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1、第一章 引言教學要求：通過對社會發(fā)展、經(jīng)濟發(fā)展中遇到的實際問題的講解和歸納提煉、以及系統(tǒng)工程相關(guān)基礎(chǔ)理論和計算機技術(shù)發(fā)展等方面的介紹，了解系統(tǒng)工程的產(chǎn)生背景；其次通過講解國內(nèi)外系統(tǒng)工程案例，了解系統(tǒng)工程的發(fā)展簡史、以及我國系統(tǒng)工程的發(fā)展狀況；熟悉系統(tǒng)工程在社會經(jīng)濟系統(tǒng)和現(xiàn)代企業(yè)管理中的應用。 第二章 系統(tǒng)與系統(tǒng)工程教學要求：在熟悉國內(nèi)外專家不同定義和系統(tǒng)構(gòu)成條件的基礎(chǔ)上，掌握系統(tǒng)的含義和系統(tǒng)的構(gòu)成條件；了解系統(tǒng)和要素之間的辯證關(guān)系以及系統(tǒng)的基本性質(zhì)；熟知系統(tǒng)分類的方法和系統(tǒng)研究的內(nèi)容。掌握系統(tǒng)工程的概念；深刻理解系統(tǒng)工程的內(nèi)涵，了解系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)工程的四類基本問題（排序、組集、適度、

2、聯(lián)接）。了解社會經(jīng)濟系統(tǒng)的復雜性和掌握社會經(jīng)濟系統(tǒng)的一些基本特點。第二章 系統(tǒng)與系統(tǒng)工程2.1 系統(tǒng)的概念 2.2 系統(tǒng)工程的概念2.3 系統(tǒng)工程的重點研究對象社會經(jīng)濟系統(tǒng)2.1.1、關(guān)于系統(tǒng)的定義從學習、生活和工作所在的學校、地區(qū)和單位，城市、國家、地球，或者從身體、身體內(nèi)不同的子系統(tǒng)來說明系統(tǒng)的普遍性；剖析一個學校、一個家庭，從系統(tǒng)的組成、關(guān)系等掌握系統(tǒng)一下基本概念。2.1.1、關(guān)于系統(tǒng)的定義日本JIS（工業(yè)標準）認為系統(tǒng)是許多要素保持有機的秩序，向著同一目的行動的東西。美國學者阿柯夫教授認為系統(tǒng)是有由兩個或兩個以上相互聯(lián)系的任何類的要素所構(gòu)成的集合。生物學家馮貝塔朗菲認為系統(tǒng)是由相互作用

3、著的諸要素的綜合體。汪應洛教授 “系統(tǒng)是有特定功能的、相互間具有聯(lián)系的許多要素所構(gòu)成的一個整體”。王眾托教授“所謂系統(tǒng)就是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成的具有特定功能的有機整體”。2.1.1、關(guān)于系統(tǒng)的定義 1、系統(tǒng)包含兩個或兩個以上的元素，這些元素可以稱為要素（主要元素）、部分、或者子系統(tǒng) ；2、系統(tǒng)的元素之間存在著各種簡單或復雜的關(guān)系或聯(lián)系；3、系統(tǒng)是其所有元素與全部關(guān)系綜合而成的有機整體，或稱為有機統(tǒng)一體。）2.1.1、關(guān)于系統(tǒng)的定義案例講解（從系統(tǒng)的定義和三要素角度）：能源系統(tǒng)地區(qū)社會經(jīng)濟系統(tǒng) 或選擇一個大家熟悉的系統(tǒng)2.1.2、要素與系統(tǒng)的關(guān)系 剖析系統(tǒng)的角度不同，可以認

4、為系統(tǒng)由不同的要素所組成，但這并不意味著能隨意劃分系統(tǒng)要素 。系統(tǒng)與要素之間的關(guān)系是非常密切 。要素與系統(tǒng)是對立統(tǒng)一的。系統(tǒng)和要素存在著功能的轉(zhuǎn)化。系統(tǒng)和要素是相對的 。用案例說明上述關(guān)系，如情報系統(tǒng)、軍隊系統(tǒng)、球隊系統(tǒng)等2.1.3、系統(tǒng)的基本性質(zhì)整體性。雖然每一個要素都有其各自不同的特征和功能，但通過要素之間的各種關(guān)系的相互影響，對外總是以系統(tǒng)的綜合特性與功能顯示出來。人們很容易觀察到這樣的事實：即使不全是完善的要素也可以構(gòu)成性能良好的系統(tǒng)，反之即全是性能良好的要素也不一定能構(gòu)成一個完善的系統(tǒng)，這說明系統(tǒng)的功能不等于子系統(tǒng)功能之和，而系統(tǒng)功能大于、等于或小于各子系統(tǒng)功能之和與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安排、系

5、統(tǒng)法則設(shè)計密切相關(guān)。 案例：球隊系統(tǒng)2.1.3、系統(tǒng)的基本性質(zhì)涌現(xiàn)性。系統(tǒng)的整體性反映系統(tǒng)要素與系統(tǒng)整體功能數(shù)量上的差異，而系統(tǒng)的涌現(xiàn)性則表現(xiàn)在質(zhì)的差異，即系統(tǒng)各個部分組成一個整體后，就會產(chǎn)生整體具有而各個部分原來沒有的某些東西（性質(zhì)、功能、要素），系統(tǒng)的涌現(xiàn)性還包括系統(tǒng)層次的涌現(xiàn)性，即當?shù)蛯哟蔚膸讉€部分組成上一層次時，一些新的性質(zhì)、功能和要素就會涌現(xiàn)出來 。案例：“三個臭皮匠頂個諸葛亮 ”，飛機等2.1.3、系統(tǒng)的基本性質(zhì)相關(guān)性。系統(tǒng)的相關(guān)性是指構(gòu)成系統(tǒng)的要素之間，系統(tǒng)內(nèi)各層次之間都是以一定的規(guī)律相互聯(lián)系，相互作用，它們既相互存在、又相互制約。要素之間關(guān)系既存在正相關(guān)關(guān)系，也存在負相關(guān)關(guān)系，

6、即系統(tǒng)要素對系統(tǒng)的作用和對其他要素的作用既存在正作用也可能存在負作用。案例：球隊系統(tǒng)，政策。 2.1.3、系統(tǒng)的基本性質(zhì)層次性。任何一個系統(tǒng)都可以在空間或時間上進行初步分解，分成次級、次次級等分系統(tǒng)、子系統(tǒng)，直至元素。形成一系列的排列次序。一般而言，系統(tǒng)的層次性表現(xiàn)為系統(tǒng)具有樹狀結(jié)構(gòu)或金字塔結(jié)構(gòu)。但隨著英特網(wǎng)技術(shù)發(fā)展，管理系統(tǒng)層次在向扁平化發(fā)展，當網(wǎng)絡(luò)化程度很高時，系統(tǒng)層次性會下降。案例：行政系統(tǒng)、問題系統(tǒng)2.1.3、系統(tǒng)的基本性質(zhì)目的性。任何一個人造系統(tǒng)或人為系統(tǒng)都具有特定的目的，為了總的目的，各子系統(tǒng)（要素）直至元素都具有各自的中小目的。只有了解不同層次的目的，才能更好的對系統(tǒng)進行管理。只

7、有了解系統(tǒng)中不同層次各自要素的目的，才能合理的制定各項管理制度和章程，才能有效的管理好系統(tǒng)。 案例：公司目標系統(tǒng)2.1.3、系統(tǒng)的基本性質(zhì)成長性。任何系統(tǒng)都是從無到有，從小到大，經(jīng)歷孕育期、誕生期、發(fā)展期 、成熟期、衰老和更新期。在系統(tǒng)上升時期，要素在增長，層次性更分明，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性加強，系統(tǒng)與環(huán)境的聯(lián)系緊密，且適應性好，反之在系統(tǒng)衰老期，要素在萎縮，層次性模糊，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性減弱，系統(tǒng)與環(huán)境的聯(lián)系松散，且適應性差。其次，系統(tǒng)的生長曲線為S型，如果系統(tǒng)發(fā)展到一定高度，如果不進行及時地更新改造，就將進入衰退期，系統(tǒng)很難再上一個層次。案例：企業(yè)發(fā)展2.1.3、系統(tǒng)的基本性質(zhì)環(huán)境適應性。任何一個系

