第二章 系统工程方法论
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第 2 章 系统工程
◆统计指标：可用具体公式或具体数字赋予指标值 统计指标 指标：
如：
◆工效系数指标：不可用具体公式或具体数字赋予指标值 工效系数指标 指标：
如：新型轿车的“舒适性”
24
例如： 例如：
产品合格率 在校学生数 产品的舒适性 人口 教学水平 国民收入 教师比例 经济发展速度 GDP（国内生产总值） （国内生产总值） 水电气普及率
16
问题：如何确定“企业生产经营”系统的边界？ 问题：如何确定“企业生产经营”系统的边界？
• 若系统性问题是“提高投入-产出率” : 产出率” 系统性问题是 提高投入 产出率 系统要素 系统要素： 要素 环境要素 系统环境要素： 系统环境要素：
• 若系统性问题是“提高企业对外竞争力” : 系统性问题是 提高企业对外竞争力” 要素： 系统要素 系统要素 系统环境要素： 环境要素 系统环境要素
问题：社会经济系统的边界如何确定？ 问题：社会经济系统的边界如何确定？ 如“企业生产经营”系统 : 企业生产经营”
对该系统有作用的要素包括： 要素包括 对该系统有作用的要素包括：---p25
—— 哪些归于系统要素？ 哪些归于系统要素 系统要素？ 哪些归于环境要素 环境要素？ 哪些归于环境要素？ 根据什么来确定? 根据什么来确定
任何工程在时间上、 任何工程在时间上、逻辑上和知识上都有一个合 理的序列，时间维、逻辑维和知识维组成了科学 理的序列，时间维、逻辑维和知识维组成了科学 组成了 活动工程结构的三维形态。 活动工程结构的三维形态。 工程结构的三维形态
5
2.1.1 Hall三维结构体系 三维结构体系 三维结构
6
(1) 时间维
问题:目标-手段考察法是如何制定方案的 考察法是如何制定方案 问题:目标-手段考察法是如何制定方案的?
系统工程导论 第二章系统工程的基础理论与方法论 第一节系统最优化理论
n 。最后，也要考虑到xij
的产品数量属性，即 xij 0,i 1, 2, m, j 1, 2, n ，因此，该运
输方案可由以下模型求解得到：
2.1 系统最优化理论
mn
min
cij xij
i 1 j 1
（2-3）
n
s.t. xij ai ,i 1, 2, m j 1 m xij bj , j 1, 2, n i 1 xij 0,i 1, 2, m, j 1, 2, n
2.1 系统最优化理论
mn
解
首先，在假设运输量为
xij
的条件下其总的运费为 i 1
j 1
cij
xij
。
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
n
xij ai ,i 1, 2,
j 1
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 xij bi , j 1, 2, i 1
不同的方案、设计、措施以达到最优目的。（2）目标函数，如例
2-1
中的 max
, 10x1 18x2
例
2-2
中的min
mn
cij xij
。目标函数通常是决策变
i 1 j 1
量的函数，表达了“何为最优”的准则和目标，规定了优化问题
的实际意义。
2.1 系统最优化理论
（3）约束条件，如例 2-1 和例 2-2 中由“s.t”规定的部分。 约束条件指决策变量取值时受到的各种资源和条件的限制，表 达了一种“有条件优化”的概念，通常为决策变量的等式或不 等式方程。如果决策变量的取值是连续的，且目标函数和约束 条件都是决策变量的线性函数，则称为线性规划问题。如果决 策变量的取值为整数点，则称为整数规划问题；如果部分决策 变量取值连续而其余取值为整数，则称为混合整数规划问题； 如果目标函数和约束条件中存在任何的非线性因子，则称为非 线性规划问题。
第二章 系统工程方法论
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
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。
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
《系统工程第二章》PPT课件
As systems engineers, we are primarily concerned with the functional and physical architectures that lead to implementation architectures and the resulting detailed design of systems of all types.
Design and development is very important, even though the acquisition or production process also depends upon success in the definition and deployment （部署） phases of the life cycle.
