SE理论与方法论系统分析原理

第二讲SE理论与方法论,一SE理论二SE基本工作过程三系统分析原理及其应用,一SE理论,一般系统论（generalsystemtheory)19241928;奥地利理论生物学家L.VON贝塔朗菲；1945年发表关于一般系统论研究复杂系统一般规律的学科基本观点：整体性开放性及目的性（有效性、适应性、寻的性）动态相关性（动态性取决于相关性）等级层次性有序性（结构或空间；发展或时间）,SE理论,控制论（Cybernatics）维纳于1948年出版了控制论一书经典控制论现代控制论大系统控制理论研究大系统的结构方案、稳定性、最优化、建模及模型简化等。对系统方法的启示：黑箱-灰箱-白箱法功能模拟法形式化、数量化、最优化方法,SE理论,信息论美国数学家申农（C.E.Shannon）和维纳（信息科学）以信息为主要研究对象，以信息的运动规律和应用方法为主要研究内容，以计算机、光导纤维等为主要研究工具，以扩展人类的信息功能为主要研究目标。类比方法统计方法信息方法（运用信息的观点，把系统看作是借助于信息的获取、传递、加工、处理而实现其有目的性的运动的一种研究方法）,SE理论,耗散结构理论（dissipativestructuretheory)1969；比利时统计物理学家I.普利高津研究远离平衡态的开放系统从无序到有序的演化规律的一种理论协同学（synergetics）70年代初，联邦德国理论物理学家H.哈肯研究协同系统从无序到有序的演化规律的新兴综合性学科,SE理论,超循环理论（hypercycletheory）1971，德国生物物理学家M.艾根研究分子自组织的一种理论突变论（catastrophetheory）60年代末，法国数学家R.托姆研究不连续现象的一个新兴数学分支，也是一般形态学的一种理论，能为自然界中形态的发生和演化提供数学模型,SE理论,微分动力系统（differentialdynamicalsystems）60年代初，S.斯梅尔、廖山涛（北大数学教授）系统科学的一个数学分支。主要研究随时间演变的动力系统的整体性质及其在扰动中的变化,SE理论,分岔理论（bifurcationtheory）50年代，苏联学者A.A.安德罗诺夫等研究分岔现象的特性和产生机理的数学理论（早在19世纪，C.雅可比、H.庞加莱等人就已引进“分岔”概念）卡姆定理（KAMtheorem）50年代中至60年代初，A.H柯尔莫戈罗夫、B.阿诺德、J.莫泽先后提出和证明关于哈密顿力学系统运动稳定性的一种论断，它反映“弱”不可积（或接近可积）系统的运动规律，该定理是牛顿力学在20世纪的重大进展,SE理论,泛系理论（pansystemstheory）1976，吴学谋（中科院武汉数理所研究员）一种研究广义系统、关系的理论和方法，又称泛系方法或泛系方法论灰色系统理论（graysystemstheory）1979，邓聚龙（华中科技大教授）关于信息不完全或不确定系统的控制理论，应用在系统预测等方面,SE理论,钱学森我认为把运筹学、控制论和信息论同贝塔朗菲（一般系统论）、普利高津（耗散结构理论）、哈肯（协同学）、艾根（超循环理论）等人的工作融会贯通，加以整理，就可以写出系统学这本书了。,SE理论,复杂系统理论以非线性自组织理论为核心的系统理论（欧洲学派）以圣菲研究所（SFI）为代表的理论框架，其代表性理论是1994年霍兰提出的CAS（复杂适应系统）理论（美国学派）以开放的复杂巨系统理论为核心的理论体系（中国学派）,二SE基本工作过程,1.霍尔三维结构A.D.Hall1969系统工程活动矩阵：T-L,SE基本工作过程,2.切克兰德方法论,SE基本工作过程,3.两种方法轮的比较(?)相同点：问题导向；注重程序及阶段；不同点：(研究对象或应用领域、基本方法、核心内容或关键点、反馈机制、),应用企业管理系统工程活动矩阵（框架H；内容C）,逻辑步骤,活动项目,工作过程,三、系统分析原理及应用,1.系统分析概念系统分析（SA）是在对系统问题现状及目标充分挖掘的基础上，运用建模及预测、优化、仿真、评价等方法，对系统的有关方面进行定性与定量相结合的分析，为决策者选择满意的系统方案提供决策依据的分析研究过程。SA是SE的核心内容、分析过程和基本方法。,系统分析原理,SA要素：问题目的及目标方案模型（结构、数学、仿真）评价决策者,2.SA程序,初步SA,规范分析,综合分析,系统分析原理-SA程序,SA程序图是SA的一般过程，也为全课程提供了基本的逻辑框架，因而十分重要。在对其理解和应用上应注意以下各点：重视做好初步SA.5W1H(What/Why/Who/Where/When/How)方法是做好这段工作的基本线索。在规范分析中一般需（或尽可应）建立结构模型、数学模型或仿真模型。,系统分析原理-SA程序,每段结束后系统方案的变化轨迹是：可行方案非劣方案经排序的非劣方案（或称选择性方案）。环境分析贯穿SA全过程，在SA中是十分重要和必不可少的。在管理应用SA过程中，并不一定要（或能）遍历并完成每一个具体过程。,系统分析原理,3、SA的特点及原则（1）问题导向（2）以整体为目标（3）多方案模型分析和选优（4）定量分析与定性分析相结合（5）多次反复进行,4.系统分析原理应用问题,应用领域广泛（如教学参考书中的习题、实例）对系统分析的技术方法具有指导作用（将在课程第二、三段具体说明）充分发挥系统分析小组的作用（4人左右）问题应尽可能具体，且贴近实际注意对多目标和多方案的挖掘，并以此来检验问题首先注重SA原理框架的应用,关于第一次课堂讨论（小组发言）,时间：2.26（周四）、3.4（周四）内容：第一、二讲部分思考讨论题；小组拟作系统分析的问题。注意事项：每组发言时间不超过5分钟；每组同学应集中就坐；每班有一人负责评分（5分制）。,第一讲思考讨论题（第一章）,1、选择一个你所熟悉的系统问题说明：(1)系统的功能及其要素；(2)系统的环境及输入、输出；(3)系统的结构(最好用框图表达)；(4)系统的功能与结构、环境的关系。2、说明系统一般属性的含义，并据此归纳出若干系统思想或观点；3、管理系统有何特点?为什么说现代管理系统是典型的(大规模)复杂系统?4、请总结系统工程的特点(结合第二、三章内容)。5、结合系统工程应用领域，说明系统工程在你所学专业领域的可能应用及其前景。,第二讲思考讨论题（第三章）,1、什么是霍尔三维结构?它有何特点?2、