8、統(tǒng)都處于一定的環(huán)境之中，或者說它是一個更大系統(tǒng)的子系統(tǒng)；它的形成與發(fā)展在不同程度上會受到環(huán)境的制約。同時，任何一個系統(tǒng)與同處一個類似環(huán)境的系統(tǒng)之間存在著競爭，只有適應環(huán)境的系統(tǒng)才能在競爭中取勝。一般來講，一個系統(tǒng)在誕生之后，它會主動地適應環(huán)境的需要，調(diào)整自己，使自己適應環(huán)境，從而更加有利于自身的生長、發(fā)展、壯大。 案例：企業(yè)發(fā)展2.1.4、系統(tǒng)的數(shù)學表示 如果定義系統(tǒng)內(nèi)所有元素為 ， ；定義所有元素存在關(guān)聯(lián)，即存在 ；且系統(tǒng)有 層；則系統(tǒng)可以表示為 ，其中， 為元素集， 關(guān)聯(lián)集, 為層次集。 2.1.5、系統(tǒng)的分類 自然系統(tǒng)與人造系統(tǒng) 實體系統(tǒng)與概念系統(tǒng) 靜態(tài)系統(tǒng)與動態(tài)系統(tǒng) 開放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

9、 開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng) 從實際存在性和研究需要角度講解系統(tǒng)分類2.1.6、系統(tǒng)研究的內(nèi)容對于一個人造系統(tǒng)來講，人們最關(guān)心的是系統(tǒng)功能，系統(tǒng)行為、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)環(huán)境、系統(tǒng)運行規(guī)則以及系統(tǒng)的目標 。所以在很多場合，人們研究系統(tǒng)的目的是要使系統(tǒng)功能、系統(tǒng)行為達到人們所期望的狀態(tài)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)運行法則應如何設(shè)計的問題。2.1.6、系統(tǒng)研究的內(nèi)容 系統(tǒng)目標是多樣的 ，方方面面的目標組成了系統(tǒng)的目標體系 ，各子目標的權(quán)重不一樣 ，隨著時間的推移、領(lǐng)域的變化、各子目標的權(quán)重也是變化的 ，系統(tǒng)近期、中期和遠期的系統(tǒng)目標不僅權(quán)重是變化的，有時目標體系也會變化的 。案例：建設(shè)方案2.1.6、系統(tǒng)研究的內(nèi)容系統(tǒng)功能

10、指的是系統(tǒng)在環(huán)境中所起的作用，或系統(tǒng)完成任務以及完成任務的能力，系統(tǒng)功能是相對環(huán)境來說的，環(huán)境是系統(tǒng)功能作用的舞臺 。案例：計算機系統(tǒng)，某個職工2.1.6、系統(tǒng)研究的內(nèi)容系統(tǒng)行為指的是一個系統(tǒng)輸入作用于系統(tǒng)所引起的輸出，反映系統(tǒng)對系統(tǒng)輸入的響應程度。系統(tǒng)響應時間的快慢和強度的大小是系統(tǒng)的重要性質(zhì)，系統(tǒng)行為是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)輸入的函數(shù)，或者說系統(tǒng)行為是系統(tǒng)自身特性的表現(xiàn)，但與環(huán)境有關(guān)。案例：能源對企業(yè)的影響2.1.6、系統(tǒng)研究的內(nèi)容系統(tǒng)結(jié)構(gòu)指系統(tǒng)內(nèi)部各組成要素（組分）之間在空間、時間的聯(lián)系、作用方式與順序，系統(tǒng)要素在空間的排列或配置方式成為系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)要素在時間流程中的關(guān)聯(lián)方式稱作系統(tǒng)的時

11、間結(jié)構(gòu)，有些系統(tǒng)主要呈現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)，有些系統(tǒng)主要呈現(xiàn)時間結(jié)構(gòu)，有些系統(tǒng)兼而有之 。案例：地區(qū)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)2.1.6、系統(tǒng)研究的內(nèi)容系統(tǒng)法則指支配系統(tǒng)各要素，以及要素之間相互支持、聯(lián)系、制約的一些規(guī)律。系統(tǒng)法則包含自然法則和人為法則。案例：產(chǎn)業(yè)政策 2.1.6、系統(tǒng)研究的內(nèi)容系統(tǒng)環(huán)境是指系統(tǒng)之外的一切與它相關(guān)聯(lián)的事物構(gòu)成的集合，由于不同研究目的和不同研究者對于相關(guān)聯(lián)事物理解的差異，系統(tǒng)環(huán)境只能在相對的意義上確定。案例：企業(yè)或?qū)W校環(huán)境2.1.6、系統(tǒng)研究的內(nèi)容系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系：構(gòu)成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要素不同，系統(tǒng)的功能不同；構(gòu)成系統(tǒng)的要素相同，但連接方式、排列次序不同，系統(tǒng)的功能不同 ，但在某些特定場合，構(gòu)

12、成系統(tǒng)的要素與結(jié)構(gòu)不同，也可獲得相同的功能 ，同一結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，可以由不同的功能 。 用熟悉的案例說明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系2.2.1、關(guān)于系統(tǒng)工程的定義 不同專家站在不同的層次，不同專家來自不同的學科，從自己工作和熟悉的專業(yè)術(shù)語對系統(tǒng)工程進行定義，由此產(chǎn)生對系統(tǒng)工程定義描述相差較大的現(xiàn)象 錢學森：系統(tǒng)工程是關(guān)于組織、管理、規(guī)劃、研究、設(shè)計、制造、試驗、和使用系統(tǒng)的科學方法，是一種對所有系統(tǒng)都具有普通意義的科學方法。 “系統(tǒng)工程是一門組織管理的技術(shù)”。 2.2.1、關(guān)于系統(tǒng)工程的定義日本寺野壽郎：系統(tǒng)工程就是使從無到有的創(chuàng)造合理化的科學，就是合理進行開發(fā)、設(shè)計、運用系統(tǒng)而采用的思想、程序、組織和方

13、法的總稱。日本學者三浦武雄：為了制造系統(tǒng)，需要實現(xiàn)其目標和功能的必要硬件、軟件、子系統(tǒng)、要素等適當?shù)亟M織起來并進行統(tǒng)一，系統(tǒng)研究不僅涉及到工程學領(lǐng)域，而且涉及到社會、經(jīng)濟和政治等領(lǐng)域，為了適當?shù)亟鉀Q這些領(lǐng)域的問題，除了需要各種縱向技術(shù)之外，還必須有橫向技術(shù)，而系統(tǒng)工程就屬于這種技術(shù)，可以理解為制造系統(tǒng)所必須的許多思想、技術(shù)、方法和理論等構(gòu)成體系化的總稱。 2.2.1、關(guān)于系統(tǒng)工程的定義汪應洛：系統(tǒng)工程是一門以大系統(tǒng)為研究對象的多學科、跨行業(yè)的邊緣學科，它結(jié)合自然科學、工程技術(shù)和社會科學的思想、理論和方法，把系統(tǒng)內(nèi)人類的生產(chǎn)、科研或經(jīng)營組織起來，應用現(xiàn)代數(shù)學和電子計算機技術(shù)為工具或手段，對系統(tǒng)構(gòu)

14、成的要素、組織結(jié)構(gòu)、信息交流和反饋控制等功能進行分析、設(shè)計、制造和運行、從而達到系統(tǒng)的最優(yōu)設(shè)計、最優(yōu)控制、最優(yōu)管理2.2.2、系統(tǒng)工程的學科性質(zhì)與特點無論用哪一種系統(tǒng)工程方法去處理問題，其基本原則都是把要研究對象作為一個系統(tǒng)，從整體性角度去分析、組織和管理 。從系統(tǒng)工程的研究對象來說，可以是具有普遍意義的系統(tǒng)，尤其是大規(guī)模復雜系統(tǒng)，復雜系統(tǒng)的研究更能體現(xiàn)出系統(tǒng)工程的優(yōu)勢。 2.2.2、系統(tǒng)工程的學科性質(zhì)與特點從系統(tǒng)工程要解決問題的手段來看，要以軟為主，軟硬結(jié)合。 從系統(tǒng)工程研究要達到目的來說，無非是使系統(tǒng)達到“最優(yōu)的開發(fā)、最優(yōu)的設(shè)計、最優(yōu)的管理和最優(yōu)的運行”。 2.2.2、系統(tǒng)工程的學科性質(zhì)與

