以便在系统设计和实施中能够明确地达到预期目标。
3. 制定计划科学方法在系统工程中还强调制定科学的计划。
该计划应包括系统设计、实施、测试和评估的全过程，以确保系统工程的顺利进行。
4. 实施和监控系统工程中的实施和监控阶段需要科学方法的指导。
科学方法注重数据的收集和记录，以及对系统实施过程的监控和管理，以确保系统工程按照预期计划进行。
5. 评估和改进科学方法在系统工程中还强调系统的评估和改进。
通过对系统的效果进行定量和定性的评估，可以发现系统中存在的问题和不足，并提出改进措施。
三、系统分析系统分析是系统工程中的重要环节，它通过对系统进行详细的分析和建模，来揭示系统的内在关系和运行机制。
在系统分析阶段，应运用科学方法进行分析，以确保系统分析的科学性和合理性。
系统分析的步骤通常包括：问题的定义与边界的确定、需求的分析与要求的建立、系统的分解与描述、系统的行为与性能分析、系统的优化与改进等。
通过科学的系统分析方法，可以深入了解系统的运行机理和行为规律，为系统设计和优化提供依据。
系统工程：第5章 系统分析方法
5.1.3 基本要素
(5) 研究报告
研究报告是系统分析的最终产物，具体形式可采用报告、 建议或意见等形式。研究报告要用通俗易懂语言，一定不 要用难懂的术语和复杂的推导，使决策者容易理解和使用。 研究报告的作用只是阐明问题和提出处理问题的意见和建 议，而不是代替决策者进行决策。因此，研究报告要将决 策的依据、信息、分析结论等告诉决策者，以便决策者正 确决策。
5.1.3 基本要素
(2) 替代方案
能够实现系统目标的各种可能的途径、措施和办法构成替 代方案，到底哪一种方案最合适，这正是系统分析所要解 决的问题。因为达到同一目标可由不同方案、途径来实现 （条条道路通罗马），但实现同一目标的各替代方案在性 能、费用、时间等指标上互有长短，但要能对比，即替代 方案具有可比性。其次替代方案的构造是优选的前提，没 有足够的替代方案就没有优化。这就是说，系统分析者和 决策者要运用自己丰富的想象力、创造力，根据已掌握的 信息，提出达到同一目标的多种方案。
系统工程 第五章 系统分析
程森林
二Ｏ一Ｏ年一月
主要内容
5.1 系统分析的基本概念 5.2 系统分析的要点和步骤 5.3 系统环境分析 5.4 定性系统分析方法
5.1系统分析的基本概念
5.1.1 产生和由来 5.1.2 定义 5.1.3 基本要素 5.1.4 原则
5.1.1 产生和由来
由于存在大量的具有不确定性、竞争性的复杂系 统的开发、系统改造问题，和国家之间的军事对 抗问题，以及企业之间的经济竞争等问题，迫切 需要一种方法（或手段）能对人们难以用简单方 法处理的复杂问题进行分析、研究和综合，以此 为决策者提供决策依据。
5.1.3 基本要素
(1) 系统目标
系统目标就是对系统的要求，它是系统分析的基础。系统 分析人员最初的也是最重要的任务就是要了解领导者意图， 明确存在的问题，确定系统的目标。其次目标是目的的具 体化，是建立和更新系统的依据。由于系统问题的复杂性， 系统的决策者难以确切的提出系统的目标，往往是通过分 析者与决策者进行多次“对话”后得到的，确定目标时应 遵守必要性、有依据、可行，使提出的目标科学、合理。
系统工程初步系统分析
18%
35%
25%
精选ppt
24
鱼骨图+ABC分类法 案例 某炼油厂市场营销问题的分析
接续前面的5类原因，把原因当做问题，继续找出 原因的原因，直到找到根本原因。
根据问卷调查的数据，计算出每种根本原因所占 的比重：
“营销人员数量少”，在产生问题过程中所占比重为 35%，
“广告宣传差”为18%，
“小包装少”为25%，
三者在产生问题过程中共占78%的比重，可以被 认为是导致该炼油厂产品市场份额少的主要原因。
***注意图中共有10个三级原精选因ppt
25
