系統(tǒng)工程(第一章)

1、1系統(tǒng)工程經(jīng)濟與管理學院經(jīng)濟與管理學院盧子芳、劉鈺碧盧子芳、劉鈺碧（密碼：abcd1234）2教學安排 上課上課 28 學時學時 案例討論案例討論 4 學時學時 答疑：圓樓答疑：圓樓-409 email： 3課程性質(zhì)課程性質(zhì) 經(jīng)濟與管理學科的必修課經(jīng)濟與管理學科的必修課 專業(yè)基礎(chǔ)課專業(yè)基礎(chǔ)課4考核方式考核方式 筆試閉卷筆試閉卷 平時成績平時成績 30%（出勤，案例分析情況，課堂表現(xiàn)）（出勤，案例分析情況，課堂表現(xiàn)） 期末考試期末考試 70%5教材教材 系統(tǒng)工程理論、方法與應用（第二版系統(tǒng)工程理論、方法與應用（第二版）（原）（原）汪應洛汪應洛 主編主編高等教育出版社高等教育出版社 系統(tǒng)工程簡明教

2、程（第三版）系統(tǒng)工程簡明教程（第三版）（新）（新）汪應洛汪應洛 主編主編高等教育出版社高等教育出版社6主要參考書 錢學森錢學森. .論系統(tǒng)工程論系統(tǒng)工程: 新世紀版新世紀版. .上海上海: 上海交通大學出版上海交通大學出版社社, 2007 , 2007 陳宏民陳宏民. .系統(tǒng)工程導論系統(tǒng)工程導論. .北京：高等教育出版社北京：高等教育出版社. 2006.4. 2006.4 汪應洛汪應洛.系統(tǒng)工程系統(tǒng)工程(第第4版版). 北京北京: 機械工業(yè)出版社機械工業(yè)出版社. 2006 喻湘存喻湘存. .系統(tǒng)工程教程系統(tǒng)工程教程. .北京：清華大學出版社，北京：清華大學出版社，20062006 塞奇塞奇.

3、.系統(tǒng)工程導論系統(tǒng)工程導論. .陜西：西安交通大學出版社，陜西：西安交通大學出版社，20062006 趙杰趙杰. .管理系統(tǒng)工程管理系統(tǒng)工程. .北京：科學出版社，北京：科學出版社，20062006 梁迪梁迪, , 董海董海. . 系統(tǒng)工程系統(tǒng)工程. . 北京：機械工業(yè)出版社北京：機械工業(yè)出版社. 2005.6. 2005.67引例：引例：華羅庚先生泡茶華羅庚先生泡茶 “想泡壺茶喝。當時的情況是：開水沒有，想泡壺茶喝。當時的情況是：開水沒有，開水壺要洗，茶壺茶杯要洗，火已生了，開水壺要洗，茶壺茶杯要洗，火已生了，茶葉也有了，怎么辦茶葉也有了，怎么辦?”8一、問題描述一、問題描述目的目的- 解渴

4、解渴條件條件其他要求其他要求- 一個茶壺、一包好茶葉、一個燃著一個茶壺、一包好茶葉、一個燃著的火爐和可用的涼水水源的火爐和可用的涼水水源- 以最節(jié)約資源的方式實現(xiàn)目標以最節(jié)約資源的方式實現(xiàn)目標研究任務研究任務-為解決喝茶問題設計一個行動計劃系為解決喝茶問題設計一個行動計劃系統(tǒng)統(tǒng)(設計一個解決泡茶問題的行動計劃設計一個解決泡茶問題的行動計劃) 目標目標-喝到一碗清新的熱茶喝到一碗清新的熱茶9二、問題分析二、問題分析1 資源需求資源需求2 目標要求目標要求3 系統(tǒng)工程研究任務界定系統(tǒng)工程研究任務界定設計一個解決泡茶問題的行動計劃，要求合理安設計一個解決泡茶問題的行動計劃，要求合理安排各道工序，最大

5、限度節(jié)約時間。排各道工序，最大限度節(jié)約時間。 10三、定性策劃幾個備選方案三、定性策劃幾個備選方案根據(jù)日常經(jīng)驗，對以上泡茶問題可以有以下三種解法：根據(jù)日常經(jīng)驗，對以上泡茶問題可以有以下三種解法：甲：甲：洗凈水壺；洗凈水壺；灌上涼水；灌上涼水；壺放在火上；壺放在火上；等水等水開；開；水開后，以最快的速度洗茶杯，找茶葉；水開后，以最快的速度洗茶杯，找茶葉；泡泡茶，待茶泡好；茶，待茶泡好；喝茶。喝茶。乙：乙：洗凈水壺；洗凈水壺；洗茶杯；洗茶杯；找好茶葉；找好茶葉；灌涼水；灌涼水；壺放火上；壺放火上；等水開；等水開；水開后，用準備好的茶杯、水開后，用準備好的茶杯、茶葉泡茶；茶葉泡茶；等待茶泡好；等待茶

6、泡好；喝茶。喝茶。丙：丙：洗凈水壺；洗凈水壺；灌涼水；灌涼水；壺放火上；壺放火上；洗茶杯；洗茶杯；拿茶葉；拿茶葉；水開之前，可干一些其它事；水開之前，可干一些其它事；水開，水開，泡茶；泡茶；喝茶。喝茶。11四、方案分析與比較四、方案分析與比較 (系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析)1.列出泡茶所需的全部工序列出泡茶所需的全部工序 2.確定每道工序所需的時間確定每道工序所需的時間3.確定各道工序之間的時間連接關(guān)系確定各道工序之間的時間連接關(guān)系4.分析計算每種方案所需的總時間分析計算每種方案所需的總時間5.做出比較結(jié)論做出比較結(jié)論12工序列表工序列表序號序號名稱名稱緊前工序緊前工序工序時間工序時間(分分)1洗壺無1

7、2灌水10.53放壺20.34等水開3155洗杯無16找茶葉無17泡茶3，5，62.28喝茶713泡茶系統(tǒng)工程備選方案工序圖泡茶系統(tǒng)工程備選方案工序圖洗壺洗壺灌水灌水放壺放壺洗杯洗杯泡茶泡茶拿茶葉拿茶葉等水開等水開115 1 10.30.5喝茶喝茶2.20.3丙：丙：洗壺洗壺洗杯洗杯找茶葉找茶葉灌水灌水等水開等水開放壺放壺泡茶泡茶1150.30.5 11喝茶喝茶2.2乙：乙：洗壺洗壺灌水灌水放壺放壺等水開等水開泡茶泡茶洗杯，找茶葉洗杯，找茶葉喝茶喝茶12.22150.30.5甲：甲：圖1 泡茶系統(tǒng)工程備選方案工序圖14方案分析方案分析甲方案總時間甲方案總時間=1+0.5+0.3+15+2+2.

8、2=21乙方案總時間乙方案總時間=1+1+1+0.5+0.3+15+2.2=21丙方案總時間丙方案總時間=1+0.5+(0.3+15)+2.2=19分析結(jié)果：丙方案最節(jié)約時間。分析結(jié)果：丙方案最節(jié)約時間。方案建議：丙方案建議：丙15泡茶工程經(jīng)驗總結(jié)泡茶工程經(jīng)驗總結(jié)幾大步驟：幾大步驟：確定問題確定問題目標分析目標分析需求分析需求分析方案策劃方案策劃系統(tǒng)分析（統(tǒng)計、計算、比較）系統(tǒng)分析（統(tǒng)計、計算、比較）決策建議決策建議方案實施方案實施系統(tǒng)原理：系統(tǒng)原理：最優(yōu)化、并行統(tǒng)籌、工序圖法最優(yōu)化、并行統(tǒng)籌、工序圖法16系統(tǒng)工程的應用舉例 三峽水利工程三峽水利工程是我國建國以來最大的工程項目，它的論證、是我

