教育系统工程讲座.ppt

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1、教育系统工程讲座 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望n n 康继鼎 一、什么是系统工程？一、什么是系统工程？什么是教育系统工程？系统工程Systems Engineering合合 理理 安安 排排一、什么是系统工程？一、什么是系统工程？系统工程Systems Engineering合合 理理 安安 排排东进东进美国大大 西西 洋洋西进西进伦敦上空的鹰伦敦上空的鹰（从管理学）（从管理学）实施现代管理的实施现代管理的一门一门方法学方法学，它是有关组织管理的

2、它是有关组织管理的一门一门技术。技术。2.(2.(从学科发展）从学科发展）传统工程传统工程传统工程传统工程系统工程系统工程系统工程系统工程逻逻逻逻辑辑辑辑知知知知识识识识其其其其他他他他知知知知识识识识专专专专业业业业知知知知识识识识开开开开始始始始广广广广泛泛泛泛使使使使用用用用电电电电子子子子计计计计算算算算机机机机电电电电子子子子计计计计算算算算机机机机适适适适当当当当方方方方法法法法系系系系统统统统思思思思想想想想传传传传统统统统工工工工程程程程教育系统工程，教育系统工程，教育系统工程，教育系统工程，企业系统工程，企业系统工程，企业系统工程，企业系统工程，农业系统工程，农业系统工程，农

3、业系统工程，农业系统工程，军事系统工程，军事系统工程，军事系统工程，军事系统工程，行政系统工程，行政系统工程，行政系统工程，行政系统工程，教育教育教育教育科学科学科学科学历史历史历史历史时期时期时期时期 3.（从学科分类）（1）系统科学研究系统的内部结构及其运动规律的科学。（2）系统科学在当代科学技术体系中的重要地位。（3)系统工程在系统科学中的重要地位。二、什么是系统？二、什么是系统？它和我们的工作、学习、生活，有无紧密的联系？系统系统 Syn-histanai,Systems系统系统是由相互联系、相互依赖、是由相互联系、相互依赖、相互制约和相互作用的若干相互制约和相互作用的若干 事物或过程

4、，所组成的一个具有事物或过程，所组成的一个具有 整体功能或综合行为的统一体。整体功能或综合行为的统一体。系统：系统：1 1、至少由两个要素组成，、至少由两个要素组成，2 2、要素之间存在有关系，、要素之间存在有关系，3 3、存在一种超越于各要素功、存在一种超越于各要素功 能的整体功能或综合行为。能的整体功能或综合行为。小结：小结：1、系统不仅内涵极深刻，而且外延极宽广。系统不仅内涵极深刻，而且外延极宽广。系统是当代最重要的科学概念之一。系统是当代最重要的科学概念之一。系统科学是当代最重要的科学分支之一。系统科学是当代最重要的科学分支之一。系统工程是当代最重要的方法论之一。系统工程是当代最重要的

5、方法论之一。2、我们面临的任何一个我们面临的任何一个 要解决的问题或要完成的任务要解决的问题或要完成的任务 其实都是其实都是系统！系统！因此就可以用因此就可以用系统思想系统思想去分析它，也就可以用去分析它，也就可以用系统系统工程方法工程方法去处理它！去处理它！王系统工程（主体）（主体）（工具）（工具）三三.关于系统思想关于系统思想1.1.目的性目的性2.2.满意性满意性3.3.环境适应性环境适应性4.4.相关性相关性5.5.整体性整体性1.1.目的性目的性 任何一个系统的存在都具有特任何一个系统的存在都具有特 定的目的。定的目的。我们首先要问的是我们首先要问的是:我们这个系统究竟要达到什么我们

6、这个系统究竟要达到什么 目的目的?它究竟要解决什么问题它究竟要解决什么问题?日晷彩色大理石日晷彩色大理石日晷:基座高基座高1.7米米,诗文金字篆诗文金字篆刻刻1.71.71.71.7米米米米 昨日歌昨日歌(古古)佚名佚名 昨日复昨日昨日复昨日,昨日何其少。昨日何其少。昨日过去了昨日过去了,今日徒懊恼。今日徒懊恼。今日歌今日歌(明明)文嘉文嘉 今日复今日今日复今日,今日何其少。今日何其少。人生百年几今日人生百年几今日?今日不为真可惜今日不为真可惜!明日歌明日歌(清清)钱鹤滩钱鹤滩 明日复明日明日复明日,明日何其多。明日何其多。我生待明日我生待明日,万事成蹉跎。万事成蹉跎。砖砌水泥敷面日晷:基座1

