第三章：系統(tǒng)工程方法論

系統(tǒng)工程

（SystemsEngineering,SE）

—現(xiàn)代管理的系統(tǒng)思維與系統(tǒng)分析方法西安交通大學(xué)管理學(xué)院袁治平第三章系統(tǒng)工程方法論第一節(jié)：系統(tǒng)工程基本工作過(guò)程第二節(jié)：系統(tǒng)分析原理與應(yīng)用第三節(jié)：對(duì)系統(tǒng)工程方法論的新探索第三章系統(tǒng)工程方法論一、霍爾三維結(jié)構(gòu)1.時(shí)間維(T)2.邏輯維(L)3.知識(shí)維(K)或?qū)I(yè)維(P)第一節(jié)系統(tǒng)工程基本工作過(guò)程

霍爾三維結(jié)構(gòu)A.D.Hall,1969

SE活動(dòng)矩陣：T-L知識(shí)維（K）運(yùn)籌學(xué)控制論社會(huì)科學(xué)工程技術(shù)……邏輯維（L）規(guī)劃階段設(shè)計(jì)階段分析階段運(yùn)籌階段實(shí)施階段運(yùn)行階段更新階段時(shí)間維(T)擺明問(wèn)題系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案綜合模型化實(shí)施計(jì)劃決策最優(yōu)化二、切克蘭德方法論

“軟系統(tǒng)工程方法論”問(wèn)題及其環(huán)境的識(shí)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選擇設(shè)計(jì)實(shí)施評(píng)估三、兩種方法論的比較

霍爾三維結(jié)構(gòu)與切克蘭德方法論均為系統(tǒng)工程方法論，均以問(wèn)題為起點(diǎn)，均具有相應(yīng)的邏輯過(guò)程。在此基礎(chǔ)上，兩種方法論主要存在以下不同點(diǎn)：(1)霍爾三維結(jié)構(gòu)主要以工程系統(tǒng)為研究對(duì)象，而切克蘭德方法更適合于對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和經(jīng)營(yíng)管理等“軟”系統(tǒng)問(wèn)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(qiáng)調(diào)定性或定性與定量有機(jī)結(jié)合的基本方法。第三章:系統(tǒng)工程方法論第二節(jié)系統(tǒng)分析原理及應(yīng)用1.系統(tǒng)分析概念

系統(tǒng)分析（SA）是在對(duì)系統(tǒng)問(wèn)題現(xiàn)狀及目標(biāo)充分挖掘的基礎(chǔ)上，運(yùn)用建模及預(yù)測(cè)、優(yōu)化、仿真、評(píng)價(jià)等方法，對(duì)系統(tǒng)的有關(guān)方面進(jìn)行定性與定量相結(jié)合的分析，為決策者選擇滿(mǎn)意的系統(tǒng)方案提供決策依據(jù)的分析研究過(guò)程。

SA是SE的核心內(nèi)容、分析過(guò)程和基本方法。①問(wèn)題②目的及目標(biāo)③方案④模型（結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)、仿真）⑤評(píng)價(jià)⑥決策者SA要素：2．SA程序

