第3章:典型系统工程方法论.ppt
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1第第3章:
典型系统工程方法论章:
典型系统工程方法论3.1.霍尔三维结构体系霍尔三维结构体系3.2.切克兰德模式切克兰德模式3.3.综合集成工程方法学(综合集成研讨厅体综合集成工程方法学(综合集成研讨厅体系)系)3.4.系统分析原理及其应用系统分析原理及其应用3.5.物流系统优化分析物流系统优化分析3.6创新思维与方案创造技术创新思维与方案创造技术2问题:
问题:
如果给你一个具体的任务,你会怎么做?
如果给你一个具体的任务,你会怎么做?
如:
如:
1、建设一个物流配送中心、建设一个物流配送中心2、新建一个连锁超市门店、新建一个连锁超市门店33.1.霍尔三维结构体系霍尔三维结构体系19691969年,美国工程师霍尔认为系统工程整个年,美国工程师霍尔认为系统工程整个活动过程可以分为前后紧密衔接的活动过程可以分为前后紧密衔接的77个阶段,个阶段,每个阶段应遵循一定的思维程序,需各种专每个阶段应遵循一定的思维程序,需各种专业知识和技能的支持。
这构成了时间维、逻业知识和技能的支持。
这构成了时间维、逻辑维和知识维的辑维和知识维的“三维空间结构三维空间结构”,概括了,概括了系统工程的一般过程。
系统工程的一般过程。
4
(一)
(一)SE基本工作过程基本工作过程霍尔三维结构霍尔三维结构霍尔三维结构霍尔三维结构A.D.Hall1969知识维(知识维(K)运筹学运筹学控制论控制论社会科学社会科学工程技术工程技术逻辑维(逻辑维(L)规划阶段规划阶段设计阶段设计阶段分析阶段分析阶段运筹阶段运筹阶段实施阶段实施阶段运行阶段运行阶段更新阶段更新阶段时间维时间维(T)摆摆明明问问题题系系统统设设计计方方案案综综合合模模型型化化实实施施计计划划决决策策最最优优化化系统工程活动系统工程活动矩阵:
矩阵:
T-L5(一一)时间维时间维表示系统从规划到更新,从开始表示系统从规划到更新,从开始结束按时结束按时间顺序排列的全过程,反映了系统的生命周间顺序排列的全过程,反映了系统的生命周期循环过程。
期循环过程。
1.规划阶段:
调研、明确目标规划阶段:
调研、明确目标2.设计阶段:
初步确定系统结构及各部分联系设计阶段:
初步确定系统结构及各部分联系3.分析阶段:
如何实现方案,作生产计划分析阶段:
如何实现方案,作生产计划4.运筹阶段:
比较分析方案,对系统进行优化运筹阶段:
比较分析方案,对系统进行优化5.实施阶段:
建造系统实施阶段:
建造系统6.运行阶段:
运行运行阶段:
运行7.更新阶段:
评价更新阶段:
评价改进和更新改进和更新6(二二)逻辑维逻辑维每个阶段内所要进行的工作内容和遵循的思每个阶段内所要进行的工作内容和遵循的思维程序。
维程序。
1、明确问题、明确问题:
收集资料:
收集资料(考察、测量、调研、考察、测量、调研、需求分析、市场预测需求分析、市场预测)了解系统的环境、目的、系统的各组成部分了解系统的环境、目的、系统的各组成部分及其联系等及其联系等7问题的设定:
问题的设定:
v直观经验方法:
头脑风暴法直观经验方法:
头脑风暴法v预测法:
预测法:
德尔菲法德尔菲法、情景分析法情景分析法、交叉影响法交叉影响法、时间序列法时间序列法v结构模型法:
解释结构模型法结构模型法:
解释结构模型法(ISM)、决策实验、决策实验室法、图论法室法、图论法v多变量统计方法:
多变量统计方法:
非结构、半结构非结构、半结构问题问题,因子,因子分析、主成分分析法分析、主成分分析法v其他:
一般系统理论和模糊集理论等其他:
一般系统理论和模糊集理论等8德尔菲法德尔菲法德尔菲法也称专家调查法,是一种采用通讯方式分别将所需德尔菲法也称专家调查法,是一种采用通讯方式分别将所需解决的问题单独发送到各个专家手中,征询意见,然后回收解决的问题单独发送到各个专家手中,征询意见,然后回收汇总全部专家的意见,并整理出综合意见。
随后将该综合意汇总全部专家的意见,并整理出综合意见。
