同濟-系統(tǒng)、系統(tǒng)科學與系統(tǒng)工程2014.10

1、系統(tǒng)、系統(tǒng)科學與系統(tǒng)工程,同濟大學經濟與管理學院,盛昭瀚 2014年10月,,落實科學發(fā)展觀,是一項系統(tǒng)系程,…. 需要我們采用系統(tǒng)科學的方法來分析、解決問題，從多因素、多層次、多方面入手研究經濟、社會發(fā)展和社會形態(tài)、自然形態(tài)的大系統(tǒng)。 ——胡錦濤,,全面深化改革是一項復雜的系統(tǒng)工程，需要加強頂層設計和整體謀劃，加強各項改革的 關聯(lián)性、系統(tǒng)性、可行性研究。

2、 ——習近平,,管理之道 數據經過整理成為信息， 信息經過歸納成為知識， 知識的最高境界為智慧。 學管理最重要應該是掌握智慧，智慧“只能意會，不可言傳”。,王蒙論智慧,智慧要有遠見，要有對于對象的整體性把握……,智慧要求舉一反三,融會貫通,要求有所作為,有所不為,要求學有新意,事有新意,言有新意. 智慧的依據是生活,是世界,是實踐,而不僅僅是書本.,這就要求我們了

3、解系統(tǒng)的概念和系統(tǒng)科學的基本原理，學會系統(tǒng)分析，掌握系統(tǒng)工程。,管理之精髓在于能否系統(tǒng)地分析問題，能否把握整體和全局，能否做出科學的決策。,目錄,第一章 系統(tǒng)第二章 系統(tǒng)分析概述第三章 系統(tǒng)研究第四章 系統(tǒng)設計第五章 模型概述第六章 系統(tǒng)評價第七章 系統(tǒng)決策第八章 系統(tǒng)工程第九章 兩個前沿專題,第一章 系統(tǒng),§1.1 系統(tǒng)的基本概念,§1.2 系統(tǒng)的功能和結構,§1

4、.3 系統(tǒng)的演化 §1.4 系統(tǒng)方法論,,一個核心概念在各向度上的充分展開,就是全部理論. -----黑格爾,§1.1 系統(tǒng)的基本概念,一、系統(tǒng)定義（描述性）,由相互關聯(lián)的要素組成的具有某種功能的整體。,要素：相對于系統(tǒng)屬性不需再細分的最小組成。（要素：性質 元素：數量）,,系統(tǒng)中的要素與孤立的要素。 砍下來的手

5、不是“手”。 系統(tǒng)中沒有孤立的要素，要素既是“獨立”的，又是“整體”的。,整體與要素之關系,1，同一：一袋西紅柿2，同質：機器（組裝而成）3，不同質或不同層次，可離開（分子與原子）4，不存在能夠離開整體的部分（系統(tǒng)科學研究的對象）,,市場經濟（化）： 要素：合格的市場主體（有獨立財產權力，自主決策，自負盈虧的市場參與者。要 足夠多，權利、地位平等）。 關聯(lián)：主體間的平等競爭、優(yōu)勝劣汰。

6、不存在信息不完全、不對稱；不存在個別成本與社會成本重大差異等等。 不規(guī)范市場化： 利用種種特權力量，攫取高額利潤；在市場不完善時，用強化行政控制、政府干預來替代市場的作用,系統(tǒng)概念之特征：,集合性,相關（干）性,要素之間,要素與系統(tǒng)之間,系統(tǒng)與環(huán)境之間,關于要素關聯(lián),一、要素關聯(lián)基本類型及其描述,基本類型,① 、確定性關聯(lián),②、不確定性關聯(lián),③ 、①和 ②之集成,關聯(lián)描述,① 、因果描述（機械、物理定律）,②、過程描述（人

7、類行為過程）,③ 、職能描述（組織系統(tǒng)中的功能）,關聯(lián)形式,① 、正反饋,A,B,+,+,軍備競賽、工資與價格,② 、負反饋（制約關系）,A,B,-,+,,,,目標,③ 、滯延,A,B,,,,,基本關聯(lián)的組合,城市就業(yè)機會,城市勞動力,移民,工作崗位,+,+,+,+,-,層次性,,按職能分,企業(yè)的管理層次,戰(zhàn)略管理層,經營管理層,作 業(yè) 層,,按層次分,層次性,系統(tǒng)要素和關聯(lián)的等級次序性。 1，系統(tǒng)的存在的時空跨越性。

8、 2，系統(tǒng)不同的視角（層面）,系統(tǒng)的層次,空間層次：宏觀經濟與微觀經濟時間層次：發(fā)展與可持續(xù)發(fā)展功能層次：企業(yè)的戰(zhàn)略決策 協(xié)調管理 操作控制,“奇妙的7”,一個管理者，直接有效的管理下屬數大約為7。,,不要指望系統(tǒng)中每個人都在一個（高）層次上考慮問題。每個人的思考是由各自地位決定的。,,層

9、次問題系統(tǒng)是否劃分層次、分哪些層次、不同層次的差異、聯(lián)系與過渡、層次界限的確定性與模糊性、層次的結構設計,整體性,整體性： 整體“大”于部分之和。 系統(tǒng)不可分性、非加和性、層次性、突現(xiàn)性。 系統(tǒng)的整體性是系統(tǒng)的本質特征。,整體性之思考,系統(tǒng)的局部問題必須放在系統(tǒng)的全局中才能有效解決；,系統(tǒng)的全部問題必須放在系統(tǒng)的環(huán)境中才能有效解決；,局部的目標、關系、功能、質量必須服從整體的目標；,系統(tǒng)的功能與特性

