第一章 设计与设计管理

【前言】

本章内容主要包含三大部分：

第一部分：系统工程与设计管理，主要介绍系统工程的发展，系统工程的特点，系统的结构，设计管理基础。

第二部分：学术研究中的一些问题，主要介绍问题意识、学理意识、方法意识以及开题和论文写作时该注意的一些问题。

第三部分：读书与问题思考，主要介绍如何读书，好书推荐，用户体验、用户研究、用户体验评价等相关问题的一些思考。

本章内容均来源研究生课程以及日常学习的一些思考，设计管理是跨学科的方法论的研究，也可以成为整个人生的设计，它属于顶层设计的内容，可以改变思维方式，设计自己的生活方式——属于方法论的教学。在这里，我们将之分为两个部分：系统工程与设计管理。第一次系统化的学习设计是什么，设计如何管理，也第一次正式接触到学理意识，问题意识等，这些学习令我获益匪浅，也让我成功掌握诸多技能：如何阅读文献，如何写作等，希望通过记录的方式让自己保持更好的学习状态，同时也希望将自己所学所感记录下来，为以后的学习奠定更好的基础。

第一部分 系统工程与设计管理

1、什么是系统？

系统——哲学名词（希腊语）Syn-histanai , Systems，指由相互联系的某些要素组成的具有特定功能的整体。是现代科学的一个重要概念。(庞元正《现代思维与改革》)

用定量和定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题，无论是系统的设计或组织建立，还是系统的经营管理，都可以统一的看成是一类工程实践，统称为系统工程。是由相互联系、相互依赖、相互制约和相互作用的若干事物或过程所组成的一个具有整体功能或综合行为的统一体。

系统是指由若干个相互联系、相互依赖、相互作用的要素与部分组成的、具有一定结构和功能的有机整体。一个系统可以包括若干个更小的系统，同时它自身又从属于更大的系统。系统作为系统科学的概念，始于本世纪20年代。最早确定系统概念的，是英国生物学家贝塔朗菲。系统是物质存在的形式，也是人类社会和人自身存在的形式。系统与物质的其它存在形式和属性既有区别又有联系，它们都是从不同的侧面反映出物质世界的统一性。运动、时间、空间等侧重于反映物质的变化、发展和客体的广延性、持续性方面，而系统则侧重于反映预先确定范围和属性的客体或过程的内外关系。——《中外文化知识辞典》

由相互联系的各要素所组成的具有一定结构和功能的有机的整体集合。参见“系统论”。——《现代经济辞典》

2、系统工程是当代最重要的学术名词

（1）系统工程是为了最好地实现系统的目的，对系统的组成要素、组织结构、訊息流、控制机构等进行分析研究的科学方法。

（2）它运用各种组织管理技术，使系统的整体与局部之间的关系协调和相互配合，实现总体的最优运行。

（3）系统工程不同于一般的传统工程学，它所研究的对象不限于特定的工程物质对象，而是任何一种系统。它是在现代科学技术基础之上发展起来的一门跨学科的边缘学科。

（4）系统工程区别于一般工程要素的是，它不仅研究物质系统，也研究非物质系统。我们把极其复杂的研究对象称之为“系统”，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体，而且这个“系统”本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。

3、系统工程的概述（重点）

系统科学是从事物的整体与部分的关系、局部与全局关系以及层次之间的关系的角度来研究客观世界的。客观世界包括自然、社会和人自身在内， 能反映事物上述特征的最基本和最重要的概念就 是系统。所谓系统是指由一些相互关联、相互作用、相互影响的组成部分所构成的具有某些功能的整体。这样定义的系统在客观世界中是普遍存在的，所以，系统也就成为了系统科学研究和应用的主要对象。系统科学与自然科学、社会科学既有不同，也有内在联系，它能把这些科学领域研究的问题联系起来，作为系统进行综合性、整体性研究。这就是为什么系统科学具有交叉性、综合性、整体性与横断性的原因。

（1）系统工程的起源：系统工程的概念产生于二战时期，来源于美军标，MIT-STD-499，一个层次分明责任分明的机构，最初，系统工程在工业届始于航天工业。对于这个复杂的系统，他们的客户是国家，不像是面向市场的产品，没有必须遵守的期限，所以最早的系统工程就是在那个知识背景下的责任以及工程分工设计。

（2）系统工程的定义：从系统观念出发，以最优化方法求得系统整体的最优的综合化的组织、管理、技术和方法的总称。钱学森教授在1978年指出：“‘系统工程’是组织管理‘系统’的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有‘系统’都具有普遍意义的科学方法。”(《论系统工程》，1982年) [2]

