交通運(yùn)輸系統(tǒng)

1、|為什么要學(xué)習(xí)這門課程？為什么要學(xué)習(xí)這門課程？|引例：泡茶問題引例：泡茶問題 開水沒有，開水壺開水沒有，開水壺要洗，茶壺茶杯要要洗，茶壺茶杯要洗，火已生了，茶洗，火已生了，茶葉也有了，想泡壺葉也有了，想泡壺茶喝，怎么辦茶喝，怎么辦? ?”|一、問題描述一、問題描述目標(biāo)：目標(biāo)：喝到一碗清新的熱茶。喝到一碗清新的熱茶。條件：條件：已有一個茶壺、一包好茶葉、已有一個茶壺、一包好茶葉、一個燃著的火爐和可用的涼水水源。一個燃著的火爐和可用的涼水水源。其它要求：其它要求：以最節(jié)約資源的方式實(shí)現(xiàn)以最節(jié)約資源的方式實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。目標(biāo)。研究任務(wù)：研究任務(wù)：合理安排各道工序，設(shè)計(jì)合理安排各道工序，設(shè)計(jì)一個解決泡茶問題

2、的行動計(jì)劃。一個解決泡茶問題的行動計(jì)劃。|二、系統(tǒng)分析二、系統(tǒng)分析 1.1.列出泡茶所需的全部工序列出泡茶所需的全部工序 2.2.確定每道工序所需的時間確定每道工序所需的時間 3.3.確定各道工序之間的時間連確定各道工序之間的時間連接關(guān)系接關(guān)系 4.4.定性分析有幾種備選方案定性分析有幾種備選方案 5.5.計(jì)算每種方案所需的總時間計(jì)算每種方案所需的總時間 6.6.做出比較結(jié)論做出比較結(jié)論|工序分析工序分析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洗壺洗壺?zé)o無12灌水灌水10.53放壺放壺20.34等水開等水開3155洗杯洗杯無無16找茶葉找茶葉無無17泡茶泡茶4，5，62.28

3、喝茶喝茶7|定性策劃幾個備選方案定性策劃幾個備選方案甲：洗凈水壺；灌上涼水；壺放在火甲：洗凈水壺；灌上涼水；壺放在火上；等水開；水開后，以最快的速度上；等水開；水開后，以最快的速度洗茶杯，找茶葉；泡茶，待茶泡好；洗茶杯，找茶葉；泡茶，待茶泡好；喝茶。喝茶。乙：洗凈水壺；洗茶杯；找好茶葉；乙：洗凈水壺；洗茶杯；找好茶葉；灌涼水；壺放火上；等水開；水灌涼水；壺放火上；等水開；水開后，用準(zhǔn)備好的茶杯、茶葉泡茶；等開后，用準(zhǔn)備好的茶杯、茶葉泡茶；等待茶泡好；喝茶。待茶泡好；喝茶。丙：洗凈水壺；灌涼水；壺放火上；丙：洗凈水壺；灌涼水；壺放火上；洗茶杯；拿茶葉；水開之前，可干洗茶杯；拿茶葉；水開之前，可干

4、一些其它事；水開，泡茶；喝茶。一些其它事；水開，泡茶；喝茶。|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+2.2=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|建議方案：丙（滿足目標(biāo)、要求）建議方案：丙（滿足目標(biāo)、要求）|幾大步驟：幾大步驟：z確定問題確定問題z目標(biāo)分析目標(biāo)分析z需求分析需求分析z方案策劃方案策劃z系統(tǒng)分析（統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、比較）系統(tǒng)分析（統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、比較）z決策建議決策建議z方案實(shí)施方案實(shí)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、

5、并行統(tǒng)籌、工序圖法教教 學(xué)學(xué) 內(nèi)內(nèi) 容容第一講第一講 系統(tǒng)與系統(tǒng)工程系統(tǒng)與系統(tǒng)工程1.1 系統(tǒng)及其特性1.2 系統(tǒng)工程概述1.3 系統(tǒng)工程應(yīng)用1.4 系統(tǒng)工程發(fā)展第二講第二講 系統(tǒng)分析方法系統(tǒng)分析方法2.1 系統(tǒng)分析原理2.2 系統(tǒng)要素分析2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析2.4 系統(tǒng)決策與評價（重點(diǎn)）2.5 系統(tǒng)預(yù)測分析（重點(diǎn)）2.6 拓展學(xué)習(xí)第三講第三講 系統(tǒng)仿真與系統(tǒng)動力學(xué)系統(tǒng)仿真與系統(tǒng)動力學(xué)3.1 系統(tǒng)仿真原理3.2 系統(tǒng)動力學(xué)原理3.3 案例分析（重點(diǎn)）第四講第四講 交通運(yùn)輸系統(tǒng)分析原理交通運(yùn)輸系統(tǒng)分析原理4.1 交通運(yùn)輸系統(tǒng)概述4.2 交通運(yùn)輸系統(tǒng)分析內(nèi)容4.3 交通運(yùn)輸系統(tǒng)分析方法（重點(diǎn)）4.

