系统分析的基本方法课件

第二节第二节系统分析的基本方法系统分析的基本方法第二节系统分析的基本方法构成系统要具备三条件n1、至少要有两个或两个以上的要素才能组成系统。n2、要素之间相互联系、相互作用，、要素之间相互联系、相互作用，按照一定方式形成一个整体。按照一定方式形成一个整体。n3、这个整体具有的功能是各个要素的功能中所没有的。构成系统要具备三条件1、至少要有两个或两个以上的要素才能组成1、系统具有整体性侧重于“部分影响整体”n1.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？n2.三个和尚的故事说明了什么？“三个臭皮匠顶个诸葛亮”又说明了什么？各部分按照一定的结构组成了系统，从而实现了整体的功各部分按照一定的结构组成了系统，从而实现了整体的功能。能。n【系统思路系统思路】系统不是各个元素（组分）的简单相加。如系统不是各个元素（组分）的简单相加。如果将它们之间的相互联系和相互作用协调好，就能得到果将它们之间的相互联系和相互作用协调好，就能得到“1+12”的效果。反之亦然。的效果。反之亦然。一、系统的基本特性一、系统的基本特性1、系统具有整体性侧重于“部分影响整体”1.美国“阿波罗n3.巴尔扎克雕像的故事讲述：传说，法国著名雕塑家罗丹曾经给文学家巴尔扎克雕了一座塑像。塑像雕好之后，大受人们的称赞，人们特别对雕像上巴尔扎克的一双手赞不绝口，都说这双手太逼真、太生动了。罗丹听到人们的议论后，却毫不犹豫地从塑像上砍去了这双手。提问：既然双手是整个雕像中最成功的部分，为何罗丹要既然双手是整个雕像中最成功的部分，为何罗丹要将它砍掉呢？罗丹这一行为给你怎样的提示呢？将它砍掉呢？罗丹这一行为给你怎样的提示呢？【系统思路系统思路】做任何事情都要重视整体效应，必要的时做任何事情都要重视整体效应，必要的时候要舍得抛弃部分而保留整体。候要舍得抛弃部分而保留整体。中国有一句成语就表达了这个意思：中国有一句成语就表达了这个意思：“弃卒保车弃卒保车”。图片3.巴尔扎克雕像的故事讲述：传说，法国著名雕塑家罗丹巴尔扎克雕像巴尔扎克雕像系统分析的基本方法课件n系统是由若干组分构成的一个整体，系统是由若干组分构成的一个整体，各组分之间、组分与整体之间是相互各组分之间、组分与整体之间是相互联系和相互作用的。只有把这些互相联系和相互作用的。只有把这些互相联系和互相作用协调好才能使系统实联系和互相作用协调好才能使系统实现良好的功能。现良好的功能。系统是由若干组分构成的一个整体，各组分之间、组分与整木桶理论：n一只沿口不齐的木桶，其存水量的多少？n不取决于最长的那块木板，而取决于最短的那块木板。木桶理论：一只沿口不齐的木桶，其存水量的多少？不取决于最长n“木桶理论木桶理论”可以启发我们思考许多问题，比可以启发我们思考许多问题，比如班级团队精神建设的重要性。在一个班级里，如班级团队精神建设的重要性。在一个班级里，决定这个班级战斗力强弱的不是那个能力最强、决定这个班级战斗力强弱的不是那个能力最强、表现最好的人，而恰恰是那个能力最弱、表现表现最好的人，而恰恰是那个能力最弱、表现最差的落后者。因为最短的木板在对最长的木最差的落后者。因为最短的木板在对最长的木板起着闲着和制约的作用，决定了这个班级的板起着闲着和制约的作用，决定了这个班级的战斗力，影响了这个班级的综合实力。战斗力，影响了这个班级的综合实力。n在如人的能力大小也是由他身上最劣质的在如人的能力大小也是由他身上最劣质的素养决定的，素养决定的，系统分析的基本方法课件铁链的强度取决于最弱的一环铁链的强度取决于最弱的一环2、系统具有相关性侧重于“部分影部分影响部分响部分”n为了保护草原植被，当地政府颁布了禁止大量捕杀野狼的法令，这是为了保护草原植被，当地政府颁布了禁止大量捕杀野狼的法令，这是什么道理？什么道理？