系统工程导论PPT第五章系统分析方法

§5.2.4 系统分析的基本原则
• • • • 内部因素与外部因素相结合 当前利益与长远利益相结合 局部效益与总体效益相结合 定性分析与定量分析相结合
5.3 系统环境分析
5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 系统环境的概念 系统环境的边界 环境分析的内容 环境分析的方法 企业系统环境性质识别和预测
5.2.3 系统分析的主要步骤
• 4 对各方案进行仿真计算： 利用已建立的系统
分析模型，对各替代方案可能产生的结果进行仿真计算， 通过不同方案、途径的输入、输出，可进行系统比较分析， 找到系统分析所需要的方案或措施，这是系统分析过程中 很重要的一环。通常采用如下的方法：用IF～THEN方法寻 找最佳方案；运用设定方案分析法寻找方案。通过仿真方 法得到许多有用的信息，这些信息能帮助分析者考虑各种 方案的优劣。
5.2.2 系统分析的基本要素
• 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 报告的成果虽然是基于严谨的逻辑分析，大量的 数据运算，甚至复杂的数学模型推导而获得，但 在表述方面则应该采用通俗易懂的语言，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。
5.1.3 系统分析的特点
• • • • 以整体效益为目标 以特定问题为对象 以系统价值为判据 以定量分析为基础
5.1.4 系统分析的作用
• 人们面临的系统大多是开放性系统，系统与环境存在着 物质、能量和信息的交换作用（环境如何影响系统？）。 • 系统通常是由许多层次的分系统所组成，系统与分系统 之间有着复杂的关系（如何处理系统内部之间的矛盾？） • 系统分析也是系统建立和系统改造过程中的一个中间环 节，它有承上启下的纽带作用，使系统开发、改进计划 得以实现（如何设计、改造系统？）。
第五章 系统分析方法
• 教学要求：熟悉国内外不同学者对系统分析的定 义，掌握系统分析的内涵本质；掌握系统分析的 基本要素和基本原则；熟知系统分析的内容和掌 握系统分析步骤中的关键点。熟悉系统分析中的 目标-手段法、因果法等定性分析方法、并能熟练 的运用该方法来进行系统分析。
第五章 系统分析方法
• • • • • • • • 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 系统分析的定义与作用 系统分析的内容与步骤 系统环境分析 系统目标分析 系统结构分析 系统分析的定性方法 系统分析的定量方法 系统分析案例
5.1.2 系统分析的定义
• 美国兰德公司认为：系统分析是系统地探讨决策原本的目 的，对能实现目的的替代方案（政策和策略）的费用、有 效度及风险进行有限制的比较，当被探讨的替代方案有缺 陷时做成新的替代方案，从而帮助决策者选择行动的一种 方法。 • 汪应洛教授认为：系统分析是一个有目的、有步骤的探索 过程；目的是为决策者提供直接判断和决定最优方案的所 需信息资料；步骤是使用科学方法，对系统的目的、功能、 环境、效益等进行充分地调查研究，把试验、分析、计算 的各种结果，同预期的目标进行比较，最后整理成完整、 正确、可行的综合资料，作为决策者择优的主要依据
5.2.3 系统分析的主要步骤
• Leabharlann Baidu 综合分析、确定最佳方案： 在定量分析的基
础上，考虑一些难以考虑的实际情况和各种有关的无形因 素，如政治、经济、军事、科技、环境等，加上系统分析 人员经验，经过反复推敲，最后为决策者提供一组方案， 以获得对所有可行方案的综合评价和结论。如果不满意则 返回确定目标处，重新开始。值得注意的是给出的结论， 不但要科学、正确，而且易被别人理解。
5.3.1 系统环境的概念
• 系统环境是指存在于系统之外的系统无法 控制的自然、经济、社会、技术、信息和 人际关系的总称。 • 环境分析的主要目的是了解和认识系统与 环境的相互关系、环境对系统的影响和可 能产生的后果。
5.3.2 系统环境的边界
划分系统与环境至少有以下原则 • 系统与环境之间应有一个界线 • 系统与环境是“内外有别”的。 • 环境有层次性和结构性
5.4 系统目标分析
5.4.1 系统目标分析内容 5.4.2 目标分析的要求与原则 5.4.3 目标方案的产生方法
§5.4.1 系统目标分析内容
总体目标和分目标 • 总体目标集中地反映对整个系统总的要求， 通常是高度抽象和概括的，具有全局性和 总体性特征。 • 分目标是总目标的具体分解，包括各子系 统的子目标和系统在不同时间阶段上的目 标。
5.1 系统分析的定义与作用
5.1.1 系统分析的由来 5.1.2 系统分析的定义 5.1.3 系统分析的特点 5.1.4 系统分析的作用
5.1.1 系统分析的由来
“系统分析”一词源于美国兰德公司（RAND， Research and Development）的研究。 在1972年，由美、英、法、苏、东德、西德、 日本等国的科学家，和其它相应组织倡导并成立 的“国际应用系统分析研究所（IIASA）”，进一 步推进了系统分析的方法。
5.2.3 系统分析的主要步骤
• 3 建立系统分析模型：在调查研究的基础上，根
据分析的目的和已掌握的资料可建立不同的模型。模型可 以表示全部，也可以是系统的一部分，可以定量的因素当 然要列入模型，不可直接定量的因素，可设法间接定量后 列入模型，或不列入模型，留在系统综合时考虑。针对研 究对象不同或同一对象的不同要求，建立若干不同模型， 可以用几个模型同时解决一个问题，当然，也可以用一个 模型解决多个问题。
5.2 系统分析的内容与步骤