6、4 拓展學(xué)習(xí)第五講第五講 交通運(yùn)輸系統(tǒng)模型交通運(yùn)輸系統(tǒng)模型5.1 系統(tǒng)模型概述5.2 常用交通運(yùn)輸系統(tǒng)模型（重點(diǎn)）5.3 交通運(yùn)輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析5.4 交通運(yùn)輸系統(tǒng)環(huán)境分析5.5 案例分析教教 學(xué)學(xué) 內(nèi)內(nèi) 容容第六講第六講 交通運(yùn)輸系統(tǒng)預(yù)測交通運(yùn)輸系統(tǒng)預(yù)測6.1 系統(tǒng)預(yù)測概述6.2 系統(tǒng)預(yù)測方法（重點(diǎn)）6.3 系統(tǒng)預(yù)測實(shí)例第七講第七講 交通運(yùn)輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化交通運(yùn)輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化7.1 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化概述7.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)（重點(diǎn)）7.3 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實(shí)例第八講第八講 交通運(yùn)輸系統(tǒng)綜合評價交通運(yùn)輸系統(tǒng)綜合評價8.1 系統(tǒng)評價方法8.2 綜合評價方法（重點(diǎn)）8.3 系統(tǒng)綜合評價實(shí)例第九講第九講 交通運(yùn)輸系統(tǒng)決策

7、交通運(yùn)輸系統(tǒng)決策9.1 系統(tǒng)決策概述9.2 系統(tǒng)決策方法（重點(diǎn)）9.3 系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)第十講第十講 交通運(yùn)輸系統(tǒng)仿真軟件應(yīng)用交通運(yùn)輸系統(tǒng)仿真軟件應(yīng)用10.1 常用仿真軟件介紹10.2 常用仿真軟件應(yīng)用實(shí)例（重點(diǎn)）|如何學(xué)習(xí)這門課程？如何學(xué)習(xí)這門課程？|第一講第一講 系統(tǒng)與系統(tǒng)工程系統(tǒng)與系統(tǒng)工程|1.1 系統(tǒng)概念與特征系統(tǒng)概念與特征|1.2 系統(tǒng)工程概念及特點(diǎn)系統(tǒng)工程概念及特點(diǎn)|1.3 系統(tǒng)工程方法論系統(tǒng)工程方法論|1.4 運(yùn)輸系統(tǒng)工程內(nèi)涵運(yùn)輸系統(tǒng)工程內(nèi)涵|1.1 系統(tǒng)概念與特征系統(tǒng)概念與特征|你認(rèn)為什么是系統(tǒng)？你認(rèn)為什么是系統(tǒng)？|你認(rèn)為哪些算系統(tǒng)？你認(rèn)為哪些算系統(tǒng)？|這些系統(tǒng)的共同點(diǎn)是什么？

8、這些系統(tǒng)的共同點(diǎn)是什么？|（1）兩個以上要素組成的整體）兩個以上要素組成的整體|（2）要素之間、要素與整體、整體與環(huán)）要素之間、要素與整體、整體與環(huán)境存在有機(jī)聯(lián)系境存在有機(jī)聯(lián)系|（3）這些聯(lián)系和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生系統(tǒng)功能）這些聯(lián)系和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生系統(tǒng)功能|定義定義就是由兩個或兩個以上相互區(qū)就是由兩個或兩個以上相互區(qū)別、相互聯(lián)系而又相互作用的別、相互聯(lián)系而又相互作用的要素要素組成，在一定的組成，在一定的階層結(jié)構(gòu)階層結(jié)構(gòu)形式中分形式中分布，在給定的布，在給定的環(huán)境環(huán)境約束下，為達(dá)到約束下，為達(dá)到一定一定目的目的而存在的有機(jī)而存在的有機(jī)整體整體。|六大特征六大特征|整體性整體性 一般來說一般來說，F(xiàn) F F Fi

9、i “三個臭皮匠，賽過一個諸葛亮三個臭皮匠，賽過一個諸葛亮” 特殊情況特殊情況：“一個和尚挑水吃，兩個和尚一個和尚挑水吃，兩個和尚抬水吃，三個和尚沒水吃抬水吃，三個和尚沒水吃” 要使得整體的功能大于部分功能之和，組要使得整體的功能大于部分功能之和，組成該整體的各要素必須成該整體的各要素必須協(xié)調(diào)統(tǒng)一協(xié)調(diào)統(tǒng)一。|集合性集合性 表現(xiàn)為要素之間的相互表現(xiàn)為要素之間的相互區(qū)別性區(qū)別性，且隨時間，且隨時間變化而變化，具有一定的變化而變化，具有一定的動態(tài)動態(tài)特征。特征。|有序性（層次性）有序性（層次性） 表現(xiàn)為要素在系統(tǒng)中所處的表現(xiàn)為要素在系統(tǒng)中所處的地位地位不同，從不同，從而形成了不同的層次，該層次決定了

10、系統(tǒng)而形成了不同的層次，該層次決定了系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)、信息和能量的內(nèi)物質(zhì)、信息和能量的流動流動。|相關(guān)性相關(guān)性 必須努力必須努力建立起建立起系統(tǒng)各要素之間的系統(tǒng)各要素之間的合理合理關(guān)系，以關(guān)系，以消除消除相互間的相互間的盲目聯(lián)系盲目聯(lián)系和和無效行動無效行動。|目的性目的性 系統(tǒng)系統(tǒng)整體形成整體形成的特定功能和目的。的特定功能和目的。|環(huán)境適應(yīng)性環(huán)境適應(yīng)性環(huán)境環(huán)境系統(tǒng)（轉(zhuǎn)換）系統(tǒng)（轉(zhuǎn)換）環(huán)境環(huán)境物質(zhì)、能量、信息物質(zhì)、能量、信息產(chǎn)品、成果產(chǎn)品、成果系統(tǒng)的分類系統(tǒng)的分類|組成要素的性質(zhì)：組成要素的性質(zhì)：自然系統(tǒng)，人造系統(tǒng)自然系統(tǒng)，人造系統(tǒng)|從系統(tǒng)的狀態(tài)與時間的關(guān)系看：從系統(tǒng)的狀態(tài)與時間的關(guān)系看：靜態(tài)系統(tǒng)，