n狼捕杀羊、野兔等食草性动物，使其数量减少，从而起到保护植被的作用。狼捕杀羊、野兔等食草性动物，使其数量减少，从而起到保护植被的作用。【系统思路系统思路】系统的各个元素、组分的变化会对其他的元素、组分起影响。系统的各个元素、组分的变化会对其他的元素、组分起影响。相同的道理，为了使野生动物园的羚羊更有活力、生命力更强，可以引进狼或相同的道理，为了使野生动物园的羚羊更有活力、生命力更强，可以引进狼或豹子等肉食动物。豹子等肉食动物。系统的各个元素、组分不仅为完成某种任务起系统的各个元素、组分不仅为完成某种任务起作用，而且任何一个元素或组分的变化都会作用，而且任何一个元素或组分的变化都会影响其他元素和组分实现其功能。影响其他元素和组分实现其功能。2、系统具有相关性 侧重于“部分影响部分”为了保护草原植3、系统具有环境适应性侧重于系统的适应适应n1.1.家用电冰箱不能紧贴墙壁放置，汽车在雪地行走轮胎要加链条，这家用电冰箱不能紧贴墙壁放置，汽车在雪地行走轮胎要加链条，这是都为什么？是都为什么？冰箱放置与墙保持距离，目的是有一个适当的散热空间，从而保持正常工作。冰箱放置与墙保持距离，目的是有一个适当的散热空间，从而保持正常工作。一般汽车在雪地上会因为打滑而无法正常行走，因此在轮胎上加链条是起防滑一般汽车在雪地上会因为打滑而无法正常行走，因此在轮胎上加链条是起防滑作用。作用。结论：系统只有在一定的环境条件下才能保持（或恢复）其原有的特性。结论：系统只有在一定的环境条件下才能保持（或恢复）其原有的特性。2.2.自行车为什么要不断地进行更新换代？自行车为什么要不断地进行更新换代？当外部环境条件变化时（路况改变跋山涉水，市场需求变化舒适休闲），自行车当外部环境条件变化时（路况改变跋山涉水，市场需求变化舒适休闲），自行车就必须更新换代（如增加新的功能，提高性能、舒适度），才能继续存在和发展下去。就必须更新换代（如增加新的功能，提高性能、舒适度），才能继续存在和发展下去。【系统思路系统思路】要不断完善系统，使系统能适应新的环境。要不断完善系统，使系统能适应新的环境。3.3.你知道你知道“春捂秋冻春捂秋冻”的含义吗？的含义吗？这是环境适应性的体现这是环境适应性的体现:由于人自身就是一个系统，春天多穿一些是对冬天的由于人自身就是一个系统，春天多穿一些是对冬天的一种适应和衔接，秋天穿少一些是对夏天气候的衔接和向冬天过渡的一种准一种适应和衔接，秋天穿少一些是对夏天气候的衔接和向冬天过渡的一种准备。两者都是为了使人的身体逐渐适应外界气温的变化而不至于生病。备。两者都是为了使人的身体逐渐适应外界气温的变化而不至于生病。3、系统具有环境适应性侧重于系统的适应 1.家用电冰箱不n4、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受到这一信号后，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的影响，保持平稳飞行。4、飞机在空中飞行时，时常受到大气对流的影响而产生颠簸，当飞视频引入 水陆两栖跑车视频引入 水陆两栖跑车抛出问题：通过视频，请同学们比较这个跑车系通过视频，请同学们比较这个跑车系统跟我们平时看到的跑车系统有什么区别统跟我们平时看到的跑车系统有什么区别？结论：这些实例都说明了：这些实例都说明了：系统必须适应外系统必须适应外部环境的变化。只有能够适应外部环境的部环境的变化。只有能够适应外部环境的变化，并保持最优适应状态的系统，才能变化，并保持最优适应状态的系统，才能发挥自身作用，实现可持续的发展，否则发挥自身作用，实现可持续的发展，否则是没有生命力的。是没有生命力的。抛出问题：通过视频，请同学们比较这个跑车系统跟我4、系统具有目的性、系统具有目的性侧重于系统的功能功能n1、人们为什么要发明自行车？