1、进入进入系统工程系统工程引例：引例：泡茶问题泡茶问题一一.问题描述问题描述 引例：引例：泡茶问题泡茶问题二二.问题分析问题分析 目标要求目标要求 引例：引例：泡茶问题泡茶问题2.系统工程研究任务界定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。工序，最大限度节约时间。引例：引例：泡茶问题泡茶问题3.列出所有备选方案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：根据日常经验，对以上泡茶问题可以有以下三种解法：甲：甲：洗净水壶；灌上凉水；壶放在火上；等水开；水开洗净水壶；灌上凉水；壶放在
2、火上；等水开；水开后，以最快的速度洗茶杯，找茶叶；泡茶，待茶泡好；喝茶。后，以最快的速度洗茶杯，找茶叶；泡茶，待茶泡好；喝茶。乙：乙：洗净水壶；洗茶杯；找好茶叶；灌凉水；壶放火上；洗净水壶；洗茶杯；找好茶叶；灌凉水；壶放火上；等水开；水开后，用准备好的茶杯、茶叶泡茶；等待茶泡好；等水开；水开后，用准备好的茶杯、茶叶泡茶；等待茶泡好；喝茶。喝茶。丙：丙：洗净水壶；灌凉水；壶放火上；洗茶杯；拿茶叶；洗净水壶；灌凉水；壶放火上；洗茶杯；拿茶叶；水开之前，可干一些其它事；水开，泡茶；喝茶。水开之前，可干一些其它事；水开，泡茶；喝茶。引例：引例：泡茶问题泡茶问题4.方案分析与比较方案分析与比较（1）列出
3、泡茶所需的全部工序）列出泡茶所需的全部工序（2）确定每道工序所需的时间）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）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）分析计算每种方案所需的总时间（5）做出比较结论）做出比较结论引例：引例：泡茶问题泡茶问题工序列表工序列表洗壶洗壶灌水灌水放壶放壶洗杯洗杯泡茶泡茶拿茶叶拿茶叶等水开等水开115 1 10.30.5喝茶喝茶2.20.3丙：丙：洗壶洗壶洗杯洗杯找茶叶找茶叶灌水灌水等水开等水开放壶放壶泡茶泡茶1150.30.5 11喝茶喝茶2.2乙：乙：洗壶洗壶灌水灌水放壶放壶等水开等水开泡茶泡茶洗杯，找茶叶洗杯，找茶叶喝茶喝茶1
4、2.22150.30.5甲：甲：图图1 泡茶系统工程备选方案工序图泡茶系统工程备选方案工序图4.方案分析与比较方案分析与比较甲方案总时间甲方案总时间=1+0.5+0.3+15+2+2.2=21乙方案总时间乙方案总时间=1+1+1+0.5+0.3+15+2.2=21丙方案总时间丙方案总时间=1+0.5+(0.3+15)+2.2=19分析结果：丙方案最节约时间。分析结果：丙方案最节约时间。方案建议：丙方案建议：丙引例：引例：泡茶问题泡茶问题泡茶工程经验总结泡茶工程经验总结几大步骤：几大步骤：确定问题确定问题目标分析目标分析约束条件分析约束条件分析可能方案整理可能方案整理方案分析及比较方案分析及比较
5、决策建议决策建议方案实施方案实施系统原理：系统原理：最优化、统筹、模型（或工序图）法最优化、统筹、模型（或工序图）法引例：引例：泡茶问题泡茶问题时间维时间维逻辑维逻辑维专业维专业维艺术艺术社会科学社会科学管理管理法律法律商业商业建筑建筑医学医学工程工程实施计划实施计划决策决策最优化最优化模型化模型化系统综合系统综合系统分析系统分析摆明问题摆明问题规划阶段规划阶段设计阶段设计阶段研制阶段研制阶段生产阶段生产阶段安装阶段安装阶段运行阶段运行阶段更新阶段更新阶段 系统分析要素结构图系统分析要素结构图认识认识问题问题探寻探寻目标目标综合综合方案方案模型模型化化优化优化或或仿真仿真分析分析决策决策系统系
6、统评价评价初步分析初步分析规范分析规范分析综合分析综合分析YNn 有些过程可以跳过有些过程可以跳过n 认识问题、综合方案、系统评价是必须的环节认识问题、综合方案、系统评价是必须的环节 w 介绍问题介绍问题w 如组员感到困惑，如组员感到困惑，可做一简单练习可做一简单练习w 指定一人在看板记指定一人在看板记录所有见解录所有见解w 鼓励组员自由提出鼓励组员自由提出见解见解w 会后以鉴别眼光讨会后以鉴别眼光讨论所有列出的见解论所有列出的见解w 也可以让另一组人也可以让另一组人来评价来评价明确阐述问题小组成员提出见解会后评价1.头脑风暴法的步骤与规则2.在活页纸或黑板上记下欲讨论的问题或议项，这样每人都
7、能准确理解会议的中心议题3.发表意见不许评价！不许评价！要到评估阶段才能进行评价要到评估阶段才能进行评价讨论讨论 评价评价 支持支持 宣扬宣扬 提问提问皱眉皱眉 咳嗽咳嗽 冷漠冷漠 叹气叹气规则一规则一创造性见解创造性见解评评 价价异想天开！异想天开！说出能想到的任何主意说出能想到的任何主意规则二规则二规则三规则三越多越好！越多越好！重数量而非质量重数量而非质量见解无专利！见解无专利！鼓励综合数种见解鼓励综合数种见解或在他人见解上进行发挥或在他人见解上进行发挥规则四规则四集思广益，团队的叠加性！集思广益，团队的叠加性！限时限人限时限人 会议通常限定时间为会议通常限定时间为3060分钟，分钟，人