10、必須基于整體理解，并實現(xiàn)優(yōu)化。,基于整體性的管理智慧,游樂場門票價格的制定 海洋公園的免票優(yōu)惠 麥考爾公司經營思維,系統(tǒng)整體性思維,啟發(fā)每個人的能力都為1，那么10個人的合作結果有時比10大，有時甚至還不到1。一般的管理理論 中，對合作研究得不多，最直觀的反映就是，目前的大多數管理制度和行為都是致力于減少人力的的浪費，而非利用組織來提高人的效能。事實上，管理的主要目的不是讓每個人做得最好，而是避免內耗過多,讓大家在一起最好。,元件

11、與系統(tǒng)的可靠性,涌現(xiàn)性,系統(tǒng)能產生整體才具有而各部分不具有的功能（性質）。 三個臭皮匠，頂個諸葛亮一個和尚挑水喝 1-----------2, F=f, 兩個和尚抬水喝 1+1--------1, F<f1+f2, 三個和尚沒水喝 1+1+1----

12、-0, F=0<<f1+f2+f3.,例：氣體整體具有溫度、壓強機器整體具有新的功能全球衛(wèi)生防疫,整體涌現(xiàn)性，包括整體性的形態(tài)、特性、行為、狀態(tài)、功能、困難、機遇及解決問題的途徑。,最簡單的整體涌現(xiàn)性：規(guī)模效應,一般地，整體涌現(xiàn)性取決于結構效應、組織效應,例： BPR企業(yè)轉制,系統(tǒng)性是加和性和非加和性的統(tǒng)一，涌現(xiàn)性是整體屬性.,目的性,系統(tǒng)具有明確的目的與功能,目標（指標）是對系統(tǒng)

13、目的的描述,二 環(huán)境：,系統(tǒng)之外與它關聯(lián)的事物構成的集合,,●,●,●,●,●,,,,,,,要素,環(huán)境,邊,界,,,輸入,輸出,系統(tǒng),二、系統(tǒng)與環(huán)境,系統(tǒng)與環(huán)境的相互關系（作用）是通過交換物質、能量、信息實現(xiàn)的,開放性：系統(tǒng)能同環(huán)境進行交換的屬性 開放系統(tǒng) （不斷調整，適應環(huán)境，自適應，自調節(jié)）封閉性：系統(tǒng)阻止自身同環(huán)境進行交換

14、 的屬性 封閉系統(tǒng)（系統(tǒng)均衡為基本點）,,,,孤立系統(tǒng)（無能量、物質、信息交換）封閉系統(tǒng)（有能量交換，無物質交換）開放系統(tǒng)（有能量、物質、信息交換）,環(huán)境影響系統(tǒng) （近朱者赤、近墨者黑）,系統(tǒng)影響環(huán)境 （污染）,系統(tǒng)與環(huán)境相互影響（人類社會與自然環(huán)境）,系統(tǒng)與環(huán)境共生,,,系統(tǒng),環(huán),境,,,,,污染,壓力,資源,功能,組織與環(huán)境的互動,一是選擇環(huán)境，二是適應環(huán)境三是改變環(huán)境（能改

15、變環(huán)境就改變 環(huán)境，不能改變就去適應環(huán)境）環(huán)境不能太好！,,系統(tǒng)與環(huán)境之間存在邊界（清晰或模糊）。注意工作的邊界,金魚換水,原來一天一換，或是一月 一換，如果突然改變習慣，金魚都會死亡。 科學的結論：金魚必須換水，但必須生活在一個相對穩(wěn)定的環(huán)境中。 生活必須變化，固守是危險的；傳統(tǒng)必須繼承，撕裂同樣是危險的。,長壽公司的要訣,1，對環(huán)境的敏感 2，財務上的穩(wěn)健 3，凝聚力

16、和寬容,封閉系統(tǒng)都是以系統(tǒng)均衡觀念為基本點。,例1 靜態(tài)系統(tǒng)（有結構沒有時變性）,ycosθ=Z ysinθ=X (系統(tǒng)各部分間的均衡）,例2 簡單動態(tài)系統(tǒng)（系統(tǒng)行為具有預先確定的、必然的運動方式）,（c為系統(tǒng)內部能量常數）,例3 反饋控制系統(tǒng)（系統(tǒng)內具有傳遞和處理信息的能力，并有反饋功能）,系統(tǒng)的均衡狀態(tài)是通過外生變量設定的,開放系統(tǒng),系統(tǒng)內部要素可不斷調整來適應環(huán)境變化以使其在某個階段

17、保持穩(wěn)定狀態(tài)。開放系統(tǒng)一般具有自調節(jié)和自適應功能。,,對開放系統(tǒng)的研究，一個重要的考慮就是環(huán)境對系統(tǒng)的影響。,隨機平穩(wěn)環(huán)境,有限不確定性平穩(wěn)環(huán)境,有限不確定性動態(tài)環(huán)境,（不確定因素的影響隨時間變化，系統(tǒng)此時應具有反饋或適應環(huán)境變化特征）,不安定動態(tài)環(huán)境,（環(huán)境變化往往按照某個特定方向持續(xù)變化，系統(tǒng)必須做出某種具有目的的行為反應）,突變動態(tài)環(huán)境,（因無法預知原因，環(huán)境發(fā)生巨大變化，系統(tǒng)需具有自身調節(jié)及改變結構的功能）,競爭的動態(tài)環(huán)境,