鱼骨图+ABC分类法 案例 某炼油厂市场营销问题的分析
该案例也反映了“20:80原则”：
20%的原因往往导致了80%的问题 由于条件限制，不能100%克服所有造成问题
通过合理分配时间和力量到总数中的少数部分
，将会有更好的效果
精选ppt
19
帕累托图
精选ppt
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ABC分类法
精选ppt
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鱼骨图分析
案例：某炼油厂市场营销问题的分析
精选ppt
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鱼骨图+ABC分类法 案例 某炼油厂市场营销问题的分析
图中的“鱼头”表示需要解决的问题，即该炼油 厂产品在市场中所占份额少。
精选ppt
17
ABC分类法
ABC分类法是由意大利经济学家帕累托首 创的。常称之为“80对20”规则。
帕雷托通过长期的观察发现：美国20%的 人却掌握了全国80%的财产，而另外80% 的人只掌握了20%的财产，
很多事情都符合该规律，应用此规律到一 般管理中。
精选ppt
18
ABC分类法
系统分析方法的步骤
系统分析方法的步骤系统分析方法的具体步骤包括：限定问题、确定目标、调查研究收集数据、提出备选方案和评价标准、备选方案评估和提出最可行方案。
1、限定问题所谓问题，是现实情况与计划目标或理想状态之间的差距。
系统分析的核心内容有两个：其一是进行“诊断”，即找出问题是及其原因；其二是“开处方”，即提出解决问题的最可行方案。
所谓限定问题，就是要明确问题的本质或特性、问题存在范围和影响程度、问题产生的时间和环境、问题的症状和原因等。
限定问题是系统分析中关键的一步，因为如果“诊断”出错，以后开的“处方”就不可能对症下药。
在限定问题时，要注意区别症状和问题，探讨问题原因不能先入为主，同时要判别哪些是局部问题，哪些是整体问题，问题的最后确定应该在调查研究之后。
2、确定目标系统分析目标应该根据客户的要求和对需要解决问题的理解加以确定，如有可能应尽量通过指标表示，以便进行定量分析。
对不能定量描述的目标也应该尽量用文字说明清楚，以便进行定性分析和评价系统分析的成效。
3、调查研究，收集数据调查研究和收集数据应该围绕问题起因进行，一方面要验证有限定问题阶段形成的假设，另一方面要探讨产生问题的根本原因，为下一步提出解决问题的备选方案做准备。
调查研究常用的有四种方式，即阅读文件资料、访谈、观察和调查。
收集的数据和信息包括事实（facts）、见解(opinions)和态度(attitudes)。
要对数据和信息去伪存真，交叉核实，保证真实性和准确性。
4、提出备选方案和评价标准通过深入调查研究，使真正有待解决的问题得以最终确定，使产生问题的主要原因得到明确，在此基础上就可以有针对性地提出解决问题的备选方案。
备选方案是解决问题和达到咨询目标可供选择的建议或设计，应提出两种以上的备选方案，以便提供进一步评估和筛选。
为了对备选方案进行评估，要根据问题的性质和客户具备的条件。
提出约束条件或评价标准，供下一步应用。
5、备选方案评估根据上述约束条件或评价标准，对解决问题备选方案进行评估，评估应该是综合性的，不仅要考虑技术因素，也要考虑社会经济等因素，评估小姐应该有一定代表性，除咨询项目组成员外，也要吸收客户组织的代表参加。
系统工程结合实例谈系统分析的步骤和方法要旨
系统工程结合实例谈系统分析的步骤和方法要旨系统工程是一种综合性学科，旨在确保复杂系统的设计和开发能够高效地进行。
它涉及从系统规划到实施和维护的整个过程。
系统分析是系统工程的一个重要环节，它是确定系统需求和设计的关键步骤。
