系統(tǒng)工程理論與方法論課件

第二章SE理論與方法論第一節(jié)SE理論第二節(jié)SE基本工作過程1第二章SE理論與方法論第一節(jié)SE理論1系統(tǒng)理論包括：

1、老三論（形成于20世紀(jì)四十年代）：一般系統(tǒng)論、控制論和信息論。2、新三論（形成于20世紀(jì)七十年代）：耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同論和突變論。3、其他理論：運籌學(xué)、高等數(shù)學(xué)、集合論等等第一節(jié)系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)2系統(tǒng)理論包括：第一節(jié)系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)2系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)及其工具一般系統(tǒng)論控制論運籌學(xué)信息論發(fā)展（理論基礎(chǔ)）耗散結(jié)構(gòu)理論協(xié)同學(xué)突變論……集合論3系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)及其工具一般系統(tǒng)論控制論一般系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)及突變論等是系統(tǒng)理論的重要內(nèi)容和SE的理論基礎(chǔ)4一般系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)及突變論等是1、一般系統(tǒng)論（generalsystemtheory)創(chuàng)始人：美籍奧地利理論生物學(xué)家L.V貝塔朗菲1945年發(fā)表《關(guān)于一般系統(tǒng)論》研究復(fù)雜系統(tǒng)一般規(guī)律的學(xué)科

51、一般系統(tǒng)論（generalsystemtheory)

一般系統(tǒng)論的產(chǎn)生背景：本世紀(jì)初，物理學(xué)、力學(xué)、化學(xué)等已得到深入發(fā)展、學(xué)科體系已趨于完整。生物學(xué)卻仍處于一種想象，試驗的階段。例如，生命的起源、生命的本質(zhì)等問題，就存在兩種激烈爭論的觀點6一般系統(tǒng)論的產(chǎn)生背景：本世紀(jì)初，物理學(xué)、力學(xué)、化學(xué)等已得到機械論與活力論機械論觀點：認(rèn)為生物體應(yīng)像機械體一樣服從物理學(xué)、化學(xué)所闡明的各種規(guī)律，也就是說，把生命問題簡化為物理和化學(xué)問題，純粹用物理原因和化學(xué)原因來說明一切生命的生理現(xiàn)象和心理過程。------無法說明生命體的統(tǒng)一性.活力論觀點：認(rèn)為不能把生命現(xiàn)象簡單地歸結(jié)為物理與化學(xué)過程，但卻用“超自然的活力”來解釋生命現(xiàn)象，認(rèn)為有機界和無機界之間有一道不可逾越的鴻溝，支配生物體的是一種超物質(zhì)力量。有機體7機械論與活力論機械論觀點：認(rèn)為生物體應(yīng)像機械體一樣服從物理學(xué)有機體美藉奧地利生物理論專家貝塔朗菲等人不滿于機械論和活力論的解釋，提出有機體概念，強調(diào)要從整體關(guān)聯(lián)角度看問題。后來，“有機體”概念被進(jìn)一步發(fā)展為“一般系統(tǒng)論”。8有機體美藉奧地利生物理論專家貝塔朗菲等人不滿于機械論和活力論

一般系統(tǒng)論堅決反對活力論與機械論1、反對簡單相加的觀點，認(rèn)為系統(tǒng)不是簡單地等于各部分之和；2、反對機械觀點，認(rèn)為有機整體各部分的關(guān)系不能用機械關(guān)系來解釋；3、反對被動反應(yīng)觀點，即生物活動不是受環(huán)境刺激作出簡單信息，而是具有自調(diào)功能的活動，有機體對于環(huán)境的干擾具有調(diào)節(jié)能力。9一般系統(tǒng)論堅決反對活力論與機械論92、信息論信息論產(chǎn)生于20世紀(jì)40年代末，主要創(chuàng)立者是美國的數(shù)學(xué)家香農(nóng)（C.E.Shannon）和維納。（信息科學(xué)）研究對象：信息研究內(nèi)容：信息的運動規(guī)律和應(yīng)用方法研究工具：計算機、光導(dǎo)纖維研究目標(biāo)：擴展人類的信息功能。102、信息論信息論產(chǎn)生于20世紀(jì)40年代末，主要創(chuàng)立者是什么是信息

