新 第3章(2012-1-29)

2 软系统方法论(切克兰德方法论)



一、软系统方法论的提出 英国的系统工程学者切克兰德（Chekland）把 霍耳的系统工程方法论称为硬系统思想或硬系 统方法论（hard system thinking/hard system methodology HST/HSM）， 他自己则提出一种软系统思想或称软系统方法 论（soft system thinking/soft system methodology, SST/SSM）。
第3章 系统工程的方法论
系统工程方法论主要指的是：如何用系统工程来解 决实际问题的工作流程和实际步骤。 一、霍尔三维结构模型 二、软系统方法论 三、综合集成法 四、物理-事理-人理系统方法论
系统工程方法论
最具代表性的 系统工程方法论有:
霍尔“三维结构 ” 并行工程 综合集成方法

• 切克兰德的“学习调查” 法 • 物理—事理—人理（WSR）
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a11 a12 a13 a14 a15 a16 a17 a21 a22 a23 a24 a25 a26 a27 a31 a32 a33 a34 a35 a36 a37 a41 a42 a43 a44 a45 a46 a47 a61 a62 a63 a64 a65 a66 a67
5.运行阶段 代表一项具体的管理活动 a51 a52 a53 a54 a55 a56 a57
装修三维图中的逻辑维
1．明确问题：在上述时间维的每一个阶段都有非常清 楚解决的问题是什么； 如：上述4材料购置阶段。每次去建材超市提前要有 一个大概的购置材料单，以购买瓷砖为例子。材料 单上写下来。这样去超市问题会非常明确。当然在 不明确的时候，可以多看几种材料，看地板、看吊 顶、看家具等等。不过这种效率一般比较低，因为 问题太分散。（A41) 论坛上问题：“铺地砖好呢还是铺地板好呢？” 这是问题还没有明确时候的困惑

2．选定目标：将上述问题更进一步明确化； 如：上述4材料购置阶段，经过几次的超市光 顾，准备购买波化砖。 在论坛上经常能看到TX的提问：“那种砖比 较好啊？请给出建议。”(A42) 这就是刚开始装修的时候寻求目标的一种方 式。

3．方案综合：对选定的目标进行多种方案预 算 如：在确定购买玻化砖以后，要进行不同颜 色、不同品牌、不同规格、不同价格的方案 列表综合。所以去建材超市的时候，最好能 够带上一个有表格的记事本。将品牌、价格 、型号、规格、颜色等作一个记录。（A43）

2．装修知识：主要是指对施工工艺和流程的 了解，当然也包括验收标准等等。 这些知识了解的越多，相对业主来讲，在装 修的过程中占有的主动权利就越大。这一点我 深有体会，可以说装修期间我对装修知识的了 解非常的少。当时装修的事情一下子涌过来， 根本来不及思考更多的东西。
3．法律法规：国家对消费者的权益保障法等等 之所以把这个列入到知识维里，我认为与目前 的市场不规范有关系。因为在装修的整个过程中， 可能要与上千人因装修而擦肩。与商家过招的时 候，更是信息不对等。碰撞是难免的。当你作为 消费者的权益受到侵害的时候，寻求相应的法律 法规的帮助是必要的。
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基于 “三维结构”模型的 系统工程过程系统
国内外许多事例表明，运用科学的系统工程过程系 统管理方法，决策的可靠性可提高一倍以上，节约时间 和总投资平均在15%以上，而用于管理的费用一般只 占总投资的3%～6%。 在规划和方案探索阶段，只花去装备寿命周期费用 的极少部分，但确定了装备一生要花费用的70%； 全面工程研制之前，花费的费用占到寿命周期费用 的3%，但固定了寿命周期费用的85%； 研制结束时，装备寿命周期费用已被基本固定。
第三维坐标知识维
装修系统霍尔（A.D hall）三维结构图的第三维坐标知 识维主要涉及到装修整个过程中用到的知识面。我初 步设了三方面的内容：合同管理、装修知识、法律法 规。 1．合同管理：主要指签订装修合同。 有的朋友在装修的时候没有签订装修合同，他们这 样作有他们的道理。但我认为用合同来约束各自的承 诺最后的风险相当比较小。后面会用风险法分析装修 合同。
Fra Baidu bibliotekSystem Engineering
1、从众多要素中找出关键 要素或影响大的要素
软系统方法论
问题及其环境的 识别与表达 根底定义 比较* 寻求改善途径 选择 设计 实施
2、从多种认识中找 出比较一致的想法
建立概念模型 (目标系统概念化)
希望出现的目标 或结果
评估
软系统与硬系统的方法论比较
硬系统方法论 软系统方法论
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装修系统霍尔（A.D hall）三维 结构图

