系統(tǒng)工程1課件

系統(tǒng)工程1第二章系統(tǒng)工程方法論

TheMethodologyofSE1可編輯課件PPT第二章系統(tǒng)工程方法論

（TheMethodologyofSE）1、SE方法論概述2、幾種具有代表性的SE方法論霍爾模型切克蘭德方法物理事理人理綜合集成方法2目的：了解和掌握SE方法論為后續(xù)課程奠定方法論基礎2可編輯課件PPT2.1概述3第二章系統(tǒng)工程方法論一、系統(tǒng)工程的方法體系工具：計算機、算法……技術：使用工具的方法。方法：選擇什么技術來達到目的的辦法。方法論：處理系統(tǒng)工程問題的一整套思想、原則，是運用方法的方法。3可編輯課件PPT4

方法論研究：從哪里開始著手解決問題？如何設計解決問題的過程？如何最終實現(xiàn)問題的解決？2.1概述一、系統(tǒng)工程的方法體系第二章系統(tǒng)工程方法論4可編輯課件PPT2.1概述5第二章系統(tǒng)工程方法論二、系統(tǒng)工程方法論的特點

研究方法強調整體性技術應用強調綜合性管理決策強調科學性5可編輯課件PPT2.1概述6第二章系統(tǒng)工程方法論三、具有代表性的系統(tǒng)工程方法論霍爾(Hall)“三維結構”切克蘭德的“學習調查”法物理-事理-人理綜合集成方法并行工程6可編輯課件PPT2.2霍爾“三維結構”

7第二章方法論1969年美國貝爾電話公司工程師霍爾（A·D·Hall）提出了系統(tǒng)工程三維結構，簡稱為霍爾模型。一、概述基本思想：任何復雜問題都可以歸結為工程問題來研究，它強調明確目標，其核心思想是優(yōu)化，應用定量的手段求得最優(yōu)解。7可編輯課件PPT2.2霍爾“三維結構”

8第二章方法論模型將系統(tǒng)的整個管理過程分為六個階段（時間維）和七個步驟（邏輯維），并同時考慮到為完成這些階段和步驟的工作所需的各種專業(yè)管理知識（知識維）。二、霍爾模型8可編輯課件PPT9第二章方法論規(guī)劃階段環(huán)境科學社會科學工程技術計算機科學管理科學經(jīng)濟法律知識維邏輯維時間維明確問題選擇目標系統(tǒng)綜合系統(tǒng)分析方案優(yōu)化作出決策付諸實施ABCDEFG654321方案階段研制階段生產階段運行階段更新階段9可編輯課件PPT2.2霍爾“三維結構”

10第二章方法論1.時間維（時間進程）表示系統(tǒng)工程的工作階段或進程。即：從規(guī)劃到更新，按時間順序排列的系統(tǒng)工程全過程。二、霍爾模型10可編輯課件PPT2.2霍爾“三維結構”

11第二章方法論2.邏輯維（方法步驟）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、分析和解決問題應遵循的一般程序。二、霍爾模型11可編輯課件PPT2.2霍爾“三維結構”

12第二章方法論3.知識維（科學技術）表示從事系統(tǒng)工程工作所需要的知識。即：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。二、霍爾模型12可編輯課件PPT2.2霍爾“三維結構”

13第二章方法論三、霍爾管理矩陣把三維結構中的六個時間階段（時間維）和七個邏輯步驟（邏輯維）結合起來，形成一個二維結構，稱為系統(tǒng)工程的活動矩陣，也稱霍爾管理矩陣。13可編輯課件PPT2.2霍爾“三維結構”

14第二章方法論三、霍爾管理矩陣

邏輯維時間維明確問題選擇目標系統(tǒng)綜合系統(tǒng)分析方案優(yōu)化作出決策付諸實施規(guī)劃階段a11a12a13a14a15a16a17方案階段a21a22a23a24a25a26a27研制階段a31a32a33a34a35a36a37生產階段a41a42a43a44a45a46a47運行階段a51a52a53a54a55a56a57更新階段a61a62a63a64a65a66a67代表一項具體的管理活動14可編輯課件PPT2.2霍爾“三維結構”