9、國建國以來最大的工程項目，它的論證、組織、實施與管理可以說就是一個龐大的系統(tǒng)組織、實施與管理可以說就是一個龐大的系統(tǒng)工程問題，這項工程涉及到了國家及地方的眾工程問題，這項工程涉及到了國家及地方的眾多部門，如水利、電力、能源、文物、生態(tài)、多部門，如水利、電力、能源、文物、生態(tài)、移民等等，涉及到幾個省的上百個縣市，同時移民等等，涉及到幾個省的上百個縣市，同時實施過程要由眾多單位共同努力，時間橫跨將實施過程要由眾多單位共同努力，時間橫跨將近近2020年，如此的工程必然需要一種統(tǒng)觀全局的年，如此的工程必然需要一種統(tǒng)觀全局的系統(tǒng)方法來對待，系統(tǒng)工程可以說是最為有效系統(tǒng)方法來對待，系統(tǒng)工程可以說是最為有效

10、的一種組織方法。的一種組織方法。17系統(tǒng)工程的應用舉例 對于我們今天生活中所關(guān)心的各種社會經(jīng)濟問題，如經(jīng)濟對于我們今天生活中所關(guān)心的各種社會經(jīng)濟問題，如經(jīng)濟改革、價格問題、體制改革及各種政策的出臺都是要經(jīng)過改革、價格問題、體制改革及各種政策的出臺都是要經(jīng)過充分的系統(tǒng)的論證，這些都與系統(tǒng)工程有關(guān)。例如：充分的系統(tǒng)的論證，這些都與系統(tǒng)工程有關(guān)。例如： 糧食價格的調(diào)整：影響肉、菜、生活用品等等，從而影響糧食價格的調(diào)整：影響肉、菜、生活用品等等，從而影響整個社會的物價。整個社會的物價。 燃料能源價格：影響原材料、產(chǎn)品及整個物價燃料能源價格：影響原材料、產(chǎn)品及整個物價 銀行利率：影響消費與積累，反應了國

11、家的經(jīng)濟政策銀行利率：影響消費與積累，反應了國家的經(jīng)濟政策 外匯牌價：主要用于調(diào)節(jié)進出口政策，同時反應了一個國外匯牌價：主要用于調(diào)節(jié)進出口政策，同時反應了一個國家的經(jīng)濟實力家的經(jīng)濟實力18系統(tǒng)工程的應用舉例系統(tǒng)工程的應用舉例 將來在我們的實際工作中，我們會遇到許許多多的系統(tǒng)工將來在我們的實際工作中，我們會遇到許許多多的系統(tǒng)工程問題，比如：程問題，比如： 企業(yè)的長遠規(guī)劃：綜合考慮企業(yè)發(fā)展、實力、原材料、能企業(yè)的長遠規(guī)劃：綜合考慮企業(yè)發(fā)展、實力、原材料、能源、技術(shù)、市場、國家政策等。源、技術(shù)、市場、國家政策等。 新產(chǎn)品開發(fā)：考慮市場、企業(yè)開發(fā)技術(shù)與實力、銷售網(wǎng)絡、新產(chǎn)品開發(fā)：考慮市場、企業(yè)開發(fā)技術(shù)

12、與實力、銷售網(wǎng)絡、經(jīng)濟條件等經(jīng)濟條件等 區(qū)域規(guī)劃：考慮區(qū)域特征、交通、歷史、地理等區(qū)域規(guī)劃：考慮區(qū)域特征、交通、歷史、地理等 大項目管理：經(jīng)過立項、論證、實施、大項目管理：經(jīng)過立項、論證、實施、19課程學習的目的和要求課程學習的目的和要求 理解和掌握系統(tǒng)工程理論與方法理解和掌握系統(tǒng)工程理論與方法 應用系統(tǒng)工程思想、理論和方法解決實應用系統(tǒng)工程思想、理論和方法解決實際問題際問題20課程主要內(nèi)容課程主要內(nèi)容 第一章第一章 系統(tǒng)與系統(tǒng)工程系統(tǒng)與系統(tǒng)工程 第二章第二章 系統(tǒng)工程方法論系統(tǒng)工程方法論 第三章第三章 結(jié)構(gòu)化模型技術(shù)結(jié)構(gòu)化模型技術(shù) 第四章第四章 分析模型分析模型 第五章第五章 系統(tǒng)仿真系統(tǒng)仿

13、真 第六章第六章 系統(tǒng)評價系統(tǒng)評價 第七章第七章 綜合案例分析綜合案例分析21第一章第一章 系統(tǒng)與系統(tǒng)工程系統(tǒng)與系統(tǒng)工程 第一節(jié)第一節(jié) 系統(tǒng)的基本概念系統(tǒng)的基本概念 第二節(jié)第二節(jié) 系統(tǒng)工程的基本概念系統(tǒng)工程的基本概念 第三節(jié)第三節(jié) 系統(tǒng)工程的發(fā)展歷史與趨勢系統(tǒng)工程的發(fā)展歷史與趨勢 第四節(jié)第四節(jié) 系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)22 系統(tǒng)工程是以系統(tǒng)為研究對象的工程技術(shù)，它涉系統(tǒng)工程是以系統(tǒng)為研究對象的工程技術(shù)，它涉及到及到“系統(tǒng)系統(tǒng)”與與“工程工程”兩個側(cè)面兩個側(cè)面 所謂系統(tǒng)，即是由相互作用和相互依賴的若干組成部分所謂系統(tǒng)，即是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成的具有特定功能的有機

14、整體。如計算機系統(tǒng)、結(jié)合而成的具有特定功能的有機整體。如計算機系統(tǒng)、企業(yè)管理系統(tǒng)等企業(yè)管理系統(tǒng)等 系統(tǒng)工程學中的系統(tǒng)工程學中的“工程工程”概念，是指不僅包含概念，是指不僅包含“硬件硬件”的設計與制造，而且還包含與設計和制造的設計與制造，而且還包含與設計和制造“硬件硬件”緊密緊密相關(guān)的相關(guān)的“軟件軟件”，諸如預測、規(guī)劃、決策、評價等社會，諸如預測、規(guī)劃、決策、評價等社會經(jīng)濟活動過程，故稱它為經(jīng)濟活動過程，故稱它為“軟工程軟工程”，它擴充了傳統(tǒng)，它擴充了傳統(tǒng)“工程工程”概念的含義。概念的含義。 兩方面有機地結(jié)合在一起，即為系統(tǒng)工程。兩方面有機地結(jié)合在一起，即為系統(tǒng)工程。23第一節(jié)第一節(jié) 系統(tǒng)的基本

15、概念系統(tǒng)的基本概念 1 1、系統(tǒng)的定義、系統(tǒng)的定義 2 2、系統(tǒng)的特征、系統(tǒng)的特征 3 3、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 4 4、系統(tǒng)的形態(tài)、系統(tǒng)的形態(tài) 5 5、系統(tǒng)的分類依據(jù)和類型、系統(tǒng)的分類依據(jù)和類型241 1、系統(tǒng)的定義、系統(tǒng)的定義 “系統(tǒng)系統(tǒng)”一詞最早出現(xiàn)在古希臘哲學家德謨一詞最早出現(xiàn)在古希臘哲學家德謨克利特所著克利特所著世界大系統(tǒng)世界大系統(tǒng)。 系統(tǒng)系統(tǒng)(system)(system): : 系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用的要素（部分）組成的具有一定結(jié)構(gòu)和功用的要素（部分）組成的具有一定結(jié)構(gòu)和功能的有機整體。能的有機整體。252.1 2.1 系統(tǒng)的特征系統(tǒng)的特征（1 1）

16、系統(tǒng)的整體性系統(tǒng)的整體性（2 2）相關(guān)性相關(guān)性（3 3）系統(tǒng)的目的性系統(tǒng)的目的性（4 4）有序性有序性（5 5）環(huán)境適應性環(huán)境適應性（6 6）動態(tài)性動態(tài)性反映系統(tǒng)的功能，確反映系統(tǒng)的功能，確定系統(tǒng)和環(huán)境的邊界定系統(tǒng)和環(huán)境的邊界確定系統(tǒng)的組成要素確定系統(tǒng)的組成要素反映要素之間的關(guān)系反映要素之間的關(guān)系明確了系統(tǒng)與環(huán)境之間的關(guān)系明確了系統(tǒng)與環(huán)境之間的關(guān)系反映了系統(tǒng)的變化趨勢反映了系統(tǒng)的變化趨勢反映了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)反映了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)系統(tǒng)特性之間的關(guān)系？系統(tǒng)特性之間的關(guān)系？26 （1 1）整體性）整體性 系統(tǒng)是由相互依賴的若干部分組成，各系統(tǒng)是由相互依賴的若干部分組成，各部分之間存在著有機的聯(lián)系，構(gòu)成