香農(nóng)對信息的定義：不確定性的減少即：信息量是把某種不確定性趨向于確定的一種度量，信息量的大小取決于消息的不確定減少程度，不確定減少程度越大，則信息量越大；不確定減少程度小則信息量越少。消息與信息的關(guān)系？

判斷：消息等同于信息？

——消息是信息的攜帶者，但并非每條消息都帶有信息，或帶有同等信息量的信息11什么是信息香農(nóng)對信息的定義：不確定性的減少例：到會場找人消息A：某人在會場里消息B：某人在會場的偶數(shù)排消息B所含的信息量比消息A大，因為消息B更容易減少不確定性。12例：到會場找人12信息論的基本思想

信息論：是一門研究信息傳輸和信息處理一般規(guī)律的學(xué)科。信息論起源于通訊理論。信息論的基本思想：通訊和控制系統(tǒng)：信息的傳輸和加工處理系統(tǒng)；系統(tǒng)的運動：信息變換過程，通過系統(tǒng)內(nèi)部的信息交流使系統(tǒng)維持正常的有目的的運動。系統(tǒng)，在信息論的框架中，是一個進(jìn)行信息變換和信息處理的機構(gòu)。13信息論的基本思想信息論：是一門研究信息傳輸和信息處理一般規(guī)信息論的類型狹義信息論：即香農(nóng)信息論。主要研究消息的信息量、信道（傳輸消息的通道）容量以及消息的編碼問題。一般信息論：主要研究通訊問題，但還包括噪聲理論、信號濾波與預(yù)測、調(diào)制、信息處理等問題。廣義信息論：不僅包括前兩項的研究內(nèi)容，而且包括所有與信息有關(guān)的領(lǐng)域。14信息論的類型狹義信息論：即香農(nóng)信息論。主要研究消息的信息量、3、控制論（Cybernatics）概念：控制論是以研究各種系統(tǒng)共同存在的控制規(guī)律為對象的一門科學(xué)。包括系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案、穩(wěn)定性、最優(yōu)化、建模及簡化等。標(biāo)志：維納于1948年出版了《控制論》一書發(fā)展：經(jīng)典控制論——現(xiàn)代控制論——大系統(tǒng)控制理論153、控制論（Cybernatics）概念：控制論是以研究各種4、

“新三論”等新的系統(tǒng)理論耗散結(jié)構(gòu)理論協(xié)同學(xué)突變論164、“新三論”等新的系統(tǒng)理論耗散結(jié)構(gòu)理論165、運籌學(xué)運籌學(xué)形成于二戰(zhàn)期間。運籌學(xué)（Operationalresearch，OR）是為領(lǐng)導(dǎo)機關(guān)對其控制下的事務(wù)、活動采取策略而提供定量依據(jù)的科學(xué)方法；是在實行管理的領(lǐng)域，運用數(shù)學(xué)的方法，對需要進(jìn)行管理的問題進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃、做出決策的一門應(yīng)用學(xué)科。175、運籌學(xué)運籌學(xué)形成于二戰(zhàn)期間。17運籌學(xué)的主要內(nèi)容運籌學(xué)數(shù)學(xué)規(guī)劃對策論決策論…線性規(guī)劃非線性規(guī)劃動態(tài)規(guī)劃一般線性規(guī)劃整數(shù)規(guī)劃目標(biāo)規(guī)劃排隊論圖論存儲論可靠性理論論18運籌學(xué)的主要內(nèi)容運籌學(xué)數(shù)學(xué)規(guī)劃對策論決策論…線性規(guī)劃非線性規(guī)第二節(jié)系統(tǒng)工程方法論方法（method）是完成一個既定目標(biāo)的具體技術(shù)與工具；方法論（methodology）即關(guān)于方法的理論，是進(jìn)行探索的一般途徑，它高于方法，是對方法使用的指導(dǎo)。19第二節(jié)系統(tǒng)工程方法論方法（method）是完成一個既定目系統(tǒng)工程方法論系統(tǒng)工程方法論是系統(tǒng)工程思考問題和處理問題的一般方法和總統(tǒng)框架；系統(tǒng)工程方法論也是系統(tǒng)工程的基本工作過程的一個體現(xiàn)。20系統(tǒng)工程方法論系統(tǒng)工程方法論是系統(tǒng)工程思考問題和處理問題的一系統(tǒng)工程基本工作過程------霍爾三維結(jié)構(gòu)------切克蘭德方法論21系統(tǒng)工程基本工作過程------霍爾三維結(jié)