装修三维图中的时间维： 根据装修的时间顺序分为几个重要的阶段。 1．收房验房 ：从kfs那里接过自己购买的房子，检查 是否符合购买时候合同上约定的项目。如果有问 题， 要求kfs修补。 2．选择公司：收房以后，选择施工方式非常重要，自 己决定选择施工队、装修公司、或者自己找工 人。以 后有可能装修DIY；
知物之善 良结构 目标确定 状态辨识 二元论 数学模型 最优化 问题解决 最优方案 客观评价
知理之善 劣结构 目标模糊 共识、沟通 多元论 概念模型 准优化 状态改善 改革方案 主观评价
3 综合集成法


面向复杂巨系统的定性定量综合集成法 （metasynthesis） 综合集成的实质是专家经验、统计数据和信 息资料、计算机技术三者的有机结合，构成 一个以人为主的高度智能化的人－机结合系 统，发挥这个系统的整体优势，去解决复杂 的决策问题。
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霍尔管理矩阵
运用SE知识，把三维结构中的六个时间阶段和七个 逻辑步骤结合起来，便形成所谓霍尔管理矩阵如下：
逻辑维（步骤） 明 确 问 题 时间维（阶段） 1.规划阶段 2.方案阶段 3.研制阶段 4.生产阶段 6.更新阶段 1 2 选 择 目 标 3 系 统 综 合 4 系 统 分 析 5 方 案 优 化 6 作 出 决 策 7 付 诸 实 施
物理 主要涉及物质运动的规律，通常要用到自然科学 知识，回答有关的物是什么，能够做什么，它需 要的是真实性。
事理 是做事的道理，主要解决如何安排、运用这些物，通常用 到管理科学方面的知识，回答可以怎样去做。 人理 是做人的道理，主要回答应当如何做。处理任何事和物都 离不开人去做，以及由人来判断这些事和物是否得当，并且 协调各种各样的人际关系。通常要运用人文和社会学科的知 识去处理各种社会问题，人理常常是主要内容。
知识维：指在完成上述各 知识维（科学技术） 阶段和各步骤所需要的各 种专业知识和管理知识。
环境科学 社会科学 工程技术 计算机科学 管理科学 经济 法律 规划阶段 方案阶段 研制阶段 生产阶段 运行阶段 更新阶段
逻辑维：每个阶段需进行的工 作步骤，是运用系统工程方法 进行思考、分析和解决问题应 遵循的一般程序。
基于 “三维结构”模型的
系统工程过程系统
在这个过程系统中，每一阶段都有自己的管理内容和管理目
标，每一步骤都有自己的管理手段和管理方法，彼此相互联系，
再加上具体的管理对象，组成了一个有机整体。 霍尔管理矩阵可以提醒人们在哪个阶段该做哪一步工作，同 时明确各项具体工作在全局中的地位和作用，从而使工作得到合 理安排。 把系统工程过程系统运用于大型工程项目，尤其是探索性强、 技术复杂、投资大、周期长的“大科学”研究项目，可以减少决 策上的失误和计划实施过程中的困难。
逻辑维（方法步骤）
A B C D
E
F
G
时间维：从规划到更新，按 时间顺序排列的SE全过程。
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霍尔系统工程方法的时间维
霍尔系统工程方法的时间维表示任何系统工程活动最先从规
划开始，从系统规划开始到系统更新共分为七个阶段，任何研究工 作都在其中的某一阶段，且每一阶段有对应的研究任务。
（1）规划阶段——调查研究、明确研究目标，提出自己的设想
统计数据 信息资料
系统运行
决策 部门 系统评价 提出问题 形成判断 建模仿真 分析优化 结果分析 综合集成 结论 建议
专家体系
图 从定性到定量综合集成方法工作程序
4 物理—事理—人理系统方法论
WSR是“物理(Wuli)一事理(Shili)一人理(Renli)方法论” 的简称，是中国著名系统科学专家顾基发教授和 朱志昌博士于1994年在英国HULL大学提出的。它 既是一种方法论，又是一种解决复杂问题的工具。

