系統(tǒng)工程：第5章 系統(tǒng)分析方法ppt課件

1、系統(tǒng)工程第五章系統(tǒng)分析,程森林 二一年一月,主要內容,5.1 系統(tǒng)分析的基本概念 5.2 系統(tǒng)分析的要點和步驟 5.3 系統(tǒng)環(huán)境分析 5.4 定性系統(tǒng)分析方法,5.1系統(tǒng)分析的基本概念,5.1.1 產(chǎn)生和由來 5.1.2 定義 5.1.3 基本要素 5.1.4 原則,5.1.1 產(chǎn)生和由來,由于存在大量的具有不確定性、競爭性的復雜系統(tǒng)的開發(fā)、系統(tǒng)改造問題，和國家之間的軍事對抗問題，以及企業(yè)之間的經(jīng)濟競爭等問題，迫切需要一種方法（或手段）能對人們難以用簡單方法處理的復雜問題進行分析、研究和綜合，以此為決策者提供決策依據(jù)。,5.1.1 產(chǎn)生和由來,“系統(tǒng)分析”一詞源于美國RAND公司（Resear

2、ch and Development），在1945年，由于許多文職人員的建議，美國道格拉斯飛機公司組織各方面的專家（軟硬），為美國空軍研究“洲際導彈”，其目的是向美國空軍提供有關技術及裝備的建議。后來，由于該組織工作影響很大，如成功的預測蘇聯(lián)人造衛(wèi)星升天，成為世界著名的獨立的咨詢機構。它雖然為民間組織，但不以盈利為目的，靠政府資助，每年就美國國內、外政策，向政府、國會提供建議，人們稱它們?yōu)橹悄覉F，由它們發(fā)展的一套解決問題的方法稱為“系統(tǒng)分析”,5.1.1 產(chǎn)生和由來,1972年，在美、英、法、蘇、東德、西德、日本等國的科學家和其它相應組織的倡導下，成立“國際應用系統(tǒng)分析研究所（IIASA）”，

3、邀請國際上有名望的系統(tǒng)分析專家就國際重大問題（人類只有一個地球、能源、環(huán)境、債務、發(fā)展中國家發(fā)展戰(zhàn)略等）進行研究，并將研究報告分送有關國家。這種通過國際合作、采用系統(tǒng)分析方法是解決現(xiàn)代社會所面臨的全球問題的一項行之有效的手段。,5.1.2 定義,美國RAND公司 系統(tǒng)分析是系統(tǒng)地探討決策的目的，對能實現(xiàn)目的的替代方案（政策和策略）的費用、有效度及風險進行有限制的比較，當被探討的替代方案有缺陷時作成新的替代方案，從而幫助決策者選擇行動的一種方法。,5.1.2 定義,汪應洛教授 系統(tǒng)分析是一個有目的、有步驟的探索過程；目的是為決策者提供直接判斷和決定最優(yōu)方案的所需信息資料；步驟是使用科學方法，對系

4、統(tǒng)的目的、功能、環(huán)境、效益等進行充分地調查研究，把試驗、分析、計算的各種結果，同預期的目標進行比較，最后整理成完整、正確、可行的綜合資料，作為決策者擇優(yōu)的主要依據(jù),5.1.2 定義,E.Quad 系統(tǒng)分析是一種研究戰(zhàn)略的方法，是在各種不確定條件下幫助決策者處理好復雜問題的方法，具體來說就是通過調查全部問題，找出目標與可能選擇的方案，利用恰當?shù)脑u價準則，發(fā)揮專家們的見解，幫助決策者選擇一系列方案的一種行動。,5.1.2 定義,新科學詞典 系統(tǒng)分析是一門由定性定量方法組成的為決策者提供正確決策和決定系統(tǒng)最優(yōu)方案所需信息和資料的技術。它從系統(tǒng)總體最優(yōu)的觀點出發(fā)，對系統(tǒng)的目的、功能、環(huán)境、費用、效益等