規(guī)劃階段

設(shè)計階段

分析階段

運籌階段

實施階段

運行階段

更新階段

運籌學(xué)

控制論

社會科學(xué)

工程技術(shù)

………

邏輯維

知識維

時間維

實施計劃

決策

最優(yōu)化

模型化

系統(tǒng)方案綜合

系統(tǒng)指標(biāo)設(shè)計

擺明問題

霍爾三維結(jié)構(gòu)示意圖

美國學(xué)者A·D·Hall1969系統(tǒng)工程活動矩陣T-L一、霍爾三維結(jié)構(gòu)22規(guī)劃階段設(shè)計階段霍爾三維結(jié)構(gòu)一項復(fù)雜工程，可以從三個方面加以考察時間方面：各項工作在時間上有先后并且互相依賴；邏輯思維方面：圍繞決策的一系列工作相互依存并按一定的邏輯順序展開；知識方面：工程需要多項知識的支撐。23霍爾三維結(jié)構(gòu)一項復(fù)雜工程，可以從三個方面加以考察23（一）時間維規(guī)劃階段設(shè)計階段分析或研制階段運籌或生產(chǎn)階段系統(tǒng)實施或安裝階段運行階段更新階段24（一）時間維規(guī)劃階段24上述7個階段是按時間先后順序排列的，故稱之為“時間維”；由于時間維上的每一階段又可細(xì)分為許多相互聯(lián)系的活動，這種劃分又稱為系統(tǒng)工程方法論的粗結(jié)構(gòu)。25上述7個階段是按時間先后順序排列的，故稱之為“時間維”；25案例：三峽工程第一階段：規(guī)劃1919年孫中山《建國方略》：利用三峽的水利資源發(fā)電1946年《薩凡奇計劃》50年代初期林一山為首的長江流域規(guī)劃辦公室26案例：三峽工程第一階段：規(guī)劃26第二階段：初步設(shè)計解決四個方面問題：目標(biāo)進(jìn)行分解和量化；協(xié)調(diào)目標(biāo)，提出實現(xiàn)目標(biāo)的具體的方案；為實現(xiàn)方案在技術(shù)上、經(jīng)濟和社會方面、環(huán)境方面的保障；根據(jù)具體方案，對工程成本費用和效益提出更加詳細(xì)的計算?？偰繕?biāo)：發(fā)電、防洪、供水、航運正常蓄水位：230米、235米；壩址設(shè)在南津關(guān)27第二階段：初步設(shè)計27第三階段：1958年到1993年10月（研制）實施系統(tǒng)工程（生產(chǎn)安裝）之前技術(shù)性很強，工作量最大的階段。需要結(jié)合大批的相關(guān)的工程技術(shù)人員，合作完成。提出實施該系統(tǒng)的詳細(xì)的研制方案；提出詳細(xì)的實施（生產(chǎn)或施工，包括往后各階段）計劃。提出可供施工的藍(lán)圖，包括大壩、船閘、廠房、機電設(shè)備、輸變電工程等方面的各項研究工作以及最終拿出可供施工和生產(chǎn)的圖紙；按照預(yù)想的進(jìn)程和可能性，提出包括庫區(qū)移民以及工廠的搬遷安置、施工進(jìn)度、水輪發(fā)電機組、輔助設(shè)備、輸變電設(shè)備的研究等，進(jìn)而提出何時完成第一期工程和第二期工程、何時全面投產(chǎn)等詳細(xì)的系統(tǒng)的實施計劃。