上節(jié)課重點回顧解決問題解決問題等價目標解決問題等價目標描述的課件

系統工程方法論原理及應用2022/10/131/29系統工程方法論原理及應用2022/10/101/29上節(jié)課重點回顧:解決問題解決問題等價目標解決問題等價目標描述的語句結構解決問題等價目標定義對于解決問題的價值2022/10/132/29上節(jié)課重點回顧:2022/10/102/29第4章闡明問題及其方法第一節(jié)闡明問題的概念**一、初始問題定義12（初始問題）：我們稱由研究項目名稱中待研究問題范圍特定S（P）問題，或我們打算解決某個問題的問題命名N（P）所表達的問題為初始P問題，簡稱初始問題。其中：（1）研究項目名稱中的待研究問題范圍特定S（P）,以及打算解決某個問題的問題命名N（P）是初始P問題的問題命名。在這里，只要將研究項目名稱后面的動詞換成問題二字，則產生了一個初始問題。2022/10/133/29第4章闡明問題及其方法（2）初始P問題命名中包含了多個顯現或“隱含”的PI=1,2，……指標或PI=1,2，……指標問題。（3）特別地，PI指標之間的關系R（PI=1，2，…）本身，是顯現或“隱含”PI指標的一種特殊情況，稱為是R（PI）指標關系（問題）。注1：由于初始問題命名S（P）或N（P）中顯現或“隱含”了多個PI指標，以及PI指標之間的關系等，所以，S（P）問題或N（P）問題是包含了多個顯現或“隱含”的指標PI，以及PI指標之間的R（PI）指標關系問題。注2：如果不再對初始問題命名更廣范圍的問題進行探索分析，則這個初始問題有時也成為是“整體性問題”。2022/10/134/29（2）初始P問題命名中包含了多個顯現或“隱含”的PI=1,2二、闡明問題的定義定義13（闡明問題）：所謂闡明問題，是指解決問題主體將從P問題（包括初始問題和子問題）導出的解決問題等價目標作為約束條件，通過聯想或搜索，使P問題命名中“隱含”的PI問題指標顯性化，為尋找到（發(fā)現）或開發(fā)設計出PI問題指標之間的關系（形成R（PI）關系問題），以及為尋找到或開發(fā)設計實現從問題（包括初始P問題，或所有的PI子問題）導出的解決問題等價目標方案提供明確行動對象及其內涵的過程。2022/10/135/29二、闡明問題的定義定義13（闡明問題）：所謂闡明問題，是指解其中：（1）這里假設初始問題是尚未闡明的問題，即行動對象P指標、對P指標設定的預想結果及其內涵不明確，且尚未找到或開發(fā)設計出能實現從初始P問題導出的解決初始P問題等價目標的方案的問題（2）“隱含”PI問題指標顯性化的問題闡明過程，以實現從初始P問題導出的、解決初始P問題等價目標為整體導向。（3）顯性化的PI問題指標，為解決問題主體找出PI問題指標之間的關系（形成R（PI）指標關系問題），以及為開發(fā)設計實現從PI指標問題（包括PI指標之間的R（PI）指標關系問題等）導出的解決問題等價目標的方案提供了尋找或開發(fā)設計行動的對象。2022/10/136/29其中：2022/10/106/29三、問題闡明判斷準則問題闡明判斷準則：基于解決問題主體的背景知識，如果解決問題主體已經找到或可以開發(fā)設計出實現從問題導出的解決問題等價目標的方案，則問題已闡明，并可終止問題闡明過程；否則，問題未闡明，繼續(xù)闡明問題過程，直至將問題闡明。**例18：“影響人口總量變化的相關因素之間的關系問題”的闡明過程及問題闡明判定。初始P問題：影響人口總量變化的相關因素之間的關系問題。解決初始P問題等價目標（NT）：確定影響人口總量變化的相關因素之間的關系。2022/10/137/29三、問題闡明判斷準則問題闡明判斷準則：基于解決問題主體的背以此為約束條件，聯想或搜索所有隱含在初始P問題中的問題指標PI=1，2，……，與顯性的PI問題指標，分別提出顯性化的PI指標問題。