系统工程与系统分析的关系
系统工程与系统分析的关系

▪ 系统分析与运筹学的关系: ▪ 在50年代是将系统分析与运筹学作对比,认为系统分析是运筹学应用的扩展。 ▪ 系统分析与运筹学的根本区别在于:运筹学是以专业技术为导向的;而系统分析则是以问题状况
为导向的,重点考虑系统整体结构和动态过程。
案例分析:运输企业经营管理系统
分析 范围
经营
生产
分析 要素
经营观念 经营决策 经营方针 经营方法 经营组织 生产观念 生产方式 质量观念
过去情况 面向完成运输计划
事后决策 以成本为中心
执行计划 封闭型
重视生产 完成运输生产任务
事后检查
情况调查 当前课题
面向满足社会需求 事先分析、确定经营决策目标
以质量、效益为中心 重视运输市场预测 开放型 重视生产和服务 重视运输市场开拓 事前预防
霍尔 三维 结构 示意
图
时间维(T)
知识维(K)
运筹学 控制论 社会科学 工程技术
……
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 摆系方 系 系 方 实 明统案 统 统 案 施 问设综 分 选 决 计 题计合 析 择 定 划 、 最优 化
逻辑维(L)
▪ 1)明确问题:即弄清问题的实质.要解决的是什么问题。希望达到什么样的要求。并尽可能地收集 和提供解决问题有关的资料印数据(历史的、现状的、发展的)。
▪ 评估与反馈 根据在实施过程中获得的新的认识,修正问题描述、根底定义及概念模型等。
▪ 切克兰德方法论的核心是:“比较”和“探寻”
▪ 切克兰德方法论强调从“理想”模式(概念模型)与现实状况的比较中,探寻改善现状的途径, 使决策者满意。
系统工程试题 (1)

系统工程试卷一、单项选择题1 我国古代运用系统工程建造的大型水利工程典范是( )A 都江堰B 京杭大运河C 黄河治理D 灵宝渠2 系统科学的产生与( )有关A 科技背景、社会经济水平、军事政治B 科技背景、军事政治C 社会经济水平、军事D 科技背景、社会经济水平3 下列关于系统定义描述错误的是( )A 系统是一个整体B 一个系统的结构就是所有组分间关联方式的总和C 对于系统中的任意两个组分,它们之间的关系只有一种D 模型是对原系统特性的简化表达形式。
4 关于切克兰德模式,下面说法中( )是错误的A 霍尔结构主要解决“硬”问题,而切克兰德模式主要解决“软”问题B 切克兰德模式实质上是一种调查学习法C 切克兰德使用概念模型代替数学模型,用可行满意解代替最优解D 切克兰德模式适合解决工程系统的问题5 关于综合集成工程方法学说法错误的是( )A 它是从定性到定量的综合集成法B 采用人机结合以机器为主的思维方法和研究方式C 综合集成研讨厅体系本身是开放的、动态的体系D 由机器体系、专家体系和知识体系组成6 关于系统分析,下面说法错误的是( )A 无狭义和广义之分B 通过对情况的全面分析,对可能采取的方案进行优选,为决策者提供可靠的依据C 系统分析应首先明确分析的目的D 既是系统工程过程中的一个阶段,又贯穿于整个系统工程活动过程7 系统分析和系统设计是系统工程过程中的两个核心阶段,下列说法错误的是( )A系统设计的10个阶段要严格遵循一种线性的进程B 系统设计是选择和安排系统的各个组成部分来实现规定的功能C 可以采用分析和综合两种方法进行系统设计D 系统分析是对某一给定的系统的各个组成部分的一种调查和分析研究8 系统功能分析一般不用( )来描述A 功能流程框图法B 时间基线法C系统流程图 D N2图法9 建立递阶结构模型,一般要经过①级位划分②区域划分③多级递阶有向图绘制④骨架矩阵提取四个阶段,下列排列正确的是( )A ①②③④B ①②④③C ②①④③D ②①③④10 关于系统评价,下面论述正确的是( )A 系统评价只是在系统即将终结之时进行B 系统评价越晚其意义越显着C 在系统工程的每一阶段都应进行系统评价D 系统评价活动与系统需求、系统开发无关问答题:(书上思考题第一第二章思考题)1、选择一个你所熟悉的系统问题说明: ①系统的功能及其要素②系统的环境及输入、输出; ③系统的结构(最好用框图表达);④系统的功能与结构、环境的关系。