国际系统工程协会定义：系统工程是成功建设系统的一种跨学科的方法和工具。美国电子工业协会标准定义。系统工程是一个综合全部技术工作的跨学科方法，即这个方法的演化和验证，得到关于系统中的人和产品及过程的、集成的系列解决方案，他们在系统工程及周期内协调发展，并能满足用户需求。具体包含：与系统产品的开发、制造、验证、部署、运行、处置和用户培训的相关工作；系统技术状态的定义和管理；系统定义向工作分解结构的转化；管理决策所需訊息的开发。

美国学者Mar定义。系统工程由一下几个元素组成：系统工程管理（计划、组织、控制及指导系统及其产品的开发）；系统技术要求定义及系统方案确定（包含系统技术要求定义、系统结构确定、系统技术要求向部件级的分配）；

（3）系统工程的发展历史：系统工程是一种组织管理系统的规划、设计、制造、实验和使用的科学方法，近代系统工程产生于20世纪40年代，形成于50年代末，在国外称之为“System Engineering”以“阿波罗登月计划”的实现为最（1969年）。在中华民族的历史上，很早就有了系统工程的思想，例如战国时期，李冰父子带领四川人民修建的“都江堰”水利工程，就是一项伟大的系统工程。我国真正开始引进系统工程这一科学是在50年代以后，60年代时将统筹法（PERT）应用于尖端技术和大庆油田的开发。更大的推广是由钱学森教授在《文化汇》上发表的“组织管理的技术—系统工程”一文。

（4）关于系统工程的方法：评价系统工程的方法：层次分析法

4、从管理学角度看：系统工程是实施现代管理的方法学，系统工程是有关组织管理的一门技术。

实施现代管理的方法我们将之称为战略，而整个组织管理系统的步骤是：首先设计怎样管理，然后进行组织，组织所有资源优化整合的技术，这个过程是组织管理，而组织管理这是一项技术。

5 、从学科发展，系统工程发展史来看，系统工程的发展如下图所示。

从学科发展来看，系统工程自电子计算机开始运用开始，系统工程就有了很大的变化，新的系统工程包括了传统工程等，其中适当方法是指的是对訊息资源的优化整合，适当即为优化。而电子计算机也标准着数据化时代的到来，在这里电子计算机也可以指工具。

系统工程发展至今，也有很多类型：文化系统工程、企业系统工程、农业系统工程、军事系统工程、行政系统工程、设计系统工程、教育系统工程…

6、 从学科分类来看

（1）系统科学——研究系统内部结构及其运动规律的科学

（2）系统科学在当代科学体系中占有非常重要的地位

（3）系统工程在系统科学中占有非常重要的地位

从学科分类来看，系统科学是研究内部结构及其运动规律科学，内部结构与运动规律也是系统工程位于学科发展的方向。在当代科学体系中，系统科学页占有非常重要的地位。

7、系统的组成

做设计的其本质上说就是对其进行功能定性的过程，比如在做设计时首先要对研究对象进行定性研究，去了解它的叠加性发展过程，然后对它的要素进行重新梳理，找出要素与要素之间的联系，从而把要素间的联系组成系统。系统工程的要素有三点：

（1）至少要有两个要素组成

（2）要素之间存在有关系

（3）存在一种超越于各要素功能的整体功能或综合行为。

8、系统科学的内部结构与运动规律

系统工程位于学科发展的方向它是研究系统科学的内部结构与运动规律的科学，钱学森在构建系统科学的同时，也在探索系统科学哲学—系统论的创立，他在构想时，试图通过对马克思主义哲学对系统科学作理论指导，他设想应有一座桥，这就是它的系统科学三个层次（系统科学——系统技术科学——系统工程）和——桥梁——系统论构想。

9、整体功能——整体性——统一体

任何一个系统工程它都是整体与功能相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用，有若干事物构成的思想与方法综合行为的统一体。

10、系统工程的目标：最优设计、最优控制、最优管理的目标

第二次世界大战以后，为适应社会和复杂的科学技术体系的需要，逐步把自然科学与社会科学中的某些理论和策略、方法联系起来，应用现代数学和电子计算机等工具。解决复杂系统的组织、管理与控制问题，以达到最优设计、最优控制和最优管理的目标。系统工程是一门高度综合性的管理工程技术涉及自然科学和社会科学的多门学科。

最优设计=安排+管理

11、系统的基本特点——构成系统工程的基本要素

人、物、财、目标、机器设备、訊息等六大化因素。各个要素间相互联系，互相制约。

一个系统至少要有两个要素，而系统工程基本要素包含六个要素；在这里目标是首要因素，一个优化的系统应该是有一个十分明确的目标定位，例如在《伦敦上空的鹰》中，目标十分清晰，每一个要素都是配合目标，围绕目标进行优化。

