1、进入进入 系统工程 （Systems Engineering SE）现代管理的系统思维与系统分析方法 安徽工程科技学院管理系 王惊涛第一节 系统工程概述第二节 系统科学体系结构第三节 系统工程方法论 第二章 系统工程的基本概念本章篇目10/24/20221安徽工程科技学院管理系第一节 系统工程概述本节内容 一、系统工程的定义 二、系统工程的特点10/24/20222安徽工程科技学院管理系第一节 系统工程概述一、系统工程的定义 从字面上来理解：“系统”指系统的思想和方法；“工程”强调的是实践性案例:丁渭工程（公元9601127北宋真宗年间）10/24/20223安徽工程科技学院管理系案例:丁渭工
2、程在我国古代的北宋（公元9601127年）年间，有一天皇帝居住的皇城（今河南开封）因不慎失火，酿成一场大灾，熊熊大火使鳞次栉比、覆压数里的皇宫，在一夜之间变成断壁残垣。为了修复烧毁的宫殿，皇帝诏令大臣丁渭组织民工限期完工。当时，既无汽车、吊车，又无升降机、搅拌机，一切工作都只能人挑肩扛。加之皇宫的建设不同于寻常民房建筑，它高大宽敞、富丽堂皇、雕梁画栋、十分考究，免不了费时费工，耗费大量的砖、砂、石、瓦和木材等。A丁渭面临的主要问题：.京城内烧砖无土.大量建筑材料很难运进城内.清墟时无处堆放大量的建筑垃圾10/24/20224安徽工程科技学院管理系第一节 系统工程概述系统工程以系统为对象，从系统
3、的整体出发，研究各个组成部分及其联系，通过最优途经的选择，使系统总体效果达到最优的科学方法（本课程的定义本课程的定义）系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法钱学森 简单的说：系统工程就是组织管理系统的技术美国著名学者H.切斯纳（H.Chestnut）指出：“系统工程认为虽然每个系统都是由许多不同的特殊功能部分所组成，而这些功能部分之间又存在着相互关系，但是每一个系统都是完整的整体，每一个系统都要求有一个或若干个目标。系统工程则是按照各个目标进行权衡，全面求得最优解（满意解）的方法，并使各组成部分能够最大限度地相互适应”10
4、/24/20225安徽工程科技学院管理系第一节 系统工程概述日本工业标准JIS规定：“系统工程是为了更好地达到系统目标，而对系统的构成要素、组织结构、信息流动和控制机制等进行分析与设计的技术”日本学者三浦武雄指出：“系统工程与其它工程学不同之处在于它是跨越许多学科的科学，而且是填补这些学科边界空白的边缘科学。因为系统工程的目的是研究系统，而系统不仅涉及到工程学的领域，还涉及到社会、经济、政治等领域。为了圆满解决这些交叉领域的问题，除了需要某些纵向的专门技术以外，还要有一种从横向上把它们组织起来，这种横向技术就是系统工程。换句话说，系统工程就是研究系统所需的思想、技术、方法和理论等体系化的总称”
5、10/24/20226安徽工程科技学院管理系本节内容 一、系统工程的定义 二、系统工程的特点第一节 系统工程概述10/24/20227安徽工程科技学院管理系第一节 系统工程概述二、系统工程的特点1、一个系统，两个最优一个系统，两个最优 一个系统指的是SE以系统为研究对象，要求全面地、综合地考虑问题；两个最优指的是效果和方法（途径）最优A大禹治水 传说在4000多年以前，神州大地洪水泛滥。“汤汤洪水方割，浩浩怀山襄陵”舜先派鲧治水。鲧采取“湮”的办法，治了9年，什么效验也没有，受了处分，被充军到羽山。舜又派大禹治水。大禹经过调查研究，认识到他父亲鲧采用“湮”的办法是错误的，毅然决定用“导”的办法
6、。他率领群众挖了9条大川，放田水入川，放川水入海。他把全国分成12州5大区，分派5个首领掌管。在治水过程中，他还注意调运物资，救济灾荒，让大家有饭吃，不断改善生活，调动广大群众积极性。经过13年的艰苦奋斗，终于治理了洪水。由于治水有功，大禹深受人民群众的信任与爱戴，舜就把“国家元首”的职位禅让给他。10/24/20228安徽工程科技学院管理系第一节 系统工程概述2 2、以软为主，软硬结合、以软为主，软硬结合 传统的工程技术已“硬件”对象为主，可归为广义的物理学物理学（对物进行处理的学问）范畴。是以硬技术为主的工程技术，其单元性学科较强。而系统工程是一大类新兴的工程技术的总称，以对事进行合理筹划