A successful design and development must be broadly responsive to client needs and requirements.
上午10时12分
2007 SYSTEMS ENGINEERING
4
2.1 INTRODUCTION
Good systems engineering practice （实践） requires that the systems engineer be responsive to each of these four ingredients for quality design and development efforts.
The final ingredient requires a set of needs and requirements of the client for the desired product, process, or system. This information requirement serves as the input to the systems engineering process that leads to design.
Design and development is very important, even though the acquisition or production process also depends upon success in the definition and deployment （部署） phases of the life cycle.
A successful design and development must be broadly responsive to client needs and requirements.
上午10时12分
2007 SYSTEMS ENGINEERING
4
2.1 INTRODUCTION
Good systems engineering practice （实践） requires that the systems engineer be responsive to each of these four ingredients for quality design and development efforts.
The final ingredient requires a set of needs and requirements of the client for the desired product, process, or system. This information requirement serves as the input to the systems engineering process that leads to design.
系统工程(4)
狭义解释：系统分析（SA） 系统工程（SE）
广义解释：系统分析 （SA）＝系统工程（SE）
SA是SE的核心内容、分析过程和基本方法。
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，为决策者选择最优或满意的系统
霍尔系统工程方法的逻辑维是指系统工程每阶段工作所应遵从的 逻辑顺序和工作步骤。
（1）摆明问题：明确所要解决的问题及其确切要求
（2）系统设计：即确定目标及设计评价指标体系 （3）系统综合：设计能完成预定任务的系统结构，拟定政策、 活动、控制方案和整个系统的可行方案。 （4）模型化：建立分析模型，初步分析系统各种方案的特征。
系统分析（ SA ）是从运筹学（OR，Operation
Research）派生出来的，成名于美国兰德(RAND) 公司的工作。 运筹学通常用于研究现已存在的系统的运营情况， 如工厂、市场等系统的已有资源和设备的最优运营 问题。而系统分析则着重于评价和改进现有系统和 设计新系统 。
28
系统分析的概念
10
系统工程活动矩阵
运用系统工程知识，把三维结构中的七个时间 阶段和七个逻辑步骤结合起来：