下面将结合一个实例详细阐述系统分析的步骤和方法要旨。
实例描述：假设公司想开发一个在线旅游预定系统，以提供给用户快速、便捷地预订旅游服务。
该系统需要支持用户浏览旅游产品、选择日期和数量、支付费用、生成订票信息等功能。
同时，该系统还需提供给管理员管理用户、查看订单、修改产品信息等功能。
系统分析步骤：1.明确主要目标：在开始系统分析之前，需要明确系统的主要目标和需求。
在这个实例中，主要目标是开发一个在线旅游预定系统，为用户提供方便快捷的预定服务。
2.开展需求调研：需要对用户的需求进行调研，了解用户对于旅游预定系统的期望和要求。
可以通过问卷调查、访谈等方式收集用户需求。
通过调研可以获得用户对于系统的功能需求、性能需求、安全需求等信息。
3.建立需求文档：在了解用户需求的基础上，建立需求文档，明确系统的功能模块、用户界面设计、性能要求等。
需求文档是系统分析的重要成果之一，它是后续设计和开发工作的基础。
4.系统建模：系统分析的下一步是对系统进行建模。
可以使用UML等建模工具，对系统的结构、行为、交互等进行建模。
在这个实例中，可以使用用例图、类图等进行建模。
通过建模可以更清晰地描述系统的架构和功能。
5.确定技术方案：根据系统的需求和建模结果，确定系统的技术方案。
需要选择合适的技术平台和开发工具。
在这个实例中，可以选择Web开发技术，如Java、HTML、CSS等。
6.系统设计：系统设计是系统分析的重要环节。
通过设计系统的结构、模块、数据库等，确定系统的详细设计方案。
在这个实例中，需要设计用户界面、订单管理模块、产品信息管理模块等。
7.系统测试：系统分析的最后一步是对系统进行测试。
通过各种测试方法，如单元测试、集成测试、系统测试等，验证系统的正确性和稳定性。
系统工程方法分析案例
系统工程方法分析案例以下是一个系统工程的案例分析：案例：某公司的订单处理系统问题描述：某公司的订单处理系统效率低下，导致订单处理速度低下，客户投诉增多，需要进行系统工程方法分析来找出问题所在和改进方案。
1. 需求调研：首先，需要与公司内部各个部门进行沟通和调研，了解订单处理系统的需求和使用情况。
可以采用问卷调查、访谈等方法来收集数据。
2. 功能分析：根据需求调研的结果，确定订单处理系统的功能，包括订单输入、订单审核、订单分配、订单处理、订单跟踪、订单结算等。
对每个功能进行详细的分析，确定功能的输入、输出、控制和界面等要素。
3. 系统分析：将订单处理系统视为一个系统，通过系统分析来了解系统的组成和相互关系。
可以采用数据流图、结构图、行为图等方式来描述系统的结构和行为。
4. 性能评估：对订单处理系统的性能进行评估，包括响应时间、吞吐量、可用性、容错性等指标。
可以采用性能测试和模拟等方法来评估系统的性能。
5. 问题分析：根据性能评估的结果，找出订单处理系统的问题所在。
可能的问题包括硬件设备性能不足、数据库设计不合理、算法效率低下等。
6. 改进方案：根据问题分析的结果，提出改进订单处理系统的方案。
可能的改进措施包括升级硬件设备、优化数据库设计、改进算法等。
需要评估改进方案的可行性和效果。
7. 实施方案：根据改进方案，制定实施计划，并实施系统的改进工作。
可以分阶段实施，逐步改进系统的各个功能和性能。
8. 测试和验证：在实施改进方案后，进行系统的测试和验证，确保系统的功能和性能得到改善。
9. 持续改进：系统工程是一个持续改进的过程，需要不断跟踪和评估系统的性能，发现和解决问题，提高系统的效率和稳定性。
通过以上的系统工程方法分析，可以找出订单处理系统的问题所在，并提出改进方案，从而提高系统的效率和稳定性，满足公司的需求。
系统工程的科学方法及系统分析
系统的概念
• 系统一词的概念和内涵是逐渐发展而来,随社会发展,其 内涵还在不断发展和完善.40年代才开始趋于统一.