7、为主，可归为广义的事理学事理学（对事进行处理的学问）范畴，是以软技术为主的工程技术，其学科综合性较强大禹处理的问题是一个开放的复杂巨系统，不仅包括大禹处理的问题是一个开放的复杂巨系统，不仅包括“治水治水”的工程问题，而的工程问题，而且还包括且还包括“治人治人”的社会问题。的社会问题。1 1、方法是最优的（导）、方法是最优的（导）2 2、总体效果也是最优的（治理了洪水，得到了、总体效果也是最优的（治理了洪水，得到了“禅让禅让”）硬件硬件软件软件斡件斡件物理物理事理事理人理人理 WSR方法论方法论顾基发朱志昌10/24/20229安徽工程科技学院管理系系统工程与传统工程技术的比较传统的工程传统的工
8、程系统工程系统工程概念概念“硬件硬件”的工程的工程,生生产有形的产品的技产有形的产品的技术过程术过程“软件软件”的工程的工程,规划规划,计划计划,方案方案,程程序等活动过程序等活动过程对象对象特定领域的具体的特定领域的具体的有形的对象有形的对象普遍联系普遍联系,相互影响相互影响,规模和层次都极规模和层次都极其复杂的综合系统其复杂的综合系统任务任务解决具体技术问题解决具体技术问题解决系统的全盘统筹问题解决系统的全盘统筹问题方法方法目标法目标法,原型法等原型法等按照系统科学的思想，运用信息论、按照系统科学的思想，运用信息论、控制论、运筹学等理论与方法，以电控制论、运筹学等理论与方法，以电子计算机及
9、其网络为工具，对于系统子计算机及其网络为工具，对于系统的规划、研究、设计、制造、试验和的规划、研究、设计、制造、试验和使用进行组织和管理的工程技术使用进行组织和管理的工程技术人员素质人员素质专业工程技术人员专业工程技术人员“T”T”型人才型人才10/24/202210安徽工程科技学院管理系SESE与传统工程技术的关系与传统工程技术的关系1 1、传统工程技术是、传统工程技术是SESE的基础的基础 ：脱离了传统工程技术，SE就是“无本之木，无源之水”。规划的再好都无意义2 2、SESE为传统工程技术提供方法论指导：为传统工程技术提供方法论指导：脱离了SE,传统工程技术所能发挥的积极作用很有限。10
10、/24/202211安徽工程科技学院管理系第一节 系统工程概述3、跨学科多，综合性强跨学科多，综合性强 跨学科多：一是用到的知识是多个学科的（系统科学、数学科学、社会科学等）；二是开展系统工程项目要有多个学科的专家参加。综合性强：不同的学科、各个部门的专家要互相配合，协同作战，而不是各自为战，各行其是，或者攻其一点，不及其余 4、从定性到定量的综合集成研究、从定性到定量的综合集成研究 5、以宏观为主，兼顾微观研究、以宏观为主，兼顾微观研究 系统工程认为，系统不论大小，皆有其宏观与微观：凡属系统的全局、总体和长远的发展问题，均为宏观；凡属系统内部低层次上的问题，则是微观。宏观调控、微观搞活是系统
11、管理的一条基本原理。6、实践性与咨询性、实践性与咨询性 针对实际问题，接受实践检验 系统工程的研究机构是咨询性的学术团体（参谋、顾问）10/24/202212安徽工程科技学院管理系综合性强的说明阿波罗计划是美国国家航空和航天局在上世纪六七十年代完成的登月计划。阿波罗计划采用月球轨道交会法，用强大的土星五型运载火箭把吨重的航天器送入月球轨道。航天器本身装有较小的火箭发动机，当它接近月球时，能使航天器减速进入绕月轨道。而且，航天器的一部分装有火箭发动机的登月舱能脱离航天器，载着宇航员登上月球，并返回绕月轨道与阿波罗航天器结合。阿波罗计划的总指挥韦伯说：阿波罗计划中没有一项新发明的自然科学理论和技术
12、，全部工作都是现成技术的运用，关关键在于综合键在于综合。其实，综合本身就是一项发明创造。10/24/202213安徽工程科技学院管理系综合性强的说明 美国陆军部于 1942年6月开始实施的利用核裂变反应来研制原子弹的计划。又称曼哈顿计划。为了先于纳粹德国制造出原子弹，该工程集中了当时西方国家(除纳粹德国外)最优秀的核科学家，动员了10万多人参加这一工程，但是担任这项工程的技术总指挥的并不是第一流的物理学家爱因斯坦等人，而是年仅38岁的加州理工大学教授奥本海默奥本海默。他并非物理学的权威，但是他知识渊博，而且善于组织领导。他学习过文科、地质、建筑、化学、物理、外语，广博的知识使他具有敏锐的综合思
13、维能力，能抓住问题的关键，能和各方面的专家谈得拢。事实证明，他是一名出色的人选。在他领导下，3年左右的时间就制造出了两颗原子弹。整个工程取得圆满成功。在工程执行过程中,海默应用了系统工程的思路和方法，大大缩短了工程所耗时间。这一工程的成功促进了第二次世界大战后系统工程的发展。10/24/202214安徽工程科技学院管理系第一节 系统工程概述第二节 系统科学体系结构第三节 系统工程方法论 第二章第二章 系统工程的基本概念系统工程的基本概念本章篇目10/24/202215安徽工程科技学院管理系第二节 系统科学体系结构一、系统科学及系统工程的产生与发展1 1、贝塔朗菲（贝塔朗菲（L.V.Bertal
