《系统工程 第6版》 课件 第2章　系统工程方法论

1第二章

系统工程方法论“系统工程”课程建设团队2024年6月2主要内容系统工程的基本工作过程系统分析原理创新思维与创新分析方法系统工程方法论的新发展3一、霍尔三维结构（1969年提出）20世纪60～70年代具有代表性的SE方法论。将系统的整个管理过程分为前后紧密相连的七个阶段和七个步骤，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。三维结构由时间维、逻辑维、知识维组成，如图示：第一节系统工程的基本工作过程4第一节系统工程的基本工作过程知识维：指在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。逻辑维：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。时间维：从规划到更新，按时间顺序排列的SE全过程。5二、切克兰德方法论（80年代提出）第一节系统工程的基本工作过程问题及其环境的识别与表达建立概念模型(目标系统概念化)根底定义比较寻求改善途径选择设计实施评估6三、两种方法的比较第一节系统工程的基本工作过程

霍尔三维结构和切克兰德方法论均为系统工程方法论，均以问题为起点，具有相应的逻辑过程。在此基础上，两种方法论主要存在以下不同点：

（1）霍尔方法论主要以硬系统为研究对象，而切克兰德方法更适合于对社会经济和经营管理等“软”系统问题的研究。

（2）前者的核心内容是优化分析，而后者的核心内容是比较学习。

（3）前者更多关注定量分析方法，而后者比较强调定性或定性与定量有机结合的基本方法。7一、概念及要素第二节系统分析原理系统分析是运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术对系统的各有关方面进行定性与定量相结合的分析，为选择最优或满意的系统方案提供决策依据的分析研究过程。六要素：问题目的及目标方案模型评价决策者8二、程序第二节系统分析原理9三、应用系统分析的原则第二节系统分析原理坚持系统观念坚持问题导向以整体为目标多方案模型分析与优选定量分析与定性分析相结合多次反复进行10一、创新方案的价值第三节创新思维与创新分析方法

举例：美国阿拉斯加原油运输问题

多方案模型分析和选优,是系统分析的基本原则和核心内容,而探索、筛选、综合多种可行方案,需要应用创新思维和创新分析方法等。

二、系统工程与创新思维

系统工程是一门对社会经济等大规模复杂系统进行组织管理的综合技术系统工程的工作过程是一个综合创造的过程创新思维与创造性技术是认识系统问题，探寻行动方案，分析、设计、解决大规模复杂系统问题的思想和方法基础11第三节创新思维与创新分析方法12三、创新分析方法第三节创新思维与创新分析方法提问法（检核表法）头脑风暴法德尔菲法情景分析法定性研究方法数据挖掘方法131、提问法第三节创新思维与创新分析方法5W1H法:普遍适用检核表法：针对特定要求方面现状原因改善决定目的(Ｗｈｙ)为什么要进行新产品开发为什么是这样有无别的原因和要求对产品开发应有什么样的要求对象(Ｗｈａｔ)开发什么产品为什么开发该产品可否开发其他更好的产品到底应开发哪种产品时间(Ｗｈｅｎ)何时开发该产品、何时投产为什么这样安排有无调整的必要与可能应有什么样的时间安排场所(Ｗｈｅｒｅ)产品市场及原材料供应地在哪里为什么在这些地方有无别的市场及更好的原料来源划分市场和选择原料来源的结果如何人员(Ｗｈｏ)产品开发与生产的任务由谁来承担为什么由他们来承担有无更好的承担者应该由谁来承担手段(Ｈｏｗ)怎样开发与生产该产品为什么要这样做有无更好的方式或手段应采取什么样的开发与生产方式142、头脑风暴法第三节创新思维与创新分析方法

头脑风暴法是针对一定问题、召集由有关人员参加的小型会议，在融洽轻松的会议气氛中，与会者敞开思想、各抒己见、自由联想、畅所欲言、互相启发、互相激励，使创造性设想起连锁反应，从而获得众多解决问题的方法。原则：推迟判断数量提供质量153、德尔菲法第三节创新思维与创新分析方法

德尔菲法为消除成员间相互影响，参加的专家可以互不了解，它运用匿名方式反复多次征询意见和进行背靠背的交流，以充分发挥专家们的智慧、知识和经验，最后汇总得出一个能比较反映群体意志的预测结果。

