第3章:典型系统工程方法论
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3.2. 切克兰德模式
英国学者切克兰德把OR、SE、SA和SD所使 用的方法论叫硬系统方法论,并在1981年自 己提出一种软系统方法(SSM)——“调查学习” 法。
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切克兰德的调查学习法用概念模型代替数学模型, 使思路更为开阔;用可行满意解代替最优解是价值 观方面的重要变化。 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 心理和事理型的软系统 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。
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2、选择目标: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 3、系统综合:方案策略,对每种方案进行说 明 4、系统分析:系统地比较分析各方案→建模 →计算或仿真
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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(General-purpose Systems Simulator )、 SD 可靠性工程
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表3.1 霍尔管理矩阵 1 2 3 4 逻辑维(步骤) 明 确 时间维(阶段) 问 题 1规划阶段 a11 选 择 目 标 a12 系 统 综 合 a13 系 统 分 析 a14
5
方 案 优 化 a15
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2设计阶段 3分析阶段 4运筹阶段 5实施阶段 6运行阶段
a77
15
霍尔三维结构适用于以研制“硬件系统”为目标的 自然科学、工程技术等“硬科学”领域,故有人称 霍尔三维结构为“硬科学”的系统工程方法论。不 适用于以建立和管理“软系统”为目的的社会科学、 管理科学等科学领域。
问题: 如果你的老板对公司运行不是很满意,要你 提出提高运行效益的方案,你怎么做?
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2.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 知识体系 改造世界 结 果 专家体系 机器体系 社会实践 客观世界 命 题 认识世界
图3.3 研讨厅框图
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分析
高层次研讨厅 分析
作战训练中心演习
低层次研讨厅
分布交互仿真次研讨厅
研制与试验
图3.4 研讨厅体系一例
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在综合集成研讨厅体系这个概念中,综合集 成是方法特征,研讨厅体系是组织形式。综合 集成方法指出了解决复杂开放巨系统和复杂性 问题的过程性以及过程的方向性和反复性。 综合集成研讨厅体系本身是个开放的、动态 的体系,也是个不断发展和进化的体系。
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3.总体设计部思想
应用综合集成方法(包括综合集成研讨厅体系)必须 有总体设计部这样的实体机构。“我们把处理开放的 复杂巨系统的方法定名为从定性到定量综合集成方法, 把应用这个方法的集体称为总体设计部。” 综合集成研讨厅是研究开放的复杂巨系统的方法论, 那么总体设计部是实现这个方法论所必须的体制和机 制。
霍尔三维结构
A.D.Hall 1969
知识维(K) 运筹学 控制论 社会科学 工程技术 ……
逻辑维(L) 规划阶段 设计阶段
系统工程活动 矩阵:T-L
摆 明 问 题 系 统 设 计
分析阶段
运筹阶段
实施阶段 运行阶段
时间维(T)
方 案 综 合
模 型 化
最 优 化
决 策
实 施 计 划
更新阶段
4
(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。
第3章:典型系统工程方法论
3.1. 霍尔三维结构体系 3.2.切克兰德模式
3.3.综合集成工程方法学(综合集成研讨厅
体系) 3.4.系统分析原理及其应用 3.5. 物流系统优化分析 3.6 创新思维与方案创造技术
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问题: 如果给你一个具体的任务,你会怎么做? 如:1、建设一个物流配送中心 2、新建一个连锁超市门店
假定某种现象或某种趋势将持续到未来的前 提下,对预测对象可能出现的情况或引起的 后果作出预测的方法。通常用来对预测对象 的未来发展作出种种设想或预计,是一种直 观的定性预测方法。
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交叉影响法
交叉影响法,也即交叉概率法,是美国于上世纪60年
代,在德尔菲法和主观概率法基础上发展起来的一 种新的预测方法。这种方法是主观估计每种新事物 在未来出现的概率,以及新事物之间相互影响的概 率,对事物发展前景进行预测的方法。
