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系统分析整理
第一章系统
1、系统(定义)是由相互联系和相互作用的两个或两个以上的要素组合而成的,与系统外界进行交换而具有一定功能的整体。
2、特征:
(简答)
1系统的集合性:
系统由2个或以上的要素结合而成。
2系统的相关性:
系统各要素相互联系、相互作用、相互依存、又相互制约,表现为要素之间有一定的组合关系和联系方式。
3系统的目的性(整体性)系统各要素相互联系、相互作用、相互依存、又相互制约,表现为要素之间有一定的组合关系和联系方式。
4系统的层次性:
有子系统,子系统可能还有子系统
5系统的环境适应性:
任何一个系统都存在于一定的物质环境中,环境的变化对系统的变化有很大的影响时,系统的作用也会引起环境的变化。
两者相互作用的结果可能使系统改变或失去原有的功能。
3、分类
自然系统与人工(造)系统(Naturalsystem)(Artificialsystem):
按自然属性分类
实体系统与概念系统(Entitysystem)(Conceptsystem):
按形态分类
封闭系统与开放系统(Loopsystem)(Opensystem):
按反馈属性分类
静态系统与动态系统:
按运动属性分类
第二章系统工程
1、主要内容
2、系统工程学的发展共有三个阶段
第一代:
通过协调各子系统的功能实现功能的叠加。
第二代:
通过系统的技术将其功能融合在一起,特征是全系统的功能等于或大于各子系统功能的总和。
第三代:
采用更加先进的软件,融合子系统的功能,同时还要研制有系统指标的硬件,对于系统的功能重新进行分配,使全系统的功能变得更加庞大起来,而且全系统的功能大于子系统功能的总和。
3、如何理解系统工程:
简答
1从方法上理解系统
系统工程=系统+工程
从系统的角度去规划、设计和管理工程
从工程的实际出发形成整体系统
2系统工程与一般工程有3个主要区别
研究的对象不同、所应用的学科知识不同、评价的效益不同
如何理解系统工程的综合性?
答:
系统工程的综合性表现在三个方面。
1、研究对象有综合性;2、应用的学科知识有综合性;3、评价的效益有综合性。
3从系统工程学的组成来看系统工程
1系统工程学的内容包括研究系统思想或系统观点
2系统工程学的内容包括研究系统工程的程序体系
3系统工程学的内容包括研究系统工程具体操作的最优化方法
4从组织管理方面理解系统工程
系统工程是在融合了工程管理运筹学、价值工程等管理技术的基础上产生的一门综合的管理技术的新体系。
系统思想的核心是()
A.系统哲学
B.系统分析
C.建立最优化系统
D.使用最优化方法
4、系统工程的4个特征
1一个系统,两个最优
以系统为研究对象;系统的目标是总体效果最优,同时实现这些目标的具体的方法或途径也要最优。
2以软为主
相对传统的工程技术,如机械工程等,系统工程是以软技术为主的工程技术。
3综合性强
应用知识和技术的综合性;开展系统工程项目,要由各有关专业和各方面的专家参与协同工作。
4咨询性
系统工程人员主要是给决策人员提供和分析评价备选的方案。
▲5、系统工程的方法论
霍尔系统工程方法论P41、44(3维、7阶段、7步骤)
切克兰德的软系统方法论
软系统方法论加入了人的判断和直觉,因此,解决问题是不象硬系统方法可以求出最佳的定量结果,而所求出的结果一般是可行的满意解,并且有些结果因人而异。
切克兰德的“调查学习”软系统方法的核心不是寻求系统的“最优化”,而是“调查、比较”或者说是“学习”,从现状调查和模型比较中,学习改善现存系统的途径。
第三章
1、需求调查的方法包括
面谈
问卷
情景启发:
录像启发
用例:
用户的使用场景
问题:
用问卷和面谈的方法进行需求分析时,你觉得难点在哪里?