注意，提出的PI指標問題，其問題命名中包括了PI指標，以及對PI指標的預想結果，末尾的“問題”二字則表達了對未能達成對PI問題指標預想結果的不滿意或抱怨。其中的PI指標是否具有清晰的內涵，以及是否可以進行“定量”計算或測定，則取決于解決問題主體對PI指標及PI指標預想結果的認知的深入程度。2022/10/138/29以此為約束條件，聯想或搜索所有隱含在初始P問題中的問題指標P這個初始P問題可以表述兩個層次的問題：0：（初始）P問題：影響人口總量變化的相關因素之間的關系問題——整體層次結構關系P問題（一開始不知道是整體層次結構關系！）。在解決初始P問題等價目標約束下，聯想或搜索所有與初始問題相關的子問題（隱含或顯性的PＩ指標問題）1：P1問題，影響人口總量變化的相關因素問題（顯現的“相關因素”作為P1問題指標）——運用專家咨詢法。2：P2問題，影響人口總量變化的相關因素兩兩之間的因果關系問題（隱含的“相關因素兩兩之間的因果關系”作為P2問題指標——運用專家（判斷）咨詢法（P1與P2指標之間有“橫向”的聯系）。2022/10/139/29這個初始P問題可以表述兩個層次的問題：2022/10/10需要注意的是：（1）上述P1和P2兩個問題解決以后，才可能解決初始P問題。（2）P問題是與P1、P2問題相關的問題——P1、P2是在“解決初始問題等價目標約束條件下”的、兩個初始P問題的子問題。（3）再回到確定影響人口總量變化的相關因素之間的整體層次結構關系問題——采用ISM法?；谀硞€解決問題主體的知識背景，他（為了實現確定影響人口總量變化的相關因素之間關系的目標）決定采用已經掌握的“專家咨詢”方法來確定影響人口總量變化的相關因素，以及兩兩之間的因果關系。2022/10/1310/29需要注意的是：2022/10/1010/29因此，該解決問題主體的解決“影響人口總量變化的相關因素問題的等價目標”描述，以及，解決“影響人口總量變化的相關因素兩兩之間的因果關系”可用方案式目標描述：MT（P1）（方案式目標描述）：運用專家咨詢法，確定影響人口總量變化的相關因素。

MT（P2）（方案式目標描述）：運用專家咨詢法，確定影響人口總量變化的相關因素兩兩之間的因果關系。解決整體問題（初始P問題）的方案式目標描述為：MT（P）：運用ISM法，確定影響人口總量變化的相關因素之間的整體層次結構關系。2022/10/1311/29因此，該解決問題主體的解決“影響人口總量變化的相關因素問題的我們這里假定，通過一組專家咨詢，確定出的影響人口總量的（主要）相關因素（=對指標相關因素的預想結果）包括：人口總數、出生率、死亡率、國民收入、污染程度、期望壽命、人口培養(yǎng)成本、食物營養(yǎng)、養(yǎng)老保障、思想風俗習慣、計劃生育政策、生育能力、醫(yī)療保健——13個因素。對于該解決問題主體而言，P1是一個已闡明清楚的問題。同理，可以得到影響人口總量變化的相關因素兩兩之間的因果關系，以及影響人口總量變化的相關因素的整體層次結構關系（后面介紹該方法）。**2022/10/1312/29我們這里假定，通過一組專家咨詢，確定出的影響人口總量的（主要第二節(jié)闡明問題相關概念初始問題是我們闡明問題和尋找實現從初始問題導出的解決問題等價目標的方案的出發(fā)點。**一、子問題（一）子問題的定義定義14（子問題）：對任何一個想要解決的P指標問題，在解決P問題等價目標約束條件下，人通過聯想或搜索到的、以P問題命名中“隱含”的PI顯性化指標，或對PI顯性化指標設定的預想結果作為問題命名時所提出的PI問題，稱為是與P指標問題相關的P指標問題的PI子問題。實施聯想或搜索的人稱為是子問題的定義人。2022/10/1313/29第二節(jié)闡明問題相關概念初始問題是我們闡明問題和尋找實現其中：（1）P指標問題，可以是初始P指標問題，也可以任何一個P指標問題，是一個尚未闡明的問題。