17、一個綜合部分之間存在著有機的聯(lián)系，構(gòu)成一個綜合的整體，以實現(xiàn)一定的功能。這表現(xiàn)為系統(tǒng)的整體，以實現(xiàn)一定的功能。這表現(xiàn)為系統(tǒng)具有集合性，即構(gòu)成系統(tǒng)的各個部分可以具具有集合性，即構(gòu)成系統(tǒng)的各個部分可以具有不同的功能，但要實現(xiàn)系統(tǒng)的整體功能。有不同的功能，但要實現(xiàn)系統(tǒng)的整體功能。系統(tǒng)不是各部分的簡單組合，而要有統(tǒng)一性系統(tǒng)不是各部分的簡單組合，而要有統(tǒng)一性和整體性，因此，要充分注意各組成部分或和整體性，因此，要充分注意各組成部分或各層次的協(xié)調(diào)和連接，提高系統(tǒng)的有序性和各層次的協(xié)調(diào)和連接，提高系統(tǒng)的有序性和整體的運行效果，整體的運行效果，保證保證1 11212的效果。的效果。27（2 2）相關(guān)性相關(guān)性

18、系統(tǒng)中相互關(guān)聯(lián)的部分或部件形成系統(tǒng)中相互關(guān)聯(lián)的部分或部件形成“部件集部件集”，“集集”中各部分的特性和行中各部分的特性和行為相互聯(lián)系、相互依賴、相互制約和相互為相互聯(lián)系、相互依賴、相互制約和相互作用，這種相關(guān)性確定了系統(tǒng)的性質(zhì)和形作用，這種相關(guān)性確定了系統(tǒng)的性質(zhì)和形態(tài)。態(tài)。28（3 3）目的性）目的性 大多數(shù)系統(tǒng)的活動或行為可以完大多數(shù)系統(tǒng)的活動或行為可以完成一定的功能，但不一定所有系統(tǒng)都成一定的功能，但不一定所有系統(tǒng)都有目的，例如太陽系或某些生物系統(tǒng)。有目的，例如太陽系或某些生物系統(tǒng)。人造系統(tǒng)或復合系統(tǒng)都是根據(jù)系統(tǒng)的人造系統(tǒng)或復合系統(tǒng)都是根據(jù)系統(tǒng)的目的來設定其功能的，這類系統(tǒng)也是目的來設定其

19、功能的，這類系統(tǒng)也是系統(tǒng)工程研究的主要對象。系統(tǒng)工程研究的主要對象。 29（4 4）環(huán)境適應性環(huán)境適應性 一個系統(tǒng)和包圍該系統(tǒng)的環(huán)境之間通一個系統(tǒng)和包圍該系統(tǒng)的環(huán)境之間通常都有物質(zhì)、能量和信息的交換，外界環(huán)常都有物質(zhì)、能量和信息的交換，外界環(huán)境的變化會引起系統(tǒng)特性的改變，相應地境的變化會引起系統(tǒng)特性的改變，相應地引起系統(tǒng)內(nèi)各部分相互關(guān)系和功能的變化。引起系統(tǒng)內(nèi)各部分相互關(guān)系和功能的變化。為了保持和恢復系統(tǒng)原有特性，系統(tǒng)必須為了保持和恢復系統(tǒng)原有特性，系統(tǒng)必須具有對環(huán)境的適應能力，例如反饋系統(tǒng)、具有對環(huán)境的適應能力，例如反饋系統(tǒng)、自適應系統(tǒng)和自學習系統(tǒng)等。自適應系統(tǒng)和自學習系統(tǒng)等。30（5 5）

20、動態(tài)性動態(tài)性 物質(zhì)和運動是密不可分的，各種物物質(zhì)和運動是密不可分的，各種物質(zhì)的特性、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能及其規(guī)律質(zhì)的特性、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能及其規(guī)律 性，都是通過運動表現(xiàn)出來的，要認識物性，都是通過運動表現(xiàn)出來的，要認識物質(zhì)首先要研究物質(zhì)的運動，系統(tǒng)的動態(tài)性質(zhì)首先要研究物質(zhì)的運動，系統(tǒng)的動態(tài)性使其具有生命周期。開放系統(tǒng)與外界環(huán)境使其具有生命周期。開放系統(tǒng)與外界環(huán)境有物質(zhì)、能量和信息的交換，系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)有物質(zhì)、能量和信息的交換，系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)也可以隨時間變化。一般來講，系統(tǒng)的構(gòu)也可以隨時間變化。一般來講，系統(tǒng)的發(fā)展是一個有方向性的動態(tài)過程。發(fā)展是一個有方向性的動態(tài)過程。31（6 6）有序性有序性 由于系統(tǒng)

21、的結(jié)構(gòu)、功能和層次的動態(tài)演由于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和層次的動態(tài)演變有某種方向性，因而使系統(tǒng)具有有序性的特變有某種方向性，因而使系統(tǒng)具有有序性的特點。一般系統(tǒng)論的一個重要成果是把生物和生點。一般系統(tǒng)論的一個重要成果是把生物和生命現(xiàn)象的有序性和目的性同系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性命現(xiàn)象的有序性和目的性同系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性聯(lián)系起來，也就是說，有序能使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定，聯(lián)系起來，也就是說，有序能使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定，有目的才能使系統(tǒng)走向期望的穩(wěn)定系統(tǒng)有目的才能使系統(tǒng)走向期望的穩(wěn)定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。32案例案例 客戶管理系統(tǒng)的開發(fā)客戶管理系統(tǒng)的開發(fā)分析途徑：分析途徑： （1）系統(tǒng)目的性）系統(tǒng)目的性（2）整體性）整體性（3）相關(guān)性）相

22、關(guān)性33（1） 系統(tǒng)的目的性系統(tǒng)的目的性 確定客戶的類型確定客戶的類型,便于采取針對性的措施便于采取針對性的措施 確定客戶流失的特點與特征確定客戶流失的特點與特征 確定價格套餐的作用效果確定價格套餐的作用效果 明確企業(yè)廣告促銷的效果明確企業(yè)廣告促銷的效果34（2）系統(tǒng)整體性）系統(tǒng)整體性 市場分析部分市場分析部分 系統(tǒng)開發(fā)與設計部分系統(tǒng)開發(fā)與設計部分 設備與軟件支持部分設備與軟件支持部分 人員部分等人員部分等35（3）系統(tǒng)相關(guān)性）系統(tǒng)相關(guān)性因素：因素： 消費情況和特征指標消費情況和特征指標 系統(tǒng)開發(fā)平臺和開發(fā)語言系統(tǒng)開發(fā)平臺和開發(fā)語言 現(xiàn)有的設備水平現(xiàn)有的設備水平 現(xiàn)有的理論和技術(shù)水平現(xiàn)有的理論

23、和技術(shù)水平 開發(fā)團隊的整體狀況等開發(fā)團隊的整體狀況等36 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)準備數(shù)據(jù)準備 開發(fā)開發(fā) 分析結(jié)論分析結(jié)論372.2 系統(tǒng)的劃分和邊界系統(tǒng)的劃分和邊界（1）系統(tǒng)劃分）系統(tǒng)劃分 劃分：多個小系統(tǒng)劃分：多個小系統(tǒng) 劃分作用：為了研究問題劃分作用：為了研究問題 劃分的形式：確定劃分的形式：確定哪一些因素應劃歸那個哪一些因素應劃歸那個子系統(tǒng)，可根據(jù)研究狀況和現(xiàn)有條件進行子系統(tǒng)，可根據(jù)研究狀況和現(xiàn)有條件進行38（2）系統(tǒng)的邊界）系統(tǒng)的邊界 系統(tǒng)具有有限的邊界系統(tǒng)具有有限的邊界 邊界劃分的作用：有助于解決問題邊界劃分的作用：有助于解決問題 邊界劃分：確定邊界劃分：確定哪一些因素應劃歸系統(tǒng)，哪