15、特點廣義系統(tǒng)工程是指開發(fā)和改造系統(tǒng)的規(guī)劃、計劃、設(shè)計、研制、生產(chǎn)、安裝、運行等階段所涉及的思想、程序、方法等的總和。而狹義系統(tǒng)工程是指對系統(tǒng)進行分析、綜合、仿真、優(yōu)化等比較理性的技術(shù) 2.2.3、系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ) 系統(tǒng)工程的產(chǎn)生與發(fā)展除了在哲學、系統(tǒng)科學等方面獲得思想方法的源泉以外，同時也因為分析和處理各類系統(tǒng)的相關(guān)理論和技術(shù)的誕生和成熟，如運籌學、控制論、信息論、計算機科學和信息技術(shù)等學科的理論支持 。2.2.3、系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)主要由自然科學、社會科學和工程技術(shù)所組成。自然科學中的數(shù)學、運籌學、統(tǒng)計學、概率論是系統(tǒng)工程最重要的理論基礎(chǔ)；社會科學中的經(jīng)濟學、社會學、行為科

16、學是研究與人、社會密切相關(guān)的系統(tǒng)工程問題必須掌握的理論基礎(chǔ)；而工程技術(shù)中的控制理論、計算機科學以及信息技術(shù)和各種工程技術(shù)是實現(xiàn)系統(tǒng)工程最優(yōu)設(shè)計、最優(yōu)控制和最優(yōu)管理的理論基礎(chǔ)和技術(shù)工具，尤其是信息技術(shù)，它是系統(tǒng)工程解決問題最基礎(chǔ)的工具 2.2.4、常見的四類系統(tǒng)工程問題 排序?！靶颉敝敢卦谙到y(tǒng)某特定廣義空間排列的次序 。如技術(shù)改造方案的選擇，創(chuàng)新構(gòu)思的篩選，技術(shù)創(chuàng)新能力的評估，創(chuàng)新戰(zhàn)略方案選擇等，如何科學合理的解決這類排序問題，系統(tǒng)工程最常用的方法系統(tǒng)評價是解決這類問題的最好方法。它運用合理地分解方法，將評價的目標和對象屬性共同構(gòu)成評價指標體系，以及利用專家經(jīng)驗和評價方法確定各指標的權(quán)重，最后

17、運用效用原理將系統(tǒng)各個屬性的價值組合成為系統(tǒng)的價值，作為排序的依據(jù)。案例：地區(qū)市場秩序評價，企業(yè)新業(yè)務開發(fā)2.2.4、常見的四類系統(tǒng)工程問題組集。組集是尋求集合的合理匹配，以實現(xiàn)系統(tǒng)的預定目標和特定功能與行為。前提是對系統(tǒng)各種要素進行詳細、全面地分析，和要素的相關(guān)分析。組集常用的技術(shù)為多元相關(guān)分析與聚類分析。組集有兩種類型，互補性組集是對性質(zhì)互補的要素進行合理的匹配，形成一個能相互取長補短、合乎客觀規(guī)律、適應外部環(huán)境與實現(xiàn)系統(tǒng)整體功能的集合 ；同類性組集是把性質(zhì)相近的要素聚合在一起，形成一個特定功能與行為的系統(tǒng) 。案例：地區(qū)科技重點行業(yè)的選擇2.2.4、常見的四類系統(tǒng)工程問題適度。適度就是掌握

18、事物的質(zhì)和量的分寸，“恰到好處”。解決這類問題常用“優(yōu)化”技術(shù)，一般來講“運籌學”是尋求“適度”最重要的方法。但在很多社會經(jīng)濟系統(tǒng)的研究中，為了保證社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)和諧社會，合理的分配資源，合適的發(fā)展速度，社會經(jīng)濟系統(tǒng)各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展是重要的議題，由于系統(tǒng)的復雜性，難以寫出優(yōu)化的數(shù)學表達式，所以采用系統(tǒng)仿真方法能夠較有效的確定系統(tǒng)各要素的量和質(zhì)的關(guān)系。案例：開發(fā)治理資金的匹配，企業(yè)研發(fā)項目計劃安排2.2.4、常見的四類系統(tǒng)工程問題聯(lián)接。聯(lián)接包含兩重含義，一重是系統(tǒng)內(nèi)各要素如何銜接，支配關(guān)系如何選定，要素比重如何確定，才能使系統(tǒng)的功能達到最佳 。第二重含義是，一旦系統(tǒng)目標確定之后，系統(tǒng)

19、以何種策略，從現(xiàn)在過渡到目標點，或者系統(tǒng)的近期目標、中期目標、遠期目標如何銜接問題，才能使達到目標所花費的時間或投入最少 。案例：地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展問題，2.3.1、社會經(jīng)濟系統(tǒng)遵循因果律因果律是社會經(jīng)濟系統(tǒng)的基本規(guī)律，是系統(tǒng)工程分析問題的基本點。對系統(tǒng)實施任何一個影響都會產(chǎn)生一定的效果（正面的或負面的影響）；反過來，系統(tǒng)中任何結(jié)果的產(chǎn)生都會找到原因。 系統(tǒng)工程工作者在分析社會經(jīng)濟系統(tǒng)問題時，要分清什么是原因，什么是結(jié)果，還更要清楚某項原因產(chǎn)生的正作用和負作用。在現(xiàn)實中，不僅大量存在著一因多果和一果多因，而且一個原因可能產(chǎn)生短期與長期的不同效果，或者直接和間接的不同效果。 案例：“分田到戶，責任

20、承包”政策 。2.3.2、社會經(jīng)濟系統(tǒng)具有多重反饋 反饋是指因果關(guān)系的互動，存在正負反饋，正反饋指系統(tǒng)的A要素的增長會引起系統(tǒng)B要素的增長，而B要素的增長又使得A要素增長，負反饋指系統(tǒng)A要素的增長會引起系統(tǒng)B要素的增長，而系統(tǒng)B要素的增長又使得系統(tǒng)A要素減弱 。社會經(jīng)濟系統(tǒng)不但具有正負反饋，還具有多重反饋。用因果關(guān)系環(huán)表示社會經(jīng)濟系統(tǒng)的反饋和多重反饋，是系統(tǒng)工程常用的分析方法，尤其是復雜系統(tǒng)的分析，同時也是系統(tǒng)建模的前提，只有準確的描述系統(tǒng)的行為才能有效地進行分析，才可能得到正確的結(jié)論。 案例：人口系統(tǒng) 2.3.3、社會經(jīng)濟系統(tǒng)存在反直觀性 社會經(jīng)濟系統(tǒng)具有較高的復雜性，其因果關(guān)系特別復雜，

21、“歪打正著”“好心辦壞事”正是系統(tǒng)復雜性的表現(xiàn)。在社會經(jīng)濟系統(tǒng)里，反直觀性是指某一項政策，經(jīng)過常規(guī)的分析認為是一個好的政策，但政策實施后其效果不佳，或出現(xiàn)人們意想不到的后果。造成這一結(jié)局的可能性是系統(tǒng)復雜程度太高，根據(jù)常規(guī)思維人們不容易進行有效的分析，或人們根據(jù)現(xiàn)有的資料、用常規(guī)方法是難以全面認識該問題，如心理問題；其次是系統(tǒng)分析人員，在設(shè)計政策時分析欠深入，或被表面現(xiàn)象所迷糊，或基本假設(shè)與現(xiàn)實相差太大案例：煙酒漲價問題 2.3.4、社會經(jīng)濟系統(tǒng)具有較強的非線性特征 人們很容易地觀察到社會經(jīng)濟系統(tǒng)存在大量的非線性現(xiàn)象。如一個國家的稅率和稅收總額的關(guān)系，或者一個國家的稅率與社會財富創(chuàng)造數(shù)量（GD

