第二讲 系统工程方法论

1. 第二讲 系统工程方法论

2. 第一节 概述 第二节 霍尔方法 第三节 软系统方法 第四节 综合集成法 第五节 东方系统论 第六节 系统方法论的若干要点 第七节 复杂问题的解决路径探讨 目录

3. 一、方法论（methodology） “方法论”（methodology）指处理问题的一般途径和路线，是研究事物的基本过程及其手段、方式的理论体系。而“方法”（method）指的是具体做法。 其包括： 基本的原理 研究的基本程序 程序中各环节研究的理论方法 第一节 概 述

4. 二、系统工程方法论的研究内容 研究总体任务 研究一般方法 研究总体目的 研究科学决策

5. 1969年美国学者A.D.Hall 提出“系统工程三维结构模型”，简称为霍尔方法论，其三维是时间维、逻辑维、知识维或专业维。 集中体现了系统工程方法的系统化、综合化、最优化、程序化和标准化等特点。 第二节 霍尔方法论

6. 知识维 ① ② ③ ④ ⑤ 运筹学 控制论 社会科学 工程技术 ... 逻辑维 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 规划阶段 设计方案 研制阶段 生产阶段 安装阶段 运行阶段 更新阶段 维 间 时 ①②③④⑤⑥⑦ 实施计划 决策 系统评价 系统分析 系统综合 确定目标 摆明问题 三维结构体系简图

7. 活动矩阵 把时间维与逻辑维结合起来形成一个二维结构A=（ ）7*7，称为系统工程的活动矩阵。（如下页表所示） 活动矩阵的元素 可以清楚的显示人们是在哪一个阶段做哪一步工作。例如 表示在规划阶段确定目标。这样就可以明确各项具体工作在全局中的地位和作用，总揽全局。

8. 系统工程的活动矩阵

9. 大型活动的系统设计与组织 要素分析 任务分析 三维分析：时间、任务和逻辑 活动矩阵 活动细目

10. 大型活动的特点 活动的组织要素 大型活动的主要关系提炼 可资利用的几个理论及方法 大型活动管理模式研究 不确定性研究 细节问题

11. 大型活动的系统设计与组织

12. 【任务分析】 1.活动类 2.文字类 3.接待类 4.安保类 5.宣传类

13. 【三维分析：时间、任务和逻辑】 任务维 活动 秘书 接待 安保 宣传 明确目标 资源整合 系统分析 方案优化 作出决策 策划阶段 逻辑维 方案阶段 决策阶段 实施阶段 总结阶段 时间维

14. 【活动矩阵】 把大型活动系统的三维结构中的任意两维结合起来形成一个二维结构A=（ ）5*5，称为该系统的活动矩阵。（如下页表所示，以时间维和逻辑维结合为例） 活动矩阵的任一元素可以清楚的显示该活动是在哪一个阶段做哪一步工作。这样就可以明确各项具体工作在全局中的地位和作用，总揽全局。

15. 大型活动系统的活动矩阵

16. 以大型高校活动为例，这一阶段即是确定高校大型活动的主题。所谓活动主题，就是指为何要举办活动，举办活动要解决什么问题，达到什么目的。是整个活动组织与管理的中心要素。 ●如何确定大型高校活动的主题： 1.根据工作需要确定活动主题； 2.根据上级指示确定活动主题； 3.根据计划安排和法定程序确定活动主题。 在实际工作中，还应注意：突出重点，切忌面面俱到； 符合有关方针政策； 符合高校的工作实际。 【分析1】 表示在大型活动的规划阶段确定活动的目标。

17. 【分析2】 表示在大型活动的追踪阶段进行系统分析。 在大型活动系统的设计和组织过程中，尤其是活动进行过程当中，有必要对活动的运行效果进行跟踪和反馈。在追踪阶段对活动进行系统分析，需抓住以下几个关键点： 1.活动效率 2.活动成本 3.活动效果

18. 一、对问题的认识 英国学者切克兰德（P.Checkland）把霍尔的系统工程方法论称为硬系统思想或硬系统方法论（HST/HSM），他自己则提出一种软系统思想或称软系统方法论（SST/SSM），即切克兰德方法论。 第三节 软系统方法论

19. 是一项运用系统思考解决非系统性问题的定性研究技术. 非系统性问题:指含有大量的社会、政治、以及人为因素的问题！

20. 其主要内容和工作过程如图所示： 问题及其环境 的识别与表达 建立概念模型 （目标系统概念化） 根底定义 比较 寻求改善途径 选择 设计 实施 评估

21. 1、认识问题 收集与问题有关的信息，表达问题现状，寻找构成或影响因素及其关系，以便明确系统问题结构、现存过程及其相互之间的不适应之处，确定有关的行为主体和利益主体。 2、根底定义 目的是弄清系统问题的关键要素，为系统的发展及其研究确立各种基本的看法，并尽可能选择出最合适的基本观点。

