系统工程方法论课件
• 4.生产阶段
生产或者研制、开发出系统的零部件(硬、软件)及整个系 统。
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3.2 霍尔方法论
3.2.1 时间维(粗结构)
5.运行阶段
把系统安装好,完成系统的运行计划,使系统按预定目标 运行服务。
6.更新阶段
完成系统评价,在现有系统运行基础上,改进和更新系统 ,使系统更有效地工作,同时为系统进入下一个研制周期准 备条件。
反映了系统工程研究和解决问题的一般规律或模式, 即分析和解决系统开发、运作及管理实践中的问题 所应遵循的工作程序、逻辑步骤和基本方法, 它是系统工程思考问题和处理问题的一般方法和总体框架。
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3.1 概述
所谓方法论,就一般意义来说就是解决问题的辩证程序的 总体。通过这样的程序把问题可利用的技术联系起来,求得问 题的解决。
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3.1 概述
(6)20世纪90年代初,弗勒德和杰克逊在吸收哈贝马斯的社 会系统学说和摩根的组织理论的基础上,提出了批判系统方法 论。
(7)20世纪80年代初,针对系统研究本身缺乏系统性这一现 状,西方系统学界开始了整合方法论的研究。具有代表性的有 林斯通的多观点概念模型,沃菲尔德的互动管理,巴纳斯的( 社会)系统设计等。
它的意义可以说是设定问题的环境,即解决问题的概念、目标 (功能目标和价值目标)、结构关系和过程、途径、方法选择 依据等。
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3.1 概述
系统方法论的演进大致经历了以下八个过程: (1)系统研究方法最早出现的是20世纪30年代末、40年代初 的运筹学方法。 (2)20世纪50年代末60年代初形成了先有古德和麦克霍尔( 1957),后有霍尔等学者提出的系统工程方法论,1969年霍 尔提出的三维结构(时间维、逻辑维、知识维)矩阵。 (3)20世纪50年代中,美国兰德公司提出了系统分析的方法 论。
经济学 法律 管理科学 环境科学 计算机技术
……
规划阶段 设计阶段 研制阶段 生产阶段 运行阶段 更新阶段
霍尔三维结构模型
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3.2 霍尔方法论
3.2.1 时间维(粗结构)
时间维表示系统工程从开始启动到最后完成的整个过程 中按照时间划分的各个阶段所需要进行的工作,是保证任务 按时完成的时间规划。
3.3 软系统方法论
70年代以来,现代系统工程已用于研究社会经济系统及 其发展战略问题,涉及的社会经济因素相当复杂。为适应这种 发展,从70年代中期开始,有些学者对霍尔方法论提出了系统 的修改意见,并提出了软系统方法论。
其中,在80年代中前期由英国兰切斯特大学P·切克兰德( P·Check land)教授提出的方法比较系统且具有一定的代表 性。
(8)20世纪80年代末与90年代初,在东方出现了三个重要的 系统方法论,即钱学森教授等提出的从定性到定量综合集成的 方法论、日本堪木义一教授提出的西诺雅卡系统方法论和顾基 发教授等提出的物理—事理—人理方法论。
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3.1 概述
系统工程方法论的特点是: (1)研究方法强调整体性 (2)技术应用强调综合性 (3)管理决策强调科学性
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3.3 软系统方法论
3.3.1 软系统方法论的提出
切克兰德认为霍尔的系统工程方法论称为硬系统思想或 硬系统方法论(Hard System Thinking/Hard System Methodology, HST/HSM),他自己提出一种软系统思想或 称软系统方法论(Soft System Thinking/Soft System Methodology, SST/SSM)。
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3.1 概述
(4)20世纪50年代,美国麻省理工学院的福雷斯特教授融控 制理论、控制论、系统论、信息论、计算机模拟技术、管理科 学及决策论等学科的知识为一体,提出了系统动力学。
(5)英国学者切克兰德在1981年提出了软系统方法论,之后 又相继出现了一些软的系统方法论,如定性系统动力学、社会 技术系统设计、管理控制论、组织控制论、战略假设表面化和 验证、战略选择发展与分析、对话式计划、生存系统设计、社 会选择、关键系统思考和关键系统干预法等。
目的是要发现两者之间的不同及其原因,以便改进。
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3.3 软系统方法论
3.3.3 软系统方法论的应用 5.系统更新
确定可能的变革。 把决定付诸行动以改善问题的情景。
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第3章 系统工程方法论
3.1 概述 3.2 霍尔方法论 3.3 软系统方法论 3.4 综合集成方法论 3.5 物理-事理-人理方法论
