1、内容回顾,系统思想的产生与发展 老三论、新三论 系统工程及其研究对象 系统工程的应用,本章目录,第二章 系统工程方法论,方法论是指处理问题的指导方针、行为准则、基本策略,它可以指出完成一项任务的一般途径或路径。系统工程方法论就是分析和解决系统开发、运作及管理实践中的问题所应遵循的工作程序、逻辑步骤和基本方法。它是系统工程思考问题和处理问题的一般方法与总体框架。,硬系统(良结构系统),硬方法,霍尔三维结构模型 软系统(不良结构系统),软方法,切克兰德方法论,第二章 系统工程方法论,第一节 系统工程的基本工作过程,第三节 创新思维和方案创造技术,第二节 系统分析原理,第四节 系统工程方法论的新发展
2、,第一节 系统工程的基本工作过程,一、霍尔三维结构 二、切克兰德方法论 三、两种方法论的比较,本章目录,一、霍尔三维结构,霍尔三维结构 美国AD霍尔(ADHall) 1969年,本章目录,本节目录,规划阶段,设计阶段,分析阶段,运筹阶段,实施阶段,运行阶段,更新阶段,摆明问题,系统设计,系统综合,模型化,最优化,决策,实施计划,时间(阶段)维,逻辑维,知识维,运筹学,控制论,社会科学,工程技术,强调明确目标 核心内容是最优化 工程系统问题 定量分析,整体性 技术应用综合性 组织管理科学性 问题导向性,“硬”系统方法论,一、霍尔三维结构时间维,(1)规划阶段。根据总体方针和发展战略制定规划。 (
3、2)设计阶段。根据规划提出具体计划方案。 (3)分析或研制阶段。实现系统的研制方案,分析、制定出较详细而具体的生产计划。 (4)运筹或生产阶段。运筹各类资源及生产系统所需要的全部“零部件”,并提出详细而具体的实施和“安装”计划。 (5)系统实施或“安装”阶段。把系统“安装”好,制订出具体的运行计划。 (6)运行阶段。系统投入运行,为预期用途服务。 (7)更新阶段。改进或取消就系统,建立新系统。,决策展开的视角称为逻辑维。霍尔三维结构的核心。 (1)摆明问题; (2)系统设计; (3)系统综合; (4)模型化; (5)最优化; (6)决策; (7)实施计划。,一、霍尔三维结构逻辑维,一、霍尔三维
4、结构逻辑维,(1)摆明问题。 准确,并能探明行动的方向。 项目延期误两周的问题。 说明问题的有缺陷形式:我们的工作已延误了两周; 较好的说明:工作已延误两周,离计划结束时间要有四周时间了,不采取措施可能会延迟两周完工。按合同,用户有权少支付10%的费用。 避免没有明确问题就去行动。 医生诊病误把胃病当成肝病。,一、霍尔三维结构逻辑维,(2)系统设计:确定目标并据此设计评价指标体系。 目标对行动具有导向意义,目标不同往往导致不同的行为。 二战时英国商船上安装高射炮。 建立目标是否实现的度量标准,即评价体系。 商船的被击沉率。,一、霍尔三维结构逻辑维,(3)系统综合:拟定实现目标的方案。目标是起点
5、。 最好能够设计多个方案。 对管理者来说,“如果感到只有一条路可走,那很可能这条路是不该走的”。 方案提出的方法。 借鉴其他原理,在类比中引申; 功能分解组合; 对简单的方案进行改造,爬山法。 方案提出不是一个人的事。头脑风暴。,一、霍尔三维结构逻辑维,(4)模型化:即系统分析,建立分析模型,分析各方案的特征。 系统分析的内容很多。可行性分析、允许性分析等 通常采用模型化的方法,建立方案模型进行仿真验证 系统分析是对方案的品质进行分析,不能当作方案的“判官”,一、霍尔三维结构逻辑维,(5)最优化:系统选择、系统评价。 找出最优方案 与两个要素有关:系统工程目标和系统方案的状况,一、霍尔三维结构