（2）不受解決P指標問題等價目標約束的問題，不是該P指標問題的子問題。比如，我們要研究和解決的P指標問題是“汽車汽油的燃燒效率”問題，從這個P指標問題，我們導出的解決P問題等價目標描述為“提高汽車汽油的燃燒效率”，那么，某高速公路旁有汽車發(fā)生交通事故，則“快速處理交通事故問題——P1問題”、“汽車運行的安全問題——P2問題”等就不受“提高汽車汽油的燃燒效率”目標的約束，因此，不是該P問題的子問題。2022/10/1314/29其中：2022/10/1014/29但是，“設計合理的汽車車架問題——P3問題”，“設計流線型汽車外殼問題——P4問題”等應該是該P問題的子問題，并且受“提高汽車汽油的燃燒效率”目標的約束。2022/10/1315/29但是，“設計合理的汽車車架問題——P3問題”，“設計流線型汽（二）初始問題與子問題的內涵關系以一個初始P問題和以解決初始P問題等價目標為約束條件，我們可以聯想或“搜索”出與初始問題直接相關的所有子問題。因此，初始P問題內涵與子問題內涵之間具有下列關系：（1）初始P問題的P指標或P指標預想結果的內涵，在解決P問題等價目標約束下，是聯想或搜索到的所有子問題的PI指標或PI指標預想結果的內涵“之和”，并受制于子問題定義人的知識背景。2022/10/1316/29（二）初始問題與子問題的內涵關系以一個初始P問題和以解決初（2）由于人對初始P問題理解的大體、籠統和模糊性，子問題的PI指標，或PI指標預想結果的內涵之間可能存在交叉或重疊。（3）聯想或搜索的不足，可能導致“子問題PI指標，或子問題PI指標預想結果”的內涵之和“小于”初始P問題的P指標內涵。（4）聯想或搜索“過度”，可能導致“子問題PI指標，或子問題PI指標預想結果”的內涵之和“大于”初始P問題的P指標內涵。（5）初始P問題的P指標，或P指標預想結果的內涵邊界由“實現從初始P問題導出的解決初始P問題的等價目標”所限定。2022/10/1317/29（2）由于人對初始P問題理解的大體、籠統和模糊性，子問題的P（三）初始P問題與PI子問題的層次關系1、初始問題與子問題層的關系及其子問題層的廣度在解決初始P問題等價目標的約束下，從初始P問題所聯想或搜索到的所有子問題，稱為是相對于初始P問題的下一PI子問題層（級）。在同一層（級）中的子問題的個數則稱為是該PI子問題層的廣度。2022/10/1318/29（三）初始P問題與PI子問題的層次關系2022/10/102、初始問題與子問題的層次關系按照問題闡明準則，如果一個子問題是尚未闡明的子問題，則我們可以將這個子問題作為初始問題。在解決初始問題等價目標的約束條件下，再從這個初始問題出發(fā)，聯想或搜索與這個初始問題直接相關的所有子問題。對每一個子問題進行問題闡明判斷，直至闡明所有子問題（包括除了上下層（級）關系的子問題之間的關系問題）。其中，從最頂級的初始問題開始，形成的最大的子問題層的次數，稱為是由頂級初始問題所構建的子問題層次（層的次數）。其中，每一個子問題都可以作為頂級初始問題而構建子問題的層次。2022/10/1319/292、初始問題與子問題的層次關系按照問題闡明準則，如果一個子問二、子問題的層次結構按照初始P問題與子問題的層次關系，我們從頂級初始問題開始，在聯想或搜索子問題及對子問題是否闡明判斷的交替過程中，形成的由子問題構成的層次結構，可用下圖3-1所示。參見WORD文檔。2022/10/1320/29二、子問題的層次結構按照初始P問題與子問題的層次關系，我們從三、子目標（一）子目標的定義定義15（子目標）：對于任何一個初始P問題和從初始P問題導出的解決初始問題等價目標，按定義14獲得PI子問題后，我們將從PI子問題導出的解決PI子問題等價目標為TI子目標，簡稱為子目標。