《系統(tǒng)工程》教案 謝家貴 模塊1-4 系統(tǒng)工程概述-系統(tǒng)規(guī)劃

系統(tǒng)工程教案

課程信息

課程名稱系統(tǒng)工程授課專業(yè)交通運(yùn)輸類

必修課公共課（）；專業(yè)基礎(chǔ)課（）；專業(yè)課（V）；

課程類型

選修課限選課（）；任選課（）；專業(yè)拓展課（）

；實(shí)踐課（V）；

授課方式考核方式考試（）；考查（V）

其它（）

課程教學(xué)

32學(xué)時(shí)學(xué)分?jǐn)?shù)2學(xué)分

總學(xué)時(shí)數(shù)

作謝家貴、馬西安電子科技

教材名稱系統(tǒng)工程出版社

者悅大學(xué)出版社

出版

書號978-7-5606-6788-12023.3（2023.4重?。?/p>

時(shí)間

班級課程名稱系統(tǒng)工程

授課教師授課課時(shí)4

學(xué)習(xí)課題系統(tǒng)工程概述

(1)了解系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展;

(2)理解系統(tǒng)的含義、特征以及分類；

(3)理解系統(tǒng)要素及其作用關(guān)系；

教學(xué)基本

要求

(4)理解系統(tǒng)工程的含義、基礎(chǔ)理論；

(5)了解系統(tǒng)工程的核心內(nèi)容；

(6)掌握霍爾三維結(jié)構(gòu)方法論。

(1)系統(tǒng)的含義、特征；

教學(xué)重點(diǎn)、(2)系統(tǒng)工程的含義；

難點(diǎn)(3)系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)理論；

(4)霍爾三維結(jié)構(gòu)方法論。

教學(xué)方法、手

案例導(dǎo)入法、講授法、小組討論法

段

教學(xué)過程設(shè)計(jì)導(dǎo)入——專題講解——問題分析討論——練習(xí)——?dú)w納總結(jié)

參考案例來自教材、相關(guān)參考書

教具、教材教學(xué)課件PPT、教學(xué)錄像片

教師學(xué)期授課教案

教

學(xué)時(shí)間

方分配

授課提綱及重難點(diǎn)分析

法及旁

設(shè)注

計(jì)

1.案例引入&

10mi

n

任務(wù)一系統(tǒng)的認(rèn)識

一、系統(tǒng)科學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展

作為人類知識總體系的一部分，系統(tǒng)工程直接用于改造客觀世界的實(shí)

踐活動，用于解決實(shí)際問題。國內(nèi)外系統(tǒng)工程的思想方法和實(shí)際應(yīng)用源遠(yuǎn)

流長，最早可以追溯到遠(yuǎn)古時(shí)代，在我國系統(tǒng)工程發(fā)展的歷史長河中更是

形成了萬里長城和都江堰等一系列偉大成就。近代以來，隨著工業(yè)、國防

和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各類復(fù)雜的大系統(tǒng)以及巨系統(tǒng)不斷增多，系統(tǒng)工程這

門綜合性交叉學(xué)科更是得到了全面、迅速的發(fā)展。

系統(tǒng)工程是一門方法性學(xué)科，主要研究如何建立系統(tǒng)、進(jìn)行系統(tǒng)分析

和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的目的和功能所必需的各種思想、技術(shù)方&

法和理論。

60mi

隨著近代工業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了許多規(guī)模龐大、

構(gòu)造復(fù)雜、影響因素眾多的大系統(tǒng)(如鋼鐵、石油、化工、機(jī)械制造等生

n

產(chǎn)系統(tǒng)，電力系統(tǒng)，交通運(yùn)輸系統(tǒng)，通信情報(bào)系統(tǒng)和軍事指揮系統(tǒng)等)，

這些大系統(tǒng)往往是多級分層決策的多輸入多輸出系統(tǒng)，系統(tǒng)輸入的信息絕

大多數(shù)是隨機(jī)的，并且這些系統(tǒng)往往需要同時(shí)具有控制功能和管理功能，

即這些系統(tǒng)是能夠完成多種功能的人機(jī)系統(tǒng)、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和環(huán)境生態(tài)系

統(tǒng)等。因此，系統(tǒng)工程作為一門綜合性的交叉學(xué)科，在國內(nèi)外都有了較大

發(fā)展。

二、系統(tǒng)的含義

系統(tǒng)(system)一詞源于拉丁文，表示群體、集合等。本書中引用錢學(xué)

森對系統(tǒng)的定義：系統(tǒng)是由相互作用而又相互依賴的若干組成部分結(jié)合的

具有特定功能的有機(jī)整體3該定義指出了系統(tǒng)的三個(gè)基本屬性，它們是不同

系統(tǒng)的共同屬性。

第;系統(tǒng)是由兩個(gè)以上要素組成的整體。要素是構(gòu)成系統(tǒng)的最基本部

分,沒有要素就無法構(gòu)成系統(tǒng),單個(gè)要素也無法構(gòu)成系統(tǒng)。

第二，系統(tǒng)的諸要素之間、要素與整體之間以及整體與環(huán)境之間存在著

一定的有機(jī)聯(lián)系。若系統(tǒng)的諸要素之間沒有任何聯(lián)系和作用，則不能稱其為

系統(tǒng)。

第三,系統(tǒng)要素之間的聯(lián)系與相互作用，使系統(tǒng)作為一個(gè)整體具有特定

的功能或效能,這是各要素個(gè)體所不具備的功能v

（一）邊界

邊界是指人們在認(rèn)識事物時(shí)對所要認(rèn)識問題劃出的一個(gè)范圍。為了對

問題進(jìn)行有效的思考和控制，人們通常要將問題從無限的聯(lián)系中割離出來,

形成一個(gè)與人類能力相匹配的范圍。邊界是在思考問題時(shí)產(chǎn)生的，對于不

同的思考者來說，同一問題可能呈現(xiàn)不同的邊界。

（二）串聯(lián)

串聯(lián)是指人們在同一時(shí)間只能考慮一個(gè)方面的問題,這一特征體現(xiàn)了

人類思維的局限性，思想的串聯(lián)給我們思考整體與聯(lián)系帶來了很大困難，

但更強(qiáng)調(diào)了聯(lián)系與整體觀念的必要性。

（三）整合

整合也稱集成或綜合，是指將在不同時(shí)間思考的問題聯(lián)系起來進(jìn)行考

慮。這是人腦具備的基本功能之一。例如，通過將某零件的三個(gè)平面視圖

聯(lián)系起來，可以整合得出該零件的立體圖形。系統(tǒng)思維的訓(xùn)練實(shí)際上就是

要強(qiáng)化整合能力。

三、系統(tǒng)的特征

系統(tǒng)的特征主要是指系統(tǒng)在一般意義上的木質(zhì)特性.介紹系統(tǒng)的本質(zhì)

特性有助于讀者進(jìn)一步理解系統(tǒng)的概念。一般系統(tǒng)所具有的特征主要表現(xiàn)

為系統(tǒng)的集合性、整體性、相關(guān)性、層次性、目的性和環(huán)境適應(yīng)性等六個(gè)

方面。

（一）集合性

將具有某種屬性的一些對象看作一個(gè)整體，就形成了一個(gè)集合。集合

里的各個(gè)對象稱為集合的要素。系統(tǒng)的集合性表明，系統(tǒng)是由兩個(gè)或兩個(gè)

以上可以互相區(qū)別的要素所組成的。

（二）整體性

系統(tǒng)的整體性可以直觀地理解為系統(tǒng)是一個(gè)整體的對外聯(lián)系的單元，

系統(tǒng)內(nèi)部的各組成要素只有在整體中才具有意義。

（三）相關(guān)性

相關(guān)性是指組成系統(tǒng)的各要素之間是相互聯(lián)系、相互作用的。

它用來說明這些要素之間的特定關(guān)系。如果各基本要素只是彼此孤土地堆

積在一起，相互之間沒有任何聯(lián)系或相互作用，則構(gòu)不成系統(tǒng)。

（四）層次性

物質(zhì)運(yùn)動總是以特殊的時(shí)空來表現(xiàn)的，而時(shí)空是有層次的。系統(tǒng)作為

一個(gè)相互作用的諸要素的總體，可以分解為一系列子系統(tǒng)，子系統(tǒng)還可進(jìn)

一步分解為更低一級的子系統(tǒng)，并存在一定的層次結(jié)構(gòu)：這是系統(tǒng)時(shí)空結(jié)

構(gòu)的特定形式。

（五）目的性

通常系統(tǒng)都具有某種目的。要達(dá)到某種既定的目的，系統(tǒng)就必須具有

一定的功能。系統(tǒng)的目的和功能正是一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)區(qū)別的標(biāo)志。