6、逻辑维,(6)决策:确定一个方案加以实施。 科学性原则,避免“拍脑袋” 从大处着手,统筹全局和未来 决策要果断,防止犹豫不决 布里丹毛驴效应,一、霍尔三维结构逻辑维,(7)实施计划。 详细的实施计划 实施过程中要不断地对原有的目标和方案进行修正,一、霍尔三维结构知识维,系统工程所用到的一些专业知识: 艺术 医学 法律 工程技术 建筑 商业 管理等,一、霍尔三维结构,一、霍尔三维结构,举例:基于霍尔三维结构的BOT项目研究 BOT是指政府让私营机构或非公共机构及外商对传统上由政府公共部门专营的基础设施建设项进行融资、设计、建造、经营、维护和管理,在指定年限(特许期)后将项目无偿移交给项目东道国政
7、府。 自1 984年建设一运营一移交(BuildOperateTransfer,BOT)项目模式问世以来,在发达国家和发展中国家,应用该模式建设火电厂、污水处理厂、收费公路、海底隧道、医院及学校等项目获得了巨大的成功。,本章目录,本节目录,一、霍尔三维结构,BOT项目霍尔三维结构模型,项目立项、招投标和组建项目公司,项目决策分析、融资决策分析、融资谈判与合同签订以及项目融资实施,对项目进行施工、监测及评估,项目实施、监测,在特许期结束后,DOT项目公司须将BOT项目无偿移交东道国政府,东道国进行评估,本章目录,本节目录,时间维和逻辑维构成的二维矩阵,一、霍尔三维结构,“硬”系统方法论的局限性:
8、 没有为定义目标提供有效的方法。目标定义是需要解决的首要问题。 忽略人的主观因素。 认为只有建立数学模型才能科学地解决问题。,二、切克兰德方法论,也称为软系统方法论,适用于解决“软”的问题-软系统。所谓软系统(或称无结构系统)是指机理不清,如管理系统、社会系统和经济系统。 切克兰德方法论也是系统工程的基本工作过程,为解决社会、经济、管理问题提供了新的系统工作模式。,本章目录,本节目录,二、切克兰德方法论,无结构问题 几个例子: “对学校今后的发展该做些什么?“ “我们公司效益连年下降,已亏损了,希望获得利润。“ “对下一代人,我们该做些什么?“ “我该怎样做,才能获得创新项目的资助?“ “本科
9、毕业论文该做什么?”人类活动系统中,到处可见这类无结构问题,而对无结构问题处理上产生的差异往往决定了软系统的前途与命运。,本章目录,本节目录,二、切克兰德方法论,无结构问题的特点 往往源于对维持系统的现状感到不满,或源于对未来的危机感。 但不能把对现状的不满清晰地定义为一个问题,只能描述问题情境。 在切克兰德方法论中,问题和问题情境是两个不同的概念。 问题指系统的现实状态与理想状态之间的差异 问题情境指感到有问题存在,但无法明确定义的某种情形 随着环境的变化或时间的推移,不满意的感受会随之变化,有时问题自动消失,或可能被其他问题替代。,本章目录,本节目录,二、切克兰德方法论,无结构问题与有结构
10、问题的问题解决的衡量标准不同 有结构问题以目标为导向的,问题是否解决要看事先预定的目标是否实现,检验标准是“硬”的 无结构问题却难以确定一个很明确的目标,往往是能够改善系统的状态就行了。某项行动可以解决软系统的一些问题,必将引发新的状态,同时很可能产生新问题。,本章目录,本节目录,二、切克兰德方法论,切克兰德总结了研究这类问题的分析与思维原则。概括为: 从对系统存在不满的感受出发, 希望找到有效的改进方向与可行的行动为起点, 一直到找到可行的,能改变不满意状况的行动为止。,本章目录,本节目录,二、切克兰德方法论,本章目录,本节目录,二、切克兰德方法论,1、认识问题 主任务:判断要处理的是一个无