18、綜合（組合）環(huán)境,社會經濟系統(tǒng)是一個復雜的開放系統(tǒng),三、系統(tǒng)活動,系統(tǒng)最重要的特點之一是系統(tǒng)和環(huán)境的相互作用和相互響應。,計劃響應：系統(tǒng)對事先能預料到的事件發(fā)生后的響應（計算機執(zhí)行）特定響應：系統(tǒng)對事先未能預料到的事件發(fā)生后的響應,系統(tǒng)活動：完成系統(tǒng)提出的任務或建議并 輸出合理的結果,活動的基本分類,作業(yè)活動：直接作用于外界或自身,管理活動：作用于作業(yè)活動的活動,管理活動使作業(yè)活動有序和有效、更好地實現(xiàn)預定目標。,什么是管理活動

19、？,在由人群共同參與的（生產、工程及其他）活動中，其中一個（或一部分）人根據活動的環(huán)境、該活動擬實現(xiàn)的目標，以及人群自身的文化秉性，通過獲取、整合和配置資源，安排人群中各部分人在活動中各自的任務，協(xié)調他們之間的關系，并形成實施該活動的完整的過程，以期該活動更為有序和有效。,,“管理活動”可以理解為人們在生產 和工程活動中如何“待人接物”的活動。,管理活動的系統(tǒng)觀,管理活動是由管理目標、管理主體、管理組織、管理對象、管理過程

20、、各種管理資源（人、財、物、信息、知識等基本要素）等管理要素組成的整體。即任何管理活動都可以理解為是一個系統(tǒng)。管理活動的形成過程自然就是一個系統(tǒng)的生成過程(認識\協(xié)調\執(zhí)行系統(tǒng)),,管理活動的系統(tǒng)觀與系統(tǒng)生成觀，揭示了管理活動的生成過程及其最終構成物的系統(tǒng)本質，在管理活動問題上體現(xiàn)了還原論和整體論的辯證統(tǒng)一。 管理活動的構成論與生成論.,系統(tǒng)的基本分類,天然系統(tǒng)人造系統(tǒng)（自然、社會、認識系統(tǒng)）復合系統(tǒng)（人—機、自然—社會系統(tǒng)

21、）系統(tǒng)的部分要素組成的系統(tǒng)，稱為分系統(tǒng)(塊塊)。系統(tǒng)的部分要素組成的具有某一功能的系統(tǒng)，稱為子系統(tǒng)(條條)。,錢學森關于系統(tǒng)的分類,系統(tǒng),簡單系統(tǒng)：,不需分（僅有一個）層次的系統(tǒng)（包含一個或數目不多的子系統(tǒng)）,應用牛頓力學來討論的系統(tǒng)（可應用疊加原理）,簡單巨系統(tǒng)：,系統(tǒng)子系統(tǒng)數目很多，但之間的相互關系相對簡單，出現(xiàn)了系統(tǒng)“涌 現(xiàn)”。,有了層次的概念，無法用疊加原理,例：,熱力學系統(tǒng),動能、速度,,溫度、壓強,例：,復雜巨系統(tǒng)

22、(????)：,系統(tǒng)要素（子系統(tǒng)）之間關聯(lián)方式復雜（非線性、不確定、模糊性、動態(tài)性），并有層次結構，要素（子系統(tǒng)）種類繁多。,例：,人腦系統(tǒng),開放的復雜巨系統(tǒng)：,開放：,交換、適應性、學習、預見性、進化,例：,社會、環(huán)境、經濟系統(tǒng),§1.2 系統(tǒng)的功能與結構,一、結構與子系統(tǒng),系統(tǒng)要素及要素之間的關聯(lián)方式（系統(tǒng)成為整體的模式）的總和，稱為系統(tǒng)結構。,系統(tǒng)的部分要素組成的系統(tǒng)，稱為分系統(tǒng)。,系統(tǒng)的部分要素組成的具有某一

23、特定功能（作用）的系統(tǒng)，稱為子系統(tǒng)。,結構的特征,1，結構具有層次性；2，結構具有穩(wěn)定性；（要素變了結構不變）3，結構具有可變性。管理關心：結構設計、優(yōu)化、如何保持結構穩(wěn)定、結構怎樣自形成、結構的演化規(guī)律等）,,系統(tǒng)的性質是系統(tǒng)整體性概念，因此，系統(tǒng)性質是主要是由系統(tǒng)結構決定。 例：石墨與金剛石 物種與DNA,有序和無序的相互轉化,,框架結構：系統(tǒng)處于尚未運行（停止運行）狀態(tài)時的關聯(lián)方式

24、運行結構：系統(tǒng)處于運行時各要素相互依存、制約的關聯(lián)方式空間結構：基于空間的排列與配置時間結構：基于時間的關聯(lián)與形態(tài)時空結構：兼而有之,組織：結構有序的系統(tǒng)組織: 系統(tǒng)（組織系統(tǒng))與系統(tǒng)的形成、發(fā)展（組織化過程）,框架結構：系統(tǒng)處于尚未運行（停止運行）狀態(tài) 時的關聯(lián)方式,運行結構：系統(tǒng)處于運行時各要素相互依存、制 約的關聯(lián)方式,空間結構：基于空

25、間的排列與配置,時間結構：基于時間流程中的關聯(lián)方式,時空結構：兼而有之,,深層結構（制度、體制） 與表層結構（機制、運作規(guī)程） 今天國家最重要的財富是良好的制度和體制 制度成本與勤勞不致富硬結構（硬件、分工） 軟結構（配合、團隊精神） 麻雀與紅襟鳥,結構分析,一，含義 決定系統(tǒng)結構的出發(fā)點 要素集分析（能實現(xiàn)目標并成本最低）。 相關性分析（空間排序、