虽然是背靠背的方式，但由于其特殊的处理方法，又兼有会议讨论的效果。同时也可使大家发表的意见较快收敛，参加者也易接受结论，具有一定程度综合意见的客观性。缺点是由于专家时间紧，回答总是往往比较草率，同时由于预测主要依靠专家，因此归根到底仍属专家们的集体主观判断。164、情景分析法第三节创新思维与创新分析方法

情景分析法就是通过一系列有目的、有步骤的探索与分析，设想未来情景以及各种影响因素的变化，从而更好地帮助决策者制定出灵活且富有弹性的战略规划、计划或对策。它是一种灵活而富于创造性的辅助系统分析方法，是一种综合的、具有多功能的创造性技术。步骤：（1）建立信息库

（5）探寻各种可能的未来发展趋势（2）确定主题目标

（6）选择并解释环境情景（3）分析并构造影响区域

（7）引入“突发事件”检验其对未来情景的影响（4）确定描述影响区域的关键变量

（8）详细阐明主题情景175、定性研究方法第三节创新思维与创新分析方法研究的角度定性研究定量研究共同的目的描述性研究，找出一般性的研究目的验证假设或具体的研究问题方法观察和解释说明测度和验证数据收集方法形式自由，没有固定结构为结构化的回答提供分类研究人员独立性研究人员深入参与研究。研究结果主观研究人员不参与观察，研究结果客观样本样本小，取样背景简单样本大，归纳出结果使用范围探索性研究描述性研究和因果性研究185、定性研究方法第三节创新思维与创新分析方法观察法焦点小组访谈法自由联想技巧196、数据挖掘方法第三节创新思维与创新分析方法数据挖掘（Datamining），一般是指从大量的数据中通过算法搜索隐藏于其中信息的过程。（1）数据选择：从数据库中提取与分析任务相关的数据；（2）数据预处理：数据变换或统一成适合挖掘的形式，包括标准化、离散化和属性约简等操作；（3）数据挖掘：基本步骤，使用智能方法提取数据模式；（4）模式评估：根据某种兴趣度度量，识别提供知识的真正有用的模式；（5）知识表示：使用可视化和知识表示技术，向用户提供挖掘的知识。第四节系统工程方法论的新发展20要素物理事理人理道理对象着重点原则需要的知识物质世界、法则、规则的理论客观物质世界是什么？功能分析诚实，真理，尽可能正确自然科学管理和做事的理论组织、系统怎样做？逻辑分析协调，有效，尽可能平滑管理科学，系统科学人、纪律、规范的理论人、群体、人际关系、智慧应当怎样做？人文分析人性，有效果，尽可能灵活人文知识，行为科学WSR系统方法论的内容21

“物理”内涵：（1）象征本体论的客观存在，包括物质及其组织结构；（2）阐述自然客观想象和客观存在的定律、规则；（3）物质运动和技术作用的一般规律，是一种客观存在，不以人的意志为转移；（4）管理过程和管理对象中可以并应该由自然科学、工程技术描述和处理的层面。第四节系统工程方法论的新发展22第四节系统工程方法论的新发展“事理”内涵：（1）人们办成办好事情应该遵循的道理、规律；（2）指方法，帮助人们给予客观存在有效处理事务的方法；（3）管理者介入和执行管理事务的方式和规律。“人理”内涵：（1）关注、协调系统中所有团体相互之间的主观关系；（2）把组织在一起有效开展工作的方法；（3）管理主体之间相互沟通、学习、调整、谈判等技巧23第四节系统工程方法论的新发展

WSR系统方法论的基本内容和主要步骤：

1、理解领导意图；

2、调查分析；

3、形成目标；

4、建立模型；

5、协调关系；

6、提出建议。24第四节系统工程方法论的新发展要素物理事理人理方法理解意图了解领导最初想法，收集有关领导讲话了解领导对目标的偏好，喜欢什么模型和评价标准了解哪些领导会参加决策，谁来使用这个结果头脑风暴法，讨论分析会，认知图等调查分析通过现场调查和文件检索，分析现有资源和约束条件了解问题背景和有关经验、知识弄清各种关系和必要的知识Delphi法，各种调查表，交叉影响分析，Kj法等形成目标列出所有可行的目标和约束在目标中弄清它们的优先次序和权重弄清各种目标涉及到的人物头脑风暴法，目标树法等建立模型将各种目标和约束数据化和规范化选择适当的模型程序和知识尽