11、结构问题。就是要判断是否用软系统思想来解决所面临的问题。 问题情景,简单地说就是对系统不满意的感受,或希望改善的愿望。,本章目录,本节目录,例:一家亏损企业,27,2019/11/7,如果多个问题情景中有某一项是压倒其他一切的重要位置,那么可能并不需要用软系统思想来解决问题,就能比较容易地定出目标。 然而现在考虑的是一系列的片段式问题,其中找不出哪一项被公认是最重要问题的情形。,二、切克兰德方法论,1、认识问题 两个子步骤: 收集问题情景-往往是一系列片段式问题的集合。 对所收集到的素材进行整理,寻找零散问题之间的联系,或对一些问题进行概括,找出其共同特征。称之为表达问题的情景。 步骤2是对步
12、骤1的抽象。,二、切克兰德方法论,1、认识问题 两个子步骤: 例如,对一家企业销售部门的调查反映出下面一些问题: (1)从生产线上转过来的销售人员很多,这些员工在生产线工作时往往不受基层干部重视。 (2)只有个别人员具有大专以上学历,在职学习风气不浓。 (3)用一些手段与企业作对策。 (4)在一些重要的交易会上很难找到该企业的销售人员等等。 综合这些零散的问题,可以比较容易地表达为“销售人员的素质不高“。,二、切克兰德方法论,2、根底定义 对问题的进一步抽象。 弄清问题的关键因素。 一个恰当的结构化描述的根底定义应该包括3部分内容 what, how and why,其形式为: A syste
13、m to By In order to 例:根据前面提到的亏损企业的中营销人员素质不高的问题,可以提出如下根底定义 WHAT 是 有这样一个系统能够提高营销人员的知识水平; HOW 是 通过营销战略短期课程的培训, WHY 是 为了提高企业的营销能力 注意!:每条根底定义只允许一个What,一个HOW和一个Why,二、切克兰德方法论,2、根底定义 针对亏损企业中物流管理水平低下的问题,提出如下根底定义 WHAT 是 有这样一个系统能够提高顾客对产品订单处理的满意度; HOW 是 通过优化物流工作程序, WHY 是 为了提高客户对企业供货能力的满意度,二、切克兰德方法论,3、建立概念模型 是根底
14、定义的展开与深入: 根底定义中用根底定义规定了一个系统的What,how和why特征; 建立概念模型就是要表明根定义规定的系统必须有些什么具体活动内容概念模型。 概念模型这儿指一组根底定义中Actor能(愿意)执行的活动的集合,并且各活动之间有一定的逻辑结构。反映了系统运行的“理想”模式。 概念模型是根底定义的一个实现,特别是其中how的具体实现。因此,所构造的概念模型能够体现根底定义的要求。,活动系统的概念模型的一般形式,二、切克兰德方法论,3、建立概念模型 按前面提高订单处理满意度的的根底定义,提出活动系统的概念模型,包括六个作业活动: 是否接受顾客订货单? 从库存中是否能提货? 从哪个仓
15、库中提货? 货物如何调送? 如库存中无货需多少生产量? 如何安排工厂的生产工序?,物流活动系统的概念模型,二、切克兰德方法论,4、比较 概念模型与实际系统 比较概念系统与实际系统的差别,并且就其差别与相关人员进行讨论。 通过比较,需要修改根底定义,进而修改概念模型。 该种方法要求尽快地进行比较。 这一方面是为了在比较中对系统模型的有效性进行及时反馈; 另一方面是为了避免分析者为了追求更精美的概念模型而不愿进入比较。,二、切克兰德方法论,4、比较 通过比较概念模型和企业目前运行的系统发现,物流程序中有一个重要区别: 现在的系统在接收了客户订单后,即使发现缺货或马上就要缺货,销售部门不是及时通知生
16、产部门加快生产,造成后续订单响应等待时间过长。 概念模型中在发现缺货后,立即通知生产部门加快生产,有利于提高对后续订单的响应速度。,二、切克兰德方法论,5、选择 针对比较的结果,探寻改善系统的方案: 结构变革(组织重构):如设立新的权力子系统、改变权力分配、增加两个子系统之间的关联或相互之间的控制与制约。 过程变革(转换流程的重组):如改变信息流程,汇报制度、文件发放与保存过程的变革等。 态度变革(问题情境中人的世界观变化): “态度”的变革是处于问题情景中的个人和集体的意识特征的改变。如系统中普遍存在的观念(类似企业文化)的变革 有时有多个方案备选,二、切克兰德方法论,5、选择 举例: 改进