24、一些因素應劃歸系統(tǒng)，人為作用，根據(jù)研究狀況進行。人為作用，根據(jù)研究狀況進行。39（3）系統(tǒng)邊界劃分注意的幾個問題）系統(tǒng)邊界劃分注意的幾個問題 系統(tǒng)的目的性系統(tǒng)的目的性 現(xiàn)有的技術(shù)、理論水平現(xiàn)有的技術(shù)、理論水平 問題解決的時效性問題解決的時效性 系統(tǒng)的表現(xiàn)程度系統(tǒng)的表現(xiàn)程度40邊界劃分例一邊界劃分例一 住宅建設問題住宅建設問題41邊界劃分例二邊界劃分例二狐貍吃葡萄的故事狐貍吃葡萄的故事13狐貍快跑！獵人來了滿載而歸2葡萄長的太高了！423、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概念、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概念 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是指系統(tǒng)的構(gòu)成要素在時空連續(xù)區(qū)是指系統(tǒng)的構(gòu)成要素在時空連續(xù)區(qū)上的排列組合方式和相互作用方式。上的排列組合方式和相互

25、作用方式。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的普遍形式?jīng)Q定了系統(tǒng)的基本特征。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的普遍形式?jīng)Q定了系統(tǒng)的基本特征。目的性目的性作為構(gòu)造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的出發(fā)點作為構(gòu)造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的出發(fā)點集合性集合性相關(guān)性相關(guān)性階層性階層性作為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)涵特性作為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)涵特性整體性整體性環(huán)境適應性環(huán)境適應性分別作為系統(tǒng)內(nèi)、外部綜合協(xié)調(diào)的表征分別作為系統(tǒng)內(nèi)、外部綜合協(xié)調(diào)的表征43系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析的目的：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析的目的： 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析就是尋求構(gòu)筑系統(tǒng)合理結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析就是尋求構(gòu)筑系統(tǒng)合理結(jié)構(gòu)的規(guī)律和途徑。的規(guī)律和途徑。是指在對應系統(tǒng)總目標和環(huán)境因素的是指在對應系統(tǒng)總目標和環(huán)境因素的約束條件下，系統(tǒng)的組成要素集、要約束條件下，系統(tǒng)的

26、組成要素集、要素間的相互關(guān)系集以及它們在階層分素間的相互關(guān)系集以及它們在階層分布上的最優(yōu)結(jié)合，并使得系統(tǒng)有最優(yōu)布上的最優(yōu)結(jié)合，并使得系統(tǒng)有最優(yōu)的或最滿意的輸出。的或最滿意的輸出。44系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析的作用：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析的作用： 通過明確一切和問題有關(guān)的要素同實現(xiàn)目通過明確一切和問題有關(guān)的要素同實現(xiàn)目標之間的關(guān)系，提供完整的資料，以便決標之間的關(guān)系，提供完整的資料，以便決策者選擇最合理的決策方案。策者選擇最合理的決策方案。453.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容 構(gòu)成系統(tǒng)的要素集構(gòu)成系統(tǒng)的要素集 要素間的相互關(guān)系要素間的相互關(guān)系 要素在系統(tǒng)中的排列方式要素在系統(tǒng)中的排列方式 系統(tǒng)的整體性系統(tǒng)

27、的整體性463.2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 因果結(jié)構(gòu)因果結(jié)構(gòu) 反饋結(jié)構(gòu)反饋結(jié)構(gòu) s型結(jié)構(gòu)型結(jié)構(gòu) 多重結(jié)構(gòu)多重結(jié)構(gòu)47(1) 因果關(guān)系因果關(guān)系 系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互影響的元素組成。系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互影響的元素組成。在系統(tǒng)動力學方法中，元素之間的聯(lián)系或在系統(tǒng)動力學方法中，元素之間的聯(lián)系或關(guān)系可以概括為因果關(guān)系（關(guān)系可以概括為因果關(guān)系（causal causal relationshiprelationship）。）。 因果關(guān)系的相互作用，最終形成系統(tǒng)的功因果關(guān)系的相互作用，最終形成系統(tǒng)的功能和行為。能和行為。 因果關(guān)系分析是系統(tǒng)建模的基礎(chǔ)，也是對因果關(guān)系分析是系統(tǒng)建模的基礎(chǔ)，也是對系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

28、關(guān)系的一種定性描述。系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種定性描述。48因果關(guān)系的描述因果關(guān)系的描述 通因果關(guān)系表示：通因果關(guān)系表示：a ab b，變量，變量a a表示原因，變表示原因，變量量b b表示結(jié)果。箭頭線標為因果鏈，表示表示結(jié)果。箭頭線標為因果鏈，表示a a到到b b的作用。的作用。一般地一般地，當，當a a變化時將引起變化時將引起b b變化，假定變化，假定a0a0，b0b0，分別表示變量，分別表示變量a a、b b的改變量。的改變量。49正因果關(guān)系正因果關(guān)系 若滿足下列條件之一：若滿足下列條件之一：（1）a a加到加到b b 中；中；（2）a a是是b b的乘積因子；的乘積因子；（3）a a變到變

29、到a aa a，有，有b b變到變到b bb b，即，即a a、b b的變化方向相同的變化方向相同 則，則，a a到到b b具有正因果關(guān)系，簡稱正關(guān)系，用具有正因果關(guān)系，簡稱正關(guān)系，用“”號標在因果鏈上。號標在因果鏈上。 50負因果關(guān)系負因果關(guān)系 若滿足下列條件之一：若滿足下列條件之一：（1）a a從從b b 中減去；中減去；（2）1/a1/a是是b b的乘積因子；的乘積因子；（3）a a變到變到a aa a，有，有b b變到變到b-+b-+b b，即，即a a、b b的變化方向相反的變化方向相反 則，則，a a到到b b具有負因果關(guān)系，簡稱負關(guān)系，用具有負因果關(guān)系，簡稱負關(guān)系，用“”號號標在

30、因果鏈上。標在因果鏈上。 51(2) (2) 反饋結(jié)構(gòu)反饋結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)中某個因素的變化，導致其他因素的系統(tǒng)中某個因素的變化，導致其他因素的變化，又引起自身的變化現(xiàn)象變化，又引起自身的變化現(xiàn)象 分為正反饋與負反饋，一般原則是：若反分為正反饋與負反饋，一般原則是：若反饋回路包含偶數(shù)個負的因果鏈，則其極性饋回路包含偶數(shù)個負的因果鏈，則其極性為正，叫正反饋回路；若反饋回路包含奇為正，叫正反饋回路；若反饋回路包含奇數(shù)個負的因果鏈，則其極性為負，叫負反數(shù)個負的因果鏈，則其極性為負，叫負反饋回路。饋回路。52(3) s型結(jié)構(gòu) 有正反饋和負反饋構(gòu)成的系統(tǒng)有正反饋和負反饋構(gòu)成的系統(tǒng) 用途很多用途很多53(4) 多

31、重結(jié)構(gòu)多重結(jié)構(gòu) 非常復雜的反饋耦合結(jié)構(gòu)非常復雜的反饋耦合結(jié)構(gòu)54【例【例1】加拿大哈德遜灣野兔】加拿大哈德遜灣野兔和山貓的生長情況分析和山貓的生長情況分析 山貓和野兔是捕食者與被捕食者關(guān)系山貓和野兔是捕食者與被捕食者關(guān)系55【例2】中國消費問題分析中國消費問題分析 因果關(guān)系因果關(guān)系 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)56消費分析結(jié)構(gòu)：消費方程消費分析結(jié)構(gòu)：消費方程 收入決定消費收入決定消費 消費水平不可逆轉(zhuǎn)消費水平不可逆轉(zhuǎn) 方程：方程：)() 1()()(1210tutcatyaatc57消費分析結(jié)構(gòu)：投資方程消費分析結(jié)構(gòu)：投資方程 經(jīng)濟發(fā)展越快，投資熱情高經(jīng)濟發(fā)展越快，投資熱情高 經(jīng)濟增長速度快，投資額高經(jīng)濟增長速度

