系統(tǒng)工程課程教學(xué)大綱

系統(tǒng)工程教學(xué)大綱課程概述：“系統(tǒng)工程”是工業(yè)工程、管理科學(xué)本科專(zhuān)業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程之一提供了系統(tǒng)的思想、觀點(diǎn)、方法論和相應(yīng)的方法。本課程的主要內(nèi)容為：系統(tǒng)和系統(tǒng)工程的基本概念；系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)；系統(tǒng)工程方法論；系統(tǒng)模型；系統(tǒng)仿真；系統(tǒng)評(píng)價(jià)；系統(tǒng)決策等。教學(xué)目的：系統(tǒng)工程是一門(mén)跨學(xué)科的工程技術(shù)，為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供了新思路和新方法。本課程設(shè)置的目的是在較為系統(tǒng)地介紹系統(tǒng)工程的基本理論、方法的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)觀念，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)際系統(tǒng)建模、分析和綜合的能力。使學(xué)生具備正確靈活應(yīng)用系統(tǒng)觀和系統(tǒng)工程方法分析處理問(wèn)題，并為決策提供科學(xué)依據(jù)的參謀能力。教學(xué)任務(wù)：傳授系統(tǒng)理論、系統(tǒng)工程方法論、系統(tǒng)工程方法等知識(shí)；進(jìn)行系統(tǒng)理論應(yīng)用和系統(tǒng)工程的建模、仿真、決策分析等方法訓(xùn)練；引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科研究與應(yīng)用動(dòng)態(tài)，了解學(xué)科前沿；培養(yǎng)學(xué)生綜合、靈活、創(chuàng)新性地應(yīng)用本學(xué)科知識(shí)實(shí)際問(wèn)題的能力。教學(xué)要求：1.使學(xué)生掌握系統(tǒng)工程的基本概念和基本思想2.重點(diǎn)掌握系統(tǒng)分析的基本原理，正確理解管理系統(tǒng)工程方法論；3.掌握系統(tǒng)工程常用模型和技術(shù)的功能、原理、使用條件及初步應(yīng)用；4.初步了解各類(lèi)定量系統(tǒng)工程技術(shù)的基本原理、作用和相互關(guān)系，并了解它們?cè)谙到y(tǒng)工程的整個(gè)工作過(guò)程中的用途5.掌握系統(tǒng)評(píng)價(jià)與決策的原理和典型方法；6.具有初步運(yùn)用系統(tǒng)工程思想和方法分析本學(xué)科（專(zhuān)業(yè)）領(lǐng)域某些實(shí)際問(wèn)題的能力。教學(xué)內(nèi)容：第一章系統(tǒng)工程概述（5學(xué)時(shí)）為本課程的導(dǎo)論部分，主要介紹系統(tǒng)思想的發(fā)展、系統(tǒng)工程的產(chǎn)生及發(fā)展、系統(tǒng)工程的研究對(duì)象——系統(tǒng)的特性、系統(tǒng)工程的定義及其基本觀點(diǎn)等內(nèi)容。通過(guò)本章的教學(xué)，使學(xué)生掌握系統(tǒng)與系統(tǒng)工程的概念以及它們的特點(diǎn)，了解系統(tǒng)的分類(lèi)、系統(tǒng)工程的發(fā)展過(guò)程與趨勢(shì)、了解系統(tǒng)科學(xué)體系。一、系統(tǒng)工程的產(chǎn)生、發(fā)展及應(yīng)用1.系統(tǒng)思想的產(chǎn)生與發(fā)展。2.系統(tǒng)理論的形成與發(fā)展。3.系統(tǒng)工程的發(fā)展概況。4.系統(tǒng)工程在中國(guó)的發(fā)展及應(yīng)用。二、系統(tǒng)工程的研究對(duì)象1.系統(tǒng)的概念及特點(diǎn)。2.系統(tǒng)的類(lèi)型。3.管理系統(tǒng)問(wèn)題舉例。三、系統(tǒng)工程的概念與特點(diǎn)1.系統(tǒng)工程的概念。2.系統(tǒng)工程是一門(mén)交叉學(xué)科。3.系統(tǒng)工程方法的特點(diǎn)。四、系統(tǒng)工程的應(yīng)用領(lǐng)域1.社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃2.現(xiàn)代企業(yè)管理第二章系統(tǒng)工程方法論（5學(xué)時(shí)）方法論是整個(gè)系統(tǒng)工程課程的核心，本部分重點(diǎn)講述兩種針對(duì)不同系統(tǒng)的重要方法論：霍爾三維結(jié)構(gòu)和切克蘭德模型，在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)工程方法論新探索進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。通過(guò)本章的教學(xué)，使學(xué)生了解系統(tǒng)工程方法論的基本概念，掌握霍爾系統(tǒng)工程方法論，切克蘭德系統(tǒng)方法論；掌握系統(tǒng)分析的基本原理。