系统工程方法论22-zha.ppt

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1、进入进入 系统工程系统工程（Systems Engineering SESystems Engineering SE）第二章第二章 系统工程方法论系统工程方法论 方法论是指处理问题的指导方针、行为准则、方法论是指处理问题的指导方针、行为准则、方法论是指处理问题的指导方针、行为准则、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基本策略，它可以指出完成一项任务的一般途基本策略，它可以指出完成一项任务的一般途基本策略，它可以指出完成一项任务的一般途径或路径。径或路径。径或路径。径或路径。系统工程方法论就是分析和解决系统开发、系统工程方法论就是分析和解决系统开发、系

2、统工程方法论就是分析和解决系统开发、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、运作及管理实践中的问题所应遵循的工作程序、运作及管理实践中的问题所应遵循的工作程序、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逻辑步骤和基本方法。它是系统工程思考问题逻辑步骤和基本方法。它是系统工程思考问题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。和处理问题的一般方法与总体框架。和处理问题的一般方法与总体框架。和处理问题的一般方法与总体框架。引例：引例：泡茶问题泡茶问题华罗庚先生的泡茶华罗庚先生的泡茶华罗庚先生

3、的泡茶华罗庚先生的泡茶q“想泡壶茶喝。当时的情想泡壶茶喝。当时的情想泡壶茶喝。当时的情想泡壶茶喝。当时的情况是：凉水要烧开，开水况是：凉水要烧开，开水况是：凉水要烧开，开水况是：凉水要烧开，开水壶要洗，茶壶、茶杯要洗，壶要洗，茶壶、茶杯要洗，壶要洗，茶壶、茶杯要洗，壶要洗，茶壶、茶杯要洗，火已升了，茶叶也有了，火已升了，茶叶也有了，火已升了，茶叶也有了，火已升了，茶叶也有了，怎么办怎么办怎么办怎么办?”?”?”?”一一.问题描述问题描述1.1.1.1.目标：喝到一碗清新的热茶。目标：喝到一碗清新的热茶。目标：喝到一碗清新的热茶。目标：喝到一碗清新的热茶。2.2.2.2.条件：已有一个茶壶、一包

4、好茶叶、一个燃着条件：已有一个茶壶、一包好茶叶、一个燃着条件：已有一个茶壶、一包好茶叶、一个燃着条件：已有一个茶壶、一包好茶叶、一个燃着 的火炉和可用的凉水。的火炉和可用的凉水。的火炉和可用的凉水。的火炉和可用的凉水。3.3.3.3.要求：以最节约资源的方式实现目标。要求：以最节约资源的方式实现目标。要求：以最节约资源的方式实现目标。要求：以最节约资源的方式实现目标。4.4.4.4.系统工程研究任务系统工程研究任务系统工程研究任务系统工程研究任务:为解决喝茶问题设计一个行动为解决喝茶问题设计一个行动为解决喝茶问题设计一个行动为解决喝茶问题设计一个行动 计划系统计划系统计划系统计划系统(设计一个

5、解决泡茶问题的行动计划设计一个解决泡茶问题的行动计划设计一个解决泡茶问题的行动计划设计一个解决泡茶问题的行动计划)。引例：引例：泡茶问题泡茶问题二二.问题分析问题分析1.目标要求目标要求2.以以以以最节约资源最节约资源最节约资源最节约资源的方式泡一壶好茶。的方式泡一壶好茶。的方式泡一壶好茶。的方式泡一壶好茶。在泡茶问题上，所需的资源包括：凉水、茶壶、茶叶、在泡茶问题上，所需的资源包括：凉水、茶壶、茶叶、在泡茶问题上，所需的资源包括：凉水、茶壶、茶叶、在泡茶问题上，所需的资源包括：凉水、茶壶、茶叶、茶碗、火炉。这些资源目前都已齐备。茶碗、火炉。这些资源目前都已齐备。茶碗、火炉。这些资源目前都已齐

6、备。茶碗、火炉。这些资源目前都已齐备。由于茶壶的大小是确定的，因而所用水是确定的；由于由于茶壶的大小是确定的，因而所用水是确定的；由于由于茶壶的大小是确定的，因而所用水是确定的；由于由于茶壶的大小是确定的，因而所用水是确定的；由于炉火的热效率是确定的，茶壶消耗的能源也是确定的；炉火的热效率是确定的，茶壶消耗的能源也是确定的；炉火的热效率是确定的，茶壶消耗的能源也是确定的；炉火的热效率是确定的，茶壶消耗的能源也是确定的；同时，假定茶叶使用量也是有定额的。所以，在泡茶问同时，假定茶叶使用量也是有定额的。所以，在泡茶问同时，假定茶叶使用量也是有定额的。所以，在泡茶问同时，假定茶叶使用量也是有定额的。