• 创始人冯—贝朗费认为:“系统是相互作用的要素的综合 体”
• Weberster大辞典中系统被修释为组织或被组织的整体 ；及组织的整体所形成的各种概念和原理的综合，也 有规则地相互作用相互依赖的形式组成的诸多要素的 综合。
• 在物质世界中，一个系统中的任何一部 分可被看成一个系统，而每个系统又可 看成一个大系统中的一部分，现代社会 ，人们穷巷语把事物看成系统整体的一
路漫漫其悠远
系统的特征
• 从系统的定义看，系统应具有以下六个属性 • 系统的整体性：首先体现在建立目标是要求系统整体最优化，其
次还体现在系统功能和规律是整体的简单相加。 • 系统的有序性。反系统都有结构，凡结构都是有序的，各组成部
路漫漫其悠远
• 起来，能达到整个计划的最结构。 在生产原子弹燃料这一中心项目上 ，大家论证提出了六种方案，各不 相让，他确定一个原则，首先要保 证按时完成任务，其他皆是次要的 ，因此他根据可靠性理论中可靠性 低的原件组成可靠性高的系统的原 理，决定六种方案同时实验，结铀， 1994年5月成功地爆炸第一颗原子弹 。
分在系统中所处的地位不同，形成不同的层次，该层次关系决定 了系统的一定功能。 • 系统的集合形，系统是有一个或两个以上的可识别的子系统组成 ，构成多层次的整体，使整体不可缺少的一部分。 • 系统的关联性，系统各组成部分之间相互联系，相互依赖，相互 制约，相互作用的性质叫关联性。正是由于系统的嘎，系统才表 现出整体性，才揭示出整体与部分的关系。 • 系统的目的性，系统的组成部分按一定的目的组合在一起的性质 叫系统的目的性。 • 系统的环境适应性，任何系统总处在特定的环境之中，并与环境 不断地进行物质、能量、信息的交换，系统离不开环境，而且必 须适应环境的变化，负责系统将不复存在。这种系统随环境的变 化而存在的性质叫环境适应性。
系统工程案例分析
关于大学生普遍迷恋网络的问题分析（书面报告）【摘要】21世纪是信息网络迅速发展的时代，大学生上网是一个普遍现象，网络传递给他们更多的信息与知识，但也造成了不可忽视的负面影响。
有部分大学生过度沉迷网络已经有了一种消极的心理依赖性，对其身心造成了严重的危害，甚至具有一定的社会危害性。
我们必须深刻认识，加强教育和管理。
【关键词】大学生网络 AHP ISM 系统分析【正文】一、确定研究对象随着互联网的发展，学生的业余生活也在改变。
学生上网花去大量的时间和金钱，这必将严重影响他们的正常学习与生活，危害健康。
学生上网的动机及其在网上的活动反映了他们不健康的心理倾向。
鉴于此，我们决定对学校学生普遍迷恋网络的问题进行分析，这样有利于我们制定解决方案以达到预防和杜绝网络成瘾的诟病。
二、系统分析的方法和步骤1、分析大学生迷恋网络的原因，确定影响因素体系；（ISM）2、制定解决方案；3、确定评价方案的指标体系及权重；(AHP层次分析法)4、方案的综合评价，确定所制定方案的优劣程度；（模糊综合判断法）5、结论；三、利用ISM方法进行系统分析，确定影响大学生迷恋网络的因素体系。
1、影响大学生迷恋网络的因素有很多，通过我们小组的讨论决定主要有一下几个方面；（1）丰富多彩的网络世界在一定程度上满足了大学生的好奇心理；①（2）网络游戏对大学生有强化激励的作用；②（3）网络游戏可以帮助大学生逃避现实世界；③（4）校园文化生活不够丰富，与学生实际生活不够贴切；④（5）有关部门对大学生上网关注引导不够；⑤2、经过分析讨论得到各因素之间的关系图（如图1）图13、得出与图1相对应的可达矩阵1 1 1 0 01 1 1 0 01 1 1 0 0M=4、根据可达矩阵写出系统要素集合的起始集B(S)，如表1-1所示。
表1-1 可达集、先行集、共同集和起始集例表5、级位划分，如表1-2所示。
6、绘制多级递阶有向图（如图2）图2四、制定解决方案针对以上情况我们主要制定了一下三个方案：方案A：加强大学生人格和能力的培养；方案B：加强学生部门工作创新能力，丰富校园活动；方案C：相关部门加强思想政治教育创新能力；五、利用AHP法确定评价指标权重体系。
系统工程第四章-系统分析
表4-6 等级及分数
因素 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 合计
A地
等级