認(rèn)識(shí)問(wèn)題探尋目標(biāo)綜合方案模型化優(yōu)化或仿真分析系統(tǒng)評(píng)價(jià)決策（分析）NYSA程序序圖圖是是SA的一一般般過(guò)過(guò)程程，，也也為為全全課課程程提提供供了了基基本本的的邏邏輯輯框框架架，，因因而而十十分分重重要要。。在在對(duì)對(duì)其其理理解解和和應(yīng)應(yīng)用用上上應(yīng)應(yīng)注注意意以以下下各各點(diǎn)點(diǎn)：：①重重視視做做好好初初步步SA.5W1H(What/Why/Who/Where/When/How)方法法是是做做好好這這段段工工作作的的基基本本線線索索。。②在在規(guī)規(guī)范范分分析析中中一一般般需需（（或或盡盡可可應(yīng)應(yīng)））建建立立結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)模模型型、、數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)模模型型或或仿仿真真模模型型。。③每段段結(jié)束后后系統(tǒng)方方案的變變化軌跡跡是：可可行方案案→非劣劣方案→→經(jīng)排序序的非劣劣方案（（或稱(chēng)選選擇性方方案）。。④環(huán)境境分析貫貫穿SA全過(guò)程，，在SA中是十分分重要和和必不可可少的。。⑤在管管理應(yīng)用用SA過(guò)程中，，并不一一定要（（或能））遍歷并并完成每每一個(gè)具具體過(guò)程程。3、SA的特點(diǎn)及及原則（1）堅(jiān)堅(jiān)持問(wèn)題題導(dǎo)向（2）以以整體為為目標(biāo)（3）多多方案模模型分析析和選優(yōu)優(yōu)（4）定定量分析析與定性性分析相相結(jié)合（5）多多次反復(fù)復(fù)進(jìn)行4、應(yīng)用用實(shí)例某廠外購(gòu)購(gòu)玻殼進(jìn)進(jìn)廠入庫(kù)庫(kù)搬運(yùn)路路線的系系統(tǒng)分析析南站臺(tái)玻殼庫(kù)外購(gòu)玻殼原運(yùn)輸流程：①用火車(chē)運(yùn)至南站臺(tái)；②用吊車(chē)將集裝箱卸至南站臺(tái)；③打開(kāi)集裝箱；④用叉車(chē)托起玻殼箱；⑤運(yùn)至卡車(chē)；⑥用叉車(chē)裝至卡車(chē)；⑦卡車(chē)運(yùn)至玻殼庫(kù)約500米；⑧叉車(chē)卸貨；⑨叉車(chē)運(yùn)輸；⑩堆垛?；?kù)成品庫(kù)523526工段206庫(kù)油庫(kù)528房圖3—4玻殼供應(yīng)物流流程圖第三章:系統(tǒng)工工程方法法論第三節(jié)對(duì)對(duì)系統(tǒng)工工程方法法論的新新探索系統(tǒng)工程程方法論論一直是是系統(tǒng)工工程研究究開(kāi)發(fā)及及應(yīng)用的的重要內(nèi)內(nèi)容，近近10余余年來(lái)不不斷有所所創(chuàng)新和和發(fā)展，，并日益益引起大大家的高高度重視視。以霍霍爾、切切克蘭德德等方法法論及系系統(tǒng)分析析方法為為基礎(chǔ)，，以東方方文化與與西方文文明等多多方面的的結(jié)合為為重要特特征，對(duì)對(duì)系統(tǒng)工工程方法法論的研研究與應(yīng)應(yīng)用在國(guó)國(guó)內(nèi)外取取得了不不少新的的成果，，值得關(guān)關(guān)注。中國(guó)科學(xué)學(xué)家錢(qián)學(xué)學(xué)森等針針對(duì)開(kāi)放放復(fù)雜巨巨系統(tǒng)問(wèn)問(wèn)題，于于20世世紀(jì)90年代初初提出了了從定性到到定量的的綜合集集成系統(tǒng)統(tǒng)方法論論。該方法法論以對(duì)對(duì)社會(huì)系系統(tǒng)、人人體系統(tǒng)統(tǒng)、地理理系統(tǒng)等等三類(lèi)復(fù)復(fù)雜巨系系統(tǒng)的研研究實(shí)踐踐為基礎(chǔ)礎(chǔ)，形成成一個(gè)整整體，其其主要特特點(diǎn)是：：(1)根據(jù)開(kāi)開(kāi)放的復(fù)復(fù)雜巨系系統(tǒng)的復(fù)復(fù)雜機(jī)制制和變量量眾多的的特點(diǎn)，，把定性性研究與與定量研研究有機(jī)機(jī)地結(jié)合合起來(lái)，，從多方方面的定定性認(rèn)識(shí)識(shí)上升到到定量認(rèn)認(rèn)識(shí)；(2)按按照人——機(jī)結(jié)合合的特點(diǎn)點(diǎn)，將專(zhuān)專(zhuān)家群體體(各種種有關(guān)專(zhuān)專(zhuān)家)、、數(shù)據(jù)和和各種信信息與計(jì)計(jì)算機(jī)技技術(shù)有機(jī)機(jī)結(jié)合起起來(lái)；(3)由由于系統(tǒng)統(tǒng)的復(fù)雜雜性，把把科學(xué)理理論與經(jīng)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)識(shí)結(jié)合起起來(lái)，把把人對(duì)客客觀事物物的各種種知識(shí)綜綜合、集集成起來(lái)來(lái)，力求求問(wèn)題的的有效解解決；(4)根據(jù)據(jù)系統(tǒng)思想想，把多種種學(xué)科結(jié)合合起來(lái)進(jìn)行行研究；(5)根據(jù)據(jù)復(fù)雜巨系系統(tǒng)的層次次結(jié)構(gòu)，把把宏觀研究究與微觀等等研究統(tǒng)一一起來(lái)；(6)強(qiáng)調(diào)調(diào)對(duì)知識(shí)工工程及數(shù)據(jù)據(jù)挖掘技術(shù)術(shù)等的應(yīng)用用。