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系统工程第3讲 系统分析原理与创新思维


系统分析的要素
1、问题
2、目标
3、替代方案
4、评价标准
5、模型
6、决策者
1、问题 在系统分析中,问题一方面代表研究的对象 ,或称对象系统,需要系统分析人员和决策者共 同探讨与问题有关的要素及其关联状况,恰当地 定义问题; 另一方面,问题表示现实状况(现实系统) 与希望状况(目标系统)的偏差(方向),这为 系统改进方案的探寻提供了线索。
明确系统的目的、要求,判断其合理性、可行性 和经济性。当系统总目标比较概括时,需要分解为 各级分目标,建立目标系统(或目标集),逐项落 实。 目标分析遵循的原则(SMART原则)
具体的(special) 可衡量的(measurable) 可达到的(attainable):避免设立过高或过低目标 相关的(relevant):实现此目标与其他目标的关联情况,相关性 高比较好。 有时限的(time-based)
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案例 某大学开展创办世界一流大学的研究


学校现状说明(不良结构问题(issues)的 提出 ): 研究人员要深入学校,对学校办学宗旨、学 科建设、制度建设、组织建设、资源获取与 分配制度、考核制度、所在地环境等进行充 分的调查研究,了解该校目前在上述方面的 情况,着重说明学校在教学和科研方面存在 的优势、劣势、机会和威胁。
系统分析定义:
由实际问题出发,对于需要改进的系统或准备建立的
新系统,在对其目的、环境、结构及功能等分析的基础上,
运用建模、仿真、预测及评价、优化等技术对系统的各有 关方面进行定性与定量相结合的分析,为选择最优或满意
的系统方案提供决策依据的分析研究过程。
系统分析的内容:
在进行系统分析时,系统分析人员对与问题有关的要
5、评价
评价即评定不同方案对系统目的的达到程度 。它是在考虑实现方案的综合投入(费用)和方 案实现后的综合产出(效果)后,按照一定的评 价标准,确定各种待选方案优先顺序的过程。进 行系统评价时,不仅要考虑投资、收益这样的经 济指标,还必须综合评价系统的功能、费用、时 间、可靠性、环境、社会等方面的因素。
能否扩大
能否缩小 能否代用 能否调整 能否颠倒
加厚、加大-----双层杯 )

安全杯(底部加厚不易倒
微型化方便化-----迷你杯 折叠杯 材料-----钢、铜、市、竹、木、纸、布、骨 尺寸比例-----新潮另类杯 倒置不漏水-----旅行杯
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能否组合
将容器、量具、保鲜组合-----多功能杯
吸尘器
1、能否他用?
第三节 创新思维与方案创造技术

综合就是创造
•检核表法(提问法)5W1H 产品设计用 奥斯本检核表法 •头脑风暴法
•德尔菲法 •群体决策支持系统 •情景分析法
一种创造技法:“检核表”法
1.能否他用 2.能否借用 3.能否改变
4.能否扩大
7.能否调整
5.能否缩小
8.能否颠倒
6.能否替代
9.能否组合
情景分析法:
1)分析环境和形成决策; 2)提高组织的战略适应能力; 3)提高团队的总体能力,实现资源的优化配置;
检核表法:针对某种特定要求制定的检核表,主要用于新
产品的研制开发。
头脑风暴法:1.参加人数一般为5~10人(课堂教学也可
以班为单位),最好由不同专业或不同岗 位者组成; 2.会议时间控制在1小时左右; 3.设主持人一名,主持人只主持会议,对设 想不作评论。 4.设记录员1~2人,要求认真将与会者每一 设想不论好坏都完整地记录下来。



改善概念模型:调查、了解、学习目前世界上公认的 一流大学,了解它们的办学宗旨、学科建设、制度建 设、资源获取途径与方法、资源分配、激励制度等, 通过这样的“学习”,修改、改善学校的概念模型。 • 比较:将学校现状与提出的概念模型进行比较,找 出存在的问题,提出学校创世界一流大学的方案和途 径。这些方案和途径必须与决策者意图相一致,且提 出的方案和途径是可行的。 • 实施:学校根据研究所提出的方案、途径,制定详 细的实施计划,实施创世界一流大学的方案。
包括稍作改革可以扩大的用途。
管道疏通工具
2.能否借用?
引入其他的创造性设想
血管疏通仪
3、能否改用?
改变获得新品
电炉
电热毯
4、能否扩大?
扩大使用范围或延长使用寿命等
超声检测仪
超声清洗仪
5、能否缩小?
缩小体积、减轻重量或分割化小等
人类第一台计算机
6、灯丝能否替代?
寻找局部或整体的替代品
7、能否调整?
2、目的及目标。 目的是对系统的总要求,目的具有整体性和唯 一性; 目标是系统目的的具体化。目标具有从属性和 多样性。 目标分析是系统分析的基本工作之一,其任务 是确定和分析系统的目的及其目标,分析和确定为 达到系统目标所必须具备的系统功能和技术条件。 目标分析可采用目标树等结构分析的方法,并要注 意对冲突目标的协调和处理。
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能否组合
材料、元件、产品、学科、原理、观点、方法设想
用奥斯本检核表法改进杯子 序号 9大问题 1 2 3 能否他用 能否借用 能否改变 创新思路与创新产品
用于保健-----磁化杯、消毒杯 借用电脑技术-----智能杯(会说话、简单动作) 颜色、形状-----变色杯(随温度)仿行杯(按爱好)
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5 6 7 8
奥斯本检核表法
序号 9大问题 1 2 3 4 5 6 7 8 能否他用 能否借用 能否改变 能否扩大 能否缩小 能否代用 能否调整 能否颠倒 系列小问题
现有事物有无其他新用途,稍加改进有无其他用途 能否借用别的经验、东西,引入其他设想。 形状、制造方法、颜色、意义、气味、式样、音响 范围、寿命、功能、零件、高、长、宽、材料 体积、重量、浓缩、微型化 材料、原料、工艺、动力 元件、型号、设计方案、顺序、速度、程序 正负、方向、因果
4.1 系统分析概述
4.1.5系统分析的原则
内部条件与外部条件相结合
当前利益与长远利益相结合
局部效益与整体效益相结合
定量分析与定性分析相结合
思考:燕大周围拟开一家奶制品专卖店
实践作业(结合系统分析知识)



