《定量分析方法（第三版）》第二講：系統(tǒng)方法論

定量分析方法

第2章系統(tǒng)方法論

本章將重點介紹系統(tǒng)思想的產(chǎn)生、還原論與整體論、霍爾和切克蘭德的系統(tǒng)工程方法論、物理-事理-人理（WSR）系統(tǒng)方法論、“5W1H”方法以及錢學(xué)森等提出的綜合集成方法學(xué)的基本概念。第2章系統(tǒng)方法論主要內(nèi)容一、系統(tǒng)思想的產(chǎn)生二、霍爾和切克蘭德的系統(tǒng)方法論三、綜合集成方法學(xué)四、物理-事理-人理（WSR）系統(tǒng)方法論五、“5W1H”方法第2章系統(tǒng)方法論重點問題

●還原論與整體論●霍爾的三維結(jié)構(gòu)模式●切克蘭德的“調(diào)查學(xué)習(xí)”模式●WSR系統(tǒng)方法論●解決問題的“5W1H”●從定性到定量的綜合集成方法第2章系統(tǒng)方法論

古代樸素的系統(tǒng)思想——“不見樹木，只見森林”

近代的形而上學(xué)思維方式和格物致知的分析——“只見樹木，不見森林”

現(xiàn)代的系統(tǒng)思想——“既見樹木，又見森林”系統(tǒng)思想一、系統(tǒng)思想的產(chǎn)生

還原論的含義：將物質(zhì)的高級運動形式（如生命運動）歸結(jié)為低級運動形式（如機械運動），用低級運動形式的規(guī)律代替高級運動形式的規(guī)律的形而上學(xué)方法還原論的特點：各種現(xiàn)象都可被還原成一組基本的要素，各基本要素彼此獨立，不因外在因素而改變其本質(zhì)。通過對這些基本要素的研究，可推知整體現(xiàn)象的性質(zhì)。把事物分割開來，進行實驗，然后再綜合起來。還原論與分析的方法相輔相成?；谶€原論的西方科學(xué)體系經(jīng)過幾百年的發(fā)展已經(jīng)非常龐大和完整，在它的基礎(chǔ)上誕生的工程技術(shù)，創(chuàng)造了空前繁榮的人類文明。還原論與整體論一、系統(tǒng)思想的產(chǎn)生

還原論的局限性：20世紀基礎(chǔ)科學(xué)的三大成就相對論、量子論和復(fù)雜科學(xué)的核心思想和結(jié)論分別從宇觀、微觀和宏觀尺度下證實了還原論的局限性。整體論的基本觀點：世界宇宙是整體，各事物間相互聯(lián)系，不可機械分割。整體論思想：非還原性或非加和性整體的性質(zhì)和功能不等同于其各部分的性質(zhì)和功能的迭加；整體的運動特征只有在比其部分（要素）所處層次更高的整體層次上才能進行描述；整體與部分（要素）遵從不同描述層次上的規(guī)律。還原論與整體論一、系統(tǒng)思想的產(chǎn)生時間維：六個階段，按時間順序邏輯維：每一階段分為七個步驟，思維程序?qū)I(yè)維：完成各階段的思維程序時所需的專業(yè)知識三維結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)：只要是工程實踐，不論其具體內(nèi)容有多么不同，分析和解決問題的思考程序大體是一致的。思維過程的這種邏輯同型性是工程過程的客觀邏輯型的主觀反映，哲學(xué)上稱思維與存在的一性?；魻柕摹叭S結(jié)構(gòu)”模式二、霍爾和切克蘭德的系統(tǒng)方法論以三峽大壩的修建為例要不要修？修在哪里？修成什么樣？會有什么影響？怎么解決？怎么修？設(shè)計、施工、移民……修大壩、船閘、廠房建設(shè)截流，1993-1997第一批機組發(fā)電，1998-2003全部機組發(fā)電，2003-2009維護、更改霍爾的“三維結(jié)構(gòu)”模式二、霍爾和切克蘭德的系統(tǒng)方法論霍爾的“三維結(jié)構(gòu)”模式二、霍爾和切克蘭德的系統(tǒng)方法論時間維：從規(guī)劃到更新，按時間順序排列的系統(tǒng)工程全過程。邏輯維：每個階段需進行的工作步驟，是運用系統(tǒng)工程方法進行思考、分析和解決問題應(yīng)遵循的一般程序。知識維：指在完成上述各階段和各步驟所需要的各種專業(yè)知識和管理知識?；魻柕摹叭S結(jié)構(gòu)”模式二、霍爾和切克蘭德的系統(tǒng)方法論霍爾的“三維結(jié)構(gòu)”模式公共管理的霍爾管理矩陣二、霍爾和切克蘭德的系統(tǒng)方法論a67a66a65a64a63a62a616.更新階段a57a56a55a54a53a52a515.運行階段a47a46a45a44a43a42a414.生產(chǎn)階段a37a36a35a34a33a32a313.研制階段a27a26a25a24a23a22a212.方案階段a17a16a15a14a13a12a111.規(guī)劃階段7付諸實施6作出決策5方案優(yōu)化4系統(tǒng)分析3系統(tǒng)綜合2選擇目標1明確問題