22. 3、建立概念模型 概念模型是来自于根底定义、通过系统化语言对问题抽象描述的结果，其结果及要素必须符合根底定义的思想，并能实现其要求。 4、比较及探寻 将第一步所明确的现实问题（主要是归纳的结果）和第三步所建立的概念模型（主要是演绎的结果）进行对比。有时通过比较，也需要对根底定义的结果进行适当修正。

23. 5、选择 针对比较的结果，考虑有关人员的态度及其他社会、行为等因素，选择出现实可行的改善方案。 6、设计与实施 通过详尽和有针对性的设计，形成具有可操作性的方案，并使得有关人员乐于接受和愿意为方案的实现竭尽全力。

24. 7、评估与反馈 根据在实施过程中获得的新的知识，修正问题描述、根底定义及概念模型等。

25. 二、 硬系统方法论的局限性 局限性主要集中在3个方面： （1）硬系统方法论认为在问题研究开始时定义目标是很容易的，因此没有为目标定义提供有效的方法。但对大多数系统管理问题来说，目标定义本身就是需要解决的首要问题。 （2）硬系统方法论没有考虑系统中人的主观因素，把系统中的人与其他物质因素等同起来，忽视人对现实的主观认识，认为系统的发展是由系统外的人为控制因素决定的。

26. （3）硬系统方法论认为只有建立数学模型才能科学地解决问题，但是对于复杂的社会系统来说，建立精确的数学模型往往是不现实的，即使建立了数学模型，也会因为建模者对问题认识上的不足而不能很好的反映其特性，因此通过模型求解得到的方案往往并不能解决实际问题。（3）硬系统方法论认为只有建立数学模型才能科学地解决问题，但是对于复杂的社会系统来说，建立精确的数学模型往往是不现实的，即使建立了数学模型，也会因为建模者对问题认识上的不足而不能很好的反映其特性，因此通过模型求解得到的方案往往并不能解决实际问题。

27. 三、软系统方法论解决问题的步骤 实施可行 改革方案 ⑦ 劣结构 问题情景 ① 可行的 改革方案 ⑥ ②和④ 比较 ⑤ 问题情景 描述 ② 现实世界 ----------------------------------------------------------- 相关系统 的根定义 ③ 概念模型 ④ 系统思维 其他系统 思想④ （b） 形成系统 概念④ （a）

28. 四、软系统方法论的应用情况及评价 由于软系统方法论在处理问题时的灵活性，它对下列领域的研究和应用很有作用： （1） 有助于系统理论方面的研究与应用 （2） 有助于决策理论的研究与应用 （3） 有助于推动其他软系统问题的研究工作

29. 软系统方法论的特点是： （1）它与目标不明、非结构化的“麻烦”有关； （2）它强调过程 ，即与学习和决策有关； （3）它与感性认识、世界观及人类把组织现实的内涵与环 境相联系的方式有关； （4）用模型的术语来说，它是非数量型的； （5）它依靠加深对问题情景的理解来改进它； （6）它依赖于解释社会理论； （7）它对统治人类社会的社会规则的理解有关。

30. 软系统方法论的不足之处： （1）它不太适合处理突发事件，不能寄希望它立竿见影； （2）它在解释问题情景中的权利与冲突时缺乏可信度，因 此在考虑社会变革时往往是保守的； （3）它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； （4）它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。

31. 基于软系统方法论的 学校聘任制改革解读

32. 实施可行 改革方案 ⑦ 劣结构 问题情景 ① 可行的 改革方案 ⑥ ②和④ 比较 ⑤ 问题情景 描述 ② 现实世界 ----------------------------------------------------------- 相关系统 的根定义 ③ 概念模型 ④ 系统思维 其他系统 思想④ （b） 形成系统 概念④ （a）

33. 劣结构问题情景： 团队建设缺乏有效性和驱动力； 岗位设置不合理； 岗位职责不清； 岗位考核缺少科学性; 津贴的设置不利于保障学校日常运行、未能体现激励性； 分配增量的用途不当；

34. 问题情景描述 岗位聘任的有效性不足； 分配的激励性不够。

35. 根定义 改善岗位结构；建立激励机制；目的是提高办学效益和办学水平 办学理念、办学定位

36. 办学要素及概念提取： 硬要素:人（教师、职工、学生）、财、物； 任务要素：教学、科研和管理 软要素：办学理念、办学思想、学科、校风

37. 办学功能：人才培养、科学研究和社会服务 办学基本内容：教学、科研和管理 办学基本要素：思想、理念和定位；历史、现状和环境；学科、专业和课程；教学、科研和管理；教师、职工和学生