7、.5米,文字楷书 尽心为公尽心为公 努力增能努力增能2.2.满意性满意性系统的目的系统的目的,是否应该追求最优是否应该追求最优?是否应该追求十全十美？是否应该追求十全十美？法法 伏尔泰伏尔泰(Voltaire)“The best is the enemy of the good!”“最好是好的敌人！最好是好的敌人！”佛经曰：佛经曰：“天地不全。天地不全。”美美西蒙西蒙(Simon)提出的满意性提出的满意性原则：原则：1.主观满意：主观能做到，主观满意：主观能做到，2.客观满意：客观能接受。客观满意：客观能接受。十十全全十十 美、美、最最 好、好、最最优优？努力努力再努力再努力再努力再努力?地平

8、面地平面 成就感成就感 快乐感快乐感 动力感动力感一定努力一定努力客观能接受客观能接受主观能做到主观能做到1.1.没有最好只有更好；不断地更好，就会不断地没有最好只有更好；不断地更好，就会不断地接近最好！接近最好！2.2.进步的核心力量是快乐！进步的核心力量是快乐！快乐教学的核心指导原则是快乐教学的核心指导原则是 满意性原则满意性原则!一定努力一定努力 客观能接受客观能接受主观能做到主观能做到新成就感新成就感新快乐感新快乐感（在此阶段上）（在此阶段上）（在此阶段上）（在此阶段上）一定努力一定努力（在新阶段上）（在新阶段上）（在新阶段上）（在新阶段上）新动力感新动力感 3.3.教师和家长的任务和

9、责任之一，就是要结合学教师和家长的任务和责任之一，就是要结合学生或孩子的情况，为他们设计出一个适合于他们的生或孩子的情况，为他们设计出一个适合于他们的“合理台阶合理台阶”以实现他们的快乐进步！以实现他们的快乐进步！4.4.一个优秀的伯乐不是只能从众多的马中发现一个优秀的伯乐不是只能从众多的马中发现一匹千里马，应该相信：一个优秀的教师有可一匹千里马，应该相信：一个优秀的教师有可能让每一个学生都成长为千里马能让每一个学生都成长为千里马!3.3.环境适应性环境适应性 任何一个系统都存在于一定的外部环境任何一个系统都存在于一定的外部环境 之中，系统不能脱离环境而独立存在。之中，系统不能脱离环境而独立存

10、在。系统和包围它环境之间总有物质、能量和系统和包围它环境之间总有物质、能量和信息等的交换。当外界环境的特性发生变化信息等的交换。当外界环境的特性发生变化时，就会引起系统的特性相应变化。系统必时，就会引起系统的特性相应变化。系统必须适应外部环境的变化，系统才能生存或发须适应外部环境的变化，系统才能生存或发展，否则系统就会衰败或死亡。展，否则系统就会衰败或死亡。4.4.相关性相关性1.1.1.1.各个要素之间不是孤立的，他们之间存在有相互各个要素之间不是孤立的，他们之间存在有相互各个要素之间不是孤立的，他们之间存在有相互各个要素之间不是孤立的，他们之间存在有相互制约或相互依赖的关系。制约或相互依赖

11、的关系。制约或相互依赖的关系。制约或相互依赖的关系。2.2.2.2.如果有一个或一些要素变化了，则其它要素会作如果有一个或一些要素变化了，则其它要素会作如果有一个或一些要素变化了，则其它要素会作如果有一个或一些要素变化了，则其它要素会作相应的变化。相应的变化。相应的变化。相应的变化。事物事物系统系统方方面面方方面面各个要素各个要素改变差生情况改变差生情况方方面面方方面面 系统系统要素要素老老老老师师师师态态态态度度度度同学关系同学关系同学关系同学关系家庭情况家庭情况家庭情况家庭情况社社社社会会会会环环环环境境境境本本本本人人人人心心心心情情情情我能控制哪个要素我能控制哪个要素我能控制哪个要素我

12、能控制哪个要素?我能让哪个要素变化我能让哪个要素变化我能让哪个要素变化我能让哪个要素变化,从而使其它要素作相应变化从而使其它要素作相应变化从而使其它要素作相应变化从而使其它要素作相应变化?从而使系统往良好方向发展从而使系统往良好方向发展从而使系统往良好方向发展从而使系统往良好方向发展?5.5.整体性整体性事物事物系统系统方方面面方方面面各个要素各个要素1.1.1.1.先看全局（系统整体），再看局部（系统要素）。先看全局（系统整体），再看局部（系统要素）。先看全局（系统整体），再看局部（系统要素）。先看全局（系统整体），再看局部（系统要素）。2.2.2.2.要在全局的指导下，来分析各个局部之间的