7、所以，在泡茶问题上，题上，题上，题上，唯一涉及的资源节约问题是关于时间的节约唯一涉及的资源节约问题是关于时间的节约唯一涉及的资源节约问题是关于时间的节约唯一涉及的资源节约问题是关于时间的节约。引例：引例：泡茶问题泡茶问题2.系统工程研究任务界定系统工程研究任务界定设计一个解决泡茶问题的行动计划，要求合理安排各道设计一个解决泡茶问题的行动计划，要求合理安排各道工序，最大限度节约时间。工序，最大限度节约时间。引例：引例：泡茶问题泡茶问题3.列出所有备选方案列出所有备选方案根据日常经验，对以上泡茶问题可以有以下三种解法：根据日常经验，对以上泡茶问题可以有以下三种解法：甲：甲：洗净水壶；洗净水壶；灌上

8、凉水；灌上凉水；壶放在火上；壶放在火上；等水开；等水开；水开水开后，以最快的速度洗茶杯，找茶叶；后，以最快的速度洗茶杯，找茶叶；泡茶，待茶泡好；泡茶，待茶泡好；喝茶。喝茶。乙：乙：洗净水壶；洗净水壶；洗茶杯；洗茶杯；找好茶叶；找好茶叶；灌凉水；灌凉水；壶放火上；壶放火上；等水开；等水开；水开后，用准备好的茶杯、茶叶泡茶；水开后，用准备好的茶杯、茶叶泡茶；等待茶泡好；等待茶泡好；喝茶。喝茶。丙：丙：洗净水壶；洗净水壶；灌凉水；灌凉水；壶放火上；壶放火上；洗茶杯；洗茶杯；拿茶叶；拿茶叶；水开之前，可干一些其它事；水开之前，可干一些其它事；水开，泡茶；水开，泡茶；喝茶。喝茶。引例：引例：泡茶问题泡茶

9、问题4.方案分析与比较方案分析与比较（1）列出泡茶所需的全部工序）列出泡茶所需的全部工序（2）确定每道工序所需的时间）确定每道工序所需的时间（3）确定各道工序之间的顺序关系）确定各道工序之间的顺序关系（4）分析计算每种方案所需的总时间）分析计算每种方案所需的总时间（5）做出比较结论）做出比较结论引例：引例：泡茶问题泡茶问题工序列表工序列表序号序号序号序号名称名称名称名称紧紧紧紧前工序前工序前工序前工序工序工序工序工序时间时间时间时间(分分分分)1 1洗洗洗洗壶壶壶壶无无无无1 12 2灌水灌水灌水灌水1 10.50.53 3放放放放壶壶壶壶2 20.30.34 4等水开等水开等水开等水开3 3

10、15155 5洗杯洗杯洗杯洗杯无无无无1 16 6找茶叶找茶叶找茶叶找茶叶无无无无1 17 7泡茶泡茶泡茶泡茶4 4，5 5，6 62.22.28 8喝茶喝茶喝茶喝茶7 7洗壶洗壶灌水灌水放壶放壶洗杯洗杯泡茶泡茶拿茶叶拿茶叶等水开等水开115 1 10.30.5喝茶喝茶2.20.3丙：丙：洗壶洗壶洗杯洗杯找茶叶找茶叶灌水灌水等水开等水开放壶放壶泡茶泡茶1150.30.5 11喝茶喝茶2.2乙：乙：洗壶洗壶灌水灌水放壶放壶等水开等水开泡茶泡茶洗杯，找茶叶洗杯，找茶叶喝茶喝茶12.22150.30.5甲：甲：图图1 泡茶系统工程备选方案工序图泡茶系统工程备选方案工序图4.方案分析与比较方案分析与比

11、较甲方案总时间甲方案总时间=1+0.5+0.3+15+2+2.2=21乙方案总时间乙方案总时间=1+1+1+0.5+0.3+15+2.2=21丙方案总时间丙方案总时间=1+0.5+(0.3+15)+2.2=19分析结果：丙方案最节约时间。分析结果：丙方案最节约时间。方案建议：丙方案建议：丙引例：引例：泡茶问题泡茶问题泡茶工程经验总结泡茶工程经验总结几大步骤：几大步骤：确定问题确定问题目标分析目标分析约束条件分析约束条件分析可能方案整理可能方案整理方案分析及比较方案分析及比较决策建议决策建议方案实施方案实施系统原理：系统原理：最优化、统筹、模型（或工序图）法最优化、统筹、模型（或工序图）法引例：