自行车的由来：世界上第一辆自行车出现于1790年，由法国人希布拉克用木材制成，没有脚蹬，靠双脚交替踏地前进。1801年，俄国人阿尔塔莫诺夫发明了一辆轮子前后挂着的小车。这些发明家把它作为礼物献给了俄国沙皇。1831年，德国人德列斯发明了车把，可以方便地转弯。1839年，英国人麦克米伦发明了脚踏，装于前轮上。1880年，法国人基尔梅发明了链条，用它带动后轮旋转。1888年，英国人邓勒普发明了充气车胎。任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能。任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能。2、自行车的作用是提高速度，使人们可以更快地到达目的地，而刹车的作用却是减速，两者相矛盾。为什么还要刹车呢？在某些情况下（如下陡坡），行车速度和安全要求这两个具体目标产生在某些情况下（如下陡坡），行车速度和安全要求这两个具体目标产生了矛盾，就得通过刹车来减速，进行协调，从而保证自行车更好地到达了矛盾，就得通过刹车来减速，进行协调，从而保证自行车更好地到达目的地。目的地。【系统思路系统思路】系统的具体目标之间有矛盾时，要从系统的目的出发，进系统的具体目标之间有矛盾时，要从系统的目的出发，进行协调。行协调。4、系统具有目的性侧重于系统的功能 1、人们为什么要发明 系统以实现某种功能为目的，不同的系统具有不同的目的。当系统的多个目标有不完全一致甚至互相矛盾时，需要协调，寻求平衡或折衷的方法。系统以实现某种功能为目的，不同的系统具有5、系统具有层次性：系统可以分解为一系列的子系统，并存在一定的层次结构。5、系统具有层次性：系统可以分解课堂练习：请同学们根据学生会管理系统框图，画一幅班级管理的系统框架图。课堂练习：请同学们根据学生会管理系统框图，画一6、系统具有动态性、系统具有动态性侧重系统的更新更新n例子：例子：1、我们都有过生病、看病的经历，生病和看病的过程体现了系统的动态性。医生根据病人的症状确诊病症，对症下药，进行治疗。当病人的病症一时难以确定时，医生就要动态地跟踪病人病情的发展，预测并及时判断病因，进行治疗。n2、台式计算机的、台式计算机的CPU上安装的小风扇为什么有时转的快，有时转的慢？上安装的小风扇为什么有时转的快，有时转的慢？运用系统的动态观点，有助于使我们不仅看到系统的现状，运用系统的动态观点，有助于使我们不仅看到系统的现状，而且看到系统的变化和发展，从而预测系统的将来，掌握而且看到系统的变化和发展，从而预测系统的将来，掌握系统的发展规律。系统的发展规律。6、系统具有动态性侧重系统的更新 例子：1、我们都有过生n1、战国时期的秦国太守李冰父子主持修建了都江堰工程，、战国时期的秦国太守李冰父子主持修建了都江堰工程，主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分构成，是我国古代水利建设的一大杰出成就。这种设计分构成，是我国古代水利建设的一大杰出成就。这种设计体现了系统的什么特征？体现了系统的什么特征？nA、整体性、整体性B、相关性、相关性C、目的性、目的性D、环境适应性、环境适应性n2、“丢卒保车丢卒保车”、“一着不慎，全盘皆输一着不慎，全盘皆输”是我们日常生是我们日常生活中的常用语言，他们说明了系统基本特性中的活中的常用语言，他们说明了系统基本特性中的nA、整体性、整体性B、相关性、相关性C、动态性、动态性D、目的性、目的性n3、某些动物在天热的时候要退毛，天冷的时候毛又长厚了，、某些动物在天热的时候要退毛，天冷的时候毛又长厚了，这个动物生长的自然现象说明了系统的什么特性这个动物生长的自然现象说明了系统的什么特性nA、整体性、整体性B、相关性、相关性C、环境适应性、环境适应性D、动态性、动态性1、战国时期的秦国太守李冰父子主持修建了都江堰工