管理系统工程(第三章)
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1。系统目标分析的目的和作用
系统目标是系统分析与系统设计的出发点， 是系统目的的具体化。通过制定目标就可把 系统所应达到的要求落到实处，系统目标分 析的目的就是要论证系统目标的合理性、可 行性和经济性，最终获得系统目标分析的结 果——目标集。
总目标的确定
由于社会发展的需要而提出的必须予以 解决的新课题
部分或者说环境的范围必须明确规定。
四、上海新港港址选择环境分 析举例
八十年代中期随着我国经济改革的发展， 上海港的吞吐能力达到了饱合状态。为 了适应经济建设和外贸发展的需要，上 海市政府提出了上海新港建设的问题。 而考虑新港港址的选择时，首先要对新 港的环境进行分析。港口选择涉及到政 治、经济、地理条件、技术、交通、城 市设施等环境因素的总体。
水
口 比 比 养面密量率 污覆
平
例 例 能积度
染盖
力
指率
数
五、目标冲突和利害冲突
在目标分析过程中，系统分析人员经常 会发现，许多关键情况往往是由于存在 着相互冲突的分目标造成的。这有两种 情况：
一种是纯属专业性质的，即目标冲突问题； 另一种是社会性质的，即利害冲突问题。
1. 目标冲突
第三章 系统分析
第一节 系统的环境分析
环境对于系统的发展起到限制性作用， 系统的发展和变化必须适应环境的发展 和变化，因此对环境的分析便是系统分 析解决问题的第一步工作。
一、系统环境
任何系统总存在一定的边界，环境便是 存在于系统边界外的物资的、经济的、 信息的和人际的相关因素的总称。
系统环境分析的意义
1.影响港址选择的环境因素
①政策环境 ②物理技术环境 ③经济与经营环境 ④对周围城市及地区的规划与发展 ⑤与全国交通网络的联系 ⑥资源环境 ⑦环境保护 ⑧与国内重大项目的关系 ⑨军事
2.环境因量化法
①因素本身可以直接量化 ②可间接定量的环境因素 ③定性环境因素的量化
第二节 系统的目标分析
系统目标分析是系统分析的基础，系统 目标决定了系统发展的主要方向，它对 系统方案的提出、系统模型的建立及最 优决策的选择起到决定性作用。因此， 目标问题在系统工程中占有极其重要的 地位，是系统工程开展研究的首要任务。
一、系统模型化的概念和意义
采用模型化手段进行系统分析的意义就在于： 它能把非常复杂的系统的内部和外部关系，经 过恰当的抽象、加工、逻辑推理，变成可以进 行准确分析和处理的东西，从而能得到所需要 给出的结论；采取模型化技术可以大大简化现 实系统或拟建系统的分析过程，因为它既能反 映现实，又高于现实；模型化技术提供了与仿 真技术和电子计算机协同操作的联接条件，从 而加速了分析过程并提高了分析的有效性；提 供了方法典型化的基础，这类模型往往对许多 不同系统事物具有典型意义。
利益4
总和
每种利益的 权重
200
300
100
400
1000
目标1
40
50
100
100
290
分 目标2
140
—
—
100
240
目 目标3
—
100
—
—
100
标 目标4
—
150
—
—
150
目标5
20
—
—
200
220
调整目标系统的方法
第二种方法是由每种利益类型按其利益
得失评价几种可供选择的目标系统 对可供选择的目标系统进行评定等级
企业目标制订的示例
第三，在为某项待决策问题确定目标时，应参照 目标的类型将问题具体化。
第四，确定目标时，应当留有余地，即目标应具 有弹性与适应性。
第五,在制定目标的同时，应制定相应的评价标 准。 第六,确定目标的工作应该是一个反复优化与逐 步完善的过程，所确定的目标需要经过模拟或 实验的检验。
明确问题
例如在进行产品设计时，所可能强调的两个目 标：
一是尽可能低的成本 二是尽可能高的质量。
解决办法：
建立一个没有矛盾的目标集，把引起矛盾的分目标 剔除掉。
采用所有分目标，寻求一个能达到冲突目标得以并 存的方案。
2. 利害冲突
例如企业在减员增效的过程中就至少有如下两 个目标：
目标确定的过程收集信息
拟定系统总目标
需求预测
自上而下的目标分解
自下而上的目标建议
增加目标
拟定分系统目标 分析、模拟或试验
满意否 确定目标集
剔除目标
案例