12、引例：泡茶问题泡茶问题第二章第二章 系统工程方法论系统工程方法论qq第一节第一节第一节第一节 系统工程的基本工作过程系统工程的基本工作过程系统工程的基本工作过程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qq第二节第二节第二节第二节 系统分析原理系统分析原理系统分析原理系统分析原理第四节 系统工程方法论的新发展第一节第一节 系统工程的基本工作过程系统工程的基本工作过程q一、霍尔三维结构一、霍尔三维结构一、霍尔三维结构一、霍尔三维结构q二、切克兰德方法论二、切克兰德方法论二、切克兰德方法论二、切克兰德方法论q三、两种方法论的比较三、两种方法论的比较三、两种方法论的比较三、两种方法论的比较

13、本章目录本章目录本章目录本章目录一、霍尔三维结构一、霍尔三维结构q霍尔三维结构是由美国霍尔三维结构是由美国霍尔三维结构是由美国霍尔三维结构是由美国A.D.A.D.A.D.A.D.霍尔（）等人在大量霍尔（）等人在大量霍尔（）等人在大量霍尔（）等人在大量工程实践的基础上，于工程实践的基础上，于工程实践的基础上，于工程实践的基础上，于1969196919691969年提出的。年提出的。年提出的。年提出的。q霍尔三维结构集中体现了系统工程方法的系统化、霍尔三维结构集中体现了系统工程方法的系统化、霍尔三维结构集中体现了系统工程方法的系统化、霍尔三维结构集中体现了系统工程方法的系统化、综合化、最优化、程序

14、化和标准化等特点，是系综合化、最优化、程序化和标准化等特点，是系综合化、最优化、程序化和标准化等特点，是系综合化、最优化、程序化和标准化等特点，是系统工程方法论的重要基础内容。统工程方法论的重要基础内容。统工程方法论的重要基础内容。统工程方法论的重要基础内容。q“硬硬硬硬”系统方法论系统方法论系统方法论系统方法论时间维时间维逻辑维逻辑维专业维专业维艺术艺术社会科学社会科学管理管理法律法律商业商业建筑建筑医学医学工程工程实实施施计计划划决决策策最最优优化化模模型型化化系系统统综综合合系系统统分分析析摆摆明明问问题题霍耳三维结构霍耳三维结构霍耳三维结构霍耳三维结构 规规划划阶阶段段设设计计阶阶段段

15、研研制制阶阶段段生生产产阶阶段段安安装装阶阶段段运运行行阶阶段段更更新新阶阶段段 一、霍尔三维结构一、霍尔三维结构一、霍尔三维结构一、霍尔三维结构规划阶段规划阶段规划阶段规划阶段设计阶段设计阶段设计阶段设计阶段分析阶段分析阶段分析阶段分析阶段运筹阶段运筹阶段运筹阶段运筹阶段实施阶段实施阶段实施阶段实施阶段运行阶段运行阶段运行阶段运行阶段更新阶段更新阶段更新阶段更新阶段摆摆摆摆明明明明问问问问题题题题系系系系统统统统设设设设计计计计系系系系统统统统综综综综合合合合模模模模型型型型化化化化最最最最优优优优化化化化决决决决策策策策实实实实施施施施计计计计划划划划时间（阶段）维时间（阶段）维时间（阶段

16、）维时间（阶段）维逻辑维逻辑维逻辑维逻辑维知识维知识维知识维知识维运筹学运筹学运筹学运筹学控制论控制论控制论控制论社会科学社会科学社会科学社会科学工程技术工程技术工程技术工程技术本章目录本章目录本章目录本章目录本节目录本节目录本节目录本节目录强调明确目标强调明确目标强调明确目标强调明确目标核心内容是最优化核心内容是最优化核心内容是最优化核心内容是最优化工程系统问题工程系统问题工程系统问题工程系统问题定量分析定量分析定量分析定量分析整体性整体性整体性整体性技术应用综合性技术应用综合性技术应用综合性技术应用综合性组织管理科学性组织管理科学性组织管理科学性组织管理科学性问题导向性问题导向性问题导向性

17、问题导向性qq研究方法的整体性体现（研究方法的整体性体现（研究方法的整体性体现（研究方法的整体性体现（）；）；）；）；qq技术应用的综合性（技术应用的综合性（技术应用的综合性（技术应用的综合性（）；）；）；）；qq组织管理的科学性（组织管理的科学性（组织管理的科学性（组织管理的科学性（）；）；）；）；qq系统工程工作的问题导向性（系统工程工作的问题导向性（系统工程工作的问题导向性（系统工程工作的问题导向性（）；）；）；）；二、切克兰德方法论二、切克兰德方法论q也称为软系统方法论，适用于解决也称为软系统方法论，适用于解决也称为软系统方法论，适用于解决也称为软系统方法论，适用于解决“软软软软”的问