逻辑维（步骤） 时间维（阶段） 1.规划阶段 2.设计阶段 3.分析阶段 4.运筹阶段 5.实施阶段 6.运行阶段 1 摆 明 问 题 2 系 统 设 计 3 系 统 综 合 4 模 型 化 5 最 优 化 6 决 策 7 实 施 计 划
建立概念模型：在弄清学校各要素作用以及相互关系的基础上，可用 一些历史数据，也可用结构模型、语言模型等对学校的现状进行描述 ，总之力图使所建立的概念模型便于比较与分析。
《系统工程简明教程》(第三版) 汪应洛 第二章 系统工程基本分析方法
公司人力资源来自中日双方合资母公司。由于日方更 关注产品质量能否到达其本国标准，因而公司制造部部长由 日方出任，日方的另外一名员工是候任总经理，由于合资双 方各占50%的股份，总经理由中日双方轮流担任，每4年更 换一次总经理，由中方首先派出总经理。
公司组织结构图
总经理 A
管理部长 B
制造部长 C 日本人
三、建模与预计后果
常见模型：结构模型、数学模型、仿真模型
• 国防科技大学的杜玠 教授将模型分为：
– 原样模型 – 相似模型 – 逻辑模型 – 数学模型
• 西安交通大学李怀祖 教授将模型分为 ：
– 分析模型
• 仿真模型
– 博奕模型 – 判断模型
此外，还有许多其他模型分类方法，如按模型量化的 程度分定性模型〔递阶结构模型〕、定量模型〔状态 空间方程〕以及定性定量行相结合模型〔系统动力学〕 等。
x4/元
x5
5
2200以上 3以下
20以下 140以上
6
4
1900-2200
3-4
20-30
120-140
5
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3
1600-1900
4-5
30-40
100-120
4
2
1300-1600
5-6
40-50
80-100
3
1
1000-1300
6-7
50-60
60-80
2
0
1000以下 7以上
60以上
60以下
1
逐比照较法
• 产生与开展
•
许多评价问题的评价对象属性多样、
结构复杂，难以完全采用定量方法或简单
归结为费用、效益或有效度进行优化分析
公司组织结构图
总经理 A
管理部长 B
制造部长 C 日本人
三、建模与预计后果
常见模型：结构模型、数学模型、仿真模型
• 国防科技大学的杜玠 教授将模型分为：
– 原样模型 – 相似模型 – 逻辑模型 – 数学模型
• 西安交通大学李怀祖 教授将模型分为 ：
– 分析模型
• 仿真模型
– 博奕模型 – 判断模型
此外，还有许多其他模型分类方法，如按模型量化的 程度分定性模型〔递阶结构模型〕、定量模型〔状态 空间方程〕以及定性定量行相结合模型〔系统动力学〕 等。
x4/元
x5
5
2200以上 3以下
20以下 140以上
6
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1900-2200
3-4
20-30
120-140
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3
1600-1900
4-5
30-40
100-120
4
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1300-1600
5-6
40-50
80-100
3
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1000-1300
6-7
50-60
60-80
2
0
1000以下 7以上
60以上
60以下
1
逐比照较法
• 产生与开展
•
许多评价问题的评价对象属性多样、
结构复杂，难以完全采用定量方法或简单
归结为费用、效益或有效度进行优化分析
系统工程学课件
时 间 维
2.3.3软系统方法论
问题情景的识 别与表达 根底定义 建立概念模型 （对象系统概念化) 比较
寻找改善途径
方案选择
设计
实施
评估
图 2-2 切克兰德的“调查学习”方法论
切克兰德方法论的核心是“比较”
和“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。
定量模型