最大级 4 2 1 4 4 3 最大级 4 2 3 2 2 4 1 3 2 3 2 1
B地
分数
280 176 40 6 24 32 36 10 8 8 12 8 8 8 4 6 4 30 12 4 716
第三节系统环境分析科技发展动态预期自行开发的新产品竞争对手的开发情况企业技术环境政治体制国民生产总值消费水平政府开支利率变化汇率变化货币供求量价值观念变化人口变化生活方式变化就业状况企业与政府的关政策体制政策变化企业经营管理系统环境因素分析第三节系统环境分析环境因素的评价1swot分析法环境分析分析外部存在的机会和威胁设定任务和使命决定干什么设定目标确定系统的目标和方向系统内部评价分析内部竞争能力的优势和劣势形成战略确定系统的发展战略swot分析图第三节系统环境分析企业内部条件企业外部条件产品销路好产品质量差基础管理好需求量扩大引进先进技术引进人才企业规模大企业负担重资金不足原材料价格上涨利率过高竞争激烈swot分析表第三节系统环境分析2情景分析法
③逻辑框代表“与”或“或”的逻辑关系。 ④时间箭头表明完成一项活动需要的时间。 ⑤活动框表明正进行或将要完成的动作，如运 输石油到炼油厂。 ⑥联接矩阵是表明活动框输入与输出关系的一 种简捷方便的方式。输入从矩阵的左边引入， 输出从矩阵底部引出。 ⑦接地符号是一个活动或项目的结束标记。
第四节 系统的目标和结构分析
例 要实现“有效摧毁八千公里外敌方设施”这样一个总目 标，要建立目标集 。
第四节 系统的
分解总目标，建立目标树，是由对信息库进行搜索和 辨识的活动程序确定的。从过程上看，则是运用效能原理不 断进行分析，而后逐步用组态原理进行设计的过程。 效能原理就是指对实现开发目标方向可以产生效能的科 学技术原理 。 组态原理就是实现效能原理的工程原理模型，在同一个 效能原理下，可以采用不同的工程原理 。
系统工程_ 系统分析_
规划阶段
设计阶段 研发阶段 生产阶段 安装阶段 运行阶段
时间维
更新阶段
时间维
（１）规划阶段－制定系统工程的规划和策略 （２）设计阶段－提出具体的工作计划方案 （３）研发阶段－提出研制，开发方案，制定生产计划
（４）生产阶段－生产系统的各部分构件与系统整体，提出 安装计划
（５）安装阶段－进行系统安装和调试，提出运行计划
到了40年代， 由于它的应用获得成功， 得到了进一步的发展。 以后的几十年， 无论是研究大系统的问题， 还是建立复杂的系统， 都广泛应用了系统分析的方法。
系统分析（Systems Analysis）
“分析”通常是指对现有系统的内、外情况进行调查、 分析、研究、分解、剖析，
以明确问题或机会所在， 认识解决这些问题或把握这些机会的必要性， 为确定有关活动的目标和可能的方案提供科学依据。
Chapter 3 系统分析
*** 大庆油田
• 系统分析（Systems Analysis）一词 最早是在20世纪30年代提出的，
当时是以管理问题为主要应用对象， 是管理信息系统的一个主要和关键阶段， 负责这个阶段的关键人物是系统分析员， 完成这个阶段任务的关键问题是开发人员与用户之间
的沟通。
系统分析（Systems Analysis）
System design
System property quantification
Modifying and simplifying
Evaluation and coordination
System object
Constructed system environment
System crystallize finalize the design
2016年系统工程案例分析报告
青少年故意破坏艺 术品及天然美学行为
ABC地 区 谋杀案
• •
ABC地区青少年 的吸毒癖好
• •
ABC地区的 较大偷窃案
青少年 神经失常
•
ABC地区成年人 • 吸毒癖好
•
家庭破 裂
• •
ABC地区 重新犯罪机 会
• •
城市中 私人 拥有手 枪
• •
有利于小偷 作案的场所•源自•ABC地区缺 乏足够的 娱乐场所
机动车交通需求多——出租车定位问题 诱发交通需求多——城市用地规划问题
道路设施供给不够