12、系统的基本特点——整体

整体：是指整个集体或整个事物的全部，在对系统进行研究时都要把所有的研究对象作为整体看待，要求对任何对象的研究都要从它的组成、结构、相互联系等出发，去做进一步的研究。

把研究对象作为整体看待，要求对任一对象的研究都必须从它的组成、结构、功能、相互联系方式、历史的发展（发展脉络）和外部环境（主客观）等方面进行综合的考察。做到分析与综合的统一。

13、最常用的系统工程方法

对于系统工程的方法论，在国内外影响最大的，是1969年美国学者霍尔提出的系统工程三维结构，简称霍尔三维结构，它概括地表示出系统工程的步骤和阶段，以及涉及到的知识范围; 它是各种具体的系统工程方法的基础。霍尔三维结构中的三维是时间维、逻辑维和知识维。

系统工程、系统分析，系统设计与霍尔创立的三维结构图：①时间维。对一个具体工程，从规划起一直到更新为止。全部程序可分为规划、拟定方案、研制、生产、安装、运转和更新七个阶段。②逻辑维。对一个大型项目可分为明确目的、指标设计、系统方案组合、系统分析、最优化、作出决定和制定方案七个步骤。②知识维。系统工程需使用各种专业知识，霍尔把这些知识分成工程、医药、建筑、商业、法津、管理、社会科学和艺术等，把这些专业知识称为知识维。

时间维

时间维表示系统工程工作从规划到更新的大略顺序，分为7个阶段： 规划阶段——谋求系统工程活动的政策或规划; 拟定方案——提出具体的计划方案;研制阶段——实现系统的研究方案，作出生产计划;生产阶段——生产出系统的零部件及整个系统，提出系统的安装计划; 安装阶段——把系统安装好，完成系统的运行计划; 运行阶段——系统为预定的使用服务; 更新阶段——取消旧系统以新系统代之或将原系统改进，使之更有效地工作。

（1）时间维实际上是对时间的规划使用，在优化整合资源的过程中，首先应该优化的就是时间，而时间维度是最为公平的维度。

（2）从优化整合资源来说，首先应当优化时间，从规划一直到更新为止，全部程序可分为规划、拟定方案、研制、生产、安装、运转和更新七个阶段。是事前有没有对调查方案规划、有没有拟定方案、有哪些方向？怎样使用资料。

逻辑维

逻辑维表示系统工程活动每一阶段进行的逻辑步骤，分为7个步骤： 摆明问题——尽量全面搜集有关数据资料，弄清要解决的问题; 系统指标设计——弄清并提出解决问题需达到的目的，作出衡量目的实现的标准; 系统综合——根据要解决的问题及目标形成一组可供选择的方案; 系统分析——根据目标、方案、限制条件、需求满足程度建立模型，加深理解系统活动的各种关系、性质及特征，对各组备选方案进行分析、筛选; 系统选择——对入选方案进行优化，精心选择确定影响系统活动的参数和系数; 决策——选定一个或多个方案作为实施方案; 实施计划——具体实施最后选定的方案，并根据实施情况，返回到前6个步骤中的任何一个，对方案进行修改、完善，以保证顺利地进入系统工程的下一阶段。

逻辑维其实际上是技术路线，对与一个大型项目的目的、指标、系统等都属于逻辑维的思考内容，逻辑维是一个框架体系，而非单独的一个元素，它也可以是一个任务实施的结构路线图、通过建构逻辑框架来达到系统的整体统一。

知识维

知识维表示完成上述各阶段、步骤所需要的各种专业知识和技术素养，霍尔把它分为工程、医药、建筑、商业、法律、管理、社会科学和艺术等。霍尔三维结构强调明确目标，定量分析，其核心内容是最优化。各类系统工程，如军事系统工程、经济系统工程、訊息系统工程等。都需要使用其它相应的专业基础知识。

从70年代中期开始，有些学者对霍尔三维结构提出修正，如英国兰卡斯特大学的切克兰德指出霍尔的三维结构完全是用来解决工程技术问题的“硬”系统工程方法论，而他自己则提出了适用于解决社会问题的“软”系统工程方法论。切克兰德方法论的核心不是“最优化”，而是“比较”或“学习”，即从模型和现状的比较中，学习改善现状的途径，它不拘泥于定量求解，而是反映人的因素和社会经济系统的特点。切克兰德方法论实际上是霍尔方法论的扩展。

一些系统工程的问题思考

问题1:什么叫美术？

1、美术的学理性解释：

（1）绘画、雕塑、建筑等造型艺术。也专指绘画。——《汉语倒排辞典》

（2）也称“造型艺术”、“空间艺术”或“视觉艺术”。17世纪欧洲泛指具有美学意义的绘画、雕塑、文学、音乐等。以区别于具有实际用途的工艺美术。今通常指绘画、雕塑、工艺美术、建筑艺术等。五四运动前后我国亦开始普遍使用这一名词。 ——《中外文化知识辞典》

