系统工程1课件

系统工程1第二章系统工程方法论

TheMethodologyofSE1可编辑课件PPT第二章系统工程方法论

（TheMethodologyofSE）1、SE方法论概述2、几种具有代表性的SE方法论霍尔模型切克兰德方法物理事理人理综合集成方法2目的：了解和掌握SE方法论为后续课程奠定方法论基础2可编辑课件PPT2.1概述3第二章系统工程方法论一、系统工程的方法体系工具：计算机、算法……技术：使用工具的方法。方法：选择什么技术来达到目的的办法。方法论：处理系统工程问题的一整套思想、原则，是运用方法的方法。3可编辑课件PPT4

方法论研究：从哪里开始着手解决问题？如何设计解决问题的过程？如何最终实现问题的解决？2.1概述一、系统工程的方法体系第二章系统工程方法论4可编辑课件PPT2.1概述5第二章系统工程方法论二、系统工程方法论的特点

研究方法强调整体性技术应用强调综合性管理决策强调科学性5可编辑课件PPT2.1概述6第二章系统工程方法论三、具有代表性的系统工程方法论霍尔(Hall)“三维结构”切克兰德的“学习调查”法物理-事理-人理综合集成方法并行工程6可编辑课件PPT2.2霍尔“三维结构”

7第二章方法论1969年美国贝尔电话公司工程师霍尔（A·D·Hall）提出了系统工程三维结构，简称为霍尔模型。一、概述基本思想：任何复杂问题都可以归结为工程问题来研究，它强调明确目标，其核心思想是优化，应用定量的手段求得最优解。7可编辑课件PPT2.2霍尔“三维结构”

8第二章方法论模型将系统的整个管理过程分为六个阶段（时间维）和七个步骤（逻辑维），并同时考虑到为完成这些阶段和步骤的工作所需的各种专业管理知识（知识维）。二、霍尔模型8可编辑课件PPT9第二章方法论规划阶段环境科学社会科学工程技术计算机科学管理科学经济法律知识维逻辑维时间维明确问题选择目标系统综合系统分析方案优化作出决策付诸实施ABCDEFG654321方案阶段研制阶段生产阶段运行阶段更新阶段9可编辑课件PPT2.2霍尔“三维结构”

10第二章方法论1.时间维（时间进程）表示系统工程的工作阶段或进程。即：从规划到更新，按时间顺序排列的系统工程全过程。二、霍尔模型10可编辑课件PPT2.2霍尔“三维结构”

11第二章方法论2.逻辑维（方法步骤）每个阶段需进行的工作步骤，是运用系统工程方法进行思考、分析和解决问题应遵循的一般程序。二、霍尔模型11可编辑课件PPT2.2霍尔“三维结构”

12第二章方法论3.知识维（科学技术）表示从事系统工程工作所需要的知识。即：完成上述各阶段和各步骤所需要的各种专业知识和管理知识。二、霍尔模型12可编辑课件PPT2.2霍尔“三维结构”

13第二章方法论三、霍尔管理矩阵把三维结构中的六个时间阶段（时间维）和七个逻辑步骤（逻辑维）结合起来，形成一个二维结构，称为系统工程的活动矩阵，也称霍尔管理矩阵。13可编辑课件PPT2.2霍尔“三维结构”

14第二章方法论三、霍尔管理矩阵

逻辑维时间维明确问题选择目标系统综合系统分析方案优化作出决策付诸实施规划阶段a11a12a13a14a15a16a17方案阶段a21a22a23a24a25a26a27研制阶段a31a32a33a34a35a36a37生产阶段a41a42a43a44a45a46a47运行阶段a51a52a53a54a55a56a57更新阶段a61a62a63a64a65a66a67代表一项具体的管理活动14可编辑课件PPT2.2霍尔“三维结构”

15第二章方法论四、霍尔模型的特点研究方法上的整体性（三维）技术应用上的综合性（知识维）组织管理上的科学性（时间维与逻辑维）系统工程工作的问题导向性（逻辑维）15可编辑课件PPT2.2霍尔“三维结构”

16第二章方法论五、霍尔模型的优势运用系统工程过程管理方法，决策的可靠性可提高一倍以上，节约时间和总投资平均在15%以上，而用于管理的费用一般只占总投资的3%－6%。16可编辑课件PPT2.3切克兰德的

“调查学习”法17第二章系统工程方法论一、概述

切克兰德1981年提出“调查学习”模式。基本思想：方法的核心不是寻求“最优化”，而是“调查、比较”或者说是“学习”，从模型和现状比较中，研究改善现存系统的途径。17可编辑课件PPT2.3切克兰德的

“调查学习”法18第二章系统工程方法论二、方法步骤1.不良结构系统现状说明通过调查分析，对现存的不良结构系统的现状进行说明。2.弄清关联因素初步弄清、改善与现状有关的各种因素及其相互关系。18可编辑课件PPT2.3切克兰德的

“调查学习”法19第二章系统工程方法论二、方法步骤3.建立概念模型用结构模型或语言模型来描述系统的现状。4.改善概念模型进一步用更合适的模型或方法改进上述概念模型。19可编辑课件PPT2.3切克兰德的