概念模型，定性与定量相结合的 方法
2.3.5从定性到定量的综合集成法
1. 充分听取各方面有经验专家的意见与建议。 2. 在充分听取专家意见的基础上，把这些思想综合起来，建立 模型。 3. 将实际数据分析、整理后，确定相关的参数，输入模型，进 行运算。 4. 将运算结果与结论请专家们进行评审，充分听取专家意见， 让专家们评论，并在此基础上进行修改。 5. 根据专家经验和结论，进一步修改模型，并仿真运算。 6. 将运算结果再次请专家们研究，通过与实际的情况对比分析， 修正模型，这样反复多次，直到专家们认为模型及其结论合 理可靠，最后确定模型，给出结论。
第2章 系统工程理论——2.1 系统工程的概念及特点
2.1.1系统工程的概念
用定性与定量相结合的系统思想和方法处理大 规模复杂系统问题，无论是系统的设计或建造，还 是系统的组织、经系统工程 是 组织 管理 系统 的规划 、 研究 、 设 计 、 制 造 、 试 验 和 使 用 的 科学方法 。是一种对所有系统具有
表2-3 霍尔方法论的管理矩阵
摆明问题 逻辑维(步骤) 时间维(阶段) 1 2 3 4 5 6 目标确定 提出方案 建立模型 评价决策 实施管理
规划阶段 1 设计阶段 2 研制阶段 3 生产阶段 4 运行阶段 5 更新阶段 6
2.3.3软系统方法论
问题情景的识 别与表达 根底定义 建立概念模型 （对象系统概念化) 比较
寻找改善途径
方案选择
设计
实施
评估
图 2-2 切克兰德的“调查学习”方法论
切克兰德方法论的核心是“比较”
和“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。
定量模型
概念模型，定性与定量相结合的 方法
2.3.5从定性到定量的综合集成法
1. 充分听取各方面有经验专家的意见与建议。 2. 在充分听取专家意见的基础上，把这些思想综合起来，建立 模型。 3. 将实际数据分析、整理后，确定相关的参数，输入模型，进 行运算。 4. 将运算结果与结论请专家们进行评审，充分听取专家意见， 让专家们评论，并在此基础上进行修改。 5. 根据专家经验和结论，进一步修改模型，并仿真运算。 6. 将运算结果再次请专家们研究，通过与实际的情况对比分析， 修正模型，这样反复多次，直到专家们认为模型及其结论合 理可靠，最后确定模型，给出结论。
第2章 系统工程理论——2.1 系统工程的概念及特点
2.1.1系统工程的概念
用定性与定量相结合的系统思想和方法处理大 规模复杂系统问题，无论是系统的设计或建造，还 是系统的组织、经系统工程 是 组织 管理 系统 的规划 、 研究 、 设 计 、 制 造 、 试 验 和 使 用 的 科学方法 。是一种对所有系统具有
表2-3 霍尔方法论的管理矩阵
摆明问题 逻辑维(步骤) 时间维(阶段) 1 2 3 4 5 6 目标确定 提出方案 建立模型 评价决策 实施管理
规划阶段 1 设计阶段 2 研制阶段 3 生产阶段 4 运行阶段 5 更新阶段 6
2系统工程方法论
逻辑维指每个阶段所要进行的工作步骤，是运用系统工程方 法进行思考、分析和解决问题时应遵循的一般程序。
（1）明确问题——首先要明确要解决的问题，即明确要解 决什么问题。 （2）确定目标——系统指标设计。
（3）系统综合——形成系统方案。
16/83
（4）系统分析——应用系统工程技术，对每一个系统方案 进行比较、分析、计算。 （5）系统优化——寻找满足约束条件的最优方案。 （6）系统决策——确定最佳方案。 （7）系统实施——方案实施。
17/83
2.3.3
霍尔系统工程方法的专业维（知识维）
专业维指解决一个系统工程问题，需要有相应的专业知识。
运用系统工程知识，把6个时间阶段和7个逻辑步骤结合起 来，便形成所谓霍尔管理矩阵。
18/83
2.3.4 霍尔管理矩阵
• 把时间维和逻辑维结合起来，形成二维矩阵。
1.明确问题 1.规划阶段 2.方案阶段 3.研制阶段 4.生产阶段 a11 a21 a31 a41 a33 a45 代表一项具体的管理活动 a67 2.确定目标 a12 3.系统综合 4.系统分析 5.系统优化 6.系统决策 7.系统实施 a17
26/83