系统工程复习题库

12、系统工程理论基础的“老三论”是指( )(正确答案:A,答题答案)系统工程1 一、单项选择题1、 ()是根据特定的目标,通过人的主观努力所建成的系统, 如生产系统、管理系统等。
(正 确答案:C 答题答案) A 、概念系统B 、实体系统C 、人造系统D 、自然系统2、 以下哪项不是系统的一般属性。
()(正确答案:B,答题答)A 、整体性B 真实性C 、相关性D 、环境适应性3、 下面关于系统工程的叙述中哪一个是错误的。
()(正确答案:C,)A 、系统工程是以研究大规模复杂系统为对象B 、系统工程追求系统的综合最优化C 、系统工程属于自然科学研究范畴D 、系统工程应用定量分析和定性分析相结合的方法4、钱学森教授提出,系统工程是一门( )。
(正确答案:B,)A 、经济控制的技术B 、组织管理的技术C 、现代工程技术D 、控制分析和设计的技术5、凡是由概念、原理、原则、方法、制度、程序等概念性的非物质要素所构成的系统称为 ()。
(正确答案:A,) A 、概念系统B 、实体系统C 、人造系统D 、自然系统6、 系统的特征有整体性、相关性、 ()、有序性、动态性和环境适应性。
(正确答案:B 答题答案)A 、 功能性B 目的性C 、社会性D 、实践性7、 凡是以矿物、生物、机械和人群等实体为基本要素所组成的系统称之为 ()。
(正确答案:B, )A 、概念系统B 、实体系统C 、人造系统D 、自然系统&我国古代运用系统工程建造的大型水利工程典范是 ()。
(正确答案:D,)A 、京杭大运河B 、黄河治理C 、灵宝渠D 、都江堰9、下列关于系统定义描述错误的是 ()。
(正确答案:B,)A 、系统是一个整体B 、一个系统的结构就是所有组分间关联方式的总和C 、对于系统中的任意两个组分,它们之间的关系只有一种 D 、模型是对原系统特性的简化表达形式11、系统工程的前提是()(正确答案:D,)A 、多种方法综合运用的观点B 、问题导向及反馈控制观点C 、总体最优或平衡协调观点10、系统工程的目的是( A 、整体性和系统化观点 总体最优或平衡协调观点 )(正确答案:D,)B 、多种方法综合运用的观点C 、问题导向及反馈控制观点D 、D、整体性和系统化观点A、系统论、控制论和信息论B、系统论、规划论和信息论C、控制论、信息论和管理理论 D、控制论、信息论、优化论13、系统工程理论基础的“新三论”是指()(正确答案:B,答题答案:)A、耗散结构理论、协同学、博弈论B、耗散结构理论、协同学、突变论C、系统论、协同学、非线性理论D、系统论、博弈论、非线性理论14、系统工程的研究对象是()。
系统工程名词解释大全

系统:系统是由两个以上有机联系,相互作用的要素组成,具有特定的功能、结构和环境的整体。
系统工程:用定量与定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题,无论是系统的设计,或组织建立,还是系统的经营管理,都可以统一的看成是一类工程实践,统称为系统工程。
系统分析:运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术对系统的各有关方面进行定性与定量结合的分析,为选择最优或满意的系统方案提供决策依据的分析过程。
系统反震:根据系统分析的目的,在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上,建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型,据此进行试验或定量分析,以获得正确决策所需的各种信息。
头脑风暴法的论述步骤:针对一定问题,召集由有关人员参加的小型会议,在融洽轻松的会议气氛中,与会者敞开思想,各抒己见,自由联想,畅所欲言,相互启发,相互激励,使创造性设想起连锁反应,从而获得做多解决问题的方法。
与会者严格遵守规则:1讨论的问题不宜太小,不得附加各种约束条件。
2强调提新奇设想,越新奇越好。
3提出的设想越多越好。
4鼓励结合他人的设想提出新设想。
5不允许私下交谈。
