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第三节 系统分析法
一、系统的含义
1.系统的概念
系统的概念来源于人类的长期社会实践。通常认为，系统是由某些相互联系的部件集合而成。这些部件可以是具体的物质，也可以是抽象的组织。它们在系统内彼此相互影响而构成系统的特性。由这些部件结合而成的系统的运行有一定目标，系统内部件及其结构的变化都可能影响和改变系统的特性。
2.系统的构成要素
每一个独立的系统都必须具备三个要素，即系统的部件及其属性、系统的环境及其界限、系统的输入与输出。主统由许多部件组成。当系统中的某个部件本身即是一个系统时，就可以称此部件为该系统的子系统。系统的诸部件都有不同的属性，同时又相互影响。系统部件的组合结构从整体上影响着系统的特征和行为。任何系统都是在一个外界环境条件下运行的。系统既受到环境的影响，同时也对环境施加影响。系统与环境的交互影响产生了系统的输入与输出。
3.系统的特性
一般来说，系统具有整体性、相关性、结构性、动态性，目的性和环境适应性六个基本特性。
(1)整体性。系统是由各个相互联系和彼此影响的部件(或要素)结合而且。系统作为一个统一的整体存在，各部件的独立机能和相互关系只能统一和协调于系统的整体之中。
(2)相关性。系统内各部件之间存在相互联系、相互依存、相互制约的关系。它 们通过特定的关系结合在一起，形成一个具有特定性能的系统。
(3)结构性。结构性是系统有机联系的反映。相同部件具有不同的结构形式时，该系统会产生不同的功能和效果。
(4)动态性。系统具有与空间及时间阶段有关的活动方式。
(5)目的性。系统活动本身都具有明确的目的。系统各部件为实行系统的既定目标而协调于一个整体之中，并为此进行活动。
(6)环境适应性。任何系统都存在于一定的环境中，与外界环境进行着物质、能量和信息的交换。系统要生存和具有活力，就必须适应环境的变化。
若以工程项目决策分析作为考察和研究的对象，则可把项目决策分析当作一个系统。该系统包括市场分析、技术分析、财务分析、经济分析、社会分析、环境分析等多个子系统。项目决策分析系统的各个组成部分之间密切联系、相互影响，如市场分析，为项目产品方案和建设规模确定提供依据，市场分析又为财务分析提供了基础数据。项目决策分析既要考虑外界经济环境、社会环境、自然环境等对项目的影响，又要研究项目建设对经济、社会、生态等的影响。来自各个方面的信息经过选择、处理，作为输入量，输入到项目决策分析系统，在系统中经过接收、选择、叠加、变换、反馈等一系列复杂过程，最终输出一个作为决策依据的输出量。因此，工程项目决策分析应当视为一个系统，工程项目决策分析工作应该采用系统方法论进行研究。
二、系统分析的概念
“系统分析”(Systems Analysis)一词最早是在20世纪30年代提出的，当时是以管理为主要应用对象。在20世纪40年代到70年代，系统分析沿着两条不同的渠道发展：一条是通过咨询单位和研究机构，将系统分析方法广泛运用到军事系统、社会系统和经济系统;另一是发展渠道是与大学相联系的研究和教学活动。到20世纪70 年代，由于系统分析在实际应用和理论研究方面取得了一系列成果，系统分析方法被认为对改进和提高决策系统的功能和有效性大有益处。系统分析作为决策的辅助手段不断得到发展。
系统分析的定义可以描述为：系就分析是一种决策辅助技术。它采用系统方法对所研究的问题提出各种可行方案或策略，进行定性和定量分析、评价和协调，帮助决策者提高对所研究的问题认识的清晰程度，以便决策者选择行动方案。
运用多学科知识和方法以及系统思考的观点是系统分析工作的核心。系统分析的思考方式应是从系统的整体结构出发研究和评价系统各个部分或子系统间相互关系及其动态变化过程，建立具有学习型组织功能的协调系统。