22、P）之間的關(guān)系。簡單地看，似乎會覺得稅率與稅收總額應該是一個線性關(guān)系，稅率越高，稅收總額也越高，其實不然。稅率太低，固然稅收總額很少；稅率過高，也會過度傷害人們創(chuàng)造財富的積極性，而使整個社會財富創(chuàng)造數(shù)量減少，從而減少實際稅收 。在系統(tǒng)復雜性較高時，給系統(tǒng)的設(shè)計、系統(tǒng)優(yōu)化帶來了很大麻煩。目前在社會經(jīng)濟系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)優(yōu)化研究中常用的方法是系統(tǒng)動力學方法。案例：工作壓力問題2.3.5、社會經(jīng)濟系統(tǒng)存在時滯（延遲）效應社會經(jīng)濟系統(tǒng)還存在著大量的時滯（延遲）效應的事實。如人們常說的“十年樹木、百年樹人”，說明具有較長的延遲效應。環(huán)境治理、基礎(chǔ)教育改革、高等學校創(chuàng)新教育等，這些領(lǐng)域需要較長時間才能反

23、映政策實施的效果。人們在設(shè)計社會經(jīng)濟系統(tǒng)政策時要充分考慮政策的延遲效應，如考核指標的設(shè)計，要充分考慮系統(tǒng)的延遲效應，防止短期行為的發(fā)生，尤其是在做社會經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃設(shè)計，要充分考慮系統(tǒng)的延遲效應，不能被短期的效果所迷惑。案例：承包制度，教育改革2.3.6、社會經(jīng)濟系統(tǒng)存在大慣性 大慣性是社會經(jīng)濟系統(tǒng)的又一大特點，通常用“習慣勢力”來表示，由于慣性力太大，要改變系統(tǒng)運行需要有強大的推力或拉力。這告訴人們，在設(shè)計政策時要充分考慮傳統(tǒng)習慣的抵抗力，要了解和熟悉當?shù)氐奈幕?、風俗習慣，要充分考慮系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)的要求，協(xié)調(diào)子系統(tǒng)之間的利益沖突。其次，要加強政策的宣傳力度，使系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)了解政策設(shè)計的

24、目的和功能，得到理解與共識，減少政策實施的阻力。案例：城市交通管理問題，2.3.7、社會經(jīng)濟系統(tǒng)不適應做直接試驗 人是社會經(jīng)濟系統(tǒng)的主體要素，他（她）具有思想、智慧、感情和創(chuàng)造力，不能與社會經(jīng)濟系統(tǒng)其他要素相比，不適應做直接試驗 。要“以人為本”，充分發(fā)揮人的創(chuàng)造性。 要充分應用系統(tǒng)仿真的方法，探索不同政策實施的后果；其次在進行信息收集、分析和處理時，要區(qū)分是一次性現(xiàn)象還是系統(tǒng)的一般規(guī)律，要發(fā)揮專家的作用。案例：青少年教育問題 2.3.8、社會經(jīng)濟系統(tǒng)因果有時在空間上分離 在一般情況下，當系統(tǒng)發(fā)生問題時，研究者在系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)邊界上找產(chǎn)生問題的原因，但是在特定條件下，因果有時在空間上會分離。

25、人們在思考問題時，不要局限于在系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)邊界上找問題，要從系統(tǒng)輸入（信息、物質(zhì)、能量）中找問題。 案例：山江湖開發(fā)治理問題，學校教育問題第三章 系統(tǒng)工程方法論教學要求：掌握系統(tǒng)工程中處理復雜問題的基本思想，理解處理系統(tǒng)的整體、綜合、層次、價值、發(fā)展等基本觀點；了解系統(tǒng)方法論，熟悉系統(tǒng)工程的各種方法：如系統(tǒng)工程三維結(jié)構(gòu)、調(diào)查學習模式、人理事理物理方法論、螺旋式推進原則、等，并能運用以上方法論說明如何去解決現(xiàn)實生活中相應的系統(tǒng)工程問題。第三章 系統(tǒng)工程方法論3.1系統(tǒng)工程方法與方法論3.2 處理復雜系統(tǒng)問題的基本觀點3.3霍爾系統(tǒng)工程方法3.4 切克蘭德的系統(tǒng)工程方法3.5 物理-事理-人理系

26、統(tǒng)方法3.6 綜合集成系統(tǒng)方法3.7 螺旋式推進系統(tǒng)方法3.8系統(tǒng)論方法3.1系統(tǒng)工程方法與方法論1、研究、分析和處理問題的思想、程序和基本原則叫著方法論，它告訴人們?nèi)绾稳ソM織、計劃、設(shè)計和實施問題的研究，但不能詳細告訴如何進行一項具體的、個別的研究，因為每一項研究都具有特殊性。本書將系統(tǒng)工程方法定義在方法論層次上的方法和技術(shù)層次上的方法。方法論層次上的方法指的是人們研究、分析、處理某類系統(tǒng)工程問題運用的程序和基本原則、如對“硬系統(tǒng)”，HALL提出了三維結(jié)構(gòu)模型，對 “軟系統(tǒng)”切可蘭德提出了“調(diào)查學習”模式。 3.1系統(tǒng)工程方法與方法論技術(shù)層面上方法指的是處理復雜系統(tǒng)問題常用到一些具體方法，如

27、系統(tǒng)分析方法，系統(tǒng)評價方法，系統(tǒng)仿真方法，系統(tǒng)預測方法和系統(tǒng)決策方法等。系統(tǒng)工程方法論指的是處理復雜系統(tǒng)問題的基本觀點（整體、綜合、層次、優(yōu)化等）和方法論層次上各種方法的總和。3.2 處理復雜系統(tǒng)問題的基本觀點 整體觀點是把系統(tǒng)內(nèi)部所有要素看成一個整體，在策劃最優(yōu)時，如果子系統(tǒng)最優(yōu)與系統(tǒng)最優(yōu)發(fā)生矛盾時，子系統(tǒng)要服從整個系統(tǒng)。反之，整個系統(tǒng)要對所有的子系統(tǒng)之間的關(guān)系進行協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮各子系統(tǒng)的能動作用，使整個系統(tǒng)和各子系統(tǒng)都取得滿意的效果。整體觀點要把系統(tǒng)與環(huán)境看成一個整體，從更高的角度來分析系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系，在策劃系統(tǒng)最優(yōu)時，必須考慮環(huán)境的制約作用，必須使環(huán)境受益，在萬不得已的情況下，力圖使環(huán)

28、境所受損失最小，決不允許環(huán)境受到不能接受的損失。3.2 處理復雜系統(tǒng)問題的基本觀點整體觀點倡導人們在思考問題時要從系統(tǒng)的整體去思考、判斷和解決，而不是站在狹隘的個人立場，站在小團體立場去觀察、思考和解決問題，整體觀點強調(diào)關(guān)系的協(xié)調(diào)，強調(diào)發(fā)揮子系統(tǒng)的能動作用，發(fā)揮兩個積極性。整體觀念要求站在更高的層次看待系統(tǒng)與環(huán)境，強調(diào)環(huán)境的制約作用，決不允許破壞環(huán)境。在提倡和諧社會、可持續(xù)發(fā)展的大背景下，人們更應強調(diào)整體觀點，要站在全社會的角度思考、分析、處理某些問題。案例：核電站建設(shè)，地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題 3.2 處理復雜系統(tǒng)問題的基本觀點綜合觀點是指人們在思考、研究和解決問題時，要綜合考慮系統(tǒng)的方方面面，協(xié)調(diào)

29、系統(tǒng)內(nèi)各要素之間的關(guān)系 ，遇到多目標、多因素、關(guān)系縱橫交錯、環(huán)境千變?nèi)f化的系統(tǒng)時，應對目標、因素等進行綜合分析或評價，分清主次，對目標、因素進行綜合。 綜合觀點強調(diào)人們在判斷和解決問題時要全面，要綜合平衡系統(tǒng)的方方面面，要協(xié)調(diào)好系統(tǒng)內(nèi)外各要素之間的關(guān)系，同時要分清主次。案例：方案選擇問題 ，政策設(shè)計問題3.2 處理復雜系統(tǒng)問題的基本觀點層次觀點是指處理復雜問題時要抓住問題的主要矛盾，抓住主要矛盾的主要方面。系統(tǒng)有很明顯的層次性，一般存在樹狀結(jié)構(gòu)（魚刺圖形狀）。人們在分析、處理、解決這些問題時，要熟悉系統(tǒng)中諸要素在各種空間內(nèi)的層次與分布，將主要精力放在最主要的問題上，避免平均主義。層次觀點強調(diào)人