5、進行充分地調查，搜集、分析和處理有關的數(shù)據(jù)和信息，并據(jù)此建立若干方案和必要的模型，并進行大量的仿真計算。在定量分析的基礎上，考慮一些未能和無法列入模型的因素，綜合考慮各替代方案，形成正確、可行的報告提交決策者,5.1.3 基本要素,(1) 系統(tǒng)目標 系統(tǒng)目標就是對系統(tǒng)的要求，它是系統(tǒng)分析的基礎。系統(tǒng)分析人員最初的也是最重要的任務就是要了解領導者意圖，明確存在的問題，確定系統(tǒng)的目標。其次目標是目的的具體化，是建立和更新系統(tǒng)的依據(jù)。由于系統(tǒng)問題的復雜性，系統(tǒng)的決策者難以確切的提出系統(tǒng)的目標，往往是通過分析者與決策者進行多次“對話”后得到的，確定目標時應遵守必要性、有依據(jù)、可行，使提出的目標科學、合

6、理。,5.1.3 基本要素,(2) 替代方案 能夠實現(xiàn)系統(tǒng)目標的各種可能的途徑、措施和辦法構成替代方案，到底哪一種方案最合適，這正是系統(tǒng)分析所要解決的問題。因為達到同一目標可由不同方案、途徑來實現(xiàn)（條條道路通羅馬），但實現(xiàn)同一目標的各替代方案在性能、費用、時間等指標上互有長短，但要能對比，即替代方案具有可比性。其次替代方案的構造是優(yōu)選的前提，沒有足夠的替代方案就沒有優(yōu)化。這就是說，系統(tǒng)分析者和決策者要運用自己豐富的想象力、創(chuàng)造力，根據(jù)已掌握的信息，提出達到同一目標的多種方案。,5.1.3 基本要素,(2) 替代方案 例如，兩點之間運輸方式的選擇問題，可供選擇的運輸方式有：航空、鐵路、公路、水運

7、；而鐵路有高速、一般（單軌、雙軌），公路有高速、一級、二級等，為達到某一運輸需求量的要求，可將上述運輸方式進行不同組合，構造出替代方案。又如某地塊的開發(fā)問題，在滿足總體規(guī)劃的前提下，設計出不同的開發(fā)方案（替代方案）,5.1.3 基本要素,(3) 評價指標 在系統(tǒng)分析中，常把系統(tǒng)的性能、費用、效益、時間等方面的內容作為評價指標（如方案的社會、環(huán)境、生態(tài)等方面的效應相差不大時），由于達到同一目標而消耗的人、財、物不同，產(chǎn)生的效益也不同，需要的時間也不同。所以，不同指標的綜合分析和對比是決定方案優(yōu)劣、取舍的標志。在評價方案優(yōu)劣尺度的設計時要有標準可依，其概念要明確、具體、單一，還要可計量，盡可能用數(shù)

8、據(jù)表示。在計算各項指標時要考慮系統(tǒng)生命周期內的投入和產(chǎn)出，還要考慮環(huán)境的收益和負作用。,5.1.3 基本要素,(4) 分析模型 分析模型是根據(jù)系統(tǒng)分析的目標要求，用若干參數(shù)或因素對系統(tǒng)本質方面進行描述的產(chǎn)物。也可以說，根據(jù)某種目標要求，將系統(tǒng)進行抽象的復制的復制品。利用分析模型和計算機以及所需信息、資料，能方便地進行預測、評價和優(yōu)化，以便分析者在計算結果的基礎上，綜合考慮其它因素作用，得到較滿意的方案。,5.1.3 基本要素,(5) 研究報告 研究報告是系統(tǒng)分析的最終產(chǎn)物，具體形式可采用報告、建議或意見等形式。研究報告要用通俗易懂語言，一定不要用難懂的術語和復雜的推導，使決策者容易理解和使用。

9、研究報告的作用只是闡明問題和提出處理問題的意見和建議，而不是代替決策者進行決策。因此，研究報告要將決策的依據(jù)、信息、分析結論等告訴決策者，以便決策者正確決策。,5.1.4 原則,(1) 內部因素與外部因素相結合 系統(tǒng)的內部因素往往是可控的，而外部因素往往是不可控的，系統(tǒng)的功能或行為不僅受到內部因素的作用，而且受到外部因素的影響和制約，因此對系統(tǒng)進行分析，必須把內外各種有關因素結合到一起來考慮。通常的處理辦法是，把內部因素選為決策變量，把外部因素作為約束條件，用一組聯(lián)立方程式來反映它們之間的相互關系。,5.1.4 原則,(2) 當前利益與長遠利益相結合 不同的方案對系統(tǒng)的近期和遠期的作用是不同的