系統(tǒng)的bl的性在行為層次上指一定范圍內(nèi)的輸入可能產(chǎn)生相同的輸出，

如穩(wěn)壓器。

（六）環(huán)境適應(yīng)性

任何一個(gè)系統(tǒng)都存在于一定的外部環(huán)境之中。系統(tǒng)是作為一個(gè)整體與

外部環(huán)境發(fā)生聯(lián)系和作用的。在這個(gè)聯(lián)系和作用的過程中，系統(tǒng)必然要與

外界環(huán)境產(chǎn)生物質(zhì)的、能量的和信息的交換V

四、系統(tǒng)的分類

由系統(tǒng)的概念可知，系統(tǒng)是非常普遍的，不同的系統(tǒng)可以不同的形態(tài)

存在。根據(jù)系統(tǒng)形成的原因、系統(tǒng)的存在方式等，可以對系統(tǒng)進(jìn)行多種分

類。下面介紹兒種常見的系統(tǒng)分類。

（一）自然系統(tǒng)與人造系統(tǒng)

按照系統(tǒng)形成的原因，系統(tǒng)可分為自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)。自然系統(tǒng)是

由自然過程產(chǎn)生的系統(tǒng)。這類系統(tǒng)是以自然物為要素所形成的系統(tǒng)，如海

洋系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、太陽系等。人造系統(tǒng)則是人們將有關(guān)元素按其屬性和

相互關(guān)系組合而成的系統(tǒng)，或者說是對自然要素加以人工利用所形成的系

統(tǒng)。例如，人類通過對自然物質(zhì)進(jìn)行加工和利用，構(gòu)造出各種工程系統(tǒng)、

運(yùn)輸系統(tǒng)等。

區(qū)分自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)有助于提示人們在認(rèn)識不同系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該有不

同的切入點(diǎn)。人造系統(tǒng)主要是為了實(shí)現(xiàn)某種特定功能而創(chuàng)造的系統(tǒng)，因此

它是功能需求的產(chǎn)物，而自然系統(tǒng)并不是人類功能需求的產(chǎn)物。

（二）實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

按照系統(tǒng)的存在方式，系統(tǒng)可分為實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)。凡是以礦物、

生物、機(jī)械等有物理意義的實(shí)體為構(gòu)成要素的系統(tǒng)稱為實(shí)體系統(tǒng)。凡是由

概念、原理、力法、制度、程序等不具備物理屬性的非實(shí)體物質(zhì)所構(gòu)成的

系統(tǒng)稱為概念系統(tǒng)。例如，太陽系是一個(gè)實(shí)體系統(tǒng)，而人們對太陽系的描

述則是一個(gè)概念系統(tǒng)，管理系統(tǒng)、社會系統(tǒng)也屬于概念系統(tǒng)。

在實(shí)際生活中，實(shí)體系統(tǒng)和概念系統(tǒng)在多數(shù)情況下是結(jié)合在一起的。

實(shí)體系統(tǒng)是概念系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ),而概念有時(shí)需要以實(shí)體為載體反映出來,

概念系統(tǒng)往往是實(shí)體系統(tǒng)的抽象和簡化。人造系統(tǒng)中一般先有概念系統(tǒng)，

再有實(shí)體系統(tǒng)。

（三）動態(tài)系統(tǒng)和靜態(tài)系統(tǒng)

按系統(tǒng)的形態(tài)是否隨時(shí)間而變化，系統(tǒng)可分為動態(tài)系統(tǒng)和靜態(tài)系統(tǒng)。

隨時(shí)間而變化的系統(tǒng)是動態(tài)系統(tǒng)；系統(tǒng)行為、狀態(tài)與時(shí)間無關(guān)的是靜態(tài)系

統(tǒng)，即處于穩(wěn)定狀態(tài)的系統(tǒng)。例如，江河上的一座橋梁可以看作一個(gè)靜態(tài)

系統(tǒng)，其構(gòu)成要素及其關(guān)聯(lián)不隨時(shí)間而變化。但是，從嚴(yán)格意義上來說，

實(shí)體系統(tǒng)中是不存在靜態(tài)系統(tǒng)的，因?yàn)槿魏蜗到y(tǒng)都有其壽命周期。

（四）封汛系統(tǒng)和開放系統(tǒng)

按系統(tǒng)是否與外界環(huán)境有物質(zhì)、能量或信息的交換，系統(tǒng)可分為封閉

系統(tǒng)和開放系統(tǒng)。封閉系統(tǒng)是指與外界環(huán)境不發(fā)生任何形式交換的系統(tǒng)。

它既不向外界環(huán)境輸出，也不從外界環(huán)境輸入。開放系統(tǒng)是指與環(huán)境有相

互關(guān)聯(lián)，能從外界環(huán)境得到輸入，并向外界環(huán)境產(chǎn)生輸出的系統(tǒng)。一個(gè)系

統(tǒng)如果不是開放系統(tǒng)，就是封閉系統(tǒng)，二者必居其一。大部分人造系統(tǒng)屬

于開放系統(tǒng)，如社會系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。研究開放系統(tǒng)的意義在于可以通過

系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系來研究系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及演變特征。

五、系統(tǒng)要素及其作用關(guān)系

（一）系統(tǒng)要素的描述

系統(tǒng)要素是構(gòu)成系統(tǒng)的具有一定獨(dú)立性的組成單元，進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分

析時(shí)，可給予每個(gè)要素一個(gè)特定的名稱或代號。由于系統(tǒng)是有層次的，因

此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也具有層次性，這種層次性體現(xiàn)為系統(tǒng)要素的時(shí)空聯(lián)系方式。

（二）要素之間的關(guān)聯(lián)及描述

要素之間的關(guān)聯(lián)是指要素之間的相互聯(lián)系或作用。按照不同的分類標(biāo)

準(zhǔn)，關(guān)聯(lián)可劃分為不同的類型。例如，按照要素之間關(guān)系明確與否，關(guān)聯(lián)

可劃分為下面三種：

（1）確定性關(guān)聯(lián)。確定性關(guān)聯(lián)中，要素之間的關(guān)聯(lián)是受確定的規(guī)律支

配的。

（2）不確定性關(guān)聯(lián)。不確定性關(guān)聯(lián)中，要素之間是遁機(jī)，如統(tǒng)計(jì)學(xué)中

所揭示的關(guān)聯(lián)大多屬于這一類。

（3）確定性關(guān)聯(lián)與不確定性關(guān)聯(lián)的混合。

對要素之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行描述，本質(zhì)上就是建立模型.而每種描述關(guān)

聯(lián)的方法都多少存在著局限性。?般而言，我們按照因果關(guān)系、過程順序

或職能結(jié)構(gòu)的方式對關(guān)聯(lián)進(jìn)行簡單描述。因果描述就是艱據(jù)人們對因果的

思考結(jié)果畫出要素之間的關(guān)聯(lián)。

（三）系統(tǒng)要素的作用關(guān)系

描述要素之間的關(guān)系對，通常以要素某種狀態(tài)變化對其他要素狀態(tài)變

化的影響作為基本出發(fā)點(diǎn)，先分析由兩個(gè)要素構(gòu)成的最簡單的系統(tǒng)。例如,

某系統(tǒng)由S1和S2兩個(gè)要素構(gòu)成，兩要素間的作用關(guān)系有三種類型。

（四）系統(tǒng)要素的沖突與集成

根據(jù)系統(tǒng)的定義，組成系統(tǒng)的各要素之間存在著有雙聯(lián)系，這種聯(lián)系

實(shí)際上就是要素之間沖突與協(xié)同的綜合表現(xiàn)。

協(xié)同是以沖突為前提的，沖突推動著系統(tǒng)向協(xié)同、集成的方向發(fā)展。

系統(tǒng)中不同的要素具有各自的FI標(biāo)，這些不同要素的FI標(biāo)之間可能存在相

互矛盾、相互沖突的地方。比如，物流系統(tǒng)中運(yùn)輸要素與倉儲要素的目標(biāo)