某企业为了扩大再生产，确定下年度的 经营目标中增加一项“积累资金”的内 容。究竟可能积累多少资金，有待决策 前分析。
积累资金的目标集
大量订购
原 料 便 宜 买廉价品
•系统的阶层性分析主要是解决系统分层及各层组成 及规模合理性问题。
5．系统的整体性分析
系统的整体性分析是系统结构分标的核 心，是解决系统整体协调和整体最优化 的基础。上述的系统要素集、关系集和 阶层关系的分析，在某种程度上都是研 究问题的一个侧面，它的合理化或优化 还不足以说明整体的性质。
第四节 系统模型化和最优化
环境是提出系统工程课题的来源 系统边界的确定要考虑环境因素 系统分析与决策的资料取决于环境 系统的外部约束通常来自环境 系统分析的好坏最终需要系统环境的
检验与评价
二、环境因素的分析
物理和技术环境
现存系统 技术标准 科技发展因素估量 自然环境
环境因素的分析
经济和经营管理环境
一、系统目标及其相关概念
系统目标指的是系统发展所要达到的结 果。一般来说，系统目标决定了系统的 发展方向，它对系统的发展起到决定性 的作用，系统目标一旦确定，系统就将 朝着系统目标所规定的方向发展。
目的、目标、属性的含义
目的 目标 属性 目标树或目标集
目标树
X
X1
X2
X3
二、系统目标分析的目的、作 用及要求
为了达到系统给定的功能要求，即达到 对应于系统总目标所应具有的系统作用， 系统必须有相应的组成部分,即系统要素 集。
3．系统的相关性分析
系统要素集的确定只是说明已经根据目 标集的对应关系选定了各种所需的系统 结构组成要素或功能单元。但是它们是 否达到目标要求，还要看它们之间的相 关关系如何，这就提出了系统的相关性 分析的问题。
技术条件好
制造成本低 产品质量高 设备条件好
附加费用低
经营目标
管理费用低 职工人数少
积累资金
推销地区广
销 售 额 高 推销数量大
目标层一
目标层二 目标层三
案例讨论
城市的发展是我们非常关心的话题，那 么如何衡量城市的综合发展水平就是我 们应该考虑的问题，下面我们以小组为 单位分别建立关于衡量城市综合发展水 平的指标体系
城市综合发展
经济发展水平
社会发展水平
城市建设水平
宏观经济 资源 发展 利用率
人口
科教 城市基础设施 环境质量
发展率 发展水平 发展水平 水平
国 人 吨 吨 全市老就 科 大人市公电货综城
民 均 水 能 市区龄业 技 学均区交话运合市
收 消 产 产 总人人率 作 生居道客普量环绿
入 费 值 值 人口口 用 培住路运及 境化
4．系统的阶层性分析
•大多数的系统都是以多阶层递阶形式存在的。对于 哪些要素应属于同一阶层，以及阶层之间应保持何 种关系，以及阶层的层数和层次内要素的数量等都 有许多重要的关系，对于这些关系的研究将从系统 的本质上加深对系统结构的认识．从而揭示事物合 理存在的客观规律。这就是提出系统的阶层性分析 的理论依据。
企业目标制订的示例
首先，要求从事决策的主要负责人直接领 导或者亲自参加“确定目标”的工作。
其次，要善于对复杂的决策目标进行分类。
企业目标制订的示例
第一类：与企业外部环境有关的目标。如
生产目标 市场目标 发展目标
第二类：企业与内部环境有关的目标。如：
成本目标 效率目标 质量目标
2。系统目标分析中的几项要 求
制订的目标应当是稳妥的 要考虑到目标所可能起到的各种作用 应将各种目标归纳成目标集 要正确认识目标间的冲突
三、目标集（目标系统）的建立
建立目标集就是逐级逐项落实总目标的 结果，为此要进行总目标的分解，即将 总目标分解为各级分目标，直到比较具 体、直观为止。这就要求在总目标的分 解过程中，要使得分解后各级分目标与 总目标保持一致，并且分目标的集合一 定要保证总目标的实现。
一是提高企业的效益 二是保证工作岗位不减员。
处理的方法 ：
目标方之一放弃自己的利益 保持其中一个目标，用其它方式补偿或部分补偿受
损方的利益 通过协商调整目标系统，使之达到目标相容
调整目标系统的方法
第一种方法是采取利益分配的方Βιβλιοθήκη Baidu调整 目标系统
利益类型 利益1 利益2
利益3
二、构成模型的要素
系统的目标是指系统组成要素的有机行 动(有序化)所应达到的系统功能和目的。
系统的约束是系统在实现给定目标时所 能充分利用的条件范围。