邏輯維（步驟）時間維（階段）特點：目標導(dǎo)向：問題明確，評價標準明確核心是尋求最優(yōu)方案和決策解決問題時用數(shù)學(xué)方法求取最佳方案可以歸結(jié)為運籌學(xué)問題?；魻柕摹叭S結(jié)構(gòu)”模式二、霍爾和切克蘭德的系統(tǒng)方法論20世紀70年代初，系統(tǒng)開始應(yīng)用于社會、經(jīng)濟系統(tǒng)問題研究，由于涉及因素相當(dāng)復(fù)雜且多難以進行定量分析，霍爾三維結(jié)構(gòu)已不再適用。20世紀80年代，管理科學(xué)家中興起一輪批評狂潮，認為當(dāng)時的管理學(xué)院太偏重于理論和定量方法，培養(yǎng)的人成為眼光狹窄的技術(shù)型干部，特別是缺乏人際關(guān)系學(xué)問。切克蘭德的“調(diào)查學(xué)習(xí)”模式二、霍爾和切克蘭德的系統(tǒng)方法論系統(tǒng)工程常常把所研究的系統(tǒng)分為良結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與不良結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，由于具有不同的特點，故分別采取不同的解決方法，如下表：切克蘭德的“調(diào)查學(xué)習(xí)”模式二、霍爾和切克蘭德的系統(tǒng)方法論較難用數(shù)學(xué)模型描述，因其加入了人的直覺和判斷，往往只能用半定量、半定性或者只能用定性的方法來處理問題?？捎幂^明顯的數(shù)學(xué)模型描述，有較現(xiàn)成的定量方法可以計算出系統(tǒng)的行為和最佳結(jié)果。特點用“軟方法”求出可行的滿意解，常用德爾菲法、情景分析法、沖突分析法等。偏重社會、機理尚不清楚的生物型的軟S不良結(jié)構(gòu)S用“硬方法”求出最佳的定量結(jié)果，霍爾的三維結(jié)構(gòu)主要適用于此。偏重工程、機理明顯的物理型的硬S良結(jié)構(gòu)S解決的方法定義切克蘭德的“調(diào)查學(xué)習(xí)”模式二、霍爾和切克蘭德的系統(tǒng)方法論切克蘭德的“調(diào)查學(xué)習(xí)”軟方法的核心不是尋求“最優(yōu)化”，而是“調(diào)查、比較”或者說是“學(xué)習(xí)”，從模型和現(xiàn)狀比較中，學(xué)習(xí)改善現(xiàn)存系統(tǒng)的途徑。綜合集成（Meta-Synthesis）工程是從整體上考慮并解決復(fù)雜問題的方法論。錢學(xué)森等在研究開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)問題時，提出了“從定性到定量綜合集成方法”，是系統(tǒng)工程思想的新發(fā)展。實質(zhì)：將專家群體、數(shù)據(jù)和各種信息與計算機仿真有機結(jié)合，把各種學(xué)科的理論和人的經(jīng)驗與知識結(jié)合起來，發(fā)揮整體優(yōu)勢。20世紀80年代，系統(tǒng)學(xué)討論班進行了方法論的探討，考察了各類復(fù)雜巨系統(tǒng)研究的新進展，特別是社會系統(tǒng)、地理系統(tǒng)、人體系統(tǒng)和軍事系統(tǒng)四類三、綜合集成方法學(xué)社會系統(tǒng)：為解決宏觀決策問題，運用由幾百個變量和上千個參數(shù)描述的模型、定性與定量相結(jié)合的一系列方法開展研究地理系統(tǒng)：用生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境保護以及區(qū)域規(guī)劃等方法開展綜合研究人體系統(tǒng)：將生理學(xué)、心理學(xué)、西醫(yī)學(xué)、中醫(yī)學(xué)和其他傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)綜合起來開展研究軍事系統(tǒng)：運用軍事對陣方法和現(xiàn)代作戰(zhàn)模型綜合開展研究三、綜合集成方法學(xué)三、綜合集成方法學(xué)從定性到定量的綜合集成法的工作程序自然科學(xué)是關(guān)于物理的科學(xué)；運籌學(xué)是關(guān)于事理的科學(xué)（許國志），實際還包括管理科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)，事理就是做事的道理；處理好人的關(guān)系是人理學(xué)，就是人文科學(xué)、行為科學(xué)，人理就是做人的道理。