系統(tǒng)工程基礎(chǔ)知識.docx

1、. .第一章系統(tǒng)工程概述第一節(jié)系統(tǒng)工程的產(chǎn)生，發(fā)展及應(yīng)用1、 科學(xué)系統(tǒng)思想的形成：古代樸素的系統(tǒng)思想用自發(fā)的系統(tǒng)概念考察自然現(xiàn)象，其理論是想象的 ，有時是憑靈感產(chǎn)生出來。 這種 普遍的聯(lián)系和整體性的思想，就是科學(xué)系統(tǒng)思想的實(shí)質(zhì)。2、 系統(tǒng)理論的形成與發(fā)展：從系統(tǒng)思想發(fā)展到系統(tǒng)論，控制論、信息論等系統(tǒng)理論。a) 系統(tǒng)論（一般系統(tǒng)論） 是研究系統(tǒng)的模式、原則和規(guī)律 ，并對其 功能進(jìn)行數(shù)學(xué)描述的理論。代表人物為奧地利理論生物學(xué)家貝塔朗菲。b)控制論是 研究各類系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)的一般規(guī)律的 綜合性理論， 信息與控制 等是其核心，他是繼承一般系統(tǒng)論之后，有數(shù)學(xué)家維納在 20 實(shí)際 40 年代創(chuàng)立的 。c

2、)信息論是 研究信息的提取、變換、存儲與流通等特點(diǎn)和規(guī)律的理論。 20 世紀(jì) 60年代中國科學(xué)家學(xué)森對系統(tǒng)理論和系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展有獨(dú)到的貢獻(xiàn)。第二節(jié)系統(tǒng)工程的研究對象1、 系統(tǒng)的概念及特點(diǎn)：系統(tǒng)工程的研究對象是組織化的大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)。系統(tǒng)作為 系統(tǒng)原理論、系統(tǒng)工程和整個系統(tǒng)科學(xué)的基本研究對象。2、 系統(tǒng)的定義：系統(tǒng)由兩個以上有機(jī)聯(lián)系、相互作用的要素所組成，具有特定功能、結(jié)構(gòu)和環(huán)境的整體。3、 系統(tǒng)的四要素包括：簡稱要、環(huán)、結(jié)、功a) 系統(tǒng)及其 要素b) 系統(tǒng)和 環(huán)境c) 系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)d) 系統(tǒng)的 功能4、 系統(tǒng)的一般屬性簡稱：整、關(guān)、環(huán)、目、層a) 整體性 ：是系統(tǒng)最基本、最核心的特性、是系統(tǒng)性

3、最集中的體現(xiàn)。b)關(guān)聯(lián)性： 構(gòu)成系統(tǒng)的要素是相互聯(lián)系、相互作用， 所有要素均隸屬于系統(tǒng)整體，并具有互動關(guān)系 ，c)環(huán)境適應(yīng)性 ：環(huán)境的變化必然會引起系統(tǒng)功能及結(jié)構(gòu)的變化，系統(tǒng)必須首先適應(yīng)環(huán)境的變化， 并在基礎(chǔ)上使環(huán)境得到持續(xù)改善。除了三個基本的屬性之外，系統(tǒng)還具有目的性、層次性等特征。5、 大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)的特點(diǎn)：表現(xiàn)在a) 系統(tǒng)的功能和屬性多樣，b) 系統(tǒng)通常由多維且不同性質(zhì)的要素所構(gòu)成c) 一般為人機(jī)系統(tǒng)，而人及其組織或群體表現(xiàn)出固有的復(fù)雜性d) 由要素間相互作用關(guān)系所形成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜化和動態(tài)化。6、 系統(tǒng)的類型簡稱： 自然和人造、實(shí)體和概念、動態(tài)和靜態(tài)、封閉和開發(fā)a)自然系統(tǒng)和人造系

4、統(tǒng) ：自然系統(tǒng)是由自然物所自然形成的系統(tǒng)， 人造系統(tǒng)是根據(jù)特定目標(biāo)，通過人的主觀努力所建成的系統(tǒng)。b) 實(shí)體系統(tǒng)和概念系統(tǒng)： 實(shí)體系統(tǒng)由礦物、 生物、機(jī)械和人群等實(shí)體為基本要素所組成的系統(tǒng)。概念系統(tǒng)：是由概念、原理、原則、法、制度、程序等概念性的非物質(zhì)z. .要素所構(gòu)成的系統(tǒng)。 實(shí)體系統(tǒng)是概念系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)， 概念系統(tǒng)往往是實(shí)體系統(tǒng)中樞神經(jīng)，指導(dǎo)實(shí)體系統(tǒng)的行動或?yàn)橹?wù)。c)動態(tài)系統(tǒng)和靜態(tài)系統(tǒng) ：動態(tài)系統(tǒng)是系統(tǒng)的狀態(tài)隨時間而變化的系統(tǒng)， 靜態(tài)系統(tǒng)則是表征系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律的模型中不含有時間因素d) 封閉系統(tǒng)和開放系統(tǒng)： 封閉系統(tǒng)是 指該系統(tǒng)與環(huán)境之間沒有物質(zhì)、 能量和信息 的交換，因而呈一種封閉狀態(tài)