就存在沖突，要想少批次、多批量地運(yùn)輸以降低運(yùn)輸成本，必定會導(dǎo)致庫

存增加，從而使得倉儲成本增加，如果想要分別降低運(yùn)輸成本和倉儲成本,

這顯然是沖突的。認(rèn)識系統(tǒng)內(nèi)部要素目標(biāo)之間的沖突現(xiàn)象，有助于尋找要

素間協(xié)調(diào)的方法，以便使系統(tǒng)的總體目標(biāo)最優(yōu)化。

任務(wù)二系統(tǒng)工程的認(rèn)識

一、系統(tǒng)工程的含義

系統(tǒng)工程（SystemEngineering）是以研究大型復(fù)雜的人造系統(tǒng)和復(fù)約

合系統(tǒng)為對象的一門交叉科學(xué)，對數(shù)學(xué)要求高，離不開計(jì)算機(jī)。系統(tǒng)工程

既是一個(gè)技術(shù)過程，又是一個(gè)管理過程，它的定義有很多種，錢學(xué)森教授50mi

說它是一種科學(xué)方法，美國學(xué)者說它是一門科學(xué)，還有人說它是一門特殊

工程學(xué)，但大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為它是一種管理技術(shù)。

系統(tǒng)工程的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下5個(gè)方面：

（1）研究對象是工程系統(tǒng)；

（2）研究目標(biāo)是讓系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)；

（3）系統(tǒng)工程學(xué)是工業(yè)工程學(xué)的發(fā)展，應(yīng)用廣泛，而工業(yè)工程學(xué)只適

用于中小規(guī)模；

（4）是橫跨許多技術(shù)的交叉科學(xué)；

（5）對數(shù)學(xué)要求高，離不開計(jì)算機(jī)。

系統(tǒng)工程解決系統(tǒng)問題的總體思路如下：

（1）確定一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)；

（2）確定達(dá)到目標(biāo)需要的資源與條件；

（3）確定可達(dá)到目標(biāo)的備選方案；

（4）對各個(gè)方案在達(dá)到目標(biāo)與所需資源、條件等方面進(jìn)行綜合分析與

評估；

（5）根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，判別各個(gè)方案優(yōu)劣的次序；

（6）選擇最終實(shí)施的方案。

（一）典型定義

從學(xué)科發(fā)展和學(xué)術(shù)研究的角度看，系統(tǒng)工程是一門新興的交叉學(xué)科，

尚處于發(fā)展階段，至今還沒有統(tǒng)一的定義。國內(nèi)外許多知名學(xué)者對系統(tǒng)工

程進(jìn)行了定義和內(nèi)涵解釋，下面列舉幾個(gè)有代表性的解釋，以幫助我們更

好地認(rèn)識和理解系統(tǒng)工程，

系統(tǒng)分析是以系統(tǒng)思想為基礎(chǔ)的，其內(nèi)容龐大，尤其是復(fù)雜的大系統(tǒng)

通常會受到社會、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素的影響，對這類系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)分析時(shí)往

往夾雜著決策者個(gè)人的價(jià)值觀和主觀判斷，因此，從方法論的角度看，系

統(tǒng)分析不僅需要計(jì)算，還需要依賴直觀和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷?？梢哉f，系統(tǒng)分

析的方法既有科學(xué)性，又具有某種藝術(shù)性。

綜上所述，系統(tǒng)工程是以研究大型復(fù)雜的人造系統(tǒng)和更合系統(tǒng)為對象

的一門交叉科學(xué)，它既是一個(gè)技術(shù)過程，乂是一個(gè)管理過程。它把自然科

學(xué)和社會科學(xué)中的某些思想、理論、方法、策略和手段艱據(jù)總體協(xié)調(diào)的需

要有機(jī)地聯(lián)系起來，應(yīng)用定量分析和定性分析相結(jié)合的方法以及計(jì)算機(jī)等

技術(shù)工具，對系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息交換、反債控制等功能進(jìn)

行分析、設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體目標(biāo)的最優(yōu)化。因此，系

統(tǒng)工程是一門現(xiàn)代化的組織管理技術(shù)，是特殊的工程技術(shù)，是跨越許多學(xué)

科的邊緣科學(xué)。

（二）系統(tǒng)工程與其他工程的區(qū)別

工程的類型多種多樣，有以硬件為主的工程，如機(jī)械工程、電子工程、

水利工程等，也有以流程重:組和以軟件為主的工程，如軟件工程、物流工

程等。系統(tǒng)工程與機(jī)械工程、電子工程、水利工程等有很大差異。機(jī)械工

程、電子工程、水利工程等都有其特定的工程物質(zhì)對象：而系統(tǒng)工程則不

然，任何一種物質(zhì)系統(tǒng)都能成為它的研究對象，而且不只限于物質(zhì)系統(tǒng)，

還包括自然系統(tǒng)、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、經(jīng)營管理系統(tǒng)、軍事指揮系統(tǒng)等。我們

經(jīng)常會在“系統(tǒng)工程”前面加上一個(gè)領(lǐng)域限定詞，從而形成了不同的系統(tǒng)

工程應(yīng)用分支。

系統(tǒng)工程常見的應(yīng)用分支包括：

（1）社會系統(tǒng)工程：組織管理整個(gè)社會活動的工程技術(shù)，其研究對象

是整個(gè)社會。

（2）宏觀經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)工程：運(yùn)用系統(tǒng)分析方法研究宏觀經(jīng)濟(jì)問題，如

經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略、國民經(jīng)濟(jì)宏觀調(diào)控、宏觀經(jīng)濟(jì)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)政策、

投入產(chǎn)出分析、物價(jià)系統(tǒng)分析、投資決策分析、綜合國力分析、稅率與匯

率分析?、貨幣需求建模與頂測、世界經(jīng)濟(jì)模型等。

（3）區(qū)域規(guī)劃系統(tǒng)工程:運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略、

區(qū)域綜合發(fā)展規(guī)劃、區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)政策、區(qū)域資源優(yōu)化配置、城鎮(zhèn)

布局和發(fā)展規(guī)劃、區(qū)域投資規(guī)劃、地區(qū)之間的分工與協(xié)作、區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)

發(fā)展等。

（4）環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)工程：應(yīng)用系統(tǒng)分析方法研究大氣生態(tài)系統(tǒng)、淡水

生態(tài)系統(tǒng)，大地生態(tài)系統(tǒng)，森林與生物生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)

測系統(tǒng)、環(huán)境計(jì)量預(yù)測模型等。

（5）交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程：應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法分析和解決交通

運(yùn)輸復(fù)雜系統(tǒng)中的問題，如綜合運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和規(guī)劃、各種運(yùn)輸方式的

規(guī)劃及調(diào)度、運(yùn)費(fèi)定價(jià)、綜合運(yùn)輸優(yōu)化模型以及交通運(yùn)輸系統(tǒng)的動力學(xué)分

析、城市公共交通系統(tǒng)分析等問題。

（6）農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程：應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法研究農(nóng)業(yè)問題，如農(nóng)

業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)綜合規(guī)劃、農(nóng)業(yè)政策分析、農(nóng)業(yè)投資規(guī)

劃、農(nóng)產(chǎn)品需求預(yù)測、農(nóng)作物合理布局、立體農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、農(nóng)業(yè)服務(wù)系

統(tǒng)綜合規(guī)劃、農(nóng)業(yè)多目標(biāo)決策方法以及農(nóng)戶家庭經(jīng)濟(jì)模式等問題。

（7）軍事系統(tǒng)工程：研究國防戰(zhàn)略、作戰(zhàn)模擬、情報(bào)通信與指揮、參

謀、武器裝備發(fā)展規(guī)劃、一體化后勤保障、國防經(jīng)濟(jì)學(xué)與軍事運(yùn)籌學(xué)等問

題。

（8）工業(yè)及企業(yè)系統(tǒng)工程：以現(xiàn)代工業(yè)和企業(yè)為研究對象，研究其發(fā)

展中的問題，如市場分析與預(yù)測、新產(chǎn)品研究與開發(fā)、企業(yè)重組、生產(chǎn)計(jì)

劃與調(diào)度、質(zhì)量保障、信息管理、企業(yè)發(fā)展與競爭戰(zhàn)略、企業(yè)決策與決策

支持、企業(yè)競爭力分析等，

此外，還有人口系統(tǒng)工程、能源系統(tǒng)工程、水資源系統(tǒng)工程等。另外,

由于系統(tǒng)方法向管理領(lǐng)域的滲透，有些管理方法雖然沒有冠上”系統(tǒng)工

程”的名稱，但其本質(zhì)是系統(tǒng)思想的管理方法的體現(xiàn)，如項(xiàng)目管理，也可

認(rèn)為其屬于廣義的系統(tǒng)工程。

系統(tǒng)工程處理的對象主要是信息，因此，有此學(xué)者認(rèn)為系統(tǒng)工程是一

門軟科學(xué)。系統(tǒng)工程在自然科學(xué)與社會科學(xué)之間架設(shè)了一座溝通的橋梁。

利用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過系統(tǒng)工程，為社會科學(xué)研究增加了

極為有用的定量方法、模型方法、模擬實(shí)驗(yàn)方法和優(yōu)化方法。系統(tǒng)工程也

為從事自然科學(xué)的工程技術(shù)人員和從事社會科學(xué)的研究人員的相互合作開

辟了廣闊的道路。

二、系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)理論

（一）一般系統(tǒng)論

一般系統(tǒng)論（GoneralSystcmTheory）是通過對各種不同系統(tǒng)進(jìn)行科

學(xué)理論研究而形成的適用于一切種類系統(tǒng)的學(xué)說，主要創(chuàng)始人是美國的理

論生物學(xué)家LV.貝塔朗姆。

一般系統(tǒng)論的基本觀點(diǎn)是重視系統(tǒng)的整體性、系統(tǒng)的開放性、系統(tǒng)的

動態(tài)相關(guān)性、系統(tǒng)的多級遞階性和系統(tǒng)的有序性。

（二）大系統(tǒng)論

大系統(tǒng)一般是規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、環(huán)節(jié)多或?qū)哟屋^多、FI標(biāo)多樣、

影響因素眾多、關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜并常具有隨機(jī)性質(zhì)的系統(tǒng)，如經(jīng)濟(jì)計(jì)劃管理

系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)開發(fā)系統(tǒng)等。大系統(tǒng)歸納起來有如下六個(gè)特征:

（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大且復(fù):雜。

（2）信息復(fù)雜。

（3）計(jì)算復(fù)雜，工作量大。

（4）采用分散化控制。

（5）多目標(biāo)。

（6）在大系統(tǒng)里人的因素、經(jīng)濟(jì)因素越來越多。

（三）協(xié)同論

1973年，德國的赫爾曼.哈肯提出了協(xié)同學(xué)理論（synergetics）（簡

稱協(xié)同論），認(rèn)為不同系統(tǒng)之間存在著各要素的協(xié)同行為，這種協(xié)同作用

超越各要素自身的單獨(dú)作用，從而形成了整個(gè)系統(tǒng)的統(tǒng)一作用和聯(lián)合作用。

協(xié)同作用是形成系統(tǒng)有序結(jié)構(gòu)的內(nèi)部作用力，通過這種年用，系統(tǒng)能夠自

動產(chǎn)生時(shí)間上、空間上或功能上的有序結(jié)構(gòu)。

協(xié)同論的核心是自組織理論，即復(fù)雜大系統(tǒng)在演變過程中通過內(nèi)部諸

要素的自動協(xié)同來達(dá)到宏觀有序的狀態(tài)。協(xié)同論在發(fā)展進(jìn)程中推動了系統(tǒng)

工程的發(fā)展，成為系統(tǒng)科學(xué)重要的理論基礎(chǔ)。

（四）耗散結(jié)構(gòu)理論

耗散結(jié)構(gòu)（Dissipativestructure）理論由比利時(shí)學(xué)者L普利高津

提出，他認(rèn)為一個(gè)開放的系統(tǒng)在遠(yuǎn)離平衡的情況下，通過不斷與外界交換

能量、物質(zhì)和信息，當(dāng)發(fā)生某些特殊事物糯合，達(dá)到一定的閾值時(shí)，就會

突然以新的方式組織起來，產(chǎn)生新的質(zhì)變，從原來混沛無序的混亂狀態(tài)轉(zhuǎn)

變?yōu)樵跁r(shí)空上或功能上穩(wěn)定的有序狀態(tài)。耗散結(jié)構(gòu)理論為貝塔朗菲的“一

般系統(tǒng)論”的有序結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提供了嚴(yán)密的理論根據(jù)。

（五）經(jīng)濟(jì)控制論

經(jīng)濟(jì)控制論是應(yīng)用現(xiàn)代控制論的科學(xué)方法分析經(jīng)濟(jì)控制過程的學(xué)科。

20世紀(jì)60年代初期控制論開始應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。1965年，美國哈佛大學(xué)

的經(jīng)濟(jì)教授R.多貝爾和控制論教授何統(tǒng)填首次合作利用控制論建立經(jīng)濟(jì)

模型。1966年該校經(jīng)濟(jì)系的L.泰勒和D.肯德里克教授應(yīng)用控制理論中的

共扼梯度法制訂了當(dāng)時(shí)韓國的最優(yōu)經(jīng)濟(jì)計(jì)劃模型。該理論為貝塔朗菲的

“一般系統(tǒng)論”的有序結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提供了嚴(yán)密的理論根據(jù)。此后，控制理

論在微觀經(jīng)濟(jì)和宏觀經(jīng)濟(jì)方面都得到了廣泛的應(yīng)用。

（六）運(yùn)籌學(xué)

運(yùn)籌學(xué)主要運(yùn)用模型化的方法，按提出的預(yù)期目標(biāo)，將一個(gè)」確定研

究范圍的現(xiàn)實(shí)問題中的主要因素及各種限制條件之間的因果關(guān)系、邏輯關(guān)

系建立數(shù)學(xué)模型，通過模型求解來尋求最優(yōu)方案。

運(yùn)籌學(xué)的分支主要有規(guī)劃論、庫存論、排隊(duì)論、對策論等。

（七）系統(tǒng)動力學(xué)理論

系統(tǒng)動力學(xué)理論是在總結(jié)運(yùn)籌學(xué)理論的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)社會系統(tǒng)管理

需要而發(fā)展的。其主要特征是不進(jìn)行抽象的數(shù)學(xué)假想，不單純追求最優(yōu)解,

而是以對系統(tǒng)實(shí)際觀測的數(shù)據(jù)為依據(jù)，建立動態(tài)仿真模型，通過計(jì)算機(jī)模

擬實(shí)驗(yàn)獲得系統(tǒng)行為的描述，達(dá)到改進(jìn)和完善系統(tǒng)的目的。

物流系統(tǒng)中可采用系統(tǒng)動力學(xué)理論研究分析系統(tǒng)與子系統(tǒng)以及不同子

系統(tǒng)間的發(fā)展變化趨勢、相互關(guān)系和相互影響。

三、系統(tǒng)工程的核心內(nèi)容

（一）系統(tǒng)工程的技術(shù)內(nèi)容

系統(tǒng)工程綜合工程技術(shù)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、社會科學(xué)、管理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科

學(xué)、計(jì)算技術(shù)等專業(yè)學(xué)科的內(nèi)容。它以多種專業(yè)學(xué)科技術(shù)為基礎(chǔ)，為研究

和發(fā)展其他學(xué)科提供共同的途徑。系統(tǒng)工程不是孤立地運(yùn)用各門學(xué)科的技

術(shù)內(nèi)容，而是把它們橫向聯(lián)系起來，綜合利用這些學(xué)科的基礎(chǔ)理論和方法,

形成的一個(gè)新的科學(xué)技術(shù)體系。系統(tǒng)工程所涉及的學(xué)科內(nèi)容極為廣泛，主

要的技術(shù)內(nèi)容有：

1.運(yùn)籌學(xué)

運(yùn)籌學(xué)是一門應(yīng)用學(xué)科，它研究的主要內(nèi)容是在既定條件下對系統(tǒng)進(jìn)

行全面規(guī)劃，用數(shù)量化方法（主要是數(shù)學(xué)模型）來尋求合理利用現(xiàn)有人力、

物力和財(cái)力的最優(yōu)工作方案的統(tǒng)籌規(guī)劃和有效運(yùn)用，以期用最少的費(fèi)用取

得最大的效果。

運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)的具體程序大致可歸納為五個(gè)步驟：

（1）收集資料，歸納問題。應(yīng)大量收集所要處理問題的現(xiàn)象和有關(guān)數(shù)

據(jù)資料，經(jīng)歸納提煉后，確定問題的性質(zhì)、特征和類別。

（2）建立相應(yīng)的模型。可用獲得的資料，建立各種相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。

（3）求解模型。有關(guān)運(yùn)籌學(xué)問題的求解，往往需要復(fù)雜的計(jì)算。目前，

由于高功能電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，已研制出多種軟件，可用于模型的求解

（4）檢驗(yàn)和評價(jià)模型的解。應(yīng)利用模型進(jìn)行判斷、預(yù)測，并對各種結(jié)

果進(jìn)行比較，以確定出最優(yōu)值（極值）。

（5）參考所獲得的最優(yōu)值，做出正確的決策。

可以看出，運(yùn)籌學(xué)是系統(tǒng)工程重要的技術(shù)內(nèi)容，它為系統(tǒng)工程的發(fā)展

和應(yīng)用奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)

概率論是研究大量偶然事件基本規(guī)律的學(xué)科，廣泛應(yīng)用概率型的描述。

數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)主要研究取得數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和整理數(shù)據(jù)的方法。

3.數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)

數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)是經(jīng)濟(jì)學(xué)中的一門新學(xué)科，它在馬克思主義經(jīng)濟(jì)理論的指

導(dǎo)下，在質(zhì)的分析的基礎(chǔ)上，利用數(shù)學(xué)方法和計(jì)算技術(shù)來研究社會主義經(jīng)

濟(jì)的數(shù)量、數(shù)量關(guān)系、數(shù)量變化及其規(guī)律性。這一學(xué)科的主要內(nèi)容有國民

經(jīng)濟(jì)最優(yōu)計(jì)劃和最優(yōu)管理、資源的最優(yōu)利用、遠(yuǎn)景規(guī)劃中的預(yù)測技術(shù)、儲

備問題的經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)分析、經(jīng)濟(jì)信息的組織管理和自動化體系的建立等。

4.技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)

技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)是?門跨自然科學(xué)和社會科學(xué)，同時(shí)包含研究技術(shù)與經(jīng)濟(jì)

兩個(gè)方面的交叉學(xué)科，它用經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)分析評價(jià)技術(shù)的問題，研究技術(shù)工

作的經(jīng)濟(jì)效益，它既要研究科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的客觀規(guī)律性，又要分析和評價(jià)

技術(shù)工作的經(jīng)濟(jì)效果，回答如何最有效地利用技術(shù)資源促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的問

題，從而實(shí)現(xiàn)技術(shù)上先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)上合理的最優(yōu)方案，為制訂技術(shù)政策、確

定技術(shù)措施和選擇技術(shù)方案提供科學(xué)的決策依據(jù)。

5.管理科學(xué)

