系统工程理论

1、第二章 系统工程理论与方法论 一一 系统工程理论系统工程理论二二 系统工程方法论系统工程方法论三三 系统分析系统分析1一一 系统工程理论系统工程理论一一 系统工程理论系统工程理论二二 系统工程（基本工作过程）方法论系统工程（基本工作过程）方法论1、霍尔的三维结构霍尔的三维结构 12、切克兰德方法论切克兰德方法论 13、从定性到定量的综合集成系统方法论从定性到定量的综合集成系统方法论 中国科学家钱学森等针对开放复杂巨系统问题，于中国科学家钱学森等针对开放复杂巨系统问题，于20世世纪纪90年该方法论以对社会系统、人体系统、地理系统等年该方法论以对社会系统、人体系统、地理系统等3类复杂巨系统的研究实

2、践为基础，形成一个整体，其类复杂巨系统的研究实践为基础，形成一个整体，其主要特点是主要特点是 根据开放的复杂巨系统的复杂机制和变量众多的特点，把根据开放的复杂巨系统的复杂机制和变量众多的特点，把定性研究与定量研究有机地结合定性研究与定量研究有机地结合起来，从多方面的定性认识上起来，从多方面的定性认识上升到定量认识；按照升到定量认识；按照人一机结合人一机结合的特点，将专家群体（各方的特点，将专家群体（各方面有关专家）、数据和各种信息与计算机技术有机结合起来；面有关专家）、数据和各种信息与计算机技术有机结合起来；由于系统的复杂性，把由于系统的复杂性，把科学理论与经验知识结合科学理论与经验知识结合起

3、来，把人起来，把人对客观事物星星点点的知识综合集中起来，力求问题的有效解对客观事物星星点点的知识综合集中起来，力求问题的有效解决；根据系统思想，把决；根据系统思想，把多种学科结合多种学科结合起来进行研究；起来进行研究；根据复杂巨系统的层次结构，把根据复杂巨系统的层次结构，把宏观研究与微观宏观研究与微观研究统一起研究统一起来；强调对来；强调对知识工程及数据挖掘知识工程及数据挖掘技术等的应用。该方法论在技术等的应用。该方法论在社会经济系统工程等领域已得到了成功应用。社会经济系统工程等领域已得到了成功应用。14、物理物理事理事理人理（人理（WSR）系统方法论。）系统方法论。 中国系统工程专家顾基发和

4、英国华裔专家朱志昌于中国系统工程专家顾基发和英国华裔专家朱志昌于90年年代中期提出代中期提出 物理物理主要涉及主要涉及物质运动的机理物质运动的机理，通常要用到，通常要用到自然科学自然科学知识，知识，主要回答这个主要回答这个“物物”是什么是什么，它需要的是真实性；，它需要的是真实性；事理事理是是做事的道理做事的道理，主要解决如何去安排这些事物，通常，主要解决如何去安排这些事物，通常用到用到管理科学管理科学方面的知识，主要回答方面的知识，主要回答怎样去做怎样去做；人理人理是是做人的道理做人的道理，处理任何事和物都离不开人去做，以，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，通常

5、要用到及由人来判断这些事和物是否得当，通常要用到人文社会人文社会科学的知识科学的知识，主要回答，主要回答应当如何应当如何.WSR作为一个统一的工作过程作为一个统一的工作过程可由理解领导意图、调查分析、形成目标、建立模型、协可由理解领导意图、调查分析、形成目标、建立模型、协调关系、提出建议等调关系、提出建议等6个步骤来构成个步骤来构成 14、物理物理事理事理人理（人理（WSR）系统方法论。）系统方法论。 主要原则主要原则 遵循参与、综合集成、人遵循参与、综合集成、人机结合且以人为主、迭代和机结合且以人为主、迭代和学习学习 WSR方法论的主要内容方法论的主要内容 1三 系统分析1系统分析的定义及内

6、容系统分析的定义及内容 系统分析概念系统分析概念 系统分析（系统分析（SA）是在对系统）是在对系统问题问题现状及现状及目标目标充分挖掘充分挖掘的基础上，运用的基础上，运用建模建模及预测、优化、仿真、评价等方法，对系及预测、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，为统的有关方面进行定性与定量相结合的分析，为决策者决策者选择满选择满意的系统意的系统方案方案提供决策依据的分析研究过程。提供决策依据的分析研究过程。 SA是是SE的核心内容、分析过程和基本方法。的核心内容、分析过程和基本方法。2系统分析的要素系统分析的要素（1)问题：对象，缺陷问题：对象，缺陷(2)目的及目标

7、目的及目标(3)方案方案(4）模型）模型(5)评价评价(6)决策者。决策者。13系统分析程序14、应用系统分析的原则、应用系统分析的原则坚持问题导向坚持问题导向以整体为目标以整体为目标 多方案模型分析和选优多方案模型分析和选优定量分析与定性分析相结合定量分析与定性分析相结合多次反复进行多次反复进行14ISM工作原理图R(S5)=S5R(S7)=S1,S2,S7 A(S3)=S3 A(S4)=S3,S4,S6 A(S6)=S3,S4,S6 A(S5)=S3,S4,S5, S6 A(S7)=S7 R(S5)=S5R(S7)=S1,S2,S7 A(S3)=S3 A(S4)=S3,S4,S6 A(S6

8、)=S3,S4,S6 A(S5)=S3,S4,S5, S6 A(S7)=S7 C(S4)=S4,S6 E(S)151113L2L3划分的结果为：划分的结果为： （P1）=L1，L2 ，L3=S5，S4，S6，S3对得对对得对P1=S3，S4， S5, S6进行级位划分的结果为进行级位划分的结果为 （P1）=L1，L2 ，L3=S5，S4，S6，S3A=M(L)-I=例题例题, :要素之间的二元关系要素之间的二元关系Rb = （S2，S1）,（S3，S4），），（S4，S5）, （S7，S2），（），（S4，S6），（），（S6，S4）V:行要素直接影响到列行要素直接影响到列要素要素 A:列要素

9、直接影响行要素列要素直接影响行要素X:行列两要素相互影响行列两要素相互影响(称之为强连接关系称之为强连接关系) AVAVVAXVXAAV例题例题, :要素之间的二元关系要素之间的二元关系Rb = （S2，S1）,（S3，S4），），（S4，S5）, （S7，S2），（），（S4，S6），（），（S6，S4）AVVAX(A)(V)(V)(A)AVVAX(A)(V)(V)(A)1 2 3 4 5 71 2 3 4 5 7在在M中按每行中按每行“1”元素的多少，由少到多顺次排列元素的多少，由少到多顺次排列调整调整M的行和列，得到的行和列，得到M（L）最后在最后在M（L）中，从左上角到右下角，依次分解出最大阶数的单位矩阵，）中，从左上角到右下角，依次分解出最大阶数的单位矩阵，并加注方框。每个方框表示一个层次并加注方框。每个方框表示一个层次 123213根据根据M（L）该例中的要素分为三个层次：该例中的要素分为三个层次：S1和和S5属第一层次，属第一层次，S2, S4及及S6属第二层次，属第二层次，S7、S