18、的问的问的问题题题题-软系统。软系统。软系统。软系统。q所谓软系统（或称无结构系统）是指机理不清，所谓软系统（或称无结构系统）是指机理不清，所谓软系统（或称无结构系统）是指机理不清，所谓软系统（或称无结构系统）是指机理不清，很难用明确的数学模型描述的系统，如管理系很难用明确的数学模型描述的系统，如管理系很难用明确的数学模型描述的系统，如管理系很难用明确的数学模型描述的系统，如管理系统、社会系统和经济系统。统、社会系统和经济系统。统、社会系统和经济系统。统、社会系统和经济系统。q切克兰德方法论也是系统工程的基本工作过程，切克兰德方法论也是系统工程的基本工作过程，切克兰德方法论也是系统工程的基本工

19、作过程，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为解决社会、经济、管理问题提供了新的系统为解决社会、经济、管理问题提供了新的系统为解决社会、经济、管理问题提供了新的系统工作模式。工作模式。工作模式。工作模式。本章目录本章目录本章目录本章目录本节目录本节目录本节目录本节目录二、切克兰德方法论二、切克兰德方法论q软系统提出的背景软系统提出的背景软系统提出的背景软系统提出的背景 切克兰德把系统工程要研究的问题分为：切克兰德把系统工程要研究的问题分为：切克兰德把系统工程要研究的问题分为：切克兰德把系统工程要研究的问题分为：有结构问题（硬问题）：寻找一种的有效手

20、段来达有结构问题（硬问题）：寻找一种的有效手段来达有结构问题（硬问题）：寻找一种的有效手段来达有结构问题（硬问题）：寻找一种的有效手段来达到确定目标，问题可以清晰地描述到确定目标，问题可以清晰地描述到确定目标，问题可以清晰地描述到确定目标，问题可以清晰地描述无结构问题（软问题）：这类问题表现为一种不满无结构问题（软问题）：这类问题表现为一种不满无结构问题（软问题）：这类问题表现为一种不满无结构问题（软问题）：这类问题表现为一种不满或不安，但很难被描述为或不安，但很难被描述为或不安，但很难被描述为或不安，但很难被描述为“寻找一种的有效手段来达寻找一种的有效手段来达寻找一种的有效手段来达寻找一种的

21、有效手段来达到确定目标到确定目标到确定目标到确定目标”相应地，有两类不系统相应地，有两类不系统相应地，有两类不系统相应地，有两类不系统硬系统（良结构系统）：机理清楚，能用数学模型硬系统（良结构系统）：机理清楚，能用数学模型硬系统（良结构系统）：机理清楚，能用数学模型硬系统（良结构系统）：机理清楚，能用数学模型魔术要素及要素间关系，如工程系统、物理系统魔术要素及要素间关系，如工程系统、物理系统魔术要素及要素间关系，如工程系统、物理系统魔术要素及要素间关系，如工程系统、物理系统软系统（不良结构系统）：如社会系统、管理系统、软系统（不良结构系统）：如社会系统、管理系统、软系统（不良结构系统）：如社会

22、系统、管理系统、软系统（不良结构系统）：如社会系统、管理系统、经济系统经济系统经济系统经济系统本章目录本章目录本章目录本章目录本节目录本节目录本节目录本节目录二、切克兰德方法论二、切克兰德方法论q无结构问题无结构问题无结构问题无结构问题q几个例子：几个例子：几个例子：几个例子：对学校今后的发展该做些什么对学校今后的发展该做些什么对学校今后的发展该做些什么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。我们公司效益连年下降，已亏损了，希望获得利润。我们公司效益连年下降，已亏损了，希望获得利润。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，我们该做些什么对下一

23、代人，我们该做些什么对下一代人，我们该做些什么对下一代人，我们该做些什么?“我该怎样做，才能获得创新项目的资助我该怎样做，才能获得创新项目的资助我该怎样做，才能获得创新项目的资助我该怎样做，才能获得创新项目的资助?“本科毕业论文该做什么本科毕业论文该做什么本科毕业论文该做什么本科毕业论文该做什么?”?”?”?”q人类活动系统中，到处可见这类无结构问题，而人类活动系统中，到处可见这类无结构问题，而人类活动系统中，到处可见这类无结构问题，而人类活动系统中，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对无结构问题处理上产生的差异往往决定了软系对无结构问题处理上产生的差异往往决

