系统设计一般包括计划、外部系统设计、内部系统设计和制造销售四个阶段。我们认为还应包括系统运行和维修阶段以及系统报废阶段。系统设计必需考虑系统的运行和出现故障时的维修,以及系统报废时资源的再利用和对环境的污染。 传统的设计方法只注重内部系统的设计,且以改善零部件的特性为重点,至于各零部件之间、外部系统与内部系统之间的相互作用和影响则考虑得较少。因此,虽然对零部件的设计考虑得很仔细,但设计的系统仍然不够理想。零部件的设计固然应该给予足够的重视,但全部用好的零部件未必能组成好的系统,其技术和经济未必能实现良好的统一。 系统一般来说是比较复杂的,为便于分析和设计,常采用系统分解法这个设计中常用的方法,把复杂的系统分解为若干个相联系的、相对比较简单的子系统,这样可以使系统的分析和设计比较简单。根据需要,各子系统还可再分解为更小的子系统,依次逐级分解,直到能进行适宜的设计和分析为止。 系统分解时应注意: 1)分解数和层次应适宜。分解数太少,子系统仍很复杂,不便于模型化和优化等工作;分解数和层次太多,又会给总体系统的综合设计造成困难。 2)避免过于复杂的分解面。分解的界面应尽可能选择在要素间结合作用较弱的地方。 3)保持能量流、物料流和信息流的合理流动途径。系统工作时能量、物料和信息进行转换,它们从系统输入到系统输出过程中,按一定的方向和途径流动,既不能中断阻塞,也不能紊流,即使分解的各个子系统的流动途径仍应明确和畅通。 4)系统分解与功能分解不同。系统分解时,每个子系统仍是一个系统,它把具有比较密切结合关系的要素集合在一起,其结构组成虽稍为简单,但其功能往往还有多项。而功能分解时,则是按功能体系进行逐级分解,直到能看清的分功能或不能再分解的功能单元为止(参见本章3.3功能设计)。 系统分析是系统设计中的一项重要工作。系统分析不同于一般的技术经济分析,它是从系统的整体优化出发,采用各种工具和方法,对系统进行定性和定量分析的过程。系统分析时,不仅分析技术经济方面的有关问题,而且还要分析内部系统、自问系统之间及系统内部各子系统之间的联系因素,并且作出评价,为决策者选择最优系统方案提供主要依据。 在系统分析时,要遵循下面的原则: 1)外部条件与内部条件相结合。构成一个系统不仅受到内部因素的影响,而且也受到外部条件的约束。因此,一定要把内外部条件的各种有关因素结合起来进行综合分析。 2)眼前利益与长远利益相结合。选择一个良好的方案,不仅只局限于眼前利益,而且学要考虑到将来的利益。如果方案对目前不是很有利而对长远有利,则从系统分析观点来看,它还是合理的方案。 3)局部利益与整体利益相结合。系统要求的是整体利益和最优化,只有从整体系统的目标去分析才是合理的。 4)定量分析与定性分析相结合。定量分析是数量指标的分析,而定性分析常常是指质量指标,而且 学容易 用数量计算和数学公式表达出来。对这些因素往往只能根据经验进行数理统计分析和主观判断来加以解决。 由于系统中存在着许多矛盾和不确定的因素,不同系统的目的、要求和系统结构也不同,没有一个通用的系统分析方法,随分析对象和分析目的的不同,所采用的分析方法也不同。 系统分析的一般步骤如下: 1)分析与确定系统的目的和要求。充分了解建立系统的目的和要求,是建立系统的论据,也是系统分析的出发点和进行评价、决策的主要依据。对系统的目的和要求不能全面地正确理解和把握,或目不明确,或要求过高、过低,或系统边界提得过宽、过窄等,都会导致系统分析不完善或失误,引起决策的失误。 2)模型化。模型是描述实体系统的映象,包括各种数学模型、实物模型、计算机模型和各种图表等。无论是已有的系统还是尚未建立的系统,要想对其进行定性和定量的分析,都需要将其模型化。在建立模型时,必须全面考虑其影响因素,分清主次,尽可能如实地描述系统的主要特征。在能满足系统订要要求的前提下,应尽量简化,以需要、简明、易解 |