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其他系统 思想④(b)
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3.3 软系统方法论
3.3.3 软系统方法论的应用 1.问题情景描述
明确问题情景的结构变量、过程变量以及两者间的关系而不是 定义问题本身。
2.相关问题的根定义
确切定义相关系统是什么而不是做什么
3.建立概念模型
根据根定义建立相关的概念模型
4.概念模型与现实系统的比较
东方系统方法论 (20世纪90年代)
系统运动图
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第3章 系统工程方法论
3.1 概述 3.2 霍尔方法论 3.3 软系统方法论 3.4 综合集成方法论 3.5 物理-事理-人理方法论
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3.2 霍尔方法论
在操作层次上的系统工程方法论中出现最早,影响最大的是 1968年美国贝尔电话公司工程师霍尔提出的系统工程三维结 构模型,简称为霍尔方法论,其三维是时间维、逻辑维和专业 维(或知识维)。
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本章主要内容
3.1 概述 3.2 霍尔方法论 3.3 软系统方法论 3.4 综合集成方法论 3.5 物理-事理-人理方法论
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第3章 系统工程方法论
系统工程的方法论(Methodology of Systems Engineering) 系统工程研究中的一套程序化的基本工作方法, 为了达到预期目标,运用系统工程的思想方法和最优化技术, 来解决问题的工作程序和步骤。
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3.3 软系统方法论
3.3.3 软系统方法论的应用
软系统方法论 的主要思路和 工作步骤如图 所示
劣结构 问题情景①
问题情景 描述②
实施可行 改革方案
⑦
②和④ 比较 ⑤
相关系统 的根定义
③
概念模型 ④
可行的 改革方案
⑥
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形成系统 概念④(a)
他对“问题”作了区分,问题具有时间性、空间性、层 次性。
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3.3 软系统方法论
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3.3 软系统方法论
3.3.2 硬系统方法论的局限性
硬系统方法论的局限性如下: (1)没有为目标定义提供有效的方法,对于大多数系统管 理问题而言,目标定义本身就是需要解决的首要问题; (2)没有考虑系统中人的主观因素 (3)只有建立数学模型才能科学地解决问题,对于复杂的 社会系统来说,通过模型求解得到的方案往往并不能解决实 际问题。 (4)更多关注定量分析方法
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3.2 霍尔方法论
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 。
霍尔管理矩阵
逻辑维 时间维
明选系
付
确 择 统 系统 方案 做出 诸
问 目 综 分析 优化 决策 实
题标合
施
规划阶段 方案阶段 研制阶段 生产阶段 运行阶段 更新阶段
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3.2 霍尔方法论
3.2.2 逻辑维(细结构) 5.系统评价
多目标最优化方法进行评价,确定最优方案以及诸方案 的优劣次序以供选择决策 此步骤也称为最优化。
6.决策
在分析、优化和评价的基础上由决策者做出裁决,选定 行动或者执行方案。
7.实施
即对选定的方案具体实施。
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3.2 霍尔方法论
3.2.2 逻辑维(细结构)
明确问题
系统设计
逻辑步骤示意图
系统综合 系统分析
系统评价
决策
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实施
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3.2 霍尔方法论
3.2.3 专业维(知识维)
专业维是指在完成上述各阶段、各步骤所需要的各种专 业知识和管理知识, 包括自然科学、工程技术、经济学、法律、管理科学、环境科 学、计算机技术等方面。
霍尔三维结构集中体现了系统工程方法的系统化、综合化、最 优化、程序化和标志化等特点,是系统工程方法论的重要基础 内容。
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3.2 霍尔方法论
知 识 维
时间维 明 系 系 系 系 决实 确 统统 统统 问 设 综 分 评 策施 题 计合 析价
逻辑维
自然科学
工程技术
3.4 综合集成方法论
3.4.2 综合集成方法的主要观点 1.定性综合集成