(1)系統論原理的應用
系統一詞的原意是由部分組成的整體。系統論中的系統是指“系統是由兩個以上相互區別和相互作用的單元之間有機地結合起來,完成某一功能的綜合體,每一個單元也可以稱為一個子系統,而它又是另外一個更大系統的組成部分”。因此,系統論為我們認識客觀事物提供了一系列的基本概念和基本原理,任何一個模塊化的事或物也是一個系統,這是我們將系統論原理應用于模塊化理論的基礎之一。
① 體性原理與整體分析法
整體性是事物的最基本的屬性。把系統作為有機整體看待,構成系統的各要素雖然具有不同的性能,但是它們是根據邏輯統一性的要求面構成的整體。系統不是各要素的簡單集合,系統中各單元及其組合要服從整體要求,以整體觀念來協調系統諸單元。
所謂整體分析法,就是從全局出發,綜合考察各要素的組成、結構、性質、功能及其多樣性聯系與作用之總和的思維方法:系統整體是在深入分析各要素的基礎上,注重分析系統的綜合效應和群體功能。
② 相關性原理與結構分析思維法
系統內各單元是相互聯系、相互作用、有機地結合在一起的另外,系統與環境、系統與其他系統之間也存在相互聯系和相互作用的問題；在模塊化系統中,體現為模塊化系統中的鏈網狀的接口系統。
結構分析法是對系統內各單元之間既存的關系、它們在空間內的排列順序和組合的具體形式、以及結構與功能之間的關系、功能之間聯系等,進行詳細分析和思考的有效地進行系統分解的工具。
③層次性原理與層次分析法
具有層次性是系統的普遍特性。一個系統可以按其功能或結構分成若干層次,即系統由子系統組成,而子系統又由更小的單元或要素組成,如此層層相套。
層次分析法就是人們依據某種原則去探索層次的構成、性質、結構、功功能以及層次間的關系的一種思維方法。當我們認識一個系統或設計一個模塊化系統時,可根據系統功能的要求,按其層次依次展開,正確揭示系統結構層次的內在聯系,使模塊化系統涇渭分明。
④目的性原理與有的放矢分析法
系統具有目的性,系統地目的和要求既是建立系統的根據,也是系統分析的出發點。在建立模塊化系統時,首要任務就是確定系統應達到的總目標(目的和要求),以此來確定各子系統的分目標,并為實現總目標而對系統結構及時加以調整。
有的放矢分析法就是根據不同的對象(目的),用不同的理論,觀點和方法進行分析的思維方法。在建立模塊化系統過程中,必須從實際出發,針對具體的模塊化對象的性質和特點,合理運用系統性原理和方法。
(2)系統工程方法的應用
系統工程是為合理進行開發、設計和應用而采用的思想、步驟、組織和方法等的總稱;是適用于指導模塊化系統開發、形成、運行、改進全過程的有效工具。
① 維矩陣法
美國Hall(霍爾)提出的一種由時間維、知識維、邏輯維三維結構構成,跨學科的系統工程方法。時間維表示模塊化系統從規劃到使用,更新的全過程;邏輯維是分析和解決問題時的邏輯過程,指每個工作階段所經歷的工作步驟;知識維是為完成上述步驟和階段所需的各種專業知識,據此可以確定每一個工作階段,每一個步驟所需要的專業小組來進行模塊化工作。
② 分解協調法
對于大系統,由于系統規模龐大、結構復雜、因素眾多,難以直接對系統進行分析和優化,分解協調法就是先將復雜的大系統分解為若干個簡單的小系統,以便應用已有的經驗、知識和通常的方法進行分析與綜合,實現各小系統的局部最優化；再根據大系統的總目標、總任務,使各小系統相互協調配合,實現大系統的全局最優化。分解協調法是模塊化設計的最基本方法。
③反饋控制法
反饋控制法是系統控制方法之一。它是利用系統活動的結果來調整系統的活動,運用反饋概念來分析處理問題的方法。
④黑箱方法
由于系統的復雜性,人們不可能一一了解各組成單元的細節,而僅根據其輸入輸出關系來認識其功能,即把單元當作不透明的、不知內部結構的“黑箱”。黑箱法是暫時忽略內部因素,首先著眼于系統輸入、輸出關系,以分析系統總功能的方法。
5宏模型法
將系統分成比較少數的子系統(或模塊),只表示子系統間的相互關系,而又不涉及子系統內部的一種宏觀模型,稱為宏模型。其任務是:找出系統的主要因素和問題;主要因素的整體與綜合(分組化、分系統化)；主要因素間的結構估計。對于模塊化系統來說,建立宏模型是規劃階段和總體任務設計階段的中心任務,是系統的骨架,是系統化的第一步,側重于系統的整體感和協調性。
(3)邏輯思維方法的運用
①比較和聯想
比較思維法是把各項事物和現象加以對比,來確定它們的異同點和關系;在設計模塊化系統時就是根據各相關系統中的各功能要素的差異性分離要素,然后把系統中的相同要素抽出來構成模塊。聯想是思考的深化,是由此及彼、由表及里的思考是一種科學推理,是在已有的知識、經驗基礎上產生的就產品模塊化(狹義模塊化)的啟示下,推廣應用于管理及其他各種復雜系統(廣義模塊化)。
③ 析和綜合
分析是在人腦中把客觀事物和對象分解成各個部分,側面和屬性,分別加以研究的思維方法,綜合是把對若干相關對象的認識統一為一個整體的思維過程。系統的分析和綜合是以綜合為邏輯起點,其程序是綜合一分解一綜合,是一個反復過程。在模塊化系統設計中應從整體出發,把綜合滲透、貫穿于思維的全過程,在綜合的指導下進行分解(分析),再通過逐級綜合而達到總體的最佳。
3抽象和具體
模塊化理論的形成是一個抽象到具體的過程,是在研究具體事物的構成特點的基礎上,把構成方式抽象出來,加以綜合,上升為一個全新的模塊化理論。
④ 納和演繹
一個模塊化產品系統的建立需要經歷一個由歸納到演繹的過程:經過分析認識該系統中各類產品的特有本質,經歸納、概括,找出普遍適用的規律,建立具體的產品模塊系統;而運用模塊體系開發新產品,則是一個演繹過程,通過演繹和實踐,進一步豐富和充實模塊系統,深化又對模塊系統規律的認識和理解；反復循環,進步提高和深化。
(4)標準化思維方法的運用
模塊化是系統化原理與標準化方法相結合在工程體系中的綜合應用,上述系統方法與邏輯思維方法是模塊化的基礎,但是模塊化最主要的持征是標準化；標準化中的簡化、統一化、系列化、通用化、組合化等的標準化形式和方法均是模塊化過程的思維方法；模塊化具有鮮明的標準化屬性,是一種新的標準化形式。
總之,模塊化是以系統工程理論為指導,以標準化原理為基礎,以方法論為依據,以專業理論知識為前提的綜合性技術,是相關學科知識的綜合運用。