2
3.1.霍尔三维结构体系
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。
3
(一) SE基本工作过程——霍尔三维结构
了解系统的环境、目的、系统的各组成部分 及其联系等
6
问题的设定:
直观经验方法:头脑风暴法 预测法:德尔菲法、情景分析法、交叉影响法、 时间序列法 结构模型法:解释结构模型法(ISM)、决策实验 室法、图论法 多变量统计方法:非结构、半结构问题,因子 分析、主成分分析法 其他:一般系统理论和模糊集理论等
方向目 标及指 标设计
对象 系统 的再认识
变革 途径 探索
比较、 分析、 权衡、 评价
组织 行为 分析
实施 与 改进
8. 企 业 管 理 系 统更新和企业 经营环境改善
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3.3. 综合集成工程方法学(综合集成研 讨厅体系)
1.综合集成方法论的产生 80年代初,钱学森提出处理复杂行为系统的定 量方法学。 80年代末,钱学森提出处理开放的复杂巨系统 的方法论是“从定性到定量综合集成方法”。 1992年,钱学森提出从定性到定量综合集成研 讨厅体系 。
物流系统分析的基本思路与系统分析的思路类似,只是其分
析的对象做了限制,只针对物流系统。
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物流系统分析的适用范围
制定经济发展计划。 (规划理论,方案优化) 重大物流工程项目的组织管理。(网络分析理论,保质保量
如期完成) 厂址选择和建厂规划。(从技术上先进、经济上合理、建设 上可行几个方面,选择最佳建设方案。 新产品开发。(价值分析,确定该产品最适宜的性能、结构、 用料和价格) 资金成果管理。(预算控制,成本盈亏分析,采用经济合理 的措施或方案) 组织企业的生产布局和生产线。(对人员和各种生产设施进 行最佳的分配和安排) 编制生产作业计划。(投入产出分析法,库存控制等,实现 准时生产和均衡生产) 物流系统分析在解决上述问题时是非常有效的,一般而 论,越是重大而复杂的问题,运用物流系统分析,效果就越 明显。
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物流系统分析
将系统分析的方法运用于物流系统,即物流系统分析。
定义:物流系统分析即:
综合运用科学的分析方法和工具,对物流系统的目的、 功能、环境、费用和效益进行充分的调研、收集、比较、分 析和数据处理,建立若干替代方案和模型,对各种方案和模 型进行比较和分析,寻求使物流系统整体效益最佳和有限资 源配备最佳的方案,为决策者最后决策提供科学依据和信息。
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3.4.系统分析原理及其应用
1、系统分析概念 定义: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。
(不知道什么是最优,而是要做到“更好”)
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问 题 现 状 说 明
弄 清 关 联 因 素
建 立 概 念 模 型
改 善 概 念 模 型
比 较
实 施
图3.2切克兰德的“调查学习”方法流程图
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应用——企业管理系统工程活动矩阵(框架——H;内容——C)
逻辑 活动项目 步骤 工作过程
1. 企 业 诊 断 与 环境分析 2. 企 业 发 展 战 略与规划 3. 产 品 研 究 与 开发管理 4. 企 业 经 营 决 策与计划 5. 生 产 要 素 的 准备及投入管 理 6. 生 产 过 程 的 组织与控制 7. 销 售 服 务 与 资金回收管理 问题 现状 说明 关联 要素 分析
1. 规划阶段:调研、明确目标 2. 设计阶段:初步确定系统结构及各部分联系 3. 分析阶段:如何实现方案,作生产计划 4. 运筹阶段:比较分析方案,对系统进行优化 5. 实施阶段:建造系统 6. 运行阶段:运行 7. 更新阶段:评价→改进和更新
5
(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。 1、明确问题:收集资料(考察、测量、调研、 需求分析、市场预测)
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系统分析中的逻辑
5W1H(What/Why/Who/Where/When/How)
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这套方法论是从整体上研究和解决复杂巨系统问题 的方法,采取人机结合以人为主的思维方法和研究方 式,对不同层次、不同领域的信息和知识进行综合集 成,达到对整体的定性定量认识。 按照我国传统说法,把一个复杂事物的各个方面综 合起来,达到对整体的认识,称之为“集大成”的智 慧,所以钱学森把这个方法称为“大成智慧工程”。
7更新阶段
a21 a31 a41 a51 a61 a71
a22 a32 a42 a52 a62
a72
a23 a33 a43 a53 a63
a73
a24 a34 a44 a54 a64
a74
a25 a35 a45 a55 a65
a75
a26 a36 a46 a56 a66
a76
a27 a37 a47 a57 a67
5.方案优化:选出待选方案集,交决策部门