5、的系統(tǒng)。 開發(fā)系統(tǒng)是指 系統(tǒng)與環(huán)境之間具有物質(zhì)、 能量與信息的交換的系統(tǒng) 。開發(fā)系統(tǒng)一般具有自適應(yīng)和自調(diào)節(jié)的功能，系統(tǒng)工程研究有特定的輸入、輸出的相對孤立系統(tǒng)。7、 系統(tǒng)工程是從 總體出發(fā)，合理開發(fā)、運(yùn)行和革新一個大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)所需思想、理論、法論、法與技術(shù)的總稱。8、 系統(tǒng)工程的法的特點(diǎn)：系統(tǒng)工程既具有廣泛而厚實(shí)的理論和法論基礎(chǔ)，又具有明顯的適用性特征。9、 在運(yùn)用系統(tǒng)工程法來分析與解決實(shí)現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)問題時，簡稱：確定觀點(diǎn)、平衡協(xié)調(diào)、法和技術(shù)、導(dǎo)向和控制a) 需要確立系統(tǒng)的觀點(diǎn) （系統(tǒng)工程工作的 前提 ）b) 總體最優(yōu)及平衡協(xié)調(diào)的觀點(diǎn) （系統(tǒng)工程的 目的 ）c) 綜合運(yùn)用法與技術(shù)的觀點(diǎn) （系統(tǒng)

6、工程解決問題的 手段 ）d)問題導(dǎo)向和反饋控制的觀點(diǎn)（系統(tǒng)工程解決問題的保障 ）10 、系統(tǒng)工程的特性有：a) 系統(tǒng)工程一般 采用先決整體框架 ，b) 系統(tǒng)工程試圖通過將構(gòu) 成事物的要素加以適當(dāng)配置來提高整體功能 ，其核心思想是綜合即創(chuàng)造c) 系統(tǒng)工程屬于軟科學(xué)：i. 人和信息的作用、ii. 多次反饋和反復(fù)協(xié)商、iii. 科學(xué)性與藝術(shù)性的二重性及其有機(jī)結(jié)合11 、系統(tǒng)工程法具有比較明顯的特點(diǎn)及相應(yīng)的要求：a) 科學(xué)性與藝術(shù)性兼容 、b) 多領(lǐng)域、多學(xué)科的理論、法與技術(shù)的集成，c) 定性分析與定量分析有機(jī)結(jié)合d) 需要各有關(guān)面的協(xié)作 。12 、系統(tǒng)工程的應(yīng)用領(lǐng)域：a) 社會系統(tǒng)工程b) 經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)

7、工程c) 區(qū)域規(guī)劃 系統(tǒng)工程d) 環(huán)境生態(tài) 系統(tǒng)工程e) 能源系統(tǒng)工程f) 水資源 系統(tǒng)工程g) 交通運(yùn)輸 系統(tǒng)工程h) 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程i) 企業(yè)系統(tǒng)工程j) 工程項(xiàng)目管理 系統(tǒng)工程k) 科技管理 系統(tǒng)工程z. .l) 教育系統(tǒng)工程m) 軍事系統(tǒng)工程n) 信息系統(tǒng)工程o) 物流系統(tǒng)工程第二章 系統(tǒng)工程法論第一節(jié)系統(tǒng)工程的基本工作過程1、 霍爾三維結(jié)構(gòu) ：是有美國學(xué)者霍爾等人在大量工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上提出來的于1969 年。集中體現(xiàn)了系統(tǒng)工程法的系統(tǒng)化、綜合化、最優(yōu)化、程序化和標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn)，是系統(tǒng)工程法論的重要基礎(chǔ)容。2、 時間維：表示系統(tǒng)工程的工作階段或進(jìn)程，從規(guī)劃到更新的整個過程或壽命期可以分為七個

8、階段a) 規(guī)劃階段 ：根據(jù)總體針和發(fā)展戰(zhàn)略制定規(guī)劃b) 設(shè)計(jì)階段 ：根據(jù)規(guī)劃提出具體計(jì)劃案c) 分析或研制階段 ：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的研制案，分析、制定出較為詳細(xì)而具體的生產(chǎn)計(jì)劃。d) 運(yùn)籌或生產(chǎn)階段 ：運(yùn)籌各類資源及生產(chǎn)系統(tǒng)所需要的全部“零部件” ，并提出詳細(xì)而具體的實(shí)施和“安裝”計(jì)劃。e) 系統(tǒng)實(shí)施或安裝階段 ：把系統(tǒng)“安裝”好，制定出具體的運(yùn)行計(jì)劃。f) 運(yùn)行階段： 系統(tǒng)投入運(yùn)行，為預(yù)期用途服務(wù)。g) 更新階段 ：改進(jìn)或取消舊系統(tǒng)，建立新系統(tǒng)。3、 邏輯維：是指系統(tǒng)工程每個階段工作所應(yīng)遵從的邏輯順序和工作步驟：分為7 步a)擺明問題b)系統(tǒng)設(shè)計(jì)c)系統(tǒng)綜合d)模型化e)最優(yōu)化f)決策g)實(shí)施計(jì)劃4