該方法法論在社會(huì)會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)統(tǒng)工程等領(lǐng)領(lǐng)域已得到到了成功應(yīng)應(yīng)用。在中國(guó)科學(xué)學(xué)家錢(qián)學(xué)森森、許國(guó)志志及美國(guó)華華裔專(zhuān)家李李耀滋等人人的工作基基礎(chǔ)上，中中國(guó)系統(tǒng)工工程專(zhuān)家顧顧基發(fā)和英英國(guó)華裔專(zhuān)專(zhuān)家朱志昌昌于90年年代中期提提出了物理—事理理—人理(WSR)系統(tǒng)方法論論。物理主要要涉及物質(zhì)質(zhì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)機(jī)理，通常常要用到自自然科學(xué)知知識(shí)，主要要回答這個(gè)個(gè)“物”是是什么，它它需要的是是真實(shí)性；；事理是做做事的道理理，主要解解決如何去去安排這些些事物，通通常用到管管理科學(xué)方方面的知識(shí)識(shí)，主要回回答怎樣去去做；人理是做人人的道理，，處理任何何事和物都都離不開(kāi)人人支做，以以及由人來(lái)來(lái)判斷這些些事和物是是否得當(dāng)，，通常要用用到人文社社會(huì)科學(xué)的的知識(shí)，主主要回答應(yīng)應(yīng)當(dāng)如何。。WSR作為一個(gè)統(tǒng)統(tǒng)一的工作作過(guò)程，可可由理解領(lǐng)領(lǐng)導(dǎo)意圖、、調(diào)查分析析、形成目目標(biāo)、建立立模型、協(xié)協(xié)調(diào)關(guān)系、、提出建議議等六個(gè)步步驟來(lái)構(gòu)成成。在應(yīng)用用WSR方法論時(shí)通通常還需要要遵循參與與、綜合集集成、人——機(jī)結(jié)合且且以人為主主、迭代和和學(xué)習(xí)等主主要原則。。WSR方法論的主主要內(nèi)容如如表3—2所示。該該方法論已已在水資源源管理、商商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體體系制定、、商業(yè)綜合合自動(dòng)化評(píng)評(píng)價(jià)、海軍軍武器系統(tǒng)統(tǒng)評(píng)價(jià)、新新疆地區(qū)可可持續(xù)發(fā)展展、高技術(shù)術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)評(píng)評(píng)價(jià)、飛行行器安全性性、勞動(dòng)力力市場(chǎng)評(píng)估估、科研周周轉(zhuǎn)金評(píng)價(jià)價(jià)等系統(tǒng)分分析問(wèn)題中中得到應(yīng)用用。20世紀(jì)90年代，，日本系統(tǒng)統(tǒng)科學(xué)學(xué)者者提出西那雅卡那那系統(tǒng)方法法論，吸取了切切克蘭德等等思想，針針對(duì)日本文文化特點(diǎn)形形成了一種種軟硬結(jié)合合、剛?cè)嵯嘞酀?jì)的系統(tǒng)統(tǒng)方法論。。中國(guó)系統(tǒng)工工程專(zhuān)家提提出了旋進(jìn)原則方方法論，強(qiáng)調(diào)在系系統(tǒng)工程工工作中，系系統(tǒng)分析、、系統(tǒng)策劃劃、系統(tǒng)實(shí)實(shí)施具有旋旋進(jìn)式三角角循環(huán)關(guān)系系。近年來(lái)，適適應(yīng)世紀(jì)之之交社會(huì)、、經(jīng)濟(jì)、科科技及其管管理的諸多多新變化，，面向各種種具體問(wèn)題題的系統(tǒng)工工程方法論論或其應(yīng)用用成果越來(lái)來(lái)越多，并并將繼續(xù)朝朝著特色化化及實(shí)用化化方向發(fā)展展。表3—2WSR系統(tǒng)方法論論內(nèi)容

物理事理人理道理物質(zhì)世界法則、規(guī)則的理論管理和做事的理論人、紀(jì)律、規(guī)范的理論

對(duì)象客觀物質(zhì)世界組織、系統(tǒng)人、群體、關(guān)系、智慧著重點(diǎn)是什么?(功能分析)怎樣做?(邏輯分析)應(yīng)當(dāng)怎樣做?(人文分析)原則誠(chéng)實(shí)、追求真理，盡可能正確協(xié)調(diào)、有效率，盡可能平滑人性、有效果，盡可能靈活需要的知識(shí)自然科學(xué)管理科學(xué)系統(tǒng)科學(xué)人文知識(shí)行為科學(xué)思考討論題題本章講義1、什么是是霍爾三維維結(jié)構(gòu)?它它有何特點(diǎn)點(diǎn)?2、霍爾三三維結(jié)構(gòu)與與切克蘭德德方法論有有何