1、铁路运输 铁路能提供长距离大宗商品的低成本、低能源运输，且能 运输至少一整车皮的批量货物，其运输的经济里程一般在200公 里以上。铁路运输的优点有： ①运输速度快，时速可达350公里；②运输能力较大；③运输连 续性强；④轨道运输的安全性能高；⑤通用性能好；⑥运输成 本较低；⑦能耗低。 其缺点是： ①建设周期较长，占地也多；②运能紧张；③近距离的运费较 高；④中途停留时间较长；⑤装卸次数较多，货物损失事故多。 综上，它主要适用于以下作业： ①大宗低值货物的中、长距离运输，也较适合运输散装、 罐装货物； ②适于大量货物一次高效率运输。
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对问题做了区分: 从问题的结构来看，问题有良结构与劣结构之分。 从问题的性质来看，问题有硬问题与软问题之分。 根据系统研究对象不同，将工程系统工程要解决的 问题叫“问题”，社会系统工程要解决的问题叫 “议题”。
3.3.2软系统方法论解决问题的步骤
切克兰德的软系统方法论的思路和步骤
步骤：
3.2.1 时间维（粗结构）
对一个具体的项目，全过程可分为：
规划阶段 制定系统工程活动的规划和战略； 设计阶段 提出具体的计划方案； 研制阶段（系统开发） 提出具体的研制方案，并制定生 产计划； 生产阶段 生产出系统的构件和整个系统，提出安装计划； 安装阶段 对系统进行安装和调试，提出系统的运行计划； 运行阶段 系统按照预期目标运作和服务； 更新阶段 以新系统取代旧系统，或对原系统进行改进。
第二讲 系统工程方法论
2.1 引言 方法与方法论的比较
方法是用于完成一个特定目标的具体技术和工具。 方法论是进行探索的一般途径，它高于方法，是对方法 使用的指导。
系统工程方法论
它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。
3.2.2逻辑维（细结构）
对于时间维的每个阶段，可以划分为若干个逻 辑步骤，展示出系统工程的细结构。 1. 摆明问题 收集各种有关资料和数据，调查工作具体包括： 环境方面的调查研究
物理和技术环境 经济和事务的环境 社会环境
需求方面的调查研究
2.确定目标
系统问题往往具有多目标，在摆明问题的前提下， 应该建立明确的目标体系，作为衡量各个备选方 案的评价标准。 具体包括: 运行目标 经济目标 社会目标 环境目标
思想方法
数学描述方法+逻辑推理方法 工程技术的规范+社会科学的艺术 理论基础
基本程序
方法步骤
系统工程方法论基本特点： 研究方法强调 整体性 技术应用强调 综合性 管理决策强调 科学性
3.2 霍尔方法论
1968年美国贝尔电话公司工程师霍尔 （A.D.Hall）提出的系统工程三维结构模型， 简称为霍尔方法论，其三维是时间维、逻辑 维和专业维。
1. 问题情景描述 问题与问题情景的区别 问题：指已经明确确定下来的某些东西 问题情景：指人们感觉到其中有问题却不能确切 定义的某种环境 2.相关系统的根定义 3.建立概念模型 4.概念模型与现实系统的比较 5.系统更新
2.软系统方法论的特点
所要研究的问题没有限制，但以人和社会问题为主，且将 问题作为系统对待的意识较强； 所要处理的问题多数是带有政策性的，同时多半带有探讨 未来的性质，所以十分关心未来的不定因素； 所要处理的问题包括了大量事实上不明确的东西；因此在 分析中，不仅要重视客观上可定量化的问题，同时还要了 解直观性和含糊不清之处； 从发现问题到最后实施解决方案的这一期间，多数情况下 要充分利用模型。但是，所关心的不是“是否精确”，而 是该模型是否与目标相符，是否有用； 软科学所处理的问题跨学科的性质很强。为了能解决问题， 应积极利用现有社会科学与自然科学的成果，而且要求有 关专家在广泛的领域内进行合作。
3.5 物理－事理－人理系统方法论
1.定义
物：独立于人的意志而存在的物质客体。 事：人们变革自然和社会的各种有目的的活动。 人：人与人的交往、合作、竞争，对人的活动所作的组织、 管理。 物理：物质运动的规律，通常用自然科学知识，回答有关的 物是什么，能够做什么。 事理：做事的道理，主要解决如何安排、运用这些物。 人理：做人的道理，回答应当如何做。