17、目前的库存管理信息系统,使其与生产部门的计划系统联网,尽快反馈缺少库存的信息,使生产能够快速响应 同时,要考虑物料采购的提前期问题,也需要将库存系统与物料采购计划系统联网,让物料部门准确预测合适需要生产,提早做好采购准备。,二、切克兰德方法论,6、设计与实施 首先将细化步骤5的方案,形成详细的具有操作性的行动计划。比如,制订现有企业管理信息系统的升级改造计划。 落实并激励有关人员实施上述行动计划。比如,让信息科负责实施,财务准备响应的软件升级开发预算。 选定的可行的行动进行实施。尽管按软科学方法提出的行动计划不是以特定的目标为导向,也不一定是最优的解决方案,但却是依据系统中人的共同价值观为基础
18、的,是一个满意、可行的行动计划。,二、切克兰德方法论,7、评估和反馈 根据在实施过程中获得的运行数据,评价采取的行动的效果。 根据获得的新认识,修正问题描述、根底定义、概念模型、或调整行动方案。 这是一个螺旋上升的过程。,二、切克兰德方法论,切克兰德方法论的应用: 切克兰德方法论提出以后已在欧美等国的工业、医疗、公共事业和一些大型企业的管理中得到了应用和推广,并取得了较好的研究效果。此外,“软”系统方法论由于在处理问题时的“学习”特性,今后它将广泛地与其它方法交叉融合,用于发展战略研究领域以及科学预测领域和科学决策领域,并在其运用过程得到自身的补充和发展。,二、切克兰德方法论,切克兰德方法论的
19、核心: 比较和探寻,概念模型代替数学模型,思路更加开阔。,满意解代替最优解,价值观方面的重要变化。,三、两种方法论的比较,(1)霍尔三维结构主要以工程系统为研究对象,而切克兰德方法更适合于对社会经济和经营管理等“软”系统问题的研究。 (2)前者的核心内容是优化分析,而后者的核心内容是比较学习。 (3)前者更多关注定量分析方法,而后者比较强调定性或定性与定量有机结合的基本方法,本章目录,本节目录,第二节 系统分析原理,一、系统分析的概念及其要素 二、系统分析的程序 三、应用系统分析的原则 四、系统分析案例,本章目录,一、系统分析的概念及其要素,系统分析(System Analysis)一词来源于
20、美国的兰德(RAND,Research and Development)公司。该公司由美国道格拉斯飞机公司于1948年分离出来,是专门以研究和开发项目方案以及方案评价为主的软科学咨询公司。长期以来,兰德公司发展并总结了一套解决复杂问题的方法和步骤,他们称之为“系统分析”。1972年,欧美等12国 联合组成国际应用系统分析研究所(IIASA) 社会、经济、生态等领域。 系统分析的定义及内容 系统分析是运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术对系统的各有关方面进行定性和定量相结合的分析,为选择最优或满意的系统方案提供决策依据的分析研究过程。,本章目录,本节目录,一、系统分析的概念及其要素,系统分析的
21、要素 问题(对象系统、现实与目标之间的差距) 目的及目标(目的唯一、目标可多个) 方案(达到目的及目标的途径) 模型(结构、数学、仿真) 评价(费用和效益、评价标准) 决策者(受益者和拥有者),本章目录,本节目录,一、系统分析的概念及其要素,系统分析的狭义和广义理解 狭义理解:系统分析的基础是霍尔三维结构的基本内容;同时融合了切克兰德方法论的有关内容。广义理解:因为系统工程工作的核心是系统分析,所以有时在文献中把系统分析作为系统工程的同义语。,本章目录,本节目录,二、系统分析的程序,系统分析的基本过程,本章目录,本节目录,有些过程可以跳过认识问题、综合方案、系统评价是必须的环节,二、系统分析的