值得注意的是，一方面，定義15并沒有從初始P問題導出的解決初始P問題的等價目標直接去分解子目標，而是從闡明問題的過程中獲得的子目標。這是因為，由于初始P問題內涵的大體、籠統和模糊特性，使得從初始問題P導出的解決問題等價目標也不可避免地有大體、籠統和模糊的特性，所以，對不確定的內涵進行“分解”是不合適的。2022/10/1321/29三、子目標（一）子目標的定義2022/10/1021/29（這也正是在我們研究不熟悉的某個領域的問題時，如果將某個目標進行分解是不合適的，根本談不上“分解”）。另一方面，由于子目標的來源不同，由子問題層次結構所對應的子目標（解決子問題等價目標的簡稱），與從解決初始問題等價目標直接分解的子目標可能存在完全不同。但是，按定義15定義的子目標，更有利于尋找或開發(fā)設計出解決子問題的方案，或更有利于尋找或開發(fā)設計出實現解決子問題等價目標的方案2022/10/1322/29（這也正是在我們研究不熟悉的某個領域的問題時，如果將某個目標（二）子目標的層次結構由定義15和定義14，對任何一個初始P問題，PI子問題與TI子目標（解決子問題等價目標的簡稱）一一對應。因此，子目標與子問題具有相同的層次結構，如圖3-2所示。如果將所有子目標從子問題層次結構中抽取出來，我們可以得到與子問題層次結構完全一樣的、獨立的子目標層次結構，如圖3-2所示。參見WORD文檔獨立的子目標層次結構為我們專門研究目標之間的關系提供了一個平臺。2022/10/1323/29（二）子目標的層次結構由定義15和定義14，對任何一個初始三、直接分解總目標對于尋找或開發(fā)設計實現總目標的方案的局限通過直接分解總目標，來尋找或設計開發(fā)能夠實現所有子目標的方案，是我們過去常用的一種解決問題的方法。**但是，（本課程）我們?yōu)槭裁床粡慕鉀Q初始問題問題的等價目標直接去聯想或搜索相關的子目標，而是將解決初始問題等價目標作為約束，逐級聯想或搜索與初始問題相關的子問題來逐步獲得子目標呢？這從問題和目標的定義，我們可以得到答案。2022/10/1324/29三、直接分解總目標對于尋找或開發(fā)設計實現總目標的方案的局限

從問題的定義的示意公式（1-2）：N（P）問題=未能達成對指標P預想結果的不滿意或抱怨(1-2)我們可以看出：（1）提出子問題時，有從N（P）的問題命名、現狀（P）、對P的預想結果三個維度用于思考和提出子問題，這時，也有三個維度可用于思考和對解決子問題的目標進行描述。（2）通過非方案式目標描述（人打算達到指標P預想結果行為的非方案式目標描述）去聯想或搜索相關的子目標時，只有達到“P指標預想結果”的一個行為維度可用于思考。2022/10/1325/29從問題的定義的示意公式（1-2）：2022/10/1025比如，我們有初始問題“X商店顧客滿意度與忠誠度之間的關系問題”和目標描述“弄清楚X商店顧客滿意度與忠誠度之間的關系”。當我們聯想或搜索該目標的子目標時，我們思考的“重心”放在了弄清楚“X商店顧客滿意度與忠誠度之間的關系上。由于我們對X商店顧客滿意度與忠誠度之間的關系的內涵并不十分清楚，為了實現“弄清楚X商店顧客滿意度與忠誠度之間的關系”這個目標，我們試圖通過聯想或“搜索”，是否可以找到代表初始目標的、內涵更小的、可以實現的子目標呢？答案是否定的。**2022/10/1326/29比如，我們有初始問題“X商店顧客滿意度與忠誠度之間的關系問題例19：對于下列6個問題，分別導出解決問題等價目標描述，并比較其思維空間的開闊程度。1、初始問題（1）X商場顧客購物滿意度與顧客忠誠度之間的關系問題（2）Y城市交通擁擠問題（3）Z地區(qū)環(huán)境污染問題；（4）奶粉三聚氰鞍超標問題；（5）手機充電太麻煩問題。（6）發(fā)動機在不改變馬力的條件下減降低油耗20%的問題.2022/10/1327/