三者結(jié)合起來“WSR系統(tǒng)方法論”。WSR系統(tǒng)方法論是具有東方文化傳統(tǒng)的系統(tǒng)方法論，得到國際同行的認同。WSR是中國系統(tǒng)工程學(xué)會前理事長、中國科學(xué)院系統(tǒng)科學(xué)研究所研究員顧基發(fā)和華裔學(xué)者朱志昌博士在1995年提出的，提出了“關(guān)系協(xié)調(diào)的重要性”。四、物理-事理-人理（WSR）系統(tǒng)方法論四、物理-事理-人理（WSR）系統(tǒng)方法論WSR系統(tǒng)方法論的內(nèi)容要素物理事理人理道理對象著重點原則需要的知識物質(zhì)世界、法則、規(guī)則的理論客觀物質(zhì)世界是什么？功能分析誠實，真理，盡可能正確自然科學(xué)管理和做事的理論組織、系統(tǒng)怎樣做？邏輯分析協(xié)調(diào)，有效，盡可能平滑管理科學(xué)，系統(tǒng)科學(xué)人、紀律、規(guī)范的理論人、群體、人際關(guān)系、智慧應(yīng)當(dāng)怎樣做？人文分析人性，有效果，盡可能靈活人文知識，行為科學(xué)四、物理-事理-人理（WSR）系統(tǒng)方法論WSR系統(tǒng)方法論中常用的方法要素物理事理人理方法理解意圖了解領(lǐng)導(dǎo)最初想法，收集有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)講話了解領(lǐng)導(dǎo)對目標的偏好，喜歡什么模型和評價標準了解哪些領(lǐng)導(dǎo)會參加決策，誰來使用這個結(jié)果頭腦風(fēng)暴法，討論分析會，認知圖等調(diào)查分析通過現(xiàn)場調(diào)查和文件檢索，分析現(xiàn)有資源和約束條件了解問題背景和有關(guān)經(jīng)驗、知識弄清各種關(guān)系和必要的知識Delphi法，各種調(diào)查表，交叉影響分析，Kj法等形成目標列出所有可行的目標和約束在目標中弄清它們的優(yōu)先次序和權(quán)重弄清各種目標涉及到的人物頭腦風(fēng)暴法，目標樹法等建立模型將各種目標和約束數(shù)據(jù)化和規(guī)范化選擇適當(dāng)?shù)哪Ｐ统绦蚝椭R盡量把領(lǐng)導(dǎo)的意圖放入模型中各種建模方法和工具協(xié)調(diào)關(guān)系協(xié)調(diào)所有模型、軟硬件、數(shù)據(jù)的關(guān)系，即技術(shù)協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)模型和知識的合理性，即知識協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)各方面的利益、觀點、關(guān)系，即利益協(xié)調(diào)沖突分析、和諧理論、亞對策等提出建議對各種物理設(shè)備和程序進行安裝、調(diào)式、驗證將各種術(shù)語變?yōu)橛脩裟芏拖矚g的語言盡量讓各方面易于接受、易于執(zhí)行各種統(tǒng)計圖表等五、“5W1H”方法“5W1H”方法的要點項目為什么應(yīng)該如何采取什么對策目的對象為什么提出這個問題為什么從此處入手應(yīng)提什么應(yīng)找哪個刪去工作中不必要的部分時間地點人物為什么在這時做為什么在這里做為什么由此人做應(yīng)何時做應(yīng)在何處做應(yīng)由誰做合并重復(fù)的工作內(nèi)容方法為什么這樣做如何去做使工作盡可能科學(xué)化自然科學(xué)是關(guān)于物理的科學(xué)；運籌學(xué)是關(guān)于事理的科學(xué)（許國志），實際還包括管理科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)，事理就是做事的道理；處理好人的關(guān)系是人理學(xué)，就是人文科學(xué)、行為科學(xué)，人理就是做人的道理。三者結(jié)合起來“WSR系統(tǒng)方法論”。WSR系統(tǒng)方法論是具有東方文化傳統(tǒng)的系統(tǒng)方法論，得到國際同行的認同。WSR是中國系統(tǒng)工程學(xué)會前理事長、中國科學(xué)院系統(tǒng)科學(xué)研究所研究員顧基發(fā)和華裔學(xué)者朱志昌博士在1995年提出的，提出了“關(guān)系協(xié)調(diào)的重要性”。五、“5W1H”方法1.系統(tǒng)方法論的重要性。遇到工程問題可采用霍爾的“三維結(jié)構(gòu)”模式，遇到“