三、模型的优化和优化方法
模型的优化通常是指数学模型而言。这是为了 就某些系统参数和变量取得较好值或最优值的 一种方法。
最优化不是一件简单的事情，不是所有情况下 都存在。特别是在解决实际的工程、技术或经 济问题时，绝对的最优解几乎是不存在的。因 为因素太多，关系非常复杂，而建立的模型只 能是本质的描述。因此，在这类情况下，探索 次优解、满意解是比较可行的。而在多目标情 况下，则只能探索非劣解、选好解等。有步骤 达到此途径的方法之一就是试探法。
利益类型
目标系统一
目标系统二
目标系统三
利益1
1
3
2
利益2
3
1
2
利益3
2
3
1
等级码总和
6
7
5
平均等级码
2
2.33
1.67
第三节 系统的结构分析
系统是由多个要素所组成的一个集合体，对于 系统工程所分析的系统由于其多属社会系统， 因此常常包含成百上千的组成要素，此时就有 必要对系统内部各组成要素之间的相互关系进 行分析，这就是系统结构分析的主要内容。系 统结构分析对于进一步确立系统的模型、进行 系统评价等是非常重要的工作，系统结构确立 的好坏将直接影响到系统分析的结果。
宏观经济环境 政策 外部组织结构 经营活动 产品系统及其价格结构
环境因素的分析
社会环境
大范围的社会因素 人（个体）的因素
三、系统与环境边界
在环境分析中，必须考虑两种类型的边 界划分：
一是在系统与环境之间必须有一条边界； 二是与被考察的系统相关联的相邻系统的各
由于国防建设发展提出的要求 目的明确但目标系统有较多选择的情况 由于系统改善自身状态而提出的课题
系统目标分析的作用
一般来说，系统目标分析的作用就是经 过分析和论证，说明总目标建立的合理 性，确定系统建立的社会价值。这样就 可防止系统建立时的盲目性，避免可能 出现的各种损失和浪费，提高系统开发 的效率。
1. 系统的结构分析
系统结构是系统保持整体性和使系统具 备必要的整体功能的内部依据，是反映 系统内部要素之间相互联系、相互作用 的形式的形态化，是系统中要素的秩序 的稳定化和规范化。
系统结构分析的目的就是要找出系统结 构在这几个表征方面的规律，即系统应 具备的合理结构。
2．系统要素集的分析
系统目标是系统分析与系统设计的出发点， 是系统目的的具体化。通过制定目标就可把 系统所应达到的要求落到实处，系统目标分 析的目的就是要论证系统目标的合理性、可 行性和经济性，最终获得系统目标分析的结 果——目标集。
总目标的确定
由于社会发展的需要而提出的必须予以 解决的新课题
部分或者说环境的范围必须明确规定。
四、上海新港港址选择环境分 析举例
八十年代中期随着我国经济改革的发展， 上海港的吞吐能力达到了饱合状态。为 了适应经济建设和外贸发展的需要，上 海市政府提出了上海新港建设的问题。 而考虑新港港址的选择时，首先要对新 港的环境进行分析。港口选择涉及到政 治、经济、地理条件、技术、交通、城 市设施等环境因素的总体。
水
口 比 比 养面密量率 污覆
平
例 例 能积度
染盖
力
指率
数
五、目标冲突和利害冲突
在目标分析过程中，系统分析人员经常 会发现，许多关键情况往往是由于存在 着相互冲突的分目标造成的。这有两种 情况：
一种是纯属专业性质的，即目标冲突问题； 另一种是社会性质的，即利害冲突问题。
1. 目标冲突
第三章 系统分析
第一节 系统的环境分析
环境对于系统的发展起到限制性作用， 系统的发展和变化必须适应环境的发展 和变化，因此对环境的分析便是系统分 析解决问题的第一步工作。
一、系统环境
任何系统总存在一定的边界，环境便是 存在于系统边界外的物资的、经济的、 信息的和人际的相关因素的总称。
系统环境分析的意义
1.影响港址选择的环境因素
①政策环境 ②物理技术环境 ③经济与经营环境 ④对周围城市及地区的规划与发展 ⑤与全国交通网络的联系 ⑥资源环境 ⑦环境保护 ⑧与国内重大项目的关系 ⑨军事
2.环境因量化法
①因素本身可以直接量化 ②可间接定量的环境因素 ③定性环境因素的量化
第二节 系统的目标分析
系统目标分析是系统分析的基础，系统 目标决定了系统发展的主要方向，它对 系统方案的提出、系统模型的建立及最 优决策的选择起到决定性作用。因此， 目标问题在系统工程中占有极其重要的 地位，是系统工程开展研究的首要任务。