（3）亦称“造型艺术”。指运用一定的物质材料，在二度或三度空间内进行审美创造的一种视觉艺术。—般包括绘画、雕塑、工艺美术和建筑艺术等;早期的“美术”，还涉及音乐、舞蹈、文学、诗歌等品类。随着学科的发展与深化，实用性的工艺美术、建筑艺术单列后，美术已逐渐限于纯鉴赏、非功利性的艺术范围。 ——《台灣工艺美术大辞典》

综上所述，我们可以将美术的定义归纳为：美术是一种具有美学意义，运用一定的物质材料，在特定空间进行审美创造的视觉艺术。

问题2:什么渠道可以优化訊息来源？

訊息渠道可分为：訊息收集渠道、訊息分析渠道

訊息收集的渠道有： 数据库论文检索、图书馆文献检索

常用的数据库有：web of science ；CNKI ；万方；维基百科；百度学术…，图书馆文献检索，检索方法：对研究对象进行定性分析，以获取其关键词，通过不同学科对研究对象关键词进行检索，最终获取想要的訊息，对訊息进行排序，选取最优的、最有价值的訊息，这就是訊息优化的过程。

问题3:为什么二战期间瑞士是个特例？德国为什么没有跨上英国的领土？（雷达的布置与系统工程的设计应用）

在二战期间，德国一直没有跨上英国的领土，从系统工程的角度来分析，

首先在人力资源上：在英国和法国撤退后（敦刻尔克大撤退），仍留有三十万余部队，而德国是一个四处作战的部队，加上英国战队是本土作战，充分利用了环境、自然等先天优势，从人力资源上就远不是德国可以比拟的。

其次，在作战方略上，进攻英国不像进攻欧洲其他国家一样，因为进攻其他国家时都有详细的作战计划，但在英国上却没有那样明确的计划。而且希特勒进攻的初衷并不是消灭英国，而是与英国议和。但英国在强硬的丘吉尔上台后，拒绝议和。

最后，从系统结构上来看，要想征服英国，首先便要获取其制海权，而德国海军实力最弱，根本无法与强大的英国海军相比，所以唯一的办法是夺取战役制空权，再以空军掩护海军夺取制海权，最后实施登陆英伦三岛。但当时特拉法尔加海战失败，且未能突破英军的雷达系统导致整个系统的结构不合理。

问题4:如何管理论文写作这一系统？

广义来说，凡属论述科学技术内容的作品，都称作科学著述，如原始论著（论文）、简报、综合报告、进展报告、文献综述、述评、专著、汇编、教科书和科普读物等。但其中只有原始论著及其简报是原始的、主要的、第一性的、涉及到创造发明等知识产权的。其它的当然也很重要，但都是加工的、发展的、为特定应用目的和对象而撰写的。

就论文这一系统而言，我们首先应当在三维上去做属性界定，第一，确立论文的时间维，论文的完成时间，论文的进度安排等，第二，确立论文的写作目的，研究对象等，题目科学论文都有题目，不能“无题”。论文题目一般20字左右。题目大小应与内容符合，尽量不设副题，不用第1报、第2报之类。论文题目都用直叙口气，不用惊叹号或问号，也不能将科学论文题目写成广告语或新闻报道用语。做进一步的界定，第三，收集相关资料，材料及理路，按规定如实写出实验对象、器材、动物和试剂及其规格，写出实验方法、指标、判断标准等，写出实验设计、分组、统计方法等。这些按杂志 对论文投稿规定办即可。第四，逻辑清晰，相关理路及方法清晰，实验结果应高度归纳，精心分析，合乎逻辑地铺述。应该去粗取精，去伪存真，但不能因不符合自己的意图而主观取舍，更不能弄虚作假。第五，做好过程记录，以及相关验证，证实与证伪同样重要。

一切粗心大意，不查文献；故意不引，自鸣创新；贬低别人，抬高自己；避重就轻，故作姿态的做法都是错误的。

第二部分：学术研究中的一些问题

问题意识

1、什么是问题

社会科学研究的两种不同的学术逻辑：学科逻辑和问题逻辑。学科逻辑是一种演绎的逻辑。问题逻辑是一种归纳的逻辑。就是从收集和归纳社会实践中发生的问题出发,讨论本学科应予关注和解决的问题, 由问题构成学科的基本框架。两种逻辑的不同点：前者以学科为本位,强调学科的规范性, 重视理论体系的建构, 而后者则是以问题为本位, 强调具体问题的解决, 关注选择和行动。

艺术形式——精神关怀（通用性），课堂学习，读书的问题，调研的问题