28第三階段：1958年到1993年10月（研制）28第四階段：生產(chǎn)根據(jù)系統(tǒng)研制階段所提出的方案和生產(chǎn)計劃，生產(chǎn)出系統(tǒng)的零部件和所有的設(shè)備和裝置；提出系統(tǒng)的安裝計劃。完成大壩以及全部水工結(jié)構(gòu)的建筑，船閘、廠房的建設(shè)，水輪發(fā)電機組、輸變電設(shè)備、中央控制臺、配電室以及其他各種機電設(shè)備的制造；提出未來的安裝計劃；安置庫區(qū)移民。第五、六、七階段：安裝、運行、更新。29第四階段：生產(chǎn)29時間上可以交叉研制階段可部分進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)階段就可部分安裝，安裝階段可部分進(jìn)行運行。需尋求最佳方案，用計劃協(xié)調(diào)技術(shù)（PERT）、圖解評審技術(shù)（GERT）。30時間上可以交叉30明確問題確定目標(biāo)并據(jù)此設(shè)計評價指標(biāo)體系系統(tǒng)方案綜合模型化（建模預(yù)測未來環(huán)境與效果）最優(yōu)化（方案評比）決策實施計劃（二）邏輯維31明確問題（二）邏輯維31邏輯框架擺明問題確定目標(biāo)系統(tǒng)方案綜合系統(tǒng)分析系統(tǒng)評價實施決策32邏輯框架擺明問題確定目標(biāo)系統(tǒng)方案綜合系統(tǒng)分析系統(tǒng)評價實施決策（三）知識維該維的內(nèi)容表征從事系統(tǒng)工程工作所需要的知識(如運籌學(xué)、控制論、管理科學(xué)等)，也可反映系統(tǒng)工程的專門應(yīng)用領(lǐng)域(如企業(yè)管理系統(tǒng)工程、社會經(jīng)濟系統(tǒng)工程、工程系統(tǒng)工程等)。33（三）知識維該維的內(nèi)容表征從事系統(tǒng)工程工作所需要的知識(如運（四）霍爾三維結(jié)構(gòu)的特點研究方法上的整體性（三維）技術(shù)應(yīng)用上的綜合性（知識維）組織管理上的科學(xué)性（時間維和邏輯維）系統(tǒng)工程工作的問題導(dǎo)向性（邏輯維）34（四）霍爾三維結(jié)構(gòu)的特點研究方法上的整體性（三維）34(P·Checkland)教授80年代中前期問題及其環(huán)境的識別與表達(dá)建立概念模型（目標(biāo)系統(tǒng)概念化）根底定義比較尋求改善途徑評估實施設(shè)計選擇切克蘭德方法論軟系統(tǒng)工程方法論二、切克蘭德方法論35(P·Checkland)教授根底定義比較尋求改善途徑評估實兩種方法論的比較相同點：均為系統(tǒng)工程方法論，均以問題為起點，具有相應(yīng)的邏輯過程不同點不同點：(1)霍爾方法論主要以工程系統(tǒng)為研究對象，而切克蘭德方法更適合于對社會經(jīng)濟和經(jīng)營管理等“軟”系統(tǒng)問題的研究。(2)前者的核心內(nèi)容是優(yōu)化分析，而后者的核心內(nèi)容是比較學(xué)習(xí)。(3)前者更多關(guān)注定量分析方法，而后者比較強調(diào)定性或定性與定量有機結(jié)合的基本方法。

36兩種方法論的比較相同點：36第二章SE理論與方法論第一節(jié)SE理論第二節(jié)SE基本工作過程37第二章SE理論與方法論第一節(jié)SE理論1系統(tǒng)理論包括：