管理科學(xué)是在20世紀(jì)初形成的。1911年，泰羅在總結(jié)了他幾十年的

管理經(jīng)驗(yàn)和泰羅制的有關(guān)管理理論的基礎(chǔ)上，出版了《科學(xué)管理原理》一

書，從而開創(chuàng)了“科學(xué)管理”的新階段?？茖W(xué)管理原理理論在20世紀(jì)初得

到了廣泛的傳播和應(yīng)用。

管理科學(xué)的形成促進(jìn)了系統(tǒng)工程的進(jìn)一步發(fā)展。系統(tǒng)工程思想和方法

在現(xiàn)代化管理中的具體運(yùn)用必須在管理科學(xué)的基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)，從而使管

理走向管理體制的合理化、經(jīng)營決策的科學(xué)化、管理方法的最優(yōu)化、管理

工具的現(xiàn)代化。

(二)系統(tǒng)工程的常用技術(shù)

1.模型化技術(shù)

所謂模型，是指由實(shí)體系統(tǒng)經(jīng)過變換而得到的一個(gè)映像，是對實(shí)體系

統(tǒng)的描述，模仿或抽象V模型化就是通過說明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和行為的數(shù)學(xué)方程

或物理形式表達(dá)實(shí)體系統(tǒng)的?種科學(xué)方法。模型建立的方法有直接分析法、

數(shù)據(jù)分析法和系統(tǒng)分析法。目前物流系統(tǒng)領(lǐng)域的主要模型有庫存模型、運(yùn)

輸模型、投入產(chǎn)出模型、選址模型等。

2.最優(yōu)化技術(shù)

所謂最優(yōu)化，就是在一定的約束條件下，找出使目標(biāo)函數(shù)最大或最小

的解。最優(yōu)化求解的方法稱為最優(yōu)化技術(shù)。物流系統(tǒng)的最優(yōu)化一般采用數(shù)

學(xué)模型方法進(jìn)行求解。物流系統(tǒng)的最優(yōu)化技術(shù)有庫存優(yōu)化策略、最短路徑

問題、最大流量問題、最小費(fèi)用問題等。

3.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是以數(shù)理統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)，以網(wǎng)絡(luò)分析為主要內(nèi)容，以計(jì)算機(jī)為

手段的現(xiàn)代化的計(jì)劃管理方法，包括以時(shí)間控制為主的計(jì)劃評審法

(Program/projectEvaluationandReviewTechnique,PERT)和

以成本控制為主的關(guān)鍵路線法(CriticalPathMethod,CPM)。比如

在物流系統(tǒng)中，通常利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌安排、合理規(guī)劃，使得生產(chǎn)流

通-消費(fèi)之間的物流實(shí)現(xiàn)平衡。

4.分解協(xié)調(diào)技術(shù)

在分析研究中，先分別對各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行局部優(yōu)化，再根據(jù)物流系統(tǒng)

的整體利益原則，不斷協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)間的相互關(guān)系，以得到總體費(fèi)用低、

效率高、服務(wù)好的最優(yōu)目標(biāo)。復(fù)雜的物流系統(tǒng)通?？梢园凑漳繕?biāo)關(guān)聯(lián)或

模型關(guān)聯(lián)進(jìn)行分解。例如，將企業(yè)物流系統(tǒng)的降低總庫存水平的目標(biāo)分解

為控制采購部門、生產(chǎn)車間、銷售部門等的庫存就是按目標(biāo)關(guān)聯(lián)分解，將

系統(tǒng)難以求解的數(shù)學(xué)模型分解為低階、低維、方便求解的子系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型

就是按照模型關(guān)聯(lián)分解。

5.仿真技術(shù)

仿真技術(shù)亦稱模擬技術(shù)，是指用系統(tǒng)模型結(jié)合實(shí)際或模擬的環(huán)境和條

件進(jìn)行研究分析或試驗(yàn)的技術(shù)方法。在物流系統(tǒng)中，進(jìn)行物流需求的預(yù)測，

特別是隨機(jī)性、敏感性較強(qiáng)的需求的預(yù)測時(shí)，因素涉及面較廣，難以用常

規(guī)預(yù)測模型或者常規(guī)求解辦法實(shí)施求解，采用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)比較方便。

任務(wù)三系統(tǒng)工程方法論

約

從本質(zhì)上講，系統(tǒng)工程是一項(xiàng)組織與管理系統(tǒng)的過程。盡管對于不同

的實(shí)際問題，可能采取不同的分析方法，但是系統(tǒng)工程解決問題的決策思

40mi

維過程是一致的，這個(gè)決策過程就是系統(tǒng)工程的方法論框架。實(shí)際上，決

策過程本身也可看作一個(gè)系統(tǒng)。那么，該系統(tǒng)工程由哪些要素組成？各要

素之間存在怎樣的關(guān)系？該系統(tǒng)工程具有什么樣的結(jié)構(gòu)？顯然，從任何單

一的角度都不可能完全揭示該系統(tǒng)的全貌，必須從多角度進(jìn)行觀察。本節(jié)

將通過介紹霍爾三維結(jié)構(gòu)方法論和軟系統(tǒng)方法論來揭示這一系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，

并通過三維結(jié)構(gòu)中邏輯維的解釋來說明系統(tǒng)工程決策思維過程。

一、霍爾三維結(jié)構(gòu)方法論

（一）霍爾三維結(jié)構(gòu)

1962年美國學(xué)者霍爾（Hall）提出了被稱為霍爾三維結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)工程

方法結(jié)構(gòu)。他從時(shí)間、邏輯、知識三個(gè)維度揭示出了系統(tǒng)工程的結(jié)構(gòu)，如

圖所示。

系

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霍爾三維結(jié)構(gòu)方法論的特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)明確目標(biāo)，核心內(nèi)容是模型化和定

量化。在20世紀(jì)60年代之前，系統(tǒng)工程主要用來尋求各種戰(zhàn)術(shù)問題的最

優(yōu)策略，或用來組織與管理大型工程建設(shè)項(xiàng)目，非常適合應(yīng)用霍爾的三維

結(jié)構(gòu)方法論。這類工程項(xiàng)目的任務(wù)一般比較明確，問題的結(jié)構(gòu)很清楚，屬

于結(jié)構(gòu)性問題，可以充分運(yùn)用自然科學(xué)和工程技術(shù)方面的知識和經(jīng)驗(yàn)來解

決，有的項(xiàng)目甚至可以進(jìn)行試驗(yàn)。這類問題大都應(yīng)用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述，

用優(yōu)化方法求出模型的最優(yōu)解。

（二）霍爾三維結(jié)構(gòu)的決策邏輯

邏輯維是霍爾三維結(jié)構(gòu)的核心，反映的是系統(tǒng)工程方法解決問題的決

策思維過程，也是人們通過大量成功的實(shí)踐總結(jié)出的解決系統(tǒng)問題的思路。

1.明確問題

用任何方法解決問題，首先要將問題恰當(dāng)?shù)乇硎龀鰜恚蕴峁┮粋€(gè)啟

動該方法的初始條件.比如，醫(yī)生治病分成診斷、治療兩個(gè)階段，要利用

病人一系列狀態(tài)所反映的信息來確定是什么病，即確診，也就是明確問題。

邏輯維中第一步“明確問題”就意味著行動方向的初步輪廓已形成，或建

立目標(biāo)的依據(jù)已充分。

2.確定目標(biāo)

目標(biāo)是指希望得到的結(jié)果。這一步是將問題定義具體化、將行動方向

轉(zhuǎn)化為行動目標(biāo)的過程。目標(biāo)是在對問題及其產(chǎn)生原因、內(nèi)外部環(huán)境、資

源約束等信息進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上由系統(tǒng)工程方法論形成的。目標(biāo)太籠統(tǒng)，

系統(tǒng)分析難度大；目標(biāo)太具體，又容易以偏概全。因此，系統(tǒng)工程人員需

要全面分析目標(biāo)的結(jié)構(gòu)層次，從而選擇合適的層次目標(biāo)。

3.系統(tǒng)綜合

系統(tǒng)綜合就是擬定實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可行方案，即按照問題的性質(zhì)以及總體

目標(biāo)要求，形成?組可供選擇的系統(tǒng)方案，方案中要明確所選系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

和相應(yīng)參數(shù)（如優(yōu)缺點(diǎn)、成木等）。在系統(tǒng)綜合時(shí)，最重:要的問題是自由

地提出設(shè)想，而不應(yīng)以任何理由加以控制。

4.系統(tǒng)分析

系統(tǒng)分析是指對已提出的備選方案的特征進(jìn)行比較研究，對方案執(zhí)行

的可.能結(jié)果進(jìn)行分析、預(yù)測和判斷。系統(tǒng)分析的內(nèi)容包不檢驗(yàn)方案是否符

合某個(gè)重要的單項(xiàng)指標(biāo)約束的允許性分析、可行性分析等v

5.系統(tǒng)評價(jià)

系統(tǒng)評價(jià)是根據(jù)各個(gè)方案在不同情景下的分析結(jié)果并結(jié)合其他資料所

獲得的結(jié)果，將各種方案進(jìn)行定性與定量相結(jié)合的綜合分析工通常，備選

方案在不同的評價(jià)指標(biāo)方面各有優(yōu)缺點(diǎn)，很難簡單地?cái)喽骋环桨附^對優(yōu)