9、、 知識維或?qū)I(yè)維： 是指容表征從事系統(tǒng)工程所需要的知識（運(yùn)籌學(xué)、 控制論、管理科學(xué)），也可以反映系統(tǒng)工程的專門應(yīng)用領(lǐng)域（企業(yè)管理系統(tǒng)工程、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)工程、工程系統(tǒng)工程）。5、 切克蘭德法論 ：完全按照解決工程技術(shù)問題的思路來解決社會問題或軟科學(xué)問題，會碰到很過問題， 提出的軟系統(tǒng)工程的法論的主要容和過程包括，認(rèn)識、根底、概念、 比較、選擇、設(shè)與實(shí)、評與反a)認(rèn)識問題b)根底定義c)建立概念模型d)比較及探尋e)選擇f)設(shè)計(jì)與實(shí)施g)評估與反饋z. .6、 霍爾三維和切克蘭德的法論的比較a) 共同點(diǎn)：法論均為 系統(tǒng)工程的法論 ，均以 問題為起點(diǎn)，具有 相應(yīng)的邏輯 過程。b) 不同點(diǎn)：i. 霍

10、爾法論主要以 工程系統(tǒng) 為研究對象，切克蘭德法論更適合于 社會經(jīng)濟(jì)和經(jīng)營管理 等“軟”系統(tǒng)問題的研究。ii. 霍爾法論的核心容是 優(yōu)化分析 ，切克蘭德法核心容是 比較學(xué)習(xí)iii. 霍爾法論更多關(guān)注 定量分析 法，切克蘭德法比較強(qiáng)調(diào) 定性或定性與定量有機(jī)結(jié)合的基本法。第二節(jié)系統(tǒng)分析原理1、 系統(tǒng)分析的定義及容：運(yùn)用建模及預(yù)測、優(yōu)化、仿真、評價等技術(shù)對系統(tǒng)的各有關(guān)面進(jìn)行定性與定量 相結(jié)合的分析，為選擇最優(yōu)或滿意 的系統(tǒng)案提供決策依據(jù)的分析研究過程。2、 系統(tǒng)分析的6 個基本要素： 問題、目的及目標(biāo)、案、模型、評價、決策者a)問題b)目的及目標(biāo)c)案d)模型e)評價f)決策者3、 應(yīng)用系統(tǒng)分析的原則

11、：分析系統(tǒng)適應(yīng)實(shí)際問題的需要：堅(jiān)持問題導(dǎo)向、著眼整體、權(quán)衡優(yōu)化、案集成等原則。a) 堅(jiān)持問題導(dǎo)向 ：系統(tǒng)分析是一種處理問題的法， 有很強(qiáng)的針對性， 其目的在于尋求解決特定問題的最優(yōu)或滿意案。b) 以整體為目標(biāo) ：系統(tǒng)分析是把問題作為一個整體來處理， 全面考慮各主要因素及其相互影響，強(qiáng)調(diào)以最少的綜合投入和最良好的總體效果來完成預(yù)定任務(wù)。c) 多案模型分析和優(yōu)化 ：根據(jù)實(shí)際問題的需要和系統(tǒng)目標(biāo)的要求收集各種信息， 尋找多個案，并對其進(jìn)行模型化及優(yōu)化或仿真計(jì)算，盡可能求得定量化的分析結(jié)果。d) 定量分析與定性分析相結(jié)合 ：系統(tǒng)分析采用定量分析與定性分析相結(jié)合的基本法，e) 多次反復(fù)進(jìn)行： 對復(fù)雜系統(tǒng)

12、問題的分析， 往往不是一次可以圓滿完成的， 是通過反復(fù)與決策者對話， 適時、不斷地修正分析的過程及其結(jié)果， 這是系統(tǒng)分析成功的重要保障。4、 提問法 ：是針對需要研究的對象，列出有關(guān)的問題，形成檢核表，然后一個個來核對討論，從而發(fā)掘出解決問題的重大設(shè)想的創(chuàng)造行技術(shù)。a) 5W1H ： Why 、 What 、 When 、 Where 、 Who 、 How 、b) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)用檢核表法。5、 頭腦風(fēng)暴 ：是針對一定問題，召集有關(guān)人員參加的小型會議，在融洽輕松的會議氣氛中，與會者敞開思想，各抒己見，自由聯(lián)想，暢所欲言，互相啟發(fā)，互相激勵，是創(chuàng)造性設(shè)想起連送反應(yīng)，從而獲得眾多解決問題的法。a)頭腦

13、風(fēng)暴有兩個基本的原則：一是推遲判斷、二是數(shù)量提供質(zhì)量6、 德爾菲法 ：是為消除成員間的互相影響，運(yùn)用匿名的式反復(fù)多次征詢專家的意見和進(jìn)行背靠背的交流，以充分發(fā)揮專家的智慧、知識和經(jīng)驗(yàn)、最后匯總得出一個能比較反映群體意志的預(yù)測結(jié)果。其特點(diǎn)是：專家匿名表示意見、多次反饋和統(tǒng)計(jì)匯總的特點(diǎn)。z. .7、 德爾菲法的一般程序：a) 確定調(diào)查目的、擬定調(diào)查提綱b) 選擇一批經(jīng)驗(yàn)豐富而有熟悉該專題的專家（10-20 人）c) 以通信的式選定各個專家發(fā)出調(diào)查表，征詢意見。d) 經(jīng)過一輪德爾菲活動后， 匯總反饋， 在進(jìn)行匯總分析， 然后轉(zhuǎn)入下一輪活動， 多次反復(fù)意見比較集中后得出結(jié)果。8、 群體決策支持系統(tǒng)：能