1、老三論（形成于20世紀(jì)四十年代）：一般系統(tǒng)論、控制論和信息論。2、新三論（形成于20世紀(jì)七十年代）：耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同論和突變論。3、其他理論：運籌學(xué)、高等數(shù)學(xué)、集合論等等第一節(jié)系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)38系統(tǒng)理論包括：第一節(jié)系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)2系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)及其工具一般系統(tǒng)論控制論運籌學(xué)信息論發(fā)展（理論基礎(chǔ)）耗散結(jié)構(gòu)理論協(xié)同學(xué)突變論……集合論39系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)及其工具一般系統(tǒng)論控制論一般系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)及突變論等是系統(tǒng)理論的重要內(nèi)容和SE的理論基礎(chǔ)40一般系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)及突變論等是1、一般系統(tǒng)論（generalsystemtheory)創(chuàng)始人：美籍奧地利理論生物學(xué)家L.V貝塔朗菲1945年發(fā)表《關(guān)于一般系統(tǒng)論》研究復(fù)雜系統(tǒng)一般規(guī)律的學(xué)科

411、一般系統(tǒng)論（generalsystemtheory)

一般系統(tǒng)論的產(chǎn)生背景：本世紀(jì)初，物理學(xué)、力學(xué)、化學(xué)等已得到深入發(fā)展、學(xué)科體系已趨于完整。生物學(xué)卻仍處于一種想象，試驗的階段。例如，生命的起源、生命的本質(zhì)等問題，就存在兩種激烈爭論的觀點42一般系統(tǒng)論的產(chǎn)生背景：本世紀(jì)初，物理學(xué)、力學(xué)、化學(xué)等已得到機械論與活力論機械論觀點：認(rèn)為生物體應(yīng)像機械體一樣服從物理學(xué)、化學(xué)所闡明的各種規(guī)律，也就是說，把生命問題簡化為物理和化學(xué)問題，純粹用物理原因和化學(xué)原因來說明一切生命的生理現(xiàn)象和心理過程。------無法說明生命體的統(tǒng)一性.活力論觀點：認(rèn)為不能把生命現(xiàn)象簡單地歸結(jié)為物理與化學(xué)過程，但卻用“超自然的活力”來解釋生命現(xiàn)象，認(rèn)為有機界和無機界之間有一道不可逾越的鴻溝，支配生物體的是一種超物質(zhì)力量。有機體43機械論與活力論機械論觀點：認(rèn)為生物體應(yīng)像機械體一樣服從物理學(xué)有機體美藉奧地利生物理論專家貝塔朗菲等人不滿于機械論和活力論的解釋，提出有機體概念，強調(diào)要從整體關(guān)聯(lián)角度看問題。后來，“有機體”概念被進(jìn)一步發(fā)展為“一般系統(tǒng)論”。44有機體美藉奧地利生物理論專家貝塔朗菲等人不滿于機械論和活力論

一般系統(tǒng)論堅決反對活力論與機械論1、反對簡單相加的觀點，認(rèn)為系統(tǒng)不是簡單地等于各部分之和；2、反對機械觀點，認(rèn)為有機整體各部分的關(guān)系不能用機械關(guān)系來解釋；3、反對被動反應(yīng)觀點，即生物活動不是受環(huán)境刺激作出簡單信息，而是具有自調(diào)功能的活動，有機體對于環(huán)境的干擾具有調(diào)節(jié)能力。45一般系統(tǒng)論堅決反對活力論與機械論92、信息論信息論產(chǎn)生于20世紀(jì)40年代末，主要創(chuàng)立者是美國的數(shù)學(xué)家香農(nóng)（C.E.Shannon）和維納。（信息科學(xué)）研究對象：信息研究內(nèi)容：信息的運動規(guī)律和應(yīng)用方法研究工具：計算機、光導(dǎo)纖維研究目標(biāo)：擴展人類的信息功能。462、信息論信息論產(chǎn)生于20世紀(jì)40年代末，主要創(chuàng)立者是什么是信息