13、关系要在全局的指导下，来分析各个局部之间的关系要在全局的指导下，来分析各个局部之间的关系要在全局的指导下，来分析各个局部之间的关系。命题命题1(1(系统是否良好？系统是否良好？)一个良好的系统，其整体功一个良好的系统，其整体功能一定能一定“大于大于”各要素功能的各要素功能的“总和总和”。一个不好的系统，其整。一个不好的系统，其整体功能一定体功能一定“小于小于”各要素功能各要素功能的的“总和总和”。臭臭1臭臭2臭臭3=诸葛亮诸葛亮30303010030+30+30=90 00良好系统良好系统 1+1 2不好系统不好系统 1+1 2.1+1 2.命题命题2(2(要素应否存在要素应否存在?)?)一个

14、要素在系统中的存在价一个要素在系统中的存在价值值,不应该以其本身的优劣作为评不应该以其本身的优劣作为评价标准价标准,而应视其能否优化整体作而应视其能否优化整体作标准标准.什么是什么是“用人得当用人得当”?”?当你把某人安排到部门的某个岗当你把某人安排到部门的某个岗位上工作时位上工作时,他能优化这个部门他能优化这个部门的工作的工作,这就是这就是:用人得当用人得当!四、系统结构四、系统结构1、相同的要素可以组成不同的系统。、相同的要素可以组成不同的系统。2、相同的要素、相同的要素如果结构不合理，就会组成不好的系统；如果结构不合理，就会组成不好的系统；如果结构合理，就会组成良好的系统。如果结构合理，

15、就会组成良好的系统。3、每个要素都好，如果结构不合理，就会、每个要素都好，如果结构不合理，就会组成不好的系统；组成不好的系统；每个要素都差，如果结构合理，仍会组成每个要素都差，如果结构合理，仍会组成良好的系统！良好的系统！例例1甲、乙两家都有一个读小学二年级的孩子。甲、乙两家都有一个读小学二年级的孩子。晚饭后安排孩子复习功课和休息晚饭后安排孩子复习功课和休息系统系统要素要素语文、数学、休息语文、数学、休息30分分 30分分 45分分甲：甲：语文语文休息休息数学数学休息休息30303015乙：乙：语文语文数学数学休息休息303045例例2（齐王）（齐王）（田忌）（田忌）上马上马 上马上马 中马中

16、马 中马中马 下马下马 下马下马田忌赛马的故事车队有车队有8辆车：辆车：4辆小客，辆小客，4 辆大客。辆大客。小客：小客：25座跑短途，票价座跑短途，票价10元元 1、乘客多，客源好。、乘客多，客源好。2、超载罚款，容易出安全事故。、超载罚款，容易出安全事故。大客：大客：40座跑长途，票价座跑长途，票价20元元 大客由运输公司统一安排，常常装一半就得走。大客由运输公司统一安排，常常装一半就得走。小客（短）小客（短）大客（长）大客（长）1025=250 2020=400 -80 -300 170 100270例例3 3小客（长）小客（长）大客（短）大客（短）2020=400 4010=400 -

17、180 -140 220 260 4802辆车（一大一小）、一趟多赚辆车（一大一小）、一趟多赚210元，元，8辆车（四大四小）、一趟多赚辆车（四大四小）、一趟多赚840元，元，8辆车、一年（辆车、一年（300天计算）、一趟多赚天计算）、一趟多赚25万元万元8辆车、一年、辆车、一年、4趟多赚趟多赚100万元！万元！五五.小结小结1.1.不要过分重视要素不要过分重视要素!2.2.应该注意系统应该注意系统:(1)(1)明确目的明确目的;(2)(2)不要追求不要追求“十全十美十全十美”，应强调，应强调“满意满意”；(3)(3)适应环境及其变化适应环境及其变化;(4)(4)分析相关性分析相关性,寻求自己

18、的寻求自己的“可控要素可控要素”;”;(5)(5)注意整体性注意整体性,努力建立良好关系努力建立良好关系:1+12:1+123.3.寻求合理结构寻求合理结构!问题任务问题任务系统系统良好系统良好系统决策方法n一.协商法n 利用参与者的经验、阅历、知识和信息等，进行讨论，集思广益，从而得出一个结论。n德尔菲（Delphi)法n n二.决策四要素n n1.面临的客观情况 状态，n n2.可供主观选择的“办法”方案n n3.效果（定性4.描写状态的数值 权、重要性的大小、比例的大小、可能性的大小、-定量）效益值，权值。三.决策基本公式（人、事、物-)a1，a2，-，an权值(重要性的大小 比 例的大

