系统工程与系统分析的关系

பைடு நூலகம்
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)。
系统问题的研究； 2.核心内容：前者的核心内容是优化分析，后者的核心内容是比较分析； 3.基本方法：前者更关注定量分析方法，后者强调定性或定性与定量有机结合的基本方法。
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。
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
一般系统论 控制论 信息论
发展 (理论基础)
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
▪ 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。
▪ 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。
▪ 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。
（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。
▪ 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。
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
▪ 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”
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。
（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。