22、程序,认识问题 What Why Where When Who How,本章目录,本节目录,二、系统分析的程序,例:某省核电建设的SA 某省拟建一座核电厂,能源部、财政部和发展计划委员会等有关部门就要针对核电厂的建设问题,拟定一份问题要点进行分析研究,并提出解决问题的答案。 1、要干什么? 在研究该省核电厂的建立问题时,就是用系统分析方法探讨在该省建设核电厂的可行性如何。 2、为什么在该省建立核电厂? 因为该省自产能源很少,历来靠从外省调进原油和煤炭发电,调进能源受经济、交通运输等影响太大,同时也为了减少环境污染和在经济上求得更廉价的电力。 3、何时建立为宜? 电力是工业的先行官,要发展经济首
23、先要发展电力工业。当前世界屡发能源危机,因此,为保证经济的稳定与发展,建设核电厂是刻不容缓的事情。,二、系统分析的程序,例:某省核电建设的SA4、何处建厂为宜? 从避开地震、断裂、海啸、流沙区而又有足够冷却水,远离人口密集的中心城市而又比较接近用电地区等方面来看,选址该省南部沿海为宜。 5、由何单位承建? 由核工业部门及电力公司负责建设,并请工程顾问公司提供各种技术方面的咨询服务工作。 6、如何进行? 工程进度应服从十年发电规划,具体技术细节还须由工程顾问公司作进一步研后再提出。 运用“5W1H”式的疑问句对开发任务提问,除上述问题外还能想出其它一些问题。在系统开发的各个阶段,所要解决的问题应
24、从宏观逐渐转移到微观,因此,对这些疑问的回答也要按照不同阶段而改变。,二、系统分析的程序,系统环境分析,系统,自然,经济,社会,技术,信息,人际,SWOT分析 情景分析,本章目录,本节目录,二、系统分析的程序,系统目标分析 目的 目标 目标树 目标冲突:目标之间的作用相互矛盾。,本章目录,本节目录, 论证系统总目标的合理性、可行性和经济性,并确定建立系统的社会经济价值; 当系统总目标比较概括时,需要分解为各级分目标,建立目标系统(或目标集)以便逐项落实与保证总目标的实现;可以采用目标手段系统图,目标分解过程有深度和宽度问题。宽度问题是指一个总目标该用几个子目标来衡量,子目标的增多虽然能使目标描
25、述更为完整细致,但同时也增加了决策的难度;深度问题是指目标层次数,这主要依赖于用这些层次来做什么和是否便于对各层次引入效用和属性,从而对子目标进行度量来决定。,二、系统分析的程序,系统目标分析,本章目录,本节目录,二、系统分析的程序,系统结构分析 系统结构:贝塔朗非认为“结构是指系统在空间和时间上的秩序,也是有序性的一种表现。” 结构分析常用的三种方法: Delta框图 因果关系法 结构模型法,本章目录,本节目录,二、系统分析的程序,系统结构分析 Delta框图 决策框、事件框、逻辑框、时间箭头和活动框。 连接矩阵、接地符号,与,或,本章目录,本节目录,因果分析法因果分析法是利用因果分析图来分
26、析影响系统的因素,并从中找出产生某种结果的主要原因的一种定性分析方法。因果分析法是在图上用箭头表示原因与结果之间的关系,三、应用系统分析的原则,(1)坚持问题导向 (2)以整体为目标 (3)多方案模型分析和优选 (4)定量分析与定性分析相结合 (5)多次反复进行,本章目录,本节目录,四、系统分析案例1生产系统优化项目,某锻造厂是以生产解放、东风140和东风130等汽车后半轴为主的小型企业,现在年生产能力为1.8万根,年产值为130元。 半轴生产工艺包括锻造、热处理、机加工、喷漆等23道工序,由于设备陈旧,前几年对某些设备进行了更换和改造,但效果不明显,生产能力仍然不能提高。厂领导急于要打开局面