6与会者部分职务高低,一律平等相待。
7不允许对提出的创造性设想作判断性结论。
8不允许批评或指责别人的设想。
9不得以集体或权威意见的方式妨碍他人提出设想。
提出的设想不分好坏,一律记录下来。
两个基本原则:1、推迟判断2、数量提供质量。
德尔菲法一般工作程序:1确定调查目的,拟定调查提纲。
2选择一批经验丰富而又熟悉该专题的专家。
3以通信的方式向选定的各个专家发出调查表,征询意见。
4经过一轮德尔菲活动后,把原始资料或专家意见汇总成图表反馈给参加咨询的专家,在一定期限内回收,在进行汇总分析,然后进入下一轮活动。
如此反复,经过三四轮,意见比较集中后进行数据处理与综合得出结果。
情景分析法的步骤:1建立信息库。
2确定主题目标。
3分析并构造影响区域。
4确定描述影响区域的关键变量。
系统工程复习重点全部

系统⼯程复习重点全部20XX年《系统⼯程》复习要点1系统概念与系统思想(1)系统基本概念,要素、联系·系统----由两个以上相互联系、相互作⽤的要素所组成的具有特定结构、功能和环境的整体。
·系统包含:系统要素、系统环境、系统边界、系统输出、系统输⼊、联系(输⼊---系统---输出:功能) ( 要素+联系:结构)·要素:系统内部具有⼀定独⽴性的“零件”。
最⼩的基本单元----从研究系统的⽬的来看不需要再加以分解和追究其内部构造的基本成分。
·联系:是指要素之间的关联。
(2)功能(输⼊、输出)、结构、环境·系统功能:系统在与外部环境的相互联系、相互作⽤中表现出来的功效和能⼒。
系统的功能是系统的各个要素所不具备的。
⼀个系统的功能就是从外界对系统输⼊到系统向外界输出的变换。
系统在不同状态有不同功能。
系统与外部环境之间相互联系和作⽤过程的秩序和能⼒称为系统的功能。
系统的功能体现了⼀个系统与外部环境之间的物质、能量和信息的输⼊与输出的变换关系。
系统功能是系统内部固有能⼒的外部体现。
·系统结构:系统内各个要素之间的相对稳定的组织和秩序。
系统的结构就是系统保持整体效应及具有⼀定功能的内在联系,即系统内部各组成要素之间在空间和时间⽅⾯的相互联系与相互作⽤的⽅式或顺序。
·系统环境:存在于系统周围并与系统有关(有联系)的各种因素的集合。
系统与环境存在互动。
(3)系统的6特点·集合性、相关性、⽬的性、层次性、整体性、开放性2.系统⼯程基本概念·系统⼯程是⽤来开发、运⾏、⾰新⼀个⼤规模复杂系统所需思想、程序、⽅法的总和(或总称)。
在运筹学、系统理论、管理科学等学科基础上形成的⼀门交叉学科。
(1)系统⼯程的研究对象⼤规模复杂系统特点:规模庞⼤、结构复杂、构成(要素不同质(经常为⼈-机系统)联系所组成;的结构复杂、动态)、多重⽬标(追求多⽬标的优化、各⽬标间可能存在冲突)、经济性突出(2)系统的思想特点系统理论揭⽰系统的结构、功能、环境之间的关系问题,系统⼯程利⽤系统思想为⼈类的⽣存和发展服务。
系统工程(完整版)

② 逻辑维
e) 系统方案的优化与选择:用数学规划等定量的 优化方法去判别各种方案的优劣,以进行方案选 择。
f) 决策:以指标体系为评价准则,在考虑决策者 的偏好等基础上,选择最优方案。 g) 实施计划:按决策结果制定实施方案和计划。
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③ 知识维
知识维是指各工作步骤所需的各门 专业知识,由于系统工程是个综合 性的交叉学科,在上述各阶段中, 执行任何一步都会涉及多种专业技 术,如社会科学、工程技术、法律、 商业、医药、艺术等等。
社会经济系统、经营管理系统、军 事指挥系统等等。
系统工程在自然科学与社会科学之间架设了一 座沟通的桥梁。
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2.系统工程的理论基础
• 从系统工程的定义可以看出,系统工程
是一门跨学科的边缘性交叉学科,它包括
自然、社会及工程设计分析等方面的知识,
它是由一般系统论、经济控制论、运筹学
等学科相互渗透、交叉发展而形成的。
第一章 系统与系统工程