38. 概念模型 岗位分类 职责确定 团队岗体系 个体岗体系 团队 个体 设置 团队岗职责体系 个体岗职责体系 聘任 激 励 人 财 物 软要素 激励 体系 考核体系 分配 教学、科研、管理 津贴 输出 造就杰出人才 产出高水平学术成果

39. 问题情景与概念模型的比较： 概念模型将现实系统中的岗位进行重新设置，划分职责； 2.概念模型将现实系统中的人才资源进行重新界定，及时补充人才的不足； 3. 概念模型将现实系统中的分配问题进行重新调整，突出激励性；

40. 改革方案： 1、建立团队聘任制度 2、基础津贴与业绩津贴相结合的津贴制度 3、以团体岗和个体岗相结合的岗位设置 4、确定岗位职责 5、建立岗位聘任与考核制度 6、将分配划分为基础分配和增量分配 7、在改革的过程中所应当遵循的一些原则及注意的问题。

41. 改革方案实施 建立河海大学岗位聘任和津贴分配的实施办法及制度。

42. 第四节 综合集成法 一、综合集成的含义 综合高于集成,综合集成的重点是集成.集成比较注重物理意义上的集中和小型化、微型化,主要反映量变;综合的含义更广、更深，反映质变. 综合集成是在各种集成(观念的集成、人员的集成、技术的集成、管理方法的集成等)之上的高度综合,又是在各种综合(复合覆盖组合联合合成合并兼并包容结合融合等)之上的高度集成.

43. 综合集成(集大成,出智慧) 对各种集合的综合 对各种综合的集成 相关概念 相关概念 组合 从定性到定量 集合 复合 集中 集成 联合 综合 集结 合作 集聚 兼并 融合 还原论与 整体论相 结合 定性研究 与定量研 究相结合 观念 集成 技术的 集成 数学模型 的集成 继成与创新 相结合 多学科交叉 综合集成概念图

44. 确定目标 系统综合 模型化定量为主 优化 管理定位 问题的初步感知 问题形成 定位判断 问题表述 成因分析 交互 协调 模型化定性为主 改进建议 效果判断： 满意否 效果判断： 优化否 N N Y Y 终止 问题导向，学习过程，软系统分析方法论 目标导向，优化过程，硬系统分析方法论 综合集成分析方法的逻辑程序

45. 二、综合集成法和综合集成研讨厅体系 1.综合集成法的提出 (1)综合集成法是区别于还原论的科学研究方法论，是以钱学森院士为代表的中国学者的创造与贡献。综合集成研讨厅体系是综合集成法的具体应用。

46. (2) 在对社会系统、地理系统、人体系统和军事系统等四大类研究进展进行提炼、概括和抽象的基础上，1990年，钱学森院士明确提出，处理开放的复杂巨系统的方法论是从定性到定量的综合集成；作为一门技术，又称为综合集成技术；作为一门工程，亦可称综合集成工程。1992年又发展为从定性到定量综合集成研讨厅体系的实践形式

47. 2. 综合集成法的特点： （1） 综合集成法的实质是把专家体系、数据和信息体系以及计算机体系结合起来，构成一个高智能化的人机结合系统，这个方法的成功应用，就在于发挥了这个系统的综合优势、整体优势和智能优势。它能把人的思维、思维的成果、人的经验、知识、智慧以及各种情报资料和信息等通通集成起来，从多方面的定性认识上升到定量认识.

48. （2）综合集成法体现了精密科学从定性判断到精密论证的特点，也体现了以形象思维为主的经验判断到以逻辑思维为主的精密定量论证过程。它的理论基础是思维科学，方法基础是系统科学与数学，技术基础是以计算机为主的信息技术，哲学基础是实践论和认识论。（2）综合集成法体现了精密科学从定性判断到精密论证的特点，也体现了以形象思维为主的经验判断到以逻辑思维为主的精密定量论证过程。它的理论基础是思维科学，方法基础是系统科学与数学，技术基础是以计算机为主的信息技术，哲学基础是实践论和认识论。

49. （3）综合集成法及其研讨厅体系既可用来研究理论问题，也可用来解决实际问题。（3）综合集成法及其研讨厅体系既可用来研究理论问题，也可用来解决实际问题。 研讨厅体系可以看作由三部分组成：以计算机为核心的现代高新技术的集成与融合所构成的机器体系、专家体系、知识体系，其中专家体系和机器集体是知识体系的载体。

50. 下图所示是研讨厅体系的简单示意图： 社会认识 知识体系 改造 世界 认识 世界 专家体系 结果 命题 机器体系 社会实践 客观世界