14、anffy,1910-1971 ）提出提出“一般一般系统论系统论”（General System Theory ）概念标志。）概念标志。2 2、40 40 年代出现的年代出现的系统论、运筹学、控制论、信息论系统论、运筹学、控制论、信息论为系统为系统工程提供了理论依据。工程提供了理论依据。3 3、阿波罗飞船登月成功，被公认为是系统工程成功的范例，阿波罗飞船登月成功，被公认为是系统工程成功的范例，引起了人们对系统工程的广泛重视。引起了人们对系统工程的广泛重视。4 4、从从 70 70 年代到年代到80 80 年代，这一时期的发展主要是系统自组年代，这一时期的发展主要是系统自组织理论（织理论（耗散结
15、构论、协同学论、突变论耗散结构论、协同学论、突变论）的建立。）的建立。5 5、80 80 年代以来，年代以来，非线性科学（非线性科学（Nonlinear Science ）（）（分分形、分维、混沌理论形、分维、混沌理论）和复杂性研究（）和复杂性研究（Complexity Study ）（复杂适应系统论复杂适应系统论CASCAS、复杂网络理论、复杂网络理论）的兴起对系统科学的兴起对系统科学的发展起了很大的积极推动作用。的发展起了很大的积极推动作用。10/24/202216安徽工程科技学院管理系第二节 系统科学体系结构哲学桥梁桥梁基础科学技术科学工程技术(社会实践)自然辩证法自然辩证法物理学、化学
16、、生物学等建筑学、水力学水利工程、土木工程(社会实践)哲学自然科学的三个层次结构（三层次一桥梁结构模式）自然科学的三个层次结构（三层次一桥梁结构模式）二、自然科学体系结构10/24/202217安徽工程科技学院管理系第二节 系统科学体系结构三、系统科学体系结构系统学(简单巨系统、开放的复杂巨系统）系统论系统论(观观)运筹学、信息论、控制论信息（自动化）技术、各门系统工程(社会实践)哲学系统科学基础科学技术科学工程技术系统科学辩证法系统科学方法论系统科学认识论系统科学史桥梁钱学森10/24/202218安徽工程科技学院管理系第一节 系统工程概述第二节 系统科学体系结构第三节 系统工程方法论 第二
17、章第二章 系统工程的基本概念系统工程的基本概念本章篇目10/24/202219安徽工程科技学院管理系第三节 系统工程方法论一、霍尔三维结构方法论霍尔（A.D.Hall，1924）：美国贝尔电话公司工程师，1968年提出的。出现最早、影响力最大的方法论。10/24/202220安徽工程科技学院管理系第三节系统第三节系统工程方法论工程方法论更新阶段研制阶段规划阶段设计阶段生产阶段安装阶段运行阶段阐明问题系统综合系统分析系统评价决策实施确定目标 艺术社会科学管理法律商业建筑医学工程逻辑维逻辑维专业维专业维时间维时间维某阶段某步骤能够用到不同的专业知识10/24/202221安徽工程科技学院管理系第三
18、节 系统工程方法论专业维：开展系统工程活动所需要的各门专业知识。开展系统工程活动所需要的各门专业知识。时间维：规划阶段：规划阶段：制定系统工程活动的规划和战略。制定系统工程活动的规划和战略。设计阶段：设计阶段：提出具体的计划方案。提出具体的计划方案。研制阶段（系统开发）：研制阶段（系统开发）：以上述两个阶段的结果为原则，进以上述两个阶段的结果为原则，进一步完善系统的各项指标，提出系统的研制方案，并制定生一步完善系统的各项指标，提出系统的研制方案，并制定生产计划。产计划。生产阶段：生产阶段：生产出系统的构件和整个系统，提出安装计划。生产出系统的构件和整个系统，提出安装计划。安装阶段：安装阶段：对
19、系统进行安装和调试，提出系统的运行计划。对系统进行安装和调试，提出系统的运行计划。运行阶段：运行阶段：系统按照预期目标运作和服务。系统按照预期目标运作和服务。更新阶段：更新阶段：以新系统取代旧系统，或对原系统进行改进使之以新系统取代旧系统，或对原系统进行改进使之更有效的工作。更有效的工作。10/24/202222安徽工程科技学院管理系第三节 系统工程方法论逻辑维：细结构1 1、阐明问题：、阐明问题：收集各种有关资料和数据，把问题的历史、现状、发展趋势以及环境因素搞清楚，把握住问题的实质和要害。第一、环境方面的调查研究。第一、环境方面的调查研究。因为新系统产生于特定的环境；新系统的约束条件决定于