11、靜態(tài)系統(tǒng)，動態(tài)系統(tǒng)動態(tài)系統(tǒng)|從系統(tǒng)與環(huán)境的密切程度看：從系統(tǒng)與環(huán)境的密切程度看：封閉系統(tǒng)，開封閉系統(tǒng)，開放系統(tǒng)放系統(tǒng)|按系統(tǒng)的形態(tài)分：按系統(tǒng)的形態(tài)分：實(shí)體系統(tǒng)，概念系統(tǒng)實(shí)體系統(tǒng)，概念系統(tǒng)|按反饋性分：按反饋性分：開環(huán)系統(tǒng)，閉環(huán)系統(tǒng)開環(huán)系統(tǒng)，閉環(huán)系統(tǒng)|按系統(tǒng)的規(guī)模大小和復(fù)雜程度：按系統(tǒng)的規(guī)模大小和復(fù)雜程度：小系統(tǒng)（一小系統(tǒng)（一般系統(tǒng)），復(fù)雜系統(tǒng)（復(fù)雜巨系統(tǒng)）般系統(tǒng)），復(fù)雜系統(tǒng)（復(fù)雜巨系統(tǒng)）城市交通綜合系統(tǒng)城市交通綜合系統(tǒng) 交通環(huán)境條件交通環(huán)境條件 道路交通條件道路交通條件路路段段交交通通系系統(tǒng)統(tǒng)路路口口交交通通系系統(tǒng)統(tǒng)交交通通設(shè)設(shè)施施系系統(tǒng)統(tǒng)行行人人交交通通系系統(tǒng)統(tǒng)公公共共交交通通系系統(tǒng)統(tǒng)交交通

12、通管管理理系系統(tǒng)統(tǒng)公公共共場場所所分分布布居居民民住住宅宅分分布布公公交交站站點(diǎn)點(diǎn)分分布布停停車車場場分分布布企企事事業(yè)業(yè)單單位位分分布布第第三三產(chǎn)產(chǎn)業(yè)業(yè)網(wǎng)網(wǎng)點(diǎn)點(diǎn)分分布布描述一個描述一個你熟悉的你熟悉的系統(tǒng)系統(tǒng)|1.2 系統(tǒng)工程概念及特點(diǎn)系統(tǒng)工程概念及特點(diǎn)|系統(tǒng)思想發(fā)展系統(tǒng)思想發(fā)展|古代樸素系統(tǒng)思想古代樸素系統(tǒng)思想|亞里士多德亞里士多德“整體大于部分之和整體大于部分之和”|我國古天文學(xué)我國古天文學(xué)“二十四節(jié)氣二十四節(jié)氣”|西漢初年古代醫(yī)學(xué)總集西漢初年古代醫(yī)學(xué)總集黃帝內(nèi)經(jīng)黃帝內(nèi)經(jīng)|戰(zhàn)國時期都江堰水利樞紐戰(zhàn)國時期都江堰水利樞紐“三大工程與三大工程與120120附屬渠附屬渠堰工程堰工程”|近代系統(tǒng)思

13、想近代系統(tǒng)思想|各學(xué)科分門別類發(fā)展各學(xué)科分門別類發(fā)展|培根培根新工具新工具、笛卡爾、笛卡爾方法論方法論|牛頓經(jīng)典力學(xué)后，機(jī)械論與還原思想占主導(dǎo)牛頓經(jīng)典力學(xué)后，機(jī)械論與還原思想占主導(dǎo)|現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)|能量守恒定律、細(xì)胞學(xué)說、進(jìn)化論能量守恒定律、細(xì)胞學(xué)說、進(jìn)化論|辯證唯物主義為指導(dǎo)的哲學(xué)辯證唯物主義為指導(dǎo)的哲學(xué)|系統(tǒng)科學(xué)的產(chǎn)生系統(tǒng)科學(xué)的產(chǎn)生哲學(xué)哲學(xué)馬克思主義哲學(xué)馬克思主義哲學(xué)橋梁橋梁數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)哲學(xué)哲學(xué)自然辯自然辯證法證法歷史唯歷史唯物主義物主義系統(tǒng)論系統(tǒng)論認(rèn)識論認(rèn)識論社會論社會論軍事軍事哲學(xué)哲學(xué)學(xué)科學(xué)科數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)自然自然科學(xué)科學(xué)社會社會科學(xué)科學(xué)系統(tǒng)系統(tǒng)科學(xué)科學(xué)思維思維科學(xué)科學(xué)行為行為科學(xué)科學(xué)

