第二章 系统工程方法论

切克兰德方法论
• 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寻改善现状的途径， 使决策者满意（化）。
三、两种方法论的比较
• 霍尔三维结构与切克兰德方法论均为系统工程方 法论，均以问题为起点，具有相应的逻辑过程。 在此基础上，两种方法论主要存在以下不同点： • （1）霍尔方法论主要以工程系统为研究对象，而 切克兰德方法更适合于对社会经济和经营管理等 “软”系统问题的研究。 • （2）前者的核心内容是优化分析，而后者的核心 内容是比较学习。 • （3）前者更多地关注定量分析方法，而后者比较 强调定性与定量有机结合的基本方法。
第三节 创新思维与方案创造技术
• 一、创新方案的价值 • 1、引例——美国阿拉斯加原油运输问题（见P20） • 2、系统工程与创新思维
二、创新方案的产生技术 • 提问法 • 头脑风暴法 • 德尔菲法 • 群体决策支持系统 • 情景分析法 三、系统创新思维辅助工具Mindmanager (见P27-32)
第二节 系统分析原理
一、系统分析的概念及其要素 • 1、系统分析的概念 • 系统分析是运用建模及预测、优化、仿真、 评价等技术对系统的各有关方面进行定性 与定量相结合的分析，为选择最优或满意 的系统方案提供决策等依据的分析研究过 程。
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2、系统分析的要素 系统分析有以下6个基本要素： 问题 目的及目标 方案 模型 评价 决策者
霍尔三维结构
1、时间维 • 时间维表示系统工程的工作阶段或者进程。系统 工作从规划到更新的整个过程或寿命周期可分为 以下7个阶段： • 规划阶段 • 设计阶段 • 分析或研制阶段 • 运筹或生产阶段 • 系统实施或“安装”阶段 • 运行阶段 • 更新阶段
霍尔三维结构
2、逻辑维 • 逻辑维是指系统工程每阶段工作所应遵从的顺序 和工作步骤，一般分为以下七步： • 摆明问题 • 系统设计 • 系统综合 • 模型化 • 最优化 • 决策 • 实施计划
霍尔三维结构
3、知识维或专业维 • 该维的内容表征从事系统工程工作所需要的知识 （如运筹学、控制论、管理科学等），也可反映 系统工程的专门应用领域（如企业管理系统工程、 社会经济系统工程、工程系统工程等）
霍尔三维结构示意图
• 霍尔三维结构强调明确目标，核心内容是最优化，并认为 现实问题基本上都可归纳成工程系统问题，应用定量分析 手段，球的最优解答。该方位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。
• ③每段结束后系统方案的变化轨迹是：可行方案 →非劣方案→经排序的非劣方案（或称选择性方 案）。 • 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。 • ⑤在管理应用SA过程中，并不一定要遍历并完成 每一个具体过程。
三、系统分析的原则
• • • • • 坚持问题导向 以整体为目标 多方案模型分析和选优 定量分析与定性分析相结合 多次反复进行
第四节 系统工程方法论的新发展
• 中国科学家钱学森等针对开放复杂巨系统问题，于20世纪 90年代初提出了从定性到定量的综合集成系统方法论。 • 中国系统工程专家顾基发和英国华裔专家朱志昌于20世纪 90wenku.baidu.com代中期提出了物理-事例-人理（WSR）系统方法论。 • 20世纪90年，日本系统科学学者提出了西那雅卡那系统方 法论，吸取了切克兰德等人的思想，针对日本文化的特点 形成了一种软硬结合、刚柔相济的系统方法论。 • 中国系统工程专家提出了旋进原则方法论，强调在系统工 程工作中，系统分析、系统策划、系统实施具有旋进式三 角循环关系。
第二章 系统工程方法论
• • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 系统工程的基本工作过程 系统分析原理 创新思维与方案创造技术 系统工程方法论的新发展
第一节 系统工程的基本工作过程
一、霍尔三维结构 • 霍尔三维结构是由美国学者A.D.霍尔等人 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中。 • 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。
二、系统分析的程序 • 按照系统分析的定义、内容及要素，参照 系统工程的基本工作过程，可将系统分析 的基本过程归结为下图所示的几个步骤。
• 系统分析程序图是系统分析的一般过程，也为全 课程提供了基本的逻辑框架，因而十分重要。在 对其理解和应用上应注意以下各点： • ①重视做好初步系统分析。 5W1H(What/Why/Who/Where/When/How)方法是做好 这段工作的基本线索。 • ②在规范分析中一般需建立结构模型、数学模型 或仿真模型。
二、切克兰德方法论
• 在80年代中前期由英国兰切斯特大学P.切克兰德 教授提出的方法比较系统且具有代表性。他认为， 完全按照解决工程技术问题的思路来解决社会问 题或“软科学”问题，会碰到很多问题。他提出 的软系统工程方法论的主要内容和工作过程： • 认识问题 • 根底定义 • 建立概念模型 • 比较及探寻 • 选择 • 设计与实施 • 评估与反馈