30、們在思考、研究和解決問題時，不要混淆父輩、子輩問題，即使在同一輩分中也存在主次之分，不要搞平均主義，要根據(jù)系統(tǒng)層次和要素的重要性確定時間的前后、空間位置和資源的投入強度。案例：地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展，企業(yè)發(fā)展3.2 處理復雜系統(tǒng)問題的基本觀點價值觀點是指人們在設(shè)計、改造、管理和控制系統(tǒng)時，應考慮系統(tǒng)的投入與產(chǎn)出，具體的說用最少的投入價值創(chuàng)造出最多的使用價值；或者說用同樣的人、財、物和時間去開發(fā)一個性能最好的系統(tǒng)。價值觀點提醒人們必須從價值角度去思考、研究、解決問題，必須從系統(tǒng)的投入產(chǎn)出，從對系統(tǒng)產(chǎn)生的正作用和負作用角度去思考、研究和解決問題；其次，在設(shè)計、改造、管理和控制一個系統(tǒng)時，研究人員能夠把“

31、希望馬兒跑得快，希望馬兒少吃草”變成具體的是方案、政策、策略和手段。 案例：方案評估。 3.3霍爾系統(tǒng)工程方法123456ABCDEFG邏輯維（步驟）專業(yè)維（知識）規(guī)劃階段經(jīng)濟管理科學社會科學環(huán)境科學信息技術(shù)工程技術(shù)法律計劃階段研制階段生產(chǎn)階段更新階段安裝階段3.3.1 HALL系統(tǒng)工程的的時間維（1）規(guī)劃階段調(diào)查研究、明確研究目標，提出自己的設(shè)想和初步方案，制定系統(tǒng)工程活動的方針、政策或規(guī)劃。（2）計劃階段根據(jù)規(guī)劃階段所提出設(shè)計思想和初步方案，從社會、經(jīng)濟、技術(shù)、可行性方面進行綜合分析，提出具體的計劃方案和選擇一個最優(yōu)方案。（3）研制階段以計劃為指南，組織人、財、物及各個環(huán)節(jié)、各個部門，實現(xiàn)

32、系統(tǒng)的試制方案，并制定生產(chǎn)計劃。（4）生產(chǎn)階段生產(chǎn)系統(tǒng)的構(gòu)件及整個系統(tǒng)，并提出安裝計劃。（5）安裝階段對系統(tǒng)進行安裝和調(diào)，提出系統(tǒng)的運行計劃。（6）運行階段系統(tǒng)按預定的目標運行服務。（7）更新階段完成系統(tǒng)的評價，改進或以新系統(tǒng)代替老系統(tǒng)，使系統(tǒng)更有效的工作，為系統(tǒng)進入下一個研制周期準備條件。3.3.2 HALL系統(tǒng)工程方法的邏輯維（1）明確問題首先要明確要解決的問題，即明確要解決什么問題。為了了解研究的問題，研究者要盡量全面地收集和提供解決問題的歷史、現(xiàn)狀以及發(fā)展方面的資料和數(shù)據(jù)，對每一階段要研究的問題要與決策者溝通，明確決策者的意圖、或通過某種手段、方法，明確所研究的問題。在明確問題的過程中

33、，研究人員要注重環(huán)境方面的調(diào)查，因為新系統(tǒng)與所在的環(huán)境密切相關(guān)，這里的環(huán)境包括物理環(huán)境、技術(shù)環(huán)境、社會環(huán)境、經(jīng)濟環(huán)境等。 案例：兩點之間運輸方式的選擇問題3.3.2 HALL系統(tǒng)工程方法的邏輯維（2）確定目標（系統(tǒng)指標設(shè)計）系統(tǒng)目標是系統(tǒng)工程活動關(guān)注的重點，確定系統(tǒng)目標的是系統(tǒng)工程活動的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。系統(tǒng)問題往往具有多目標（指標），在明確研究問題的基礎(chǔ)上，應提出系統(tǒng)目標或目標體系，確定達到目標的程度標準，以此衡量方案的優(yōu)劣。在確定目標和指標時要有系統(tǒng)的觀點，如整體觀點、發(fā)展觀點，還有要考慮操作的可行性；其次，目標一般應包含經(jīng)濟、社會、環(huán)境、技術(shù)等方面的內(nèi)容；當目標體系中各指標發(fā)生矛盾時，可采用折衷

34、兼顧方法或剔除次要目標。案例：兩點之間運輸方式的選擇問題3.3.2 HALL系統(tǒng)工程方法的邏輯維（4）系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析是應用系統(tǒng)工程技術(shù)，對于每一個系統(tǒng)方案進行比較、分析計算，為了能更好地分析各因素對目標的影響，需要建立相應的系統(tǒng)模型。建模之前，必須了解、掌握系統(tǒng)內(nèi)部要素之間、內(nèi)外要素之間的相互聯(lián)系和系統(tǒng)的性能與特點，根據(jù)系統(tǒng)優(yōu)化和系統(tǒng)決策的需要，所建立的模型應考慮到所需信息資料的采集。在系統(tǒng)分析中，可能形成新的方案。案例：兩點之間運輸方式的選擇問題3.3.2 HALL系統(tǒng)工程方法的邏輯維（5）系統(tǒng)優(yōu)化在一定的約束條件下，人們總是希望選擇最優(yōu)的方案。系統(tǒng)優(yōu)化就是尋找滿足約束條件的最優(yōu)方案，或者

35、說挑選出最好地滿足系統(tǒng)目標的方案。通常應根據(jù)系統(tǒng)方案對于系統(tǒng)目標滿足的程度，對每一個被選方案進行綜合評價，從中選出最優(yōu)方案、次優(yōu)方案、滿意方案，分析者應遞交多方案給決策者，以便決策者做出正確的決策。案例：兩點之間運輸方式的選擇問題3.3.2 HALL系統(tǒng)工程方法的邏輯維（6）系統(tǒng)決策由決策者從多個優(yōu)選方案中選擇一個方案進行實施。出于各方面的考慮，決策者選擇的方案不一定是最優(yōu)方案。（7）系統(tǒng)實施對已選方案進行實施、修改，完善以上6個步驟，轉(zhuǎn)入下一階段。 在實踐工作中，系統(tǒng)綜合、系統(tǒng)分析和系統(tǒng)優(yōu)化存在循環(huán)，不斷遞進的過程，即在系統(tǒng)分析和系統(tǒng)優(yōu)化的過程中可能產(chǎn)生系統(tǒng)方案，或者對模型進行修正。 系統(tǒng)綜

36、合系統(tǒng)分析系統(tǒng)優(yōu)化3.3.2 HALL系統(tǒng)工程方法的邏輯維3.3.3 HALL系統(tǒng)工程方法的專業(yè)維 HALL系統(tǒng)工程方法專業(yè)維說的是解決一個系統(tǒng)工程問題，需要有相應專業(yè)知識。如進行社會經(jīng)濟系統(tǒng)的規(guī)劃研究，研究者需要有宏觀經(jīng)濟學、微觀經(jīng)濟學、社會學、心理學、環(huán)境科學、管理科學、法律、工程技術(shù)等學科的知識。如研究某項技術(shù)的發(fā)展與技術(shù)的評估問題，系統(tǒng)工程工作者需要具備所研究的某項技術(shù)的專業(yè)知識，了解它的特性，發(fā)展規(guī)律等。 一般來講，進行某項系統(tǒng)工程研究，研究工作者應具備法律、經(jīng)濟、管理科學、社會科學、環(huán)境科學、信息技術(shù)和和相應的工程技術(shù)，才可能有效的進行系統(tǒng)工程的研究，解決相應的問題 3.4 切克蘭

