第1部分 电力系统规划基础Plan02
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第二章 系统分析
一、系统
二、系统工程
三、系统分析
参考书：
周华任，姚泽清，杨满喜等．系统工 程．北京 : 清华大学出版社, 2011
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一、系统
1. 定义 系统是由两个或两个以上的要素组成的，每个要 素具有不同的特征，并按照一定的要求构成一个整 体。例如，社会，电力系统，人体等等。 系统的三个基本特征： 1) 系统是由若干元素组成的； 2) 各元素相互作用、相互依赖； 3) 由于元素间的相互作用，使系统作为一个整体 具有特定的功能。
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2.系统的特性
（1）整体性：任何一个要素不能离开整体去研究，要素之 间的联系和作用也不能脱离整体去考虑。 （2）层次性：系统作为一个整体，可以分解为一系列的子 系统，并存在一定的层次结构。 （3）相关性：组成系统的要素是相互联系、相互作用的。 相关性说明这些联系之间的特定关系和演变规律。 （4）目的性：为达到既定的目的，系统都具有一定的功能， 而这正是区别这一系统和那一系统的标志。 （5）适应性：任何一个系统都存在于一定的物质环境中， 不能适应环境变化的系统是没有生命力的。 _CEEE
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2.系统工程的特点
(1) 研究方法上的整体化：把研究对象看作一个系统整体， 同时把研究过程也看作一整体。 (2) 技术应用上的综合化：一个复杂系统的实现，几乎都 是多科学技术的综合应用。综合应用各种科学技术， 可以创造出新型的技术综合体。 (3) 管理科学化：一个工程往往存在两个过程：工程技术 过程、工程管理过程。 管理工作对促进科学技术的发展，提高效率和合 理利用资源有着十分重要的意义。只有科学的管理， 才能充分发挥技术的效能，和取得最佳的经济效果。
（2）系统分析的步骤
1）明确问题与确定目标 2）搜集资料，探索可行方案 3）建立模型 4）综合评价 5）检验和核实
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5. 系统分析的方法
1)目标---手段分析法
将要达到的目标和所需要的手段按照系统展开，一级 手段等于二级目标，二级手段等于三级目标，依次类推。
2)因果分析法
它是利用因果分析图来分析影响系统的因素，并从中 找出产生某种结果的主要原因的一种定性分析方法。
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3. 系统工程的形成与发展
我国战国时期（公元前2501年）秦国太守李冰父子主
持修建驰名中外的都江堰水利工程就是运用系统概念 的一项突出事例。
“阿波罗”登月计划的实现
1969年，“阿波罗”登月计划的实现，是系统工程 的光辉成就，它标志着人类在组织管理技术上迎来了 一个新时代。“阿波罗”飞船和“土星五号”运载火 箭，有860多万个零部件，有众多的子系统。各子系统 之间纵横交错，相互联系，相互制约。由于使用了系 统工程的理论和方法，结果提前 2年将 3 名宇航员送到 月球。 _CEEE
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（2）切克兰德的“调查学习”模式
切克兰德 “调查学习”模式的步骤： 1）不良结构系统现状说明 2）弄清关联因素 3）建立概念模型 4）改善概念模型 5）比较 6）实施
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三、系统分析
1. 系统分析的定义
对一个系统内的基本问题，采用系统分析 方进行分析研究，其具体内容包括研究领导者 意图，明确主要问题，确定系统目标，提出可 行方案，建立系统模型，进行定性与定量相结 合的分析，全面评价和优化可行方案，从而为 领导者的科学决策提供可靠的依据。
1）时间维__从规划到更新，可分为六个阶段：
规划阶段、方案阶段、研制阶段 生产阶段、运行阶段、更新阶段
2 ）逻辑维 __ 运用系统工程方法进行思考、分析、 解决问题：
明确问题、选择目标、系统综合、系统分析 方案优化、做出决策、付诸实施
3）知识维__指在完成上述各种步骤所需要的有关 专业知识和管理知识，包括科学技术、工程技 术、经济学、法律、数学、管理科学、环境科 学、信息技术等方面的知识。
这个例子同时也说明了系统分析人员的工作性质和应 具有的知识结构，以及系统分析工作与专业工程技术工作 之间相辅相成的关系。 _CEEE
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2.系统分析要素 系统分析要素：目标、可行方案、 费用、模型、效果、准则和结论。
系统分析是在明确目标的前提下， 提出可行方案，建立模型，进行效果 费用分析，根据准则进行综合评价， 最后得出结论。
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3. 系统分析的原则 （1）内部因素与外部因素相结合 （2）当前利益与长远利益相结合 （3）局部效益与总体效益相结合 （4）定性分析与定量分析相结合 （5）协调性原则 （6）客观性原则