程，主要由鱼n4、在下列关于系统相关性的描述，你认为正确的是、在下列关于系统相关性的描述，你认为正确的是nA、一个系统存在多个目标，这些目标还常常不一致，、一个系统存在多个目标，这些目标还常常不一致，需要进行协调需要进行协调nB、系统通常都是由若干部分组成的、系统通常都是由若干部分组成的nC、系统各组成元素之间，部分和整体之间不仅相互关、系统各组成元素之间，部分和整体之间不仅相互关联，相互作用，而且任何一个成部分发生变化，都会影联，相互作用，而且任何一个成部分发生变化，都会影响其他部分和整体任务的完成响其他部分和整体任务的完成nD、系统包含子系统，它又是更大系统的子系统、系统包含子系统，它又是更大系统的子系统n5、下列说法中不属于系统分析方法的是、下列说法中不属于系统分析方法的是nA、着眼全局规划城市发展、着眼全局规划城市发展B、中西医结合攻克顽、中西医结合攻克顽症症nC、眉毛胡子一把抓、眉毛胡子一把抓D、先整体后部分、先整体后部分4、在下列关于系统相关性的描述，你认为正确的是二、系统分析的基本方法n 系统的特性归纳了我们分析、解决问题应遵循的基本原则，构成了系统的基本思想。系统分析是系统思想与分析方法的结合，不可能套用一种不变的模式，但是系统分析具有基本的内容和程序。n 例：人类设计人力飞机的三种设想n设想1、以达芬奇为代表的设计思路，着重考虑飞机结构，设计会“煽动”的机翼，结果飞不起来。因为人不像鸟那样可以产生足够的动力，使人插上翅膀升起来。二、系统分析的基本方法 系统的特性归纳了我们分析n设想2、着重考虑飞机的质量、飞机的结构形式。尽量采用轻质材料，但未能分析和协调飞机内部各部分之间的联系，结果仍然飞不起来。n设想3、通过定性与定量相结合着重分析飞机动力（人做功）与飞机速度、机翼大小的关系，结果可以飞起来。设想2、着重考虑飞机的质量、飞机的结构形式。尽量采用轻质材料 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？n解答：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。想一想在设计制造人力飞机时，设想1和设想2为系统分析的基本程序系统分析的基本程序确定目标收集资料建立模型比较各方案的性能指标确定最优方案是否满意？建议实施最优方案否是系统分析的基本程序确定目标收集资料建立模型比较各方案的性能指系统分析的基本方法系统分析的基本方法把一个任务放在系统的运行过程中加把一个任务放在系统的运行过程中加以考虑，运用逻辑推理和分析计算，研以考虑，运用逻辑推理和分析计算，研究分析这个任务以及任务的各个因素，究分析这个任务以及任务的各个因素，找出其规律性，提出可行性方案，使系找出其规律性，提出可行性方案，使系统整体达到理想的目的。系统分析的方统整体达到理想的目的。系统分析的方法包括阐明问题、分析研究、评价比较法包括阐明问题、分析研究、评价比较几个步骤。几个步骤。系统分析的基本方法系统分析的一般步骤可以描述为：系统分析的一般步骤可以描述为：阐明问题确定目标分析研究制定方案评价比较确定最佳方案系统分析的一般步骤可以描述为：分析研究评价比较案例分析 丁谓修复皇宫案例分析 丁谓修复皇宫分析丁谓修复皇宫阐明问题确定目标分析研究制定方案评价比较确定最佳方案北宋真宗年间，皇城失火，宫殿烧毁，大臣丁谓主持了皇宫修复工程。方案一：运走皇宫中的瓦砾灰土从城外取土烧砖 从汴水经陆路运输建筑材料方案二：皇宫前大街挖沟取土烧砖形成水渠将汴水引入水渠运输建筑材料完工后将皇宫中的瓦砾灰土回填沟渠修复大街。丁谓把取土烧砖、运输、回填三者看成一个整体中的相关部分，加以协调处理，得出方案二为最佳方案分析丁谓修复皇宫阐明问题分析研究评价比较北宋真宗年间，皇城失想一想丁谓修复皇宫的方案为什么会成为我国古代运用系统思想和方法的著名范例？