20、环境；领导决策的依据来自于环境；新系统试制所需的资源来自环境；最后，系统的品质也只能放在环境中进行评价。（1）、物理和技术的环境 （2）、经济和事物的环境 （3）、社会环境 第二、需求方面的调查研究。第二、需求方面的调查研究。个体需求和市场需求10/24/202223安徽工程科技学院管理系第三节 系统工程方法论2 2、确定目标（系统指标设计）、确定目标（系统指标设计）系统目标是确定系统工程边界、结构、功能和运行方式的依据，所以选择和评价目标，便成了系统工程研究的战略起点。细分的目标又称为指标，对系统工程来说，指标体系有十大基本内容：利润、市场、成本、质量、性能、灵活性、兼容性、安全性、时间持久
21、性。3 3、系统综合（形成系统方案）、系统综合（形成系统方案）4 4、系统分析：建立模型并优化、系统分析：建立模型并优化5 5、系统评价、系统评价6 6、决策：、决策：“零方案”也是一种决策7 7、实施、实施10/24/202224安徽工程科技学院管理系第三节 系统工程方法论逻辑步骤示意图阐明问题阐明问题确定目标确定目标系统综合系统综合系统分析系统分析系统评价系统评价实施实施决策决策10/24/202225安徽工程科技学院管理系第三节 系统工程方法论系统工程活动矩阵（二维结构）步骤步骤 阶段阶段阐明问题阐明问题确定目标确定目标系统综合系统综合系统分析系统分析系统评价系统评价决策决策实施实施规划
22、阶段规划阶段a11a12a17设计阶段设计阶段a21研制阶段研制阶段a31a36生产阶段生产阶段a44安装阶段安装阶段运行阶段运行阶段更新阶段更新阶段a71a7710/24/202226安徽工程科技学院管理系案例1：广东省沿海地区水产养殖业系统工程的阶段性1、系统研究阶段（19901995）：为了开发广东省沿海地区，发展水产养殖业，经过论证，决定由国家科委和农业部水产司联合牵头，立项对南海海区海岸带进行系统、全面的调查研究。在我省设立项目指挥部。参加调查研究的单位包括水科院南海水产研究所、中科院南海海洋研究所、中山大学、暨南大学、海洋局海南分局等。内容包括海岸带的生物资源、海水水质环境和气候等
23、。在这期间还有国家石油部、广东省科委、沿海各地、市科委的各种交叉项目一起进行调查研究。通过调查提供了四方面的背景材料：能否发展养殖？各地区该养什么品种？具体能开拓到什么规模（即发展潜力）？现有的养殖基础及已经具备的技术。同时，政府有关部门对水产业的市场前景进行预测，探讨可能的资金来源。10/24/202227安徽工程科技学院管理系案例1：广东省沿海地区水产养殖业系统工程的阶段性2、探索计划阶段（19951996）：以横向科技合作研究项目的方式，由科研单位在基层设点，进行具体的探索性研究。例如南海海水研究所在深圳的盐田、宝安、东莞、惠东等地的计术合作研究。同时，政府鼓动局部地区进行小规模的试养。
24、例如宝安等地靠近香港，水产品的价格较高，投资风险较小，利用当时的大片滩涂进行改建，发展水产养殖业，为以后全省大规模的水产养殖提供经验。通过探索明确了以下几个问题：水产养殖的具体投资预算。要发展水产养殖，必须解决种苗来源和饵料来源。“养殖如养水”，初步掌握了高密度人工养殖的水质处理和控制技术。有关气候、季节的影响因素。产品的销售问题。技术设备和技术人员要求。通过上述两个阶段的研究，已经明确了广东省哪些地区最有发展潜力，而有些地区虽然发展潜力不大，但最容易被开发起来。制定了全省水产养殖的整体布局发展战略方案。10/24/202228安徽工程科技学院管理系案例1：广东省沿海地区水产养殖业系统工程的阶
25、段性3、开发计划阶段（19961997）：经研究表明要发展现代养殖业，必须对环境进行规划改造，现阶段也有能力、有技术进行改造。在这个基础上，针对深圳、宝安、东莞、惠东这一条开放地带，引进香港、台湾的先进养殖技术及资金，集中技术、集中资金进行地区性计划性开发。为后来的湛江万亩养虾基地和汕头养鳗基地进行开发上的“军事演习”。例如现在的汕头养鳗场在规划、管理等各方面，基本上是引进深圳养鳗场模式，通过改良发展起来的。10/24/202229安徽工程科技学院管理系案例1：广东省沿海地区水产养殖业系统工程的阶段性4、实施阶段 I（19971998）：由于城市消费大幅度提高，出口外销渠道已经疏通，为养殖发展
