大学科学论之创新方法.docx

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1、创新方法之系统分析方法第二讲主要内容一、系统的含义和特征产品的设计：1系统化设计理论，2.通用设计理论3.公理化设计理论4.普适设计理论系统的含义：系统是由若干基本要素以一定的方式相互联结成的、具有确定性能的有机整体。（钱学森《系统工程》）1.系统的要素2.系统的结构3.系统的环境4.系统的功能系统必备的三个条件：1至少要有两个或两个以上的要素组成；2.要素之间相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约，按照一定方式形成一个整体；3.整体具有各个要素所没有的功能。系统的基本特征：（1）可分性：系统是

2、由要素构成的，要素是系统赖以存在的基本单元2.层次性：任何系统都具有层次结构，系统层级具有相对性和独立性；不同系统层级具有各自的性质、遵循各自的规律；系统层级间相互作用、相互转化.3.结构性：系统中的要素不是无序、杂乱无章地堆积在一起的，而是依系统功能的要求，按一定层次有机地组合和排列的。任何系统，其构成的若干要素之间都具有相应的联系方式，即都具有相应的内在结构。结构性是任何系统所共同具有的普遍的属性和特性。功能分析，组件分析，因果分析4.整体性：大于要素之和的性质，矛盾分析，因果链。技术系统进

3、化。整体性要求：针对问题，先看整体，再看部分；先看过程，再看阶段；先看长远，再看当前。5.关联性：系统关联性是动态的、有序的，通过一定的结构来体现的。——要素→结构→要素——要素→结构→系统——系统整体→外部环境的相关链：强调系统对环境的适应性6.目的性与功能性：任何技术系统都包含着人的某种目的，都要实现一定的功能，它是区别不同系统的标志。系统的功能是指系统与外部环境相互联系和相互作用中表现出来的性质、能力，是为了实现系统存在的目的。系统方法的基本原则目的性原则层级性原则结构性原则整体性原则相关

4、性原则模型化原则最优化原则系统分析的类型：系统分析包括功能分析（有丰富经验的工程师关注功能）和组件分析（年轻的工程师关注组件）二、工程问题与系统分析方法工程问题的类型：功能的实现---新系统能的设计，，，功能的提升和完善-----已有系统的改进三、功能分析1.功能，含义：产品能够满足人们某种需要的一种属性。功能是产品或技术系统特定工作能力抽象化的描述。它与产品的用途不尽相同任何产品都具有特定的功能，功能是产品存在的理由，产品是功能的载体；功能附属于产品，又不等同于产品。功能是一种产品或服务的特有

5、的属性，是产品、设备或者服务按预期设计或设想的方式所起到的作用。2.功能的由来：-人们的需求。---系统的结构3.功能的特征功能的本质：抽象性和具体性抽象性是指人脑对产品能够满足人们某种需求的属性的认知和意识。高度的概括性、广泛的普适性功能的具体性：为完成某一功能，某一产品的具体结构、表现、作用等。明确的确定性某一条件、时刻、环境，针对某一具体事件表现出来属性。对功能的认知上：功能的客观性与主观性客观性：功能作为一种“属性”，也就是研究对象本身所固有的性质；一个产品、一种结构一旦出现，与之具来的

6、属性亦就确定。主观性：功能作为“满足某种人们需求的一种属性”，它与人的主观感受相关，因此是主观的。含有一定的心理因素，具有不确定性（但也不能任由主观臆断）系统的层次上：整体与局部整体性：不是各局部功能的简单集合或叠加，而是有机综合局部性：是实现总体功能的手段，独立实现某一特定功能无效与破坏：与需求无关局部功能缺失替代功能载体的替代资源的替代：能量、物质、信息等，较低层次的载体替代结构替代：机械-电子，高层次的替代，（全新产品）功能分类根据功能的不同特性或参数与目的的关系-基本。辅助从属关系-上位

7、，下位，，，功能品质---使用，审美用户需求-----必要，不必要基本功能与产品的主要目的直接有关的功能，是产品存在的主要理由。回答“该产品能做什么”基本功能包括价值一件产品可能有多个基本功能一旦确定，基本功能不能改变基本功能与项目需求和目标直接相关基本功能不能单独出售基本功能的下降会造成价值损失辅助功能：为了更好执行一个基本功能所服务的功能，是支撑基本功能的功能。功能分析的重点：针对辅助功能，改善辅助功能和消除不必要的功能，以大大降低成本回答“该产品还有什么其它作用”——没有使用价值起辅助作用

8、，由设计者附加上的——占据大部分成本，对基本功能很可能是不必要的——对于产品的品牌价值有一定作用上位功能与下位功能：使用功能和美学功能：功能品质的角度：实用功能：给用户带来使用效用的功能，美学功能：为满足用户审美要求而具备的功能。必要功能和不必要功能：从用户对功能的需求出发，产品的功能分为必要功能和不必要功能。必要功能：用户要求并予以承认的功能。使用功能，美学功能，基本功能。辅助功能。不必要功能：用户不需要或不承认的功能多余功能。重复功能。过剩功能2.功能分析概述功能分析的含义：从构成系统的功能