19、小 可能性的大小-)p1,p2,-,pn综()=a1xp1+a2xp2+-+anxpnn n四.01法n n思想：将所涉及的要素按“重要性”进行两两比较，如果“感觉”要素甲比之于要素乙“更为重要”，则给甲打“1”，而给乙打“0”.n n五.决策树法n n1.符号n n（1）客观 机会点 权值 机会枝（状态）（2）主观决策点方案枝（方案）n n（3）完结效益值(4)投入2.原则（1）画法：按照问题叙述的前后顺序，从左往右画;(2)决策:按照由简到难的顺序，从右往左进行。网络计划技术网络计划技术 一一.要解决什么问题要解决什么问题?来了一个工作来了一个工作(或任务或任务),),我们将根据主、我们将

20、根据主、客观的条件客观的条件(或情况或情况)提出完成工作提出完成工作(或任务或任务)的一个计划。我们希望针对这个计划能快速、的一个计划。我们希望针对这个计划能快速、简明、直观的回答三个问题简明、直观的回答三个问题:(:(以便鉴定它的以便鉴定它的优劣优劣,如要实施如要实施,将有效地控制它将有效地控制它!)!)1.1.实施此计划的最少工期是多少实施此计划的最少工期是多少?2.2.此计划中哪些作业是关键作业此计划中哪些作业是关键作业?3.3.此计划中的非关键作业究竟有多少此计划中的非关键作业究竟有多少“松动松动”(”(即最大可能的即最大可能的“富裕富裕”)”)？二二.两种常用的计划方法两种常用的计划

21、方法1.1.1.1.甘特图甘特图甘特图甘特图(GantteGantte图图图图)例例例例:建一栋三层楼房的计划建一栋三层楼房的计划建一栋三层楼房的计划建一栋三层楼房的计划工作项目工作项目工作项目工作项目日程管理日程管理日程管理日程管理5 5月月月月10 20 2510 20 256 6月月月月 10 2010 207 7月月月月 5 5 10 2010 20 图纸设计图纸设计图纸设计图纸设计土建施工土建施工土建施工土建施工管道施工管道施工管道施工管道施工5/155/15内部施工内部施工内部施工内部施工5/255/25优点：简明、直观、便于操作。优点：简明、直观、便于操作。缺点缺点：（：（1 1

22、）作业不能太多；）作业不能太多；（2 2）作业之间逻辑关系不能太复杂。）作业之间逻辑关系不能太复杂。例例1.1.筹备大型运动会（借用运动场）筹备大型运动会（借用运动场）作业名称作业名称作业名称作业名称代号代号代号代号后续作业后续作业后续作业后续作业作业长度作业长度作业长度作业长度（天）（天）（天）（天）领导研究确定方案领导研究确定方案领导研究确定方案领导研究确定方案A AB B、HH2 2制定比赛程序表制定比赛程序表制定比赛程序表制定比赛程序表B BC C、E E、GG5 5印刷比赛程序表印刷比赛程序表印刷比赛程序表印刷比赛程序表C CD D5 5分发比赛程序表分发比赛程序表分发比赛程序表分发

23、比赛程序表D D结束结束结束结束1 1预定购奖品预定购奖品预定购奖品预定购奖品E EF F3 3验收奖品验收奖品验收奖品验收奖品F F结束结束结束结束1 1制作特殊比赛用品制作特殊比赛用品制作特殊比赛用品制作特殊比赛用品GGI I1010联系运动场联系运动场联系运动场联系运动场HHI I1 1搬运各种用具搬运各种用具搬运各种用具搬运各种用具I IJ J1 1布置运动场布置运动场布置运动场布置运动场J J结束结束结束结束1 1作业明细表：作业明细表：优点：（优点：（1 1）不怕作业多；）不怕作业多；（2 2）不怕作业之间逻辑关系太复杂。）不怕作业之间逻辑关系太复杂。缺点：不缺点：不简明、不直观、

24、不便于操作。简明、不直观、不便于操作。三三.网络计划技术网络计划技术1.1.实作业的表示实作业的表示开始点开始点 终结点终结点作业长度作业长度作业代号作业代号2.2.画网络图画网络图根据后续作业根据后续作业(即逻辑关系即逻辑关系)画画3.3.作网络分析作网络分析 t A i j作业最早可作业最早可能开工时间能开工时间作业最迟必作业最迟必须完工时间须完工时间作业最早可能开工时间的算法作业最早可能开工时间的算法:从左往右从左往右作加法作加法,遇到箭头交叉处选大遇到箭头交叉处选大;作业最迟必须完工时间的算法作业最迟必须完工时间的算法:从右往左从右往左作减法作减法,遇到箭尾交叉处选小遇到箭尾交叉处选小.(i0 0 非关键作业非关键作业n n4.虚作业的表示 0 开始点 终结点5.虚作业的用途(1)为了计算机运算的需要(2)为了逻辑上的需要n n6.作业长度的科学确定正常时间a乐观时间b悲观时间c作业长度T=(4a+b+c)/6