24、定了软系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。统的前途与命运。统的前途与命运。统的前途与命运。本章目录本章目录本章目录本章目录本节目录本节目录本节目录本节目录二、切克兰德方法论二、切克兰德方法论q无结构问题与有结构问题的问题解决的衡量标准不无结构问题与有结构问题的问题解决的衡量标准不无结构问题与有结构问题的问题解决的衡量标准不无结构问题与有结构问题的问题解决的衡量标准不同同同同有结构问题以有结构问题以有结构问题以有结构问题以目标为导向的目标为导向的目标为导向的目标为导向的，问题是否解决要看，问题是否解决要看，问题是否解决要看，问题是否解决要看事先预定的目标是否实现，检验标准

25、是事先预定的目标是否实现，检验标准是事先预定的目标是否实现，检验标准是事先预定的目标是否实现，检验标准是“硬硬硬硬”的的的的无结构问题却难以确定一个很明确的目标，往往无结构问题却难以确定一个很明确的目标，往往无结构问题却难以确定一个很明确的目标，往往无结构问题却难以确定一个很明确的目标，往往是是是是能够改善系统的状态能够改善系统的状态能够改善系统的状态能够改善系统的状态就行了。就行了。就行了。就行了。某项行动可以解决软系统的一些问题，必将引发新的某项行动可以解决软系统的一些问题，必将引发新的某项行动可以解决软系统的一些问题，必将引发新的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

26、可能产生新问题。状态，同时很可能产生新问题。状态，同时很可能产生新问题。状态，同时很可能产生新问题。本章目录本章目录本章目录本章目录本节目录本节目录本节目录本节目录二、切克兰德方法论二、切克兰德方法论本章目录本章目录本章目录本章目录本节目录本节目录本节目录本节目录三、两种方法论的比较三、两种方法论的比较qq（1 1 1 1）霍尔三维结构主要以工程系统为研究对象，而切克）霍尔三维结构主要以工程系统为研究对象，而切克）霍尔三维结构主要以工程系统为研究对象，而切克）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兰德方法更适合于对社会经济和经营管理等兰德方法更适合于

27、对社会经济和经营管理等兰德方法更适合于对社会经济和经营管理等“软软软软”系统问系统问系统问系统问题的研究。题的研究。题的研究。题的研究。qq（2 2 2 2）前者的核心内容是优化分析，而后者的核心内容是）前者的核心内容是优化分析，而后者的核心内容是）前者的核心内容是优化分析，而后者的核心内容是）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。比较学习。比较学习。比较学习。qq（3 3 3 3）前者更多关注定量分析方法，而后者比较强调定性）前者更多关注定量分析方法，而后者比较强调定性）前者更多关注定量分析方法，而后者比较强调定性）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

28、结合的基本方法或定性与定量有机结合的基本方法或定性与定量有机结合的基本方法或定性与定量有机结合的基本方法 本章目录本章目录本章目录本章目录本节目录本节目录本节目录本节目录第二节第二节 系统分析原理系统分析原理q一、系统分析的概念及其要素一、系统分析的概念及其要素一、系统分析的概念及其要素一、系统分析的概念及其要素q二、系统分析的程序二、系统分析的程序二、系统分析的程序二、系统分析的程序q三、应用系统分析的原则三、应用系统分析的原则三、应用系统分析的原则三、应用系统分析的原则q四、系统分析案例四、系统分析案例四、系统分析案例四、系统分析案例本章目录本章目录本章目录本章目录一、系统分析的概念及其要

29、素一、系统分析的概念及其要素qq第二次世界大战第二次世界大战第二次世界大战第二次世界大战 美国美国美国美国 兰德公司兰德公司兰德公司兰德公司 研究大型工程项目等大研究大型工程项目等大研究大型工程项目等大研究大型工程项目等大规模系统问题；规模系统问题；规模系统问题；规模系统问题；qq1972197219721972年，欧美等年，欧美等年，欧美等年，欧美等12121212国国国国 联合组成国际应用系统分析研究所联合组成国际应用系统分析研究所联合组成国际应用系统分析研究所联合组成国际应用系统分析研究所（IIASAIIASAIIASAIIASA）社会、经济、生态等领域。社会、经济、生态等领域。社会、经

30、济、生态等领域。社会、经济、生态等领域。qq系统分析的定义及内容系统分析的定义及内容系统分析的定义及内容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、评价等技系统分析是运用建模及预测、优化、仿真、评价等技系统分析是运用建模及预测、优化、仿真、评价等技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，术对系统的各有关方面进行定性和定量相结合的分析，术对系统的各有关方面进行定性和定量相结合的分析，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为选择最优或满意的系统方案提供决策依据的分析研为选择

