系統(tǒng)工程PPT.ppt

1、系統(tǒng)工程,1,第二章 系統(tǒng)工程方法論The Methodology of SE,第二章 系統(tǒng)工程方法論 （The Methodology of SE）,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(chǔ),2.1 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(jì)算機(jī)、算法 技 術(shù)：使用工具的方法。 方 法：選擇什么技術(shù)來(lái)達(dá)到目的 的辦法。 方法論：處理系統(tǒng)工程問(wèn)題的一整 套思想、原則，是運(yùn)用方 法的方法。,4,方法論研究： 從哪里開(kāi)始著手解決問(wèn)題？ 如何設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的

2、過(guò)程？ 如何最終實(shí)現(xiàn)問(wèn)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,2.1 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(diǎn),研究方法強(qiáng)調(diào)整體性 技術(shù)應(yīng)用強(qiáng)調(diào)綜合性 管理決策強(qiáng)調(diào)科學(xué)性,2.1 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(jié)構(gòu)” 切克蘭德的“學(xué)習(xí)調(diào)查”法 物理-事理-人理 綜合集成方法 并行工程,2.2 霍爾“三維結(jié)構(gòu)”,7,第二章 方法論,1969年美國(guó)貝爾電話(huà)公司工程師霍爾（ADHall）提出了系統(tǒng)工程三維結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱(chēng)為霍爾模型。,一、概述,基本思想：任何復(fù)雜問(wèn)題都可以歸結(jié)為工程問(wèn)題來(lái)研究，它強(qiáng)

3、調(diào)明確目標(biāo)，其核心思想是優(yōu)化，應(yīng)用定量的手段求得最優(yōu)解。,2.2 霍爾“三維結(jié)構(gòu)”,8,第二章 方法論,模型將系統(tǒng)的整個(gè)管理過(guò)程分為六個(gè)階段（時(shí)間維）和七個(gè)步驟（邏輯維），并同時(shí)考慮到為完成這些階段和步驟的工作所需的各種專(zhuān)業(yè)管理知識(shí)（知識(shí)維）。,二、霍爾模型,9,第二章 方法論,規(guī)劃階段,2.2 霍爾“三維結(jié)構(gòu)”,10,第二章 方法論,1.時(shí)間維（時(shí)間進(jìn)程）,表示系統(tǒng)工程的工作階段或進(jìn)程。即：從規(guī)劃到更新，按時(shí)間順序排列的系統(tǒng)工程全過(guò)程。,二、霍爾模型,2.2 霍爾“三維結(jié)構(gòu)”,11,第二章 方法論,2.邏輯維（方法步驟）,每個(gè)階段需進(jìn)行的工作步驟，是運(yùn)用系統(tǒng)工程方法進(jìn)行思考、分析和解決問(wèn)題應(yīng)

4、遵循的一般程序。,二、霍爾模型,2.2 霍爾“三維結(jié)構(gòu)”,12,第二章 方法論,3.知識(shí)維（科學(xué)技術(shù)）,表示從事系統(tǒng)工程工作所需要的知識(shí)。即：完成上述各階段和各步驟所需要的各種專(zhuān)業(yè)知識(shí)和管理知識(shí)。,二、霍爾模型,2.2 霍爾“三維結(jié)構(gòu)”,13,第二章 方法論,三、霍爾管理矩陣,把三維結(jié)構(gòu)中的六個(gè)時(shí)間階段（時(shí)間維）和七個(gè)邏輯步驟（邏輯維）結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)二維結(jié)構(gòu) ，稱(chēng)為系統(tǒng)工程的活動(dòng)矩陣，也稱(chēng)霍爾管理矩陣。,2.2 霍爾“三維結(jié)構(gòu)”,14,第二章 方法論,三、霍爾管理矩陣,代表一項(xiàng)具體的管理活動(dòng),2.2 霍爾“三維結(jié)構(gòu)”,15,第二章 方法論,四、霍爾模型的特點(diǎn),研究方法上的整體性（三維） 技

5、術(shù)應(yīng)用上的綜合性（知識(shí)維） 組織管理上的科學(xué)性 （時(shí)間維與邏輯維） 系統(tǒng)工程工作的問(wèn)題導(dǎo)向性 （邏輯維）,2.2 霍爾“三維結(jié)構(gòu)”,16,第二章 方法論,五、霍爾模型的優(yōu)勢(shì),運(yùn)用系統(tǒng)工程過(guò)程管理方法，決策的可靠性可提高一倍以上，節(jié)約時(shí)間和總投資平均在15%以上，而用于管理的費(fèi)用一般只占總投資的3%6%。,2.3 切克蘭德的 “調(diào)查學(xué)習(xí)”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(diào)查學(xué)習(xí)”模式。 基本思想：方法的核心不是尋求“最優(yōu)化”，而是“調(diào)查、比較”或者說(shuō)是“學(xué)習(xí)”，從模型和現(xiàn)狀比較中，研究改善現(xiàn)存系統(tǒng)的途徑。,2.3 切克蘭德的 “調(diào)查學(xué)習(xí)”法,18,第二章 系統(tǒng)

