复杂技术项目管理的系统思维与系统工程方法

对经典理论的质疑
对事物微观层次部分的认识不等于对组成 高层次时所涌现出来的整体特性的认识。 生物和人类社会表现出的自组织和整体 “涌现”的现象是复杂的，是不能用机械 运动理论描述和解释的。
贝塔朗菲：《一般系统论》
“The whole is more than the sum of parts”is simply that constitutive characteristics are not explainable from the characteristics of isolated parts. 任何系统都是一个有机的整体，它不是各个部分的 机械组合或简单相加。 通过系统各组成部分之间以及与环境之间的相互作 用，系统可以涌现出各组分在孤立状态下所没有的 新质，从而保持不断的进化。
NASA Systems Engineering Handbook & University Systems Engineering Textbook
NASA Systems Engineering Handbook， 1995 Systems Engineering fundamentals Textbook: 《Systems Engineering Principle and Practice》， 2003 Systems Engineering Foundations The System Process Systems Engineering Management The Project Cycle for Major NASA Systems Systems Engineering Management Needs Analysis Textbook: 《 Systems Engineering Management 》 Introduction to Systems Engineering Systems Engineering Process Systems Engineering Management System Design requirements Design Methods and tools Design Review and Evaluation
• Systematic Project/Program
Systems Engineering --系统工程方法
系统工程方法从需求出发，综合多种专业技术， 通过分析—综合—试验的反复迭代过程，开发 出一个整体性能优化的系统。
系统工程方法既应用于技术过程也应用于管理 过程。系统工程方法应用于管理过程称为系统 工程管理。
Systems Analysis and Modeling
Software Systems Engineering
SE Decision Tools
Organization For SE
Supplier selection and Control
“系统工程”
“**是复杂的系统工程” - Systematic project 总体设计部的实践，体现“系统工程”方法。
组织机构管理、项目管理、系统工程管理
• 项目管理是组织机构的任务管理 • 系统工程管理是项目的技术管理
组织机构管理
系统工程管理 工作分解结构 需求和功能分析 系统设计 系统验证 工程专业综合 系统工程计划与控制 设计评审 技术状态控制 项目管理 工作分解结构 项目计划与控制 人力资源管理 成本管理 合同/采购管理 产品保证 沟通管理 风险管理
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项目管理模式
特定任务和周期的资源与过程管理 技术指标、成本、进度三要素优化的目标 项目经理和集成化的项目团队 大型复杂技术项目的矩阵组织
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大型复杂技术项目的矩阵管理
职能 职能 专业 专业 A B A B 项目A 项目B 项目C 项目D
中国航天型号管理
• 中国航天型号任务同样具有独特性和阶段 性特点，航天型号任务就是项目，航天型 号管理就是项目管理。 • 目前的现实是在成本、进度和性能指标三 要素中强调性能指标和任务成功。
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人 外协 设备
器件 材料
技术
管理
任务/ 环境
环境复杂性
技术复杂性
世界政治、经济、军事形 怎样才能综合集成多种专 势的动荡； 业技术，精细协调界面关 系，获得一个整体性能优 科学技术迅速发展。 化的产品？ 国内政治和经济体制改革 逐步深入，社会文化、政 策、法规、任务需求、物 如何控制那些处于时代前 质条件、技术保障的变化。 沿新技术的风险，保证产 品满足使用要求？ 上层机构的管理模式、指 令要求、资源配置的改变。
《系统科学》
系统科学是通过揭露和克服还原论的片面性和局限性而发展起来的。
“系统科学的基本思想以这样一个基本命题为前提：系统是一切事
物的存在方式之一，因而都可以用系统的观点来考察，用系统的方 法来描述” 。 系统科学是关于整体性的科学。 系统科学是研究演化的科学。 系统复杂性,即涌现、自组织、自适应、演化等系统复杂性特征， 特别是宏观演化规律的微观机制是系统科学研究的核心。
三、复杂技术项目管理
项目
具有独特的目标，在一定阶段内完成的工作。 在计划进度约束和预算范围内，按照性能指 标要求完成任务。 ---性能指标、进度、成本三要素的优化
项目管理的内容
范围管理: 建立和控制工作分解结构 时间管理：制订和控制计划进度 质量管理：实施质量保证和质量控制 团队管理：团队的建立、激励和评价 成本管理：评估成本、制订预算和成本控制 采办管理：采办计划、实施和管理 风险管理：风险策划、识别、评估和控制 沟通管理：正确信息在正确时间到达正确位置 综合管理：综合管理各项工作的过程和活动。
Concept Exploration and Definition
Advanced Development Engineering Design Integration and Evaluation Production Operation and Support
Integrating Engineering Specialties
系统的观点和方法
系统观点是整体和演化的观点：系统是由 相互关联的部分组成的整体，在适应环境 中发展演化。 系统方法是实现整体能力的方法：从整体 出发,分解集成，实现整体能力优化。
Systems Science
• Systems Thinking 系统思维应用于管理 • Systems Engineering 系统思维在工程领 域的应用。
Systems Engineering 与“系统工程”
国外 Systems Engineering 标准
MIL-STD-499A（1974）
Systems Engineering : A logical sequence of activities and decisions that transforms an operational need into a description of system performance parameters and a preferred system configuration.