26、位置、緊密程度、 數量關系、操作程序、管理辦法） 層次性分析（決策、協(xié)調、傳遞、執(zhí)行） 整體性分析（結構使系統(tǒng)功能最優(yōu)）,結構分析的主要內容：,如何劃分子系統(tǒng),分析各個子系統(tǒng)的結構（哪些要素及如何關聯(lián)）,闡明不同子系統(tǒng)之間的關聯(lián)方式,注意：按照不同標準劃分出來的子系統(tǒng)沒有可比性。,系統(tǒng)的結構分析過程,研究系統(tǒng)內部要素的構成、要素之間相互作用的有序形式，以便對系統(tǒng)的功能等問題進行分析或進行系統(tǒng)復制、還原與模擬,基本研究：明確

27、結構分析的目的、系統(tǒng)要素、邊界開發(fā)研究：系統(tǒng)分解、研究子系統(tǒng)的結構完善研究：系統(tǒng)拼裝還原，調整并檢查結構分析目 的的完成情況,系統(tǒng)結構分析,基本研究,開發(fā)研究,完善研究,,,,,,,,,,例、企業(yè)系統(tǒng)結構分析,管理,生產,環(huán)境,,,,,,（基本研究）,市場,競爭,國民經濟,,,,,（開發(fā)研究）,（環(huán)境子系統(tǒng)結構分析）,人口,,,,供應,需求,價格,商品,生產過程,,,,（開發(fā)研究）,（

28、生產子系統(tǒng)結構分析）,,,供應,設備、技術,世界經濟,國民經濟,勞力、資金,,定價,財 務,,,,,,價格,設備、技術,世界經濟,國民經濟,勞力、資金,,,投資,信息,市場,,,,利潤,（管理子系統(tǒng)結構分析）,（開發(fā)研究）,定價,財 務,,,,,價格,設備、技術,世界經濟,國民經濟,勞力、資金,,,投資,信息,,,利潤,生產過程,（完善研究）,,市場,,商品,,供應,,競爭,,,人口,,,需求,,,,,,,例：

29、氣體整體具有溫度、壓強機器整體具有新的功能全球衛(wèi)生防疫,整體涌現(xiàn)性，包括整體性的形態(tài)、特性、行為、狀態(tài)、功能、困難、機遇及解決問題的途徑。,整體涌現(xiàn)性(系統(tǒng)整體性)：,系統(tǒng)性是加和性和非加和性的統(tǒng)一，涌現(xiàn)性是整體屬性，但整體性不一定是涌現(xiàn)性。,一、功能的定義,系統(tǒng)行為：可從系統(tǒng)外部得知的系統(tǒng)變化,系統(tǒng)功能：有利于環(huán)境的系統(tǒng)行為（作用）,注：系統(tǒng)功能概念的進一步拓擴說明：,凡系統(tǒng)均具有功能整體功能 部分功能

30、之和功能的層次性（子系統(tǒng)功能）,,系統(tǒng)的功能,,系統(tǒng)功能：系統(tǒng)狀態(tài)在整體層次上的外部表現(xiàn)出來的能力。系統(tǒng)功能是在系統(tǒng)與環(huán)境關系中表現(xiàn)出來的。,二、功能的區(qū)分,1、基本功能,能力（可以干什么、能干什么）,功效（效益、可靠性與穩(wěn)定性、適應性）,,,2、剩余功能 （負作用）,三、功能的層次結構,系統(tǒng)功能的層次分解 功能樹,,計劃,實施,控制,經營戰(zhàn)略系統(tǒng),經營目標系統(tǒng),作業(yè)系統(tǒng),經營計劃系統(tǒng),經營控制系統(tǒng),經營方針系

31、統(tǒng),經營管理系統(tǒng),,,,,,,,,,,,,功能 結構（要素、關聯(lián)、環(huán)境）,,四、功能展開和劃分方法,1、歸納法：從現(xiàn)狀出發(fā)，經過分析，層層向上歸納,2、演繹法：以理想事件為指導，選擇有可能的最終的 理想系統(tǒng),,,,,,,,,,理論上的理想系統(tǒng),最終的理想系統(tǒng),技術上能實現(xiàn)的理想系統(tǒng),工作系統(tǒng),用歸納法改善系統(tǒng),現(xiàn)有系統(tǒng),,,演繹法,歸納法,現(xiàn)行系統(tǒng)分析,新

32、系統(tǒng)設計,新系統(tǒng)實施,功能,子系統(tǒng),功能,功能,功能,子系統(tǒng),子系統(tǒng),子系統(tǒng),,,,,,,,,,,,,,,,,功能分析,功能綜合,系統(tǒng)設計,功能分析與綜合,§1.3 系統(tǒng)的演化 系統(tǒng)的結構、特性、行為、功能等隨時間的推移而發(fā)生的變化，稱為系統(tǒng)的演化（evolution）。,,演化性是系統(tǒng)的普遍特性,,狹義演化：系統(tǒng)由一種結構或形態(tài)向另一種 結構與形態(tài)轉變,廣

33、義演化：包括系統(tǒng)從無到有，形態(tài)轉變直 至消亡,系統(tǒng)從無到有：,吸引,排斥,交往,互動,整合,,組織結構的形成及要素的改變,系統(tǒng)形成,,,,,,,二、兩種有序,靜態(tài)有序：其結構稱為平衡結構 動態(tài)有序：其結構稱為非平衡（耗散）結構,動態(tài)有序示例：一年四季、動植物生長、人體構造、經濟發(fā)展的周期、社會組織形態(tài)、人的思維活動,,,區(qū)別,演化的動因,,要素、子系統(tǒng)、層次間的非線性作用（合