14、軍事軍事科學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)基礎(chǔ)科學(xué)科學(xué)幾何、幾何、代數(shù)、代數(shù)、數(shù)學(xué)分?jǐn)?shù)學(xué)分析析物理學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、生物學(xué)、力學(xué)、力學(xué)、化學(xué)化學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會學(xué)、社會學(xué)、民族學(xué)民族學(xué)系統(tǒng)學(xué)系統(tǒng)學(xué) 思維學(xué)、思維學(xué)、信息論信息論倫理學(xué)、倫理學(xué)、行為學(xué)行為學(xué)戰(zhàn)略學(xué)戰(zhàn)略學(xué)技術(shù)技術(shù)科學(xué)科學(xué)計(jì)算數(shù)計(jì)算數(shù)學(xué)、應(yīng)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)用數(shù)學(xué)化學(xué)原化學(xué)原理、機(jī)理、機(jī)械原理、械原理、電工學(xué)電工學(xué)資本主資本主義理論、義理論、社會主社會主義理論義理論運(yùn)籌學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、信息論、信息論、控制論控制論情報(bào)學(xué)、情報(bào)學(xué)、模式識模式識別別社會主社會主義道德義道德理論理論指揮學(xué)指揮學(xué)工程工程技術(shù)技術(shù)統(tǒng)籌方統(tǒng)籌方法、速法、速算技術(shù)算技術(shù)齒輪技齒輪技術(shù)、生術(shù)、

15、生產(chǎn)工藝產(chǎn)工藝企業(yè)經(jīng)企業(yè)經(jīng)營管理營管理各門系各門系統(tǒng)工程統(tǒng)工程人工人工智能智能公共關(guān)公共關(guān)系學(xué)系學(xué)戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練、軍練、軍事工程事工程|系統(tǒng)工程系統(tǒng)工程（Systems Engineering, SE）|以大型復(fù)雜系統(tǒng)為研究對象，按一定目的以大型復(fù)雜系統(tǒng)為研究對象，按一定目的進(jìn)行設(shè)計(jì)、開發(fā)、管理與控制，以期達(dá)到進(jìn)行設(shè)計(jì)、開發(fā)、管理與控制，以期達(dá)到總體效果最優(yōu)的理論與方法?？傮w效果最優(yōu)的理論與方法。| (1) 整體性和系統(tǒng)化觀點(diǎn)（前提）整體性和系統(tǒng)化觀點(diǎn)（前提）| (2) 總體最優(yōu)或平衡協(xié)調(diào)觀點(diǎn)（目的）總體最優(yōu)或平衡協(xié)調(diào)觀點(diǎn)（目的） | (3) 多種方法綜合運(yùn)用的觀點(diǎn)（手段）多種方法綜合運(yùn)用的觀

16、點(diǎn)（手段） | (4) 問題導(dǎo)向及反饋控制觀點(diǎn)（保障）問題導(dǎo)向及反饋控制觀點(diǎn)（保障）n系統(tǒng)工程的發(fā)展系統(tǒng)工程的發(fā)展階段階段年代（份）年代（份）重大工程實(shí)踐或事件重大工程實(shí)踐或事件重要理論與方法貢獻(xiàn)重要理論與方法貢獻(xiàn)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(shí)施彩電開發(fā)計(jì)美國實(shí)施彩電開發(fā)計(jì)劃劃采用系統(tǒng)方法，并取得巨大采用系統(tǒng)方法，并取得巨大成功成功美國美國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 Engineering）一詞

17、）一詞II第二次世界第二次世界大戰(zhàn)期間大戰(zhàn)期間英、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(yùn)籌學(xué)（產(chǎn)生軍事運(yùn)籌學(xué)（Military Operations Research）,也即也即軍事系統(tǒng)工程軍事系統(tǒng)工程本世紀(jì)本世紀(jì)40年年代代美國研制原子彈的美國研制原子彈的“曼哈頓計(jì)劃曼哈頓計(jì)劃”運(yùn)用運(yùn)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(qiáng)調(diào)了其重）概念，強(qiáng)調(diào)了其重要性要性III40年代后年代后期到期到50年年代初期代初期運(yùn)籌學(xué)的廣泛運(yùn)用與發(fā)展、控

18、制論的創(chuàng)立與應(yīng)用、運(yùn)籌學(xué)的廣泛運(yùn)用與發(fā)展、控制論的創(chuàng)立與應(yīng)用、電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，為電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，為SE奠定了重要的學(xué)科基礎(chǔ)奠定了重要的學(xué)科基礎(chǔ)IV1957H.Goode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)工程的的著作著作系統(tǒng)工程學(xué)科形成的標(biāo)志系統(tǒng)工程學(xué)科形成的標(biāo)志1958美國研制北極星導(dǎo)彈潛美國研制北極星導(dǎo)彈潛艇艇提出提出PERT（網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技（網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)），這是最早的系統(tǒng)工術(shù)），這是最早的系統(tǒng)工程技術(shù)之一。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(shí)用化和表明系統(tǒng)工程的實(shí)用化和規(guī)范化規(guī)范化美國自動控制學(xué)家美國自動控

19、制學(xué)家L.A.Zedeh提出提出“模糊模糊集合集合”概念概念為現(xiàn)代為現(xiàn)代SE奠定了重要的數(shù)奠定了重要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)基礎(chǔ)1961-1972美國實(shí)施美國實(shí)施“阿波羅阿波羅”登登月計(jì)劃月計(jì)劃使用了多種使用了多種SE方法，其成方法，其成功極大地提高了功極大地提高了SE的地位的地位V1972國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所（IIASA）在維也納成立）在維也納成立SE的應(yīng)用開始從工程領(lǐng)域進(jìn)的應(yīng)用開始從工程領(lǐng)域進(jìn)入到社會經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，并發(fā)展入到社會經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，并發(fā)展到了一個重要的新階段。到了一個重要的新階段。70年年代代SE的廣泛應(yīng)用在國際上達(dá)到高潮的廣泛應(yīng)用在國際上達(dá)到高潮VI80年年代代SE在國際上

