系統(tǒng)設計一般包括計劃、外部系統(tǒng)設計、內部系統(tǒng)設計和制造銷售四個階段。我們認為還應包括系統(tǒng)運行和維修階段以及系統(tǒng)報廢階段。系統(tǒng)設計必需考慮系統(tǒng)的運行和出現(xiàn)故障時的維修,以及系統(tǒng)報廢時資源的再利用和對環(huán)境的污染。 傳統(tǒng)的設計方法只注重內部系統(tǒng)的設計,且以改善零部件的特性為重點,至于各零部件之間、外部系統(tǒng)與內部系統(tǒng)之間的相互作用和影響則考慮得較少。因此,雖然對零部件的設計考慮得很仔細,但設計的系統(tǒng)仍然不夠理想。零部件的設計固然應該給予足夠的重視,但全部用好的零部件未必能組成好的系統(tǒng),其技術和經濟未必能實現(xiàn)良好的統(tǒng)一。 系統(tǒng)一般來說是比較復雜的,為便于分析和設計,常采用系統(tǒng)分解法這個設計中常用的方法,把復雜的系統(tǒng)分解為若干個相聯(lián)系的、相對比較簡單的子系統(tǒng),這樣可以使系統(tǒng)的分析和設計比較簡單。根據(jù)需要,各子系統(tǒng)還可再分解為更小的子系統(tǒng),依次逐級分解,直到能進行適宜的設計和分析為止。 系統(tǒng)分解時應注意: 1)分解數(shù)和層次應適宜。分解數(shù)太少,子系統(tǒng)仍很復雜,不便于模型化和優(yōu)化等工作;分解數(shù)和層次太多,又會給總體系統(tǒng)的綜合設計造成困難。 2)避免過于復雜的分解面。分解的界面應盡可能選擇在要素間結合作用較弱的地方。 3)保持能量流、物料流和信息流的合理流動途徑。系統(tǒng)工作時能量、物料和信息進行轉換,它們從系統(tǒng)輸入到系統(tǒng)輸出過程中,按一定的方向和途徑流動,既不能中斷阻塞,也不能紊流,即使分解的各個子系統(tǒng)的流動途徑仍應明確和暢通。 4)系統(tǒng)分解與功能分解不同。系統(tǒng)分解時,每個子系統(tǒng)仍是一個系統(tǒng),它把具有比較密切結合關系的要素集合在一起,其結構組成雖稍為簡單,但其功能往往還有多項。而功能分解時,則是按功能體系進行逐級分解,直到能看清的分功能或不能再分解的功能單元為止(參見本章3.3功能設計)。 系統(tǒng)分析是系統(tǒng)設計中的一項重要工作。系統(tǒng)分析不同于一般的技術經濟分析,它是從系統(tǒng)的整體優(yōu)化出發(fā),采用各種工具和方法,對系統(tǒng)進行定性和定量分析的過程。系統(tǒng)分析時,不僅分析技術經濟方面的有關問題,而且還要分析內部系統(tǒng)、自問系統(tǒng)之間及系統(tǒng)內部各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系因素,并且作出評價,為決策者選擇最優(yōu)系統(tǒng)方案提供主要依據(jù)。 在系統(tǒng)分析時,要遵循下面的原則: 1)外部條件與內部條件相結合。構成一個系統(tǒng)不僅受到內部因素的影響,而且也受到外部條件的約束。因此,一定要把內外部條件的各種有關因素結合起來進行綜合分析。 2)眼前利益與長遠利益相結合。選擇一個良好的方案,不僅只局限于眼前利益,而且學要考慮到將來的利益。如果方案對目前不是很有利而對長遠有利,則從系統(tǒng)分析觀點來看,它還是合理的方案。 3)局部利益與整體利益相結合。系統(tǒng)要求的是整體利益和最優(yōu)化,只有從整體系統(tǒng)的目標去分析才是合理的。 4)定量分析與定性分析相結合。定量分析是數(shù)量指標的分析,而定性分析常常是指質量指標,而且 學容易 用數(shù)量計算和數(shù)學公式表達出來。對這些因素往往只能根據(jù)經驗進行數(shù)理統(tǒng)計分析和主觀判斷來加以解決。 由于系統(tǒng)中存在著許多矛盾和不確定的因素,不同系統(tǒng)的目的、要求和系統(tǒng)結構也不同,沒有一個通用的系統(tǒng)分析方法,隨分析對象和分析目的的不同,所采用的分析方法也不同。 系統(tǒng)分析的一般步驟如下: 1)分析與確定系統(tǒng)的目的和要求。充分了解建立系統(tǒng)的目的和要求,是建立系統(tǒng)的論據(jù),也是系統(tǒng)分析的出發(fā)點和進行評價、決策的主要依據(jù)。對系統(tǒng)的目的和要求不能全面地正確理解和把握,或目不明確,或要求過高、過低,或系統(tǒng)邊界提得過寬、過窄等,都會導致系統(tǒng)分析不完善或失誤,引起決策的失誤。 2)模型化。模型是描述實體系統(tǒng)的映象,包括各種數(shù)學模型、實物模型、計算機模型和各種圖表等。無論是已有的系統(tǒng)還是尚未建立的系統(tǒng),要想對其進行定性和定量的分析,都需要將其模型化。在建立模型時,必須全面考慮其影響因素,分清主次,盡可能如實地描述系統(tǒng)的主要特征。在能滿足系統(tǒng)訂要要求的前提下,應盡量簡化,以需要、簡明、易解 |