系统工程的基本方法和方法论.ppt
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March 29, 2019 PPT 6
2.1.3定量化方法
系统工程要求把系统原则定量化，运用数 学方法处理系统的组建和管理问题。系统工程是 工程技术领域中的一种定量化的系统方法。 定量化方法的核心是建立系统的数学模型。 有了数学模型之后，要寻找适当的数学方法求解 模型，分析、评价模型。这些工作需要强有力的 数学工具和计算手段。前者是运筹学、计算数学 等现代数学的分支，后者是电子计算机。
March 29, 2019
PPT 3
2.1 系统工程的方法论原则及 其基本方法
2.1.1 系统工程方法论原则 2.1.2 模型方法 2.1.3 定量化方法 2.1.4 最优化方法
March 29, 2019
PPT 4
2.1.1系统工程方法论原则
整体性原则 有序相关性原则 动态性原则 目标优化原则 可行性原则
March 29, 2019
PPT 7
2.1.4最优化方法
最优化思想强烈地反映出人类改造世界的能 动性和目的性。采用最优化方法是系统工程成为 现代技术的显著特征之一。不同的工程任务实现 最优化需要不同的方法和步骤，但共同的理论工 具是运筹学和控制论发展的最优化理论。应用最 优化方法的一般程序为：选择目标，建立模型， 寻求最优解，综合评价。优化的具体目标千差万 别，但不外乎求系统的某种效益最大，或费用最 小、时间最短。
March 29, 2019
PPT 5
2.1.2模型方法
系统工程的对象庞大，一般不可能进 行试验或者试验的代价过大而实际上不许 可。合理的办法是使用模型方法。 模型是对真实系统的抽象和简化。 按干不同的标准划分可以有各种各样 的模型。 建立模型是系统工程关键而困难的一 项工作，需要有扎实的理论基础和丰富的 实践经验。
March 29, 2019 PPT 12
2.3 切克兰德方法论
基本观点
基于作为客体存在于现实世界的问题的特性，切克兰德 把问题分为两类。一类是有结构问题（或称“硬”系统 问题）；另一类是无结构问题（或称“软”系统问题）。 根据结构的内在特性，切克兰德把系统分为两类：“硬” 系统和“软”系统。 根据不同方法所决定的问题类型，切克兰德把霍尔方法 论和系统分析方法论归结为“硬”系统方法论，把他提 出的方法论称为“软”系统方法论，主要针对问题本身 就难以定义的“软”系统问题。
March 29, 2019
PPT 13
2.3 切克兰德方法论
基本思路
阶段1和阶段2：表达问题 阶段3：相关系统的基本定义 阶段4：建立概念模型 阶段5：概念模型与现实的比较
阶段6和阶段7：系统更新
March 29, 2019
PPT 14
2.3 切克兰德方法论
1. 无结构问题 情景 6. 满意可行的 变革 7. 改善问题情 景的行动
March 29, 2019
PPT 10
2.2 霍尔方法论
工程技术 专 业 维 医学
社会科学 法律 4 5 6 7
逻辑维 1 时 间 维 4 5 6 2 3 1 2 3
规划 方案制订
开发研究 生产制造 安装实施 运行 更新改进
明 确 问 题
确 定 目 标
系 统 综 合
系 统 分 析
系 统 评 价
决 策
实 施
霍尔三维结构
March 29, 20Biblioteka Baidu9 PPT 11
2.3 切克兰德方法论
从上世纪70年代起，人们开始注意系统工程推 广应用于社会经济方面的政策性问题。由于社会经 济系统具有影响因素多、复杂多变和难以进行定量 分析的特点，社会经济系统中的许多问题就很难像 工程技术系统那样事前就按若干评价标准设计出符 合需要的最优系统方案，因而完全按照解决工程技 术问题来处理会有许多困难。知道、针对这种情况， 英国学者切克兰德在大量实践的基础上提出了所谓 “软”系统方法论。这是理论研究的一个较大的更 新和转折，为解决社会经济问题提供了新的概念、 观点、方法和模式。
March 29, 2019 PPT 9
2.2 霍尔方法论
霍尔三维结构 霍尔三维结构将系统工程活动分为前后 紧密连接的7个阶段和7个步骤，同时考虑到 为完成各个阶段和步骤所需要的各种专业知 识。这样为解决规模大、结构复杂、涉及因 素众多的大系统问题提供了科学的思维方法。 霍尔三维结构包括时间维、逻辑维和知识维， 如下图所示。