32、快，投資額高 存款利率越低存款利率越低01232( )( )( ( )(1)(1)( )i tbby tb y ty tb r tu t58消費分析結(jié)構(gòu)：利率方程消費分析結(jié)構(gòu)：利率方程 經(jīng)濟發(fā)展越快，可能提高利率經(jīng)濟發(fā)展越快，可能提高利率 貨幣增加量大，可能降低利率貨幣增加量大，可能降低利率 利率連續(xù)變化利率連續(xù)變化)()2() 1()1()()1()()()(343210tutrtrdtmtmdtytydtyddtr59消費分析結(jié)構(gòu)：恒等式消費分析結(jié)構(gòu)：恒等式 收入方程收入方程 選擇方法解決選擇方法解決gicy604 4、系統(tǒng)形態(tài)的分類、依據(jù)、系統(tǒng)形態(tài)的分類、依據(jù) 系統(tǒng)形態(tài)系統(tǒng)形態(tài) 分類依據(jù)

33、分類依據(jù)6162案例：自然和人造系統(tǒng)關(guān)系案例：自然和人造系統(tǒng)關(guān)系埃及阿斯旺水壩埃及阿斯旺水壩63孤立系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)與開放系統(tǒng) 孤立系統(tǒng)孤立系統(tǒng)指的是系統(tǒng)與外界環(huán)境既不可能進行物質(zhì)交換，指的是系統(tǒng)與外界環(huán)境既不可能進行物質(zhì)交換，也不可能進行信息、能量交換。也不可能進行信息、能量交換。換句話說，系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)和信息能量不能傳至外部，外界環(huán)境的物質(zhì)和信息能量也不能傳至系統(tǒng)內(nèi)部。 封閉系統(tǒng)封閉系統(tǒng)是指系統(tǒng)與外界環(huán)境之間可以進行信息、能量是指系統(tǒng)與外界環(huán)境之間可以進行信息、能量交換，但不能進行物質(zhì)交換。交換，但不能進行物質(zhì)交換。環(huán)境僅僅為系統(tǒng)提供了一環(huán)境僅僅為系統(tǒng)提供了一個邊界，不管外部環(huán)境有什么變化，

34、封閉系統(tǒng)仍表現(xiàn)為個邊界，不管外部環(huán)境有什么變化，封閉系統(tǒng)仍表現(xiàn)為其內(nèi)部穩(wěn)定的均衡特性。其內(nèi)部穩(wěn)定的均衡特性。 開放系統(tǒng)開放系統(tǒng)是指系統(tǒng)與外界環(huán)境有信息、物質(zhì)和能量交互是指系統(tǒng)與外界環(huán)境有信息、物質(zhì)和能量交互作用的系統(tǒng)。作用的系統(tǒng)。開放系統(tǒng)常是自調(diào)整或自適應的系統(tǒng)。開放系統(tǒng)常是自調(diào)整或自適應的系統(tǒng)。64 動態(tài)系統(tǒng)和靜態(tài)系統(tǒng) 動態(tài)系統(tǒng)就是系統(tǒng)的狀態(tài)變量是隨時間不斷變化動態(tài)系統(tǒng)就是系統(tǒng)的狀態(tài)變量是隨時間不斷變化的，即系統(tǒng)的狀態(tài)變量是時間的函數(shù)。例如，學的，即系統(tǒng)的狀態(tài)變量是時間的函數(shù)。例如，學校就是一個動態(tài)系統(tǒng)，它不僅有建筑物，還有教校就是一個動態(tài)系統(tǒng)，它不僅有建筑物，還有教師和學生。企業(yè)也是動態(tài)系

35、統(tǒng)的一個典型例子師和學生。企業(yè)也是動態(tài)系統(tǒng)的一個典型例子 靜態(tài)系統(tǒng)則是表征系統(tǒng)運行規(guī)律的數(shù)學模型中不靜態(tài)系統(tǒng)則是表征系統(tǒng)運行規(guī)律的數(shù)學模型中不含有時間因素，即模型中的變量不隨時間而變化，含有時間因素，即模型中的變量不隨時間而變化，它是動態(tài)系統(tǒng)的一種極限狀態(tài)，即處于穩(wěn)定的系它是動態(tài)系統(tǒng)的一種極限狀態(tài)，即處于穩(wěn)定的系統(tǒng)。例如大橋、公路、房屋等。統(tǒng)。例如大橋、公路、房屋等。65實體系統(tǒng)與概念（抽象）系統(tǒng) 所謂實體系統(tǒng)，是指以物理狀態(tài)的存在物作為組所謂實體系統(tǒng)，是指以物理狀態(tài)的存在物作為組成要素的系統(tǒng)，這些實體占有一定空間，如自然成要素的系統(tǒng)，這些實體占有一定空間，如自然界的礦物、生物，生產(chǎn)部門的機械

36、設備、原始材界的礦物、生物，生產(chǎn)部門的機械設備、原始材料等。由于自然物都為實實在在的存在物，因此，料等。由于自然物都為實實在在的存在物，因此，實體系統(tǒng)亦稱為硬件系統(tǒng)實體系統(tǒng)亦稱為硬件系統(tǒng) 與實體系統(tǒng)相對應的是概念系統(tǒng)，它是由概念、與實體系統(tǒng)相對應的是概念系統(tǒng)，它是由概念、原理、假說、方法、計劃、制度、程序等非物質(zhì)原理、假說、方法、計劃、制度、程序等非物質(zhì)實體構(gòu)成的系統(tǒng)，如管理系統(tǒng)、科學技術(shù)體系、實體構(gòu)成的系統(tǒng)，如管理系統(tǒng)、科學技術(shù)體系、教育系統(tǒng)、文化系統(tǒng)等。由于概念系統(tǒng)，對應著教育系統(tǒng)、文化系統(tǒng)等。由于概念系統(tǒng)，對應著的多是人們對自然界的認識和假設，因此概念系的多是人們對自然界的認識和假設，因

37、此概念系統(tǒng)亦稱為軟件系統(tǒng)。統(tǒng)亦稱為軟件系統(tǒng)。66示例 s s s物資流物資流信息流信息流 在實踐中，實體系統(tǒng)和概念系統(tǒng)往往是在實踐中，實體系統(tǒng)和概念系統(tǒng)往往是結(jié)合在一起的。實體系統(tǒng)是概念系統(tǒng)的基礎(chǔ)結(jié)合在一起的。實體系統(tǒng)是概念系統(tǒng)的基礎(chǔ)和服務對象，概念系統(tǒng)是為實體系統(tǒng)提供指和服務對象，概念系統(tǒng)是為實體系統(tǒng)提供指導和服務，兩者是不可分的。導和服務，兩者是不可分的。67普通系統(tǒng)、大系統(tǒng)、巨系統(tǒng)、簡單系統(tǒng)與復雜系統(tǒng) 從系統(tǒng)的規(guī)模進行分類，系統(tǒng)有大小之分，從系統(tǒng)的規(guī)模進行分類，系統(tǒng)有大小之分，可分為普通系統(tǒng)、大系統(tǒng)及巨系統(tǒng)；可分為普通系統(tǒng)、大系統(tǒng)及巨系統(tǒng)； 從系統(tǒng)的復雜程度來分，系統(tǒng)又可分為簡從系統(tǒng)的復

38、雜程度來分，系統(tǒng)又可分為簡單系統(tǒng)與復雜系統(tǒng)。單系統(tǒng)與復雜系統(tǒng)。68面向?qū)ο髤^(qū)分的各種系統(tǒng)形態(tài) 物質(zhì)系統(tǒng)、人類系統(tǒng)及方法步驟系統(tǒng)物質(zhì)系統(tǒng)、人類系統(tǒng)及方法步驟系統(tǒng) 作業(yè)系統(tǒng)和管理系統(tǒng)作業(yè)系統(tǒng)和管理系統(tǒng) 社會經(jīng)濟系統(tǒng)社會經(jīng)濟系統(tǒng) 經(jīng)營系統(tǒng)經(jīng)營系統(tǒng) 根據(jù)具體對象劃分的各種系統(tǒng)根據(jù)具體對象劃分的各種系統(tǒng) : :工業(yè)系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、物資流工業(yè)系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、物資流通系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、能源系統(tǒng)等以產(chǎn)業(yè)區(qū)分系統(tǒng)的形通系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、能源系統(tǒng)等以產(chǎn)業(yè)區(qū)分系統(tǒng)的形態(tài)，或按消費生活系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)、軍事系統(tǒng)和教育態(tài)，或按消費生活系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)、軍事系統(tǒng)和教育系統(tǒng)等系統(tǒng)等 69 企