系统分析法是众多咨询方法中的基础方法。它不局限于解决某一类咨询问题，而是为咨询提供了一种思考问题的思维方式。通过系统分析，可以准确地诊断问题，深刻地揭示问题起因，明确咨询目标，找出解决问题的可行方案，并通过一定标准对这些方案进行比较，帮助委托人在复杂的问题和环境中作出科学抉择。
系统分析在项目投资决策分析中具有重要作用。在项目决策之前，要进行充分的系统分析活动，如明确项目投资的目标和价值准则，提出可行方案或替代方案案，了解各个方案的可行性及其可能产生的结果，对存在的问题应有应急计划等，以供决策时参考。这些作业内容都需要通过系统分析完成。因此，系统分析工作质量的好坏将直接影响到决策的质量和水平。在决策过程中，通过系统分析首先明确问题和目标，并提出解决问题和实现目标的各种可行方案，然后再由决策者通过决策分析选用满意的或最佳的方案。
三、系统分析的内容
系统分析是一种科学方法，具有作为独立学科所界定的内容以及实现这些内容的方法和步骤。
1.系统研究
从系统分析的作业活动角度看，系统研究作业的中心内容是由一个问题状况的分析过渡到系统目标的确认过程。在这个过程中需要了解由于外界刺激而引起的问题及其状况，选择合适的系统目标。为确定目标而需要了解系统的界限和约束、问题的价值准则以及为实现目标而可能选择的行动方案等。
系统研究作业的基本过程和内容可以归结为问题发现、问题定义、问题诊断、目标确认等四个阶段。问题发现是指个体或组织意识到它们所处的困境或不满意状态的过程。问题定义是对问题状况属性的界定。问题诊断是在认识到问题的存在并对问题进行定义后，对于需要进行原因诊断的问题进行问题根源的探究。由于在进行原因诊断时，必然存在和遇到一条因果链，因此因果链中的断点往往可能就是问题的根源。在找到问题的根源后就可以对目标加以确认。
由问题发现过渡到目标确认的过程，是一个创造或发现的过程。因为决策者从其所处的环境出发，凭借直觉和叙述提出的问题，一般来说，只能描述出问题状况所具有的性质，而且描述的性质也较概念化，往往难于满足具体的技术性强的系统设计和量化的需要。只有在目标确定以后，系统目标所具有的性质才能满足系统设计、系统量化以及系统评价和协调作业等专业性操作的要求。所以，在系统分析中，确定合适的系统目标是具有决定性意义的。一项没有正确目标或者具有错误目标的系统求解活动等于是做了一个错误问题的研究活动。
系统研究过程也是信息处理过程。在问题发现、定义和描述过程中，首要的是搜集资料。搜集到一定的资料后，对资料进行分类整理，并按问题状况的特性进行
比较，使其呈现出某种程度的结构化。将这些结构化的资料和信息利用统计方法做出比较和运算，以帮助发现和确认问题状况的本质或目标。
2.系统设计
系统设计作业的任务是到系统研究作业所限定的系统环境、决策系统和目标的特性进一步结构化，采用合理的、合乎逻辑的设计过程和方法反映系统的行为特征及其效果;系统设计应兼顾系统的准确性和可操作性两项原则。
系统设计的目的在于反映现实系统环境因素及系统结构对于目标效果的影响。而客观现实世界中存在着各式各样的系统，有的是较为简单的确定性系统，一般是属于结构化的系统;有的是较为复杂的不确定性系统，通常是有人参与的系统。后者的目标往往模糊不清，系统的结构也不能完美地定义。这类系统一般是属于非结构化系统，结构化系统可以应用硬系统思维过程的思路进行分析和描述。非结构化系统则要用软系统思维过程来处理。
由于系统的结构和内容较为复杂，又受不确定性因素的影响，经过系玩设计建立系统的概念模型后，很难由直觉判定该系统模型的正确程度，因此应进行系统设计的可信度鉴定，测定所建立的系统是否合理。一般来说，系统设计的可信度鉴定可以从两个方面进行。一方面是从系统的解析水准观念鉴定，比如说在测定系统可信度时，采取适当降低信息源的解析水准，使之可以不经过复杂的运算过程，而仅透过一般的经验或简单的计算，就可以粗略地了解系统的行为特征，并以此来鉴定所设计的系统行为是否合理可信;另一方面是从系统的基本特性或结构来鉴定，比如设计的系统是描述静态的系统，但如果该系统结构不具备静态系统的平衡条件，那么该系统显然是错误的。