4. 系统工程方法
系统工程通常把系统分为良结构系统和 不良结构系统：
良结构系统：偏重工程，机理明确，硬 系统，可用数学模型描述，定量方法，霍尔 的三维结构。
不良结构系统：偏重社会，机理尚不清 楚，软系统，难以用数学模型描述，定性方 法，切克兰德的“调查学习”模式。
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（1）霍尔的三维结构
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4. 系统分析的要点与步骤
（1）系统分析的要点 系统分析是运用逻辑思维推理的方法对问 题进行分析，在分析时要通过问一系列的 “为什么”，使问题得到圆满的解答，即：
项目 目的 对象
时间
地点 人 方法
为什么 应该如何 5W1H 为什么提出这个问题？应提什么？ What 为什么从此入手？ 应找哪个？ Why 为什么在这时做？ 应何时做？ When 为什么在这里做？ 应在何处做？Where 为什么由此人做？ 应由谁做？ Who 为什么这样做？ 如何去做？ How _CEEE
2）提出竞争方案
方案1：由海路用油船运输； 方案2：用带加温系统的油管输送。
3）决策人员的处理策略
考虑到安全和供油的稳定性，暂把方案2作为参考方 案做进一步的细致研究，为规划做准备。 _CEEE
4）提出竞争方案3
把含有10%～20%氯化纳的海水加到原油中去，使在低温下的 原油成乳状液，仍能畅流，可以用普通输油管道运送。这是一个有 价值的创造。
5）提出竞争方案4
埋在地下的石油原来是油、气合一的，它们的熔点是很低的， 经过漫长的年代以后，油气才逐渐分离。提出将天然气转换为甲醇 以后再加到原油中，以降低原油的熔点，增加流动性，从而就可以 用普通的管道同时输送原油和天然气。 方案4与方案3相比，不仅不需要运送无用的海水，而且也不必 另外铺设输送天然气的管道。由于采用这一方案，仅管道铺设费就 节省了近60亿美元，比方案3省了一半。
3. 系统的分类
1) 自然系统与人造系统 2) 实体系统与概念系统 3) 动态系统与静态系统 4) 控制系统与行为系统 5) 开放系统与封闭系统
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二、系统工程
1. 系统工程的定义 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，是一种对所有系统都具有普遍意义 的方法。
3)KJ法（卡片法）
把一个个信息做成卡片，将这些卡片摊在桌子上，观 察其全部，把有“亲近性”的卡片集中起来合成为子问题， 依次做下去，最后求得问题整体的构成。 _CEEE
6. 系统分析应用实例
—— 阿拉斯加原油输送方案的系统分析 1）任务和环境
要求每天运送200万桶。油田处在北极圈内，海湾长 年处于冰封状态，陆地更是常年冰冻，最低气温达零 下50℃。
一、系统
二、系统工程
三、系统分析
参考书：
周华任，姚泽清，杨满喜等．系统工 程．北京 : 清华大学出版社, 2011
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一、系统
1. 定义 系统是由两个或两个以上的要素组成的，每个要 素具有不同的特征，并按照一定的要求构成一个整 体。例如，社会，电力系统，人体等等。 系统的三个基本特征： 1) 系统是由若干元素组成的； 2) 各元素相互作用、相互依赖； 3) 由于元素间的相互作用，使系统作为一个整体 具有特定的功能。
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2.系统的特性
（1）整体性：任何一个要素不能离开整体去研究，要素之 间的联系和作用也不能脱离整体去考虑。 （2）层次性：系统作为一个整体，可以分解为一系列的子 系统，并存在一定的层次结构。 （3）相关性：组成系统的要素是相互联系、相互作用的。 相关性说明这些联系之间的特定关系和演变规律。 （4）目的性：为达到既定的目的，系统都具有一定的功能， 而这正是区别这一系统和那一系统的标志。 （5）适应性：任何一个系统都存在于一定的物质环境中， 不能适应环境变化的系统是没有生命力的。 _CEEE
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2.系统工程的特点
(1) 研究方法上的整体化：把研究对象看作一个系统整体， 同时把研究过程也看作一整体。 (2) 技术应用上的综合化：一个复杂系统的实现，几乎都 是多科学技术的综合应用。综合应用各种科学技术， 可以创造出新型的技术综合体。 (3) 管理科学化：一个工程往往存在两个过程：工程技术 过程、工程管理过程。 管理工作对促进科学技术的发展，提高效率和合 理利用资源有着十分重要的意义。只有科学的管理， 才能充分发挥技术的效能，和取得最佳的经济效果。
（2）系统分析的步骤
1）明确问题与确定目标 2）搜集资料，探索可行方案 3）建立模型 4）综合评价 5）检验和核实
_CEEE
5. 系统分析的方法
1)目标---手段分析法
将要达到的目标和所需要的手段按照系统展开，一级 手段等于二级目标，二级手段等于三级目标，依次类推。
2)因果分析法
它是利用因果分析图来分析影响系统的因素，并从中 找出产生某种结果的主要原因的一种定性分析方法。