结合切克兰德方法对某实际系统进行分析, 并提出方案与改进意见 1、按照步骤 2、注意根底定义与概念模型的建立 3、提出合理的改进建议(有根有据) 4、如某超市(咖啡店)客流量;满意度; 某产品店的选址;….. 5、4周以后(5月9日)
登门槛效应
在1984年的日本东京国际马拉松邀请赛和1986年的意大利 米兰国际马拉松邀请赛中,日本选手山田本一两次夺冠,令人 们大惑不解。 十年后,他在自传中解开了这个谜:“每次比赛之前, 我都要乘车把比赛的线路仔细地看一遍,并把沿途比较醒目 的标志画下来,比如第一个标志是银行;第二个标志是一棵 大树;第三个标志是一座红房子……这样一直画到赛程的终 点。比赛开始后,就以百米的速度奋力向第一个目标冲去, 等到达第一个目标后,又以同样的速度向第二个目标冲去。 40多公里的赛程,就被分解成这么几个小目标轻松地跑完。
头脑风暴法:1、有效克服个体心理障碍和思维局限,以自由
开放来激发集体的创造性。 2、可以排除折中方案,对所讨论问题通过客观、 连续的分析,找到一组切实可行的方案。 3、尝试充分运用员工的创造力。 4、尝试充分运用所有员工的创造力。 5、保证了群体决策创造性。 6、充分体现了科学创新须臾不可缺少的开放精 神。
目的(目标)、标准、目标(指标)的区别
例:道路网密度 = 建成区道路长度/面积 (单位:公 里/百平方公里)。 某市:2009年欲在畅通工程评比中达到二等水平。 问:这个事例中的目标、标准、指标分别是什么
等级 分值 路网密度 一 7~9 90~100 二 6~7 80~90 三 5~6 70~80 四 4~5 60~70 五 1~4 0~60
6、决策者 决策者作为系统问题中的利益主体和行为主 体,在系统分析中自始至终具有重要作用,是一 个不容忽视的重要因素。实践证明,决策者与系 统分析人员的有机配合是保证系统分析工作成功 的关键。
系统分析程序
系统分析程序
环境分析与系统分析


1、认识问题阶段,只有正确区分各种环境要素, 才能划定系统边界; 2、在探寻目标阶段,要根据环境对系统的要求建 立系统的目标结构; 3、综合方案阶段,要考虑到环境条件及其变化对 方案可行性的影响,选择能适应环境的切实可行方 案; 4、模型化及优化阶段,要考虑到各主要环境条件 (人、财、物、政策)对系统优化的约束; 5、评价与约束阶段,要通过灵敏度分析和风险分 析等途径,减少环境变化对最佳决策方案的影响, 提高政策与策略的相对稳定性和环境适应性。
调整型号、顺序等获得便利或新 的用途
打桩机
大炮
8、能否颠倒使用?
(逆行发明)
9.能否组合?
几种发明组合起来获得新品
检核表法:是根据需要研究的对象之特点列出有关问题,形成
检核表。然后一个一个的来核对讨论。从而发掘出 解决问题的大量设想。它引导人们根据检核项目的 一条条思路来求解问题,以利求比较周密的思考。
德尔菲法:1.缺乏足够的资料
2.作长远规划或大趋势预测 3.影响预测事件的因素太多 4.主观因素对预测事件的影响较大
群体决策支持系统:在系统环境中,多个决策参与者共
同进行思想和信息的交流,群策 群力,寻 找一个令人满意和可行的方案,但在决策过 程中只由某个特定的人做出最终决策,并对 决策结果负责。通过决策过程中参与者的增 加,使得信息的来源更加广泛;通过大家的 交流、磋商、讨论而有效地避免了个体决策 的片面性和可能出现的独断专行等弊端。
素进行探索和展开,对系统的目的与功能、环境、费用与效
果等进行充分的调查研究,并分析处理有关的资料和数据,
据此对若干备选的系统方案建立必要的模型,进行优化技术
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