10、，如開發(fā)強度較大的方案對近期目標的作用較大，而注重環(huán)境保護的方案對近期的作用較小，在 選擇實施方案時，不僅要從目前利益出發(fā)，而且還要同時考慮長遠利益，要兩者兼顧。如果兩者發(fā)生矛盾，應該堅持當前利益服從長遠利益的原則,5.1.4 原則,(3) 局部效益與總體效益相結合 在系統(tǒng)規(guī)劃和計劃過程中，處理局部最優(yōu)和全局最優(yōu)問題一直是決策者和分析者所關心的。局部最優(yōu)并不意味著總體最優(yōu)，總體最優(yōu)往往要求局部放棄最優(yōu)而實現(xiàn)次優(yōu)或次次優(yōu)。所以在進行系統(tǒng)分析時，必須堅持“系統(tǒng)總體效益最優(yōu)、局部效益服從總體效益”的原則，但應充分考慮各子系統(tǒng)的利益，通過子系統(tǒng)與系統(tǒng)的信息交互，在實現(xiàn)整體最優(yōu)的前提下，提高子系統(tǒng)的效益

11、。,5.1.4 原則,(3) 定性分析與定量分析相結合 定量分析是指采用數(shù)學模型進行的數(shù)量指標的分析，但是一些政治因素與心理因素、社會效果與精神效果目前還無法建立數(shù)學模型進行定量分析，只能依靠人的經(jīng)驗和判斷力進行定性分析。因此在系統(tǒng)分析中，不可忽視定性分析，必須把定性分析與定量分析結合起來進行綜合分析，或者交叉地進行，這樣才能使系統(tǒng)分析的成果具有實用性和可操作性。,5.2 系統(tǒng)分析的要點和步驟,5.2.1 系統(tǒng)分析的要點 5.2.2 系統(tǒng)分析的步驟,5.2.1 系統(tǒng)分析的要點,系統(tǒng)分析是運用邏輯思維推理的方法對問題進行分析，在分析時往往要通過一系列的“為什么?”而使問題得到圓滿的解答 。 (1

12、)任務的對象是什么?即要干什么?(What) (2)這個任務何以需要?即為什么這樣干?(Why) (3)它在什么時候和什么樣的情況下使用?即何時干?(When) (4)使用的場所在哪里?即在何處干?(Where) (5)是以誰為對象的系統(tǒng)?即誰來干?(Who) (6)怎樣才能解決問題?即如何干?(How),5.2.1 系統(tǒng)分析的要點,5W1H,項 目 為 什 么 應 該 如 何 采取什么對策,目 的 為什么提出這個問題? 應提什么? 刪去工作中不必要部分,對 象 為什么從此入手? 應找哪個? ,地 點 為什么在這里做? 應在何處做? 合并重復的工作內容,人 為什么由此人做? 應由誰做? ,方法

13、 為什么這樣做? 如何去做? 使工作盡量簡化,時 間 為什么在這時做? 應何時做? ,What，Why，When，Where，Who，How。,5.2.1 系統(tǒng)分析的要點,以臺灣省建立核電廠為例 1要干什么?在研究臺灣省核電廠的建立問題時，就是用系統(tǒng)分析方法探討在臺灣省建設核電廠的可行性如何。 2為什么在臺灣省建立核電廠?因為臺灣省自產(chǎn)能源很少，歷來靠從島外調進原油和煤炭發(fā)電，調進能源受政治、經(jīng)濟、交通運輸?shù)扔绊懱?，自己無法掌握主動。同時也為了減少環(huán)境污染和在經(jīng)濟上求得更廉價的電力。 3何時建立為宜?電力是工業(yè)的先行官，要發(fā)展經(jīng)濟首先要發(fā)展電力工業(yè)。當前世界屢發(fā)能源危機，因此，為保證臺灣經(jīng)濟

14、的穩(wěn)定與發(fā)展，建設核電廠是刻不容緩的事情。,5.2.1 系統(tǒng)分析的要點,以臺灣省建立核電廠為例 4、何處建廠為宜?從避開地震、斷裂、海嘯、流沙區(qū)而又有足夠冷卻水，遠離人口密集的中心城市而又比較接近用電地區(qū)等方面來看，選址臺灣省北部沿海為宜。 ， 5由何單位承建?由臺灣省電力公司負責建設，并請工程顧問公司提供各種技術方面的咨詢服務工作。 6、如何進行?工程進度應服從十年發(fā)電規(guī)劃，具體技術細節(jié)還須由工程顧問公司作進一步研究后再提出。,5.2.1 系統(tǒng)分析的要點,在系統(tǒng)分析過程中，明確問題是最主要、最關鍵的；其次深入的調查研究，找到系統(tǒng)分析所涉及的要素和相互之間的關聯(lián)至關重要；找關聯(lián)的常用方法有投入