15第二章方法論四、霍爾模型的特點研究方法上的整體性（三維）技術應用上的綜合性（知識維）組織管理上的科學性（時間維與邏輯維）系統(tǒng)工程工作的問題導向性（邏輯維）15可編輯課件PPT2.2霍爾“三維結構”

16第二章方法論五、霍爾模型的優(yōu)勢運用系統(tǒng)工程過程管理方法，決策的可靠性可提高一倍以上，節(jié)約時間和總投資平均在15%以上，而用于管理的費用一般只占總投資的3%－6%。16可編輯課件PPT2.3切克蘭德的

“調查學習”法17第二章系統(tǒng)工程方法論一、概述

切克蘭德1981年提出“調查學習”模式?；舅枷耄悍椒ǖ暮诵牟皇菍で蟆白顑?yōu)化”，而是“調查、比較”或者說是“學習”，從模型和現(xiàn)狀比較中，研究改善現(xiàn)存系統(tǒng)的途徑。17可編輯課件PPT2.3切克蘭德的

“調查學習”法18第二章系統(tǒng)工程方法論二、方法步驟1.不良結構系統(tǒng)現(xiàn)狀說明通過調查分析，對現(xiàn)存的不良結構系統(tǒng)的現(xiàn)狀進行說明。2.弄清關聯(lián)因素初步弄清、改善與現(xiàn)狀有關的各種因素及其相互關系。18可編輯課件PPT2.3切克蘭德的

“調查學習”法19第二章系統(tǒng)工程方法論二、方法步驟3.建立概念模型用結構模型或語言模型來描述系統(tǒng)的現(xiàn)狀。4.改善概念模型進一步用更合適的模型或方法改進上述概念模型。19可編輯課件PPT2.3切克蘭德的

“調查學習”法20第二章系統(tǒng)工程方法論二、方法步驟5.比較將概念模型與現(xiàn)狀進行比較，找出符合決策者意圖，而且可行的改革途徑或方案。6.實施實施提出的改革方案。20可編輯課件PPT2.3切克蘭德的

“調查學習”法21第二章系統(tǒng)工程方法論案例：某大學開展創(chuàng)辦世界一流大學的研究。1.不良結構系統(tǒng)現(xiàn)狀說明（學校現(xiàn)狀說明）對學校辦學宗旨、學科建設、制度建設、資源獲取與分配制度、考核制度、所在地環(huán)境等進行充分調查研究，著重說明學校在教學和科研方面存在的優(yōu)勢、劣勢、機會和威脅。21可編輯課件PPT2.3切克蘭德的

“調查學習”法22第二章系統(tǒng)工程方法論2.弄清關聯(lián)因素對上述因素進行關聯(lián)分析，初步弄清目前各種要素在學校中的地位和作用以及它們之間的內在聯(lián)系，明確改善哪些因素對解決存在的問題作用最大，是創(chuàng)建世界一流大學的主要因素。22可編輯課件PPT2.3切克蘭德的

“調查學習”法23第二章系統(tǒng)工程方法論3.建立概念模型在弄清學校各要素作用及相互關系的基礎上，可用一些歷史數(shù)據(jù)，可用結構模型、語言模型等對學校的現(xiàn)狀進行描述，總之力圖使建立的概念模型便于比較和分析。23可編輯課件PPT2.3切克蘭德的

“調查學習”法24第二章系統(tǒng)工程方法論4.改善概念模型調查、了解、學習目前世界上公認的一流大學，了解它們的辦學宗旨、學科建設、制度建設、資源獲取途徑與方資源分配、激勵制度等，通過這樣的“學習”，修改、改善學校的概念模型。24可編輯課件PPT2.3切克蘭德的