上述只是以瓷砖为例来说明逻辑维的各个阶段。其 他装修主材料的购置过程也是如此。不管我们有意 识还是无意识，都要经历这个过程。去年装修的时 候，上述的每一个问题我都遇到过，选择、比较、 方案确定、最后决策等等。整个过程中的困惑、迷 茫、没有头绪常常折磨着我。这个装修过程真的是 需要考虑的因素太多，大家在装修的时候，大多少 业主精疲力竭是很正常的现象。象清风幽莲那种快 乐装修，是我最后“物语”的最后题目了。如何才 能做到轻松、快乐装修。


4．系统分析：这个主要将个部分预算与整体装修 预算协调起来 如：购买玻化砖预计投资多少money。占总装修 费用的百分之几。（A44） 5．方案选择：根据上面4的资金情况，初步确定选 择2到3个方案。 如：颜色查不多的玻化砖价格比较高的有：诺贝 尔、东鹏、西班牙等。如果这些购买不超出你的预 算。可以作为备选方案。如果资金有限，可以选购 中档的砖。（A45）
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霍尔“三维结构”模型
20世纪60～70年代具有代表性的SE方法论。 1、霍尔的三维结构（1969年提出） 将系统的整个管理过程分为前后紧密相连 的六个阶段和七个步骤，并同时考虑到为完成 这些阶段和步骤的工作所需的各种专业管理知 识。三维结构由时间维、逻辑维、知识维组成， 如图示：
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霍尔“三维结构”模型

3．装修风格设计：自己的装修是欧式风格 、中式风格、古式风格或者现代风格等。 4．材料购置：根据自己装修设计风格，选 购相应的材料； 5．施工阶段：将设计的蓝天变为现实的过 程。这个又可以分更细一点，如水电木瓦 油等；也可以根据此列一个施工阶段霍尔 三维结构图； 6．工程验收：施工完毕要根据国家相关的 验收标准对装修工程进行验收； 7．配饰入住：是装修的最后阶段。

6．决策阶段：从备选方案里最后选定一种方案。 作决策的时候，最好能有多人参与。 如：上述三种备选砖诺贝尔、东鹏、西班牙。最 后只能选一种的时候，要大家对三款作出最后的比 较。这时候的决策不是在众多砖中选择。（A46） 7．设计设施：具体到装修施工的实践中 如：买回来砖以后，就可以铺砖了。（A47）
上6个步骤，转入下一个阶段。
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霍尔系统工程方法的时间维
注意

在实践工作中，系统综合、系统分析和系 统优化存在循环、不断递进的过程，即在系统 分析和系统优化的过程中可能产生系统方案， 或者对模型进行修正。
系统综合
系统分析
系统优化
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第三节 霍尔系统工程方法的时间维 霍尔系统工程方法的专业维指解决一个 系统工程问题，需要有相应专业知识。 一般来讲，进行某项系统工程研究，研 究工作者应具备法律、经济、管理科学、社会 科学、环境科学、信息技术和相应的工程技术， 才能有效地进行系统工程的研究，解决相应的 问题。
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霍尔系统工程方法的时间维

【案例】
两点之间的交通运输方式的选择
（内容略）

【案例分析】 （1）时间维：从道路“规划研究”开始…… （2）专业维：要求参加问题研究人员要有“经济学、社会学、 工程学、心理学、法学、环境科学”等方面的知识……. （3）逻辑维：按照逻辑维要求开展研究工作，具体为“明确 问题系统指标分析系统综合系统分析系统优化系 统决策系统实施”
和初步方案，制定系统工程活动的方针、政策或规划。 （2）计划阶段——根据规划阶段所提出的设计思想和初步方案， 提出具体的计划方案和选择一个最优方案。 （3）研制阶段——以计划为指南，实现系统的试制方案，并
制定生产计划。
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霍尔系统工程方法的时间维
（4）系统分析——系统分析是应用系统工程技术，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，或者 说是挑选出最好的满足系统目标的方案。 （6）系统决策——由决策者从多个优选方案中选择一个 方案进行实施，当然，选择的方案不一定是最优方案。 （7）系统实施——对已选方案进行实施、修改，完善以