20、穩(wěn)定發(fā)展、在中國的研究與應(yīng)用達(dá)到高潮在國際上穩(wěn)定發(fā)展、在中國的研究與應(yīng)用達(dá)到高潮 20世紀(jì)世紀(jì)50至至60年代，我國主要標(biāo)志和集中代表是年代，我國主要標(biāo)志和集中代表是錢錢學(xué)森的學(xué)森的工程控制論工程控制論、華羅庚的、華羅庚的統(tǒng)籌法統(tǒng)籌法和許國和許國志的志的運(yùn)籌學(xué)運(yùn)籌學(xué)。 從從70年代末、年代末、80年代初開始年代初開始大規(guī)模地研究與應(yīng)用大規(guī)模地研究與應(yīng)用SE。 如：人口問題的定量研究及應(yīng)用（始于如：人口問題的定量研究及應(yīng)用（始于1978年）、年）、2000年中國的研究年中國的研究(1983至至1985年）、全國和地區(qū)能源年）、全國和地區(qū)能源規(guī)劃（始于規(guī)劃（始于1980年）、全國人才和教育規(guī)劃（始

21、于年）、全國人才和教育規(guī)劃（始于1983年）、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程（始于年）、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程（始于1980年）、區(qū)域發(fā)展年）、區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略（始于戰(zhàn)略（始于1982年）、投入產(chǎn)出表的應(yīng)用（始于年）、投入產(chǎn)出表的應(yīng)用（始于1973年）、軍事系統(tǒng)工程（始于年）、軍事系統(tǒng)工程（始于1978年）、水資源的開發(fā)年）、水資源的開發(fā)利用（始于利用（始于1978年）等。年）等。 90年代以來，系統(tǒng)工程在與企業(yè)發(fā)展結(jié)合、與現(xiàn)代年代以來，系統(tǒng)工程在與企業(yè)發(fā)展結(jié)合、與現(xiàn)代信息技術(shù)結(jié)合、與實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略結(jié)合、與思維信息技術(shù)結(jié)合、與實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略結(jié)合、與思維科學(xué)結(jié)合等方面已具有初步結(jié)果和強(qiáng)勁勢頭。科學(xué)結(jié)合等方面已具有初步結(jié)

22、果和強(qiáng)勁勢頭。 |1.3 系統(tǒng)工程方法論系統(tǒng)工程方法論|（1 1）硬系統(tǒng)方法論）硬系統(tǒng)方法論 硬系統(tǒng)硬系統(tǒng)：即指即指“結(jié)構(gòu)化結(jié)構(gòu)化”的系統(tǒng)，一般該類的系統(tǒng)，一般該類系統(tǒng)問題的系統(tǒng)問題的目前狀態(tài)和目前狀態(tài)和期望達(dá)到的期望達(dá)到的未來狀態(tài)未來狀態(tài)是明確的或可以確定的是明確的或可以確定的。 系統(tǒng)工程人員所要做的工作就是選擇合適的系統(tǒng)工程人員所要做的工作就是選擇合適的方案方案使目前狀態(tài)順利過渡轉(zhuǎn)化成未來狀態(tài)。使目前狀態(tài)順利過渡轉(zhuǎn)化成未來狀態(tài)。|方法特點(diǎn)方法特點(diǎn)：| 強(qiáng)調(diào)明確目標(biāo)，核心內(nèi)容是系統(tǒng)分析和優(yōu)強(qiáng)調(diào)明確目標(biāo)，核心內(nèi)容是系統(tǒng)分析和優(yōu)化，多用定量分析方法?；?，多用定量分析方法。|適用范圍適用范圍：|

23、大型的工程建設(shè)項(xiàng)目大型的工程建設(shè)項(xiàng)目代表：霍爾三維結(jié)構(gòu)代表：霍爾三維結(jié)構(gòu) A.D.Hall 1969知識維（知識維（K）運(yùn)籌學(xué)運(yùn)籌學(xué)控制論控制論社會科學(xué)社會科學(xué)工程技術(shù)工程技術(shù)邏輯維（邏輯維（L）規(guī)劃階段規(guī)劃階段設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)階段分析階段分析階段運(yùn)籌階段運(yùn)籌階段實(shí)施階段實(shí)施階段運(yùn)行階段運(yùn)行階段更新階段更新階段時間維時間維(T) 擺擺 明明 問問 題題 系系 統(tǒng)統(tǒng) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)方方案案綜綜合合模模型型 化化實(shí)實(shí)施施計(jì)計(jì)劃劃 決決 策策最最優(yōu)優(yōu)化化應(yīng)用應(yīng)用企業(yè)管理系統(tǒng)工程活動矩陣（框架企業(yè)管理系統(tǒng)工程活動矩陣（框架H H；內(nèi)容；內(nèi)容C C） 問題問題現(xiàn)狀現(xiàn)狀說明說明關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)要素要素分析分析方 向 目方