系統(tǒng)工程方法論事系統(tǒng)工程思考問(wèn)題和處理問(wèn)題的一般方法與總體框架一、系統(tǒng)工程基本工作過(guò)程1.霍爾三維結(jié)構(gòu)。2.切克蘭德方法論。3.兩種方法論的比較。二、系統(tǒng)分析原理1.系統(tǒng)分析的概念及其要素。2.系統(tǒng)分析的程序。3.應(yīng)用系統(tǒng)分析的原則。三、創(chuàng)新思維與方案創(chuàng)造技術(shù)1.創(chuàng)新方案的價(jià)值。2.創(chuàng)新方案的產(chǎn)生技術(shù)。3.系統(tǒng)創(chuàng)新思維輔助工具。四、系統(tǒng)工程方法論案例第三章系統(tǒng)模型與模型化—解釋結(jié)構(gòu)模型（3學(xué)時(shí)）在系統(tǒng)初步分析的基礎(chǔ)上，將對(duì)象系統(tǒng)抽象為模型，進(jìn)而進(jìn)行優(yōu)化或仿真，這是系統(tǒng)工程的特色。這一部分主要介紹系統(tǒng)模型的概念和類(lèi)型、建立系統(tǒng)模型的意義以及系統(tǒng)建模的方法和一般過(guò)程。通過(guò)本章的教學(xué)，掌握系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析的作用及描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的幾種表達(dá)方式，使學(xué)生了解系統(tǒng)建模的目的和各種模型及其特點(diǎn)，弄清楚解釋結(jié)構(gòu)模型的基本思想及步驟。一、系統(tǒng)模型與模型化概述1.模型與模型化的定義。2.模型化的本質(zhì)、作用及地位。3.模型的分類(lèi)。4.構(gòu)造模型的一般原則。5.建模的基本步驟。6.模型化基本方法。7.模型的簡(jiǎn)化。二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化技術(shù)1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化基礎(chǔ)。2.建立遞階結(jié)構(gòu)模型的規(guī)范方法。3.建立遞階結(jié)構(gòu)模型的實(shí)用方法。三、主成份分析及聚類(lèi)分析1.主成份分析。2.聚類(lèi)分析。第四章?tīng)顟B(tài)空間方程(2學(xué)時(shí))了解狀態(tài)空間方程的基本含義，學(xué)會(huì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，建立所需的數(shù)學(xué)模型。能綜合應(yīng)用基本知識(shí)和方法對(duì)典型的系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析一、狀態(tài)空間模型1.系統(tǒng)的狀態(tài)和狀態(tài)變量。2.微分方程與連續(xù)變量狀態(tài)的狀態(tài)空間表達(dá)式。3.差分方程與離散變量的狀態(tài)空間表達(dá)式。4.矩陣的特征值、特征向量、矩陣變換。5.離散狀態(tài)方程的求解。6.狀態(tài)方程的應(yīng)用之一——宏觀經(jīng)濟(jì)模型。7.狀態(tài)方程的應(yīng)用之二——人口模型。8.狀態(tài)方程的應(yīng)用之三——預(yù)測(cè)產(chǎn)品銷(xiāo)售量。二、系統(tǒng)工程模型技術(shù)的新進(jìn)展1.軟計(jì)算2.算法第五章系統(tǒng)仿真及系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（5學(xué)時(shí)）主要介紹系統(tǒng)仿真的基本概念和技術(shù)。具體內(nèi)容包括：系統(tǒng)仿真的基本概念和一般步驟、靜態(tài)系統(tǒng)仿真技術(shù)——蒙特卡羅法及其應(yīng)用、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真技術(shù)——SD（系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)）及其應(yīng)用。通過(guò)本章的教學(xué)，使學(xué)生了解系統(tǒng)仿真的概念和實(shí)質(zhì)，掌握系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的基本要素?；咀兞亢突舅枷?，了解結(jié)構(gòu)化模型的建模方法，初步應(yīng)用Vensim_PLE仿真軟件。一、系統(tǒng)仿真概述1.系統(tǒng)仿真的概念、實(shí)質(zhì)及作用。2.系統(tǒng)仿真方法。3.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的發(fā)展及特點(diǎn)。二、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)模型化原理1.ＳＤ的基本原理。2.因果關(guān)系圖和流（程）圖。3.ＳＤ結(jié)構(gòu)模型的建模步驟。三、基本反饋回路的仿真分析1.基本方程。2.幾種典型反饋回路及其仿真計(jì)算。四、函數(shù)1.表函數(shù)。2.延遲函數(shù)。3.其它函數(shù)。五、仿真軟件使用簡(jiǎn)介1.軟件簡(jiǎn)介。2.用戶(hù)界面簡(jiǎn)介。3.應(yīng)用舉例。