34、作、競爭）,系統(tǒng),環(huán)境與系統(tǒng)的相互作用（環(huán)境對系統(tǒng)的壓力）,,,,,,,演化,進化,退化,,,系統(tǒng)演化過程中: 結構相對穩(wěn)定,功能相對活躍。 功能變化是結構變化的前提。 因為： 環(huán)境變化首先影響系統(tǒng)功能，功能變化到一定程度將導致系統(tǒng)結構變化。,,例： 生產關系是社會結構，生產力是社會功能，生產力決定生產關系，生產力的發(fā)展推動生產關系的變革。,,系

35、統(tǒng)結構的變化（對應系統(tǒng)的質變）強調系統(tǒng)（事物）的演化性，強調系統(tǒng)質變的突變性（非漸變），強調系統(tǒng)質的不可分性（非量變）。系統(tǒng)管理的重要任務就是改善結構以實現(xiàn)優(yōu)化功能 。,系統(tǒng)演化的動力：,1、系統(tǒng)內部組成之間的合作、競爭、矛盾，導致結構、關聯(lián)、功能、特性的改變；,2、外部環(huán)境導致內部組成的各種變化。,可逆過程,不可逆過程,系統(tǒng)科學主要研究不可逆過程，系統(tǒng)演化理論是關于不可逆過程的理論。,§1.4 系統(tǒng)方法論,系統(tǒng)方法

36、 凡用系統(tǒng)觀點認識和處理問題方法，亦即把對象當作系統(tǒng)來認識與處理的方法均稱為系統(tǒng)方法。,方法之一：,還原論與整體論相結合,還原論：分析、分解、累加,,整體論：整合、合成、演化,方法之二：,定性描述與定量描述相結合,定性特性決定定量特性，是定量的基礎；定量特性表現(xiàn)定性特性，是定性的精確化、深刻化,,方法之三：,局部描述與整體描述相結合,整體統(tǒng)攝局部、局部支撐整體,,簡單系統(tǒng)：要素的基本特性 關于系統(tǒng)整

37、體的描述,簡單巨系統(tǒng)：統(tǒng)計描述,,復雜巨系統(tǒng)： ？,,方法之四：,確定性描述與不確定性描述相結合,不確定性描述：基于概率論的描述,,確定性描述：突變論、非線性動力學等,方法之五：,系統(tǒng)分析與系統(tǒng)綜合相結合,系統(tǒng)分析：要素、關聯(lián)方式、環(huán)境,,系統(tǒng)綜合：整體重構,簡單系統(tǒng)：直接進行綜合,簡單巨系統(tǒng)：統(tǒng)計綜合,復雜巨系統(tǒng)： ？,第二章 系統(tǒng)分析概述,§2.1 系統(tǒng)分析概述,§2.2

38、 系統(tǒng)分析結構、內容與邏輯關系,§2.3 系統(tǒng)分析的信息基礎,§2.4 簡例,§2.1 系統(tǒng)分析概述,一、問題與解決問題復雜,事物的因果關系難以用經驗或一般數理方法進行本質的描述模糊性、不確定性多專業(yè)知識才能解決,焦點：如何面對復雜的問題尋找最好的解決方案,二、系統(tǒng)分析定義,從系統(tǒng)總體出發(fā)，采用科學的分析工具和方法，對系統(tǒng)的目的、功能、環(huán)境、費用、效益等進行研究，提出若干可行

39、方案，并對其逐一進行評價，提供給決策者選擇最優(yōu)方案的主要依據。,系統(tǒng)分析的目的,,、系統(tǒng)分析的特點1、以整體為目標2、以特定問題為對象3、運用定性與定量結合的方法,,應干什么何以需要在何時在何處誰來做怎么做,系統(tǒng)分析過程,§2.2 系統(tǒng)分析結構、內容與邏輯關系,一、系統(tǒng)分析結構,系統(tǒng)分析與決策,要點：,3、系統(tǒng)分析要注重“有效”性（成本）,2、系統(tǒng)分析的技術路線應具有一般性與適應性,1、系統(tǒng)分析是決策的輔助

40、手段,系統(tǒng)分析的程序,通過目標設定圈定系統(tǒng)的信息集合,通過對系統(tǒng)結構的剖析和可能方案的構思對系統(tǒng)有進一步的了解，為下一步提供條件,系統(tǒng)的具體化,各個方案效果、成本的評判、排序,二、系統(tǒng)分析的內容,系統(tǒng)分析的活動內容,三、系統(tǒng)分析邏輯過程,系統(tǒng)分析邏輯過程,小結：,系統(tǒng)分析：,1、從解決問題看，應解決系統(tǒng)目標的建立、系統(tǒng)結構 的確定、準則指標、體系選擇、可行方案構思、方案確定、效益分析等；,2、從活動看，系統(tǒng)研究、設計、量化、評價等；,3

41、、從方法論和工具看，行為研究、價值研究、規(guī)范研究等以及建模、模擬、優(yōu)化；,4、從數據處理與信息轉換看，“是什么”、“期望什么”、“應該是什么”。,小結：,決策是管理的核心，系統(tǒng)分析是決策的基礎，系統(tǒng)分析是決策的輔助技術。 咨詢,§2.3 系統(tǒng)分析的信息基礎,一、簡述,數據：客觀實體屬性的值（基本數據）信息：數據加工處