道路规模与网络结构；干线-支线比例、协调——路网规划问题 交通设施不健全； 停车场；标志、信号等——交通工程问题： 道路通行能力利用率低——交通控制与管理； 发展小汽车工业与经济增长——就业问题；问题层次、大小； 城市交通发展模式——地铁、综合运输； 公交优先——资源配置；
导致的因素
ABC地区青少年的吸毒癖好 ABC地区重新犯罪机会 ABC地区成年人的吸毒癖好 ABC地区较大的偷窃案 ABC地区的谋杀案 青少年故意破坏艺术品及天然美学的 行为 有利于小偷作案的场所 城市中成年人就业困难
•
ABC地 区市民 不安全 感
如何解“复杂决技术问题”的； 复杂大系统的“运营与管理问题”
1 系统工程方法 内容准则和程序以及基本思路；
方法论
– 关于认识世界、改造世界的根本方法的学说； – 在某一门学科体系上所采用的研究方式、方法 的综合。
系统工程方法论框架
– 系统思想 – 程序体系 – 系统分析 – 最优化方法
案例分析
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。
系统工程的科学方法及系统分析
系统工程的科学方法及系统分析科学方法在系统工程中的应用及系统分析系统工程是一种高度科学化的工程方法，它涉及到多个学科的知识与技术，并采用科学方法来解决复杂的问题和优化系统设计。
科学方法是系统工程的核心，它通过系统分析来识别问题、分析需求、设计方案、评估效果和改进系统。
科学方法在系统工程中的应用主要包括问题定义、系统描述、模型建立、仿真分析和决策评估等步骤。
首先，问题定义是科学方法的起点，它要求明确系统工程要解决的问题，确定问题的边界和目标，以便能够进行进一步的系统分析。
其次，系统描述是对问题和相关因素进行系统化的描述和分类，以便从整体上认识系统的结构和功能。
系统描述常常采用系统框图等形式，用于识别系统的各个组成部分和相互关系。
模型建立是科学方法的核心环节。
在系统工程中，模型是对实际系统的简化和抽象，它可以是数学模型、物理模型或计算机模型。
模型建立要依据问题定义和系统描述，选择合适的建模方法和技术，以达到对实际系统进行准确描述和分析的目的。
在建立模型时，需要确定模型的边界和假设，并对模型进行验证和验证。
模型的好坏直接关系到系统分析的结果和决策的准确性和有效性。
仿真分析是对模型进行实验和测试的过程。
通过仿真分析，可以模拟和预测系统的行为和性能，评估不同方案的优缺点，为决策提供依据。
仿真分析常常使用计算机软件和数值方法，它能够在较短时间内获得大量的数据和结果，并能对不同参数和条件进行灵活和高效的分析。
仿真分析的结果通常通过图表、曲线和指标来表示，以便进行对比和评估。
最后，决策评估是系统工程的收尾工作，也是科学方法的要求。
决策评估要根据仿真分析的结果和实际需求，综合考虑经济、技术、环境等因素，选择最佳方案并提出改进建议。
决策评估需要进行风险分析和可行性分析，以确保方案的可行性和有效性。
决策评估的结果常常反馈给系统工程的各个环节，用于调整和优化系统设计。
综上所述，科学方法在系统工程中起到了重要的作用，它能够通过系统分析来识别问题和需求，进行方案设计和仿真分析，最终提出有效的决策和改进措施。
系统工程案例简述
层次分析法的思维过程的归纳
将决策问题分为3个或多个层次： 最高层：目标层。表示解决问题的目的，即层次分析 要达到的总目标。通常只有一个总目标。 中间层：准则层、指标层、…。表示采取某种措施、 政策、方案等实现预定总目标所涉及的中间环节； 一般又分为准则层、指标层、策略层、约束层等。 最低层：方案层。表示将选用的解决问题的各种措施、 政策、方案等。通常有几个方案可选。 每层有若干元素，层间元素的关系用相连直线表示。
层次分析法所要解决的问题是关于最低层对最高层的相 对权重问题，按此相对权重可以对最低层中的各种方案、 措施进行排序，从而在不同的方案中作出选择或形成选择 方案的原则。
在确定各层次各因素之间的权重时，如果只是定性的 结果，则常常不容易被别人接受，因而Santy等人提出： 一致矩阵法，即： 1. 不把所有因素放在一起比较，而是两两相互比较。 2. 对此时采用相对尺度，以尽可能减少性质不同的诸因 素相互比较的困难，以提高准确度。 判断矩阵是表示本层所有因素针对上一层某一个因素的 相对重要性的比较。判断矩阵的元素aij用Santy的1—9标 度方法给出。
