【正文】 反應(yīng)、氣象變化、社會行為等）無法用單一的數(shù)據(jù)關(guān)系，而必須用整體、連續(xù)的數(shù)據(jù)關(guān)系才能加以解釋及預(yù)測之行為。 ? 三 ，近半世紀(jì)以來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)許多自然現(xiàn)象即使可化為單純的數(shù)學(xué)公式，但是其行徑卻無法加以預(yù)測。所謂“差之毫厘，失之千里”正是此一現(xiàn)象的最佳批注。如股票市場的起伏、人生的平坦曲折、教育的復(fù)雜過程。此一結(jié)果可能是正面的，也有可能是負(fù)面的。外界對企業(yè)決定采取的行動沒有多大干擾。他們能夠順藤摸瓜，找出每一事件將會導(dǎo)致的變化。高層管理者不能指望制定出在付諸實施時仍完全有效的詳盡戰(zhàn)略。系統(tǒng)工程方法論是在綜合應(yīng)用 運籌學(xué) 、 控制論 、 信息論 、 管理科學(xué) 、心理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)以及計算機科學(xué)等有關(guān)學(xué)科的理論和方法的基礎(chǔ)上形成的科學(xué)思想和方法。美國學(xué)者 1969年利用結(jié)構(gòu)分析法提出著名的 霍爾三維結(jié)構(gòu) ，使系統(tǒng)工程的工作階段和步驟更為清晰明了。它的出現(xiàn)，為解決大型復(fù)雜系統(tǒng)的規(guī)劃、組織、管理問題提供了一種統(tǒng)一的思想方法，因而在世界各國得到了廣泛應(yīng)用。 2）邏輯維是指時間維的每一個階段內(nèi)所要進行的工作內(nèi)容和應(yīng)該遵循的思維程序，包括明確問題、確定目標(biāo)、系統(tǒng)綜合、系統(tǒng)分析、優(yōu)化、決策、實施七個邏輯步驟。都需要使用其它相應(yīng)的專業(yè)基礎(chǔ)知識。因此，系統(tǒng)開發(fā)的最初階段首先要明確問題的性質(zhì)，特別是在問題的形成和規(guī)劃階段，搞清楚要研究的是什么性質(zhì)的問題，以便正確地設(shè)定問題，否則，以后的許多工作將會勞而無功。這一方法的特點是總結(jié)人們的經(jīng)驗，集思廣益，通過分散討論和集中歸納，整理出系統(tǒng)所要解決的問題。 ? (3)結(jié)構(gòu)模型法。 ? (4)多變量統(tǒng)計分析法。 2022/9/20 ? 建立價值體系或評價體系 評價體系要回答以下一些問題 :評價指標(biāo)如何定量化，評價中的主觀成分和客觀成分如何分離，如何進行綜合評價，如何確定價值觀問題等。 ? (2)費用 /效益分析法。 (1)系統(tǒng)變量的選擇 用于描述系統(tǒng)主要事件狀態(tài)及其演變過程的是一組狀態(tài)變量和決策變量，因此，系統(tǒng)分析首先要選擇出能反映問題本質(zhì)的變量，并區(qū)分內(nèi)生變量和外生變量，用靈敏度分析法可區(qū)別各個變量對系統(tǒng)命題的影響程度，并對變量進行篩選。近年來，知識工程和模糊理論已成為系統(tǒng)綜合的有力工具。組合優(yōu)化適用于離散變量，整數(shù)規(guī)劃中的分枝 定界法，逐次逼近法等的應(yīng)用也很廣泛。決策又有個人決策和團體決策、定性決策和定量決策、單目標(biāo)決策和多目標(biāo)決策之分。近年來，決策支持系統(tǒng)受到人們的重視，系統(tǒng)分析者將各種數(shù)據(jù)、條件、模型和算法放在決策支持系統(tǒng)中，該系統(tǒng)甚至包含了有推理演繹功能的知識庫，便決策者在做出主觀決策后，力圖從決策支持系統(tǒng)中盡快得到效果反應(yīng)，以求得到主觀判斷和客觀效果的一致。組織專家計劃評審，各個部門嚴(yán)格按計劃辦事。他認(rèn)為完全按照解決工程技術(shù)問題的思路來解決社會經(jīng)濟問題存在很多困難，因為社會經(jīng)濟系統(tǒng)中的許多問題很難象工程技術(shù)系統(tǒng)那樣事前就弄清需求關(guān)系，所以很難按若干評價標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計出符合需求的最優(yōu)系統(tǒng)方案。 ? 