14、讓分散在不同地的決策只在同一時間通過遠(yuǎn)程電視會議系統(tǒng)，面對面地在一起討論某些重大的決策。這種決策模式得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)被稱為群件的工具。群件是幫助群組協(xié)同工作的軟件， 他幫助人們以三中不同的式， 即任務(wù)共享、 環(huán)境共享、以及時間與地點(diǎn)共享來進(jìn)行決策。9、 幫助進(jìn)行群體決策的技術(shù)較多，其中幫助工作小組實(shí)現(xiàn)時間與地點(diǎn)共享的技術(shù)主要表現(xiàn)在a) 會議技術(shù) ：會議和電視會議可以幫助克服空間問題， 但是必須在同一時間參加交流。b) 布告欄技術(shù) ：能夠解決時間和距離兩個面的問題， 但是信息是被動， 需要用戶積極參與，主動獲取信息。c) 存儲與轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù) ：能夠解決時間和空間的分離問題， 這種系統(tǒng)具有動性， 系統(tǒng)能

15、夠主動發(fā)出各種提示，提醒用戶采取行動，控制處理流程。10 、 情景分析法： 是在專家 集體推測的基礎(chǔ)上， 對可能的未來情景的描述 。情景分析的步驟包括a) 建立信息庫b) 確定主題目標(biāo)c) 分析并構(gòu)造影響區(qū)域d) 確定描述影響區(qū)域的關(guān)鍵變量e) 探尋各種可能的未來發(fā)展趨勢f) 選擇并解釋環(huán)境情景g) 引入“突發(fā)事件” ，檢驗(yàn)其對未來情景的影響h) 詳細(xì)闡明主題情景。11 、系統(tǒng)創(chuàng)新思維輔助工具：是由英國托尼.巴贊在 20 世紀(jì) 60 年代初期所創(chuàng)，它是一種將 放射性思維具體化的法。第三章 系統(tǒng)模型與模型化第一節(jié)系統(tǒng)及模型化的定義1、 模型應(yīng)反映出系統(tǒng)的主要組成部分，各部分之間的相互作用，以及在

16、運(yùn)用條件下的因果作用及相互關(guān)系。模型是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的理想化抽象或簡潔表示。2、 模型的三個特征：a) 它是實(shí)現(xiàn)世界部分的抽象或模仿，b) 它是由那些與分析的問題有關(guān)的因素構(gòu)成的，c) 它表明了有關(guān)因素間的相互關(guān)系。3、 模型化是描述系統(tǒng)的構(gòu)成和行為，對實(shí)體系統(tǒng)的各種因素進(jìn)行適當(dāng)篩選，用一定式表達(dá)系統(tǒng)實(shí)體的法，簡言之是構(gòu)成模型的過程。4、 模型化的本質(zhì)、作用及地位z. .a)本質(zhì)：利用模型與原型之間某面的相似關(guān)系， 在研究過程中可以用模型來代替原型，通過對模型的研究得到關(guān)于原型的一些信息。b) 作用：模型本身是人們對客體系統(tǒng)一定程度研究結(jié)果的表達(dá)c)模型提供了脫離具體容的邏輯演繹和計(jì)算的基礎(chǔ)，這會導(dǎo)

17、致對科學(xué)規(guī)律、理論、 原理的發(fā)現(xiàn)。d)利用模型可以進(jìn)行“思想”試驗(yàn)5、 地位：模型的本質(zhì)決定了它的作用的局限性，不能代替對客觀系統(tǒng)容的研究。6、 模型的分類：a)概念模型 ：是通過人們的經(jīng)驗(yàn)、知識和知覺形成的b)符號模型 ：用符號來代表系統(tǒng)的各種因素和他們之間相互關(guān)系。通常采用圖示或數(shù)學(xué)形式，一般分為結(jié)構(gòu)模型和數(shù)學(xué)模型。c) 仿真模型： 用計(jì)算機(jī)對系統(tǒng)進(jìn)行仿真時所使用的模型d) 形象模型 ：是把現(xiàn)實(shí)的東西的尺寸進(jìn)行改變后表示。模型有物理模型和圖像模型。7、 構(gòu)造模型的一般原則：a) 建立框圖b) 考慮信息相關(guān)性c) 考慮準(zhǔn)確性d) 考慮結(jié)集性8、 建模的基本步驟a) 明確建模的目的和要求，以便

18、使模型滿足實(shí)際要求，不致產(chǎn)生太大偏差b) 對系統(tǒng)進(jìn)行一般語言描述c) 弄清系統(tǒng)中主要因素及其相互關(guān)系，以便使模型準(zhǔn)確地表示現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。d) 確定模型的結(jié)構(gòu)e) 估計(jì)模型的參數(shù)f) 實(shí)驗(yàn)研究g) 必要修改9、 模型化的基本法：a) 分析法： 分析解剖問題 ，深入研究客體系統(tǒng)部的細(xì)節(jié)，利用邏輯演繹法，從公里、定律導(dǎo)出系統(tǒng)模型。b)實(shí)驗(yàn)法：通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察和分析， 利用 邏輯歸納法導(dǎo)出系統(tǒng)的模型。c) 綜合法：即重視 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)又承認(rèn)理論價值， 將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論推導(dǎo)統(tǒng)一于建模之中。d) 老手法（經(jīng)驗(yàn)法） ：通過專家之間啟發(fā)式的討論，逐步完善對系統(tǒng)的認(rèn)識，構(gòu)造出模型來。e) 辯證法 :系統(tǒng)是一個 對立