本案例是讲解系统整体性的一个著名案例，本案例是讲解系统整体性的一个著名案例，丁谓运用了丁谓运用了系统分析的基本方法。首先着眼于系统分析的基本方法。首先着眼于系统整体，要先分析整体，再分析部分；先看系统整体，要先分析整体，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全过程，再看某一阶段；全局，后看局部；先看全过程，再看某一阶段；先看长远，再看当前。先看长远，再看当前。把烧砖、运输建筑材料把烧砖、运输建筑材料和处理废墟三项繁重的工程任务看成一个整体和处理废墟三项繁重的工程任务看成一个整体中的相关部分，加以协调处理，从而找到获得中的相关部分，加以协调处理，从而找到获得最佳效果的方案，节省了大量劳力、费用和时最佳效果的方案，节省了大量劳力、费用和时间间,一举三得。一举三得。想一想丁谓修复皇宫的方案为什么会成为我国古代运用系统思想和方阿斯旺水坝 埃及20世纪70年代建造的阿斯旺水坝，虽然有效地解决了尼罗河洪水泛滥问题和电力供应问题，但设计水坝时对环境因素分析不够，没有考虑对自然生态平衡的影响并采取相应措施，从而引起了一系列严重的问题，如大量泥沙和有机质沉积于水库底，使尼罗河下游缺乏肥源，土质盐碱化加快，发生周期性干旱，影响了农业生产，东部的食物链受到破坏，渔业减产，同时河水污染使附近居民的健康受到影响等。阿斯旺水坝【案例】：阿拉斯加原油输送方案（1）阐明问题）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。土运输油田。【案例】：阿拉斯加原油输送方案（1）阐明问题任务：由阿拉斯加（2）分析研究）分析研究环境：油田处于北极圈内，海湾常年处于冰封环境：油田处于北极圈内，海湾常年处于冰封状态，陆地最低气温达状态，陆地最低气温达-50C。当前采用的一般方案：当前采用的一般方案：方案方案1由海路用油船运输由海路用油船运输方案方案2用带加温系统的油管输送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。新的方案。（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，提出方案3：把含1020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。提出方案3：把含1020氯化钠的海水加到原油中去，使在反思：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。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【案例】SWOT分析法n SWOT法：运用SWOT法进行选择分析，就是将与你密切相关的各种主要内部优势因素(Strengths)、弱点因素(Weaknesses)、机会因素(Opportunities)和威胁因素(Threats)，通过调查罗列出来，并依照一定的次序按矩阵形式排列起来，然后运用系统分析的思想，把各种因素相互匹配起来加以分析，从中得出一系列相应的结论(如对策等)。【案例】SWOT分析法 SWOT法：运用SWOTn通过一个实际例子来讲解运用SWOT分析法的过程：1、阐明问题运用SWOT对自己进行系统的分析，为自己准确地定位和进行正确地选择奠定坚实的基础。2、分析研究列出自己所有的S-优势、W-劣势、O-机遇、T-挑战及提出对策。3、评价比较通过对对策的评价比较，付诸行动，以发挥优势因素，克服劣势因素，利用机会因素，化解威胁（挑战）因素。最后提出实用价值：运用SWOT对自己进行一次系统的分析，可以为自己准确定位和高考报考院校及专业奠定坚实的基础。n通过一个实际例子来讲解运用SWOT分析法的过程：1、阐明问