綜合集成方法是研究開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)問題的方法論。 2022/9/20 舉例： ? 三峽工程建設(shè)需要眾多學(xué)科的綜合集成，眾多學(xué)科的綜合集成過程就是一個創(chuàng)新的過程。同時針對重大技術(shù)難題，匯集全國科技精華，充分發(fā)揮專家的作用，展開科技攻關(guān)，并借鑒國外先進經(jīng)驗，科學(xué)決策。從廣義上說， 系統(tǒng)分析 是系統(tǒng)工程的同義詞，從狹義上來說，它是霍爾三維結(jié)構(gòu)的邏輯維中的一個步驟。 2022/9/20 ? 建模和仿真 ? 在狀態(tài)變量選定后，要根據(jù)客觀事物的具體特點確定變量間的相互依存和制約關(guān)系，即構(gòu)造狀態(tài)平衡方程式，得出描述系統(tǒng)特征的數(shù)學(xué)模型。 2022/9/20 建模 使用計算機描述一個系統(tǒng)的行為。 應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)建模是為應(yīng)用程序確定、記錄和實現(xiàn)數(shù)據(jù)和進程要求的過程。所指的系統(tǒng)也很廣泛 ,包括電氣、機械、化工、水力、熱力等系統(tǒng) ,也包括社會、經(jīng)濟、生態(tài)、管理等系統(tǒng)。仿真過程包括建立仿真模型和進行仿真實驗兩個主要步驟。引起了人們的關(guān)注。系統(tǒng)可靠性不僅取決于規(guī)定的使用條件等因素，還與設(shè)計技術(shù)、制造工藝及其組織管理等因素密切相關(guān)。 ? 衡量系統(tǒng)可靠性有三個重要指標(biāo)。③狹義可靠性：由結(jié)構(gòu)可靠性和性能可靠性兩部分組成。 ? 價值工程 ? 價值是人們對事物優(yōu)劣的觀念準(zhǔn)則和評價準(zhǔn)則的總和。 2022/9/20 ?系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)理論 此外， 投入產(chǎn)出法 、 計量經(jīng)濟學(xué) 、 系統(tǒng)動力學(xué) 、價值工程 、 可靠性工程 、 系統(tǒng)安全工程 等也常被用作解決工程技術(shù)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟系統(tǒng)的工具。例如，在明確目標(biāo)步驟中，常常應(yīng)用各種預(yù)測技術(shù)對未來進行推測和估計；在系統(tǒng)綜合步驟中，可以應(yīng)用 方案生成技術(shù) 來幫助形成方案；在系統(tǒng)分析步驟中，更需要用各種建模技術(shù)和最優(yōu)化技術(shù)來分析各種備選方案的功能、費用和效益等技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)；在決策步驟中，則要使用 決策分析 、 多目標(biāo)決策 等。 ? 從狹義上看，可看成霍爾三維結(jié)構(gòu)中的邏輯維； ? 從廣義上看，可看成系統(tǒng)工程的同義語。 ? 系統(tǒng)分析從系統(tǒng)需求入手，從用戶觀點出發(fā)建立系統(tǒng)用戶模型。 ? 分析階段獨立于系統(tǒng)實現(xiàn)環(huán)境，可以保證建立起來的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有相對的穩(wěn)定性，便于系統(tǒng)維護、移植或擴充。 2）系統(tǒng)分析要有一般性和適應(yīng)性。（如果老總忘記了看報告，那你下次就會得到他的關(guān)照了：））呵呵 2022/9/20 系統(tǒng)分析過程 |問題 ——》 目標(biāo) ——》 方案 ——》 | 決策 ——》 實施 系統(tǒng)分析主要包括： （ 1）系統(tǒng)目標(biāo)分析 （ 2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析 （ 3）系統(tǒng)環(huán)境分析 以及內(nèi)部狀況分析，可行性分析等 *注意：（ 1）系統(tǒng)分析的前提問題（資料的真實可靠性）； （ 2）系統(tǒng)分析的假設(shè)問題（考慮最壞的情況）例如，三峽大壩要考慮可能出現(xiàn)大地震的問題（已有人做這個工作）。 ? 系統(tǒng)分析的一般程序，如圖 22 2022/9/20 明確 目的 原始信息 環(huán)境分析 政策分析 資源分析 同類系統(tǒng)狀況 目標(biāo)確定 備選方 案謀劃 方案分析、評 價、預(yù)測等 工作報告與決 策者交互信息 調(diào) 整 結(jié) 束 是否 滿意？ 系統(tǒng)狀況分析 人、財、物、技 術(shù)分析及運行 機制等 是 否 圖 22 系統(tǒng)分析的一般程序 2022/9/20 ? 例如，對于社會經(jīng)濟系統(tǒng)，除上述工作步驟外，還可以采用切克蘭德方法論的工作步驟，即 :① 說明問題現(xiàn)狀；②弄清關(guān)聯(lián)因素； ③ 建立概念模型；④改善概念模型；⑤比較； ⑥ 實施。 2022/9/20 ? 又例如，社會環(huán)境和人的行為不可能都抽象成數(shù)學(xué)模型，即使是使用了專家系統(tǒng)，也不可能將邏輯推演、綜合和論證的過程做到像人的大腦那樣，有創(chuàng)造性的思維，也無法判斷許多隨機因素。 ? 制定計劃有了決策就要付諸實施，實施就要依靠嚴(yán)格的有效的計劃。系統(tǒng)工程中常用的計劃評審技術(shù) (PERT)和關(guān)鍵路線法 (CPM)在制定和實施計劃方面起了重要的作用。購買量與價格等。當(dāng)企業(yè)按照經(jīng)濟訂貨批量來訂貨時，可實現(xiàn)訂貨成本和儲存成本之和最小化。 假定成本已知，并且不會變化。 ? 但在實際應(yīng)用中，上述假設(shè)有些是不可行的，幾種情況如下： 1）偏離經(jīng)濟型訂單批量； 2）需求和成本的不確定性 ； 3）允許缺貨的經(jīng)濟訂貨批量 ； 4）有數(shù)量折扣的經(jīng)濟批量。 ? （ 2）要從研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀出發(fā)，客觀估計系統(tǒng)方法的實用功能和發(fā)展條件 ? （ 3）要對方法作出評價 ? “為了對方法作出評價，需要的是方法論加上問題，看一看問題是否得到了解決，這是評價方法論的唯一標(biāo)準(zhǔn)” ? —— 英國系統(tǒng)工程學(xué)專家 P在解決工程技術(shù)系統(tǒng)中的問題時，常遵循霍爾三維結(jié)構(gòu)中的邏輯維所列出的工作步驟，這就是： ①明確問題；②設(shè)計評價指標(biāo)體系；③系統(tǒng)綜合；④系統(tǒng)分析；⑤最優(yōu)化；⑥決策；⑦實施計劃。 ? 計算機語言 ? 例如，匯編語言、 C語言、 Lisp語言、 Prolog語言等。它在某種程度上繼承了 Common Lisp，而 Common Lisp 在 20 世紀(jì) 80 年代成了一種標(biāo)準(zhǔn)。同時它對一些通常的應(yīng)用程序的編寫也很有幫助。最主 要的兩種方言為 Edinburgh和 AixMarseille。在早期的機器智能研究領(lǐng)域， Prolog曾經(jīng)是主要的開發(fā)工具。 2022/9/20 . 描述系統(tǒng)的指標(biāo)與指標(biāo)體系 ? 如。1995年確定了 ISO Prolog標(biāo)準(zhǔn) 。 Prolog一直在北美和歐洲被廣泛使用。 Prolog語言最早由 AixMarseille大學(xué)的 Alain Colmerauer與 Phillipe Roussel等人于 60年代末研究開發(fā)。它建立在 邏輯學(xué) 的理論基礎(chǔ)之上， 最初被運用于 自然語言 等研究領(lǐng)域。 Lisp 語言的強大使它在其它方面諸如編寫編輯命令和集成環(huán)境等顯示其優(yōu)勢。文學(xué)本身有異于科學(xué)，文學(xué)家要寫的是活生生的人，是活的感受和感發(fā)，它們是否合乎科學(xué)，不是你一眼就看得出來的，有時看似偏頗，恰好包含著合乎科學(xué)的內(nèi)容。契克蘭教授 ? （ 4）要堅持實踐第一的觀點 ? 不要停留在“一切皆成系統(tǒng)”、“功能研究重要”等描述性判斷的水平上。 如果有 4個方案 .， 4個項目 2022/9/20 ? 應(yīng)用系統(tǒng)工程方法應(yīng)注意的問題 ? 