第六章系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法(5學(xué)時(shí))主要介紹系統(tǒng)評(píng)價(jià)的基本概念和程序以及一些具體系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法，這些系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法包括：關(guān)聯(lián)矩陣法（含古林法）、可能—滿意度法、層次分析法、模糊綜合評(píng)判法。通過(guò)本章的教學(xué)，使學(xué)生了解系統(tǒng)評(píng)價(jià)原理以及一般過(guò)程、掌握關(guān)聯(lián)矩陣法等評(píng)價(jià)方法。一、系統(tǒng)評(píng)價(jià)原理1.系統(tǒng)評(píng)價(jià)問(wèn)題2.系統(tǒng)評(píng)價(jià)的一般過(guò)程二、關(guān)聯(lián)矩陣法1.逐對(duì)比較法。2.A.古林法。三、層次分析法1.基本原理。2.AHP一般方法。3.AHP方法在系統(tǒng)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用舉例。四、模糊綜合評(píng)判法1.引例——教師教學(xué)質(zhì)量的系統(tǒng)評(píng)價(jià)。2.主要步驟及有關(guān)概念。3.理論與方法基礎(chǔ)。第七章決策分析方法(7學(xué)時(shí))本部分在對(duì)決策概念和類(lèi)型闡述的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹風(fēng)險(xiǎn)型決策分析和沖突分析。其中，風(fēng)險(xiǎn)型決策分析包括靈敏度分析、信息價(jià)值以及效用理論等內(nèi)容。沖突分析包括沖突分析的原理和要素、沖突分析的一般方法和沖突分析的應(yīng)用等內(nèi)容。通過(guò)本章的教學(xué)，使學(xué)生了解決策和決策分析的含義、基本要素及決策過(guò)程，掌握單目標(biāo)決策分析的基本方法，理解風(fēng)險(xiǎn)決策分析的內(nèi)容，能夠利用期望值法和決策樹(shù)法進(jìn)行分析決策。一、管理決策概述1.基本概念。2.決策問(wèn)題的基本模式和常見(jiàn)類(lèi)型。3.幾類(lèi)基本決策問(wèn)題的分析。二、風(fēng)險(xiǎn)型決策分析1.風(fēng)險(xiǎn)型決策分析的基本方法。2.信息的價(jià)值。3.效用曲線的應(yīng)用。三、沖突分析1.對(duì)策論與沖突分析。2.沖突分析的程序及要素。3.沖突分析方法舉例——古巴導(dǎo)彈危機(jī)。4.沖突分析一般方法。第八章系統(tǒng)工程應(yīng)用實(shí)例（15學(xué)時(shí)）通過(guò)本章應(yīng)用實(shí)例的教學(xué)，使學(xué)生加深對(duì)前面章節(jié)所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解和掌握，增強(qiáng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，熟練掌握所學(xué)系統(tǒng)工程的基本內(nèi)容在實(shí)際生活中的應(yīng)用。案例1：技術(shù)引進(jìn)的系統(tǒng)分析——我國(guó)機(jī)電工業(yè)技術(shù)引進(jìn)及其消化吸收與國(guó)產(chǎn)化的系統(tǒng)分析（上）技術(shù)引進(jìn)的系統(tǒng)分析——我國(guó)機(jī)電工業(yè)技術(shù)引進(jìn)及其消化吸收與國(guó)產(chǎn)化的系統(tǒng)分析（下）案例2：CH公司外購(gòu)玻殼進(jìn)廠入庫(kù)搬運(yùn)路線方案分析案例3：基于實(shí)物期權(quán)的ERP不確定性投資決策分析案例4：創(chuàng)新思維應(yīng)用案例案例5.H賓館顧客滿意度評(píng)價(jià)（上）H賓館顧客滿意度評(píng)價(jià)（下）討論1.城市道路交叉口交通污染分析討論2：輕微交通事故與交通擁堵關(guān)系的研究討論3：房地產(chǎn)業(yè)過(guò)熱對(duì)制造業(yè)發(fā)展的影響討論4：如何將西安建成國(guó)際化大都市？討論5：土壤污染的分析與治理討論6：基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的煤炭資源型城鎮(zhèn)發(fā)展模型教學(xué)方法教學(xué)過(guò)程中注重系統(tǒng)思考方法的培養(yǎng)；堅(jiān)持以實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向；采用系統(tǒng)化方法學(xué)好系統(tǒng)工程。要求學(xué)生按照課程授課計(jì)劃認(rèn)真做好學(xué)習(xí)計(jì)劃、課前預(yù)習(xí)，積極參與課堂討論，認(rèn)真完成課后作業(yè)，達(dá)到全面掌握學(xué)科知識(shí)的目的。要求教師以面授為主，并穿插大作業(yè)訓(xùn)練和課堂討論加深學(xué)生對(duì)本課程基本理論與方法的理解，幫助學(xué)生建立系統(tǒng)化的思維方法，提高定性