19、統(tǒng)一體 ，是由 矛盾的兩個面 構(gòu)成的，矛盾雙相互轉(zhuǎn)化與統(tǒng)一乃是真實(shí)情景。10 、模型的簡化：a) 減少變量，減去次要變量b) 改變變量性質(zhì)c) 合并變量d) 改變函數(shù)關(guān)系e) 改變約束條件。第二節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化技術(shù)z. .1、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化基礎(chǔ)：結(jié)構(gòu)分析的概念和意義a) 任系統(tǒng)都是由兩個以上有機(jī)聯(lián)系， 相互作用的要素組成的， 是具有特定功能與結(jié)構(gòu)的整體，結(jié)構(gòu)即組成系統(tǒng)諸要素之間相互關(guān)聯(lián)的式。b)結(jié)構(gòu)模型是定性表示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要素以及它們之間存在著的本質(zhì)上相互依賴、相互制約和關(guān)聯(lián)情況的模型。c)結(jié)構(gòu)分析是一個實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化并加以解釋的過程.2、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本表達(dá)式：a) 可以采用 集合、有向

20、圖和矩陣 等三種相互對應(yīng)的式來表達(dá)。b)二元關(guān)系： 是根據(jù)系統(tǒng)的性質(zhì)和研究的目的所約定的一種需要討論的，存在于系統(tǒng)中的兩個要素之間的關(guān)系，通常有影響關(guān)系、 因果關(guān)系、 包含關(guān)系、隸屬關(guān)系以及各種可能比較的關(guān)系。二元關(guān)系有傳遞性3、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有向圖表達(dá)c) 有向圖是由 點(diǎn)和連接各點(diǎn)的有向弧組成的 ，可以用來表達(dá)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，具有法是：用節(jié)點(diǎn)表示系統(tǒng)的各構(gòu)成要素，有向弧表示要素之間的二元關(guān)系。4、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的矩陣表達(dá)a) 鄰接矩陣b) 可達(dá)矩陣c) 其他矩陣i. 縮減矩陣ii. 骨架矩陣5、 常用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化技術(shù)：常用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化技術(shù)有：關(guān)聯(lián)樹法、解釋結(jié)構(gòu)模型化技術(shù)、系統(tǒng)動力學(xué)結(jié)構(gòu)模型化技術(shù)

21、，其中 解釋結(jié)構(gòu)模型化技術(shù)是最基本和最具特色的結(jié)構(gòu)模型化技術(shù) 。第三節(jié)主成分分析及聚類分析1、 主要成分也稱主要分量分析或矩陣數(shù)據(jù)分析，它通過變量變換的法把相關(guān)的變量為若干不相關(guān)的綜合指標(biāo)變量。2、 聚類分析： 按照事物屬性的在聯(lián)系規(guī)律和一定的要求，對事物進(jìn)行分類研究的法。3、 聚類分析的過程包括a) 首先應(yīng)對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理b) 對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化變換c) 計(jì)算樣本之間的距離式d) 按照距離由小到大逐步歸類第四節(jié)狀態(tài)空間模型1、系統(tǒng)的狀態(tài)和狀態(tài)變量a) 狀態(tài)是指為完全描述 t>=t0 時系統(tǒng)行為所需變量的最小集合，該集合構(gòu)成狀態(tài)空間。完全描述的條件： 1 已知系統(tǒng) t>=t0

22、時的輸入， 2 已知 t0 時刻集合中所有變量的值（初始條件） 。第五節(jié)系統(tǒng)工程模型技術(shù)的新進(jìn)展1、 模糊邏輯：z. .a) 模糊邏輯二值邏輯， 可以具有無窮多個中間狀態(tài)， 是處理不精確性和不確定性的有效工具，b) 模糊技術(shù)以模糊邏輯為基礎(chǔ)， 從人類思維中的模糊性出發(fā)， 對于模糊信息進(jìn)行量化，其中重要的一步是利用專家的知識和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來定義相應(yīng)模糊集的隸屬函數(shù)，c) 隸屬函數(shù)是最基本的研究對象，它的全確定主要是靠專家的知識和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。d) 模糊集反映了人腦的四位特征， 而使得模糊理論在多以人為主要對象的領(lǐng)域得到成功的應(yīng)用。e) 模糊控制是基于模糊集的一種軟控制，相應(yīng)的控制算法則是人腦思維的量化模

23、擬，所以模糊集及模糊控制理論是智能信息處理，軟計(jì)算技術(shù)的基礎(chǔ)。2、 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) ：是模仿人腦生理特性的新型智能信息處理系統(tǒng)，它以模擬生物神經(jīng)元為基礎(chǔ)，是系統(tǒng)具有自適應(yīng)性、自組織性、容錯性等，通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)的學(xué)習(xí)算法來改善系統(tǒng)的各種性能，即使一個給定的網(wǎng)絡(luò)也具有很強(qiáng)的映射能力，所以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是進(jìn)行曲線擬合、近似實(shí)現(xiàn)各種非線性復(fù)雜系統(tǒng)的有效工具。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開創(chuàng)了用已知的非線性系統(tǒng)去近似實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用中的復(fù)雜系統(tǒng)，甚至是黑箱的典型例，由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從另一個面反映了人腦的特性，所以它也是構(gòu)成軟計(jì)算的基礎(chǔ)。3、 禁忌搜索算法（ TS）：是模擬智能過程而提出的一 種具有記憶功能的全局逐

