第2章 系统工程的基本方法和方法论
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第一章系统工程概述(一)系统工程的产生、发展及应用识记:系统理论的形成与发展控制论是研究各类系统的控制和调节的一般规律的综合性理论,“信息”与“控制”等是其核心概念。
它是继一般系统论之后,由数学家维纳在20世纪40年代创立的。
信息论是研究信息的提取、变换、存储与流通等特点和规律的理论(二)系统工程的研究对象识记:系统的定义系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所组成、具有特定功能、结构和环境的整体。
有以下四个要点:(1)系统及要素。
系统是由两个以上要素组成的整体,构成这个整体的各个要素可以是单个事物(元素),也可以是一群事物组成的分系统、子系统等。
(2)系统和环境。
任一系统又是它所属的一个更大系统(环境或超系统)的组成部分,并与其相互作用,保持较为密切的输入输出关系。
(3)系统的结构。
在构成系统的诸要素之间存在着一定的有机联系,这样在系统的内部形成一定的结构和秩序。
(4)系统的功能。
任何系统都应有其存在的作用和价值,在其运作的具体目的,也即都有其特定的功能。
识记:系统的类型认识系统的类型,有助于人们在实际工作中对系统工程对象系统的性质有进一步的了解并进行分析。
(1)自然系统与人造系统自然系统是主要由自然物(动物、植物、矿物、水资源等)所自然形成的系统,像海洋系统、矿藏系统等。
人造系统是根据特定的目标,通过人的主观努力所建成的系统,如生产系统、管理系统等。
实际上,大多数系统是自然系统和人造系统的复合系统。
近年来,系统工程越来越注意从自然系统的中探讨和研究人造系统。
(2)实体系统与概念系统凡是以矿物、生物、机械和人群等实体为基本要素所组成的系统称之为实体系统;凡是由概念、原理、原则、方法、制度、程序等概念性的非物质要素所构成的系统称为概念系统。
在实际生活中,实体系统和概念系统在多数情况下是结合在一起的。
实体系统是概念系统的物质基础;而概念系统往往是实体系统的中枢神经,指导实体系统的行动或为之服务。
系统工程的基本方法和方法论系统工程是一种全面、系统地解决复杂问题的方法和方法论。
它通过将一个大问题分解为多个较小的子问题,然后逐步解决这些子问题,最终达到解决整个问题的目标。
下面将介绍系统工程的基本方法和方法论。
首先,需求分析是系统工程的第一步,它的目的是明确问题的需求和约束条件。
需求分析包括需求收集、需求整理、需求分析和需求评估等环节。
通过需求分析,我们可以明确解决问题的目标、范围和约束条件,为下一步的系统设计提供基础。
其次,系统设计是系统工程的核心环节,它的目的是确定解决问题的方案和结构。
系统设计包括需求建模、功能拆分、模块设计、技术选型等环节。
在系统设计中,我们可以通过建立模型、进行拆分和组合等方式,来实现对解决方案的合理设计和优化。
然后,系统开发是根据系统设计方案进行软件和硬件的编码和开发。
系统开发包括软件开发、硬件开发、集成开发等环节。
在系统开发中,我们需要按照系统设计方案进行编码和开发,生成相应的软件和硬件模块。
接下来,系统集成是将各个开发好的软件和硬件模块进行组合和测试。
系统集成包括模块集成、接口测试、系统测试等环节。
通过系统集成,我们可以确保各个模块之间的互操作性和整体的正确性。
此外,测试与验证是系统工程中至关重要的一环,它的目的是验证系统的正确性和可靠性。
测试与验证包括单元测试、系统测试、性能测试、可靠性测试等环节。
通过测试与验证,我们可以发现和修复系统中存在的问题,确保系统能够按照需求和设计的要求完成工作。
最后,运维与维护是系统工程的最后一环,它的目的是确保系统的稳定运行和及时修复系统故障。
运维与维护包括系统的运行监测、故障排除和问题修复等环节。
通过运维与维护,我们可以保障系统的可用性和可靠性,提供用户满意的服务。
系统工程的方法论是指在实践中总结出来的一些指导原则和方法。
系统工程的方法论包括系统论、模型理论、风险管理、变更管理等。
系统论是系统工程的理论基础,它通过研究系统的基本原则和规律,指导系统工程的实践。