第二节-系统分析的基本方法

第二节系统分析的基本方法第三章系统与设计一、系统的基本特征1、系统具有整体性（1）组分（元素）是构成系统整体的前提和基础，没有部分就没有整体；但系统的组分（元素）又是在系统整体规定下的部分，离开了整体，这些部分就失去了作为整体组成部分的意义。黑格尔有一个生动的比喻“譬如一只手，如果从身体上割下来，按照名称虽然仍然可以叫做手，但按照实质来说，已不是手了”1、系统具有整体性（系统最基本的特性）（2）系统不是各个组分（元素）的简单相加，系统的整体功能是各个组分（元素）在孤立的状况下所没有的。美国“阿波罗”计划中的飞船和运载火箭是由700多万个零件组成。这些零件都很普通，甚至没有一个是新研制的，为什么能实现把人送上太空的功能？2、系统具有目的性•系统都是以实现某种功能为目的的，这正是区别不同系统的标志。•系统的目的一般通过更具体的目标来体现，系统的多个目标有时不完全一致，甚至相互矛盾，这就需要协调，寻求平衡或折中的办法，从而收到整体最佳的效果。例如骑车下陡坡的时候，行车速度和安全要求产生矛盾，就得通过刹车这种折中的办法去协调，以保证自行车更好地到达目的地。（3）系统的整体性强调系统各组分之间、组分与整体之间的联系和协调。两辆新购的同一品牌的自行车，用同样的零部件组装起来，但骑起来也会有不同的感觉，其中很主要的原因是，装配工艺的好坏造成了车子零部件之间的配合与协调的好坏，直接影响了自行车的整体运行效果。3、系统具有相关性•系统内各组分（元素）之间存在着相互依赖和相互制约的特定关系，某一个组分（元素）的变化，会影响其他组分（元素）实现其功能。“木桶理论”认为，木桶的盛水量取决于最短的那一块木板的长度。一招不慎，满盘皆输4、系统具有环境适应性•任何系统都存在于一定的环境中，必然要与外界进行物质、能量和信息的交换，外界环境的变化会相应地引起系统功能和内部组分（元素）的变换。系统具有适应环境的变化，保持原有功能的特性。飞机在空中飞行时，时常受到大气对流的影响而产生颠簸，当飞机的检测装置接收到这一信号后，经过控制器的调节，能在很短的时间内调整好飞行状态，克服大气对流对飞机飞行的影响，保持平稳飞行。这个现象说明了系统具有环境适应性。5、系统具有层次性•系统无论大小，都可以分解为一系列的子系统，并存在一定的层次结构。系统各个层次具有独自的功能，他们通过相互联系、相互作用共同完成系统的整体功能。二、系统分析的基本方法（一）系统思想【案例1】高斯在读小学时如何求1+2+3+4+……+100的和？系统的基本特性，特别是整体性和相关性，归纳了分析解决问题的基本原则，构成了系统的基本思想。【案例2】田忌赛马战国时代，齐王常与他的大将田忌赛马，双方约定每场各出一匹马，分三场进行比赛。齐王的马有上、中、下三等，田忌的马也有上、中、下三等，但每一等都比不上齐王同等的马，于是田忌屡赛屡败。一日，田忌的宾客、对军事颇有研究的孙膑给田忌出了一个主意，结果田忌以二比一赢了齐王。（二）系统分析的基本方法【案例】人力飞机的发明：利用人力实现飞行设想1和设想2都没有综合考虑设计制造人力飞机这个系统里的各个因素，只是着重考虑其中的一两个因素，所以失败。设想3通过定性与定量结合，正是运用了系统分析的基本方法，分析研究了影响人力飞机飞行的各个因素，找出规律性，提出可行性方案，使人力飞机实现了“飞天”的理想目的。阅读课本P82－P84，想一想在设计制造人力飞机时，设想1和设想2为什么会失败？而设想3又为什么会成功？运用系统的思想和定性定量相结合的方法，对系统进行分析，就是系统分析的基本方法。（三）系统分析的步骤阐明问题确定目标分析研究制定方案评价比较确定方案•【案例】：阿拉斯加原油输送方案1、阐明问题任务：由阿拉斯加东北部的普拉德霍湾油田向美国本土运输油田。•2、分析研究环境：油田处于北极圈内，海湾常年处于冰封状态，陆地最低气温达-50C•当前采用的一般方案：方案1：由海路用油船运输方案2：用带加温系统的油管输送处理策略：考虑到安全和供油的稳定性，暂时把方案2作为参考方案作进一步的细致研究。同时继续考虑新的方案。提出方案3：把含10％－20％氯化钠的海水加到原油中去，使在低温下的原油成乳状液，仍能畅流，这样就可以用普通的输油管道运送了。提出方案4：将地下石油蕴涵的天然气转化为甲醇加到原油中，降低原油的熔点，增加流动性，从而用普通的管道就可以同时输送原油和天然气，仅管道铺设费就可以节省近60亿美金。3、评价比较综合各方案优、缺点，以及成本、安全性等，确定第4种方案为最终方案。反思：如果仅仅在前面3个方案上优化，无论如何都得不到方案4的巨大效益。分析人员运用其专业知识，将石油中的原油和天然气的运输作为一个整体进行系统分析，获得了成功，体现了系统分析的实际价值。