系统工程理论与方法论

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1、系统工程导论（SystemsEngineering,SE）—系统工程方法论及其应用高欣北京邮电大学自动化学院gxin_mail98@sohu.com2021/7/14系统工程理论、方法与应用2第二讲系统工程理论与方法论一.SE理论二.SE的基本工作过程三.系统分析原理及其应用问题2021/7/14系统工程理论、方法与应用3一.SE理论简述一般系统论、控制论和信息论对系统工程方法论的启示．请设计适当项目,列表比较一般系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学、突变论的特点.你如何理解从定性到定量的综合集成方法(论)?2021/7/14系统工程理论、方法与应用4方法论（

2、methodology)(一)、霍尔三维结构1.时间维(T)2.逻辑维(L)3.知识维(K)或专业维(P)二.系统工程基本工作过程2021/7/14系统工程理论、方法与应用5霍尔三维结构A.D.Hall,1969SE活动矩阵：T-L知识维（K）运筹学控制论社会科学工程技术……逻辑维（L）规划阶段设计阶段分析阶段运筹阶段实施阶段运行阶段更新阶段时间维(T)摆明问题系统设计方案综合模型化实施计划决策最优化2021/7/14系统工程理论、方法与应用6(二)、切克兰德方法论问题及其环境的识别与表达建立概念模型(目标系统概念化)根底定义比较寻求改善途径选择设计实施评估“软系统工

3、程方法论”2021/7/14系统工程理论、方法与应用7（三）、两种方法论的比较霍尔三维结构与切克兰德方法论均为系统工程方法论，均以问题为起点，均具有相应的逻辑过程。在此基础上，两种方法论主要存在以下不同点：(1)霍尔三维结构主要以工程系统为研究对象，而切克兰德方法更适合于对社会经济和经营管理等“软”系统问题的研究。(2)前者的核心内容是优化分析，而后者的核心内容是比较学习。(3)前者更多关注定量分析方法，而后者比较强调定性或定性与定量有机结合的基本方法。2021/7/14系统工程理论、方法与应用8三.系统分析原理及应用1.系统分析概念系统分析（SA）是在对系统问题现状

4、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。2021/7/14系统工程理论、方法与应用9①问题②目的及目标③方案④模型（结构、数学、仿真）⑤评价⑥决策者SA要素：系统分析原理2021/7/14系统工程理论、方法与应用10目的及目标TO1O2O3O11O122021/7/14系统工程理论、方法与应用112．SA程序认识问题探寻目标综合方案模型化优化或仿真分析系统评价决策（分析）NY初步SA规范分析综合分析系统分析

5、原理2021/7/14系统工程理论、方法与应用12SA程序图是SA的一般过程，也为全课程提供了基本的逻辑框架，因而十分重要。在对其理解和应用上应注意以下各点：①重视做好初步SA.5W1H(What/Why/Who/Where/When/How)方法是做好这段工作的基本线索。②在规范分析中一般需（或尽可能）建立结构模型、数学模型或仿真模型。系统分析原理2021/7/14系统工程理论、方法与应用13What？Why/Who/When/Where？How？2021/7/14系统工程理论、方法与应用14③每段结束后系统方案的变化轨迹是：可行方案→非劣方案→经排序的非劣方案（或

6、称选择性方案）。④环境分析贯穿SA全过程，在SA中是十分重要和必不可少的。⑤在应用SA过程中，并不一定要（或能）遍历并完成每一个具体过程（哪些必不可少？）。系统分析原理2021/7/14系统工程理论、方法与应用153、SA的特点及原则（1）坚持问题导向（2）以整体为目标（3）多方案模型分析和选优（4）定量分析与定性分析相结合（5）多次反复进行系统分析原理2021/7/14系统工程理论、方法与应用164.系统分析原理应用问题应用领域广泛对系统分析的技术方法具有指导作用（将在课程第二、三段具体说明）充分发挥系统分析小组的作用（一般3~4人）问题应尽可能具体，且贴近实际注意

7、对多目标和多方案的挖掘，并以此来检验问题首先注重SA原理框架的应用2021/7/14系统工程理论、方法与应用17思考讨论题1、什么是霍尔三维结构?它有何特点?2、霍尔三维结构与切克兰德方法论有何异同点?3、什么是系统分析?它与系统工程关系如何?4、系统分析的要素有哪些?各自是何含义?5、你如何正确理解系统分析的程序?6、初步系统分析有何意义?如何做好这项工作?8、请通过一实例，说明应用系统分析的原理。9、请总结近年来系统工程方法论的新发展及其特点。