15、產(chǎn)出和系統(tǒng)動力學方法；系統(tǒng)建模、系統(tǒng)仿真和評價、以及系統(tǒng)綜合等過程是系統(tǒng)分析的主要步驟。,5.2.2 系統(tǒng)分析的步驟,明確問題和確定目標,搜集資料、確定因素和邊界,建立系統(tǒng)分析模型,對各方案進行仿真計算,綜合分析、確定最佳方案,滿意否,提出報告、提交決策者,否,是,否,否,5.2.2 系統(tǒng)分析的步驟,(1) 明確問題和確定目標 系統(tǒng)分析人員要反復多次與決策者“對話”，要明確系統(tǒng)存在的問題和影響因素，確定系統(tǒng)分析的目標，要通過“對話”和查閱資料，實地調查等手段逐步明確。確定目標時要注意目標的可行性和經(jīng)濟性。一般情況下，決策者對要解決的問題是明確的，對系統(tǒng)存在的問題也是清楚的。但往往很難用確切的文

16、字表達出來。這就需要分析人員根據(jù)以往的經(jīng)驗，幫助決策者分析出系統(tǒng)的主要目標，存在的主要問題，并將要解決的問題，用文字表達清楚。,5.2.2 系統(tǒng)分析的步驟,(1) 明確問題和確定目標 如江西省山江湖開發(fā)治理問題，存在著許多需要研究的問題，通過分析者與決策者的對話和分析者的調查研究，最后確定了四大問題，即開發(fā)治理的資金分配、不同流失強渡治理資金的分配、地上資源的綜合評價和贛江梯級開發(fā)方案和開發(fā)順序的確定，最后以合同的方式確定下來。,5.2.2 系統(tǒng)分析的步驟,(2)搜集資料、確定因素及邊界 在確定目標和明確問題的基礎上搜集資料 要調查影響系統(tǒng)目標諸因素的歷史、現(xiàn)狀，搜集國內外同類問題的指標和標準

17、， 對搜集到的資料的可靠性要進行推敲，反復核對，以免出現(xiàn)大的差錯。 系統(tǒng)邊界的確定要適當 對構成系統(tǒng)的要素要進行“計量”,5.2.2 系統(tǒng)分析的步驟,(2)搜集資料、確定因素及邊界 確定因素指找影響系統(tǒng)關鍵因素和它們之間的關聯(lián)，這是系統(tǒng)分析的關鍵步驟。利用投入產(chǎn)出分析方法(O/I)和系統(tǒng)動力學方法(SD)找關聯(lián)是一種好方法。因果圖分析確定了因素之間的相互作用的方向，而投入產(chǎn)出的比例確定了兩者之間的量的關系，這為系統(tǒng)建模奠定了基礎。,5.2.2 系統(tǒng)分析的步驟,(3)建立系統(tǒng)分析模型 在調查研究的基礎上，根據(jù)分析的目的和已掌握的資料可建立不同的模型 模型可以表示全部，也可以是系統(tǒng)的一部分，可以定

18、量的因素當然要列入模型，不可直接定量的因素，可設法間接定量后列入模型，或不列入模型，留在系統(tǒng)綜合時考慮。,5.2.2 系統(tǒng)分析的步驟,(3)建立系統(tǒng)分析模型 針對研究對象不同或同一對象的不同要求，建立若干不同模型，可以用幾個模型同時解決一個問題，當然，也可以用一個模型解決多個問題。 投入產(chǎn)出模型、計量經(jīng)濟模型、系統(tǒng)動力學模型、經(jīng)濟控制論模型是社會經(jīng)濟系統(tǒng)常用的模型。,5.2.2 系統(tǒng)分析的步驟,(4)對各方案進行仿真計算 利用已建立的分析模型，對各替代方案可能產(chǎn)生的結果進行仿真計算，通過不同方案、途徑的輸入、輸出，可進行系統(tǒng)比較分析，找到系統(tǒng)分析所需要的方案或措施，這是系統(tǒng)分析過程中很重要的一