39、業(yè)的系統(tǒng)模型與管理企業(yè)的系統(tǒng)模型與管理 處理處理 反饋反饋擾動擾動輸入輸入輸出輸出幾個要素：幾個要素： 環(huán)境與界限環(huán)境與界限 投入性質(zhì)投入性質(zhì) 流量與流向流量與流向 轉(zhuǎn)化過程轉(zhuǎn)化過程 產(chǎn)出的形式產(chǎn)出的形式 70 (1)(1)企業(yè)發(fā)展角度企業(yè)發(fā)展角度：企業(yè)已經(jīng)從單純的：企業(yè)已經(jīng)從單純的“生產(chǎn)生產(chǎn)型企業(yè)型企業(yè)”轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)椤敖?jīng)營開發(fā)型企業(yè)經(jīng)營開發(fā)型企業(yè)”。企業(yè)管理。企業(yè)管理的范圍已日益擴大，企業(yè)管理不僅要重視生產(chǎn)組的范圍已日益擴大，企業(yè)管理不僅要重視生產(chǎn)組織活動，而且要重視產(chǎn)品的銷售和市場動態(tài)研究，織活動，而且要重視產(chǎn)品的銷售和市場動態(tài)研究，更要重視技術(shù)和企業(yè)人才的開發(fā)，把滿足市場和更要重視技術(shù)和

40、企業(yè)人才的開發(fā)，把滿足市場和用戶需要、適應市場變化作為搞好企業(yè)管理的基用戶需要、適應市場變化作為搞好企業(yè)管理的基本出發(fā)點。因此，本出發(fā)點。因此，“經(jīng)營開發(fā)型企業(yè)經(jīng)營開發(fā)型企業(yè)”不僅要搞不僅要搞好企業(yè)的微觀控制和管理，還要對諸如企業(yè)今后好企業(yè)的微觀控制和管理，還要對諸如企業(yè)今后的改造和發(fā)展等重大戰(zhàn)略問題進行宏觀的規(guī)劃和的改造和發(fā)展等重大戰(zhàn)略問題進行宏觀的規(guī)劃和戰(zhàn)略決策。戰(zhàn)略決策。71（2）從系統(tǒng)觀點角度）從系統(tǒng)觀點角度：現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)是一個組織化：現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)是一個組織化的復雜大系統(tǒng)，它由技術(shù)、生產(chǎn)、計劃、銷售、的復雜大系統(tǒng)，它由技術(shù)、生產(chǎn)、計劃、銷售、財務、會計、人事等子系統(tǒng)所組成，這些子系統(tǒng)財

41、務、會計、人事等子系統(tǒng)所組成，這些子系統(tǒng)存在著相互支持又相互制約的關(guān)系。存在著相互支持又相互制約的關(guān)系。（3）從行為科學角度）從行為科學角度：新的組織理論等的形成及其：新的組織理論等的形成及其在企業(yè)管理中的應用，促進企業(yè)管理重視人的因在企業(yè)管理中的應用，促進企業(yè)管理重視人的因素，重視各級管理組織的職、責、權(quán)、利的合理素，重視各級管理組織的職、責、權(quán)、利的合理劃分和相互關(guān)系的協(xié)調(diào)。劃分和相互關(guān)系的協(xié)調(diào)。72第二節(jié)第二節(jié) 系統(tǒng)工程的基本概念系統(tǒng)工程的基本概念 1 1、系統(tǒng)工程的定義、系統(tǒng)工程的定義 2 2、系統(tǒng)工程的特征、系統(tǒng)工程的特征 3 3、系統(tǒng)工程的任務、系統(tǒng)工程的任務 4 4、系統(tǒng)工程與工

42、程技術(shù)等的區(qū)別與聯(lián)系、系統(tǒng)工程與工程技術(shù)等的區(qū)別與聯(lián)系 5 5、系統(tǒng)工程的作用系統(tǒng)工程的作用731、系統(tǒng)工程的定義 19771977年日本學者三浦武雄指年日本學者三浦武雄指:“:“系統(tǒng)工程與其他工系統(tǒng)工程與其他工程學不同之點在于它是跨越許程學不同之點在于它是跨越許 多學科的科學，而多學科的科學，而且是填補這些學科邊界空白的一種邊緣學科。因為且是填補這些學科邊界空白的一種邊緣學科。因為系統(tǒng)工程的目的是研系統(tǒng)工程的目的是研 制一個系統(tǒng)，而系統(tǒng)不僅涉制一個系統(tǒng)，而系統(tǒng)不僅涉及到工程學的領(lǐng)域，還涉及社會、經(jīng)濟和政治等領(lǐng)及到工程學的領(lǐng)域，還涉及社會、經(jīng)濟和政治等領(lǐng)域，所以為了域，所以為了 適當?shù)亟鉀Q這些

43、領(lǐng)域的問題，除了適當?shù)亟鉀Q這些領(lǐng)域的問題，除了需要某些縱向技術(shù)以外，還要有一種技術(shù)從橫的方需要某些縱向技術(shù)以外，還要有一種技術(shù)從橫的方向把向把 它們組織起來，這種橫向技術(shù)就是系統(tǒng)工它們組織起來，這種橫向技術(shù)就是系統(tǒng)工程程”。 “系統(tǒng)工程是為了合理開發(fā)、設計和運用系統(tǒng)而采系統(tǒng)工程是為了合理開發(fā)、設計和運用系統(tǒng)而采用的思想、程序、組織和方法的總稱。用的思想、程序、組織和方法的總稱?！保?9711971年年日本寺野壽朗日本寺野壽朗“系統(tǒng)工程學系統(tǒng)工程學”）74系統(tǒng)工程的定義 19751975年美國科學技術(shù)辭典的論述為年美國科學技術(shù)辭典的論述為:“:“系統(tǒng)工程是系統(tǒng)工程是研究復雜系統(tǒng)設計的科學，該系統(tǒng)

44、研究復雜系統(tǒng)設計的科學，該系統(tǒng) 由許多密切聯(lián)由許多密切聯(lián)系的元素所組成。設計該復雜系統(tǒng)時，應有明確的系的元素所組成。設計該復雜系統(tǒng)時，應有明確的預定功能及目標，并協(xié)調(diào)預定功能及目標，并協(xié)調(diào) 各個元素之間及元素和各個元素之間及元素和整體之間的有機聯(lián)系，以使系統(tǒng)能從總體上達到最整體之間的有機聯(lián)系，以使系統(tǒng)能從總體上達到最優(yōu)目標。在設計優(yōu)目標。在設計 系統(tǒng)時，要同時考慮到參與系統(tǒng)系統(tǒng)時，要同時考慮到參與系統(tǒng)活動的人的因素及其作用。活動的人的因素及其作用。” ” “系統(tǒng)工程是為了研究由多數(shù)子系統(tǒng)構(gòu)成的整體系系統(tǒng)工程是為了研究由多數(shù)子系統(tǒng)構(gòu)成的整體系統(tǒng)所具有的多種不同目標的相互協(xié)調(diào)，使系統(tǒng)的功統(tǒng)所具有的

45、多種不同目標的相互協(xié)調(diào)，使系統(tǒng)的功能達到最優(yōu)化，最大限度地發(fā)揮系統(tǒng)組成部分的能能達到最優(yōu)化，最大限度地發(fā)揮系統(tǒng)組成部分的能力而發(fā)展起來的一門科學。力而發(fā)展起來的一門科學?！保?9771977年美國恰斯諾年美國恰斯諾特特“系統(tǒng)工程方法系統(tǒng)工程方法”）75 “系統(tǒng)工程是一門研究復雜系統(tǒng)的設計、系統(tǒng)工程是一門研究復雜系統(tǒng)的設計、建立、試驗和運行的科學技術(shù)。建立、試驗和運行的科學技術(shù)。”（19761976年蘇聯(lián)大百科全書）年蘇聯(lián)大百科全書） 19781978年我國著名學者錢學森指出年我國著名學者錢學森指出:“:“系統(tǒng)工系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設計、程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設計、制制