系统设计作业完成以后，便展示了系统目标覆盖范围内的各个系统部件以及部件之间的关系组合，描述了系统环境、决策系统与目标之间的相互联系和影响，建立了系统数据流程图和系统结构图等，这两个阶段的工作是以方法论和思维逻辑性的工作为主。
3.系统量化
系统量化作业是应用数学和分析模型，对系统结构进行属性的量化，如系统结构关系式的表示及其参数的辨识、系统优化解的求解、系统经济效果的计算等等。通过系统量化阶段，又进一步缩小了系统不可知部分信息。对决策者来说，这又进一步缩减了信息量，或者说使决策者又进一步减免了有关专业知识性的困扰。
系统量化作业大致有三个方面：
(1)在进行系统设计作业时，为了设计方便，往往采用封闭的思维体系进行设计。为了显示原决策问题的开放特性，必须在量化过程中把系统与环境的相互能动性描述出来。在这方面，系统模拟和预测方法是有力的工具。
(2)确定系统的行为和目标之间的关系。它们在系统结构中是以隐含状态存在的。为了明确系统行为对特定的决策问题的效果和意义，在量化作业中，除了应该考虑如何优化一个已经给出的系统外，还应通过计算结果的信息反馈调整和修改原来的系统结构，即如何设计出一个优化的系统。为实明此要求，数学规划和系统优化技术是不可缺少的。
(3)通过系统量化的作业过程，根据决策者可以控制的环境因素，将系统的行为特性以不同的类别或方案形式加以表达，归纳出与决策者有关的各个不同方案的性能指标，展示出各类方案对系统目标所产生的效果。为此，经济效果分析方法等经常被用来作为系统行为及性能指标的定量表达工具。
4.系统评价
系统评价是根据明确的系统目标、结构和系统的属性，用有效的标准测定系统的性质和状态，然后与一定的评价准则相比较并做出判断。
系统评价的目的是要从技术、经济和社会、政治等多方面对所设计的系统方案进行评价，通过分析和评价选择最为满意的设计方案。所以系统评价应全面、综合地分析系统在评价准则方面的所得所失，并且采用综合评价方法寻找能获得尽可能大的价值的系统方案。
系统评价的程序如下：
(1)明确被评价的系统对象。因为评价对象的不同，评价的内容就不一样;
(2)明确被评价系统的目标和属性;
(3)确定评价准则，这些准则与系统属性和目标应是相关的;
(4)采用适当的评价方法，进行评价并作合理性分析。
目前国内外使用的评价方法很多，在选用系统评价方法时应该根据具体问题而定。由于系统的类型和内容不同，系统测度也就不一样，因而评价方法也不同。
5.系统协调
系统整体功能和效应的发挥有赖于系统与环境、系统与目标以及系统各组成部件的互相联系和相互作用，这些子系统的相互作用可以在宏观层次上形成某种系统的整体效应和宏观结构。系统的宏观结构和整体效应可能反映出系统的整体功能不等于各子系统功能之和。即两种可能性：一种是系统的整体功能大于各部分子系统功能之和;另一种是系统的整体功能小于各部分子系统功能之和。
系统协调的目的就是通过某种方法组织或调控所研究的系统，使之从无序转为有序，达到使系统协同状态。系统协同状态越高，输出的功能和效应就越大，系统的负效应就越小，结果就越有价值。需要进行协调的系统一般都是各子系统之间既有合作又有竞争的系统。各子系统之间应构成一个由信息作为“中介”的反馈控制系统。当整体系统具有多个局中人(决策人)构成竞争决策模式时，就可能出现第三方介入协调。
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