26、提供市场保障。养殖技术已趋成熟。种苗技术获得突破，尤其是对虾种苗人工孵化技术已经能够大规模开发应用。因此政府给出优惠政策，包括资金信贷、用地、产品出口条件等，鼓励并扶持发展水产养殖，鼓动科技人员到基层提供技术服务，指导第一线工作。同时水产养殖饲料业应运而生。5、实施阶段 II（19982001）：这阶段是我省水产养殖业的第一个顶峰时期，呈现多渠道、多方式、全方位发展，奠定了汕头、湛江在水产养殖发展上的领导地位，完成了我省整个水产养殖布局的合理化目标，使随后的几年中，我省水产养殖业得到稳定增长。10/24/202230安徽工程科技学院管理系案例2：广州市艾琳化妆品公司的系统工程阶段性化妆品公司的
27、阶段性有五步：一 系统研究（1986年）二 探索计划（1987上半年）三 开发计划（1987下半年）四 开发研究（1987下半年）五 工程实施（1988年）10/24/202231安徽工程科技学院管理系案例2：广州市艾琳化妆品公司的系统工程阶段性1、系统研究：主要是对化妆品公司这个系统的各个方面进行研究。首先要选厂址，这要研究所选地点的地理位置，当地政府的政策、态度等；第二就要选择产品，在品种繁多的的产品中，应选择哪一种呢？儿童的？男士的？老年的？大众化的？药效的？减肥的？这就要研究市场需求什么？竞争对手有哪些？市场容量如何等；第三研究员工来源、文化程度的要求等；第四要进行可行性研究，预测未来
28、的收益。通过研究分析，结果表明，1986年的时候，全国化妆品厂很少，任何品种的市场潜力都很大，可以说供不应求；当时改革开放，政策优惠，也没什么竞争对手，所以，这个时候办化妆品厂在技术上、经济上都是可行的，而且前景乐观。10/24/202232安徽工程科技学院管理系案例2：广州市艾琳化妆品公司的系统工程阶段性2、探索计划阶段：集中力量提出具体的方案、具体的问题和具体的需要。化妆品公司的探索计划是：1、对所要生产的产品进行小试，合格后投入小批量生产，小批量生产合格后才能投入大批量生产；2、对所生产的产品进行包装设计，设计稿通过后送到加工厂去加工；3、进行一些市场调查，用小量试用品对顾客试用，征询意
29、见，以便改进；4、进行必要的促销计划，广告制作等；5、制定具体的销售方案。10/24/202233安徽工程科技学院管理系案例2：广州市艾琳化妆品公司的系统工程阶段性3、开发计划阶段：在探索计划的基础上制定出具体的行动计划，具体说明行动的目标以及达到这些目标的种种方法建议，领导人或管理者将依据这个计划指导整个开发过程。这个计划可能会重复以上阶段的一些结果，不过比以前的计划更加具体详细，实用可行，并对一些犹豫不决的问题作出抉择，改进以上阶段提出的发展措施的费用开支。在这个阶段具体提出了年销量120万、年利润12万的目标，并制定了投入10万广告费扩大宣传影响的方案，对于厂址的选择是采用先租用后自建的
30、方法，尽快投产，尽快积累资金，以便扩大生产。10/24/202234安徽工程科技学院管理系案例2：广州市艾琳化妆品公司的系统工程阶段性4、开发研究阶段：这是实施过程的第一阶段，有许多工作要做，如向员工就工厂的运作提出各种具体要求，向有关人员解释各种技术资料，中途发现有更好的方案时，要及时修改计划，等等。这一阶段是小批量生产并向市场初次投放的阶段，这个阶段是在顾客参与的情况下进行的。5、工程实施阶段：这是实施过程的第二阶段。这个阶段开始于所有开发工作已经完成并继续进行使用之时，所以又称之为系统的“后续”阶段，或系统的“反馈”阶段。这个阶段要不断与消费者接触，听取意见，总结经验，不断改进系统，使系
31、统产出最佳效果。10/24/202235安徽工程科技学院管理系案例2：广州市艾琳化妆品公司的系统工程阶段性该公司86年下半年开始进行系统研究，87年工厂正式投产，88年信息反馈，改进了产品结构，改变了以产定销的营销方针；坚持以销定产，生产消费者最喜欢的产品，而且保证满足顾客的各种需要，如口红、指甲油，顾客要什么外包装、要什么颜色就马上给他们做，使得产品适销对路，一直保持着供不应求的势头，使企业发展越来越壮大。10/24/202236安徽工程科技学院管理系案例3：阿波罗登月计划（1961）1、阐明问题：需要研究：研究将人送上月球的政治、经济、军事、科学技术文化上的需要。在政治经济上要实现空间竞赛
