• 1969年，美国工程师霍尔认为系统工程 整个活动过程可以分为前后紧密衔接的7个阶 段，每个阶段应遵循一定的思维程序，需各种 专业知识和技能的支持。这构成了时间维、逻 辑维和知识维的“三维空间结构”，概括了系 统工程的一般过程。
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第3章系统工程方法论[1]
•知识维：指在完成上述各 •知识维（K）阶段和各步骤所需要的知
硬系统工程方法论的局限性
➢ 1、没有进行系统的目标定义 ➢ 2、没有考虑系统中人的主观因素 ➢ 3、往往依靠建立数学模型来解决，
对复杂的社会系统不适宜
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第3章系统工程方法论[1]
3.3 软系统方法论
良结构系统：指偏重工程问题、机理明显的物理型的硬系统 不良结构系统：指偏重社会问题、机理尚不清楚的心理和事
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第3章系统工程方法论[1]
•系统运行
•决策 部门
•评估与反馈
•数据与各 种
•信息资料
•提 出 问 题 、 形成判断
•建模、仿 真、优化
•结果分析 与综合
•结论与 建议
•调 整 模 型 与 参数
•专家体系
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•图3.4 综合集成方法
第3章系统工程方法论[1]
综合集成系统方法的特点:
• 运行阶段
更新阶段
•时间维：从规划到更新， 按时间顺序排列的SE全过
程。
•§3.2 Hall的硬系统工程方法论
•一) 时间 •维 表示系统从规划到更新，从开始→结束按时间
顺序排列的全过程，反映了系统的生命周期循环过 程。
规划阶段：调研、明确目标 拟定方案阶段：比较分析方案，择优 研制阶段：实现方案，作生产计划 生产阶段：零部件→组装整个系统 安装阶段：安装系统、试验运行 运行阶段：运行 更新阶段：评价→改进和更新
确定择目标：提出目标，制定准则(标准)
选择目标过程一般使用价值体系方法： ❖ 效用理论 ❖ 费用—效益分析：经济系统 ❖ 风险估计 ❖ 价值工程
系统方案综合：方案策略，对每种方案进行说明 系统分析：系统分比较分析各方案→建模→计算或仿真
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第3章系统工程方法论[1]
•§3.2 Hall的硬系统工程方法论
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第3章系统工程方法论[1]
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第3章系统工程方法论[1]
物理一事理一人理(WSR)系统方法 论就是物理、事理和人理三者如何巧妙 配置有效利用以解决问题的一种系统方 法论。“懂物理、明事理、通人理”就 是WSR方法论的实践准则，形容一个人 的“通情达理”，就是对其成功实践了 WSR的概括。
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第3章系统工程方法论[1]
•§3.2 Hall的硬系统工程方法论
•二) 逻辑 维
•每个阶段内所要进行的工作内容和遵循的思维程序。
明确问题：收集资料(考察、测量、调研、需求分析、
市场预测)
了解系统的环境、目的、系统的各组成部分 及其联系等。
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第3章系统工程方法论[1]
•§3.2 Hall的硬系统工程方法论
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第3章系统工程方法论[1]
3.3 Checkland方法论
•问题及其环境的识 别与表达
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•根底定义 •(C,A,T,W,O,E)
•比较
•寻求改善途径 •选择方 案 •设计 •实施 •评估
•建立概念模型 •（目标系统概念化）
第3章系统工程方法论[1]
切克兰德的 “调查学习”软方 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。
直接诉诸实践经验，特别是专家的经验、感受和判断力，把这 些经验，知识和现代科学提供的理论知识结合起来。
专家的经验是局部的，多半是定性的，要通过建模、计算把这 些定性知识和各种观测数据、统计资料结合起来，使局部定 性的知识达到整体定量的知识。
把人与计算机结合起来，充分利用知识工程，专家系统和计算 机的优点，同时发挥人脑的洞察力和形象思维能力，取长补 短，产生出更高的智慧。
两种方法论的比较 (1)
三维结构方法论
Checkland方法论
A 开始:要求解决一个相对明确的 开始:感到有一个难以定义的问题情
或认为是“给定的”问题
景并期望改善之
B 确定解决问题的目标及评价标准 通过考察“结构”和“过程”元素 及其相互关系给出与问题情景相关 的系统定义
C 拟定达到目标可能采取的方案, 提出相关系统的定义并据此构造系
•满意解代替最 优解，价值观方 面的重要变化。