31、最优或满意的系统方案提供决策依据的分析研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。究过程。究过程。究过程。本章目录本章目录本章目录本章目录本节目录本节目录本节目录本节目录一、系统分析的概念及其要素一、系统分析的概念及其要素qq系统分析的要素系统分析的要素系统分析的要素系统分析的要素 问题（对象系统、现实与目标之间的差距）问题（对象系统、现实与目标之间的差距）问题（对象系统、现实与目标之间的差距）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）目的及目标（目的唯一、目标可多个）目的及目标（目的唯一、目标可多个）目的及目标（目的唯一、目标可多个）方案（达到目的及

32、目标的途径）方案（达到目的及目标的途径）方案（达到目的及目标的途径）方案（达到目的及目标的途径）模型（结构、数学、仿真）模型（结构、数学、仿真）模型（结构、数学、仿真）模型（结构、数学、仿真）评价（费用和效益、评价标准）评价（费用和效益、评价标准）评价（费用和效益、评价标准）评价（费用和效益、评价标准）决策者（受益者和拥有者）决策者（受益者和拥有者）决策者（受益者和拥有者）决策者（受益者和拥有者）本章目录本章目录本章目录本章目录本节目录本节目录本节目录本节目录系统分析要素结构图系统分析要素结构图二、系统分析的程序二、系统分析的程序认识认识问题问题探寻探寻目标目标综合综合方案方案模型模型化化优化

33、优化或或仿真仿真分析分析决策决策系统系统评价评价初步分析初步分析规范分析规范分析综合分析综合分析YN系统分析的基本过程系统分析的基本过程系统分析的基本过程系统分析的基本过程本章目录本章目录本章目录本章目录本节目录本节目录本节目录本节目录n 有些过程可以跳过有些过程可以跳过n 认识问题、综合方案、系统评价是必须的环节认识问题、综合方案、系统评价是必须的环节第三节第三节 创新思维和方案创造技术创新思维和方案创造技术qq一、创新方案的价值一、创新方案的价值一、创新方案的价值一、创新方案的价值qq二、创新方案的产生技术二、创新方案的产生技术二、创新方案的产生技术二、创新方案的产生技术qq三、系统创新思

34、维辅助工具三、系统创新思维辅助工具三、系统创新思维辅助工具三、系统创新思维辅助工具MindmanagerMindmanagerMindmanagerMindmanager本章目录本章目录本章目录本章目录一、创新方案的价值一、创新方案的价值一、创新方案的价值一、创新方案的价值qq引例引例引例引例美国阿拉斯加原油运输问题（美国阿拉斯加原油运输问题（美国阿拉斯加原油运输问题（美国阿拉斯加原油运输问题（P20 P20 P20 P20）1867 1867 1867 1867年年年年 720720720720万美元万美元万美元万美元 1959195919591959年年年年 49494949 纵贯阿拉斯加

35、原油管道，世界上第一条伸入北极圈的原纵贯阿拉斯加原油管道，世界上第一条伸入北极圈的原纵贯阿拉斯加原油管道，世界上第一条伸入北极圈的原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，纵贯油输送管道。起自美国阿拉斯加北坡的普拉德霍湾，纵贯油输送管道。起自美国阿拉斯加北坡的普拉德霍湾，纵贯油输送管道。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。整个阿拉斯加地区，终点在阿拉斯加湾不冻港瓦尔迪兹。整个阿拉斯加地区，终点在阿拉斯加湾不冻港瓦尔迪兹。整个阿拉斯加地区，终点在阿拉斯加湾不冻港瓦尔迪兹。全长全长全长全长1

36、288km1 288km1 288km1 288km，管径，管径，管径，管径1220mm1220mm1220mm1220mm。1968196819681968年美国阿拉斯加北坡普年美国阿拉斯加北坡普年美国阿拉斯加北坡普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拉德霍湾发现了油田，第二年开始筹划建设输拉德霍湾发现了油田，第二年开始筹划建设输拉德霍湾发现了油田，第二年开始筹划建设输 油管道。油管道。油管道。油管道。由于自然保护主义者的阻挠，致使管道于由于自然保护主义者的阻挠，致使管道于由于自然保护主义者的阻挠，致使管道于由于自然保护主义者的阻挠，致使管道于1974 1974 19