一、系统模型化的概念和意义
采用模型化手段进行系统分析的意义就在于： 它能把非常复杂的系统的内部和外部关系，经 过恰当的抽象、加工、逻辑推理，变成可以进 行准确分析和处理的东西，从而能得到所需要 给出的结论；采取模型化技术可以大大简化现 实系统或拟建系统的分析过程，因为它既能反 映现实，又高于现实；模型化技术提供了与仿 真技术和电子计算机协同操作的联接条件，从 而加速了分析过程并提高了分析的有效性；提 供了方法典型化的基础，这类模型往往对许多 不同系统事物具有典型意义。
利益4
总和
每种利益的 权重
200
300
100
400
1000
目标1
40
50
100
100
290
分 目标2
140
—
—
100
240
目 目标3
—
100
—
—
100
标 目标4
—
150
—
—
150
目标5
20
—
—
200
220
调整目标系统的方法
第二种方法是由每种利益类型按其利益
得失评价几种可供选择的目标系统 对可供选择的目标系统进行评定等级
企业目标制订的示例
第三，在为某项待决策问题确定目标时，应参照 目标的类型将问题具体化。
第四，确定目标时，应当留有余地，即目标应具 有弹性与适应性。
第五,在制定目标的同时，应制定相应的评价标 准。 第六,确定目标的工作应该是一个反复优化与逐 步完善的过程，所确定的目标需要经过模拟或 实验的检验。
明确问题
例如在进行产品设计时，所可能强调的两个目 标：
一是尽可能低的成本 二是尽可能高的质量。
解决办法：
建立一个没有矛盾的目标集，把引起矛盾的分目标 剔除掉。
采用所有分目标，寻求一个能达到冲突目标得以并 存的方案。
2. 利害冲突
例如企业在减员增效的过程中就至少有如下两 个目标：
目标确定的过程收集信息
拟定系统总目标
需求预测
自上而下的目标分解
自下而上的目标建议
增加目标
拟定分系统目标 分析、模拟或试验
满意否 确定目标集
剔除目标
案例
某企业为了扩大再生产，确定下年度的 经营目标中增加一项“积累资金”的内 容。究竟可能积累多少资金，有待决策 前分析。
积累资金的目标集
大量订购
原 料 便 宜 买廉价品
•系统的阶层性分析主要是解决系统分层及各层组成 及规模合理性问题。
5．系统的整体性分析
系统的整体性分析是系统结构分标的核 心，是解决系统整体协调和整体最优化 的基础。上述的系统要素集、关系集和 阶层关系的分析，在某种程度上都是研 究问题的一个侧面，它的合理化或优化 还不足以说明整体的性质。
第四节 系统模型化和最优化
环境是提出系统工程课题的来源 系统边界的确定要考虑环境因素 系统分析与决策的资料取决于环境 系统的外部约束通常来自环境 系统分析的好坏最终需要系统环境的
检验与评价
二、环境因素的分析
物理和技术环境
现存系统 技术标准 科技发展因素估量 自然环境
环境因素的分析
经济和经营管理环境
一、系统目标及其相关概念
系统目标指的是系统发展所要达到的结 果。一般来说，系统目标决定了系统的 发展方向，它对系统的发展起到决定性 的作用，系统目标一旦确定，系统就将 朝着系统目标所规定的方向发展。
目的、目标、属性的含义
目的 目标 属性 目标树或目标集
目标树
X
X1
X2
X3
二、系统目标分析的目的、作 用及要求
为了达到系统给定的功能要求，即达到 对应于系统总目标所应具有的系统作用， 系统必须有相应的组成部分,即系统要素 集。
3．系统的相关性分析
系统要素集的确定只是说明已经根据目 标集的对应关系选定了各种所需的系统 结构组成要素或功能单元。但是它们是 否达到目标要求，还要看它们之间的相 关关系如何，这就提出了系统的相关性 分析的问题。
技术条件好
制造成本低 产品质量高 设备条件好
附加费用低
经营目标
管理费用低 职工人数少
积累资金
推销地区广
销 售 额 高 推销数量大
目标层一
目标层二 目标层三
案例讨论
城市的发展是我们非常关心的话题，那 么如何衡量城市的综合发展水平就是我 们应该考虑的问题，下面我们以小组为 单位分别建立关于衡量城市综合发展水 平的指标体系
城市综合发展
经济发展水平
社会发展水平
城市建设水平
宏观经济 资源 发展 利用率
人口