随后将该综合意见和预测问题再分别反馈给专家,再次征询意见,各专家依见和预测问题再分别反馈给专家,再次征询意见,各专家依据综合意见修改自己原有的意见,然后再汇总。
这样多次反据综合意见修改自己原有的意见,然后再汇总。
这样多次反复,逐步取得比较一致的预测结果的决策方法。
复,逐步取得比较一致的预测结果的决策方法。
德尔菲法依据系统的程序,采用匿名发表意见的方式,即专德尔菲法依据系统的程序,采用匿名发表意见的方式,即专家之间不得互相讨论,不发生横向联系,只能与调查人员发家之间不得互相讨论,不发生横向联系,只能与调查人员发生关系,通过多轮次调查专家对问卷所提问题的看法,经过生关系,通过多轮次调查专家对问卷所提问题的看法,经过反复征询、归纳、修改,最后汇总成专家基本一致的看法,反复征询、归纳、修改,最后汇总成专家基本一致的看法,作为预测的结果。
这种方法具有广泛的代表性,较为可靠。
作为预测的结果。
这种方法具有广泛的代表性,较为可靠。
9情景分析法情景分析法情景分析法又称脚本法或者前景描述法,是情景分析法又称脚本法或者前景描述法,是假定某种现象或某种趋势将持续到未来的前假定某种现象或某种趋势将持续到未来的前提下,对预测对象可能出现的情况或引起的提下,对预测对象可能出现的情况或引起的后果作出预测的方法。
通常用来对预测对象后果作出预测的方法。
通常用来对预测对象的未来发展作出种种设想或预计,是一种直的未来发展作出种种设想或预计,是一种直观的观的定性预测方法定性预测方法。
10交叉影响法交叉影响法交叉影响法交叉影响法,也即交叉概率法,是美国于上世纪也即交叉概率法,是美国于上世纪60年年代,在德尔菲法和主观概率法基础上发展起来的一代,在德尔菲法和主观概率法基础上发展起来的一种新的预测方法。
这种方法是种新的预测方法。
这种方法是主观估计每种新事物主观估计每种新事物在未来出现的概率,以及新事物之间相互影响的概在未来出现的概率,以及新事物之间相互影响的概率,对事物发展前景进行预测的方法。
率,对事物发展前景进行预测的方法。
时间序列预测法时间序列预测法时间序列预测法是一种历史资料延伸预测,也称历时间序列预测法是一种历史资料延伸预测,也称历史引伸预测法。
是以时间数列所能反映的社会经济史引伸预测法。
是以时间数列所能反映的社会经济现象的发展过程和规律性,进行引伸外推,预测其现象的发展过程和规律性,进行引伸外推,预测其发展趋势的方法。
发展趋势的方法。
11结构化、非结构化、半结构化决策结构化、非结构化、半结构化决策1)结构化决策问题结构化决策问题相对比较简单、直接,其决策过程和决相对比较简单、直接,其决策过程和决策方法有固定的规律可以遵循,能用明确的语言和模型加以策方法有固定的规律可以遵循,能用明确的语言和模型加以描述,并可依据一定的通用模型和决策规则实现其决策过程描述,并可依据一定的通用模型和决策规则实现其决策过程的基本自动化。
早期的多数管理信息系统,能够求解这类问的基本自动化。
早期的多数管理信息系统,能够求解这类问题,例如,应用运筹学方法等求解资源优化问题。
题,例如,应用运筹学方法等求解资源优化问题。
如:
饲料配方、生产计划、调度等如:
饲料配方、生产计划、调度等2)非结构化决策问题非结构化决策问题是指那些决策过程复杂,其决策过程是指那些决策过程复杂,其决策过程和决策方法没有固定的规律可以遵循,没有固定的决策规则和决策方法没有固定的规律可以遵循,没有固定的决策规则和通用模型可依,决策者的主观行为和通用模型可依,决策者的主观行为(学识、经验、直觉、学识、经验、直觉、判断力、洞察力、个人偏好和决策风格等判断力、洞察力、个人偏好和决策风格等)对各阶段的决策对各阶段的决策效果有相当影响。
往往是决策者根据掌握的情况和数据临时效果有相当影响。
往往是决策者根据掌握的情况和数据临时做出决定。
做出决定。
如:
聘用人员,为杂志选封面如:
聘用人员,为杂志选封面3)半结构化决策问题半结构化决策问题介于上述两者之间,其决策过程和决介于上述两者之间,其决策过程和决策方法有一定规律可以遵循,但又不能完全确定,即有所了策方法有一定规律可以遵循,但又不能完全确定,即有所了解但不全面,有所分析但不确切,有所估计但不确定。