•概念模型代 替数学模型， 思路更加开阔。
现实世 界
系统思 考
切克兰德方法论的核心是“比较”与“探寻”，它强 调从“理想”模式（概念模型）与现实状况的比较 中，探询改善现状的途径，使决策者满意。
通过认识与概念化、比较与学习、实施与再认识等过 程，对社会经济等问题进行分析研究，这是一般软 系统工程方法论的共同特征。
系 3）子系统数量巨大
统
综合集成的重点在综合，目的是创造、创新
“综合即创造”
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第3章系统工程方法论[1]
•综合集成研讨厅体系的框架与特点
•由三部分组成：机器体系、专家体系和知识体系。
社会认识
改造世
界
结
果
知识体系 专家体系 机器体系
认识世
命
界
题
社会实践
客观世界 图3.3 研讨厅框图
1
明确 问题
2
选择 目标
3
系统 综合
4
系统 分析
5
系统 选择
6
作出 决策
7
付诸 实施
a11 a12 a13 a14 a15 a16 a17
a21 a22 a23 a24 a25 a26 a27 a31 a32 a33 a34 a35 a36 a37 a41 a42 a43 a44 a45 a46 a47 a51 a52 a53 a54 a55 a56 a57 a61 a62 a63 a64 a65 a66 a67
系统分析主要内容： ❖ 系统变量的选择：状态变量、决策变量(内生、外生) ❖ 建模和仿真：GPSS、SD ❖ 可靠性工程
系统选择：选出待选方案集，交决策部门
决策：不能十全十美，要考虑人、社会各种因素 实施：
企业：生产计划
开发项目：CPM、PERT
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第3章系统工程方法论[1]
•§3.2 Hall的硬系统工程方法论
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第3章系统工程方法论[1]
小结:
霍尔三维结构方法论认为现实问题基 本上都可归纳成工程系统问题，因此强调 明确目标;核心内容是模型化和最优化,应用 定量分析手段，求得最优解答。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、程序化和标准化等特点。
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第3章系统工程方法论[1]
理型的软系统。
软系统：以社会、经济系统等管理领域（人类活动为主）， 针对不良结构问题而提出、问题不明确。难以用数学模型 表示，一般是概念模型。 通常用半定量、半定性甚至只能用定性的方法来处理，吸 取人们的判断和直觉。
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，是有很明显的反馈调节思想。
第3章系统工程方法论[1]
§3.5 WSR系统方法论
WSR是“物理一事理一人理方法论”的简 称中国著名系统科学专家顾基发教授和朱志昌
博士于1994年在英国HULL大学提出的。它既是 一种方法论，又是一种解决复杂问题的工具。在 观察和分析问题时，尤其是观察分析带复杂特性 的系统时，WSR体现其独特性，并具有中国传统 的哲学思辨，是多种方法的综合统一；根据具体 情况，WSR将方法组群条理化、层次化、起到化 繁为简之功效；属于定性与定量分析综合集成的 东方系统思想。
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第3章系统工程方法论[1]
开放复杂巨系统
系统与子系统分别与外界有各种各样的能量、信息 或物质的交换，而且通过学习互相取得知识。
系统内部结构复杂，不仅要用定量模型，而且要用 定性模型，各个子系统的知识表达不同，获取知 识方式也各有不同，系统中的结构随着情况变化 会不断演变。
子系统数量巨大。
制定模型,进行综合研究
统的概念模型
D 选择能最好满足需要且可行的方 把概念模型与现实进行比较,并据此
案
确定现实中合乎需要和可行的变革
E 实施设计好的系统
实施获得同意的变革
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第3章系统工程方法论[1]
两种方法论的比较 (2)
相同点：问题导向；注重程序及阶段；…
不同点: 研究对象；基本方法；核心内容；…
识和专业技术。 •运筹学
•控制论
•社会科学
•工程技术
•医药卫生
•逻辑维：每个阶段需进行的工 作步骤，是运用系统工程方法 进行思考、分析和解决问题应
•…… •逻辑维（L）
•规划阶段 • 拟定方案阶段 • 研制阶段
遵循的一般程序。
•生产阶段
• 安装阶段
•时间维(T)
• 明• 确 •方 •系 •系 • 决 •实 • • 确• 定 •案 •统 •统 • 策 •施 • 问• 目 •综 •分 •选 • 题• 标 •合 •析 •择
• §3.2 霍尔(Hall)的硬系统工程方法论 • §3.3 Chekland软系统工程方法论 • §3.4 综合集成方法论
-----以钱学森为代表的从定性到定量的综合集成方法论
• §3.5 WSR系统方法论
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第3章系统工程方法论[1]
•§3.2 Hall的硬系统工程方法论