32、，争取空间优势，提高国家威慑力，进行这个系统工程对美国完全是必要的。在科学上为了了解月球上岩石的成分与种类，造成月球坑穴的原因，月球的年龄，火山活动的行踪，轰击月球陨星的数目，月球上是否有生命物质这个探索也是完全必要的。环境的研究：已经具备以下四个条件：第一第一 ：已经能够发射宇宙飞船，使之进入设计轨道，并可以拦截月球发射的运载火箭。即大型运载火箭发射技术已经成熟。第二：第二：已经能够生产出在外层空间运行几个月的自动控制宇宙飞船，其推进器的操控能力相当准确。即宇宙空间中的飞船运行技术已经成熟。第三：第三：已经能够确定宇宙飞船的飞行轨道。即弹道线路分析和轨道测量系统已经成熟。第四：第四：地面与宇
33、宙飞船的通讯系统相当良好，数据相当准确。即通讯系统技术已经成熟。这是当时的物理、技术环境。而经济上条件也已经成熟，国会拨款200亿美元，动用人力50万，管理的条件、立法的条件都已具备。10/24/202237安徽工程科技学院管理系案例3：阿波罗登月计划（1961）2、确定目标：“在十年内把人送到月球表面并安全返回地球”为实现这个目标确定了几个评价标准：可靠性标准；稳妥性标准；简单性标准；后备能力标准；接口设计标准。除此之外还有成本、重量、各种性能制导的精度、通讯跟踪的精度等等。3、系统综合：无交会点的直接登月方案：无交会点的直接登月方案：用足够大的三节火箭叫做“新星”（NOVA）号将大约有十五
34、万磅重的太空飞船送上太空飞向月球。当它飞近月球时，太空船会进入环绕月球的一条轨道，然后太空船开动后退火箭使太空船在月球表面软着陆。待勘探任务完成后，在太空船中开动引发火箭返回地球。这个方案的优点是减少接口的那种不安全性，缺点是要制造一具比世界上动力最强的火箭土星五号动力大一倍的火箭。地球轨道上会合方案：地球轨道上会合方案：用较小的火箭，例如现有的土星五号，将太空船的组成部分分开发射到地球轨道上，在太空中在地球轨道上将他们装配起来。优点是所用的火箭动力小，缺点是分开发射，时间上配合不能差之毫厘，否则在太空中就失之千里，合不拢来。10/24/202238安徽工程科技学院管理系案例3：阿波罗登月计划
35、（1961）一次会合的一次会合的“加油飞机加油飞机”方案：方案：先送一具无人驾驶的携带液氧储箱的“加油飞机”火箭进入地球轨道，然后用一具土星五号火箭将太阳神太空登月船也送上地球轨道，登月船利用“加油飞机”作“轨道加油站”。登月船和加油飞机衔接，注满火箭燃料，然后与加油飞机分离直接飞往月球。优点是加油飞机供给全部额外燃料，不必从发射台与登月船一起发射上去，因而不必设计大火箭。缺点是空中加冷却液太氧，是一件复杂又危险的工作。月球表面会和方案：月球表面会和方案：首先用火箭将一艘载有额外燃料和供应品的无人驾驶太空船送往月球表面，等宇航员直接飞行登陆月球后在返航地球前加添在月球上已预备好了的燃料和供应品
36、。但问题是无法预知这些燃料和供应品在月球上是否完好无缺，也可能这些燃料和供应品离载人登月船在月球上登陆的地方很远。月球轨道会合方案月球轨道会合方案（John.C.HoubeltJohn.C.Houbelt）：）：从地球上发射一支土星五号火箭，将载有三名宇航员的太阳神太空船发向月球，太空船绕月运行，太空船再发出一艘载两个宇航员的小登月艇，到达月球表面考察后返回太空船，丢掉登月艇开动太空船返回地球。优点是比直接登月省许多燃料和重量，缺点是月球轨道上的对接会合是否过于冒险还是个问题。10/24/202239安徽工程科技学院管理系案例3：阿波罗登月计划（1961）4、系统分析：从以下几个方面进行分析：
37、技术方面：技术方面：从性能、制导精度、通讯跟踪方面进行比较，方案一最佳，而在飞行成功率方面，方案二、三最差，因为要进行几次对接，成功率仅有方案一的2/3，在性能方面也很难提高。方案五在性能和飞行成功率上与方案一相等，但在通讯跟踪等方面又不如方案一。在研制的难易程度上，方案一要研制大型运载火箭NOVA,要许多年才能制成，而且发射台的建造又很难对付，方案二、三可用现成的土星五号可用，除此之外还要研制储箱系统、液氢液氧传输系统、大型登月舱，以及解决太空船与无人飞行器对接等技术问题。但比方案一容易一些，而方案五容易一些，除土星五外，只需研究载人飞行器，登月舱和在月球轨道上的交接技术，比较起来，方案五容
38、易实现。工作进度和经费使用：工作进度和经费使用：方案一的费用远远超过国会拨款200亿美元，方案二、三也比较贵，而方案五所需经费据估计要比方案二、三低10%以上，而进度比一、二、三提前几个月完成。5、最有系统选择：“方案五”6、计划实施10/24/202240安徽工程科技学院管理系案例4 神五飞船系统工程我国首次载人航天飞行工程是成功时间系统我国首次载人航天飞行工程是成功时间系统工程的典范。载人航天工程是中国航天领域工程的典范。载人航天工程是中国航天领域规模最庞大、系统最复杂、技术难度大、质规模最庞大、系统最复杂、技术难度大、质量可靠性和安全性要求最高、资金有限、极量可靠性和安全性要求最高、资金