于其他方案，這時(shí)就需要應(yīng)用綜合評價(jià)，既考察每一方案的利弊得失和效

益成本，同時(shí)還考慮各種有關(guān)的無形因素，如政治、經(jīng)濟(jì)、科技、環(huán)境等,

以獲得對所有可行方案的綜合評價(jià)和結(jié)論。

6.系統(tǒng)決策

系統(tǒng)決策是指決策者根據(jù)對可行方案的評價(jià)結(jié)果，再考慮自己的決策

偏好，最終選擇一個(gè)或少數(shù)方案予以試行。

7.方案實(shí)施

方案實(shí)施是將選定的方案加以貫徹和實(shí)施的過程。實(shí)施的過程中也可

能對方案進(jìn)行修正、完善甚至中斷執(zhí)行。應(yīng)用項(xiàng)目管理方法可實(shí)現(xiàn)對方案

實(shí)施過程的有效管理。

（三）案例分析

目前，中國水務(wù)市場正處于方興未艾的發(fā)展時(shí)期,特別是21世紀(jì)以來，

國外水務(wù)巨頭紛紛搶灘登箍，把我國作為其全球市場的重要部分來開拓。

我國城巾水務(wù)業(yè)外商投資項(xiàng)目主要以項(xiàng)目融資的方式出現(xiàn)，包括建造運(yùn)營_

移交模式（Build-Opermte-Transfer,BOT）、轉(zhuǎn)讓經(jīng)營轉(zhuǎn)讓模式

（Transfcr-Opcrate-Transfcr,BOT）、融資模式（public-private-

partnership,ppp）等。截至2008年底，我國境內(nèi)16家主要外資水務(wù)企

業(yè)在我國城市水務(wù)市場中共簽訂約100個(gè)水務(wù)項(xiàng)目，涉及北京、上海、天

津、重慶、深訓(xùn)、烏魯木齊、南昌、鄭州、成都、沈陽、蘭州、昆明等十

幾個(gè)城市。其中，從1994年至2008年，我國境內(nèi)6家最有影響力、最活

躍的外資水務(wù)企業(yè)分別為威立雅水務(wù)（前身為威望過環(huán)球水務(wù)公司）、中

法水務(wù)、中華煤氣、金州環(huán)境、匯津水務(wù)和美國西部水務(wù)。

1.BOT、TOT和PPP項(xiàng)目融資模式的霍爾三維結(jié)構(gòu)模型

BOT、TOT和PPP項(xiàng)目融資模式涉及面廣，參與部門多，操作程序復(fù)雜。

為了充分研究BOT、TOT和PPP項(xiàng)目融資模式，將現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)理論、觀點(diǎn)

和方法引入其中，運(yùn)用系統(tǒng)論思想，通過系統(tǒng)分析的方法，構(gòu)建霍爾三維

結(jié)構(gòu)模型，以解決其存在的問題，促進(jìn)其完善，推動現(xiàn)弋水務(wù)業(yè)項(xiàng)目的發(fā)

展，加快我國經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化建設(shè)。

1）時(shí)間維

2）邏輯維

3）知識維

綜上所述，我國城市水務(wù)業(yè)主要通過BOTsTOT和PPP融資模式吸引外

資，緩解了政府建設(shè)資金的不足，促進(jìn)了水務(wù)企業(yè)管理和生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步,

推動了水務(wù)市場的開放和水務(wù)管理體制、機(jī)制的改革。但是，外商投資BOT

與TOT模式只限于凈水處理廠和污水處理廠的生產(chǎn)管理，割裂了政府與管

網(wǎng)的業(yè)務(wù)聯(lián)系，實(shí)行單元服務(wù)不利于水務(wù)企業(yè)業(yè)務(wù)的統(tǒng)一經(jīng)營管理，不利

于引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)和管理技術(shù)。

二、軟系統(tǒng)方法論

從20世紀(jì)70年代開始，系統(tǒng)工程所面臨的問題出現(xiàn)了三個(gè)新的特點(diǎn)：

一是與人的關(guān)系越來越密切；二是與社會，政治、經(jīng)濟(jì)，生態(tài)等眾多復(fù)雜

的因素糾纏在一起，屬于非結(jié)構(gòu)性問題：二是問題本身的定義并不清楚，

難以用邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)模型進(jìn)行定量描述。國內(nèi)外不少系統(tǒng)工程學(xué)者對霍

爾的三維結(jié)構(gòu)方法論提出了修正意見，其中，英國蘭卡斯特大學(xué)切克蘭德

（p.checkland）提出的一種系統(tǒng)工程方法論受到了系統(tǒng)工程學(xué)界的重視。

（一）切克蘭德及其方法論

切克蘭德把霍爾的系統(tǒng)工程方法論稱為硬系統(tǒng)（HardSystem松

Methodology,HSM）方法論。他認(rèn)為完全按照解決工程問題的思路來解決

社會問題和軟科學(xué)問題會遇到很多困難。究竟何為最優(yōu)，由于人們的立場

利益各異，價(jià)值觀不同，因此很難取得致的看法，即問題是非結(jié)構(gòu)化的

對這類問題（即議題（Issue））,首先需要的是不同觀點(diǎn)的人們相互交流,

通過概念模型或意識模型的討論和分析后，通過進(jìn)一步認(rèn)識、不斷反債，

逐步弄清問題，對問題本身達(dá)成共識，方可得出滿意的匕行解因此，“可

行”“滿意”“非劣”的概念逐漸替代了“最優(yōu)”的概念。

切克蘭德根據(jù)以上思路提出了軟系統(tǒng)（SoftSystemsMethodology,

SSM）方法論。硬系統(tǒng)方法論的核心是優(yōu)化過程（解決問題方案的優(yōu)化），

與之相比，切克蘭德稱軟系統(tǒng)方法論的核心是一個(gè)學(xué)習(xí)過程。

（二）軟系統(tǒng)方法論的決策邏輯

切克蘭德的軟系統(tǒng)方法論的決策邏輯如下圖所示。切克蘭德的軟系統(tǒng)

方法論包含了兩種類型的活動：虛線以上是現(xiàn)實(shí)世界活動，指社會生活中

相互作用的人的行為，即人類活動系統(tǒng)；虛線以下是思維活動，包括問題

情景中的人的活動。

總之，軟系統(tǒng)方法論的核心不是“最優(yōu)化”，而是進(jìn)行“比較”，找

出可行、滿意的結(jié)果。“比較”這一過程要組織討論，聽取各方意見，進(jìn)

行多次反債，它是一個(gè)學(xué)習(xí)的過程。

軟系統(tǒng)方法論可以應(yīng)用于任何復(fù)雜的、組織化的情境和問題，并包含

大量的社會、政治以及人為活動因素。軟系統(tǒng)方法論在我國已用于?些比

較復(fù)雜的發(fā)展戰(zhàn)略問題，在進(jìn)行物流發(fā)展戰(zhàn)略問題的分圻時(shí)也可以采用這

樣的方法。軟系統(tǒng)方法論有不同于其他方法的特點(diǎn)，它強(qiáng)調(diào)問題情境而不

是有確定定義的問題，辨識解決問題活動中的多種角色，應(yīng)形成一套導(dǎo)出

問題和分析問題的標(biāo)準(zhǔn)。

1.教師總結(jié)a

2.課后練習(xí)題20mi

n

系統(tǒng)工程教案

課程信息

課程名稱系統(tǒng)工程授課專業(yè)交通運(yùn)輸類

必修課公共課（）；專業(yè)基礎(chǔ)課（）；專業(yè)課（J）；

課程類型

選修課限選課（）；任選課（）；專業(yè)拓展課（）

講授（V）；實(shí)踐課（V）；

授課方式考核方式考試（）；考查（V）

其它（）

課程教學(xué)

32學(xué)時(shí)學(xué)分?jǐn)?shù)2學(xué)分

總學(xué)時(shí)數(shù)

作謝家貴、馬西安電子科技

教材名稱系統(tǒng)工程出版社

者悅大學(xué)出版社

出版

書號978-7-5606-6788-12023.3（2023.4重?。?/p>

時(shí)間

班級課程名稱系統(tǒng)工程

授課教師授課課時(shí)4

學(xué)習(xí)課題系統(tǒng)分析

(1)理解系統(tǒng)分析的定義；

(2)理解系統(tǒng)的目的分析和結(jié)構(gòu)分析；

教學(xué)基本

(3)了解系統(tǒng)分析的原則及要點(diǎn)；

要求

(4)掌握系統(tǒng)分析的要素及步驟；

(5)了解系統(tǒng)分析的理論技術(shù)基礎(chǔ)及常用技術(shù)方法。

(1)系統(tǒng)分析的要素；

教學(xué)重點(diǎn)、

(2)系統(tǒng)分析的步驟；

難點(diǎn)

(3)系統(tǒng)分析的常用技術(shù)方法。

教學(xué)方法、手

案例導(dǎo)入法、講授法、小組討論法

段

教學(xué)過程設(shè)計(jì)導(dǎo)入——專題講解——問題分析討論——練習(xí)——?dú)w納總結(jié)