42、理的結果數據處理：將數據變?yōu)樾畔⒌倪^程 與問題有關的數據 與問題無關的數據,將數據與資料經過適當的統(tǒng)計、分類和比較處理，可以發(fā)現(xiàn)它們所顯示的特征與問題狀況的特殊性是一致的。這樣可以認為，這些數據是與問題狀況有關的信息。,二、信息源,與目標有關的信息集合稱為信息源，信息源是由目標限定的。,三、信息轉換,系統(tǒng)分析與信息,信息必須經過解釋以及與所研究的系統(tǒng)活動發(fā)生聯(lián)系，才具有新的意

43、義和作用。,信息處理,信息的轉換過程,理想狀況：,現(xiàn)實狀況：,1、彌補充分，問題妥善解決 2、不很充分，風險下決策 3、很不充分，解決困難,第三章 系統(tǒng)研究,§3.1 系統(tǒng)研究簡述,§3.2 問題,§3.3 目標,§3.4 方案,§3.1 系統(tǒng)研究簡述,系統(tǒng)研究是指系統(tǒng)分析過程中前端問題描述（確認）到系統(tǒng)目標確定這一階段。

44、,§3.2 問題,一、問題定義,問題＝期狀狀態(tài)－系統(tǒng)現(xiàn)狀,問題的產生原因，包括系統(tǒng)行為發(fā)生變化、評價指標發(fā)生變化、系統(tǒng)結構不適應環(huán)境等。,問題的最初反應：不安與不滿,二、“問題”的三性,1、將來性：問題狀況在未來具有可改變的可能性，將來性保證了在決策實施后有效果。,問題狀況的將來性描述,2、“問題”的限制性問題必須有與其最后聯(lián)系或最高處理的要素。,問題狀況的限制性描述,3、“問題”的特異性,問題必須有某種特性，通過它可

45、以過慮和刪去若干與問題關系不大的要素。進一步從限制性中分離重要的要素。,,領導是發(fā)現(xiàn)問題的主要責任者，他們更應該發(fā)現(xiàn)那些關系到企業(yè)生存和發(fā)展的挑戰(zhàn)與機遇。,,我們不要只花幾分鐘就提出一個問題，卻花數月、甚至數年去解決這個問題，到頭來發(fā)現(xiàn)這個問題并不重要。,§3.3 目標,一、目標定義,系統(tǒng)追求（理想）的狀態(tài)與行為。,目標是通過逐步解析問題而獲得。,霍爾：選擇正確的目標比選擇正確的方案更重要。,二、目標基本要求,1、必須單

46、義2、必須具體（可落實）3、必須可度量多目標、多層目標與目標體系,,目標確定要注意： 合理性 兩重性 目標要可實現(xiàn) 處理好沖突性目標（剔除、限制、放棄、 補償等）,,、進一步論述1、多目標之間的關系（必須的目標與希望實現(xiàn)的目標）2、目標的約束條件（客觀限制、主觀要求）3、目標的合理壓縮、歸并和綜合4、其他（無形目標、社會目標、秘密目標等）,三、目標的層次,系統(tǒng)層次和目標層次,

47、四、目標形成的過程,例： 某企業(yè)三類產品，營業(yè)額下降：1、經分析，剔除A；2、經分析，確定B、C與推銷員活動有關（限制性）；3、確定對第一類客戶，單次活動效果明顯（將來性）；4、目標：強化推銷員對第一類客戶的工作力度。,結論：目標不是簡單的追求，而是對問題進行一系列信息處理產生的結果。 例：商船上是否安裝機槍,§3.4 方案,一、多方案原則一個方案就是將各種資源進行綜合并使之能達到目標的一

48、次整合（綜合、系統(tǒng)化）綜合即是創(chuàng)造、創(chuàng)新。沒有選擇便沒有決策如果感到似乎只有一條路可走，那很可能這條路就不該走（應盡量避免霍布森選擇）,,二、具體方法1、智囊團法2、形態(tài)方格（結構網、矩陣提案）法3、頭腦風暴法,,系統(tǒng)分析內容一、允許性分析 方案是否超出了資源約束的允許范圍，或是否充分利用了資源的允許條件。,,二、可行性分析 綜合研究在系統(tǒng)現(xiàn)狀下，各種約束及各種資源綜合后的輸出能

49、否達到目標要求,,選擇并非越多越好實驗： 6種口味，30%的人都買了； 24種口味，3%的人買。 對于管理者，太多的意見也會混淆視聽，太注意聽取別人的意見很容易讓自己無所適從。,,三、防范分析內容：1、可能在哪些方面對方案產生影響2、這些影響對方案可行性的影響3、制定防范措施,,阿斯旺水壩320億立方（年）下降到18億立方（年）。47種魚滅絕了30種。海岸線后退了3米。鹽堿化

50、1千多平方公里寄生蟲成災,,步驟：1、利用經驗、聘請專家進行估計2、對危害性的概率與嚴重性進行預估3、確定是否采取措施及采取哪些措施4、應急辦法,,四、潛在問題分析方案執(zhí)行中可能出現(xiàn)的影響方案執(zhí)行預期效果的不可控因素稱為潛在問題。來源：政策變化、環(huán)境變化、上級人事變動等內容：1、有哪些潛在問題2、出現(xiàn)的可能性大小3、危害性嚴重程度4、擬采取什么措施,,五、敏感性分析分析影響方案實施效果的不可控不確定因素的變化

51、與方案實施效果變化之間的關系來源：潛在問題、信息誤差,,六、最優(yōu)分析在可行性分析的基礎上，利用評價指標對可行方案實施中可能出現(xiàn)的種種情況及最終效果進行度量，并以此對各可行方案的優(yōu)劣進行排序。,簡例,例1石油運輸技術方案的生成,1、由海路用郵輪運輸,2、用帶加溫系統(tǒng)的油管輸送,3、海水加入原油,4、天然氣液化后再與原油混合,例 某火電廠煙囪排污的治理,1、加高煙囪（不可行）,2、提高除塵效率（可行）,3、更新鍋爐（對S