_CEEE
3. 系统工程的形成与发展
我国战国时期（公元前2501年）秦国太守李冰父子主
持修建驰名中外的都江堰水利工程就是运用系统概念 的一项突出事例。
“阿波罗”登月计划的实现
1969年，“阿波罗”登月计划的实现，是系统工程 的光辉成就，它标志着人类在组织管理技术上迎来了 一个新时代。“阿波罗”飞船和“土星五号”运载火 箭，有860多万个零部件，有众多的子系统。各子系统 之间纵横交错，相互联系，相互制约。由于使用了系 统工程的理论和方法，结果提前 2年将 3 名宇航员送到 月球。 _CEEE
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（2）切克兰德的“调查学习”模式
切克兰德 “调查学习”模式的步骤： 1）不良结构系统现状说明 2）弄清关联因素 3）建立概念模型 4）改善概念模型 5）比较 6）实施
_Cຫໍສະໝຸດ BaiduEE
三、系统分析
1. 系统分析的定义
对一个系统内的基本问题，采用系统分析 方进行分析研究，其具体内容包括研究领导者 意图，明确主要问题，确定系统目标，提出可 行方案，建立系统模型，进行定性与定量相结 合的分析，全面评价和优化可行方案，从而为 领导者的科学决策提供可靠的依据。
1）时间维__从规划到更新，可分为六个阶段：
规划阶段、方案阶段、研制阶段 生产阶段、运行阶段、更新阶段
2 ）逻辑维 __ 运用系统工程方法进行思考、分析、 解决问题：
明确问题、选择目标、系统综合、系统分析 方案优化、做出决策、付诸实施
3）知识维__指在完成上述各种步骤所需要的有关 专业知识和管理知识，包括科学技术、工程技 术、经济学、法律、数学、管理科学、环境科 学、信息技术等方面的知识。
这个例子同时也说明了系统分析人员的工作性质和应 具有的知识结构，以及系统分析工作与专业工程技术工作 之间相辅相成的关系。 _CEEE
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2.系统分析要素 系统分析要素：目标、可行方案、 费用、模型、效果、准则和结论。
系统分析是在明确目标的前提下， 提出可行方案，建立模型，进行效果 费用分析，根据准则进行综合评价， 最后得出结论。
_CEEE
3. 系统分析的原则 （1）内部因素与外部因素相结合 （2）当前利益与长远利益相结合 （3）局部效益与总体效益相结合 （4）定性分析与定量分析相结合 （5）协调性原则 （6）客观性原则
4. 系统工程方法
系统工程通常把系统分为良结构系统和 不良结构系统：
良结构系统：偏重工程，机理明确，硬 系统，可用数学模型描述，定量方法，霍尔 的三维结构。
不良结构系统：偏重社会，机理尚不清 楚，软系统，难以用数学模型描述，定性方 法，切克兰德的“调查学习”模式。
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（1）霍尔的三维结构
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4. 系统分析的要点与步骤
（1）系统分析的要点 系统分析是运用逻辑思维推理的方法对问 题进行分析，在分析时要通过问一系列的 “为什么”，使问题得到圆满的解答，即：
项目 目的 对象
时间
地点 人 方法
为什么 应该如何 5W1H 为什么提出这个问题？应提什么？ What 为什么从此入手？ 应找哪个？ Why 为什么在这时做？ 应何时做？ When 为什么在这里做？ 应在何处做？Where 为什么由此人做？ 应由谁做？ Who 为什么这样做？ 如何去做？ How _CEEE
2）提出竞争方案
方案1：由海路用油船运输； 方案2：用带加温系统的油管输送。
3）决策人员的处理策略
考虑到安全和供油的稳定性，暂把方案2作为参考方 案做进一步的细致研究，为规划做准备。 _CEEE
4）提出竞争方案3
把含有10%～20%氯化纳的海水加到原油中去，使在低温下的 原油成乳状液，仍能畅流，可以用普通输油管道运送。这是一个有 价值的创造。
5）提出竞争方案4
埋在地下的石油原来是油、气合一的，它们的熔点是很低的， 经过漫长的年代以后，油气才逐渐分离。提出将天然气转换为甲醇 以后再加到原油中，以降低原油的熔点，增加流动性，从而就可以 用普通的管道同时输送原油和天然气。 方案4与方案3相比，不仅不需要运送无用的海水，而且也不必 另外铺设输送天然气的管道。由于采用这一方案，仅管道铺设费就 节省了近60亿美元，比方案3省了一半。
3. 系统的分类
1) 自然系统与人造系统 2) 实体系统与概念系统 3) 动态系统与静态系统 4) 控制系统与行为系统 5) 开放系统与封闭系统
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二、系统工程
1. 系统工程的定义 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，是一种对所有系统都具有普遍意义 的方法。
3)KJ法（卡片法）
把一个个信息做成卡片，将这些卡片摊在桌子上，观 察其全部，把有“亲近性”的卡片集中起来合成为子问题， 依次做下去，最后求得问题整体的构成。 _CEEE
6. 系统分析应用实例
—— 阿拉斯加原油输送方案的系统分析 1）任务和环境
要求每天运送200万桶。油田处在北极圈内，海湾长 年处于冰封状态，陆地更是常年冰冻，最低气温达零 下50℃。