參考案例來自教材、相關(guān)參考書

教具、教材教學(xué)課件PPT、教學(xué)錄像片

教師學(xué)期授課教案

教

學(xué)時(shí)間

方分配

授課提綱及重難點(diǎn)分析

法及旁

設(shè)注

計(jì)

1.案例引入&

10mi

n

任務(wù)一系統(tǒng)的認(rèn)識

一、系統(tǒng)分析的定義

系統(tǒng)分析(SystemAnalysis)是指從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),對事物進(jìn)行分

析研究,尋找可能采取的方案，并通過分析對比，為達(dá)到預(yù)期目標(biāo)而選出最

優(yōu)方案。系統(tǒng)分析是?個(gè)有目的、有步驟的探索和分析過程。它是系統(tǒng)綜

合、優(yōu)化、決策及設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

系統(tǒng)分析的目的在于：通過對系統(tǒng)的分析，比較各種備選方案的費(fèi)用、

效益、功能、可靠性及其與環(huán)境的關(guān)系等各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),得出決策者進(jìn)

行決策時(shí)所需要的資料、信息，為最優(yōu)決策提供可靠依據(jù)。

系統(tǒng)分析的方法是采用系統(tǒng)的觀點(diǎn)和方法,用定性和定審的工具,對所&

研究的問題進(jìn)行系統(tǒng)目標(biāo)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和狀態(tài)的分析，提出各種可行方案，并

60mi

進(jìn)行比較、評價(jià)和協(xié)調(diào),幫助決策者對所要決策的問題逐步提高清晰度。因

此,系統(tǒng)分析是輔助領(lǐng)導(dǎo)者實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策的一種重要工具。

n

當(dāng)系統(tǒng)的內(nèi)外部環(huán)境發(fā)生改變，需要重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)或進(jìn)行系統(tǒng)的改造

時(shí),就需要進(jìn)行系統(tǒng)分析。

二、系統(tǒng)的目的分析

系統(tǒng)目的必須符合4項(xiàng)原則：技術(shù)上的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)上的合理性和有

效性、同其他系統(tǒng)的兼容性和協(xié)調(diào)性、對外部環(huán)境變化的適應(yīng)性。

系統(tǒng)目的分析的主要內(nèi)容包括系統(tǒng)目的的完備性分析、必要性分析和

可行性分析等。

(一)系統(tǒng)目的的完備性分析

系統(tǒng)目的的完備性分析是指提出的目的能否充分反映系統(tǒng)的多樣性和

系統(tǒng)本身所具有的層次性特點(diǎn)。

1.系統(tǒng)目的的多樣性

建立i個(gè)系統(tǒng)一般會提出多個(gè)目的。這些目的可能涉及不同的層次，

但即使在同一層次，也會有多個(gè)不同的目的。比如，城市交通路網(wǎng)系統(tǒng)，

既要求能改善公共交通環(huán)境，縮短車輛行駛時(shí)間，又要求方便商品流通和

居民購物，同時(shí)還要有利于城市環(huán)保，這些都屬于同一層次的多目的。

2.系統(tǒng)目的的層次性

系統(tǒng)本身具有層次性，下一層次的系統(tǒng)可以看作上一層系統(tǒng)的要素，

不同層次的系統(tǒng)只有不同的目的v一般來說，下一層次的系統(tǒng)目的是由上

?層次的系統(tǒng)目的決定的，而上一層次的系統(tǒng)目的是由下?層次的系統(tǒng)目

的來實(shí)現(xiàn)的，由此構(gòu)成系統(tǒng)的目的體系。

按照目的的適用范圍和適用時(shí)期，可將系統(tǒng)目的分為營運(yùn)目的、戰(zhàn)略

目的和基本目的三個(gè)層次，

1）營運(yùn)目的

2）戰(zhàn)略目的

3）基本目的

3.系統(tǒng)目的的沖突與解決方法

系統(tǒng)中各目標(biāo)之間的沖突普遍存在，因此不能忽視對系統(tǒng)目標(biāo)沖突的

分析。

那么，如何解決系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間的目標(biāo)沖突呢？答案是集成，它

是解決系統(tǒng)要素沖突的有效途徑。

（二）系統(tǒng)目的的興要性分析

新建一個(gè)系統(tǒng)或進(jìn)行系統(tǒng)的重組時(shí)，首先要對系統(tǒng)目的進(jìn)行必要性分

析。為制訂必要的目標(biāo)體系，可以先列出所有希望系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的目的和所有

希望避免發(fā)生的后果，再通過與相關(guān)決策者的共同討論，初步確定系統(tǒng)的

目的，并確保系統(tǒng)目的的邏輯合理性。對于初步提出的系統(tǒng)目的，對其含

義進(jìn)行具體界定，進(jìn)一步將這些目的轉(zhuǎn)化為有意義的目的，形成目的體系，

并且還要從價(jià)值的角度和邏輯的角度判斷目的體系的合理性與必要性。

一般來說，可從三方面分析系統(tǒng)目的的必要性：

（1）現(xiàn)有的系統(tǒng)是否出現(xiàn)了與客觀環(huán)境不適應(yīng)或與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展不適

應(yīng)的情況。政策環(huán)境和經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變化會使原有的系統(tǒng)在某些方面不再滿

足要求。比如，當(dāng)前環(huán)保法規(guī)對固體廢物、車輛尾氣排放等制訂了更加嚴(yán)

格的規(guī)定，這就要求流通加工、包裝、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)能適應(yīng)新的環(huán)保要求，

減少廢棄物和廢氣的排放量?？芍?復(fù)使用的包裝容器、綠色運(yùn)輸?shù)染褪沁m

應(yīng)新的環(huán)保要求的選擇方案。

（2）系統(tǒng)內(nèi)部的軟、硬件環(huán)境能否滿足新技術(shù)發(fā)展的要求。比如，條

碼技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展及其在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，可能會使

企業(yè)原有的信息系統(tǒng)過時(shí)，或與供應(yīng)鏈上的其他企業(yè)不兼容，這時(shí)就需要

提出新的系統(tǒng)目的。

（3）是否出現(xiàn)新的市場需求，或消費(fèi)者是否提出了全新的服務(wù)要求。

比如，隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，消費(fèi)者需要更高標(biāo)準(zhǔn)的增

值服務(wù)等，將產(chǎn)生新的市場需求，因而有必要建立新的服務(wù)供應(yīng)系統(tǒng)等。

（三）系統(tǒng)目的的可污性分析

系統(tǒng)目的的可行性分析包括系統(tǒng)目的的提出在理論上是否有充足的證

據(jù)，現(xiàn)實(shí)條件能否保證系統(tǒng)目的的實(shí)現(xiàn)。

1.理論依據(jù)的充分性

理論依據(jù)的充分性主要審查所提出的系統(tǒng)目的是否有科學(xué)的依據(jù)，是

否經(jīng)過充分的論證，是否與有關(guān)基礎(chǔ)理論相違背，是否與宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展政

策相適應(yīng)。總之，系統(tǒng)目的不能建立在空想的基礎(chǔ)上。

2.客觀條件的保證

客觀條件的保證主要分析、評價(jià)現(xiàn)有的技術(shù)水平、資金能力、資源條

件、人才條件、外部環(huán)境等能否保證系統(tǒng)目的的實(shí)現(xiàn)。

三、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析

進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析時(shí)，要先確定功能（功能結(jié)構(gòu)），再確定結(jié)構(gòu)（網(wǎng)

絡(luò)結(jié)構(gòu)）。

（一）功能結(jié)構(gòu)分析

1.系統(tǒng)功能的分類

一個(gè)系統(tǒng)往往能實(shí)現(xiàn)多種功能。其中，有些功能是人們所希望的，有

些則是不需要或暫時(shí)不需要的。根據(jù)人們對系統(tǒng)功能的主觀愿望，可以將

系統(tǒng)功能分成基本功能和剩余功能兩類。

1）基本功能

基本功能是指能實(shí)現(xiàn)人們預(yù)期目的的功能。例如，某種商品的基本功

能是其使用價(jià)值，電話的基本功能是傳送信息，企業(yè)系統(tǒng)的基本功能是創(chuàng)

造利潤。

2）剩余功能

剩余功能是相對于系統(tǒng)的基本功能而言的。系統(tǒng)功能中，除去基本功

能的其他功能都可以稱為剩余功能。因?yàn)橐粋€(gè)系統(tǒng)總有一些功能是尚未被

人認(rèn)識到的，所以可以認(rèn)為剩余功能總是存在的.我們有時(shí)會用副產(chǎn)品或

副作用來描述系統(tǒng)的剩余功能。

當(dāng)過分強(qiáng)調(diào)環(huán)境適應(yīng)性時(shí)，就可能形成剩余功能。例如，當(dāng)電冰箱的

工作電壓范圍設(shè)計(jì)得太寬時(shí)，可能導(dǎo)致電能的浪費(fèi)，這也是一種剩余功能。

2.系統(tǒng)功能的層次

系統(tǒng)功能具有層次性。系統(tǒng)總功能可以分解成不同層次的子功能，一

般情況下可以與系統(tǒng)目標(biāo)的層次分解同步進(jìn)行、相互關(guān)聯(lián)。系統(tǒng)功能的層

次分解形成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。

3.系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)分析的思路

系統(tǒng)的功能分析從尋找和識別制約因素開始，之后按步驟對結(jié)構(gòu)進(jìn)行

分析。

系統(tǒng)的整體功能常常會受到某些局部因素的制約。在系統(tǒng)的輸入、結(jié)