24、步優(yōu)化算法，TS的核心在于對搜索過程使用短期記憶和中長期記憶，以令搜索具有廣泛性和集中性，其基本思想是搜索可行的解空間，在當(dāng)前解的鄰域中找到另一個更好的解。TS算法可以地使用禁止表記錄搜索過程，從而搜索既能找到局部最優(yōu)解，同時又能越過局部極值得到更優(yōu)的解。4、 模擬退火算法 （ SA）：是基于蒙特卡洛迭代求解的一種全局概率型搜索算法，SA 是一種全局優(yōu)化法，通過人為地引入噪聲，使得算法陷入局部最優(yōu)的陷阱時，能制造從該陷阱中逃脫的條件，從而逐步減小噪聲，以使得算法能停留在全局最優(yōu)點(diǎn)。5、 遺傳算法（ GA ）：是研究自然遺傳現(xiàn)象與人工系統(tǒng)的自適應(yīng)行為時，借鑒優(yōu)勝劣汰的生物進(jìn)化與遺傳思想而提出的一

25、種全局性并行。是一個群體優(yōu)化過程，為了得到目標(biāo)函數(shù)的最?。ù螅┲?，我們不是從一個初始值出發(fā)，而是從一組初始值出發(fā)進(jìn)行優(yōu)化，這一組初始值好比一個生物群體，優(yōu)化過程就是一個群體繁衍，競爭和遺傳變異的過程。6、 螞路算法（ AS）：是一種源于大自然中生物世界的新的放生類算法，作為通用型隨機(jī)優(yōu)化法，他吸收了昆蟲國螞蟻的行為特性，通過其在的搜索機(jī)制，在一系列困難的組合優(yōu)化問題求解中取得了成效。 生物世界中的螞蟻有能力在沒有任可見提示下找出從其窩巢至實(shí)物源的最短路徑，并能隨環(huán)境的變化而變化，適應(yīng)性的搜索新的路徑，產(chǎn)生新的選擇。作為昆蟲的螞蟻在尋找食物源時，能再其走過的路徑上釋放一種螞蟻特有的分泌物（信息激

26、素）。7、 螞蟻算法顯著特征:a) 能察覺小圍區(qū)域的狀況并判斷出是否有實(shí)物或其他同類的信息素軌跡，b) 能釋放自己的信息素，c) 所遺留的信息素?cái)?shù)量會隨時間而逐步減少。第四章 系統(tǒng)仿真及系統(tǒng)動力學(xué)法第一節(jié)系統(tǒng)仿真概述1、 系統(tǒng)仿真：是根據(jù)系統(tǒng)分析的目的，在分析系統(tǒng)各要素性質(zhì)及其相互關(guān)系的基礎(chǔ)上，建z. .立能描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或行為過程，且具有一定邏輯關(guān)系或數(shù)學(xué)程的仿真模型，據(jù)此進(jìn)行試驗(yàn)或定量分析，以獲得正確決策所需的各種信息。2、 系統(tǒng)仿真的實(shí)質(zhì)：a) 它是一種對系統(tǒng)問題求數(shù)值解的計(jì)算技術(shù)，b) 仿真是一種認(rèn)為的實(shí)驗(yàn)手段c) 仿真可以比較真實(shí)地描述系統(tǒng)的運(yùn)行，演變及其發(fā)展過程。3、 系統(tǒng)仿真的作用

27、：a) 系統(tǒng)的過程也是實(shí)驗(yàn)的過程，而且還是系統(tǒng)地收集和積累信息的過程。b) 對于一些難以建立物理模型和數(shù)學(xué)模型的對象系統(tǒng)， 以通過仿真模型來順利解決預(yù)測，分析和評價等系統(tǒng)問題。c) 通過系統(tǒng)仿真，可以把一個復(fù)雜系統(tǒng)降價成若干字系統(tǒng)，以便分析d) 通過系統(tǒng)仿真， 不僅能啟發(fā)新的思想或產(chǎn)生新的策略， 還能暴露出原系統(tǒng)中隱藏的一些問題，以便及時解決。4、 系統(tǒng)仿真的法：分為兩大類：連續(xù)系統(tǒng)仿真法和離散系統(tǒng)仿真法a) 連續(xù)系統(tǒng)仿真法：是指系統(tǒng)中的狀態(tài)變量隨時間連續(xù)地變化的系統(tǒng)。b) 離散系統(tǒng)是指離散事件動態(tài)系統(tǒng)的簡稱， 是指系統(tǒng)狀態(tài)變量只在一些離散的時間點(diǎn)上發(fā)生變化的系統(tǒng)5、 系統(tǒng)動力學(xué)是一種對社會經(jīng)