一、系统工程的应用举例 二、系统 三、系统工程 四、系统工程方法论
1
一、 系统工程的应用举例
三峡水利工程
• 是我国建国以来最大的工程项目,它的论证、 组织、实施与管理可以说就是一个庞大的系统 工程问题,这项工程涉及到了国家及地方的众 多部门,如水利、电力、能源、文物、生态、 移民等等,涉及到几个省的上百个县市,同时 实施过程要由众多单位共同努力,时间横跨将 近20年。
(1)问题 (2)目的及目标 (3)方案 (4)模型 (5)评价 (6)决策者
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系统工程方法论
弄清问题
|
目标选择
|
系
拟定方案
|
建立模型
|
系统工程试题(自订版包1、2章问答)

系统工程试卷一、单项选择题1 我国古代运用系统工程建造的大型水利工程典范是()A 都江堰B 京杭大运河C 黄河治理D 灵宝渠2 系统科学的产生与( )有关A 科技背景、社会经济水平、军事政治B 科技背景、军事政治C 社会经济水平、军事D 科技背景、社会经济水平3 下列关于系统定义描述错误的是( )A 系统是一个整体B 一个系统的结构就是所有组分间关联方式的总和C 对于系统中的任意两个组分,它们之间的关系只有一种D 模型是对原系统特性的简化表达形式。
4 关于切克兰德模式,下面说法中()是错误的A 霍尔结构主要解决“硬”问题,而切克兰德模式主要解决“软"问题B 切克兰德模式实质上是一种调查学习法C 切克兰德使用概念模型代替数学模型,用可行满意解代替最优解D 切克兰德模式适合解决工程系统的问题5 关于综合集成工程方法学说法错误的是()A 它是从定性到定量的综合集成法B 采用人机结合以机器为主的思维方法和研究方式C 综合集成研讨厅体系本身是开放的、动态的体系D 由机器体系、专家体系和知识体系组成6 关于系统分析,下面说法错误的是()A 无狭义和广义之分B 通过对情况的全面分析,对可能采取的方案进行优选,为决策者提供可靠的依据C 系统分析应首先明确分析的目的D 既是系统工程过程中的一个阶段,又贯穿于整个系统工程活动过程7 系统分析和系统设计是系统工程过程中的两个核心阶段,下列说法错误的是( )A系统设计的10个阶段要严格遵循一种线性的进程B 系统设计是选择和安排系统的各个组成部分来实现规定的功能C 可以采用分析和综合两种方法进行系统设计D 系统分析是对某一给定的系统的各个组成部分的一种调查和分析研究8 系统功能分析一般不用()来描述A 功能流程框图法B 时间基线法C系统流程图 D N2图法9 建立递阶结构模型,一般要经过①级位划分②区域划分③多级递阶有向图绘制④骨架矩阵提取四个阶段,下列排列正确的是()A ①②③④B ①②④③C ②①④③D ②①③④10 关于系统评价,下面论述正确的是( )A 系统评价只是在系统即将终结之时进行B 系统评价越晚其意义越显著C 在系统工程的每一阶段都应进行系统评价D 系统评价活动与系统需求、系统开发无关问答题:(书上思考题第一第二章思考题)1、选择一个你所熟悉的系统问题说明: ①系统的功能及其要素②系统的环境及输入、输出;③系统的结构(最好用框图表达);④系统的功能与结构、环境的关系.①系统的功能及其要素:系统是由两个以上要素组成的整体,构成这个整体的各个要素可以是单一事物(元素),也可以使一群事物组成的分系统、子系统等.系统与其构成要素是一组相对的概念,取决于所研究的具体对象及其范围。
化工系统工程概述

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1.系统工程的定义
(1)中国科学家钱学森指出:“系统工程是组织管理系统的规划、 研究、设计、制造、试验和使用的科学方法”,“系统工程是一门 组织管理的技术”。
(2)美国著名学者H.切斯纳指出:“系统工程认为虽然每个系统都 由许多不同的特殊功能部分所组成,而这些功能部分之间又存在着 相互关系,但是每一个系统都是完整的整体,每一个系统都要求有 一个或若干个目标。系统工程则是按照各个目标进行权衡,全面求 得最优解(或满意解)的方法,并使各组成部分能够最大限度地互相 适应”。