技术 水平 C23
技术 创新 C24
效益
C11
水平
C21
待评价的科技成果
案例应用
某单位拟从3名干部中选拔一名领导，选拔的标准 有政策水平、工作作风、业务知识、口才、写作能力 和健康状况。下面用AHP方法对3人综合评估、量化 排序。
⑴建立层次结构模型
目标层
选一领导干部
准则层
健 康 状 况
业 务 知 识
案例 国 家实力分 析
国家综合实力 国民 军事 科技 对外
社会
收入
力量
水平
稳定
贸易
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结合实例谈系统分析的步骤和方法要旨
初识系统工程
在阐释系统分析的步骤和方法之前，我想，有必要说一说系统和系统工程的相关内容。
“系统”这个概念应该说是在人类认识客观世界的过程中，逐渐形成的一个系统概念，并且随着社会的进步和科技的发展，其概念也相应的不断变化。
在网上各种百科辞典中搜索“系统”和“系统工程”，虽然各种解释可能不是完全一样的，但是所有的解释中都会提到“有组织”，“有规律”，“整体”，“综合体”等这些词语，因此可以给系统下一个更便于理解的定义：系统是具有一定功能的，相互之间既有有机联系的，游戏多要素或者构成部分组成的一个整体。
从这个定义来看，现实生活中的种种事物似乎都属于系统的范畴，这是因为系统的概念本身就来自于多生活中事物规律的提炼和总结。
从“系统”的定义就可以归纳出其具有的共同特性：一、层次性；二、整体性；三、集合性；四、相关性；五、目的性；六、环境适应性。
这些特性根据“系统”的定义很容易理解，这也不是论文重心，不再赘述。
系统工程就是利用系统的概念和一些特殊的方法对被分析的对象进行分析，其目的就是为了使系统运行达到最优化；由此可以给“系统工程”下一个简单的定义：系统工程就是从系统的观点出发，跨学科
的考虑问题，运用工程的方法去研究和解决各种系统问题，以实现目标系统的综合最优化。
虽然说系统的概念自古就有，但是利用系统工程去解决显示问题却出现的很晚，20世纪60年代美国的阿波罗登月计划，是利用系统工程解决实际问题的最早的典型例子，这个例子也是本文需要援用的实例。
系统分析简介
系统分析技术是系统工程的基础，是完成系统工程问题的中心环节，广义上认为系统分析即为系统工程，狭义上认为系统分析是系统工程的一项优化技术。
在《美国大百科全书》中对于系统分析的解释如下：系统分析是研究相互影响的因素的组成和运用情况，其特点是完成的而不是零星的处理问题；它要求人们考虑各种主要的变化因素及其相互的影响，并要用科学和数学的方法对系统进行研究与应用。
因此系统分析师进行系统研究帮助进行有效决策的一种方法，采用系统分析方法是最大的特点就是分析人员之需要对问题的综合和整体的认识，而可以忽略内部各种因素的相互关系。
了解系统分析的特点是利用其进行解决问题的基础，系统分析的主要特点总结如下：
1.以系统整体最优为目标
2.强调系统要素之间的联系
3.寻求解决问题的方案是其主要目的
3.环境和条件
4.评价指标
5.收集和分析资料
二、谋划备选方案
1.方案的提出。
其中涉及到方法有：集体创造法；缺点、希
望点列举法；特性穷举法；哥顿法等。
2.方案的筛选。
筛选的依据有：强壮性；适应性；可靠性；现
实性。
三、预测未来环境
1.确定预测内容。
2.准备数据资料。
3.确定预测方法、建立数学模型。
4.计算预测值、分析预测误差。
涉及的方法有：情景分析法，按照未来实施环境的特征和条件，如乐观，正常，悲观等；除情景分析法之外还有数学模型法。
根据预测环境的性质和基本类型可以将预测分为：定性预测法；时间序列预测法；因果关系预测法
四、建模和预计后果
其中使用的主要模型有：图形模型、分析模型、仿真模型、博
弈模型和判断模型。
五、备选方案评比
系统评价的主要方法有：关联矩阵法、费用效益分析法、层次分析法和模糊评价法等。
实例背景介绍
阿波罗登月计划是美国继曼哈顿计划、北极星计划之后，在大型项目研制上运用系统工程取得成功的一个实例。
阿波罗登月计划的全部任务分别由地面、空间和登月单个部分组成，是一个复杂庞大的工程计划。
他不仅涉及火箭技术、电子技术、冶金和化工等多种技术，还需要了解宇宙空间的物理环境以及月球本身的构造和形状。
