系统工程导论.ppt

第二章系统思想与系统工程方法论,电气工程学院系统科学与工程学系,系统思想的发展历史,公元前六世纪，赫拉克利特提出“世界是包含一切的整体”公元前五世纪，德谟克利特写了一本题为宇宙大系统的书，以系统的角度来研究宇宙柏拉图的学生亚里斯多德提出了“整体不同于它各部分的总和”的著名命题易经阐述了中国古代的系统模式的动态架构，墨家论及了系统思想的方法论最具有代表性的是道家对于系统生成的看法，其中包括老子强调了自然界的统一性。用自发的系统概念来考察自然现象是希腊哲学与古代中国思想的一个共同特征。,现代系统思想的特点,去掉模糊与猜测的成分，加进了精确与实际的内容注重复杂系统的研究，将系统与非线性问题联系起来建立系统创生与演化的机制提出系统价值的概念突出应用层面与方法论性质,系统思想具体体现,总体思想最优思想组合思想分解和协调思想反馈思想,系统工程方法论,系统工程方法论框架三个步骤：问题表达、问题分析和问题解释系统工程师的任务：系统包括物理系统、任何组织或企业一级信息系统的定义、开发和配置（部署）definition,development,deployment，也是所有系统生命期的三个阶段。相对应的工作为：系统规划和市场营销，研究、开发、测试和评估（RDT&E),系统获取或采购系统工程工作的描述框架系统工程过程一个合适过程或过程集合的定义、开发和配置系统是为了一个特定的目的一起工作的群件。,系统工程方法论的主要特点,强调研究方法上的整体性若干部分整合成一个系统，就会产生整体具有部分或其总和所没有的特性-涌现性：整体大于部分之和强调整体利益而不得不牺牲局部利益。强调技术方法应用的综合性基于系统的结构和层次，强调方法和工具的适当组合解决大规模、高度复杂的现实世界问题，人们的许多失误在于混淆了不同层次的子系统、混淆了系统所处的环境。强调管理工作的科学性系统工程师的基本方法：因时、因地、因人、因事制宜，系统工程的目的：信息和知识的组织。,霍尔结构体系,时间维,逻辑维,知识维,逻辑维-时间维,付诸实施做出决策方案优化系统分析系统综合选择目标系统价值设计明确问题,更新阶段运行阶段生产阶段研制阶段方案阶段规划阶段,知识维、霍尔矩阵,知识维是指在完成上述各种步骤所需要的各种专业知识和管理知识，运用系统工程知识，把六个时间阶段和七个逻辑步骤结合起来，便形成所谓霍尔管理矩阵,系统工程生产率的三关口模型,技术开发关,技术管理关,策划和营销关,RDT&E,获取,规划和营销,全部可行的科学发明,技术推动,可用的技术库,系统方法论,系统管理,心理,社会拉动(Maslow需求),归属关系,自实现,安全,尊重,自动,研究能力创新技术优点技术优胜（竞争）,技术管理风险投资企业管理标准,社会需求社会接受性立法经济环境,系统定义：1、需求的觉察2、要求的定义3、建议草案请求4、对建议草案的评论5、建议的最后请求和工作陈述6、建议的开发7、资源选择系统开发：8、改进的概念结构开发9、划分系统为子系统10、子系统级的规格和测试要求开发11、组成元件的设计和开发12、子系统的集成13、整个系统的集成14、用户培训和辅助支持的开发,系统配置，包括运行和维护：15、系统的运行实施或投运16、最后接收测试17、运行测试和评价18、最后系统接收19、系统改变要求的辨识20、系统变动的企图或预协议的维护支持21、系统维护变化的开发22、由主持承包商做的维护测试,需求定义,请求的感知,建议草案请求,对建议草案请求的评论,建议的最后请求和工作陈述,建议的开发,资源选择,系统定义阶段,辨识子系统,开发架构,子系统规格,开发硬件/软件,集成子系统,集成系统,用户开发培训,系统开发阶段,最后接受测试,运行投运,运行测试和评价,系统接收,系统变更需求,系统变更招标,系统维护,系统配置阶段,一个22阶段系统工程生命期,计划开始-任务需求决定阶段0,计划开始-任务需求决定阶段0,计划开始-任务需求决定阶段0,计划开始-任务需求决定阶段0,计划开始-任务需求决定阶段0,计划开始-任务需求决定阶段0,计划开始/升级的使能决策,概念研究批准（0）,论证批准（1）,开发批准（2）,生产批准（3）,配置批准（4）,更新批准（5）,美国国防部的系统获取生命期,里程碑或阶段数,0,切而兰德的“调查学习”模式,切克兰德的“调查学习”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，学习改善现存系统的途径。,问题现状说明,弄清关联因素,建立概念模型,改善概念模型,比较,实施,切克兰德“学习调查”模式流程图,方法步骤,通过调查分析，对现存的不良结构系统的现状进行说明。弄清与改善现状有关的各种因素及其相互关系。用结构模型或语言模型来描述系统的现状。进一步用更合适的模型或方法改进上述概念模型。通过比较，找出符合决策者意图的且可行的改革方案。实施提出的改革方案。,物理-事理-人理系统方法论,WSR是“物理一事理一人理方法论”的简称，20世纪90年代早期由我国学者顾基发教授提出。在认识和改造复杂的对象时，要综合多种知识、工具和方法，加强人与人之间的沟通和协调，知物理，晓事理，通人理，取得最佳的实践活动。物理主要涉及物质运动的规律，通常要用到自然科学知识，回答有关的物是什么，能够做什么，它需要的是真实可行性。事理是做事的道理，通常用到管理科学方面的知识，回答可以怎样去做。人理是做人的道理，主要回答应当由谁做。处理任何事和物都离不开人去做，以及由人来判断这些事和物是否得当，并且协调各种各样的人际关系。,WSR系统方法论的内容要素,WSR系统方法论的主要步骤,理解领导意图东方管理特色（文化）调查分析-物理分析过程形成目标建立模型除数学模型外，还可以是物理模型、概念模型、运作步骤、规则等协调关系不同的人所拥有的知识不同、立场不同、利益不同、价值观不同、认知不同，对同一个问题、同一个目标、同一个方案往往有不同的看法和感受，因此往往需要协调提出建议,WSR