3.步骤 （1）理解领导意图 （2）调查分析 （3）形成目标 （4）建立模型 （5）协调关系 （6）提出建议
WSR系统方法论中常用的方法
要素 理解意 图 调查分 析 物理 了解顾客最初意 图 主要调查现有资 源和约束条件 事理 人理 方法 头脑风暴法、 CATWOE分析， 认知图 Delphi、各种 调查表、文献 调查、历史对 比等 头脑风暴法、 目标树法 各种建模方法 和工具 SAST、CSH、 IP、和谐对策 等 各种统计图表、 统筹图 了解顾客对目标 了解那些领导参 的偏好，喜欢的 加决策，结果的 模型和评价方法 使用者 了解用户的经验 了解谁是决策者 和知识背景 及用户关系
3.3 软系统方法论
3.3.1软系统与硬系统
英国学者切克兰德将霍尔的系统工程方法论称 为硬系统方法论（HST/HSM），他自己提出一种 软系统方法论(SST/SSM)
硬系统方法论的局限性 （1） 没有为目标定义提供有效的方法 （2）没有考虑系统中人的因素 （3）只有建3 活动矩阵
把时间维和逻辑维结合起来形成一个二维结构A= 为系统工程的活动矩阵。
称
应用——企业管理系统工程活动矩阵（框架——H；内容——C）
知识维
法律 计算机技术 系统理论 社会科学 数学知识 工程知识
美国学者霍尔
提出了系统方法的
“三维结构体系”
逻辑维
规划阶段 制定方案 研制阶段 试运行阶段 安装调试阶段 运行阶段 更新阶段
形成目 标 建立模 型 协调关 系 提出建 立
列出所有目标及 约束 将各种有关目标 和约束数据化和 规范化
确定目标的优先 各种目标所涉及 顺序及权重 的人物 选择适合的模型、尽量把领导的意 程序和知识 图放入模型中
技术协调：模型、 知识协调：模型、利益协调 软件、硬件、算 知识 法、数据 安装、调试和验 证 将专业术语转为 尽量让各方容易 用户语言 接受、易于执行
在确定目标和指标时应注意以下8条原则：
要有长远观点 要有总体观点 注意明确性 多目标时应注意区分主次、轻重、缓急，以便加权计算综合 评价值 权衡先进性和可行性 注意标准化 指标数不宜过多，不要互相重叠和包含 指标宜简不宜繁
3. 系统方案综合 为实现预期目标，拟定所需采取的策略和应选择的方案。 4. 系统分析 演绎各种备选方案，分析这些措施方法在实施中的预期 效果。 5. 系统评价 用数学规划等定量的优化方法去判别各种方案的优劣， 以进行方案选择。将最优方案、次优方案和满意方案送交 决策者。 6. 决策 以指标体系为评价准则，在考虑决策者的偏好等基础上， 选择最优方案。 7. 实施 按决策结果制定实施方案和计划。
3.3.2软系统方法论解决问题的步骤
切克兰德的软系统方法论的思路和步骤
步骤：
3.2.1 时间维（粗结构）
对一个具体的项目，全过程可分为：
规划阶段 制定系统工程活动的规划和战略； 设计阶段 提出具体的计划方案； 研制阶段（系统开发） 提出具体的研制方案，并制定生 产计划； 生产阶段 生产出系统的构件和整个系统，提出安装计划； 安装阶段 对系统进行安装和调试，提出系统的运行计划； 运行阶段 系统按照预期目标运作和服务； 更新阶段 以新系统取代旧系统，或对原系统进行改进。
第二讲 系统工程方法论
2.1 引言 方法与方法论的比较
方法是用于完成一个特定目标的具体技术和工具。 方法论是进行探索的一般途径，它高于方法，是对方法 使用的指导。
系统工程方法论
它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。
3.2.2逻辑维（细结构）
对于时间维的每个阶段，可以划分为若干个逻 辑步骤，展示出系统工程的细结构。 1. 摆明问题 收集各种有关资料和数据，调查工作具体包括： 环境方面的调查研究
物理和技术环境 经济和事务的环境 社会环境
需求方面的调查研究
2.确定目标
系统问题往往具有多目标，在摆明问题的前提下， 应该建立明确的目标体系，作为衡量各个备选方 案的评价标准。 具体包括: 运行目标 经济目标 社会目标 环境目标
思想方法
数学描述方法+逻辑推理方法 工程技术的规范+社会科学的艺术 理论基础
基本程序
方法步骤
系统工程方法论基本特点： 研究方法强调 整体性 技术应用强调 综合性 管理决策强调 科学性