5.2.1 系统分析的内容要点 5.2.2 系统分析的基本要素 5.2.3 系统分析的主要步骤 5.2.4 系统分析的基本原则
5.2.1 系统分析的内容要点
“5W1H” 系统分析的逻辑要点： • 要干什么?(What) • 为什么这样干?(Why) • 何时干?(When) • 在何处干?(Where) • 谁来干?(Who) • 如何干?(How)
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
5.2.2 系统分析的基本要素
• 评价指标 ：在系统分析中，常把系统的性能、
费用、效益、时间等方面的内容作为评价指标， 由于达到同一目标而消耗的人、财、物不同，产 生的效益也不同，需要的时间也不同。所以，不 同指标的综合分析和对比是决定方案优劣、取舍 的标志。在评价方案优劣尺度的设计时要有标准 可依，其概念要明确、具体、单一，还要可计量， 尽可能用数据表示
5.2.1 系统分析的内容要点
系统分析的内容要点： • 系统环境分析 • 系统目标分析 • 系统结构分析 • 系统建模与系统仿真 • 系统优化与综合评价
5.2.2 系统分析的基本要素
• • • • • 系统目标 替代方案 评价指标 分析模型 研究报告
5.2.2 系统分析的基本要素
• 系统目标 ：系统目标就是对系统的要求，它是系统分
5.2.2 系统分析的基本要素
• 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。
5.1.2 系统分析的定义
• 如何理解：系统分析的目的是为决策者决策服务的，
应从系统角度进行分析。即为了发挥系统的整体功能及达 到系统的总目标，采用科学合理的分析方法，对系统的环 境、目的、功能、结构、费用与效益等问题进行深入的调 查，细致的分析、设计和试验，经过不断的分析和探索， 从而制定出一套经济有效的处理步骤或程序，或提出对原 有系统改进方案的过程和信息，或提出决策者关心的某项 工程的设想和建议等，以此为决策者提供正确决策所需的 信息和资料。
5.3.5企业系统环境性质识别和预测
• 一、环境的性质类别
简单 静态 复杂
历史性分析 环境分析法
动态
组合分析
经验分析
• 不同环境的特征
5.3.5企业系统环境性质识别和预测
案例5－2传真机市场环境性质分析 Ⅰ电子邮件的发展
Ⅱ消费者对传真机和电子邮件的喜爱程度 Ⅲ传真机的成本和原材料 高 潜在 影响 低 低 不确定因素 高
5.2.3 系统分析的主要步骤
• • • • • 明确问题和确定目标 搜集资料、确定因素及边界 建立系统分析模型 对各方案进行仿真计算 综合分析、确定最佳方案
5.2.3 系统分析的主要步骤
• 1 明确问题和确定目标：系统分析人员要反复多
次与决策者“对话”，要明确系统存在的问题和影响因素， 确定系统分析的目标，要通过“对话”和查阅资料，实地 调查等手段逐步明确。确定目标时要注意目标的可行性和 经济性。一般情况下，决策者对要解决的问题是明确的， 对系统存在的问题也是清楚的。但往往很难用确切的文字 表达出来。这就需要分析人员根据以往的经验，帮助决策 者分析出系统的主要目标，存在的主要问题，并将要解决 的问题，用文字表达清楚。
5.2.2 系统分析的基本要素
• 分析模型 ：分析模型是根据系统分析的目标要
求，用若干参数或因素对系统本质方面进行描述 的产物。也可以说，根据某种目标要求，将系统 进行抽象的复制的复制品。例如在经典的金融模 型中，金融学家通常把股价的波动描述为对数正 态分布。再通过代入其它参数进行系统仿真，就 可以预测出股价未来的波动范围。
5.2.3 系统分析的主要步骤
• 2 搜集资料、确定因素及边界 ：在确定目标
和明确问题的基础上搜集资料要调查影响系统目 标诸因素的历史、现状，搜集国内外同类问题的 指标和标准，对搜集到的资料的可靠性要进行推 敲，反复核对，以免出现大的差错。系统边界的 确定要适当对构成系统的要素要进行“计量”。 确定因素是指找出影响系统的关键因素和它们之 间的关联，这是系统分析的关键步骤。
5.3.3 系统环境的内容
• 物理技术环境 • 社会人文环境 • 经济管理环境
5.3.4 系统环境的方法
• PEST分析法：政治(Political)、经济 (Economic)、社会(Social)和技术 (Technological) • SWOT分析法 ：SW 是指系统内部的优势 和劣势 (Strengths and Weaknesses)； OT是指外部环境存在的机会和威胁 (Opportunities and Threats)。
5.1.2 系统分析的定义
• E. Quad认为：系统分析是一种研究战略的方法，是在各 种不确定条件下帮助决策者处理好复杂问题的方法，具体 来说就是通过调查全部问题，找出目标与可能选择的方案， 利用恰当的评价准则，发挥专家们的见解，帮助决策者选 择一系列方案的一种行动。 • 在新学科词典上作者认为：系统分析是一门由定性定量方 法组成的为决策者提供正确决策和决定系统最优方案所需 信息和资料的技术。它从系统总体最优的观点出发，对系 统的目的、功能、环境、费用、效益等进行充分地调查， 搜集、分析和处理有关的数据和信息，并据此建立若干方 案和必要的模型，并进行大量的仿真计算。在定量分析的 基础上，考虑一些未能和无法列入模型的因素，综合考虑 各替代方案，形成正确、可行的报告提交决策者。
§5.4.1 系统目标分析内容
建立系统的目标体系 1、目标树
Gl G2 G5 G6 G3 G7 G8 G4 G9
§5.4.1 系统目标分析内容
建立系统的目标体系 1、目标树
Gl G2 G5 G6 G3 G7 G8 G4 G9
§5.4.1 系统目标分析内容