52、O2無助，劣方案）,4、改燒優(yōu)質煤（好方案）,簡例,教育發(fā)展問題,一、問題狀況,二、問題狀況分析,教育發(fā)展問題的特異性：提高教育投資 /GNP,教育發(fā)展問題的限制性：人口、GNP、??????,教育發(fā)展問題的將來性：投入量,數據分析：比較研究,三、目標形成過程,1、資料搜集、分類與比較,2、資料分析與解釋,可能大于1,我國比例偏低,聚類,教育投資對GNP的彈性系數,回歸分析,教育投資增長對國民投入增長的貢獻率,3、目標確認,目前投資偏低

53、，合理和最優(yōu)教育投資應為多少。,系統(tǒng)分析應該避免的：,問題定義不明確問題定義不恰當方案有重大缺陷或太少準則不適合數據不真實,模型不正確假設不正確樣本太少缺少反饋沒有及時與決策者對話,典型系統(tǒng)分析簡介,技術經濟分析,對技術方案的經濟效益進行分析、計算和評價，從中選出技術上先進、經濟上合理的優(yōu)化方案。,技術經濟分析的基本指標,產值、成本、投資、價格,技術經濟分析的若干相對指標,反映資金占用的指標,利潤率指標,勞動生產率,其他

54、相對指標,技術經濟分析的可比性,滿足需要可比,消耗費用可比,價格可比,時間可比,典型系統(tǒng)分析簡介,成本效益分析,在成本與效益的綜合比較中優(yōu)選方案,基本概念,成本 （各種耗費之和）,效益 （貨幣、安全性、可靠性、聲譽、工期…）,基本方法,典型系統(tǒng)分析簡介,量本利分析,“產量－成本－盈利”分析（盈虧平衡分析、盈虧解析分析）,盈虧平衡,多個盈虧平衡點,經營安全率,第四章 系統(tǒng)設計,§4.1 系統(tǒng)設計概念,

55、67;4.2 系統(tǒng)設計的思路,§4.1 系統(tǒng)設計概念,概念與任務,用結構化的系統(tǒng)形式充分反映問題的特性，并適當簡化系統(tǒng)。,任務：使系統(tǒng)研究進一步結構化，同時采用合乎邏輯的設計方法反映系統(tǒng)的行為特征及其效果。,進一步,1、按照目標，找出或確認系統(tǒng)要素（這些要素一般均在目標性質覆蓋的范圍之內）；,2、分析環(huán)境因素與系統(tǒng)要素之間的關系；,3、分析各要素之間的聯(lián)系與影響，并能通過系統(tǒng)結構框圖，具體反映系統(tǒng)行為特征；

56、,4、提出能反映目標的參數作為系統(tǒng)的輸出。,§4.2 系統(tǒng)設計的思路,一、硬問題,一般便于觀測、建模，邊界清晰、目標明確、好定義（Well-defined）的問題稱為具有良結構的硬問題。,而把難以觀測、不便建模、邊界模糊、目標不定、不良定義（ill-defined）的問題稱為具有劣結構的軟問題。,英國學者（P.B.Checkland）：,工程系統(tǒng)工程要解決的問題叫“問題”（Problem）社會系統(tǒng)工程要解決的問題叫

57、“議題”（Problem）,“問題”——最優(yōu) 解“議題”——滿意解,工程系統(tǒng)工程研究的對象稱為硬系統(tǒng)或結構化問題（hard system/structured problem）,目標導向型思維過程，此時目標已經被確定，系統(tǒng)結構是可以定義的。,二、硬系統(tǒng)設計思路,三、硬系統(tǒng)設計過程,S0現(xiàn)狀,S1目標,存在方案縮小 S1-S0,第五章 模型簡述,§5.1 模型論概述,§5.2 數學模型,&#

58、167;5.1 模型論概述,一、什么叫模型,模型（名詞）—現(xiàn)實的一個代表（表示）,模型（動詞）—表明，指出這一現(xiàn)實象什么,模型的特點：,1、抽象性,2、由與分析問題有關的因素構成,3、它表明這些因素之間的關系,為什么要使用模型,（1）簡化或不可能作試驗；（2）易于理解；（3）易于操作。,二、模型類型,形象模型（現(xiàn)實的放大與縮?。赫障?、風洞、原子模型。模擬模型（用A替代B，只要A、B性質之間關系相同）：顏色表示高度

59、、電壓模擬速度等。符號或數學模型：用數字與符號表示變量及其關系。,,,三種模型的關系,§5.2 數學模型,一、定義,如果相應于某系統(tǒng)的相依關系或邏輯關系，用形式化的數學語言概括地或近似地表述成一個數學結構，則稱此數學結構為該體系的一個數學模型，而該系統(tǒng)稱為該模型的原型。,數學模型的基本要素為：數據、變量、參數、數學式與邏輯表述。,二、數學模型化,提出、設計、建立、求解、論證及使用數學模型的整個過程。,三、數學模型

60、在經濟中的應用目的,（1）觀測與預測經濟變化與發(fā)展；,（2）規(guī)劃與設計經濟系統(tǒng)；,（3）分析與控制經濟運行；,（4）研究和解釋經濟現(xiàn)象及規(guī)律。,四、應用數學模型的必要條件,（1）經濟原型可以映射到數學“空間” （經濟原型有關概念定義明確；經濟假說具有一定科學性；在數學“空間”里存在著與經濟假說的數量關系、邏輯關系等；可以通過必要的推導或證明得出有意義的數學結構；所需的經濟原型信息必須獲得，并要轉化為模型參數）。,（2）數學模型在數學“空

