学术特辑｜有效系统设计九法则之“ 1-1”原则

既然系统工程的核心内容是界定问题（即任务书或者需求规范），寻找方案（即目标系统），那么确认问题的边界、验证最终产品能否以权衡最优的状态解决问题就是两大重要系统工程活动内容。有诗云“不识庐山真面目，只缘身在此山中”，即强调界定目标系统的问题边界不能站在系统本身的视角上，这样很容易丢失当前或未来的一些业务场景而导致问题不全面；亦有诗云“不畏浮云遮望眼，只缘身在最高层”，即强调要从系统方案全局出发，对于特定目标系统的功能实现形式，要不拘泥于经验和传统，勇于探索和权衡当下最先进的技术，从而保证产品竞争力。“+1-1”原则即是对上述观点的总结凝练。

“+1-1”原则，即如果将所关注和研究的目标定位 为“0”，那么“+1”就是站在外部视角看待目标“0”，研究目标与外部系统的联系，定义目标的运行环境，发现目标需要解决的问题；而“-1”就是从发展和演化角度看待目标“0”，纵深地思考和观察，着眼系统的下层解决方案和实现。“+1”和“-1”活动都是围绕目标“0”展开，一个是从全局发现问题，一个是从实现的角度解决问题。

对系统工程而言，以系统的思维看问题，客观事物是多方面相互联系、发展变化的有机整体。系统思维就是人们运用系统观点，系统认识客观对象相互联系的各方面及其结构、功能、性能等的思维方法。该方法要求我们凡事要立足于整体，从整体与部分、整体与环境的相互作用以及未来发展演化的角度认识和把握整体，即体现了“+1-1”原则。“+1”原则是向外看，强调系统的整体性、系统与外部环境事物的相互关系，“-1”原则是向未来看，强调系统的分解、方案选择和发展演化。

系统”+1-1“设计原则说明示意图

在系统工程中：

符合“+1”概念的活动包括：需求分析，利益相关者需求征集，运行环境分析，场景定义，问题分析，体系分析等。

以上活动概念不同，但内涵接近，使用方法也大同小异，总之需要站在“+1”的视角进行处理，也就是要做好前期体系构架设计和分析，找出问题，并强调要无遗漏地找出所有与系统相关的问题，梳理出系统完备的需求清单、逻辑关系和行为。

符合“-1”概念的活动包括：详细设计，技术可行性分析，技术路线选择，前瞻性设计，DFX，六性（可靠性、安全性、维修性、测试性、保障性、环境适应性），产品升级，系统可持续分析等。

以上活动都属于“-1”概念范畴，要从产品全生命周期角度思考，既需要考虑眼前的落地实现，又需要考虑系统未来的发展及演化。

从系统组成角度看，体系由目标系统与外部系统组成，因此体系是一个相对概念。只有确定目标系统，才能定义体系（脱离目标系统来研究一架飞机或者一艘船属于体系还是系统是毫无意义的）。此外，目标系统处于体系与子系统上下层级之间，由子系统嵌套组成，也体现出“+1-1”原则的由来。从开发流程角度看，流程的上下文之间都符合“+1-1”原则适用的场景。综上所述，“+1-1”原则就是系统思维方法首要遵循的原则。