8、数为人数为10人左右。人左右。规则五规则五物理事理人理（WSR）系统方法论 自然科学是关于”物理”的科学；运筹学是关于事理的科学（许国志），实际还包 括管理科学、系统科学，”事理”就是做事的道理；处理好人的关系是人理学，就是人文科学、行为 科学，”人理”就是做人的道理。三者结合起来“WSR系统方法论”。WSR系统方法论是具有东方文化传统的系统方法论，得到国际同行的认同。航天与建筑工程学院WSR 系统方法论的内容系统方法论的内容 物理 事理 人理 要素 道理 对象 着重点 原则 需要的知识 物质世界、法则、规则的理论 客观物质世界 管理和做事的理论 人、纪律、规范的 理论 人、群体、人际关 系、
9、智慧 人文 分析 人性，有效果，尽 可能灵活 人文知识，行为科学 组织、系统 逻辑分析 协调，有效，尽可 能平滑管理科学，系统科学？功能分析 诚实，真理，尽可 能正确 自然科学 WSR 系统方法论的基本内容和主要步骤：1、理解领导意图；2、调查分析；3、形成目标；4、建立模型；5、协调关系；6、提出建议。WSR 系统方法论中常用的方法 物理 事理 人理 方法 要素 WSR 系统方法论中常用的方法 综合集成（Meta-Synthesis）工程是从整体上考虑并解决复杂问题的方法论。钱学森等在研究开放的复杂巨系统问题时，提出了“从定性到定量综合集成方法”，是系统工程思想的新发展。实质：将专家群体、数
10、据和各种信息与计算机仿真有机结合，把各种学科的理论和人的经验与知识结合起来，发挥整体优势。80年代初，钱学森提出处理复杂行为系统的定量方法学。年代初，钱学森提出处理复杂行为系统的定量方法学。80年代末，钱学森提出处理开放的复杂巨系统的方法论是年代末，钱学森提出处理开放的复杂巨系统的方法论是“从定性到定量综合集成方法从定性到定量综合集成方法”。1992年，钱学森提出从定性到定量综合集成研讨厅体系年，钱学森提出从定性到定量综合集成研讨厅体系。1、基本概念、基本概念 1）.综合集成方法论的产生综合集成方法论的产生 2）、方法）、方法统计数据 信息资料 系统 运行 决策 部门 提出问题 形成判断 建模
11、仿真 分析优化 结果分析 综合集成 结论 建议 专家群体 系统 评价 综合集成方法图 3）、流程）、流程n 综合集成即创造；n 综合集成是实现大科学、大工程的基本途径；n 关键是解决整体与局部的关系问题，实现 1+12。4）、意义）、意义2.综合集成研讨厅体系的框架与特点综合集成研讨厅体系的框架与特点由三部分组成：机器体系、专家体系和知识体系。由三部分组成：机器体系、专家体系和知识体系。命题命题 专家体系专家体系社会认识社会认识客观世界客观世界知识体系知识体系社会实践社会实践机器体系机器体系结果结果 改造世界改造世界认识世界认识世界 研讨厅框图研讨厅框图 这套方法论是从整体上研究和解决复杂巨系
12、统问题的方法，这套方法论是从整体上研究和解决复杂巨系统问题的方法，采取人机结合以人为主的思维方法和研究方式采取人机结合以人为主的思维方法和研究方式，对不同层次、，对不同层次、不同领域的信息和知识进行综合集成，达到对整体的定性定量不同领域的信息和知识进行综合集成，达到对整体的定性定量认识。按照我国传统说法，把一个复杂事物的各个方面综合起认识。按照我国传统说法，把一个复杂事物的各个方面综合起来，达到对整体的认识，称之为来，达到对整体的认识，称之为“集大成集大成”的智慧，所以钱学的智慧，所以钱学森把这个方法称为森把这个方法称为“大成智慧工程大成智慧工程”。在综合集成研讨厅体系这个概念中，综合集成是方
13、法特征，综合集成研讨厅体系这个概念中，综合集成是方法特征，研讨厅体系是组织形式。综合集成方法指出了解决复杂开放研讨厅体系是组织形式。综合集成方法指出了解决复杂开放巨系统和复杂性问题的过程性以及过程的方向性和反复性。巨系统和复杂性问题的过程性以及过程的方向性和反复性。综合集成研讨厅体系本身是个开放的、动态的体系，也是个综合集成研讨厅体系本身是个开放的、动态的体系，也是个不断发展和进化的体系。不断发展和进化的体系。3.总体设计部思想总体设计部思想应用综合集成方法应用综合集成方法(包括综合集成研讨厅体系包括综合集成研讨厅体系)必须有总体设计必须有总体设计部这样的实体机构。部这样的实体机构。“我们把处理开放的复杂巨系统的方法我们把处理开放的复杂巨系统的方法定名为从定性到定量综合集成方法，把应用这个方法的集体定名为从定性到定量综合集成方法，把应用这个方法的集体称为总体设计部。称为总体设计部。”综合集成研讨厅是研究开放的复杂巨系统的方法论，那么总综合集成研讨厅是研究开放的复杂巨系统的方法论，那么总体设计部是实现这个方法论所必须的体制和机制。体设计部是实现这个方法论所必须的体制和机制。思 考 题 n简述霍尔三维结构和切克兰德“调查学习”模式 的含义。n 霍尔和切克兰德的系统工程方法论有什么不同?综合集成工程的思想是什么？