March 29, 2019
PPT 8
2.2 霍尔方法论
从上世纪50年代起，许多系统工程学者有意识 地描述过使计划成功所需要的程序，包括必需的活 动以及协调专家工作的方法，即系统工程方法论的 有关步骤、工具和方法。这些成果在形式上不尽相 同，但基本思想是一致的，其中A. D.霍尔于1962、 1969年根据在贝尔实验室的经验，对系统工程一般 的工作步骤、阶段划分和常用的知识范围进行了概 括总结，提出了著名的霍尔三维结构模型。它最初 产生于所谓硬的工程系统，在处理大多数工程项目 和一些硬问题时显示出较大的成效，因此受到各国 学者的普遍重视。
March 29, 2019
PPT 16
2.4.1 基本概念
系统分析就是一个有目的、有步骤的探索和思
考问题的过程.系统分析人员应用科学方法对系统的 目的、功能、环境、费用效益等进行调查研究，并 分别处理有关的资料和数据。在此基础上对有关备 选的系统方案建立模型，并进行相应的模拟实验和 优化计算，把计算、实验、分析的结果同预定的任 务和目标进行比较和评价，最后整理成正确可靠的 综合资料，作为决策者选择最优或次优系统方案的 主要依据。
2. 问题情景的 表达
5. 问题表达与 模型比较
3. 相关系统的 基本定义
4.概念模型
4b. 其 它 系 统 思维
4a. 形 式 系 统 概念
切克兰德方法论工作流程
March 29, 2019 PPT 15
2.4 兰德方法论
2.4.1 基本概念 2.4.2 系统分析的要素 2.4.3 系统分析程序 2.4.4 系统分析原则 2.4.5 系统分析方法
系统工程 第二章 系统工程的基本方法和方法论
March 29, 2019
PPT 1
本章学习目标
1. 系统工程方法论原则 2. 霍尔方法论 3. 切克兰德方法论 4. 兰德方法论
March 29, 2019
PPT 2
章节框架
2.1 系统工程的方法论原则及基本方法 2.2 霍尔方法论 2.3 切克兰德方法论 2.4 兰德方法论 本章小结 思考与练习题 参考答案
2.1.3定量化方法
系统工程要求把系统原则定量化，运用数 学方法处理系统的组建和管理问题。系统工程是 工程技术领域中的一种定量化的系统方法。 定量化方法的核心是建立系统的数学模型。 有了数学模型之后，要寻找适当的数学方法求解 模型，分析、评价模型。这些工作需要强有力的 数学工具和计算手段。前者是运筹学、计算数学 等现代数学的分支，后者是电子计算机。
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2.1 系统工程的方法论原则及 其基本方法
2.1.1 系统工程方法论原则 2.1.2 模型方法 2.1.3 定量化方法 2.1.4 最优化方法
March 29, 2019
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2.1.1系统工程方法论原则
整体性原则 有序相关性原则 动态性原则 目标优化原则 可行性原则
March 29, 2019
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2.1.4最优化方法
最优化思想强烈地反映出人类改造世界的能 动性和目的性。采用最优化方法是系统工程成为 现代技术的显著特征之一。不同的工程任务实现 最优化需要不同的方法和步骤，但共同的理论工 具是运筹学和控制论发展的最优化理论。应用最 优化方法的一般程序为：选择目标，建立模型， 寻求最优解，综合评价。优化的具体目标千差万 别，但不外乎求系统的某种效益最大，或费用最 小、时间最短。
March 29, 2019
PPT 5
2.1.2模型方法
系统工程的对象庞大，一般不可能进 行试验或者试验的代价过大而实际上不许 可。合理的办法是使用模型方法。 模型是对真实系统的抽象和简化。 按干不同的标准划分可以有各种各样 的模型。 建立模型是系统工程关键而困难的一 项工作，需要有扎实的理论基础和丰富的 实践经验。
March 29, 2019 PPT 12
2.3 切克兰德方法论
基本观点
基于作为客体存在于现实世界的问题的特性，切克兰德 把问题分为两类。一类是有结构问题（或称“硬”系统 问题）；另一类是无结构问题（或称“软”系统问题）。 根据结构的内在特性，切克兰德把系统分为两类：“硬” 系统和“软”系统。 根据不同方法所决定的问题类型，切克兰德把霍尔方法 论和系统分析方法论归结为“硬”系统方法论，把他提 出的方法论称为“软”系统方法论，主要针对问题本身 就难以定义的“软”系统问题。