24、 向 目標(biāo) 及 指標(biāo) 及 指標(biāo)設(shè)計(jì)標(biāo)設(shè)計(jì) 對象對象 系統(tǒng)系統(tǒng)的再認(rèn)識的再認(rèn)識變革變革途徑途徑探索探索比 較 、比 較 、分 析 、分 析 、權(quán) 衡 、權(quán) 衡 、評價評價組織組織行為行為分析分析實(shí)施實(shí)施 與與改進(jìn)改進(jìn)1.企業(yè)診斷與企業(yè)診斷與環(huán)境分析環(huán)境分析 2.企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃略與規(guī)劃 3.產(chǎn)品研究與產(chǎn)品研究與開發(fā)管理開發(fā)管理 4.企業(yè)經(jīng)營決企業(yè)經(jīng)營決策與計(jì)劃策與計(jì)劃 5.生產(chǎn)要素的生產(chǎn)要素的準(zhǔn)備及投入管準(zhǔn)備及投入管理理 6.生產(chǎn)過程的生產(chǎn)過程的組織與控制組織與控制 7.銷售服務(wù)與銷售服務(wù)與資金回收管理資金回收管理 8.企業(yè)管理系企業(yè)管理系統(tǒng)更新和企業(yè)統(tǒng)更新和企業(yè)經(jīng)營環(huán)境改善經(jīng)營環(huán)境

25、改善 邏輯邏輯步驟步驟活動項(xiàng)目活動項(xiàng)目工作過程工作過程（2 2） 軟系統(tǒng)方法論（切克蘭德）軟系統(tǒng)方法論（切克蘭德）問題及其環(huán)境的問題及其環(huán)境的識別與表達(dá)識別與表達(dá)建立概念模型建立概念模型(目標(biāo)系統(tǒng)概念化目標(biāo)系統(tǒng)概念化)關(guān)聯(lián)因素關(guān)聯(lián)因素比較比較尋求改善途徑尋求改善途徑選擇選擇設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)施實(shí)施評估評估.|方法特點(diǎn)：方法特點(diǎn)： 定性、定量相結(jié)合，以定性為主，定性、定量相結(jié)合，以定性為主， 方法核心不是最優(yōu)化而是方法核心不是最優(yōu)化而是比較，從比較中比較，從比較中學(xué)習(xí)改善現(xiàn)狀的途徑。學(xué)習(xí)改善現(xiàn)狀的途徑。|適用范圍：適用范圍： 企業(yè)管理、規(guī)劃、政策制定、策略制定等企業(yè)管理、規(guī)劃、政策制定、策略制定等戰(zhàn)略問

26、題的研究戰(zhàn)略問題的研究（3 3）兩種方法論的比較）兩種方法論的比較方法論方法論硬系統(tǒng)方法論硬系統(tǒng)方法論軟系統(tǒng)方法論軟系統(tǒng)方法論對象系統(tǒng)對象系統(tǒng)工程、技術(shù)系統(tǒng)工程、技術(shù)系統(tǒng)社會經(jīng)濟(jì)或經(jīng)營管理社會經(jīng)濟(jì)或經(jīng)營管理等軟系統(tǒng)等軟系統(tǒng)處理問題處理問題明確的、良好結(jié)構(gòu)明確的、良好結(jié)構(gòu)不明確、不良結(jié)構(gòu)不明確、不良結(jié)構(gòu)目的目的一元的，要求優(yōu)化，有一元的，要求優(yōu)化，有明確的好結(jié)果明確的好結(jié)果多元的，滿意解，系多元的，滿意解，系統(tǒng)有好的變化或問題統(tǒng)有好的變化或問題取得進(jìn)展取得進(jìn)展核心內(nèi)容核心內(nèi)容優(yōu)化分析優(yōu)化分析比較學(xué)習(xí)比較學(xué)習(xí)處理方法處理方法定量模型定量模型概念模型，定性與定概念模型，定性與定量相結(jié)合的方法量相結(jié)合

27、的方法|系統(tǒng)基礎(chǔ)理論系統(tǒng)基礎(chǔ)理論 老三論老三論（形成于二十世紀(jì)四十年代）：（形成于二十世紀(jì)四十年代）：一般系統(tǒng)論、控制論和信息論。一般系統(tǒng)論、控制論和信息論。 新三論新三論（形成于二十世紀(jì)七十年代）：（形成于二十世紀(jì)七十年代）：耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同論和突變論。耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同論和突變論。|奧地利理論生物學(xué)家奧地利理論生物學(xué)家貝塔朗菲貝塔朗菲19451945年發(fā)表年發(fā)表關(guān)于一般系統(tǒng)論關(guān)于一般系統(tǒng)論，研究復(fù)雜系統(tǒng)一般規(guī)研究復(fù)雜系統(tǒng)一般規(guī)律的學(xué)科律的學(xué)科|基本觀點(diǎn)：基本觀點(diǎn)：系統(tǒng)觀點(diǎn)：整體性系統(tǒng)觀點(diǎn)：整體性動態(tài)觀點(diǎn)：動態(tài)性（取動態(tài)觀點(diǎn)：動態(tài)性（取決于相關(guān)性）決于相關(guān)性）等級層次觀點(diǎn)：有序性等級層次觀

28、點(diǎn)：有序性（結(jié)構(gòu)或空間；發(fā)展（結(jié)構(gòu)或空間；發(fā)展或時間）或時間）q維納于維納于19481948年出版了年出版了控制論控制論一書一書q經(jīng)典控制論經(jīng)典控制論現(xiàn)代控現(xiàn)代控制論制論大系統(tǒng)控制理大系統(tǒng)控制理論論q對系統(tǒng)方法的啟示：對系統(tǒng)方法的啟示： 黑箱黑箱- -灰箱灰箱- -白箱法白箱法 功能模擬法功能模擬法 形式化、數(shù)量化、最形式化、數(shù)量化、最優(yōu)化方法優(yōu)化方法q美國數(shù)學(xué)家申農(nóng)和信息科學(xué)家維納美國數(shù)學(xué)家申農(nóng)和信息科學(xué)家維納 以信息為主要研究對象，以信息的運(yùn)動規(guī)律以信息為主要研究對象，以信息的運(yùn)動規(guī)律和應(yīng)用方法為主要研究內(nèi)容，以計(jì)算機(jī)、光和應(yīng)用方法為主要研究內(nèi)容，以計(jì)算機(jī)、光導(dǎo)纖維等為主要研究工具，以擴(kuò)展