27、,便委托M咨询公司进行咨询。,本章目录,本节目录,M咨询公司采用系统分析进行诊断,把半轴生产过程作为一个系统进行解剖分析。通过限定问题,咨询人员发现,在半轴生产23道工序中,生产能力严重失调,其中班产能力为120-190根的有9道工序,主要是机加工设备。班产能力为70-90根的有6道工序,主要是淬火和矫直设备。其余工序班产能力在30-45根之内,都是锻造设备。由于机加工和热处理工序生产能力大大超过锻造工序,造成前道工序成为“瓶颈”,严重限制后道工序的局面,使整体生产能力难于提高。所以,需要解决的真正问题是如何提高锻造设备能力?(分析问题),本章目录,本节目录,四、系统分析案例1生产系统优化项目
28、,在限定问题的基础上,咨询人员与厂方一起确定出发展目标,即通过对锻造设备的改造,使该厂汽车半轴生产能力和年产值都提高1倍。(确定目标) 围绕如何改造锻造设备这一问题,咨询人员进行深入调查研究,初步提出了四个备选方案,即: 新装一台平锻机; 用轧筒代替原有夹板锤; 用轧制机和碾压机代替原有夹板锤和空气锤; 增加一台空气锤。 (提出方案),本章目录,本节目录,四、系统分析案例1生产系统优化项目,咨询人员根据对厂家人力物力和资源情况的调查分析,提出对备选方案的评价标准或约束条件,即:投资不能超过20万元;能与该厂技术水平相适应,便于维护;耗电量低;建设周期短,回收期快。咨询小姐吸收厂方代表参加,根据
29、上述标准对各备选方案进行评估。(方案评价) 第1个方案(新装一台平锻机),技术先进,但投资高,超过约束条件,应予以淘汰。对其余三个方案,采取打分方式评比,结果第4方案(增加一台空气锤)被确定为最可行方案,该方案具有成本低,投产周期短,耗电量低等优点,技术上虽然不够先进,但符合小企业目前的要求,客户对此满意,系统分析进展顺利,为该项咨询提供了有力的工具。,本章目录,本节目录,四、系统分析案例1生产系统优化项目,第三节 创新思维和方案创造技术,一、创新方案的价值 二、创新方案的产生技术 三、系统创新思维辅助工具Mindmanager,一、创新方案的价值,引例美国阿拉斯加原油运输问题(P20 )18
30、67年 720万美元 1959年 49纵贯阿拉斯加原油管道,世界上第一条伸入北极圈的原油输送管道。起自美国阿拉斯加北坡的普拉德霍湾,纵贯整个阿拉斯加地区,终点在阿拉斯加湾不冻港瓦尔迪兹。全长1 288km,管径1220mm。1968年美国阿拉斯加北坡普拉德霍湾发现了油田,第二年开始筹划建设输 油管道。由于自然保护主义者的阻挠,致使管道于1974 年才开始动工,1977年建成,耗资77亿美元。,本章目录,本节目录,本章目录,本节目录,问题: 美国阿拉斯加产油,但北坡的普拉德霍湾油田位于北极圈内最低气温达-50摄氏度,海湾常年冰封,陆地常年冰冻 如何将油田开采的原油向美国本土运输?(研究的问题,对
31、象系统),阿拉斯加原油输送方案的系统分析 这里所分析的是如何由阿拉斯加东北部的普拉德霍湾油田向美国本土运输原油的问题 (1)任务和环境 要求每天运送200万捅,油田处在北极圈内,海湾长年处于冰封状态,陆地更是常年冰冻,最低气温达零下50度。 (2)提出竞争方案 方案竞争的第一阶段,提出了两个方案: 方案1:由海路用油船运输; 方案2:用带加温系统的油管输送。,方案1的优点是每天仅需四至五艘超级油轮就可满足输送量的要求,似乎比铺设油管省钱,但存在的问题是:第一,要用破冰船引航,既不安全又增加了费用;第二,起点和终点都要建造大型油库,这又是一笔巨额花费,而且考虑到海运可能受到海上风暴的影响,油库的