用还原方法揭示出来原子、中子、质子、电子，以至 基本粒子结构的“夸克模型”帮助我们对物质世界的 组成有了非常清澈的认识。 牛顿运动定律看起来是如此完美，以至于可以对极其 广泛的自然现象，从天体运行到物体运动，做出准确、 圆满的解释。
还原论
（Reductionism）
Reductionism ： a complex system is nothing but the sum of its parts, and that an account of it can be reduced to accounts of individual constituents. 整体等于部分之和。 事物高层次的行为规律完全决定于低层次的特征， 只要把研究对象还原到某个基本层次，就能够认 识事物的整体功能。或者说，部分决定整体。
“系统工程”是一种对所有‘系统’都具有普遍意 义的科学方法” 。 “系统工程是广义的系统分析”。
“系统工程学-包括系统科学、理论、方法和应用”
国内大学典型系统工程教材内容
研究生教材： 系统工程学，2007 （Systems Engineering) 复杂系统与系统科学 系统工程理论 系统工程方法论 大学教材：系统工程 方法与应用，2005 大学教材： 系统工程方法论，2004 系统科学概述 系统工程思想 层次分析法 系统与系统论 系统科学 系统科学方法论
二、系统、系统思维与系统工程
什么是系统 (System) 什么是系统思维 (Systems Thinking ) 什么是系统工程 (Systems Engineering)
系统
Bertalanffy：《General system theory 》 A system can be defined as a set of elements standing in interrelations. 系统是相互关联的元素组成的整体。 系统=元素 + 关系
机械论
（Mechanism）
Mechanism ： natural wholes (principally living things) are like complicated machines or artifacts, composed of parts lacking any intrinsic relationship to each other. 大自然的内在联系机制是简单的，一切运动都可 以描述为机械运动的线性组合; 生命和社会发展的各种运动形式也可以用机械运 动的法则去解释；
系统模型化原理
灰色理论及应用
系统工程方法：hall结构、运筹学、系 统分析、网络分析
系统优化 开放的复杂巨系统及其方法论 研讨厅体系方法论 系统复杂性科学
投入产出分析 Petri 网 系统动力学 系统仿真及管理实验 系统评价 决策理论 系统工程在人口领域应用
系统辨识方法 系统动态优化
系统工程 =
• • • • Systems Systems Systems Systems Science. Analysis, Thinking, Engineering,
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管理复杂性
• 怎样合理利用资源，降低管理风险，在满 足指标、缩短周期、降低成本、保证质量 完成当前任务的基础上，同时保持未来的 可持续发展能力？ • 怎样适应人的价值观多元化变化，凝聚群 体创造力？ • 怎样在面对复杂问题时避免 “头痛医头”、 “顾此失彼”的应付式处理方式？
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九十年代的启示 航天项目管理是复杂性管理，必须采 用系统的观点和方法。
许国志：《系统科学》
系统是由相互制约的各个组成部分组成的 具有一定功能的整体。 系统功能由结构（元素、关系）和环境共 同决定。
系统 = 元素 + 关系 + 环境
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近代科学
由伽利略、笛卡儿、牛顿等科学家开创的近代科学体 系奠定了现代科学技术发展的基础，带来了人类社会 的空前文明和繁荣。
复杂技术项目管理的 系统思维与系统工程方法
Systems Thinking & Systems Engineering In Complex Technical Project management
一、中国航天 九十年代失利的启示
-- 复杂技术项目管理的复杂性
发射场质量问题
• 低水平、重复性故障（漏电、漏气、漏油， 多余物） • 人为责任事故 • 小改出大错 • 器件失效 • 管理问题
一系列逻辑相关的活动和决策，它把使 用要求变为一组系统性能参数和一个适当 的系统配置。
Systems Engineering
(国际系统工程协会, 2006)
系统工程是一种保证系统成功实现的跨学科方
法。
系统工程定义用户需求，集成多种专业技术，通 过从概念到产品到应用的过程，提供一个满足使用 要求的系统产品。