19、環(huán)。通常采用如下的方法：用IFTHEN方法尋找最佳方案；運用設定方案分析法尋找方案。通過仿真方法得到許多信息，這些信息幫助分析者考慮各種方案的優(yōu)劣。,5.2.2 系統(tǒng)分析的步驟,(5)綜合分析、確定最佳方案 在定量分析的基礎上，考慮一些難以考慮的實際情況和各種有關的無形因素，如政治、經(jīng)濟、軍事、科技、環(huán)境等，加上系統(tǒng)分析人員經(jīng)驗，經(jīng)過反復推敲，最后為決策者提供一組方案，以獲得對所有可行方案的綜合評價和結論。如果不滿意則返回確定目標處，重新開始。值得注意的是給出的結論，不但要科學、正確，而且易被別人理解。,5.3 系統(tǒng)環(huán)境分析,環(huán)境與系統(tǒng)有相互依存的關系，了解環(huán)境是解決問題的第一步，解決問題方案

20、的完善程度取決于對整個問題環(huán)境的了解，對環(huán)境不了解，將導致解決問題方案的失敗,5.3.1 環(huán)境分析的意義,(1) 環(huán)境是提出系統(tǒng)工程課題的來源，環(huán)境發(fā)生某種與系統(tǒng)有相互依存的關系，了解環(huán)境是解決問題的第一步，解決問題方變化，如某種材料、能源出現(xiàn)短缺，或者發(fā)現(xiàn)了新材料、新油田，都將引出系統(tǒng)工程的新問題。 (2) 課題邊界的確定要考慮環(huán)境因素，如有無外協(xié)要求或技術引進問題 (3) 系統(tǒng)分析的資料，包括決策資料，要取自于環(huán)境，如市場動態(tài)資料、外企業(yè)的新產(chǎn)品發(fā)展情況，對一個企業(yè)編制產(chǎn)品開發(fā)計劃起著重要的作用 (4) 系統(tǒng)的外部約束通常來自于環(huán)境，如資源、財源、人力、時間等方面的限制 (5) 系統(tǒng)分析的

21、質量由系統(tǒng)所在的環(huán)境提供評價資料,5.3.2 環(huán)境因素的分類,(1) 物理和技術的，即由于事物的屬性所產(chǎn)生的聯(lián)系而構成的因素和處理問題中的方法性因素 (2) 經(jīng)濟的和經(jīng)營管理的，這是影響系統(tǒng)經(jīng)營狀態(tài)和經(jīng)濟過程的因素 (3) 社會的(人際的)，這是來自于人或集團關系的因素,5.3.3 物理和技術環(huán)境因素,(1) 現(xiàn)存系統(tǒng) A 現(xiàn)存系統(tǒng)的并存性和協(xié)調性，如建立一個火力發(fā)電廠，要考慮與之對應的煤炭供應、電機制造、水源、輸電網(wǎng)絡等現(xiàn)存系統(tǒng)的可并存性和協(xié)調性 B 現(xiàn)存系統(tǒng)的各項指標 C 利用現(xiàn)存技術推斷新技術的發(fā)展情況 D 現(xiàn)存系統(tǒng)是收集各種數(shù)據(jù)資料的來源,5.3.3 物理和技術環(huán)境因素,(2) 技術標

22、準 技術標準對系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設計具有客觀約束性，不遵守技術標準，不僅使系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設計的結果無法實現(xiàn)，而且會造成多方面的浪費。技術標準又是企業(yè)內部與外部在產(chǎn)品技術上的協(xié)調依據(jù)，沒有標準化就沒有大批量生產(chǎn)和生產(chǎn)的分工與協(xié)作,5.3.3 物理和技術環(huán)境因素,(3) 科技發(fā)展因素估計 在進行新系統(tǒng)設計和改造時必須考慮： A在新系統(tǒng)充分發(fā)展前，是否有可用的科技成果或新的發(fā)明出現(xiàn) B 是否有新加工技術或工藝方法出現(xiàn) C是否有新的維修、安裝、操作方法出現(xiàn),5.3.3 物理和技術環(huán)境因素,(4) 自然條件 任何成功的系統(tǒng)分析都必須與自然環(huán)境之間保持著正常的適應關系，人類的全部創(chuàng)造，在某種程度上都是在利用和