March 29, 2019
PPT 13
2.3 切克兰德方法论
基本思路
阶段1和阶段2：表达问题 阶段3：相关系统的基本定义 阶段4：建立概念模型 阶段5：概念模型与现实的比较
阶段6和阶段7：系统更新
March 29, 2019
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2.3 切克兰德方法论
1. 无结构问题 情景 6. 满意可行的 变革 7. 改善问题情 景的行动
March 29, 2019
PPT 10
2.2 霍尔方法论
工程技术 专 业 维 医学
社会科学 法律 4 5 6 7
逻辑维 1 时 间 维 4 5 6 2 3 1 2 3
规划 方案制订
开发研究 生产制造 安装实施 运行 更新改进
明 确 问 题
确 定 目 标
系 统 综 合
系 统 分 析
系 统 评 价
决 策
实 施
霍尔三维结构
March 29, 20Biblioteka Baidu9 PPT 11
2.3 切克兰德方法论
从上世纪70年代起，人们开始注意系统工程推 广应用于社会经济方面的政策性问题。由于社会经 济系统具有影响因素多、复杂多变和难以进行定量 分析的特点，社会经济系统中的许多问题就很难像 工程技术系统那样事前就按若干评价标准设计出符 合需要的最优系统方案，因而完全按照解决工程技 术问题来处理会有许多困难。知道、针对这种情况， 英国学者切克兰德在大量实践的基础上提出了所谓 “软”系统方法论。这是理论研究的一个较大的更 新和转折，为解决社会经济问题提供了新的概念、 观点、方法和模式。
March 29, 2019 PPT 9
2.2 霍尔方法论
霍尔三维结构 霍尔三维结构将系统工程活动分为前后 紧密连接的7个阶段和7个步骤，同时考虑到 为完成各个阶段和步骤所需要的各种专业知 识。这样为解决规模大、结构复杂、涉及因 素众多的大系统问题提供了科学的思维方法。 霍尔三维结构包括时间维、逻辑维和知识维， 如下图所示。
March 29, 2019
PPT 8
2.2 霍尔方法论
从上世纪50年代起，许多系统工程学者有意识 地描述过使计划成功所需要的程序，包括必需的活 动以及协调专家工作的方法，即系统工程方法论的 有关步骤、工具和方法。这些成果在形式上不尽相 同，但基本思想是一致的，其中A. D.霍尔于1962、 1969年根据在贝尔实验室的经验，对系统工程一般 的工作步骤、阶段划分和常用的知识范围进行了概 括总结，提出了著名的霍尔三维结构模型。它最初 产生于所谓硬的工程系统，在处理大多数工程项目 和一些硬问题时显示出较大的成效，因此受到各国 学者的普遍重视。
March 29, 2019
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2.4.1 基本概念
系统分析就是一个有目的、有步骤的探索和思
考问题的过程.系统分析人员应用科学方法对系统的 目的、功能、环境、费用效益等进行调查研究，并 分别处理有关的资料和数据。在此基础上对有关备 选的系统方案建立模型，并进行相应的模拟实验和 优化计算，把计算、实验、分析的结果同预定的任 务和目标进行比较和评价，最后整理成正确可靠的 综合资料，作为决策者选择最优或次优系统方案的 主要依据。
2. 问题情景的 表达
5. 问题表达与 模型比较
3. 相关系统的 基本定义
4.概念模型
4b. 其 它 系 统 思维
4a. 形 式 系 统 概念
切克兰德方法论工作流程
March 29, 2019 PPT 15
2.4 兰德方法论
2.4.1 基本概念 2.4.2 系统分析的要素 2.4.3 系统分析程序 2.4.4 系统分析原则 2.4.5 系统分析方法
系统工程 第二章 系统工程的基本方法和方法论
March 29, 2019
PPT 1
本章学习目标
1. 系统工程方法论原则 2. 霍尔方法论 3. 切克兰德方法论 4. 兰德方法论
March 29, 2019
PPT 2
章节框架
2.1 系统工程的方法论原则及基本方法 2.2 霍尔方法论 2.3 切克兰德方法论 2.4 兰德方法论 本章小结 思考与练习题 参考答案