39、有限、极具风险性的一项跨世纪的国家重点工程。具风险性的一项跨世纪的国家重点工程。如何从系统思维出发，将人（专家）、信息如何从系统思维出发，将人（专家）、信息（流程）、机器（设备、单机到元器件）等（流程）、机器（设备、单机到元器件）等诸多体系结合起来，发挥综合优势、整体优诸多体系结合起来，发挥综合优势、整体优势和智能优势，即超越局部得失、实现技术势和智能优势，即超越局部得失、实现技术系统全局最优化和管理系统全局统筹，又主系统全局最优化和管理系统全局统筹，又主动防范和化解风险；把比较笼统的初始研制动防范和化解风险；把比较笼统的初始研制要求，逐步落实到成千上万研制任务参与者要求，逐步落实到成千上万研
40、制任务参与者的具体工作中，的具体工作中，并使这些工作及成果最终并使这些工作及成果最终能够成为一个全面保证工程目标实现的实际能够成为一个全面保证工程目标实现的实际系统，这是航天系统工程管理的出发点和落系统，这是航天系统工程管理的出发点和落脚点。通过实践、认识，再实践、再认识，脚点。通过实践、认识，再实践、再认识，我们深切地感悟到，中国载人航天工程是实我们深切地感悟到，中国载人航天工程是实践系统工程的典范。践系统工程的典范。10/24/202241安徽工程科技学院管理系案例4 神五飞船系统工程v一、科学、严密的决策体系一、科学、严密的决策体系 载人航天工程决策的过程，充分体现了作出这一国家重大载人
41、航天工程决策的过程，充分体现了作出这一国家重大战略决策的长远战略眼光与实事求是的科学风范。战略决策的长远战略眼光与实事求是的科学风范。二、以专项管理为核心的组织体系二、以专项管理为核心的组织体系 三、以总体设计为龙头的技术体系三、以总体设计为龙头的技术体系（1 1）科学确定总体方案）科学确定总体方案（2 2）严格控制技术状态）严格控制技术状态（3 3）确保系统优化和整体优化）确保系统优化和整体优化 10/24/202242安徽工程科技学院管理系v四、综合统筹的计划体系四、综合统筹的计划体系v五、系统规范的质量体系五、系统规范的质量体系v六、坚持创新、创造、创业的人才资源体系六、坚持创新、创造、
42、创业的人才资源体系v上述六个体系相对独立、相互制衡，共同支撑载人航天工程，充分展现了系统工程方法的精髓，使整体优化、系统协调、环境适应、创新发展、风险管理、优化保证等系统工程的核心理念在实践中得到了丰富和发展。载人航天工程的成功实践，对于系统工程的应用推广，具有示范和借鉴意义。案例4 神五飞船系统工程10/24/202243安徽工程科技学院管理系第三节 系统工程方法论二、切克兰德软系统方法论10/24/202244安徽工程科技学院管理系第三节 系统工程方法论1.1.无结构的无结构的 问题情景问题情景5.25.2于于4 4的比较的比较6.6.可行的合乎可行的合乎 需要的变革需要的变革2.2.表达
43、问题表达问题情景情景4.4.概念模型概念模型4b.4b.其他系其他系统思想统思想7.7.改善问题改善问题情景的行动情景的行动4a.4a.形式系形式系统概念统概念3.3.相关系统相关系统 的根定义的根定义现实世界现实世界系统思维系统思维软系统方法论软系统方法论7 7阶段逻辑关系阶段逻辑关系10/24/202245安徽工程科技学院管理系切克兰德软系统方法论1 1、问题情景描述、问题情景描述 问题问题是已能明确确定下来的某些东西。是已能明确确定下来的某些东西。问题情景问题情景是指人们感觉到其中有问题却不能确切定义的某是指人们感觉到其中有问题却不能确切定义的某种环境。种环境。目的目的 是要明确问题情景
44、的结构变量、过程变量以及两者之间的是要明确问题情景的结构变量、过程变量以及两者之间的关系，而不是定义问题本身。关系，而不是定义问题本身。问题情景的相关系统问题情景的相关系统 与问题情景密切相关的系统观点。与问题情景密切相关的系统观点。如：研究一个公共图书馆如：研究一个公共图书馆 当地政府建立的一个休闲场所；当地政府建立的一个休闲场所；教育系统的一个部分；教育系统的一个部分；一个存储并将存储物提供给公众使用的系统等一个存储并将存储物提供给公众使用的系统等10/24/202246安徽工程科技学院管理系切克兰德软系统方法论2 2、相关系统的根定义、相关系统的根定义 根据分析者的观点形成相关系统的概念