32、储量应在油田日产量的十倍以上。归纳起来这一方案的主要问题是:不安全、费用大、无保证。方案2的优点是可以利用成熟的管道输油技术但存在的问题是:第一,要在沿途设加温站,这样一来管理复杂,而且要供给燃料,然而运送燃料本身又是一件相当困难的事情;第二,加温后的输油管不能简单地铺在冻土里,因为冻土层受热溶化后会引起管道变形,甚至造成断裂。为了避免这种危险,有一半的管道需要用底架支撑和作保温处理,这样架设管道的成本费用要比铺设地下油管高出三倍。,(3)决策人员的处理策略考虑到安全和供油的稳定性,哲把方案2作为参考方案做进一步的细致的研究划做准备;继续拨出经费,广泛邀请系统分析人员提出竞争的新方案。(4)提
33、出了竞争方案3其原理是把含1020氯化钠的海水加到原油中去,使在低温下的原油成乳状液,仍能畅流,这样就可以用普通的输油管道运送了。这个方案获得了很高的评价,并取得了专利。其实,这一原理早就用于制作汽车的防冻液了,把这一原理运用到这个工程中来,并断定它能解决问题,这是一个有价值的创造。,(5)提出竞争方案4正当人们在称赞方案3的时候,马斯登和胡克提出了竞争方案4。这两个人对石油的生成和变化有丰富的知识,他们注意到埋在地下的石油原来是油、气合一的,这时它们的熔点是很低的,经过漫长的年代以后,油气才逐渐分离。他们提出将天然气转换为甲醇以后再加到原油中去,以降低原油的熔点增加流动性,从而用普通的管道就
34、可以同时输送原油和天然气。与方案3相比不仅不需要运送无用的海水,而且也不必另外铺设输送天然气的管道了。这一方案的出现使得人们赞赏不已。由于采用这一方案,仅管道铺设费就节省了近60亿美元,比方案3省了一半。,从这个例子我们看到了系统分析的实际价值。如果当初仅在方案2、3上搞优化,即确定最好的管道直径、壁厚、加压和距离等等是无论如何也得不到方案4所达到的巨大效益的。这个例子也说明了系统分析人员的工作性质和应该具有的知识结构,以及系统分析工作与专业工程技术工作之间相辅相成的关系。也说明了综合科技知识和丰富的工程经验进行创造性设想的巨大结构型效益。设想的巧妙,简化了系统结构,同时带来的是简化结构后的显
35、著效益。,二、创新方案的产生技术,(1)提问法(检核表法) 5W1H法 产品设计用检核表法 (2)头脑风暴法 (3)德尔菲法 (4)群体决策支持系统 (5)情景分析法,本章目录,本节目录,(1)提问法(检核表法),所谓的检核表法:是根据需要研究的对象之特点列出有关问题,形成检核表,然后一个一个的来核对讨论。从而发掘出解决问题的大量设想。它引导人们根据检核项目的一条条思路来求解问题,以利求比较周密的思考。 5W1H法 产品设计用检核表法(针对特定要求制定的检核表法 奥斯本检核表),(1)提问法(检核表法),奥斯本检核表 奥斯本的检核表法是针对某种特定要求制定的检核表,主要用于新产品的研制开发。引
36、导主体在创造过程中对照9个方面的问题进行思考,以便启迪思路,开拓思维想像的空间,促进人们产生新设想、新方案的方法。9个大问题:有无其他用途、能否借用、能否改变、能否扩大、能否缩小、能否代用、能否重新调整、能否颠倒、能否组合。 奥斯本检核表法的核心是改进。其基本做法是:首先选定一个要改进的产品或方案;然后,面对一个需要改进的产品或方案,或者面对一个问题,从下列角度提出一系列的问题,并由此产生大量的思路;第三,根据第二步提出的思路,进行筛选和进一步思考、完善。,(1)提问法(检核表法),奥斯本检核表,(1)提问法(检核表法),奥斯本检核表,(2)头脑风暴法,“头脑风暴法”是由现代创造学的创始人、美
37、国学者阿历克斯奥斯本于1938年首次提出的,最初用于广告设计,是一种集体开发创造性思维的方法。,(2)头脑风暴法,头脑风暴法流程,510人有主持人有记录员,较集中的封闭空间(15平方米)装饰简单足够的白板,可以记录有水喝,(2)头脑风暴法,头脑风暴法流程 从明确问题到会后评价,头脑风暴法有三个阶段,介绍问题 如组员感到困惑,可做一简单练习,指定一人在看板记录所有见解 鼓励组员自由提出见解,会后以鉴别的眼光讨论所有列出的见解 也可以让另一组人来评价,明确阐述问题,主持人在看板上记录,小组成员提出见解,会后评价,(3)德尔菲法(Delphi technique),德尔菲方法是一种直觉预测技术,它是