“调查学习”法20第二章系统工程方法论二、方法步骤5.比较将概念模型与现状进行比较，找出符合决策者意图，而且可行的改革途径或方案。6.实施实施提出的改革方案。20可编辑课件PPT2.3切克兰德的

“调查学习”法21第二章系统工程方法论案例：某大学开展创办世界一流大学的研究。1.不良结构系统现状说明（学校现状说明）对学校办学宗旨、学科建设、制度建设、资源获取与分配制度、考核制度、所在地环境等进行充分调查研究，着重说明学校在教学和科研方面存在的优势、劣势、机会和威胁。21可编辑课件PPT2.3切克兰德的

“调查学习”法22第二章系统工程方法论2.弄清关联因素对上述因素进行关联分析，初步弄清目前各种要素在学校中的地位和作用以及它们之间的内在联系，明确改善哪些因素对解决存在的问题作用最大，是创建世界一流大学的主要因素。22可编辑课件PPT2.3切克兰德的

“调查学习”法23第二章系统工程方法论3.建立概念模型在弄清学校各要素作用及相互关系的基础上，可用一些历史数据，可用结构模型、语言模型等对学校的现状进行描述，总之力图使建立的概念模型便于比较和分析。23可编辑课件PPT2.3切克兰德的

“调查学习”法24第二章系统工程方法论4.改善概念模型调查、了解、学习目前世界上公认的一流大学，了解它们的办学宗旨、学科建设、制度建设、资源获取途径与方资源分配、激励制度等，通过这样的“学习”，修改、改善学校的概念模型。24可编辑课件PPT2.3切克兰德的

“调查学习”法25第二章系统工程方法论5.比较将学校现状与概念模型进行比较，找出存在的问题，提出学校创世界一流大学的方案和途径。这些方案和途径必须与决策者意图相一致，且提出的方案和途径是可行的。6.实施学校根据提出的方案、途径，制定详细的实施计划，实施创建世界一流大学的方案。25可编辑课件PPT26概念模型代替数学模型，思路更加开阔。满意解代替最优解，价值观方面的重要变化。26可编辑课件PPT2.3切克兰德的

“调查学习”法27第二章系统工程方法论三、两种方法论的比较定义特点方法良结构系统工程、机理明显的物理型的硬系统可用数学模型描述，有定量方法可以计算出系统的行为和最佳结果。用霍尔模型等“硬方法”求出最佳的定量结果。27可编辑课件PPT2.3切克兰德的

“调查学习”法28第二章系统工程方法论三、两种方法论的比较定义特点方法不良结构系统社会、机理不清的生物型的软系统难用数学模型描述，只能用半定量、半定性或者只能用定性的方法来处理问题。用调查学习法等“软方法”求出可行的满意解。28可编辑课件PPT29第二章系统工程方法论WSR(物理-事理-人理，简称WSR)由中国系统学会前理事长顾基发研究员和华裔学者朱志昌博士于1995年提出的，他们从国内众多案例中分析出“关系协调”的重要性，于是从方法论的角度提出了物理-事理-人理系统方法。一、概述2.4物理-事理-人理29可编辑课件PPT30第二章系统工程方法论基本思想：方法基于关系协调的重要性，提出在处理复杂系统问题时，要明物理、通事理、晓人理，才能产生最大的效率和效益。一、概述2.4物理-事理-人理30可编辑课件PPT31第二章系统工程方法论二、方法描述2.4物理-事理-人理要素物理事理人理道理物质世界法则和规则的理论管理和做事的理论人、纪律和规范的理论对象客观物质世界组织、系统人、群体、关系、智慧着重点是什么？（功能分析）怎样做？（逻辑分析）应当怎样做？（人文分析）原则诚实，真理协调，有效人性，有效果需要的知识自然科学管理科学系统科学人文知识行为科学31可编辑课件PPT32第二章系统工程方法论二、方法描述作为一个好的领导

懂物理、明事理和通人理.作为一个好的自然科学工作者

通物理、明事理和懂人理.一个好的系统工程工作者

明物理、通事理和懂人理.2.4物理-事理-人理32可编辑课件PPT33第二章系统工程方法论二、方法描述2.4物理-事理-人理33可编辑课件PPT2.5综合集成法34第二章系统工程方法论一、概述

二十世纪80年代钱学森提出的综合集成（Meta-Synthesis）方法是从整体上考虑并解决复杂问题的方法论。即“从定性到定量综合集成方法”。其实质是将专家群体、数据和各种信息与计算机仿真有机地结合，把各种学科的理论和人的经验与知识结合起来，发挥整体优势。34可编辑课件PPT35综合集成概念图解综合集成综合集成集合集中集结集聚……组合复合联合融合……定性与定量相结合宏观与微观相结合确定与不确定相结合人机结合多学科交叉科学与人文相结合……概念的集成技术的集成数学模型的集成管理方法的集成……综合的集成集成的综合从定性到定量35可编辑课件PPT2.5综合集成法36第