2、需求分析的方法
系统预测、系统分析、系统建模
3、系统需求预测的方法
定性预测方法:
经验判定法
时间序列预测法:
趋势外推法
回归分析预测法:
因果法
其他方法:
投入产出分析
1、德尔菲法的实施要点(4个)
专家的选择:
一般在专业领域内从事多年工作的技术人员或有经验的技术工人。
专家的人数:
以10-50人为宜,坚持自愿原则,对德尔菲法更要强调这一点,以保证调查表的回收率。
要禁止对自己或他人所发表的意见、思想进行非难,允许发表不同的意见
要解决调查表的编制问题。
编制调查表以方便专家回答为原则,题意要明确,用词要确切,尽量避免含糊不清、缺乏定量化概念的词汇;调查表要简明、清晰,让专家的精力集中于回答问题的思考上,而不是对调查表内容的理解上。
德尔菲法的利弊
优点:
简单易行,可靠性好,能够充分发挥人的智慧和经验,适用于没有足够信息资料的中、长期经济预测与科技预测,还可以用于决策和技术咨询等方面。
对于难以用精确的数学模型处理,需要征求意见的人数较多、成员较分散、经费有限、难以多次开会或因某种原因不宜当面交换意见的问题,用该种方法预测效果较好。
缺点:
受人的主观因素影响较大;预测需要较长的时间,所以适用于中、长期预测。
▲4时间序列预测法:
趋势外推法(分析题)
趋势外推法:
是利用过去的资料预测未来状态。
过去与未来之间的联系,是建立外推法的基础。
这种方法在短期和中期预测中使用较多,使用时要求历史资料有一定发展趋势,且要求未来的趋势与过去趋势相类似。
方法
移动平均法、加权移动平均法、指数平滑法
反映经济变量的以下三种实际变化规律的,可以使用时间序列预测法。
趋势变化:
如货运量的增长趋势
周期性变化:
如客运量季节性的变化
随机性变化:
如各种偶然因素引起的变化
时间序列预测法的方法优劣
简单易行,便于掌握,且能够充分利用历史数据
但准确程度较差,且不能够向外延伸进行外推预测,只适用于短期预测。
5、回归分析的预测原理
预测步骤:
进行相关关系分析
计算模型中的参数
建立回归预测模型
利用模型进行预测
预测值置信度检验
回归分析的适用范围
适用范围:
对不存在相关关系的变量不能够使用这种方法进行预测。
方法优劣:
需要的数据量少,且当回归方程的置信度较高时,预测的精度也较高。
但计算量较大。
6、确定系统需求的步骤
四、系统概念设计
1、内容
什么是系统边界?
系统边界是区分系统内部与外部的界限
例子:
计算机系统、计算机网络技术系统、企业
为什么要确定系统边界?
系统边界把系统和系统的环境分开,使系统分析员能在系统的范围内研究和设计系统的功能和结构。
如何确定系统边界?
确定系统对象
找出系统元素集合,那么系统集合之外的一切都是该系统的环境
2、系统与环境的关系主要有4种关系,互依关系、竞争关系、吞食关系、破坏关系。
3、什么是系统目标?
长远目标或近期目标;
技术目标、经济目标和环境目标;
总目标和分目标;
主要目标和次要目标
4、如何选择指标?