23、征服自然環(huán)境的條件下取得的，系統(tǒng)分析是把自然環(huán)境作為約束條件來考慮的。主要有： A 自然地理（地勢、位置、河流、交通等） B天然原料種類和供應（石油、煤炭、地下水等） C氣象（溫度、適度、降雨量等） D動植物生活 E自然因素的物理特性(河流分布、流量、水深、水位等),5.3.4 經(jīng)濟和經(jīng)營管理環(huán)境,外部組織機構（同類企業(yè)、供應企業(yè)、協(xié)作單位、上級組織） 政策（分配、資源預算、規(guī)劃、責任、質量管理等） 政府作用 產(chǎn)品系統(tǒng)及價格結構（存在的原因，工藝過程及經(jīng)濟要求、價格和費用構成、價格和利率的結構參數(shù)）,5.4定性系統(tǒng)分析方法,系統(tǒng)分析沒有一套特定的普遍適用的技術方法，隨著分析的對象不同，分析的問

24、題不同，所使用的具體方法可能很不相同。一般說來，系統(tǒng)分析的各種方法可分為定性和定量的兩大類。定量方法適用于系統(tǒng)結構清楚，收集到的信息準確，可建立數(shù)學模型等情況 。如果要解決的問題涉及的系統(tǒng)結構不清，收集到的信息不太準確，或是由于評價者的偏好不一，對于所提方案評價不一致等，難以形成常規(guī)的數(shù)學模型時，可以采用定性的系統(tǒng)分析方法，例如目標一手段分析法、因果分析法、KJ法等 。,5.4.1 目標手段分析法,目標一手段分析法，就是將要達到的目標和所需要的手段按照系統(tǒng)展開，一級手段等于二級目標，二級手段等于三級目標，依次類推，便產(chǎn)生了層次分明、相互聯(lián)系又逐漸具體化的分層目標系統(tǒng)。在分解過程中，要注意使分解

25、的分目標與總目標保持一致，分目標的集合一定要保證總目標的實現(xiàn)。分解過程中，分目標之間可能一致，也可能不一致，甚至是矛盾的，這就需要不斷調整，使之在總體上保持協(xié)調。,5.4.1 目標手段分析法,目標一手段分析法實質是運用效能原理不斷進行分析的過程。如發(fā)展能源的目標一手段分析。要發(fā)展能源，其手段主要有發(fā)展現(xiàn)有能源生產(chǎn)、開發(fā)研究新能源和節(jié)約能源，而發(fā)展能源生產(chǎn)主要手段是加強資源勘探和基地建設和提升運輸水平，開發(fā)新能源主要手段是太陽能、生物能和潮汐能，而節(jié)約能源的主要手段是綜合利用能源和開發(fā)節(jié)能設備。,5.4.2 因果分析法,因果分析法是利用因果分析圖來分析影響系統(tǒng)的因素，從中找出產(chǎn)生某種結果的主要原

26、因的一種定性分析方法。因為系統(tǒng)某一行為(結果)的發(fā)生，絕非是一種或兩種原因所造成，而往往是由于多種復雜因素的影響所致。為了分析影響系統(tǒng)的重要因素，找出產(chǎn)生某種結果的主要原因，系統(tǒng)分析人員廣泛使用這種簡便而有效的定性分析方法。,5.4.2 因果分析法,這種方法是在圖上用箭頭表示原因與結果之間的關系，形象簡單，一目了然，特別是在分析的問題越復雜時越能發(fā)揮其長處，因為它把人們頭腦中所想問題的結果與其產(chǎn)生的原因結構圖形化、條理化。在許多人集體討論一個問題時，這種方法便于把各種不同意見加以綜合整理，從而使大家對問題的看法逐漸趨于一致 。,5.4.3 KJ分析法,KJ法是一種直觀的定性分析方法，它是由日本

27、東京工業(yè)大學的川喜田二郎(Kauakid Jir)教授開發(fā)的。其基本原理是：把一個個信息做成卡片，將這些卡片攤在桌子上觀察其全部，把有“親近性”的卡片集中起來合成為子問題，依次做下去，最后求得問題整體的構成。這種方法把人們對圖形的思考功能與直覺的綜合能力很好地結合起來，不需要特別的手段和知識，不論是個人或者團體都能簡便地實行，因此，是分析復雜問題的一種有效的方法。,5.4.3 KJ分析法,KJ法的實施按下列步驟進行： (1)盡量廣泛地收集與問題可能有關的信息，并用關鍵的語句簡潔地表達出來。 (2)一個信息做一張卡片，卡片上的標題記載要簡明易懂。如果是團體實施，則要在記載前充分協(xié)商好內容，以防誤