構(gòu)、環(huán)境等方面都可能存在這種制約因索。

1）外界輸入與環(huán)境因素的制約

2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的制約

（二）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析

為了實(shí)現(xiàn)或改進(jìn)系統(tǒng)的功能，需要對系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)溝進(jìn)行分析。人們

在觀察系統(tǒng)時(shí)，傾向于先明確系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)；而在建造系統(tǒng)或改造系統(tǒng)

時(shí)，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)則成為關(guān)注人們的焦點(diǎn)。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)際上就是圖論中的一個(gè)圖，其組成要素是點(diǎn)和線。比

如，下圖所示的物流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖表示的是一個(gè)產(chǎn)品從生產(chǎn)廠家到

客戶手中的物流過程。圖中，實(shí)線表示實(shí)物產(chǎn)品的流動，虛線代表信息的

流動。點(diǎn)是指流體在流動過程中的暫時(shí)停頓點(diǎn)（即暫時(shí)存儲點(diǎn)），包括企

業(yè)倉庫、車站、碼頭、貨場、物流中心、零售店等；線是指點(diǎn)與點(diǎn)之間的

聯(lián)系，兩個(gè)設(shè)施點(diǎn)之間的聯(lián)系是靠運(yùn)輸功能實(shí)現(xiàn)的，線也可體現(xiàn)為運(yùn)輸線

路、運(yùn)輸方式、運(yùn)輸量及運(yùn)輸成本的綜合。

信息擰制中心零僧店，客F

一~L_U中轉(zhuǎn)運(yùn)輸物漉中心/

儲運(yùn)中心

（三）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析的舉例

【例2-1］某產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)欲建立自己的面向全國市場的產(chǎn)品物流網(wǎng)

絡(luò)系統(tǒng)。系統(tǒng)應(yīng)該包括哪些部分？什么樣的結(jié)構(gòu)是最合理的？

求解過程：

要建立從工廠成品庫到零售店的物流系統(tǒng)，可以參照下圖所示的網(wǎng)絡(luò)

結(jié)構(gòu)形式。

物液中心

分銷中心

口成品舊

四、系統(tǒng)分析的原則及要點(diǎn)

（一）系統(tǒng)分析的原則

系統(tǒng)分析面對的是不確定的、變化的環(huán)境條件,需要對許多現(xiàn)實(shí)問題做

出假設(shè)，且系統(tǒng)分析會受到分析人員和決策人員價(jià)值觀及主觀因索的影

響，因此,在進(jìn)行系統(tǒng)分析時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：

（1）當(dāng)前利益與長遠(yuǎn)利益相結(jié)合。系統(tǒng)分析的目的就是要最終實(shí)現(xiàn)系

統(tǒng)的最優(yōu)化。而系統(tǒng)的最優(yōu)化既包含空間上的整體最優(yōu)，還包括時(shí)間上的

全過程最優(yōu)。

（2）局部利益服從總體利益。子系統(tǒng)局部效益最優(yōu)并不意味著總體系

統(tǒng)效益最優(yōu)。因此，在進(jìn)行系統(tǒng)分析時(shí)，必須把要解決的所有問題看作一

個(gè)總體，弄清系統(tǒng)各子系統(tǒng)的具體問題及其相互關(guān)系，并明確各局部問題

對整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。

（3）內(nèi)部因素與外部條件相結(jié)合。系統(tǒng)的內(nèi)部因素主要是系統(tǒng)的組成

要素、要素之間的關(guān)系、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能等，如企業(yè)的沒施設(shè)備能力、技

術(shù)水平、合作伙伴及客戶資源等。

（4）定性分析與定量分析相結(jié)合。定量分析是指以數(shù)學(xué)模型和指標(biāo)值

的計(jì)算為基礎(chǔ)進(jìn)行的分析和判斷。

（二）系統(tǒng)分析的要點(diǎn)

系統(tǒng)分析是為解決問題而收集信息、處理信息，從明確問題到形成決

策方案的一系列過程。系統(tǒng)分析初期面對的是含糊不清的問題，運(yùn)用邏輯

思維方法和5W1H提問法，可逐漸明確問題方向v

在進(jìn)行系統(tǒng)分析時(shí)要運(yùn)用邏輯推理，特別是探索系統(tǒng)分析的目標(biāo)時(shí)，

分析人員要追問一系列“為什么”，直到問題有了清楚的答案，知道應(yīng)當(dāng)

采取什么對策。

任務(wù)二系統(tǒng)分析的要素及步驟

一、系統(tǒng)分析的要素

根據(jù)系統(tǒng)分析的要點(diǎn)可知，系統(tǒng)分析的要素應(yīng)該包括系統(tǒng)目的、調(diào)查

和收集資料、備選方案、費(fèi)用和效益、系統(tǒng)模型、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)論等六個(gè)。

（一）系統(tǒng)目的

系統(tǒng)目的就是系統(tǒng)的目標(biāo)，確定目標(biāo)是系統(tǒng)分析的前提和基礎(chǔ)。目標(biāo)

是根據(jù)所要研究的問題來確定的，問題分析的關(guān)鍵是界定問題。

問題是現(xiàn)實(shí)情況與計(jì)劃目標(biāo)或理想狀態(tài)之間的差距。界定問題就是要

明確問題的木質(zhì)或特性、問題存在的范圍和影響程度、問題產(chǎn)生的時(shí)間和

環(huán)境、問題的癥狀和原因等。在界定問題時(shí)，要注意區(qū)別癥狀和問題，探

討問題原因時(shí)不能先入為主，同時(shí)要判別哪些是局部問題，哪些是整體問

題。

界定了問題以后，還不能立即確定目標(biāo)，因?yàn)檫@時(shí)的總體目標(biāo)（或稱

FI的）太抽象，需要將其進(jìn)行分解和具體化。在系統(tǒng)分析中常采用圖解方

約

式來描述目標(biāo)與目標(biāo)之間的相互關(guān)系，這種圖解方式稱為目標(biāo)樹，如卜圖

所示。

50mi

目的I

（二）調(diào)查和收集資料

在確定系統(tǒng)的目的后，就要確定系統(tǒng)研究的邊界，艱據(jù)系統(tǒng)研究的目

的和研究的邊界，著手調(diào)查有關(guān)的資料，掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)所涉及的各個(gè)方面

和各種問題，這項(xiàng)工作是進(jìn)行系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)。

（三）備選方案

在進(jìn)行系統(tǒng)分析時(shí)，必須有多種方案和手段。比如，在進(jìn)行加強(qiáng)鐵路

干線運(yùn)輸能力分析時(shí)，既可采取修建復(fù)線的方法，又可采取改變牽引動力

類型的技術(shù)手段。當(dāng)然，這些方法或手段不一定是互替的，或是同一效能

的。當(dāng)多種方案各有利弊時(shí)，要想確定最優(yōu)方案，就得進(jìn)行分析與比較。

對于復(fù)雜的系統(tǒng)，很難立即設(shè)計(jì)出包括細(xì)節(jié)在內(nèi)的備選方案，一般要

分成兩個(gè)步驟：第一步先提出輪廓設(shè)想，第二步進(jìn)行精確的設(shè)計(jì)、計(jì)算。

（1）輪廓設(shè)想是從不同的角度和途徑提出各種方案的構(gòu)想，為系統(tǒng)分

析人員提供盡可能多的思珞。這一步的關(guān)鍵問題在于發(fā)散思維，大膽創(chuàng)新。

（2）精確設(shè)計(jì)主要包括兩項(xiàng)工作:一是確定方案的細(xì)節(jié)；二是估計(jì)方

案的實(shí)施結(jié)果。方案細(xì)節(jié)主要包括物資條件、人力條件、運(yùn)輸條件、廠址

選擇、工藝選擇、工程費(fèi)用、投資效益、管理制度和工程進(jìn)展階段劃分等。

方案實(shí)施結(jié)果的估計(jì)要通過預(yù)測得出，預(yù)測是否準(zhǔn)確，既取決于過去的經(jīng)

驗(yàn)和資料是否豐富，還與所采用的預(yù)測技術(shù)有關(guān)。

（四）費(fèi)用和效益

這里的費(fèi)用是廣義的，包括失去的機(jī)會和所做出的犧牲。每一個(gè)系統(tǒng)、

每一個(gè)方案都需要大量的費(fèi)用，系統(tǒng)一旦運(yùn)行就會產(chǎn)生效益。為了對系統(tǒng)

進(jìn)行分析比較，必須采用一組互相聯(lián)系的可以比較的指標(biāo)進(jìn)行衡量，這一

組指標(biāo)叫作系統(tǒng)的指標(biāo)體系。不同的系統(tǒng)所采用的指標(biāo),本系不同。一般來

說，費(fèi)用少、效益