28、濟(jì)問題進(jìn)行系統(tǒng)分析的法論和定性與定量相結(jié)合的分析法，目的在于 綜合控制論，信息論和決策論 的成果，以計(jì)算機(jī)為工具，分析研究信息反饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和行為。6、 系統(tǒng)動力學(xué)研究對象：主要是社會（經(jīng)濟(jì)）系統(tǒng)7、 系統(tǒng)動力學(xué)的工作程序：a)認(rèn)識問題b)界定系統(tǒng)c)要素及其因果關(guān)系分析d)建立結(jié)構(gòu)模型e)建立量化分析模型f)仿真分析g)比較與評價h)政策分析第二節(jié)系統(tǒng)動力學(xué)結(jié)構(gòu)模型化原理z. .1、 SD 的基本原理a) SD 的四個基本要素： 狀態(tài)或水準(zhǔn)、信息、決策或速率、行動或?qū)嵨锪鱞) SD 的兩個基本變量， 水準(zhǔn)變量、速率變量c) SD 的一個基本思想， 反饋控制2、 因果關(guān)系圖和流程圖a) 因果箭

29、： 連接因果要素的有向線段b) 因果鏈 ：因果關(guān)系具有傳遞性c) 因果（反饋） 回路：原因和因果的相互作用形成因果回路。因果反饋環(huán)是社會系統(tǒng)中各要素的因果關(guān)系本身所固有的， 正反饋回起到 自我強(qiáng)化 的作用， 負(fù)反饋回路具有“ 部穩(wěn)定器 ”的作用。d) 多重因果 （反饋） 回路 ：社會系統(tǒng)的動態(tài)行為是有系統(tǒng)本身存在著的多正反饋和負(fù)反饋回路決定，從而形成多重反饋回路。3、 流（程）圖的各要素構(gòu)成：a) 流：是系統(tǒng)中的活動和行為，通常指區(qū)分出實(shí)體流和信息流b) 水準(zhǔn)：它是系統(tǒng)中子系統(tǒng)的狀態(tài)，是實(shí)物流的積累，c) 速率：他表示系統(tǒng)中流的活動狀態(tài)，是流的時間變化d) 參數(shù)量：它是系統(tǒng)中各種常數(shù)e) 輔助

30、變量：f) 源：g) 信息：h) 滯后或延遲4、 SD 結(jié)構(gòu)模型的建模步驟（一般過程）a) 明確系統(tǒng)邊界，即確定對象系統(tǒng)的圍b) 闡明形成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的反饋回路c) 確定反饋回路中的水準(zhǔn)變量和速率變量。d)闡明速率變量的子結(jié)構(gòu)或完善，形成各個決策函數(shù)，建立起SD 結(jié)構(gòu)模型 。第五章 系統(tǒng)評價法第一節(jié)系統(tǒng)評價原理1、 系統(tǒng)評價就是全面評定系統(tǒng)的價值：系統(tǒng)評價的問題是由以下組成z. .a) 評價對象（ What ）b) 評價主體（ Who ）c) 評價目的（ Why ）d) 評價時期（ When ）e) 評價地點(diǎn)（ Where ）f) 評價法（ How ）2、 評價對象是 指接受評價的事物、行為或?qū)ο?/p>

31、系統(tǒng)。3、 評價主體是評定對象系統(tǒng)價值大小的個人或集體。評價主體根據(jù)個人的性格特點(diǎn)以及當(dāng)時的環(huán)境，評價對象的性質(zhì)以及對未來的展望等因素，對于某種利益和損失有自己獨(dú)到的感覺和反應(yīng)，這種感覺和反應(yīng)就是效用。4、 效用值與效益值間的對應(yīng)關(guān)系可用效用曲線來刻畫，效用曲線因人而異。5、 評價目的即系統(tǒng)評價所要解決的問題和所能發(fā)揮的作用。6、 評價時期即系統(tǒng)評價在系統(tǒng)開發(fā)全過程中所處的階段a) 期初評價b) 期中評價c) 期末評價d) 跟蹤評價7、 評價地點(diǎn)：a) 評價對象所涉及的及其占有的空間或評價的圍。b) 評價主體觀察問題的角度和高度或評價的立場。第二節(jié)關(guān)聯(lián)矩陣法1、 關(guān)聯(lián)矩陣法 是常用的系統(tǒng)綜合評

32、價法，它是用 矩陣的形式 來表示各 替代 案有關(guān) 評價指標(biāo)及其 重要度與案關(guān)于具體指標(biāo)的價值評定量之間的關(guān)系。2、 應(yīng)用關(guān)聯(lián)矩陣評價法的關(guān)鍵：a) 在于確定個評價指標(biāo)的相對重要度，b) 根據(jù)評價主體給定的評價指標(biāo)的評價尺度c) 確定案關(guān)于評價指標(biāo)的價值評定量d) 計(jì)算平均和3、 逐對比較法 ：是確定評價指標(biāo)權(quán)重的簡便法之一，基本的做法是：z. .a) 對各替代案的評價指標(biāo)進(jìn)行 逐對比較 ，對相對重要的指標(biāo) 給予較高得分 ，據(jù)此可得到各評價項(xiàng)目的 權(quán)重 W ，再根據(jù)評價主體給定的評價尺度，對各替代案在不同評價指標(biāo)下一一進(jìn)行評價，得到相應(yīng)的評價值 ，進(jìn)而求 加權(quán)和 得到綜合評價值V 。4、 A.

