《系统工程方法论》ppt课件

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1、第二章系统工程方法论第一节系统工程基本工作过程还原论与整体论霍尔三维结构图切克兰德方法论物理—事理—人理（WSR）系统方法论第二节系统分析原理系统分析的概念及要素系统分析的特点及原则系统分析的程序系统分析的方法第三节系统分析应用举例方法和方法论在认识上是两个不同的范畴。方法是用于完成一个既定任务的具体技术和操作；而方法论是进行研究和探索的一般途径，是对方法如何使用的指导。系统工程方法论是研究和探索（复杂）系统问题的一般规律和途径。系统工程方法论特点:研究方法强调整体性技术应用强调综合性管理决策强调科学性第一节系统工程基本工作过程一、还原论

2、与整体论系统思想是关于事物的整体性观念、相互联系的观念、演化发展的观念。即全面而不是片面的、联系的而不是孤立的、发展的而不是静止的看问题。（1）古代的系统思想：“不见树木，只见森林”（2）近代的分析方法：“只见树木，不见森林”（3）现代的系统思想：“既见树木，又见森林”一、还原论与整体论还原论(Reductionism)是将物质的高级运动形式（如生命运动）归结为低级运动形式（如机械运动），用低级运动形式的规律代替高级运动形式的规律的形而上学方法。还原论认为，各种现象都可被还原成一组基本的要素，各基本要素彼此独立，不因外在因素而改变其本质。

3、通过对这些基本要素的研究，可推知整体现象的性质。比如，物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子又是由电子和原子核组成的，等等，研究微观粒子就可以推知整体的规律。还原论是把事物分割开来，进行实验，然后再综合起来。还原论是西方科学的灵魂。还原论与分析的方法相辅相成。分析的方法是科研的重要方法，最能体现还原论思想的分析方法是西方的公理化方法。西方科学的源头是古希腊文明。古希腊的还原论思想和公理化方法经过弗兰西斯·培根、笛卡尔和伽利略的继承和发扬，奠定了近代科学的基础。基于还原论的西方科学体系经过几百年的发展已经非常庞大和完整，在它的基础上诞

4、生的工程技术，创造了空前繁荣的人类文明。一、还原论与整体论尽管过去几百年以还原论为基础的西方科学取得了巨大成功，但是，20世纪基础科学的三大成就相对论、量子论和复杂科学的核心思想和结论分别从宇观、微观和宏观尺度下证实了还原论的局限性：相对论认为宇宙是一个无法彻底还原的整体：还原论的宇宙观认为，时间和空间是分离的，宇宙内发生的事件与时空是分离的，宇宙仅仅是事件发生的舞台。但科技的发展证明，宇宙远不是还原论描述的那么简单。时间、空间、物质和能量乃至整个宇宙本身就是一个整体，必须作为一个整体来研究。一、还原论与整体论量子论从根本上动摇了还原论：

5、描述微观世界最为成功的理论是量子论。量子论认为，我们的世界是一个非机械的、相互联系的、不可分割（还原）的世界。物质世界的根本元素就不是被分割的机械的原子、质子、中子，而是一个有机联系的整体。量子论问世导致了测不准原理的提出。测不准原理认为无法还原位置和速度两个基本量。这表明，在对待位置和速度这两个基本量上，还原论是失效的。微观层次上的还原论失效，导致了机械的决定论的失效。复杂科学彻底动摇了还原论：混沌理论推动了复杂科学的诞生，排除了拉普拉斯决定论的可预见性的思想。因此，复杂科学的问世彻底动摇了还原论——能用还原论近似描述的仅仅是我们世界的

6、很小的一部分。一、还原论与整体论一、还原论与整体论整体论(Holism)把世界宇宙看作是一个统一的整体，各种事物之间相互联系，不可机械地分割。整体论思想是：整体的性质和功能不等同于其各部分（要素）的性质和功能的迭加；整体的运动特征只有在比其部分（要素）所处层次更高的整体层次上才能进行描述；整体与部分（要素）遵从不同描述层次上的规律。简言之整体性也就是非还原性或非加和性。整体论肯定生物有机体是多层次的结构系统，坚持整体的规律不能归结为其组成部分的规律，强调由部分组成的整体有新性质出现，这正确地反映了事物的辩证法。钱学森提出将还原论方法和整体

7、论方法结合起来，他提出“从定性到定量综合集成方法”。综合集成方法论的实质是把专家体系、数据和信息体系以及计算机体系有机结合起来，构成一个高度智能化的人、机结合，人、网结合的体系。运用这个方法也需要系统分解，在系统分解后研究的基础上，再综合集成到整体，实现“1+1﹥2”的飞跃，达到从整体上研究和解决问题的目的。综合集成方法既吸收了还原论方法和整体方法的长处，同时也弥补了各自的局限性，既超越了还原论方法，也发展了整体论方法。一、还原论与整体论最具代表性的系统工程方法论有:霍尔“三维结构”切克兰德的“学习调查”法物理—事理—人理（WSR）二、霍

8、尔三维结构图(1969)将系统的整个管理过程分为前后紧密相连的六个阶段和七个步骤，并同时考虑到为完成这些阶段和步骤的工作所需的各种专业管理知识。三维结构由时间维、逻辑维、知识维组成，如图2-1