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[拼音]：xitong gongcheng fangfalun

[英文]：methodology of systems engineering

用於解決複雜系統問題的一套工作步驟、方法、工具和技術。系統工程方法論是在綜合應用運籌學、控制論、資訊理論、管理科學、心理學、經濟學以及電腦科學等有關學科的理論和方法的基礎上形成的科學思想和方法。

發展概況

系統工程方法論是在系統工程的實踐中不斷形成和發展起來的。早在1957年，美國學者H.H.古德和R.E.麥克霍爾在《系統工程》一書中就對工作步驟、工具和技術等方面作過較為系統的描述。到了60年代，許多系統工程學者根據實踐經驗，總結出了系統工程方法論的許多有關步驟、內容和方法，雖然這些工作成果在形式上不盡相同，但基本思想還是一致的，其中以霍爾的方法論最具代表性。美國學者A.D.霍爾在1969年利用結構分析法提出著名的霍爾三維結構，使系統工程的工作階段和步驟更為清晰明瞭。40～60年代，系統工程主要用來尋求各種作戰問題的最優策略，同時也用於研究一些與組織和管理大型工程專案有關的技術。70年代以來，系統工程開始廣泛應用於研究社會經濟的發展戰略問題，涉及的各種社會經濟因素往往具有複雜多變和不確定性的特點。為了適應這種發展的需要，有些學者對霍爾方法論特別是其中的工作步驟提出不少修正。例如英國蘭徹斯特大學的切克蘭德系統地提出了修正的意見。他認為完全按照解決工程技術問題的思路來解決社會經濟問題存在很多困難，因為社會經濟系統中的許多問題很難象工程技術系統那樣事前就弄清需求關係，所以很難按若干評價標準設計出符合需求的最優系統方案。針對這種情況，他提出解決社會經濟系統問題的工作步驟和相應的一些方法。雖然系統工程方法在不斷髮展，但霍爾三維結構仍不失為系統工程方法論的一個基本框架。

工作步驟

解決系統工程實踐中的有關問題必須遵循一定的工作步驟。在解決工程技術系統中的問題時，常遵循霍爾三維結構中的邏輯維中所列出的工作步驟，這就是：

（1）明確問題；

（2）設計評價指標體系；

（3）系統綜合；

（4）系統分析；

（5）最優化；

（6）決策；

（7）實施計劃。對於社會經濟系統，除上述工作步驟外，還可以採用切克蘭德方法論的工作步驟,即：

（1）說明問題現狀；

（2）弄清關聯因素；

（3）建立概念模型；

（4）改善概念模型；

（5）比較；

（6）實施。切克蘭德方法論工作步驟的核心不是“最優化”，而是“比較”或“學習”，從對模型和現狀的比較中學習改善現狀的途徑。“比較”的含義包括組織討論和聽取各方面的意見在內，因而不拘泥於建立數學模型來定量描述系統的最優解。這正是反映了社會經濟系統的特點和人在這類系統中的積極因素。

方法

在系統工程實踐中，已研究出不少系統工程方法,例如50年代美國蘭德公司提出的系統分析法,1961年得到美國國防部的正式承認和貫徹。從廣義上說，系統分析是系統工程的同義詞，從狹義上來說，它是霍爾三維結構的邏輯維中的一個步驟。其後又有成本效益分析(CEA)、規劃計劃預算系統(PPBS)等。50年代後期,由於組織和管理大型工程系統的需要而研究出計劃協調技術(PERT)、關鍵路線法(CPM)等網路方法,在此基礎上又陸續研究出圖解協調技術（GERT）、排隊圖解協調技術(Q-GERT)、風險協調技術(VERT)等。此外，盈虧分析、靈敏度分析、風險分析、折衷研究等，也都是系統工程常用的方法。

工具

系統工程廣泛應用運籌學、控制論、資訊理論和計算機技術等有關學科的理論和方法，作為分析問題和解決問題的工具。此外，投入產出法、計量經濟學、系統動力學、價值工程、可靠性工程、系統安全工程等也常被用作解決工程技術系統和社會經濟系統的工具。而數理統計、概率論、微分方程、線性代數、模糊數學等數學方法更作為定性分析和定量分析的有效工具獲得普遍使用。

技術

為解決系統工程各類問題的需要，對有關的方法和工具進行合理的組合，就構成了相應的實用技術。系統工程中最常用的技術有：建模、模擬(模擬)、最優化技術、決策分析、預測技術和技術評估等。例如，在明確目標步驟中，常常應用各種預測技術對未來進行推測和估計；在系統綜合步驟中，可以應用方案生成技術來幫助形成方案；在系統分析步驟中，更需要用各種建模技術和最優化技術來分析各種備選方案的功能、費用和效益等技術經濟指標；在決策步驟中，則要使用決策分析、多目標決策等。

系統工程方法論正在不斷髮展和不斷完善，還在不斷研究出一些新方法，用於解決各種實踐問題，它也常常根據需要選用其他學科領域中的新方法來充實和豐富自己的內容。

參考書目

H.H.Goode and R.E.Machol,Systems Engineering,McGraw-Hill,New York,1957.

A.D.Hall,A Methodology for Systems Engineering,Van Nostrand,Princeton,N.J.,1962.

R.E.Machol,Handbook of Systems Engineering,Mc-Graw-Hill,1965.

H.Chestnut,Systems EngineeringMethods,Wiley,1968.

A.P.Sage,Systems Engineering:Methodologyand Applications,IEEE Press,1977.