系统工程方法论2.1-zha

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1、进入系统工程（SystemsEngineeringSE）系统工程第一章系统工程概论第三章系统模型与模型化第五章系统评价方法第七章战略研究与管理第二章系统工程方法论第四章系统仿真及系统动力学方法第六章决策分析方法第八章系统工程应用实例第二章系统工程方法论方法论是指处理问题的指导方针、行为准则、基本策略，它可以指出完成一项任务的一般途径或路径。系统工程方法论就是分析和解决系统开发、运作及管理实践中的问题所应遵循的工作程序、逻辑步骤和基本方法。它是系统工程思考问题和处理问题的一般方法与总体框架。引例：泡茶问题华罗庚先生的

2、泡茶“想泡壶茶喝。当时的情况是：凉水要烧开，开水壶要洗，茶壶、茶杯要洗，火已升了，茶叶也有了，怎么办?”一.问题描述1.目标：喝到一碗清新的热茶。2.条件：已有一个茶壶、一包好茶叶、一个燃着的火炉和可用的凉水。3.要求：以最节约资源的方式实现目标。4.系统工程研究任务:为解决喝茶问题设计一个行动计划系统(设计一个解决泡茶问题的行动计划)。引例：泡茶问题二.问题分析目标要求以最节约资源的方式泡一壶好茶。在泡茶问题上，所需的资源包括：凉水、茶壶、茶叶、茶碗、火炉。这些资源目前都已齐备。由于茶壶的大小是确定的，因而所用水

3、是确定的；由于炉火的热效率是确定的，茶壶消耗的能源也是确定的；同时，假定茶叶使用量也是有定额的。所以，在泡茶问题上，唯一涉及的资源节约问题是关于时间的节约。引例：泡茶问题2.系统工程研究任务界定设计一个解决泡茶问题的行动计划，要求合理安排各道工序，最大限度节约时间。引例：泡茶问题3.列出所有备选方案根据日常经验，对以上泡茶问题可以有以下三种解法：甲：⑴洗净水壶；⑵灌上凉水；⑶壶放在火上；⑷等水开；⑸水开后，以最快的速度洗茶杯，找茶叶；⑹泡茶，待茶泡好；⑺喝茶。乙：⑴洗净水壶；⑵洗茶杯；⑶找好茶叶；⑷灌凉水；⑸壶放火

4、上；⑹等水开；⑺水开后，用准备好的茶杯、茶叶泡茶；⑻等待茶泡好；⑼喝茶。丙：⑴洗净水壶；⑵灌凉水；⑶壶放火上；⑷洗茶杯；⑸拿茶叶；⑹水开之前，可干一些其它事；⑺水开，泡茶；⑻喝茶。引例：泡茶问题4.方案分析与比较（1）列出泡茶所需的全部工序（2）确定每道工序所需的时间（3）确定各道工序之间的顺序关系（4）分析计算每种方案所需的总时间（5）做出比较结论引例：泡茶问题工序列表序号名称紧前工序工序时间(分)1洗壶无12灌水10.53放壶20.34等水开3155洗杯无16找茶叶无17泡茶4，5，62.28喝茶7洗壶灌水放壶

5、洗杯泡茶拿茶叶等水开115110.30.5喝茶2.20.3丙：洗壶洗杯找茶叶灌水等水开放壶泡茶1150.30.511喝茶2.2乙：洗壶灌水放壶等水开泡茶洗杯，找茶叶喝茶12.22150.30.5甲：图1泡茶系统工程备选方案工序图4.方案分析与比较甲方案总时间=1+0.5+0.3+15+2+2.2=21乙方案总时间=1+1+1+0.5+0.3+15+2.2=21丙方案总时间=1+0.5+(0.3+15)+2.2=19分析结果：丙方案最节约时间。方案建议：丙引例：泡茶问题泡茶工程经验总结几大步骤：确定问题目标分析约束条

6、件分析可能方案整理方案分析及比较决策建议方案实施系统原理：最优化、统筹、模型（或工序图）法引例：泡茶问题第二章系统工程方法论第一节系统工程的基本工作过程第三节创新思维和方案创造技术第二节系统分析原理第四节系统工程方法论的新发展第一节系统工程的基本工作过程一、霍尔三维结构二、切克兰德方法论三、两种方法论的比较本章目录一、霍尔三维结构霍尔三维结构是由美国A.D.霍尔（A.D.Hall）等人在大量工程实践的基础上，于1969年提出的。霍尔三维结构集中体现了系统工程方法的系统化、综合化、最优化、程序化和标准化等特点，是系统

7、工程方法论的重要基础内容。“硬”系统方法论时间维逻辑维专业维艺术社会科学管理法律商业建筑医学工程实施计划决策最优化模型化系统综合系统分析摆明问题霍耳三维结构规划阶段设计阶段研制阶段生产阶段安装阶段运行阶段更新阶段一、霍尔三维结构一、霍尔三维结构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……摆明问题系统设计系统综合模型化最优化决策实施计划时间（阶段）维逻辑维知识维运筹学控制论社会科学工程技术本章目录本节目录强调明确目标核心内容是最优化工程系统问题定量分析整体性技术应用综合性组织管理科学性问题导向性时间维

8、规划阶段设计阶段分析或研制阶段运筹或生产阶段系统实施或“安装”阶段运行阶段更新阶段以三峡工程作为案例：1919年孙中山《建国方略》：利用三峡的水利资源发电1946年《萨凡奇计划》50年代初期林一山为首的长江流域规划办公室第一阶段：第二阶段：解决四个方面问题：目标进行分解和量化；协调目标，提出实现目标的具体的方案；为实现方案在技术上、经济和社会方面、环境方面的