28、解。 (3)把卡片攤在桌子上通觀全局，充分調動人的直覺能力，把有“親近性”的卡片集中到一起作為一個小組。,5.4.3 KJ分析法,(4)給小組取個新名稱，其注意事項同步驟(1)。這個小組是由小項目(卡片)綜合起來的，應把它作為子系統(tǒng)來登記。這個步驟不僅要憑直覺，而且還要運用綜合和分析能力發(fā)現(xiàn)小組的意義所在。 (5)重復步驟(3)和(4)，分別形成小組、中組和大組，但對難于編組的卡片不要勉強地編組，可把它們單獨放在一邊。 (6)把小組(卡片)放在桌子上進行移動，根據(jù)小組間的類似關系、對應關系、從屬關系和因果關系等進行排列。,5.4.3 KJ分析法,(7)將排列結果畫成圖表，即把小組按大小用粗細線

29、框起來，把“有向枝”(帶箭頭的線段)連接起來，構成一目了然的整體結構圖。 (8)觀察結構圖，分析它的含義，取得對整個問題的明確認識。,5.5 網(wǎng)絡計劃,網(wǎng)絡計劃技術被廣泛應用于建筑施工和新產(chǎn)品的研制計劃、計算機系統(tǒng)的安裝調試及各種大型復雜工程的控制管理。 其基本原理：首先是把所要做的工作，哪項工作先做，哪項工作后做，各占用多少時間，以及各項工作之間的相互關系等運用網(wǎng)絡圖的形式表達出來；其次是通過簡單的計算，找出哪些工作是關鍵的，哪些工作不是關鍵的，并在原來計劃方案的基礎上，進行計劃的優(yōu)化。,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,網(wǎng)絡計劃圖的基本思想是，首先應用網(wǎng)絡計劃圖來表示工程項目中計劃要完成的各項工作，

30、完成各項工作必然存在先后順序及其相互依賴的邏輯關系；這些關系用節(jié)點和剪線來構成網(wǎng)絡圖。 網(wǎng)絡圖從左到右繪制，表示工作進程，并標注工作名稱、代號和工作持續(xù)時間等必要信息。通過對網(wǎng)絡計劃圖進行時間參數(shù)的計算，找出計劃中的關鍵工作和關鍵路線；通過不斷改進網(wǎng)絡計劃，尋求最優(yōu)方案。,網(wǎng)絡計劃圖是在網(wǎng)絡圖上標注時標和時間參數(shù)的進度計劃圖，實質上是有時序的有向賦權圖。表述關鍵路線法(CPM)和計劃評審技術(PERT)的網(wǎng)絡計劃圖并無本質的區(qū)別。下面介紹PERT網(wǎng)絡圖 網(wǎng)絡圖又稱箭線圖，是由箭線和節(jié)點組成的，用來表示工作流程的有向、有序的網(wǎng)狀圖形。,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,繪圖符號和術

31、語 (1) 工作（活動、工序、作業(yè)） 任何一項計劃，都包含許多項待完成的工作。在網(wǎng)絡圖中，工作用箭線(弧)表示。箭尾表示工作的開始，箭頭表示工作的完成。箭頭的方向表示工作的前進方向（從左向右）。工作的名稱或內容寫在箭線的上面，持續(xù)時間寫在箭線的下面：,雙代號網(wǎng)絡計劃圖,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,繪圖符號和術語 （2）節(jié)點 節(jié)點表示工作之間的聯(lián)結。在時間上它表示指向某節(jié)點的工作全部完成后，該節(jié)點后面的工作才能開始。 節(jié)點用圓圈表示，圓圈中編上整數(shù)號碼。 對于某項工作來說，緊接在其箭尾節(jié)點前面的工作，是其緊前工作，緊接在其箭頭節(jié)點后面的工作是其緊后工作；和它同時進行的工作稱為平行工作。,5.5.1

32、網(wǎng)絡計劃圖,繪圖符號和術語 （3）虛工作 虛工作僅僅表示工作之間的先后順序，用虛線箭線表示，它的持續(xù)時間0。,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,網(wǎng)絡圖表達方式 （1）工作a 結束后才可以開始b 和c。,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,網(wǎng)絡圖表達方式 （2）工作c 在a 和b 均結束后才能開始。,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,網(wǎng)絡圖表達方式 （3）a和b 兩作工序均結束后才可以開始c 和d。,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,網(wǎng)絡圖表達方式 （4）工作c 在a 結束后即可進行，但工作d 必須同時在a 和b結束后才能開始。,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,繪圖規(guī)則 （1）起點和終點 為了表示工程的開始和結束，網(wǎng)絡圖只能有一個起點和一個終點