这样解但不全面,有所分析但不确切,有所估计但不确定。
这样的决策问题一般可适当建立模型,但无法确定最优方案。
的决策问题一般可适当建立模型,但无法确定最优方案。
如:
如:
开发市场,经费预算;开发市场,经费预算;122、选择目标、选择目标:
提出目标,制定准则:
提出目标,制定准则(标准标准)选择目标过程一般使用价值体系方法:
选择目标过程一般使用价值体系方法:
v效用理论效用理论v费用费用效益分析:
经济系统效益分析:
经济系统v风险估计风险估计v价值工程价值工程3、系统综合、系统综合:
方案策略,对每种方案进行说:
方案策略,对每种方案进行说明明4、系统分析、系统分析:
系统地比较分析各方案:
系统地比较分析各方案建模建模计算或仿真计算或仿真13系统分析主要内容:
系统分析主要内容:
v系统变量的选择:
状态变量、决策变量系统变量的选择:
状态变量、决策变量(内生、外生内生、外生)v建模和仿真:
建模和仿真:
GPSS(General-purposeSystemsSimulator)、SDv可靠性工程可靠性工程5.方案优化:
方案优化:
选出待选方案集,交决策部门选出待选方案集,交决策部门最优化:
单目标、多目标最优化:
单目标、多目标优化:
约束条件,最优解、满意解优化:
约束条件,最优解、满意解线性规划、动态规划、非线性规划、线性规划、动态规划、非线性规划、大系统理论、组合优化等大系统理论、组合优化等6.作出决策:
作出决策:
不能十全十美,要考虑人、社会各种因素不能十全十美,要考虑人、社会各种因素7.付诸实施:
付诸实施:
企业:
生产计划企业:
生产计划开发项目:
开发项目:
CPM、PERT14(三三)知识维知识维知识维是指在完成上述各种步骤所需要的各种知识维是指在完成上述各种步骤所需要的各种专业知识和管理知识,包括科学学、基础科专业知识和管理知识,包括科学学、基础科学、工程技术、环境科学、计算机技术、数学、工程技术、环境科学、计算机技术、数学、经济学、法律、管理科学和其它相关社学、经济学、法律、管理科学和其它相关社会科学等会科学等。
15表表3.1霍霍尔尔管理矩管理矩阵逻辑维(步步骤)时间维(阶段段)1234567明明确确问题选择目目标系系统综合合系系统分分析析方方案案优化化做做出出决决策策付付诸实施施1规划划阶段段a11a12a13a14a15a16a172设计阶段段a21a22a23a24a25a26a273分析分析阶段段a31a32a33a34a35a36a374运筹运筹阶段段a41a42a43a44a45a46a475实施施阶段段a51a52a53a54a55a56a576运行运行阶段段a61a62a63a64a65a66a677更新更新阶段段a71a72a73a74a75a76a7716霍尔三维结构适用于以研制霍尔三维结构适用于以研制“硬件系统硬件系统”为目标的为目标的自然科学、工程技术等自然科学、工程技术等“硬科学硬科学”领域,故有人称领域,故有人称霍尔三维结构为霍尔三维结构为“硬科学硬科学”的系统工程方法论。
不的系统工程方法论。
不适用于以建立和管理适用于以建立和管理“软系统软系统”为目的的社会科学、为目的的社会科学、管理科学等科学领域。
管理科学等科学领域。
问题:
问题:
如果你的老板对公司运行不是很满意,要你如果你的老板对公司运行不是很满意,要你提出提高运行效益的方案,你怎么做?
提出提高运行效益的方案,你怎么做?
173.2.切克兰德模式切克兰德模式英国学者切克兰德把英国学者切克兰德把OROR、SESE、SASA和和SDSD所使所使用的方法论叫硬系统方法论,并在用的方法论叫硬系统方法论,并在19811981年自年自己提出一种软系统方法己提出一种软系统方法(SSM)(SSM)“调查学习调查学习”法。
法。
18切克兰德的调查学习法用切克兰德的调查学习法用概念模型概念模型代替代替数学模型数学模型,使思路更为开阔;用使思路更为开阔;用可行满意解可行满意解代替代替最优解最优解
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