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3.系统工程与一般工程比较的特点
传统工程
系统工程
研究 对象
研究 方法
着眼点
特定的工程 物质 专业知识
局部最优
不局限于特定工程物质,也不局 限于物质系统 各种现代科学知识和专业知识
整体最优
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4.系统工程与运筹学区别
运筹学:
通常涉及现有系统运营情况,侧重于资 源的最优配置。
系统工程:
侧重于评价和改进现有系统、设计新系统 。
(4)《中国大百科全书·自动控制与系统工程卷》指出:“系统工程 是从整体出发合理开发、设计、实施和运用系统的工程技术。它是 系统科学直接改造世界的工程技术。”
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系统工程的定义
(5)日本工业标准(JIS)规定:“系统工程是为了更好地达到系统目标 ,而对系统的构成要素、组织结构、信息流动和控制机构等进行分 析与设计的技术”。
例:发电厂环境工程系统分析
目的:模拟烟囱排放的烟尘和SO2,据此提出 最佳治理方案。
烟尘超标4.84倍,SO2超标10.84倍
煤
锅炉
除尘器
烟囱
1.拟定方案:
① 修建高烟囱120m (目前是45m),投 资估算22万;不可行(附近是机场);
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2、系统分析
▪ 系统分析(System analysis),是指从系统的角度出发,对系统(需要改进的已有系统或准备建立 的新系统)进行定性和定量的理论分析或实验研究,从而完成系统目的的重审、系统结构的分析、 系统性能的估计、系统效益的评价、系统和环境相互影响的分析以及系统的发展预测,为系统综 合、系统规划设计、系统协调、系统优化控制和系统管理提供理论和实验依据。
▪ 5)系统选择:即系统最优化,通过对系统模型的求解.找出最优方案。 ▪ 6)方案决定:由决策者选择一个或多个方案实施试行; ▪ 7)实施计划:对试行计划不断地修改、完善,并把它们确定下来,以保证顺利地进入系统工程的下
一阶段
▪ 霍尔方法论基本思想:
▪ 任何复杂问题都可以归结为工程问题来研究,它强调明确目标,其核心思想是优化,应用定量的 手段求得最优解。
及“充分发挥人力、物力的潜力”为目的的各种组织管理活动; ▪ 4)总目标:综合最优化。
系统工程是一门交叉学科
▪
三大主要学科的交叉:
▪
运筹学(OR)
▪
现代管理科学
▪
系统科学
交叉:自然科学/社会科学在思想、理论、方法上按总体协调的需要,有机结合。
系统工程的理论基础和工具
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一般系统论 控制论 信息论
发展 (理论基础)
霍尔 三维 结构 示意
图
时间维(T)
知识维(K)
运筹学 控制论 社会科学 工程技术
……
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 摆系方 系 系 方 实 明统案 统 统 案 施 问设综 分 选 决 计 题计合 析 择 定 划 、 最优 化
逻辑维(L)
▪ 1)明确问题:即弄清问题的实质.要解决的是什么问题。希望达到什么样的要求。并尽可能地收集 和提供解决问题有关的资料印数据(历史的、现状的、发展的)。
1、系统工程方法论
▪ 系统工程方法论(Methodology)就是分析和解决系统开发、运作及管理实践中的问题所遵循的 工作程序、逻辑步骤和基本方法。
▪ 系统工程方法论(Methodology)是系统工程思考和处理问题的一般方法和总体框架。有两种: ▪ (1)霍尔三维结构(为什么重点介绍?原因:面向工程) ▪ (2)切克兰德方法
(2)切克兰德方法论
切克兰德方法论的主要内容和工作过程 :
问题及其环境的 识别与表达
根底定义
比较 寻求改善途径
选择 设计 实施 评估 .