33、。 （2）方向與節(jié)點 網(wǎng)絡圖是有向圖，按照工藝流程的順序，規(guī)定工作從左向右排列。 （3）虛工作 虛工作，用虛線箭線表示。它表示工時為零，不消耗任何資源的虛構工作。其作用只是為了正確表示工作間的先后次序關系。,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,繪圖規(guī)則 （4）兩個節(jié)點之間不能有兩道或兩道以上的工作。即兩個節(jié)點只能表示一道工序，否則將造成邏輯上的混亂。,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,繪圖規(guī)則 （5）網(wǎng)絡圖中不能有缺口和回路。有缺口，將使某些工作失去與其緊前或緊后工作應有的聯(lián)系；有回路，將使組成回路的工作永遠不能結束，工程永遠不能完工。,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,繪圖規(guī)則 (6) 平行作業(yè) 為縮短工程的完工時間，在條

34、件允許的情況下，某些工作可以同時進行，即可采用平行作業(yè)的方式。如下圖中的工作b,c,d。,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,繪圖規(guī)則 （7）交叉作業(yè)對需要較長時間才能完成的一些工作，在工藝流程與生產(chǎn)組織條件允許的情況下，可以不必等待該工作全部結束后再轉入其緊后工序，而是分期分批的轉入。這種方式稱為交叉作業(yè)。交叉作業(yè)可以縮短工程的完工時間。如工作A與工作B分別為挖溝和埋水管，可以挖一段埋一段，不必等溝全部挖好后再埋。這種關系可以用交叉作業(yè)來表示，如果把這兩項工作各分為三段，則A=a1+a2+a3，B=b1+b2+b3，如下圖所示。,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,繪圖規(guī)則,交叉作業(yè),5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,繪圖規(guī)

35、則 （8）網(wǎng)絡圖布局網(wǎng)絡圖中盡可能將關鍵路線布置在中心位置，將聯(lián)系緊密的工作布置在相近的位置。為了使網(wǎng)絡圖清楚和便于在圖上填寫有關數(shù)據(jù)，箭線盡量用水平線或具有一段水平線的折線(什么是關鍵路線？后面介紹)。,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,繪圖步驟 （1）將一個任務分解成若干個工作（工序）； （2）分析這些工作之間的關系； （3）在前兩步的基礎上，遵循前邊的繪圖規(guī)則作出網(wǎng)絡圖。,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,實例 例1 某項建筑工程的部分工作與所需時間以及它們之間的關系如下表所示。,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,實例 步驟1、2可用上表表示。 根據(jù)表所示的工作及它們之間的關系可作出網(wǎng)絡圖。,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,

36、實例 例2 某項研制新產(chǎn)品工程的各個工作與所需時間及它們之間的相互關系見下表。作出該項工程的網(wǎng)絡計劃圖。,5.5.1 網(wǎng)絡計劃圖,實例,網(wǎng)絡圖中的虛工作 表示在D工作結束后H工作才能開始。,5.5.2 網(wǎng)絡圖時間參數(shù)計算,定義：在網(wǎng)絡圖中，從始點開始，按照各個工序的順序，連續(xù)不斷地到達終點的一條路稱為路線。而這樣的路線往往有多條，稱其中時間最長的路線為關鍵路線（CP），關鍵路線上的工作稱為關鍵工作。 *整個工程所需的最短時間就等于關鍵路線所需的時間，因此關鍵工序完工時間的提前或拖延就直接影響了整個工程的完工時間。,5.5.2 網(wǎng)絡圖時間參數(shù)計算,繪制出網(wǎng)絡圖后，通過時間參數(shù)計算即可找出關鍵路線時間參數(shù)計算： 工作持續(xù)時間（D） 工作最早開始時間（ES） 工作最早完成時間（EF） 工作最遲開始時間（LS） 工作最遲完成時間（LF） 工作總時差（TF） 工作自由時差（FF）,5.5.2 網(wǎng)絡圖時間參數(shù)計算,（1）、工作最早開始時間ES和工作最早完成時間EF 由于任一工作只能在其所有的緊前工作結束之后開始，所以任一工作的最早開始時間等于其所