29、人類的信導(dǎo)纖維等為主要研究工具，以擴(kuò)展人類的信息功能為主要研究目標(biāo)。息功能為主要研究目標(biāo)。 類比方法類比方法 統(tǒng)計(jì)方法統(tǒng)計(jì)方法 信息方法（運(yùn)用信息的觀點(diǎn)，信息方法（運(yùn)用信息的觀點(diǎn)，把系統(tǒng)看作把系統(tǒng)看作是借助于信息的獲取、傳遞、加工、處理而是借助于信息的獲取、傳遞、加工、處理而實(shí)現(xiàn)其有目的性的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)其有目的性的運(yùn)動的一種研究方法）的一種研究方法）|耗散結(jié)構(gòu)理論是十九世紀(jì)耗散結(jié)構(gòu)理論是十九世紀(jì)7070年代由比利時物理學(xué)家年代由比利時物理學(xué)家普利普利高津高津提出來的。耗散結(jié)構(gòu)是提出來的。耗散結(jié)構(gòu)是與平衡結(jié)構(gòu)相對的。與平衡結(jié)構(gòu)相對的。|主要觀點(diǎn)如下：主要觀點(diǎn)如下： （1 1）開放系統(tǒng)是產(chǎn)生耗散）開放

30、系統(tǒng)是產(chǎn)生耗散結(jié)構(gòu)的必要前提，同時也是結(jié)構(gòu)的必要前提，同時也是耗散結(jié)構(gòu)得以維持和存在的耗散結(jié)構(gòu)得以維持和存在的基礎(chǔ)。基礎(chǔ)。 （2 2）非平衡態(tài)是系統(tǒng)有序）非平衡態(tài)是系統(tǒng)有序之源。之源。 （3 3）系統(tǒng)的漲落導(dǎo)致系統(tǒng)）系統(tǒng)的漲落導(dǎo)致系統(tǒng)走向有序。走向有序。|協(xié)同學(xué)（協(xié)同學(xué)（SynergeticsSynergetics）理論）理論也是在也是在2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代產(chǎn)生的，年代產(chǎn)生的，是由聯(lián)邦德國的物理學(xué)家是由聯(lián)邦德國的物理學(xué)家哈哈肯肯提出來的。提出來的。 |主要觀點(diǎn)如下：主要觀點(diǎn)如下： （1 1）協(xié)同導(dǎo)致有序。所謂協(xié)）協(xié)同導(dǎo)致有序。所謂協(xié)同，就是互相協(xié)作。同，就是互相協(xié)作。 （2 2）自組織

31、理論。所謂自組）自組織理論。所謂自組織，哈肯特別強(qiáng)調(diào)指的是系織，哈肯特別強(qiáng)調(diào)指的是系統(tǒng)在沒有外部指令的條件下，統(tǒng)在沒有外部指令的條件下，其內(nèi)部子系統(tǒng)之間能夠按照其內(nèi)部子系統(tǒng)之間能夠按照某種規(guī)則自動形成一定的結(jié)某種規(guī)則自動形成一定的結(jié)構(gòu)和功能，它具有內(nèi)在性和構(gòu)和功能，它具有內(nèi)在性和自主性。自組織理論是協(xié)同自主性。自組織理論是協(xié)同學(xué)的核心。學(xué)的核心。| 突變論是突變論是19721972年，由法年，由法國數(shù)學(xué)家托姆（國數(shù)學(xué)家托姆（Rene ThomRene Thom）提出來的。提出來的。| 突變理論是從突變理論是從量量的角度的角度研究各種事物的研究各種事物的不連續(xù)不連續(xù)的的變化的，并試圖用統(tǒng)一的變化

32、的，并試圖用統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型來描述它們。突來描述它們。突變論以結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性為基礎(chǔ)，變論以結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性為基礎(chǔ)，通過對系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究，通過對系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究，說明系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)、說明系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)、漸變與突變的特征及其相漸變與突變的特征及其相互關(guān)系，揭示系統(tǒng)狀態(tài)演互關(guān)系，揭示系統(tǒng)狀態(tài)演變的內(nèi)部因素與外界條件變的內(nèi)部因素與外界條件。7 7、超循環(huán)理論（、超循環(huán)理論（hypercycle hypercycle theorytheory） 19711971，德國生物物理，德國生物物理學(xué)家學(xué)家 M.M.艾根研究分子自組艾根研究分子自組織的一種理論（經(jīng)循環(huán)聯(lián)織的一種理論（經(jīng)循環(huán)聯(lián)系把自催化或自復(fù)