3.2 霍尔方法论
1968年美国贝尔电话公司工程师霍尔 （A.D.Hall）提出的系统工程三维结构模型， 简称为霍尔方法论，其三维是时间维、逻辑 维和专业维。
1. 问题情景描述 问题与问题情景的区别 问题：指已经明确确定下来的某些东西 问题情景：指人们感觉到其中有问题却不能确切 定义的某种环境 2.相关系统的根定义 3.建立概念模型 4.概念模型与现实系统的比较 5.系统更新
2.软系统方法论的特点
所要研究的问题没有限制，但以人和社会问题为主，且将 问题作为系统对待的意识较强； 所要处理的问题多数是带有政策性的，同时多半带有探讨 未来的性质，所以十分关心未来的不定因素； 所要处理的问题包括了大量事实上不明确的东西；因此在 分析中，不仅要重视客观上可定量化的问题，同时还要了 解直观性和含糊不清之处； 从发现问题到最后实施解决方案的这一期间，多数情况下 要充分利用模型。但是，所关心的不是“是否精确”，而 是该模型是否与目标相符，是否有用； 软科学所处理的问题跨学科的性质很强。为了能解决问题， 应积极利用现有社会科学与自然科学的成果，而且要求有 关专家在广泛的领域内进行合作。
3.5 物理－事理－人理系统方法论
1.定义
物：独立于人的意志而存在的物质客体。 事：人们变革自然和社会的各种有目的的活动。 人：人与人的交往、合作、竞争，对人的活动所作的组织、 管理。 物理：物质运动的规律，通常用自然科学知识，回答有关的 物是什么，能够做什么。 事理：做事的道理，主要解决如何安排、运用这些物。 人理：做人的道理，回答应当如何做。
3.步骤 （1）理解领导意图 （2）调查分析 （3）形成目标 （4）建立模型 （5）协调关系 （6）提出建议
WSR系统方法论中常用的方法
要素 理解意 图 调查分 析 物理 了解顾客最初意 图 主要调查现有资 源和约束条件 事理 人理 方法 头脑风暴法、 CATWOE分析， 认知图 Delphi、各种 调查表、文献 调查、历史对 比等 头脑风暴法、 目标树法 各种建模方法 和工具 SAST、CSH、 IP、和谐对策 等 各种统计图表、 统筹图 了解顾客对目标 了解那些领导参 的偏好，喜欢的 加决策，结果的 模型和评价方法 使用者 了解用户的经验 了解谁是决策者 和知识背景 及用户关系
3.3 软系统方法论
3.3.1软系统与硬系统
英国学者切克兰德将霍尔的系统工程方法论称 为硬系统方法论（HST/HSM），他自己提出一种 软系统方法论(SST/SSM)
硬系统方法论的局限性 （1） 没有为目标定义提供有效的方法 （2）没有考虑系统中人的因素 （3）只有建3 活动矩阵
把时间维和逻辑维结合起来形成一个二维结构A= 为系统工程的活动矩阵。
称
应用——企业管理系统工程活动矩阵（框架——H；内容——C）
知识维
法律 计算机技术 系统理论 社会科学 数学知识 工程知识
美国学者霍尔
提出了系统方法的
“三维结构体系”
逻辑维
规划阶段 制定方案 研制阶段 试运行阶段 安装调试阶段 运行阶段 更新阶段
形成目 标 建立模 型 协调关 系 提出建 立
列出所有目标及 约束 将各种有关目标 和约束数据化和 规范化
确定目标的优先 各种目标所涉及 顺序及权重 的人物 选择适合的模型、尽量把领导的意 程序和知识 图放入模型中
技术协调：模型、 知识协调：模型、利益协调 软件、硬件、算 知识 法、数据 安装、调试和验 证 将专业术语转为 尽量让各方容易 用户语言 接受、易于执行
在确定目标和指标时应注意以下8条原则：
要有长远观点 要有总体观点 注意明确性 多目标时应注意区分主次、轻重、缓急，以便加权计算综合 评价值 权衡先进性和可行性 注意标准化 指标数不宜过多，不要互相重叠和包含 指标宜简不宜繁
3. 系统方案综合 为实现预期目标，拟定所需采取的策略和应选择的方案。 4. 系统分析 演绎各种备选方案，分析这些措施方法在实施中的预期 效果。 5. 系统评价 用数学规划等定量的优化方法去判别各种方案的优劣， 以进行方案选择。将最优方案、次优方案和满意方案送交 决策者。 6. 决策 以指标体系为评价准则，在考虑决策者的偏好等基础上， 选择最优方案。 7. 实施 按决策结果制定实施方案和计划。