建立概念模型 (目标系统概念化)
▪ 认识问题 收集与问题有关的信息、表达问题的现状,寻找构成或影响因素的及其关系,以便明 确系统问题结构、现存过程及其相互之间的不适应之处,确定有关的行为主体和利益主体。
▪ 2)系统指标设计:设计出具体的评价系统功能的指标,以利于衡量所有可供选择的系统方案。 ▪ 3)系统方案的综合:技照问题的性质及系统总的功能要求.形成一组可供选择的方案.明确各个方
案所对应的系统的结构和相应的参数。
▪ 4)系统分析:对系统的目的、环境、结构、费用、效益等进行充分的论证与分析,为系统方案的选 择提供科学、可靠的依据。
耗散结构理论 协同学 突变论
线性规划
动态规划
排队论
系
运筹学 存储论 定量分析工具
统
对策论
工
图论
程
……
的
概率论与数理统计
理
高等代数
论
模糊数学
基
集合论
础
数理逻辑
和
计算机科学
工
模拟技术
具
工程技术
管理学
经济学
心理学
哲学
社会科学
……
需要指出
▪ 运筹学等是为改造世界提供一般的最优化方法、科学的管理工具;是系统工程的基础; ▪ 系统工程是从宏观的角度为改造世界提供组织管理技术和方法。
▪ 定义要点:1)出发点;2)内容;3)目的 ▪ SA是SE的核心内容、分析过程和基本方法。
系统工程与系统分析的关系
1
代表性的定义:
▪ 汪应洛先生在《系统工程理论、方法与应用》一书中定义 ▪ 1)理论与方法:自然科学、社会科学的某些思想、理论、方法、策略与手段; ▪ 2)应用对象:人们的生产、科研或经济活动; ▪ 3)研究内容:以“最优设计、最优控制和最优管理”为目的的系统分析、设计、制造和服务,以
(1)Hall Three Dimensions Structure
▪ 产 生:霍尔三维结构是美国系统工程专家霍尔(A·D·Hall)于1969年提出的一种系统工程方法 论。它的出现,为解决大型复杂系统的规划、组织、管理问题提供了一种统一的思想方法,因而 在世界各国得到了广泛应用。
▪ 基本思想:霍尔三维结构是将系统工程整个活动过程分为前后紧密衔接的七个阶段和七个步骤, 同时还考虑了为完成这些阶段和步骤所需要的各种专业知识和技能。这样,就形成了由时间维、 逻辑维和知识维所组成的三维空间结构。
▪ 比较及探寻 将所明确的现实问题(归纳的结果)和所建立的概念模型(演绎的结果)进行对比。 有时需要对根底定义进行修正。
▪ 选择 针对比较的结果,考虑有关人员的态度及其他社会、行为等因素,选择出现实可行的改善方 案。
▪ 设计与实施 通过详尽和有针对性的设计,形成具有可操作性的方案,并使得有关人员乐于接受和 愿意为方案的实现竭尽全力。
▪ 评估与反馈 根据在实施过程中获得的新的认识,修正问题描述、根底定义及概念模型等。
▪ 切克兰德方法论的核心是:“比较”和“探寻”
▪ 切克兰德方法论强调从“理想”模式(概念模型)与现实状况的比较中,探寻改善现状的途径, 使决策者满意。
两种方法论的比较
▪ 相同点:两者均为系统工程方法论,以问题为导向、注重程序及阶段、具有相应的逻辑过程; ▪ 不同点:(研究对象或应用领域、基本方法、核心内容或关键点、反馈机制…) 1.研究对象:前者以工程系统为研究对象——“硬系统”;后者适合于对社会和经营管理等“软”
▪ 根底定义 根底定义是该方法中较具特色的阶段,其目的是弄清楚问题的关键要素,为系统的发 展及其研究确定各种基本的看法,并尽可能选择出最合适的基本的观点。根底定义所确立的观点 要经得起实际问题的检验。
▪ 建立概念模型 概念模型是来自根底定义、通过系统化语言对问题抽象描述的结果,其构成要素 必须符合根底定义的思想,并能实现其要求。