完成这个计划，除了要考虑每一部分间的配合与协调外，还需要估计各种位置因素可能带来的种种影响。
这项计划涉及到40多万人，研制的零件有几百万件，耗资300亿美元，历时11年之久。
这项计划的成功，关键在于整个组织管理过程采用了系统工程的方法和步骤。
实例详细分析
上面的篇幅已经介绍了系统以及系统工程的概念，以及系统分析的步骤和方法，还介绍了实例的背景情况，下面就依照上面介绍的东西对这个例子进行较详细的分析。
一、建立组织管理机构，明确职责分工。
着手任何一个项目工程，首先要做的就是进行团体的构建以及任务的分配。
同样对于这个登月活动，首先要做的也是确定所需的组织形式和管理原则，上网找到了美国当时对于登月计划进行的机构设置如下，美国国家宇航局设立了阿波罗登月计划办公室，主管全部的领导工作，其下附属3个研究中心分别设立了阿波罗登月计划项目办公室，受其领导，并负责分管的任务。
对于他们的任务和职能有：
1.项目的计划和控制；
2.系统工程；
3.可靠性和质量保证；
4.试验；
5.操作实施；
对于上述职能分别设置主管部门。
为了适合研究和研制工作的情况，整个管理工作分为了5个方面：确定计划的基本要求、性能、监测、分析和评价、控制和指导、指令和反馈。
在整个管理过程中和5个职能部门内，经常考虑和处理的变量是工程进度、成本费和技术性能。
上面的一些工作就是在完成系统分析中的阐明问题的步骤，首先需要对所研究的问题进行详细而深入的研究，要对问题的性质和范围，
问题的目标以及评价系统的指标等了如指掌。
二、制定和选择方案。
计划办公室成立之后，首先为实现登月选择飞行方案，提供了3个备选方案：
1.直接飞行，使用新型运载火箭；
2.地球轨道交会，使用土星运载火箭分别发射载人航天飞
行器和液氧储罐；
3.地球轨道交会，使用土星运载火箭一次发射载人航天飞
行器和登月舱。
上述过程就是在完成系统分析中的第二个大的步骤，即谋划备选方案，并且利用各种合理的方法例如集体创造法；缺点、希望点列举法；特性穷举法；哥顿法等对不同方案进行评估，评估指标可以选为技术因素是否可行，工作进度，成本费用的可行性，研制难度等各个方面权衡利弊，所要的目标就是为了在3个备选方案中选出一个方案能够在最短的时间内，最经济的完成阿波罗登月计划。
三、组织管理过程，确定飞行方案之后就开始其他的计划和
管理工作。
1．确定计划的基本要求。
利用网上资源可以知道，阿波罗登月计划采用了工作分解结构（WBS）的系统分析方法，把整个
计划由上到下逐级分成项目、系统、分系统、任务、分任务等层
次。
这样做的优点是可确定计划的所有分支细目及其相互关系，明确哪个部门负责什么工作；可作为绘制计划评审网络图的基
础，保证所有分支细目都包括在工作进度内；座位编制预算的
基础，把预算要求、实际成本费用与具体工作成果三者联系起
来。
这就是对前述阿波罗计划的性质和范围。
问题的目标，环境和条件，评价指标，收集和分析资料，是对问题的进一步的详细阐明。
2．性能监视。
即按照阿波罗登月计划的基本要求，审查整个计划的进展情况。
四、分析评价。
这一步的主要工作是对性能数据进行评价并
且由此归纳出必须及时采取行动的问题，并将问题报告给负责人。
在阿波罗登月计划中，这一步具体表现在于成本相关的内容，应用到了成本分析法等，以保持项目的成本要求以及工作进度的达到预定的要求，保证工程的可靠性和完成质量。
五、对系统的控制和改进。
由于在对系统进行分析和评价之
后，如果某些指标达不到系统要求，则需要对系统进行稍微的修改，在阿波罗计划中，范式影响最终产品的形式、装配、功能等的变化，都需要经过由规定一级的决策机构批准，以保证全部计划的顺利完成。
六、指令与反馈。
这个的目的是为了让各级负责人明确自己
的职责范围，做到事事人人有责，并把实干的人选安排到合适的岗位上，给予相应权利，这个步骤可以保证整个管理结构在日常活动之中履行各种指令、规程、程序并为下一轮的性能测试提供反馈数据资料。
有上述的分析可以大致看出美国著名阿波罗登月计划使用系统工程的步骤和相关分析方法顺利完成该项计划的过程，它的成功依靠的不仅是利用当时刚发明的计算机进行管理工作，而更主要的是餐区了从整体出发面向整个系统的系统工程式的综合管理方式，正因为如此，所以我们才说阿波罗登月计划是成功利用系统工程的思想解决实际问题的典型事例。