香農(nóng)對信息的定義：不確定性的減少即：信息量是把某種不確定性趨向于確定的一種度量，信息量的大小取決于消息的不確定減少程度，不確定減少程度越大，則信息量越大；不確定減少程度小則信息量越少。消息與信息的關(guān)系？

判斷：消息等同于信息？

——消息是信息的攜帶者，但并非每條消息都帶有信息，或帶有同等信息量的信息47什么是信息香農(nóng)對信息的定義：不確定性的減少例：到會場找人消息A：某人在會場里消息B：某人在會場的偶數(shù)排消息B所含的信息量比消息A大，因為消息B更容易減少不確定性。48例：到會場找人12信息論的基本思想

信息論：是一門研究信息傳輸和信息處理一般規(guī)律的學(xué)科。信息論起源于通訊理論。信息論的基本思想：通訊和控制系統(tǒng)：信息的傳輸和加工處理系統(tǒng)；系統(tǒng)的運動：信息變換過程，通過系統(tǒng)內(nèi)部的信息交流使系統(tǒng)維持正常的有目的的運動。系統(tǒng)，在信息論的框架中，是一個進(jìn)行信息變換和信息處理的機構(gòu)。49信息論的基本思想信息論：是一門研究信息傳輸和信息處理一般規(guī)信息論的類型狹義信息論：即香農(nóng)信息論。主要研究消息的信息量、信道（傳輸消息的通道）容量以及消息的編碼問題。一般信息論：主要研究通訊問題，但還包括噪聲理論、信號濾波與預(yù)測、調(diào)制、信息處理等問題。廣義信息論：不僅包括前兩項的研究內(nèi)容，而且包括所有與信息有關(guān)的領(lǐng)域。50信息論的類型狹義信息論：即香農(nóng)信息論。主要研究消息的信息量、3、控制論（Cybernatics）概念：控制論是以研究各種系統(tǒng)共同存在的控制規(guī)律為對象的一門科學(xué)。包括系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案、穩(wěn)定性、最優(yōu)化、建模及簡化等。標(biāo)志：維納于1948年出版了《控制論》一書發(fā)展：經(jīng)典控制論——現(xiàn)代控制論——大系統(tǒng)控制理論513、控制論（Cybernatics）概念：控制論是以研究各種4、

“新三論”等新的系統(tǒng)理論耗散結(jié)構(gòu)理論協(xié)同學(xué)突變論524、“新三論”等新的系統(tǒng)理論耗散結(jié)構(gòu)理論165、運籌學(xué)運籌學(xué)形成于二戰(zhàn)期間。運籌學(xué)（Operationalresearch，OR）是為領(lǐng)導(dǎo)機關(guān)對其控制下的事務(wù)、活動采取策略而提供定量依據(jù)的科學(xué)方法；是在實行管理的領(lǐng)域，運用數(shù)學(xué)的方法，對需要進(jìn)行管理的問題進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃、做出決策的一門應(yīng)用學(xué)科。535、運籌學(xué)運籌學(xué)形成于二戰(zhàn)期間。17運籌學(xué)的主要內(nèi)容運籌學(xué)數(shù)學(xué)規(guī)劃對策論決策論…線性規(guī)劃非線性規(guī)劃動態(tài)規(guī)劃一般線性規(guī)劃整數(shù)規(guī)劃目標(biāo)規(guī)劃排隊論圖論存儲論可靠性理論論54運籌學(xué)的主要內(nèi)容運籌學(xué)數(shù)學(xué)規(guī)劃對策論決策論…線性規(guī)劃非線性規(guī)第二節(jié)系統(tǒng)工程方法論方法（method）是完成一個既定目標(biāo)的具體技術(shù)與工具；方法論（methodology）即關(guān)于方法的理論，是進(jìn)行探索的一般途徑，它高于方法，是對方法使用的指導(dǎo)。55第二節(jié)系統(tǒng)工程方法論方法（method）是完成一個既定目系統(tǒng)工程方法論系統(tǒng)工程方法論是系統(tǒng)工程思考問題和處理問題的一般方法和總統(tǒng)框架；系統(tǒng)工程方法論也是系統(tǒng)工程的基本工作過程的一個體現(xiàn)。56系統(tǒng)工程方法論系統(tǒng)工程方法論是系統(tǒng)工程思考問題和處理問題的一系統(tǒng)工程基本工作過程------霍爾三維結(jié)構(gòu)------切克蘭德方法論57系統(tǒng)工程基本工作過程------霍爾三維結(jié)