37、德的系統(tǒng)工程方法 對哪些目標不是很清楚，邊界較模糊，系統(tǒng)的機理尚不清楚，較難用數(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系統(tǒng)。切克蘭德創(chuàng)造了“調(diào)查學習”軟系統(tǒng)方法，其核心不是尋求系統(tǒng)的“最優(yōu)化”，而是“調(diào)查、比較”或者說是“學習”，從現(xiàn)狀調(diào)查和模型比較中，學習改善現(xiàn)存系統(tǒng)的途徑 。 3.4 切克蘭德的系統(tǒng)工程方法實施系統(tǒng)現(xiàn)狀說明建立概念模型弄清關(guān)聯(lián)因素改善概念模型比較3.4 切克蘭德的系統(tǒng)工程方法(1)系統(tǒng)現(xiàn)狀說明。通過調(diào)查分析，對現(xiàn)存的不良結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的現(xiàn)狀進行說明。(2)弄清關(guān)聯(lián)因素。初步弄清、改善與現(xiàn)狀有關(guān)的各種因素及其相互關(guān)系。(3)建立概念模型。在不能建立數(shù)學模型的情況

38、下，用結(jié)構(gòu)模型或語言模型來描述系統(tǒng)的現(xiàn)狀。(4)改善概念模型。隨著分析的不斷深入和“學習”的加深，進一步用更合適的模型或方法改進上述概念模型。(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。3.4 切克蘭德的系統(tǒng)工程方法案例講解：建設(shè)世界一流大學的問題 。3.5 物理-事理-人理系統(tǒng)方法作者在總結(jié)國內(nèi)很多系統(tǒng)工程的研究與實踐，分析它們成功與失敗的原因，從眾多的案例分析中悟出了“關(guān)系協(xié)調(diào)”的重要性，從方法論角度提出了物理、事理、人理系統(tǒng)方法。該方法認為系統(tǒng)工程研究者在處理復雜系統(tǒng)問題時，不僅要明物理，懂自然科學，明白世界到底是什么

39、樣，還應通事理，通曉各種科學的方法，各種可硬可軟的解決問題的方法，選擇科學合理的方法處理事物，更應曉人理，掌握人際交往的藝術(shù)，充分認識系統(tǒng)內(nèi)部各部門的價值取向，協(xié)調(diào)考慮系統(tǒng)各方利益。只有把這三方面結(jié)合起來，利用人的理性思維的邏輯性和形象思維的綜合性和創(chuàng)造性，去組織實踐活動，才可能產(chǎn)生最大的效益與效率 。協(xié)調(diào)關(guān)系1理解意圖2調(diào)查分析3形成目標4建立模型5提出建議6執(zhí)行3.5 物理-事理-人理系統(tǒng)方法3.5 物理-事理-人理系統(tǒng)方法1、理解意圖。這與霍爾系統(tǒng)工程方法論中邏輯維中的明確問題含義相近。在進行任何工作之前，明確要解決的問題、理解決策者的意圖。在很多數(shù)情況下，決策者們對要解決的問題、或系統(tǒng)

40、的愿望可能是清晰的，也可能是相當模糊的，這就需要溝通，需要協(xié)調(diào)，因為決策者們各自站在不同的角度，對問題、愿望等有不同的理解，需要分析者理解他們的意圖，同時也需理解相關(guān)人員的意圖。2、調(diào)查分析。調(diào)查分析是一個物理分析過程，任何結(jié)論只有在深入、仔細地調(diào)查分析之后才可能得出。開展調(diào)查分析，要協(xié)調(diào)好與被調(diào)查者關(guān)系，爭取被調(diào)查者（專家、廣大群眾）的積極配合，且對調(diào)查得到的資料、信息要進行必要的處理。3.5 物理-事理-人理系統(tǒng)方法3、形成目標。作為一個復雜的問題，往往一開始問題擬解決到什么程度，決策者和系統(tǒng)工程工作者都不是很清楚。在領(lǐng)會和理解決策者的意圖以及深入的調(diào)查分析、取得相關(guān)信息后，進行系統(tǒng)目標的

41、確定，形成目標。這些目標可能與當初決策者的意圖不完全一致的地方，同時在以后大量分析和進一步考慮后，可能還會有所改變。所以需要協(xié)調(diào)，使形成的目標得到共識。4、建立模型。這里的模型是比較廣義的，除數(shù)學模型外，還可以是物理模型、概念模型，運作程序、運行規(guī)則等。建立的模型應與相關(guān)領(lǐng)域的人員討論、協(xié)商，在協(xié)商的基礎(chǔ)上形成。在這一階段，可能開展的工作是設(shè)計、選擇相應的方法、模型、步驟和規(guī)則來對目標進行分析處理，這個過程主要是運用物理和事理。3.5 物理-事理-人理系統(tǒng)方法5、提出建議。運用模型，分析、比較、計算各種條件、環(huán)境、方案之后，可以得到解決問題的初步建議。要使所提出的建議可行，使相關(guān)主體盡可能滿意

42、，協(xié)調(diào)工作相對其他階段來說更加重要，所以系統(tǒng)工程工作者在模型分析的基礎(chǔ)上，要協(xié)調(diào)、綜合決策者和相關(guān)利益者對所提建議的看法，最后還要讓決策者從更高一層次去綜合和權(quán)衡，以決定是否采用。6、實施方案。將上述建議付諸實施，在實施工程中也需要與相關(guān)主體進行溝通，以取得滿意的效果。案例：地區(qū)綜合改造問題3.5 物理-事理-人理系統(tǒng)方法協(xié)調(diào)關(guān)系。協(xié)調(diào)關(guān)系是整個系統(tǒng)工程活動的核心，在整個活動中發(fā)揮作用，因為在處理問題時，由于不同的人所擁有的知識不同、立場不同、利益不同、價值觀不同、認知不同，對同一個問題、同一個目標、同一個方案往往會有不同的看法和感受，往往需要協(xié)調(diào)。協(xié)調(diào)相關(guān)主體的關(guān)系在整個項目過程中都是十分重

43、要的，但在提出建議階段，顯得更重要。從理解意圖直到提出建議，每一個階段，一般會出現(xiàn)一些新的關(guān)注點和議題，可能開展的工作就是相關(guān)主體的認知、利益協(xié)調(diào)。協(xié)調(diào)關(guān)系體現(xiàn)了東方方法論的特色，屬于人理的范圍。 3.6 綜合集成系統(tǒng)方法 錢學森教授在研究解決開放的復雜巨系統(tǒng)問題時，提出了從定性到定量的綜合集成法，簡稱綜合集成。綜合集成的實質(zhì)是專家經(jīng)驗、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和信息資料、計算機技術(shù)三者的有機結(jié)合，構(gòu)成一個以人為主的高度智能化的人機結(jié)合系統(tǒng)，發(fā)揮這個系統(tǒng)的整體優(yōu)勢，去解決復雜的決策問題。它有方法論層次上和工程技術(shù)層次上綜合集成方法。 3.6 綜合集成系統(tǒng)方法方法論層次上的綜合集成 要點：(1)直接訴諸實踐經(jīng)驗

44、，特別是專家的經(jīng)驗、感受和判斷力，把這些經(jīng)驗知識和現(xiàn)代科學提供的理論知識結(jié)合起來。(2)專家的經(jīng)驗是局部的、多半是定性的，要通過建模計算把這些定性知識和各種觀測數(shù)據(jù)、統(tǒng)計資料結(jié)合起來，使局部定性的知識達到整體定量的認識。(3)把人與計算機結(jié)合起來，充分利用知識工程、專家系統(tǒng)和電腦的優(yōu)點，同時發(fā)揮人腦的洞察力和形象思維能力，取長補短，產(chǎn)生出更高的智慧。 3.6 綜合集成系統(tǒng)方法工程技術(shù)層次上的綜合集成基本步驟和要點：(1)一個實際問題提出來后，研究者(或研究小組)首先要充分收集有關(guān)的信息資料，調(diào)用有關(guān)方面的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，作為開展研究工作的基礎(chǔ)性準備。 (2)研究者約請各方面有關(guān)專家對系統(tǒng)的狀態(tài)、特性

45、、運行機制等進行分析研究，明確問題的癥結(jié)所在，對系統(tǒng)的可能行為走向及解決問題的途徑做出定性判斷，形成經(jīng)驗性假設(shè)，明確系統(tǒng)的狀態(tài)變量、環(huán)境變量、控制變量和輸出變量，確定系統(tǒng)建模思想。 (3)以經(jīng)驗性假設(shè)為前提，充分運用現(xiàn)有的理論知識，把系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、行為、特性、輸入輸出關(guān)系定量地表示出來，作為系統(tǒng)的數(shù)學模型，以便用模型研究部分地代替對實際系統(tǒng)的研究。 3.6 綜合集成系統(tǒng)方法工程技術(shù)層次上的綜合集成基本步驟和要點：(4)依據(jù)數(shù)學模型把有關(guān)的數(shù)據(jù)、信息輸入計算機，對系統(tǒng)行為做仿真模擬試驗，通過試驗，獲得關(guān)于系統(tǒng)特性和行為走向的定量數(shù)據(jù)資料。 (5)組織專家群體對計算機仿真試驗的結(jié)果進行分析評價

