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系统工程是从整体出发合理开发、设计、实施和运用系统科学的工程技术。它根据总体协调的需要，综合应用自然科学和社会科学中有关的思想、理论和方法，利用计算机作为工具，对系统的结构、元素、信息和反馈等进行分析，以达到最优规划、最优设计、最优管理和最优控制的目的。
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霍尔（A. D. Hall）于1969年提出了系统方法的三维结构体系，通常称为霍尔三维结构，这是系统工程方法论的基础。霍尔三维结构以时间维、逻辑维、知识维组成的立体空间结构来概括地表示出系统工程的各阶段、各步骤以及所涉及的知识范围。也就是说，它将系统工程活动分为前后紧密相连的7个阶段和7个步骤，并同时考虑到为完成各阶段、各步骤所需的各种专业知识，为解决复杂的系统问题提供了一个统一的思想方法。
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逻辑维是解决问题的逻辑过程。运用系统工程方法解决某一大型工程项目时，一般可分为7个步骤：
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（1）明确问题。通过系统调查，尽量全面地搜集有关的资料和数据，把问题讲清楚。
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（2）系统指标设计。选择具体的评价系统功能的指标，以利于衡量所供选择的系统方案。
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（3）系统方案综合。主要是按照问题的性质和总的功能要求，形成一组可供选择的系统方案，方案是按照问题的性质和总的功能要求，形成一组可供选择的系统方案。
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（4）系统分析。分析系统方案的性能、特点、对预定任务能实现的程度以及在评价目标体系上的优劣次序。
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（5）系统选择。在一定的约束条件下，从各入选方案中择出最佳方案。
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（6）决策。在分析、评价和优化的基础上作出裁决并选定行动方案。
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（7）实施计划。这是根据最后选定的方案，将系统付诸实施。
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以上7个步骤只是一个大致过程，其先后并无严格要求，而且往往可能要反复多次，才能得到满意的结果。
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时间维是系统的工作进程。对于一个具体的工程项目，从制订规划起一直到更新为止，全部过程可分为7个阶段：
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（1）规划阶段。即调研阶段，目的在于谋求活动的规划与战略。
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（4）生产阶段。生产出系统的零部件及整个系统，并提出安装计划。
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（5）安装阶段。将系统安装完毕，并完成系统的运行计划。
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（7）更新阶段。即为了提高系统功能，取消旧系统而代之以新系统，或改进原有系统，使之更加有效地工作。
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知识维完成各阶段、各步骤所需的专业科学知识。系统工程除了要求为完成上述各步骤、各阶段所需的某些共性知识外，还需要其他学科的知识和各种专业技术，霍尔把这些知识分为工程、医药、建筑、商业、法律、管理、社会科学和艺术等。各类系统工程，如军事系统工程、经济系统工程、信息系统工程等，都需要使用其他相应的专业基础知识。
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