規(guī)劃階段

設(shè)計階段

分析階段

運籌階段

實施階段

運行階段

更新階段

運籌學(xué)

控制論

社會科學(xué)

工程技術(shù)

………

邏輯維

知識維

時間維

實施計劃

決策

最優(yōu)化

模型化

系統(tǒng)方案綜合

系統(tǒng)指標(biāo)設(shè)計

擺明問題

霍爾三維結(jié)構(gòu)示意圖

美國學(xué)者A·D·Hall1969系統(tǒng)工程活動矩陣T-L一、霍爾三維結(jié)構(gòu)58規(guī)劃階段設(shè)計階段霍爾三維結(jié)構(gòu)一項復(fù)雜工程，可以從三個方面加以考察時間方面：各項工作在時間上有先后并且互相依賴；邏輯思維方面：圍繞決策的一系列工作相互依存并按一定的邏輯順序展開；知識方面：工程需要多項知識的支撐。59霍爾三維結(jié)構(gòu)一項復(fù)雜工程，可以從三個方面加以考察23（一）時間維規(guī)劃階段設(shè)計階段分析或研制階段運籌或生產(chǎn)階段系統(tǒng)實施或安裝階段運行階段更新階段60（一）時間維規(guī)劃階段24上述7個階段是按時間先后順序排列的，故稱之為“時間維”；由于時間維上的每一階段又可細(xì)分為許多相互聯(lián)系的活動，這種劃分又稱為系統(tǒng)工程方法論的粗結(jié)構(gòu)。61上述7個階段是按時間先后順序排列的，故稱之為“時間維”；25案例：三峽工程第一階段：規(guī)劃1919年孫中山《建國方略》：利用三峽的水利資源發(fā)電1946年《薩凡奇計劃》50年代初期林一山為首的長江流域規(guī)劃辦公室62案例：三峽工程第一階段：規(guī)劃26第二階段：初步設(shè)計解決四個方面問題：目標(biāo)進(jìn)行分解和量化；協(xié)調(diào)目標(biāo)，提出實現(xiàn)目標(biāo)的具體的方案；為實現(xiàn)方案在技術(shù)上、經(jīng)濟和社會方面、環(huán)境方面的保障；根據(jù)具體方案，對工程成本費用和效益提出更加詳細(xì)的計算?？偰繕?biāo)：發(fā)電、防洪、供水、航運正常蓄水位：230米、235米；壩址設(shè)在南津關(guān)63第二階段：初步設(shè)計27第三階段：1958年到1993年10月（研制）實施系統(tǒng)工程（生產(chǎn)安裝）之前技術(shù)性很強，工作量最大的階段。需要結(jié)合大批的相關(guān)的工程技術(shù)人員，合作完成。提出實施該系統(tǒng)的詳細(xì)的研制方案；提出詳細(xì)的實施（生產(chǎn)或施工，包括往后各階段）計劃。提出可供施工的藍(lán)圖，包括大壩、船閘、廠房、機電設(shè)備、輸變電工程等方面的各項研究工作以及最終拿出可供施工和生產(chǎn)的圖紙；按照預(yù)想的進(jìn)程和可能性，提出包括庫區(qū)移民以及工廠的搬遷安置、施工進(jìn)度、水輪發(fā)電機組、輔助設(shè)備、輸變電設(shè)備的研究等，進(jìn)而提出何時完成第一期工程和第二期工程、何時全面投產(chǎn)等詳細(xì)的系統(tǒng)的實施計劃。64第三階段：1958年到1993年10月（研制）28第四階段：生產(chǎn)根據(jù)系統(tǒng)研制階段所提出的方案和