系统工程方法论PPT课件.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:73 大小:1.2MB 金币:10 举报 版权申诉
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方法和方法论在认识(rènshi)上是两个不同的范畴。方法是用于完成一个既定任务的具体技术和操作;而方法论是进行研究和探索的一般途径,是对方法如何使用的指导。系统工程方法论是研究和探索(复杂)系统问题的一般规律和途径。系统工程方法论特点:研究方法强调整体性技术应用强调综合性管理决策强调科学性第一节系统工程基本工作(gōngzuò)过程一、还原论与整体论还原论与分析的方法相辅相成。分析的方法是科研的重要方法,最能体现还原论思想的分析方法是西方的公理化方法。西方科学的源头是古希腊文明。古希腊的还原论思想和公理化方法经过弗兰西斯·培根、笛卡尔和伽利略的继承和发扬,奠定了近代科学的基础。基于还原论的西方科学体系经过几百年的发展已经非常(fēicháng)庞大和完整,在它的基础上诞生的工程技术,创造了空前繁荣的人类文明。尽管过去几百年以还原论为基础的西方科学取得了巨大成功,但是,20世纪基础科学的三大成就相对论、量子论和复杂科学的核心思想和结论分别从宇观、微观和宏观尺度下证实了还原论的局限性:相对论认为宇宙是一个无法(wúfǎ)彻底还原的整体:还原论的宇宙观认为,时间和空间是分离的,宇宙内发生的事件与时空是分离的,宇宙仅仅是事件发生的舞台。但科技的发展证明,宇宙远不是还原论描述的那么简单。时间、空间、物质和能量乃至整个宇宙本身就是一个整体,必须作为一个整体来研究。量子论从根本上动摇了还原论:描述微观世界最为成功的理论是量子论。量子论认为,我们的世界是一个非机械(jīxiè)的、相互联系的、不可分割(还原)的世界。物质世界的根本元素就不是被分割的机械(jīxiè)的原子、质子、中子,而是一个有机联系的整体。量子论问世导致了测不准原理的提出。测不准原理认为无法还原位置和速度两个基本量。这表明,在对待位置和速度这两个基本量上,还原论是失效的。微观层次上的还原论失效,导致了机械(jīxiè)的决定论的失效。一、还原论与整体论钱学森提出将还原论方法和整体论方法结合起来,他提出“从定性到定量综合集成方法”。综合集成方法论的实质是把专家体系、数据和信息体系以及计算机体系有机结合起来,构成一个高度智能化的人、机结合,人、网结合的体系。运用这个方法也需要系统(xìtǒng)分解,在系统(xìtǒng)分解后研究的基础上,再综合集成到整体,实现“1+1﹥2”的飞跃,达到从整体上研究和解决问题的目的。综合集成方法既吸收了还原论方法和整体方法的长处,同时也弥补了各自的局限性,既超越了还原论方法,也发展了整体论方法。最具代表性的系统工程方法论有:霍尔“三维结构”切克兰德的“学习调查”法物理—事理(shìlǐ)—人理(WSR)二、霍尔三维结构图(1969)时间维:以三峡工程作为案例(ànlì):第一阶段:1919年孙中山《建国方略》:利用三峡的水利资源发电1946年《萨凡奇计划》50年代初期林一山为首的长江流域规划办公室第二阶段:第三阶段:1958年到1993年10月第四阶段:时间上可以交叉。研制阶段可部分(bùfen)进行生产,生产阶段就可部分(bùfen)安装,安装阶段可部分(bùfen)进行运行。需寻求最佳方案,用计划协调技术(PERT)、图解评审技术(GERT)。霍尔管理(guǎnlǐ)矩阵霍尔管理(guǎnlǐ)矩阵三、切克兰德方法论切克兰德1981年提出“调查(diàochá)学习”模式,从系统工程方法论角度看,切克兰德的“调查(diàochá)学习”方法具有更高的概括性。切克兰德的“调查(diàochá)学习”软方法的核心不是寻求“最优化”,而是“调查(diàochá)、比较”或者说是“学习”,从模型和现状比较中,学习改善现存系统的途径。方法步骤如下:(1)不良结构系统现状说明。通过调查分析,对现存的不良结构系统的现状进行说明(认识问题)。(2)弄清关联因素(关键因素)。初步弄清、改善与现状有关的各种因素及其相互关系(根底(gēndǐ)定义)。(3)建立概念模型。在不能建立数学模型的情况下,用结构模型或语言模型来描述系统的现状。(4)比较及探寻。将(1)中所明确的问题和(3)中的概念模型进行比较,可对(2)中的结果进行修改。(5)选择。针对比较结果,结合各种因素选择可行的改善方案。(6)设计与实施。通过详尽有针对性的设计,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。(7)评估和反馈。根据实施过程中或得的新知识,修正问题的描述、根底(gēndǐ)定义及概念模型等。问题及其环境的识别与表达四、两种方法论的比较(bǐjiào)五、物理—事理—人理(rénlǐ)(WSR)系统方法论WSR系统(xìtǒng)方法论的内容WSR系统方法论的基本内容和主要步骤(bùzhòu):