科教 城市基础设施 环境质量
发展率 发展水平 发展水平 水平
国 人 吨 吨 全市老就 科 大人市公电货综城
民 均 水 能 市区龄业 技 学均区交话运合市
收 消 产 产 总人人率 作 生居道客普量环绿
入 费 值 值 人口口 用 培住路运及 境化
4．系统的阶层性分析
•大多数的系统都是以多阶层递阶形式存在的。对于 哪些要素应属于同一阶层，以及阶层之间应保持何 种关系，以及阶层的层数和层次内要素的数量等都 有许多重要的关系，对于这些关系的研究将从系统 的本质上加深对系统结构的认识．从而揭示事物合 理存在的客观规律。这就是提出系统的阶层性分析 的理论依据。
企业目标制订的示例
首先，要求从事决策的主要负责人直接领 导或者亲自参加“确定目标”的工作。
其次，要善于对复杂的决策目标进行分类。
企业目标制订的示例
第一类：与企业外部环境有关的目标。如
生产目标 市场目标 发展目标
第二类：企业与内部环境有关的目标。如：
成本目标 效率目标 质量目标
2。系统目标分析中的几项要 求
制订的目标应当是稳妥的 要考虑到目标所可能起到的各种作用 应将各种目标归纳成目标集 要正确认识目标间的冲突
三、目标集（目标系统）的建立
建立目标集就是逐级逐项落实总目标的 结果，为此要进行总目标的分解，即将 总目标分解为各级分目标，直到比较具 体、直观为止。这就要求在总目标的分 解过程中，要使得分解后各级分目标与 总目标保持一致，并且分目标的集合一 定要保证总目标的实现。
一是提高企业的效益 二是保证工作岗位不减员。
处理的方法 ：
目标方之一放弃自己的利益 保持其中一个目标，用其它方式补偿或部分补偿受
损方的利益 通过协商调整目标系统，使之达到目标相容
调整目标系统的方法
第一种方法是采取利益分配的方Βιβλιοθήκη Baidu调整 目标系统
利益类型 利益1 利益2
利益3
二、构成模型的要素
系统的目标是指系统组成要素的有机行 动(有序化)所应达到的系统功能和目的。
系统的约束是系统在实现给定目标时所 能充分利用的条件范围。
三、模型的优化和优化方法
模型的优化通常是指数学模型而言。这是为了 就某些系统参数和变量取得较好值或最优值的 一种方法。
最优化不是一件简单的事情，不是所有情况下 都存在。特别是在解决实际的工程、技术或经 济问题时，绝对的最优解几乎是不存在的。因 为因素太多，关系非常复杂，而建立的模型只 能是本质的描述。因此，在这类情况下，探索 次优解、满意解是比较可行的。而在多目标情 况下，则只能探索非劣解、选好解等。有步骤 达到此途径的方法之一就是试探法。
利益类型
目标系统一
目标系统二
目标系统三
利益1
1
3
2
利益2
3
1
2
利益3
2
3
1
等级码总和
6
7
5
平均等级码
2
2.33
1.67
第三节 系统的结构分析
系统是由多个要素所组成的一个集合体，对于 系统工程所分析的系统由于其多属社会系统， 因此常常包含成百上千的组成要素，此时就有 必要对系统内部各组成要素之间的相互关系进 行分析，这就是系统结构分析的主要内容。系 统结构分析对于进一步确立系统的模型、进行 系统评价等是非常重要的工作，系统结构确立 的好坏将直接影响到系统分析的结果。
宏观经济环境 政策 外部组织结构 经营活动 产品系统及其价格结构
环境因素的分析
社会环境
大范围的社会因素 人（个体）的因素
三、系统与环境边界
在环境分析中，必须考虑两种类型的边 界划分：
一是在系统与环境之间必须有一条边界； 二是与被考察的系统相关联的相邻系统的各
由于国防建设发展提出的要求 目的明确但目标系统有较多选择的情况 由于系统改善自身状态而提出的课题
系统目标分析的作用
一般来说，系统目标分析的作用就是经 过分析和论证，说明总目标建立的合理 性，确定系统建立的社会价值。这样就 可防止系统建立时的盲目性，避免可能 出现的各种损失和浪费，提高系统开发 的效率。
1. 系统的结构分析
系统结构是系统保持整体性和使系统具 备必要的整体功能的内部依据，是反映 系统内部要素之间相互联系、相互作用 的形式的形态化，是系统中要素的秩序 的稳定化和规范化。
系统结构分析的目的就是要找出系统结 构在这几个表征方面的规律，即系统应 具备的合理结构。
2．系统要素集的分析