“調查學習”法25第二章系統(tǒng)工程方法論5.比較將學?，F(xiàn)狀與概念模型進行比較，找出存在的問題，提出學校創(chuàng)世界一流大學的方案和途徑。這些方案和途徑必須與決策者意圖相一致，且提出的方案和途徑是可行的。6.實施學校根據(jù)提出的方案、途徑，制定詳細的實施計劃，實施創(chuàng)建世界一流大學的方案。25可編輯課件PPT26概念模型代替數(shù)學模型，思路更加開闊。滿意解代替最優(yōu)解，價值觀方面的重要變化。26可編輯課件PPT2.3切克蘭德的

“調查學習”法27第二章系統(tǒng)工程方法論三、兩種方法論的比較定義特點方法良結構系統(tǒng)工程、機理明顯的物理型的硬系統(tǒng)可用數(shù)學模型描述，有定量方法可以計算出系統(tǒng)的行為和最佳結果。用霍爾模型等“硬方法”求出最佳的定量結果。27可編輯課件PPT2.3切克蘭德的

“調查學習”法28第二章系統(tǒng)工程方法論三、兩種方法論的比較定義特點方法不良結構系統(tǒng)社會、機理不清的生物型的軟系統(tǒng)難用數(shù)學模型描述，只能用半定量、半定性或者只能用定性的方法來處理問題。用調查學習法等“軟方法”求出可行的滿意解。28可編輯課件PPT29第二章系統(tǒng)工程方法論WSR(物理-事理-人理，簡稱WSR)由中國系統(tǒng)學會前理事長顧基發(fā)研究員和華裔學者朱志昌博士于1995年提出的，他們從國內眾多案例中分析出“關系協(xié)調”的重要性，于是從方法論的角度提出了物理-事理-人理系統(tǒng)方法。一、概述2.4物理-事理-人理29可編輯課件PPT30第二章系統(tǒng)工程方法論基本思想：方法基于關系協(xié)調的重要性，提出在處理復雜系統(tǒng)問題時，要明物理、通事理、曉人理，才能產生最大的效率和效益。一、概述2.4物理-事理-人理30可編輯課件PPT31第二章系統(tǒng)工程方法論二、方法描述2.4物理-事理-人理要素物理事理人理道理物質世界法則和規(guī)則的理論管理和做事的理論人、紀律和規(guī)范的理論對象客觀物質世界組織、系統(tǒng)人、群體、關系、智慧著重點是什么？（功能分析）怎樣做？（邏輯分析）應當怎樣做？（人文分析）原則誠實，真理協(xié)調，有效人性，有效果需要的知識自然科學管理科學系統(tǒng)科學人文知識行為科學31可編輯課件PPT32第二章系統(tǒng)工程方法論二、方法描述作為一個好的領導

懂物理、明事理和通人理.作為一個好的自然科學工作者

通物理、明事理和懂人理.一個好的系統(tǒng)工程工作者

明物理、通事理和懂人理.2.4物理-事理-人理32可編輯課件PPT33第二章系統(tǒng)工程方法論二、方法描述2.4物理-事理-人理33可編輯課件PPT2.5綜合集成法34第二章系統(tǒng)工程方法論一、概述

二十世紀80年代錢學森提出的綜合集成（Meta-Synthesis）方法是從整體上考慮并解決復雜問題的方法論。即“從定性到定量綜合集成方法”。其實質是將專家群體、數(shù)據(jù)和各種信息與計算機仿真有機地結合，把各種學科的理論和人的經(jīng)驗與知識結合起來，發(fā)揮整體優(yōu)勢。34可編輯課件PPT35綜合集成概念圖解綜合集成綜合集成集合集中集結集聚……組合復合聯(lián)合融合……定性與定量相結合宏觀與微觀相結合確定與不確定相結合人機結合多學科交叉科學與人文相結合……概念的集成技術的集成數(shù)學模型的集成管理方法的集成……綜合的集成集成的綜合從定性到定量35可編輯課件PPT2.5綜合集成法36第