46、造、試驗和使用的科學方法，是一種對造、試驗和使用的科學方法，是一種對所有系統(tǒng)都具有普遍意義的方法所有系統(tǒng)都具有普遍意義的方法”。 762、系統(tǒng)工程的特征、系統(tǒng)工程的特征（1 1）系統(tǒng)工程的應用和研究跨越多個學科領(lǐng)域，）系統(tǒng)工程的應用和研究跨越多個學科領(lǐng)域，不以某一專門的技術(shù)領(lǐng)域為研究對象。不以某一專門的技術(shù)領(lǐng)域為研究對象。（2 2）系統(tǒng)工程的研究與應用需要把自然科學與社）系統(tǒng)工程的研究與應用需要把自然科學與社會科學結(jié)合起來。會科學結(jié)合起來。（3 3）系統(tǒng)工程的目標是實現(xiàn)系統(tǒng)的整體最優(yōu)。）系統(tǒng)工程的目標是實現(xiàn)系統(tǒng)的整體最優(yōu)。（4 4）在系統(tǒng)工程的觀點和方法中，觀點、概念、）在系統(tǒng)工程的觀點和方法

47、中，觀點、概念、原則是本質(zhì)的，是第一位的，一些數(shù)學方法是手原則是本質(zhì)的，是第一位的，一些數(shù)學方法是手段，是從屬于觀點和原則的。段，是從屬于觀點和原則的。77小結(jié)小結(jié) 系統(tǒng)工程是以大型復雜系統(tǒng)為研究對象，按系統(tǒng)工程是以大型復雜系統(tǒng)為研究對象，按一定目的進行一定目的進行 設計、開發(fā)、管理與控制，設計、開發(fā)、管理與控制，以期達到總體效果最優(yōu)的理論與方法。以期達到總體效果最優(yōu)的理論與方法。 系統(tǒng)工程是一門立足整體，統(tǒng)籌全局，使整系統(tǒng)工程是一門立足整體，統(tǒng)籌全局，使整體與部分辯證地統(tǒng)一，將分析和綜合有機地體與部分辯證地統(tǒng)一，將分析和綜合有機地結(jié)合，運用數(shù)學方法和電子計算機工具，使結(jié)合，運用數(shù)學方法和電子

48、計算機工具，使系統(tǒng)達到整體最優(yōu)的方法性學科。系統(tǒng)達到整體最優(yōu)的方法性學科。783 3、系統(tǒng)工程的任務、系統(tǒng)工程的任務（1 1）在開發(fā)新的系統(tǒng)（如太空飛船系統(tǒng)、地鐵系）在開發(fā)新的系統(tǒng)（如太空飛船系統(tǒng)、地鐵系統(tǒng)、新型工程系統(tǒng)統(tǒng)、新型工程系統(tǒng)）過程中，解決系統(tǒng)的最）過程中，解決系統(tǒng)的最優(yōu)設計、最優(yōu)管理、最優(yōu)控制、最優(yōu)制造等一系優(yōu)設計、最優(yōu)管理、最優(yōu)控制、最優(yōu)制造等一系列問題，這些問題多屬于工程技術(shù)系統(tǒng)。列問題，這些問題多屬于工程技術(shù)系統(tǒng)。（2 2）用系統(tǒng)的思想和方法重新評價、預測、分析）用系統(tǒng)的思想和方法重新評價、預測、分析和規(guī)劃現(xiàn)有的系統(tǒng)，使其充分挖掘潛力，具有新和規(guī)劃現(xiàn)有的系統(tǒng)，使其充分挖掘潛力

49、，具有新的功能，或找出改進完善的方向，一般稱之為的功能，或找出改進完善的方向，一般稱之為“系統(tǒng)化系統(tǒng)化”。794、系統(tǒng)工程與工程技術(shù)的聯(lián)系、系統(tǒng)工程與工程技術(shù)的聯(lián)系 系統(tǒng)工程也是一工程技術(shù)，用以改造客觀系統(tǒng)工程也是一工程技術(shù)，用以改造客觀世界并取得實際成果。世界并取得實際成果。80系統(tǒng)工程與工程技術(shù)的區(qū)別系統(tǒng)工程與工程技術(shù)的區(qū)別 研究的對象廣泛研究的對象廣泛，包括人類社會、生態(tài)環(huán)境、自，包括人類社會、生態(tài)環(huán)境、自然現(xiàn)象和組織管理等。然現(xiàn)象和組織管理等。 系統(tǒng)工程是一門跨學科的邊緣學科。不僅要用到數(shù)、系統(tǒng)工程是一門跨學科的邊緣學科。不僅要用到數(shù)、理、化、生物等自然科學，還要用到社會學、心理學、理

50、、化、生物等自然科學，還要用到社會學、心理學、經(jīng)濟學、醫(yī)學等與人的思想、行為、能力等有關(guān)的學經(jīng)濟學、醫(yī)學等與人的思想、行為、能力等有關(guān)的學科，是自然科學科，是自然科學 和社會科學的交叉。和社會科學的交叉。 在處理復雜的大系統(tǒng)時，常采用定性分析和定量在處理復雜的大系統(tǒng)時，常采用定性分析和定量計算相結(jié)合的方法。計算相結(jié)合的方法。 系統(tǒng)工程所研究的大系統(tǒng)比一般工程系統(tǒng)復雜得多，系統(tǒng)工程所研究的大系統(tǒng)比一般工程系統(tǒng)復雜得多，處理系統(tǒng)工程問題不僅要有科學性，而且要有藝術(shù)性處理系統(tǒng)工程問題不僅要有科學性，而且要有藝術(shù)性和哲理性。和哲理性。 81系統(tǒng)工程與傳統(tǒng)工程系統(tǒng)工程與傳統(tǒng)工程 傳統(tǒng)工程傳統(tǒng)工程 解決問

51、題的方法一清二楚解決問題的方法一清二楚，稱稱“內(nèi)容明確的問題內(nèi)容明確的問題” 大目標具體化大目標具體化 評價方法具體化評價方法具體化 目標分解層次化目標分解層次化 系統(tǒng)工程系統(tǒng)工程 解決問題的方法不明確解決問題的方法不明確，稱稱“內(nèi)容不明確的問題內(nèi)容不明確的問題” 系統(tǒng)工程大目標是抽象的系統(tǒng)工程大目標是抽象的 評價方法是抽象的評價方法是抽象的 系統(tǒng)目標多方面、多層次的系統(tǒng)目標多方面、多層次的 評價方法多方面、多層次的評價方法多方面、多層次的825、系統(tǒng)工程的作用、系統(tǒng)工程的作用 系統(tǒng)的價值與技術(shù)價值系統(tǒng)的價值與技術(shù)價值 作用在于最大地開發(fā)工程價值作用在于最大地開發(fā)工程價值 案例分析案例分析83

52、案例分析：美國石油輸送問題案例分析：美國石油輸送問題背景介紹背景介紹 阿拉斯加北海岸的阿拉斯加北海岸的prudhoe bayprudhoe bay發(fā)現(xiàn)石油發(fā)現(xiàn)石油 prudhoeprudhoe灣到阿拉斯加南海岸的瓦爾迪茲灣到阿拉斯加南海岸的瓦爾迪茲 140140萬桶原油萬桶原油/ /天天 北極圈內(nèi)，常年處于冰凍狀態(tài)；最低溫度北極圈內(nèi)，常年處于冰凍狀態(tài)；最低溫度-50-5084太平洋白令海峽85方案方案1 超級油輪海上運輸超級油輪海上運輸 僅需僅需56艘油輪艘油輪 投資小投資小 須有破冰船須有破冰船 在終點建立大型油庫在終點建立大型油庫86方案方案2 管道運輸管道運輸 管道技術(shù)成熟管道技術(shù)成熟

53、輸油管道的加熱和高架輸油管道的加熱和高架 經(jīng)加拿大國土經(jīng)加拿大國土87方案選擇與優(yōu)化方案選擇與優(yōu)化 海水加入原油中海水加入原油中 天然氣加入到原油中天然氣加入到原油中88四川都江堰工程四川都江堰工程 戰(zhàn)國時期，秦國太守李冰父子主持修建了四川都戰(zhàn)國時期，秦國太守李冰父子主持修建了四川都江堰工程。江堰工程。 這一偉大水利工程巧妙地將分洪、排水和排沙結(jié)這一偉大水利工程巧妙地將分洪、排水和排沙結(jié)合起來，使各部分組成一個整體，實現(xiàn)了防洪、合起來，使各部分組成一個整體，實現(xiàn)了防洪、灌灌 溉、行舟、漂木等多種功能。溉、行舟、漂木等多種功能。 至今，該工程仍在發(fā)揮著重大的經(jīng)濟效益。至今，該工程仍在發(fā)揮著重大的