33、古林法：它是確定指標(biāo)權(quán)重和案價值平定量的基本法?；静襟E法a)確定評價指標(biāo)的重要度Rjb)指標(biāo)重要度的基準(zhǔn)化處理，設(shè)基準(zhǔn)化處理結(jié)果Kjc) Kj 的歸一化處理d) 算出各評價項(xiàng)目的權(quán)重后，可按同樣的計(jì)算法對各替代案逐項(xiàng)進(jìn)行評價e) 計(jì)算所有替代案的綜合評定結(jié)果第三節(jié)層次分析法1、 層次分析基本思想和實(shí)施步驟a) AHP 法把復(fù)雜的問題分解成各個組成因素，又將這些因素按支配關(guān)系分組形成遞階層次結(jié)構(gòu)，b) 通過兩兩比較的式確定層次中諸因素的相對重要性，c) 然后綜合有關(guān)人員的判斷，確定備選案相對重要性的總排序d) 整個過程體現(xiàn)了人們分解判斷的思維特征。2、 AHP 法進(jìn)行評價或決策時，大體分為4

34、個步驟a) 分析評價系統(tǒng)中各基本要素之間的關(guān)系，建立系統(tǒng)的遞階層結(jié)構(gòu)b)對同一層次的各元素關(guān)于上一層次中某一準(zhǔn)則的重要性進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)c)由判斷矩陣計(jì)算被比較要素對于該準(zhǔn)則的相對權(quán)重d)計(jì)算各層要素對系統(tǒng)目的的合成（總）權(quán)重，并對個備選案排序。3、 AHP 的一般法a) 三個層次：最高層、中間層、最低層b) 三種結(jié)構(gòu)形式：完全相關(guān)結(jié)構(gòu)、完全獨(dú)立結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)c) 兩種建立遞階層次結(jié)構(gòu)的法：分解法（目的分目標(biāo) > 指標(biāo)）、解釋結(jié)構(gòu)模型化法（ ISM）：評價系統(tǒng)要素的層次化4、 構(gòu)造矩陣兩兩比較判斷矩陣a)判斷矩陣的性質(zhì)0<aij<=9,ai

35、j=1,aij=1/aij,A為正互反矩陣z. .b) 兩兩比較判斷的次數(shù)c) 定量指標(biāo)的處理d) 一致性檢驗(yàn)法第四節(jié)模糊綜合評判法：步驟及有關(guān)概念1、 確定因素集F 合評定集E2、 統(tǒng)計(jì)確定單因素評價隸屬度向量，并形成隸屬度矩陣Ra) 隸屬度是指多個評價主體對某個評價對象某個因素面做出某個評定的可能性大小3、 確定權(quán)重向量Wf4、 按某種運(yùn)算法則，計(jì)算綜合評定向量第六章 決策分析法第一節(jié)管理技術(shù)概述1、 決策管理的重要職能，它是對決策者系統(tǒng)案所作決定的過程和結(jié)果，是決策者的行為和職責(zé)。管理決策分析就是幫助決策澤在多變的環(huán)境條件下進(jìn)行正確決策而提供的一套推理法，邏輯步驟和具體技術(shù)以及利用這些法

36、和技術(shù)規(guī)選擇滿意的行動案的過程。2、 決策分析的過程大致可以歸納以下四個活動階段a) 問題分析、診斷 及信息活動b) 對目標(biāo)、準(zhǔn)則及案 的設(shè)計(jì)活動c) 對非劣備選案進(jìn)行 綜合分析、比較、評價的抉擇或選擇活動z. .d)將決策結(jié)果付諸實(shí)施并進(jìn)行有效評估、反饋、跟蹤、學(xué)習(xí)的執(zhí)行或?qū)嵤┗顒?、 幾類基本決策問題的分析a) 確定型決策，條件如下i. 存在決策者希望達(dá)到的 明確目標(biāo)ii. 存在確定的自然 狀態(tài)iii. 存在可供選擇的兩個以上的 行動案，iv. 不同行動案在確定狀態(tài)下的 收益值 可以計(jì)算出來。b) 風(fēng)險型決策，條件：i. 存在決策者系統(tǒng)達(dá)到的 明確目標(biāo)ii. 存在兩個以上不以決策者主觀意志

37、為轉(zhuǎn)移的自然狀態(tài)， 預(yù)先估算出自然狀態(tài)的概率值iii. 存在兩個以上可供決策者選擇的行動案，iv. 不同行動案在確定狀態(tài)下的收益值可以計(jì)算出來。v. 法：期望值、決策樹法c) 不確定型決策、條件：i. 存在決策者希望達(dá)到明確目的ii. 自然狀態(tài)不確定，且期出現(xiàn)的概率不可知，iii. 存在每兩個以上可供決策者選擇的行動案、iv. 不同的行動案在確定狀態(tài)下的損益值可以計(jì)算出來v. 法： 樂觀法、悲觀法、等概率法、后悔值法d) 對抗型決策i. 采用 對策論及其沖突分析 等法來分析解決。e) 多目標(biāo)決策：常用的法是：i. 化多目標(biāo)為單目標(biāo)的法、重排次序法、目標(biāo)規(guī)劃法及層次分析法。第二節(jié)風(fēng)險型決策分析1、 風(fēng)險型決策分析的基本法a) 期望值法： 是指概率論中隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望， 把所采用的行動案看成是離