37、74 1974 年才开始年才开始年才开始年才开始动工，动工，动工，动工，1977197719771977年建成，耗资年建成，耗资年建成，耗资年建成，耗资77777777亿美元。亿美元。亿美元。亿美元。本章目录本章目录本章目录本章目录本节目录本节目录本节目录本节目录本章目录本章目录本章目录本章目录本节目录本节目录本节目录本节目录qq问题：问题：问题：问题：美国阿拉斯加产油，但北美国阿拉斯加产油，但北美国阿拉斯加产油，但北美国阿拉斯加产油，但北坡的普拉德霍湾油田位于坡的普拉德霍湾油田位于坡的普拉德霍湾油田位于坡的普拉德霍湾油田位于北极圈内最低气温达北极圈内最低气温达北极圈内最低气温达北极圈内最低气

38、温达-50-50-50-50摄摄摄摄氏度，海湾常年冰封，陆氏度，海湾常年冰封，陆氏度，海湾常年冰封，陆氏度，海湾常年冰封，陆地常年冰冻地常年冰冻地常年冰冻地常年冰冻 如何将油田开采的原油向如何将油田开采的原油向如何将油田开采的原油向如何将油田开采的原油向美国本土运输？（美国本土运输？（美国本土运输？（美国本土运输？（研究的研究的问题，对象系统问题，对象系统）方案方案方案方案1 1 1 1：海路运油船运输：海路运油船运输：海路运油船运输：海路运油船运输破冰：费用、安全破冰：费用、安全破冰：费用、安全破冰：费用、安全起终点油库：建设、十日储备起终点油库：建设、十日储备起终点油库：建设、十日储备起终

39、点油库：建设、十日储备方案方案方案方案2 2 2 2：管道运输：管道运输：管道运输：管道运输优点：成熟管道输油技术优点：成熟管道输油技术优点：成熟管道输油技术优点：成熟管道输油技术加热设施：管理、燃料供给加热设施：管理、燃料供给加热设施：管理、燃料供给加热设施：管理、燃料供给地上管道建设：费用地上管道建设：费用地上管道建设：费用地上管道建设：费用原油低温流动性原油低温流动性原油低温流动性原油低温流动性问题问题问题问题方案方案方案方案3 3 3 3：原油混合浓缩海水管道运输：原油混合浓缩海水管道运输：原油混合浓缩海水管道运输：原油混合浓缩海水管道运输方案方案方案方案4 4 4 4：天然气转换为甲

40、醇加到原油中再管道运输：天然气转换为甲醇加到原油中再管道运输：天然气转换为甲醇加到原油中再管道运输：天然气转换为甲醇加到原油中再管道运输创新创新创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：创新案例：二、创新方案的产生技术二、创新方案的产生技术二、创新方案的产生技术二、创新方案的产生技术qq （1 1 1 1）提问法（检核表法）提问法（检核表法）提问法（检核表法）提问法（检

41、核表法）5W1H5W1H5W1H5W1H法法法法 产品设计用检核表法产品设计用检核表法产品设计用检核表法产品设计用检核表法qq（2 2 2 2）头脑风暴法）头脑风暴法）头脑风暴法）头脑风暴法qq（3 3 3 3）德尔菲法）德尔菲法）德尔菲法）德尔菲法qq（4 4 4 4）群体决策支持系统）群体决策支持系统）群体决策支持系统）群体决策支持系统qq（5 5 5 5）情景分析法）情景分析法）情景分析法）情景分析法本章目录本章目录本章目录本章目录本节目录本节目录本节目录本节目录（1 1 1 1）提问法（检核表法）提问法（检核表法）提问法（检核表法）提问法（检核表法）qq 所谓的检核表法：是根据需要研究

42、的对象之特点列出有所谓的检核表法：是根据需要研究的对象之特点列出有所谓的检核表法：是根据需要研究的对象之特点列出有所谓的检核表法：是根据需要研究的对象之特点列出有关问题关问题关问题关问题,形成检核表，然后一个一个的来核对讨论。从而形成检核表，然后一个一个的来核对讨论。从而形成检核表，然后一个一个的来核对讨论。从而形成检核表，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发掘出解决问题的大量设想。它引导人们根据检核项目的发掘出解决问题的大量设想。它引导人们根据检核项目的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一条条思路来求解问题一条

43、条思路来求解问题一条条思路来求解问题,以利求比较周密的思考。以利求比较周密的思考。以利求比较周密的思考。以利求比较周密的思考。5W1H5W1H5W1H5W1H法法法法 产品设计用检核表法（针对特定要求制定的检核表法产品设计用检核表法（针对特定要求制定的检核表法产品设计用检核表法（针对特定要求制定的检核表法产品设计用检核表法（针对特定要求制定的检核表法 奥斯本检奥斯本检奥斯本检奥斯本检核表）核表）核表）核表）（1 1 1 1）提问法（检核表法）提问法（检核表法）提问法（检核表法）提问法（检核表法）qq奥斯本检核表奥斯本检核表奥斯本检核表奥斯本检核表 奥斯本的检核表法是针对某种特定要求制定的检核表