46、，對系統(tǒng)模型的有效性進行檢驗，以便進一步挖掘和收集專家的經(jīng)驗、直覺、更深入細致的判斷。 (6)依據(jù)專家們的新見解、新判斷，對系統(tǒng)模型做出修改，調(diào)整有關(guān)參數(shù)，然后再上機做仿真模擬試驗，將新的試驗結(jié)果再交給專家群體分析評價，根據(jù)新一輪的專家意見和判斷再次修改模型，再做仿真試驗，再請專家群體分析評價，如此反復循環(huán)，直到計算機仿真試驗結(jié)果與專家意見基本吻合為止。3.6 綜合集成系統(tǒng)方法案例講解：宏觀經(jīng)濟發(fā)展總?cè)蝿战Y(jié)構(gòu)的綜合集成 3.7 螺旋式推進系統(tǒng)方法螺旋式系統(tǒng)方法是一種系統(tǒng)科學方法論，從哲學角度講，它綜合了還原論、混沌理論、構(gòu)成論和生成論，認為事物是由本原在構(gòu)成的約束下經(jīng)螺旋式推進生成的，事物的發(fā)

47、展、對事物的認識、對事物的分析、解決問題都是遵循螺旋式推進這一規(guī)律的，屬于一種螺旋式推進過程 3.7 螺旋式推進系統(tǒng)方法螺旋式系統(tǒng)方法認為：復雜性寓于簡單性之中。如果事物A按旋進方向向事物B發(fā)展，當發(fā)展至 時完成了一個旋進環(huán)，這時的 是進化后的A 。同理 是進化后的 ,見圖3.7-1 圖3.7-1螺旋式推進的循環(huán)與進化3.7 螺旋式推進系統(tǒng)方法l對復雜系統(tǒng)地分析和問題的求解，既不是簡單、直接的“直線論”，又不是毫無頭緒、原地踏步的“循環(huán)論”，而是螺旋式推進，即理論技術(shù)應用，然后是更高層次的理論技術(shù)應用，；l螺旋式系統(tǒng)方法是一種迭代理論：原因結(jié)果原因；l螺旋式系統(tǒng)方法是一種演化理論，以短期的初始

48、條件演化出系統(tǒng)的長期行為：短期長期短期；3.7 螺旋式推進系統(tǒng)方法l螺旋式系統(tǒng)方法的對立統(tǒng)一：復雜簡單復雜；l螺旋式系統(tǒng)方法的必然性和偶然性：確定隨機確定；l螺旋式系統(tǒng)方法具有局部和整體相似的分形特征：局部整體局部；3.7 螺旋式推進系統(tǒng)方法螺旋系統(tǒng)方法論具有迭代和演化的特征，其主要內(nèi)涵之一是簡單與復雜的對立統(tǒng)一：簡單與復雜是對立的，然而簡單與復雜又是統(tǒng)一的，它們密切相關(guān)，復雜性寓于簡單性之中，復雜可以由簡單通過循環(huán)迭代而生成。進一步說，確定性可能產(chǎn)生非確定性，簡單生成元經(jīng)過反復迭代可以生成復雜的結(jié)果。螺旋式系統(tǒng)方法表示的旋進既有宏觀上的旋進、又有微觀上的旋進，局部的旋進與整體的旋進具有自相似

49、性3.7 螺旋式推進系統(tǒng)方法 這種螺旋式的前進是一種循環(huán)過程、迭代過程、進化過程。隨著對問題的了解和深入，逐步搞清問題的實質(zhì)，通過宏觀上的循環(huán)，代替微觀上的復雜性。旋進過程像迭代函數(shù)系統(tǒng)一樣，通過循環(huán)迭代趨向不動點，這個不動點就是問題的解。以對復雜系統(tǒng)建模為例，不僅能夠簡化建模方法和過程，而且不必陷入不必要和難以搞清的細節(jié)，集中精力研究系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和宏觀演化行為。3.7 螺旋式推進系統(tǒng)方法螺旋式系統(tǒng)方法的這種螺旋式推進及其固有的迭代特征、演化特征和分形特征，與非線性演化方程、混沌和分形從形式到本質(zhì)上有著必然的聯(lián)系。這些聯(lián)系表現(xiàn)在：局部的旋進與整體旋進的自相似性；由確定性產(chǎn)生非確定性；簡單生成

50、元經(jīng)反復迭代可以生成復雜的結(jié)果。 3.7 螺旋式推進系統(tǒng)方法螺旋式系統(tǒng)方法首先把復雜問題進行分離處理，這是定性分析；其次通過確定子系統(tǒng)內(nèi)部和子系統(tǒng)之間的動力學關(guān)系來確定系統(tǒng)的構(gòu)成成份和方式；然后通過構(gòu)造生成元把系統(tǒng)的各個成份分別用迭代方程表示，由這些生成元（方程）反復迭代來描述復雜系統(tǒng)長時期的、復雜的演化行為。綜上所述，旋進論綜合了還原論、混沌理論、構(gòu)成論和生成論，能夠?qū)崿F(xiàn)從定性到定量的綜合集成，也是一種綜合集成方法 2.7螺旋式系統(tǒng)方法選題中的旋進原則：問題方法問題；研究中的旋進原則：定性定量定性，軟硬軟，簡單 復雜 簡單，全局 局部 全局，宏觀微觀宏觀，粗細粗，動靜動；結(jié)論中的旋進原則：線

51、體線，點線點。3.7 螺旋式推進系統(tǒng)方法從定性到定量的綜合集成程序：1、宏觀旋進的第一環(huán)建立系統(tǒng)的邏輯模型2、宏觀旋進的第二環(huán)建立系統(tǒng)的物理模型3、宏觀旋進的第三環(huán)建立數(shù)學模型4、宏觀旋進的第四環(huán)求解模型和系統(tǒng)仿真5、宏觀旋進的第五環(huán)決策分析如果演化結(jié)果從邏輯上講是明顯不合理的或者明顯不正確的，那么必須旋進到下一輪：邏輯物理數(shù)學仿真的循環(huán)迭代，這就是螺旋式推進的建模方法論 3.7 螺旋式推進系統(tǒng)方法案例講解: 宏觀經(jīng)濟發(fā)展的探索 3.8 系統(tǒng)方法 系統(tǒng)方法主要強調(diào)如下的結(jié)合還原論方法和整體論方法的結(jié)合，分析方法與綜合方法的結(jié)合，定性描述與定量描述的結(jié)合，理論方法與經(jīng)驗方法的結(jié)合。3.8 系統(tǒng)方

52、法還原論與整體論相結(jié)合。整體論強調(diào)在研究系統(tǒng)時要從整體上把握對象，還原論主張把整體分解為部分去研究。還原論相信客觀世界是既定的，存在一個由所謂“宇宙之磚”構(gòu)成的基本層次，只要把研究對象還原到那個層次，搞清楚最小組分即“宇宙之磚”的性質(zhì)，一切高層次的問題就迎刃而解了。還原論強調(diào)為了認識整體必須認識部分，只有把部分弄清楚才可能真正地把握整體；還原論首先把系統(tǒng)從環(huán)境中分離出來，孤立起來進行研究，然后把系統(tǒng)分解為部分，把高層次還原到低層次，用部分說明整體，用低層次說明高層次。 3.8 系統(tǒng)方法現(xiàn)代科學表明，許多宇宙奧秘來源于整體的涌現(xiàn)性。還原論無法揭示這類宇宙奧秘，因為真正的整體涌現(xiàn)性在整體被分解為部