参考书本的例子
确定对象,以明确研究问题和领域
确定对象活动和所属领域,进行具体分析
确定主要指标及其基本定义
分析系统具体情况以加入和更改主要指标
五、运输系统优化与控制
概述
网络图的组成
网络图的绘制
网络图时间参数的计算
网络图的优化
1、运输系统优化控制的技术
目前,常采用网络计划技术来达到对系统的优化控制,网络计划技术简称PERT(ProgramEvaluationReviewTechnique)。
另一种系统优化控制方法,叫“关键线路法”,简称CPM(CriticalPathMethod)。
目前我们使用的运输系统优化控制技术是PERT-CPM,就是两种技术的联合。
PERT-CPM技术的简介
基本思想:
统筹兼顾、求快、求好、求省。
基本原理:
工作具有流程性
2、网络图的组成
工作(工序)、事项、线路
3、作图的原则
网络图是有向的:
从左向右排列,且不能出现循环。
一个网络图只能有一个总开始事项和一个总结束事项。
要合理运用虚工作
画网络图的原则
如果两个工作具有相同的紧前工作和紧后工作,则此两个工作为平行工作。
为了正确表达平行施工的逻辑关系,需要列入一个虚工作。
判断工作A、B的紧后集合是否相等。
若相等,则A、B为平行工作,存在虚工作。
编号:
1)每个事项均有一个编号,不能重复。
2)编号顺序是自左向右,逐列编号,每列自上而下或自下而上。
3)每个工作的两个相关事项可以写成ij,编号一般要求箭尾事项的编号小于箭头事项的编号,即i 4、时间参数 ⏹事项时间参数的计算包括 1事项的最早开始时间 2最迟结束时间 3事项的时差。 总时差和工作单时差。 最早开始时间、最早结束时间、单时差、最迟结束时间、最迟开始时间、总时差。 并找出该工程的关键路线。 1)最早开始时间: 等于紧前工作最早结束时间;2)最早结束时间: 等于工作最早开始时间加上完成该工作所需要的工作时间;3)工作单时差: 等于工作最早结束时间可以推迟的时间; 4)最迟结束时间: 等于工作箭头事项的最迟结束时间;5)最迟开始时间: 等于工作最迟结束时间减去完成工作所需要的时间;6)总时差: 等于最迟开始时间减去最早开始时间 5、网络图的优化与控制,主要讨论: 工期最短,即缩短工程进度; 费用最低,即确定最低成本日程; 资源最优,使有限的资源得到合理的安排和使用 六、运输系统分析 1、系统分析的原则 1外部条件与内部条件相结合的原则 2当前利益与长远利益相结合的原则 3局部效益与整体效益相结合的原则 4定量分析与定性分析相结合的原则 2、建立结构分析模型(分析题) 七、系统综合评价 1、运输系统综合评价的内容 ⏹系统综合评价的步骤 1明确系统目的,熟悉系统方案 2分析系统要素,确定分析项目 3确定评价指标体系 4制定评价结构和评价准则: 要对所确定的指标进行定量化处理,并且确定各指标的结构和权重。 5确定评价方法: 要按照系统目的和系统分析的结果、实施费用、评价效果等确定评价方法 6进行系统评价 2、运输系统评价指标体系 运输系统综合评价指标体系包括技术、经济、社会等多个方面,涉及政策、规划、经济、效益、时间、环境、风险等多个类别 1技术性指标: 包括运输系统的性能、寿命、可靠性、方便性、先进性等方面 2经济性指标: 包括运输系统方案的国民经济评价、财务评价、区域经济影响分析等方面 3时间性指标: 运输系统开发周期的长短、寿命周期等方面 3、运输系统评价方法(分析题) 1.运输系统技术评价 2.运输系统经济评价 八、系统决策 1、决策的分类 2、不确定决策(分析) 3、风险型决策(分析) 多级决策问题(决策树) 九、交通运输系统分析 1、交通运输系统及其属性 交通运输是一个复杂的巨系统,其组成如下: 固定设施: 指物质的组成,具体表现在以下两个方面 运输网络的线路,如公路的路段、铁路的轨道、管道等 运输网络的结点,如交叉口、立体交叉、匝道、收费亭、公共交通运输起始点和枢纽站、海港和飞机场等。 流量实体: 指移动设备(如船舶、汽车、飞机等),还含有其尺寸大小、载货量、载客量加速和减速性能等。 控制系统 车辆控制系统主要指技术方面的控制,如道路的几何尺寸设计和先进的引导设备等 交通流量控制系统,这个系统采用一些手段,使车流保持平稳和有效地运行,减少车辆间的相互冲突。 