44、，主要用于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。引导主体在创造过程中对照新产品的研制开发。引导主体在创造过程中对照新产品的研制开发。引导主体在创造过程中对照新产品的研制开发。引导主体在创造过程中对照9 9 9 9个方面的问题进个方面的问题进个方面的问题进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，促进人们产生新行思考，以便启迪

45、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。设想、新方案的方法。设想、新方案的方法。设想、新方案的方法。9 9 9 9个大问题：有无其他用途、能否借用、能个大问题：有无其他用途、能否借用、能个大问题：有无其他用途、能否借用、能个大问题：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、能否否改变、能否扩大、能否缩小、能否代用、能否重新调整、能否否改变、能否扩大、能否缩小、能否代用、能否重新调整、能否否改变、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。颠倒、能否组合。颠倒、能否组合。颠倒、能否组合。奥斯本检核表法的核心是改进。其基本

46、做法是：奥斯本检核表法的核心是改进。其基本做法是：奥斯本检核表法的核心是改进。其基本做法是：奥斯本检核表法的核心是改进。其基本做法是：1 1 1 1、首先选定一个要改进的产品或方案；、首先选定一个要改进的产品或方案；、首先选定一个要改进的产品或方案；、首先选定一个要改进的产品或方案；2 2 2 2、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、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、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、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；度提出一系列的问题，并由此产

47、生大量的思路；度提出一系列的问题，并由此产生大量的思路；度提出一系列的问题，并由此产生大量的思路；3 3 3 3、根据第二步提出的思路，进行筛选和进一步思考、完善。、根据第二步提出的思路，进行筛选和进一步思考、完善。、根据第二步提出的思路，进行筛选和进一步思考、完善。、根据第二步提出的思路，进行筛选和进一步思考、完善。（1 1 1 1）提问法（检核表法）提问法（检核表法）提问法（检核表法）提问法（检核表法）qq奥斯本检核表奥斯本检核表奥斯本检核表奥斯本检核表序号序号序号序号9 9 9 9大问题大问题大问题大问题系列小问题系列小问题系列小问题系列小问题1 1 1 1能否他用能否他用能否他用能否他

48、用现有事物有无其他新用途，稍加改进有无其他用途现有事物有无其他新用途，稍加改进有无其他用途现有事物有无其他新用途，稍加改进有无其他用途现有事物有无其他新用途，稍加改进有无其他用途2 2 2 2能否借用能否借用能否借用能否借用能否借用别的经验、东西，引入其他设想。能否借用别的经验、东西，引入其他设想。能否借用别的经验、东西，引入其他设想。能否借用别的经验、东西，引入其他设想。3 3 3 3能否改变能否改变能否改变能否改变形状、制造方法、颜色、意义、气味、式样、音响形状、制造方法、颜色、意义、气味、式样、音响形状、制造方法、颜色、意义、气味、式样、音响形状、制造方法、颜色、意义、气味、式样、音响4

49、 4 4 4能否扩大能否扩大能否扩大能否扩大范围、寿命、功能、零件、高、长、宽、材料范围、寿命、功能、零件、高、长、宽、材料范围、寿命、功能、零件、高、长、宽、材料范围、寿命、功能、零件、高、长、宽、材料5 5 5 5能否缩小能否缩小能否缩小能否缩小体积、重量、浓缩、微型化体积、重量、浓缩、微型化体积、重量、浓缩、微型化体积、重量、浓缩、微型化6 6 6 6能否代用能否代用能否代用能否代用材料、原料、工艺、动力材料、原料、工艺、动力材料、原料、工艺、动力材料、原料、工艺、动力7 7 7 7能否调整能否调整能否调整能否调整元件、型号、设计方案、顺序、速度、程序元件、型号、设计方案、顺序、速度、程

50、序元件、型号、设计方案、顺序、速度、程序元件、型号、设计方案、顺序、速度、程序8 8 8 8能否颠倒能否颠倒能否颠倒能否颠倒正负、方向、因果正负、方向、因果正负、方向、因果正负、方向、因果9 9 9 9能否组合能否组合能否组合能否组合材料、元件、产品、学科、原理、观点、方法设想材料、元件、产品、学科、原理、观点、方法设想材料、元件、产品、学科、原理、观点、方法设想材料、元件、产品、学科、原理、观点、方法设想（1 1 1 1）提问法（检核表法）提问法（检核表法）提问法（检核表法）提问法（检核表法）qq奥斯本检核表奥斯本检核表奥斯本检核表奥斯本检核表序号序号序号序号9 9 9 9大问题大问题大问题