61、間”中可以研究（數學理論與方法是完備的；數學模型必須滿足一定的數學性質（如可解性、穩(wěn)定性、可計算性）；結果必須可以從數學上驗證其正確與否，必要時，可在計算機上實現(xiàn)）。,（3）數學模型及其計算結果可以映射回經濟“空間”（有一定的經濟解釋、可以驗證經濟假說或以實踐來檢驗）。,以上三個條件不能滿足時，不宜使用數學模型。,五、合格的數學模型應具有以下性質：,（1）現(xiàn)實性（真實性）,（2）普適性,（3）簡潔性,（4）精確性,（5）有效性,六、模型

62、化自身的要求,（1）可行性（信息可獲取、可解化、模型可構造、算法可實現(xiàn)、假說可驗證、結果可解釋）,（2）經濟性,（3）實用性,七、數學模型的分類,1、按數學性質分,確定性（方程、點集映射等）隨機性模糊性（Fuzzy集、粗集）,2、按模型與時間關系分類,動態(tài)模型,穩(wěn)態(tài)模型,八、數學模型化過程,說明：,步驟1 模型化方面的表述：,建模的目的對模型的期望經濟原型的輪廓可行的模型“空間”,步驟2 原型機理的分析：,定

63、性為主、分解事物,以達到清晰呈現(xiàn)經濟原型的各種屬性和本質,分析原型環(huán)境與邊界,分析內部機理,綜合分析,步驟3 模型化假說和模型構造,由經濟假說到數學假說的過程，數學假說是經濟假說的精確化。,步驟4 數學模型的構造與推導,思路一 直接分析,例：報童問題出售一份得a，賣不掉退回損失b，需求量d的概率P(d)，訂量為 n時，期望總利潤,建立描述各經濟因素之間的關系的數學結構,數量關系或邏輯關系清晰，可直接推理構造模型

64、,思路二 比擬思考,類比具有共性的事物，借鑒其模型結構,例：生滅過程隨機服務系統(tǒng)Erlang分布,思路三 利用數據分析,例：計量模型,思路四 系統(tǒng)上的試驗,通過局部試驗，以搞清變量及其對指標的影響,例：廣告費用與銷售量的關系,步驟5、6 模型的數學性質與經濟背景研究,對數學結論要結合經濟背景分析,研究的重點,（1）概念性模式,（單調性、凹凸性、周期性、穩(wěn)定性···）（

65、邊際、變動率、彈性、下降、上升、周期···）,（2）指標性模式 要對指標的作用、影響及背后因素研究,（3）方程類模式參數穩(wěn)定、解的存在、唯一、可計算、穩(wěn)定性,（4）最優(yōu)化類模式模型與對偶模型,步驟7 算法的研制與公式化,解析解的求法、算法程序、算法改進、算法精度、速度等,步驟8 程序設計與開發(fā),公式化；程序框架；語言、操作系統(tǒng)選擇；框圖；信息處理支持系統(tǒng)；調試

66、；完善化。,九、模型的修正與近似,1、減少一些變量2、合并一些變量3、改變變量性質（ 變量視為常量，連續(xù)變量是離散化，反之）4、改變變量之間的函數關系5、改變約束,十、模型庫與模型體系,各種模型的集合，稱為模型庫。,AHP等——定性因素量化,模型庫中的模型是形式的模型，具有普適性。,模型體系是針對某個特定問題，已有具體內容。,不同模型可有類似的功能。,同一種模型可在不同地方使用。,第六章 系統(tǒng)評價,§6.1

67、 系統(tǒng)評價概述,§6.2 綜合評價方法分類及其研究進展,一、基本概念,,,評價：按照明確目標測定對象屬性，并把它變成主觀效用（滿足主體要求的程度）的行為，即明確價值的過程,評價：評判價值,主要方法：定性與定量想結合、客觀統(tǒng)計資料與主觀描述資料并重，于是就有了“評估”,系統(tǒng)評價：根據預定的系統(tǒng)目的，對方案的輸入、輸出進行整體性的評審和選擇,§6.1 概述,,,,,,,,,(1) 追求單一目標原則

68、（早期）,(2) 經濟利益原則（經濟為主要方面）,(3) 綜合評價原則（各方面、直（間）接、近（遠）期）,(4) 規(guī)劃原則（事先\事中\(zhòng)事后\跟蹤評價）,二、系統(tǒng)評價思想,系統(tǒng)結構、輸入、輸出、反饋環(huán)境及整體運行行為分析,評價原則、方法及指標體系,系統(tǒng)結構評價,輸入輸出、反饋評價,系統(tǒng)、環(huán)境評價,數據庫及專家咨詢系統(tǒng),綜 合 評 價,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(1) 系統(tǒng)運行現(xiàn)狀評價,(2) 方案后果和影響評價（后果與

69、影響、其中的不確定 性以及綜合評價）,(3) 方案跟蹤及決策后回顧評價,三、評價目的和任務,目的：為了決策,任務：,系統(tǒng)評價與系統(tǒng)分析（決策）,,,,,,,,,1、 研究要客觀,2、方案要可比,3 、指標要成系統(tǒng),四、評價原則,,,,,,,,,五、系統(tǒng)評價步驟,明確系統(tǒng)目標,分析系統(tǒng)要素,確定評價指標體系,評價結構、評價準則,評價方法的確定,單項評價,綜合評價,,,,,,,六、指標體系確定原則,(1)系統(tǒng)性,