该系统包括各种各样的交通标志、地面标线、先进的交通信号控制系统以及相应的运行规章制度等。 运输需求: 运输需求主要指把人或物从一个地方运送到另一个地方,以便参与其他活动或交流。 铁路运输系统的移动设备指的是() A.铁路信号设备 B.列车运行自动控制系统 C.铁路线路 D.机车与车辆 2、交通运输系统的基本特点 交通运输具有系统的基本特点,具体表现为: 交通运输系统是一个整体(集合性) 组成交通运输系统的要素彼此间都是相关的(相关性) 交通运输系统具有明确的目的性(目的性) 交通运输系统的层次性十分突出(层次性) 交通运输系统的发展必须与其内外部环境相适应(环境适应性) 3、交通运输系统的大系统特征 此外,交通运输系统又是一个社会经济大系统,因而也具有社会经济大系统的特征。 具体表现在: 交通运输系统的功能复杂 交通运输系统的结构庞大复杂 交通运输系统的信息复杂 交通运输系统采用大系统的控制和协调的理论与方法: 1递阶控制系统我国铁路运输系统就是按照这一控制模式进行的。 2分布式控制系统 我国海运港口系统的管理就是采取这种模式。 3分散控制系统 我国公路、内河的控制与管理就是采取这种控制模式。 4、交通运输系统的独特性 除了具有系统和大系统的特点外,交通运输系统本身还有以下独特性: 交通运输系统的连续性 交通运输系统生产的复杂性 交通运输系统的网络性 交通运输系统的动态性 5、五种运输方式的合理使用范围 铁路运输子系统受自然条件影响较小,运输能力大,运输成本低和能耗较小,速度较快,通用性好,是中、长途客货运输的主力。 公路运输子系统投资相对较小、建设周期短、机动灵活,可以对城乡广大地区实现门到门直达运输,是短途客货运输的中坚力量。 随着公路状况的改善尤其是高速公路的发展,汽车技术的进步,公路运输正在成为高档工农业产品以及中距离客运的重要力量。 沿海、内河水运子系统的投资省、运输能力大、占地少、干线运输成本和能耗最低。 在沿海和内河有水运条件的地方,应成为大宗和散装货物的重要运输方式之一,也可以承担沿海、内河的客运任务。 航空运输能耗高,但具有建设周期短、运输速度最快、受地形限制较小等特点,在长途客运恶化精密仪器、鲜活易腐烂货物运输中有明显优势。 管道运输子系统投资省、建设周期短、运输能力大、占地少,受自然力影响小,一般适合天然气和流向比较集中的原油和成品油运输。 运输系统结构的形式,从不同国家或地区来看主要有: 并联结构、串联结构和混联结构。 6、交通运输系统设备结构 1)固定设备子系统2)移动设备子系统 7、运输网的线路功能结构 根据运输网同国民经济和生产力地域组合的关系,可将组成全国综合运输网的各种交通线路,按照一下功能结构进行建设: 骨干线路开发线路给养线路腹地线路企业线路(专用线) I.骨干线路 ❑是全国运输网的骨干和大动脉,把全国主要工矿区、大城市、重要海港与主要粮食和商品、农产品基地联系起来,把各大经济省(区)连成一个有机的整体。 我国的骨干线路一般由铁路主要干线、高速公路和沿海以及长江干流组成,但在一些边远内陆地区,等级公路干线为其骨干线路。 II.开发线路 ❑是骨干线路向边疆地区和新开发区的延长。 这种线路对开发资源、改变原有生产力分布的不平衡性有巨大意义。 III.给养线路 ❑联系主干线路和工业、农业以及矿产品地区,运送肥料、工矿设备、粮食和日用品等给养物资。 给养线路可以是铁路、公路,也可能是大河的支流或人工运河,它所以重要是因为许多工农业地区并不分布在主干线路上,因而必须用相关线路将其连接起来。 一般来说,工厂、矿山在开始建设前就要修建铁路或公路支线。 IV.腹地线路 ❑是分布在广大农村和工矿区内部的交通线,一般呈网状分部,象细小的血管一样分布全国各地区。 腹地线路一般为三级以下的公路和小河航线,在城市工矿区有时也采用铁路和高级公路。 V.企业线路 ❑为工矿企业和乡镇、农场内部生产服务的交通线,它本身也是企业生产过程的组成部分,象细小的血管一样和企业管理外部的运输系统连通起来。
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