45、，称之为相关系统根据分析者的观点形成相关系统的概念，称之为相关系统的根定义。的根定义。如：如：DISCODISCO音乐会可以给出以下两个根定义：音乐会可以给出以下两个根定义：（1 1）它是传统商业活动系统；）它是传统商业活动系统；（2 2）它是用）它是用DISCODISCO作为一种亚文化的象征来表达一种特殊作为一种亚文化的象征来表达一种特殊生活方式的系统。生活方式的系统。对于同一个问题情景，不同的人可能给出不同的根定义。对于同一个问题情景，不同的人可能给出不同的根定义。不同根定义的交集将形成该问题情景的不同根定义的交集将形成该问题情景的“内核内核”。10/24/202247安徽工程科技学院管理
46、系切克兰德软系统方法论3 3、建立概念模型、建立概念模型 概念模型概念模型 是根据根定义做出的，它不涉及实际系统的构成，它不是是根据根定义做出的，它不涉及实际系统的构成，它不是实际中正在运行的系统的重复和描述。实际中正在运行的系统的重复和描述。(a)(a)是根据系统理论建立的标准系统，用来检验概念模型是根据系统理论建立的标准系统，用来检验概念模型是否完备，若不完备，则要说明原因。是否完备，若不完备，则要说明原因。(b)(b)涉及其他一些系统思想，比如系统动力学、社会技术涉及其他一些系统思想，比如系统动力学、社会技术系统等，也许这些思想更适合于描述当前系统，提醒分析者全系统等，也许这些思想更适合
47、于描述当前系统，提醒分析者全面分析问题面分析问题。10/24/202248安徽工程科技学院管理系切克兰德软系统方法论4 4、概念模型与现实系统的比较、概念模型与现实系统的比较目的目的 是要发现两者之间的不同及其原因，以便改进。是要发现两者之间的不同及其原因，以便改进。5 5、系统更新、系统更新变革条件变革条件 在给定占优势的态度和权力结构、并考虑到所考察情景的在给定占优势的态度和权力结构、并考虑到所考察情景的历史的前提下，它们应是合乎需要的和可行的。历史的前提下，它们应是合乎需要的和可行的。任务任务 将阶段的决定付诸行动以改善问题的情景。将阶段的决定付诸行动以改善问题的情景。10/24/202
48、249安徽工程科技学院管理系软系统方法论的应用情况及评价 1 1、应用领域、应用领域 （1 1）有助于系统理论方面的研究与应用；）有助于系统理论方面的研究与应用；（2 2）有助于决策理论的研究与应用；）有助于决策理论的研究与应用；（3 3）有助于推动其他软系统问题的研究工作。）有助于推动其他软系统问题的研究工作。2 2、软系统方法论的特点、软系统方法论的特点 （1 1）与目标不明、非结构化的）与目标不明、非结构化的“麻烦麻烦”有关；有关；（2 2）强调过程，即与学习和决策有关；）强调过程，即与学习和决策有关；（3 3）与感性认识、世界观及人类把组织现实的内涵与环境）与感性认识、世界观及人类把组
49、织现实的内涵与环境相联系的方式有关；相联系的方式有关；（4 4）用模型的术语来说，它是非数量型的；）用模型的术语来说，它是非数量型的；（5 5）依靠加深对问题情景的理解来改进它；）依靠加深对问题情景的理解来改进它；（6 6）依赖于解释社会理论；）依赖于解释社会理论；（7 7）与对统治人类社会的社会规则的理解有关。）与对统治人类社会的社会规则的理解有关。10/24/202250安徽工程科技学院管理系软系统方法论的不足：（1 1）不大适合处理突发事件，不能寄希望它立竿见影；）不大适合处理突发事件，不能寄希望它立竿见影；（2 2）在解释问题情景中的权利与冲突时缺乏可信度，因）在解释问题情景中的权利与
50、冲突时缺乏可信度，因此在考虑社会变革时往往是保守的；此在考虑社会变革时往往是保守的；（3 3）缺乏明确的组织变革理论，只能通过有关参与者相）缺乏明确的组织变革理论，只能通过有关参与者相互之间的沟通来激发变革；互之间的沟通来激发变革；（4 4）没有提及行为措施的合理性与合法性的关系；人们）没有提及行为措施的合理性与合法性的关系；人们往往忽视问题的合理解决方法与当权者利益之间的冲突往往忽视问题的合理解决方法与当权者利益之间的冲突。10/24/202251安徽工程科技学院管理系第三节 系统工程方法论三、两种方法论的比三、两种方法论的比较较霍尔三维结构和切克兰霍尔三维结构和切克兰德方法论均为系统工程德