53、分時已不復存在。而社會實踐越來越大型化、復雜化，特別是一系列全球問題的形成，也突出強調(diào)要從整體上認識和處理問題。不還原到元素層次，不了解局部的精細結(jié)構(gòu)，對系統(tǒng)整體的認識只能是直觀的、猜測性的、籠統(tǒng)的，缺乏科學性。沒有整體觀點，對事物的認識只能是零碎的，只見樹木，不見森林，不能從整體上把握事物、解決問題?？茖W的態(tài)度是把還原論和整體論結(jié)合起來。 3.8 系統(tǒng)方法定性描述與定量描述相結(jié)合。任何系統(tǒng)都有定性特性和定量特性兩方面，定性特性決定定量特性，定量特性表現(xiàn)定性特性。只有定性描述，對系統(tǒng)行為特性的把握難以深入準確。但定性描述是定量描述的基礎(chǔ)，定性認識不正確，不論定量描述多么精確漂亮，都沒有用，甚至

54、會把認識引向歧途。定量描述是為定性描述服務的，借助定量描述能使定性描述深刻化、精確化，在研究復雜問題時要將定性描述和定量描述有機地結(jié)合起來。 3.8 系統(tǒng)方法確定性描述與不確定性描述相結(jié)合 。系統(tǒng)的不確定性有很多種類，如隨機性、模糊性、信息不完全性、歧義性等 。牛頓力學代表確定論描述，統(tǒng)計力學和量子力學是概率論描述。采取確定論描述的有一般系統(tǒng)論、突變論和非線性動力學、微分動力體系等。香農(nóng)信息論是完全建立在概率論描述框架上的典范。在控制理論、運籌學等學科中，兩種描述都使用，但通過劃分不同分支來分別使用它們，仍然沒有實現(xiàn)溝通 ?，F(xiàn)代科學的總體發(fā)展越來越要求把兩種描述框架溝通起來，形成統(tǒng)一的新框架。

55、系統(tǒng)科學的發(fā)展尤其需要把確定論框架同概率論框架溝通起來?；煦鐚W等新學科的發(fā)展使人們初步看到希望。 3.8 系統(tǒng)方法系統(tǒng)分析與系統(tǒng)綜合相結(jié)合 。要了解一個系統(tǒng)，首先要進行系統(tǒng)分析，要弄清系統(tǒng)由那些組分構(gòu)成；系統(tǒng)中的元素或組分是按照什么樣的方式相互關(guān)聯(lián)起來的；系統(tǒng)所處的環(huán)境和功能等如何由局部認識獲得整體認識，可采用分析一重構(gòu)方法。重構(gòu)就是綜合，首先是信息(認識)的綜合，即對部分的認識以求得對整體的認識，或綜合低層次的認識以求得對高層次的認識。綜合的任務是把握系統(tǒng)的整體涌現(xiàn)性。從整體出發(fā)進行分析，根據(jù)對部分的數(shù)學描述直接建立關(guān)于整體的數(shù)學描述，是直接綜合。簡單系統(tǒng)是可以進行直接綜合的系統(tǒng)。簡單巨系統(tǒng)

56、直接綜合方法無效，可行的辦法是統(tǒng)計綜合。復雜巨系統(tǒng)連統(tǒng)計綜合也無能為力，需要更復雜的綜合方法 。 第三章 系統(tǒng)工程方法論教學要求：掌握系統(tǒng)工程中處理復雜問題的基本思想，理解處理系統(tǒng)的整體、綜合、層次、價值、發(fā)展等基本觀點；了解系統(tǒng)方法論，熟悉系統(tǒng)工程的各種方法：如系統(tǒng)工程三維結(jié)構(gòu)、調(diào)查學習模式、人理事理物理方法論、螺旋式推進原則、等，并能運用以上方法論說明如何去解決現(xiàn)實生活中相應的系統(tǒng)工程問題。第三章 系統(tǒng)工程方法論3.1系統(tǒng)工程方法與方法論3.2 處理復雜系統(tǒng)問題的基本觀點3.3霍爾系統(tǒng)工程方法3.4 切克蘭德的系統(tǒng)工程方法3.5 物理-事理-人理系統(tǒng)方法3.6 綜合集成系統(tǒng)方法3.7 螺旋

57、式推進系統(tǒng)方法3.8系統(tǒng)論方法3.1系統(tǒng)工程方法與方法論1、研究、分析和處理問題的思想、程序和基本原則叫著方法論，它告訴人們?nèi)绾稳ソM織、計劃、設(shè)計和實施問題的研究，但不能詳細告訴如何進行一項具體的、個別的研究，因為每一項研究都具有特殊性。本書將系統(tǒng)工程方法定義在方法論層次上的方法和技術(shù)層次上的方法。方法論層次上的方法指的是人們研究、分析、處理某類系統(tǒng)工程問題運用的程序和基本原則、如對“硬系統(tǒng)”，HALL提出了三維結(jié)構(gòu)模型，對 “軟系統(tǒng)”切可蘭德提出了“調(diào)查學習”模式。 3.1系統(tǒng)工程方法與方法論技術(shù)層面上方法指的是處理復雜系統(tǒng)問題常用到一些具體方法，如系統(tǒng)分析方法，系統(tǒng)評價方法，系統(tǒng)仿真方法，

58、系統(tǒng)預測方法和系統(tǒng)決策方法等。系統(tǒng)工程方法論指的是處理復雜系統(tǒng)問題的基本觀點（整體、綜合、層次、優(yōu)化等）和方法論層次上各種方法的總和。3.2 處理復雜系統(tǒng)問題的基本觀點 整體觀點是把系統(tǒng)內(nèi)部所有要素看成一個整體，在策劃最優(yōu)時，如果子系統(tǒng)最優(yōu)與系統(tǒng)最優(yōu)發(fā)生矛盾時，子系統(tǒng)要服從整個系統(tǒng)。反之，整個系統(tǒng)要對所有的子系統(tǒng)之間的關(guān)系進行協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮各子系統(tǒng)的能動作用，使整個系統(tǒng)和各子系統(tǒng)都取得滿意的效果。整體觀點要把系統(tǒng)與環(huán)境看成一個整體，從更高的角度來分析系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系，在策劃系統(tǒng)最優(yōu)時，必須考慮環(huán)境的制約作用，必須使環(huán)境受益，在萬不得已的情況下，力圖使環(huán)境所受損失最小，決不允許環(huán)境受到不能接受的

59、損失。3.2 處理復雜系統(tǒng)問題的基本觀點整體觀點倡導人們在思考問題時要從系統(tǒng)的整體去思考、判斷和解決，而不是站在狹隘的個人立場，站在小團體立場去觀察、思考和解決問題，整體觀點強調(diào)關(guān)系的協(xié)調(diào)，強調(diào)發(fā)揮子系統(tǒng)的能動作用，發(fā)揮兩個積極性。整體觀念要求站在更高的層次看待系統(tǒng)與環(huán)境，強調(diào)環(huán)境的制約作用，決不允許破壞環(huán)境。在提倡和諧社會、可持續(xù)發(fā)展的大背景下，人們更應強調(diào)整體觀點，要站在全社會的角度思考、分析、處理某些問題。案例：核電站建設(shè)，地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題 3.2 處理復雜系統(tǒng)問題的基本觀點綜合觀點是指人們在思考、研究和解決問題時，要綜合考慮系統(tǒng)的方方面面，協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)各要素之間的關(guān)系 ，遇到多目標、多因

60、素、關(guān)系縱橫交錯、環(huán)境千變?nèi)f化的系統(tǒng)時，應對目標、因素等進行綜合分析或評價，分清主次，對目標、因素進行綜合。 綜合觀點強調(diào)人們在判斷和解決問題時要全面，要綜合平衡系統(tǒng)的方方面面，要協(xié)調(diào)好系統(tǒng)內(nèi)外各要素之間的關(guān)系，同時要分清主次。案例：方案選擇問題 ，政策設(shè)計問題3.2 處理復雜系統(tǒng)問題的基本觀點層次觀點是指處理復雜問題時要抓住問題的主要矛盾，抓住主要矛盾的主要方面。系統(tǒng)有很明顯的層次性，一般存在樹狀結(jié)構(gòu)（魚刺圖形狀）。人們在分析、處理、解決這些問題時，要熟悉系統(tǒng)中諸要素在各種空間內(nèi)的層次與分布，將主要精力放在最主要的問題上，避免平均主義。層次觀點強調(diào)人們在思考、研究和解決問題時，不要混淆父輩、