6、工程方法論,二、方法步驟,1. 不良結(jié)構(gòu)系統(tǒng)現(xiàn)狀說(shuō)明 通過(guò)調(diào)查分析，對(duì)現(xiàn)存的不良結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的現(xiàn)狀進(jìn)行說(shuō)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。,2.3 切克蘭德的 “調(diào)查學(xué)習(xí)”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(jié)構(gòu)模型或語(yǔ)言模型來(lái)描述系統(tǒng)的現(xiàn)狀。 4. 改善概念模型 進(jìn)一步用更合適的模型或方法改進(jìn)上述概念模型。,2.3 切克蘭德的 “調(diào)查學(xué)習(xí)”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(jìn)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(shí)施 實(shí)施提出的改革方案。,2.3 切克蘭德的

7、 “調(diào)查學(xué)習(xí)”法,21,第二章 系統(tǒng)工程方法論,案例：某大學(xué)開(kāi)展創(chuàng)辦世界一流大學(xué)的研究。,1. 不良結(jié)構(gòu)系統(tǒng)現(xiàn)狀說(shuō)明（學(xué)校現(xiàn)狀說(shuō)明） 對(duì)學(xué)校辦學(xué)宗旨、學(xué)科建設(shè)、制度建設(shè)、資源獲取與分配制度、考核制度、所在地環(huán)境等進(jìn)行充分調(diào)查研究，著重說(shuō)明學(xué)校在教學(xué)和科研方面存在的優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)、機(jī)會(huì)和威脅。,2.3 切克蘭德的 “調(diào)查學(xué)習(xí)”法,22,第二章 系統(tǒng)工程方法論,2. 弄清關(guān)聯(lián)因素 對(duì)上述因素進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，初步弄清目前各種要素在學(xué)校中的地位和作用以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，明確改善哪些因素對(duì)解決存在的問(wèn)題作用最大，是創(chuàng)建世界一流大學(xué)的主要因素。,2.3 切克蘭德的 “調(diào)查學(xué)習(xí)”法,23,第二章 系統(tǒng)工程方法

8、論,3. 建立概念模型 在弄清學(xué)校各要素作用及相互關(guān)系的基礎(chǔ)上，可用一些歷史數(shù)據(jù)，可用結(jié)構(gòu)模型、語(yǔ)言模型等對(duì)學(xué)校的現(xiàn)狀進(jìn)行描述，總之力圖使建立的概念模型便于比較和分析。,2.3 切克蘭德的 “調(diào)查學(xué)習(xí)”法,24,第二章 系統(tǒng)工程方法論,4. 改善概念模型 調(diào)查、了解、學(xué)習(xí)目前世界上公認(rèn)的一流大學(xué)，了解它們的辦學(xué)宗旨、學(xué)科建設(shè)、制度建設(shè)、資源獲取途徑與方資源分配、激勵(lì)制度等，通過(guò)這樣的“學(xué)習(xí)”，修改、改善學(xué)校的概念模型。,2.3 切克蘭德的 “調(diào)查學(xué)習(xí)”法,25,第二章 系統(tǒng)工程方法論,5. 比較 將學(xué)?，F(xiàn)狀與概念模型進(jìn)行比較，找出存在的問(wèn)題，提出學(xué)校創(chuàng)世界一流大學(xué)的方案和途徑。這些方案和途徑必

9、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(shí)施 學(xué)校根據(jù)提出的方案、途徑，制定詳細(xì)的實(shí)施計(jì)劃，實(shí)施創(chuàng)建世界一流大學(xué)的方案。,26,概念模型代替數(shù)學(xué)模型，思路更加開(kāi)闊。,滿(mǎn)意解代替最優(yōu)解，價(jià)值觀方面的重要變化。,2.3 切克蘭德的 “調(diào)查學(xué)習(xí)”法,27,第二章 系統(tǒng)工程方法論,三、兩種方法論的比較,2.3 切克蘭德的 “調(diào)查學(xué)習(xí)”法,28,第二章 系統(tǒng)工程方法論,三、兩種方法論的比較,29,第二章 系統(tǒng)工程方法論,WSR (物理-事理-人理，簡(jiǎn)稱(chēng)WSR) 由中國(guó)系統(tǒng)學(xué)會(huì)前理事長(zhǎng)顧基發(fā)研究員和華裔學(xué)者朱志昌博士于1995年提出的，他們從國(guó)內(nèi)眾多案例中分析出“關(guān)系協(xié)調(diào)”的重要性，于是

10、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,30,第二章 系統(tǒng)工程方法論,基本思想：方法基于關(guān)系協(xié)調(diào)的重要性，提出在處理復(fù)雜系統(tǒng)問(wèn)題時(shí)，要明物理、通事理、曉人理，才能產(chǎn)生最大的效率和效益。,一、概述,2.4物理-事理-人理,31,第二章 系統(tǒng)工程方法論,二、方法描述,2.4物理-事理-人理,32,第二章 系統(tǒng)工程方法論,二、方法描述,作為一個(gè)好的領(lǐng)導(dǎo) 懂物理、明事理和通人理. 作為一個(gè)好的自然科學(xué)工作者 通物理、明事理和懂人理. 一個(gè)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,33,第二章 系統(tǒng)工程方法論,二、方法描述,2.4物理-事理-人理,2.5 綜合集成法,34,第二章 系統(tǒng)工程方法論,一、概述,二十世紀(jì)80年代錢(qián)學(xué)森提出的綜合集成（Meta-Synthesis）方法是從整體上考慮并解決復(fù)雜問(wèn)題的方法論。即“從定性到定量綜合集成方法” 。其實(shí)質(zhì)是將專(zhuān)家群體、數(shù)據(jù)和各種信息與計(jì)算機(jī)仿真有機(jī)地結(jié)合，把