33、制單元系把自催化或自復(fù)制單元連接起來的系統(tǒng)）。連接起來的系統(tǒng)）。8 8、微分動力系統(tǒng)、微分動力系統(tǒng)（differential differential dynamical systemsdynamical systems） 6060年代初，年代初，S.S.斯梅爾、斯梅爾、廖山濤（北大數(shù)學(xué)教授）廖山濤（北大數(shù)學(xué)教授） 系統(tǒng)科學(xué)的一個數(shù)學(xué)系統(tǒng)科學(xué)的一個數(shù)學(xué)分支。主要研究隨時間演分支。主要研究隨時間演變的動力系統(tǒng)的整體性質(zhì)變的動力系統(tǒng)的整體性質(zhì)及其在擾動中的變化。及其在擾動中的變化。9 9、分岔理論（、分岔理論（bifurcation theorybifurcation theory） 5050年代

34、，蘇聯(lián)學(xué)者年代，蘇聯(lián)學(xué)者A.A.A.A.安德羅諾安德羅諾夫等夫等 研究分岔現(xiàn)象的特性和產(chǎn)生機(jī)理研究分岔現(xiàn)象的特性和產(chǎn)生機(jī)理的數(shù)學(xué)理論的數(shù)學(xué)理論 1010、泛系理論（、泛系理論（pansystems theorypansystems theory） 19761976，吳學(xué)謀（中科院武漢數(shù)理所，吳學(xué)謀（中科院武漢數(shù)理所研究員）研究員） 一種研究廣義系統(tǒng)、關(guān)系的理論和一種研究廣義系統(tǒng)、關(guān)系的理論和方法，又稱泛系方法或泛系方法論方法，又稱泛系方法或泛系方法論1111、灰色系統(tǒng)理論（、灰色系統(tǒng)理論（gray systems gray systems theorytheory） 19791979，鄧聚龍（

35、華中科技大教授），鄧聚龍（華中科技大教授） 關(guān)于信息不完全或不確定系統(tǒng)的控關(guān)于信息不完全或不確定系統(tǒng)的控制理論，應(yīng)用在系統(tǒng)預(yù)測等方面。制理論，應(yīng)用在系統(tǒng)預(yù)測等方面。1212、復(fù)雜系統(tǒng)理論、復(fù)雜系統(tǒng)理論|以非線性自組織理論為核心的系以非線性自組織理論為核心的系統(tǒng)理論（歐洲學(xué)派）統(tǒng)理論（歐洲學(xué)派）|以圣菲研究所（以圣菲研究所（SFISFI）為代表的）為代表的理論框架，其代表性理論是理論框架，其代表性理論是19941994年霍蘭提出的年霍蘭提出的CASCAS（復(fù)雜適應(yīng)系（復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)）理論（美國學(xué)派）統(tǒng)）理論（美國學(xué)派）|以開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論為核心以開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論為核心的理論體系（中國學(xué)派）

36、的理論體系（中國學(xué)派）錢學(xué)森錢學(xué)森 “ “ 我認(rèn)為把運(yùn)籌學(xué)、控制論和我認(rèn)為把運(yùn)籌學(xué)、控制論和信息論同貝塔朗菲（一般系統(tǒng)論）、信息論同貝塔朗菲（一般系統(tǒng)論）、普利高津（耗散結(jié)構(gòu)理論）、哈肯普利高津（耗散結(jié)構(gòu)理論）、哈肯（協(xié)同學(xué)）、艾根（超循環(huán)理論）（協(xié)同學(xué)）、艾根（超循環(huán)理論）等人的工作融會貫通，加以整理，等人的工作融會貫通，加以整理，就可以寫出就可以寫出系統(tǒng)學(xué)系統(tǒng)學(xué)這本書了。這本書了。”|1.4 運(yùn)輸系統(tǒng)工程內(nèi)涵運(yùn)輸系統(tǒng)工程內(nèi)涵|交通運(yùn)輸系統(tǒng)交通運(yùn)輸系統(tǒng)|從運(yùn)輸方式角度包含五個子系統(tǒng)：從運(yùn)輸方式角度包含五個子系統(tǒng)： 鐵路、公路、水運(yùn)、航空、管道鐵路、公路、水運(yùn)、航空、管道|從構(gòu)成要素角度包含三

37、個子系統(tǒng)：從構(gòu)成要素角度包含三個子系統(tǒng)：|交通運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成交通運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成 固定設(shè)備、移動設(shè)備固定設(shè)備、移動設(shè)備|綜合運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)及樞紐綜合運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)及樞紐 骨干線路、開發(fā)線路、給養(yǎng)線路、腹地線路、企骨干線路、開發(fā)線路、給養(yǎng)線路、腹地線路、企業(yè)線路、各類樞紐業(yè)線路、各類樞紐|綜合運(yùn)輸?shù)慕M織管理系統(tǒng)綜合運(yùn)輸?shù)慕M織管理系統(tǒng) 各方式組織管理、綜合運(yùn)輸結(jié)合部組織管理各方式組織管理、綜合運(yùn)輸結(jié)合部組織管理交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展歷程交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展歷程 以機(jī)器應(yīng)用為標(biāo)志的近現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)，大以機(jī)器應(yīng)用為標(biāo)志的近現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)，大致經(jīng)歷了以下四個發(fā)展階段：致經(jīng)歷了以下四個發(fā)展階段： 以水運(yùn)為主的階段（以水運(yùn)為主的階段（1818世紀(jì)世紀(jì)-19-19世紀(jì)上葉）；世紀(jì)上葉）； 以鐵路為主的階段（以鐵路為主的階段（1919世紀(jì)世紀(jì)3030年代年代- -本世紀(jì)本世紀(jì)3030年代）；年代）； 公路、航空、管道三種運(yùn)輸方式崛起的階段公路、航空、管道三種運(yùn)輸方式崛起的階