38、年由兰德公司的研究人员首先发明的,以古希腊神话中的神谕之地、可预卜未来的阿波罗神庙址“德尔菲”(Delphi)命名。最初是为军事策略问题的预测而设计的,后逐步为政府部门和工商业所采用,并扩展到教育、科技、运输、开发研究、太空探测、住宅、预算和生活品质等领域。 传统的德尔菲方法采用函询调查的形式,向与预测问题有关领域的专家分别提出问题,使专家在彼此不见面的情况下发表意见、交流信息,而后将他们的答复意见加以整理、综合。这样经过多次反复循环,经过技术处理,最后汇总得出一个比较一致的、可靠的预测结果。这种方法有效地避免了专家会议及头脑风暴法中出现的沟通不良,专家易于屈从权威和随大流、人格冲突以及产生敌
39、对情绪等弊端,有助于专家更充分地发表已见以及彼此交流和信息反馈。,(3)德尔菲法(Delphi technique),德尔菲方法的工作过程,确定目标 拟定提纲,选择专家: 理论+实践,发出调查表(反馈信息) 专家匿名表态,汇总意见,反馈 意见,(3)德尔菲法(Delphi technique),德尔菲方法的基本原则 第一,匿名原则所有参与的专家,以个人身份发表意见,遵守匿名原则,不把身份公开; 第二,循环往复原则由主持人收集参与者的意见并加以公开宣布,如此循环往复数次(一般为四个回合),允许参与者在参考别人判断的资料之后修正自己的看法; 第三,控制反馈原则让参与者回答事先设计出的问卷,并使其对
40、收集归纳出的判断论证作总体的衡量; 第四,团体回答统计原则对所有参与者的意见做综合判断时,通常必须考虑中数、趋势及次数分配等情况; 第五,专家共识原则德尔菲法的主要目的是使专家达成共识,得出最后预测结果。,(3)德尔菲法(Delphi technique),德尔菲法的优点表现在: 1)既能充分发挥每个专家的经验和判断能力,又能将个人的意见有效地综合为集体意见; 2)简单易行,且可靠性好。 德尔菲法的缺点表现在: 1)预测需要的时间较长; 2)主要凭专家的主观判断,缺乏客观标准。 该方法适用于没有足够信息资料的中、长期经济预测与科技预测,还可用于决策和技术咨询等方面。,(4)群体决策支持系统,(
41、5)情景分析法,背景 定义: 又称构思分析法、前景分析法,该方法是根据事物发展趋势的多样性,通过对预测对象系统内外相关问题的系统分析,设计出多种可能的未来前景,然后,用象撰写电影剧本一样的手法,对事物发展态势做出自始至终的情景和画面的描述。 情景分析法具有以下特点: 1)预测结果是多维的。 2)是一种系统预测方法。 3)是一种认同并发挥人的主观能动作用的预测方法。 4)是一种定性分析与定量分析相互嵌入,以定性分析为主的综合性预测方法。,(5)情景分析法,基本步骤: (1)建立信息库 (2)确定主题目标 (3)分析并构造影响区域 (4)确定描述影响区域的关键变量 (5)探寻各种可能的未来发展趋势 (6)选择并解释环境情景 (7)引入“突变时间”,检验其对未来情景的影响。 (8)详细阐明主题情景。,三、系统创新思维辅助工具Mindmanager,(1)思维导图放射性思维 (2)Mindmanager功能介绍,本章目录,本节目录,第四节 系统工程方法论的新发展,霍尔 切克兰德 钱学森 日本 西那雅卡那系统方法论 中国 旋进原则方法论,本章目录,作业:,应用所学的系统工程方法论分析如下问题: (1)(济南?)城市交通拥堵问题 (2)大学生就业难的问题,