有以下幾點： ? （ 1）要用系統(tǒng)觀看待系統(tǒng)方法 ? 我們的時代是一個系統(tǒng)時代，絕不意味著系統(tǒng)方法是“超方法的方法”，可以定為一尊。 假定只對一種產(chǎn)品進行分析。 2022/9/20 ? EOQ是庫存領(lǐng)域中最重要的分析方法之一，這個公式由哈里斯于 1915年首次提出，但由于威爾遜于 1934年獨立再創(chuàng)并把它引入市場，因此人們往往把威爾遜視為 EOQ公式的創(chuàng)始人。 ? 最佳進貨量模型： EOQ=sqrt(2*DS/C)。 2022/9/20 5. 應(yīng)用實例 ? 例 1：企業(yè)庫存問題的系統(tǒng)分析 （物流師技能） ? 問題提出：最佳庫存與總的效益達到令人滿意 ? 庫存關(guān)系樹：搬運費，租倉庫費，進貨費（人工費，油費），銀行利息。廠內(nèi)還要按廠級、車間級和班組級分別制定實施計劃。為了實現(xiàn)高效率的群決策，在理論方法和應(yīng)用軟件開發(fā)方面，許多人做了大量工作?！氨容^”的含義包括組織討論和聽取各方面的意見在內(nèi)，因而不拘泥于建立數(shù)學(xué)模型來定量描述系統(tǒng)的最優(yōu)解。 ? 注意：做系統(tǒng)分析工作要講究方法和效率 2022/9/20 ? 系統(tǒng)分析涉及定性分析方法和定量分析方法，要正確地應(yīng)用系統(tǒng)分析的指導(dǎo)原則。 4）要講效率。 2022/9/20 ? 1. 系統(tǒng)分析的要素（ 6個基本要素） ? （ 1）問題 ? （ 2）目的與目標(biāo) ? （ 3）方案 ? （ 4）模型 ? （ 5）系統(tǒng)評價 ? （ 6）決策者 ? 做系統(tǒng)分析的前提： 1）系統(tǒng)分析是決策的基礎(chǔ)，是決策的輔助技術(shù) 。系統(tǒng)分析在用戶模型的基礎(chǔ)上，建立適應(yīng)性強的獨立于系統(tǒng)實現(xiàn)環(huán)境的邏輯結(jié)構(gòu)。 2022/9/20 ? 調(diào)研：對系統(tǒng)的目的與功能、環(huán)境、費用與效果等資料和數(shù)據(jù)進行收集整理。 2022/9/20 ? 中國若干工程案例： ? 大慶油田開發(fā)建設(shè)工程 ? 長江三峽工程 ? 鐵路提速工程 ? 寶鋼建設(shè)工程 ? 載人飛船工程 ? 海爾集團業(yè)務(wù)流程再造工程 ? 黃河三門峽工程 2022/9/20 做科學(xué)人要迸發(fā)新奇思想火花 做技術(shù)人要追求精益求精精神 做工程人要講究方法注重實踐 2022/9/20 系統(tǒng)分析 ? 霍爾三維結(jié)構(gòu)中的邏輯維的一個步驟就是系統(tǒng)分析。 2022/9/20 ? 技術(shù)：為解決系統(tǒng)工程各類問題的需要，對有關(guān)的方法和工具進行合理的組合，就構(gòu)成了相應(yīng)的實用技術(shù)。工程 ? 基礎(chǔ)理論 ——以改進知識為目的的研究 ? 基礎(chǔ)理論的研究是從問題的提出開始的 ? 例如，四色問題的提出 ? 愛因斯坦說：提出問題比解決問題更重要。以生產(chǎn)為例，產(chǎn)品 的價值主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的功能和質(zhì)量上，降低投入成本和增加產(chǎn)出是兩項相關(guān)的準(zhǔn)則。 2022/9/20 ? 風(fēng)險估計 ? 在系統(tǒng)評價中，風(fēng)險和安全性評價是一個重要內(nèi)容，決策人對風(fēng)險的 態(tài)度也反映在效用函數(shù)上。②有效性：系統(tǒng)在規(guī)定時間內(nèi)能正常工作的概率。到了 60年代才陸續(xù)由電子設(shè)備的可靠性技術(shù)推廣到機械、建筑等各個行業(yè)。 2022/9/20 可靠性工程是提高系統(tǒng)（或產(chǎn)品或元器件）在整個壽命周期內(nèi)可靠性的一門有關(guān)設(shè)計、分析、試驗的工程技術(shù)。一般講，可靠的元件是組成可靠系統(tǒng)的基礎(chǔ)，然而，局部的可 靠性和整體可靠性間并非簡單的對應(yīng)關(guān)系，系統(tǒng)工程強調(diào)從整體上來看問題。仿真的重要工具是計算機。 2022/9/20