54、經(jīng)濟效益。 899091929394地震后的都江堰地震后的都江堰955 5、系統(tǒng)工程的總體思想、系統(tǒng)工程的總體思想 從系統(tǒng)總體出發(fā)，充分考慮從系統(tǒng)總體出發(fā)，充分考慮“輸入輸入”和和“輸出輸出”的各種因素開發(fā)內(nèi)部系統(tǒng)的各種因素開發(fā)內(nèi)部系統(tǒng)（1 1）最優(yōu)思想）最優(yōu)思想（2 2）組合思想）組合思想（3 3）分解協(xié)調(diào)思想）分解協(xié)調(diào)思想96 （1 1）最優(yōu)思想）最優(yōu)思想 系統(tǒng)工程要追求系統(tǒng)的總體最優(yōu)，不是局部最系統(tǒng)工程要追求系統(tǒng)的總體最優(yōu)，不是局部最優(yōu)。優(yōu)。 系統(tǒng)工程的主要任務是開發(fā)整體（綜合）最優(yōu)系統(tǒng)工程的主要任務是開發(fā)整體（綜合）最優(yōu)系統(tǒng)系統(tǒng)。 為達到系統(tǒng)整體最優(yōu)建立目標體系和評價體系。為達到系統(tǒng)整

55、體最優(yōu)建立目標體系和評價體系。97（2 2）組合思想）組合思想 組合思想：合理選擇要素，既能滿足系組合思想：合理選擇要素，既能滿足系統(tǒng)目標、又沒有不必要的要素。統(tǒng)目標、又沒有不必要的要素。 選擇要素的原則選擇要素的原則盡可能選已有要素、盡可能選標準化、規(guī)盡可能選已有要素、盡可能選標準化、規(guī)格化、通用化的要素。格化、通用化的要素。98 （3）分解和協(xié)調(diào)思想分解和協(xié)調(diào)思想 復雜系統(tǒng)可以分解為結(jié)構(gòu)相對簡單的若干子復雜系統(tǒng)可以分解為結(jié)構(gòu)相對簡單的若干子系統(tǒng)，簡化處理系統(tǒng)，簡化處理 同一級的子系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)，要求相互之間密同一級的子系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)，要求相互之間密切配合，協(xié)調(diào)完成大系統(tǒng)的任務切配合，協(xié)調(diào)完成大

56、系統(tǒng)的任務目標分解，功能協(xié)調(diào)目標分解，功能協(xié)調(diào)99第三節(jié)第三節(jié) 系統(tǒng)工程的發(fā)展歷史與趨勢系統(tǒng)工程的發(fā)展歷史與趨勢 1 1、系統(tǒng)思想階段、系統(tǒng)思想階段 2 2、系統(tǒng)工程發(fā)展階段、系統(tǒng)工程發(fā)展階段 3 3、系統(tǒng)工程發(fā)展展望、系統(tǒng)工程發(fā)展展望100系統(tǒng)思想產(chǎn)生 系統(tǒng)工程作為一門科學技術(shù)雖然形成于上世紀中葉，系統(tǒng)工程作為一門科學技術(shù)雖然形成于上世紀中葉，但系統(tǒng)工程的思想方法和實際應用可追溯到遠古時但系統(tǒng)工程的思想方法和實際應用可追溯到遠古時代。代。 公元前公元前500年的春秋時期，就有著名的軍事家孫武寫年的春秋時期，就有著名的軍事家孫武寫出了出了“孫子兵孫子兵 法法”十三篇，指出戰(zhàn)爭中的戰(zhàn)略和策十三篇

57、，指出戰(zhàn)爭中的戰(zhàn)略和策略問題，如進攻與防御、速決和持久、分散和集中略問題，如進攻與防御、速決和持久、分散和集中等之等之 間的相互依存和相互制約的關(guān)系，并依此籌劃間的相互依存和相互制約的關(guān)系，并依此籌劃戰(zhàn)爭的對策，以取得戰(zhàn)爭的勝利。其著名論戰(zhàn)爭的對策，以取得戰(zhàn)爭的勝利。其著名論 點，點，“知已知彼，百戰(zhàn)不殆知已知彼，百戰(zhàn)不殆”，“以我之長，攻敵之短以我之長，攻敵之短”等。等。 在水利建設方面，戰(zhàn)國時期，秦國太守李冰父子主在水利建設方面，戰(zhàn)國時期，秦國太守李冰父子主持修建了四川都江堰工程。持修建了四川都江堰工程。系統(tǒng)思想階段系統(tǒng)思想階段101系統(tǒng)工程發(fā)展階段系統(tǒng)工程發(fā)展階段 系統(tǒng)工程的萌芽時期系統(tǒng)

58、工程的萌芽時期 系統(tǒng)工程概念產(chǎn)生時期系統(tǒng)工程概念產(chǎn)生時期 系統(tǒng)工程應用時期系統(tǒng)工程應用時期 系統(tǒng)工程發(fā)展時期系統(tǒng)工程發(fā)展時期102階段階段年代（份）年代（份） 重大工程實踐或事件重大工程實踐或事件重要理論與方法貢獻重要理論與方法貢獻i1930美國發(fā)展與研究廣播美國發(fā)展與研究廣播電視電視正式提出系統(tǒng)方法（正式提出系統(tǒng)方法（systems approach）的概念）的概念1940美國實施彩電開發(fā)計美國實施彩電開發(fā)計劃劃采用系統(tǒng)方法，并取得巨大成采用系統(tǒng)方法，并取得巨大成功功美國美國bell電話公司開電話公司開發(fā)微波通訊系統(tǒng)發(fā)微波通訊系統(tǒng)正式使用系統(tǒng)工程（正式使用系統(tǒng)工程（systems engin

59、eering）一詞）一詞ii第二次世第二次世界大戰(zhàn)期界大戰(zhàn)期間間英、美等國的反空襲英、美等國的反空襲等軍事行動等軍事行動產(chǎn)生軍事運籌學（產(chǎn)生軍事運籌學（military operations research）,也即也即軍事系統(tǒng)工程軍事系統(tǒng)工程本世紀本世紀40年代年代美國研制原子彈的美國研制原子彈的“曼哈頓計劃曼哈頓計劃”運用運用se，并推動了其發(fā)展，并推動了其發(fā)展1945美國空軍建立蘭德美國空軍建立蘭德（rand）公司）公司曾經(jīng)提出系統(tǒng)分析（曾經(jīng)提出系統(tǒng)分析（systems analysis）概念，強調(diào)了其重要）概念，強調(diào)了其重要性性103iii40年代后期到年代后期到50年代初期年代初期運

60、籌學的廣泛運用與發(fā)展、控制論的創(chuàng)立與應用、運籌學的廣泛運用與發(fā)展、控制論的創(chuàng)立與應用、電子計算機的出現(xiàn)，為電子計算機的出現(xiàn)，為se奠定了重要的學科基礎(chǔ)奠定了重要的學科基礎(chǔ)iv1957h.good和和 r.e.machol發(fā)表第一發(fā)表第一部名為部名為系統(tǒng)工程系統(tǒng)工程的著作的著作系統(tǒng)工程學科形成的標志系統(tǒng)工程學科形成的標志1958美國研制北極星導彈美國研制北極星導彈潛艇潛艇提出提出pert（網(wǎng)絡優(yōu)化技術(shù)），這（網(wǎng)絡優(yōu)化技術(shù)），這是最早的系統(tǒng)工程技術(shù)之一。是最早的系統(tǒng)工程技術(shù)之一。1965r.e.machol編著編著系系統(tǒng)工程手冊統(tǒng)工程手冊表明系統(tǒng)工程的實用化和規(guī)范化表明系統(tǒng)工程的實用化和規(guī)范化美國