系統(tǒng)工程知識點(diǎn)總結(jié)

1、讀書之法，在循序而漸進(jìn)，熟讀而精思系統(tǒng)是由兩個(gè)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。系統(tǒng)的特性：1）集合性。系統(tǒng)是由兩個(gè)以上的可以相互區(qū)別的要素所組成。2）相關(guān)性。組成系統(tǒng)的各要素之間具有相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴的特定關(guān)系。某一要素若發(fā)生變化則會影響其他要素的狀態(tài)變化。3）層次性。一個(gè)系統(tǒng)可分解為若干子系統(tǒng)，而子系統(tǒng)還可以分解為亞子系統(tǒng)等等，以致最終可分解為要素，這樣就可構(gòu)成具有特定的空間層次結(jié)構(gòu)。 例如一個(gè) 公司就是由子公司或二級廠（F卜車間、工段、班組，以及相應(yīng)的職能部門構(gòu)成。 各層次的子系統(tǒng)相互聯(lián)系，相互作用，以其特有的功能為統(tǒng)一的目標(biāo)而相互協(xié)調(diào) 運(yùn)行

2、。4）整體性。系統(tǒng)不是各個(gè)要素的簡單拼湊，而是根據(jù)特定的統(tǒng)一性要求協(xié)調(diào)存 在于系統(tǒng)整體之中。是具有整體的特定功能和特性。整體性強(qiáng)調(diào)要素間的協(xié)調(diào)與 綜合，這樣才能獲得具有良好功能的系統(tǒng)。5）功能性。功能性是系統(tǒng)的基本特性之一：它表明系統(tǒng)具有的作用和效能，系 統(tǒng)的功能以系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。系統(tǒng)的特定結(jié)構(gòu)決定系統(tǒng)的特定功能，系統(tǒng)不同， 其功能也不同、這正是區(qū)別一個(gè)系統(tǒng)和另一個(gè)系統(tǒng)的主要標(biāo)志。人造系統(tǒng)是根據(jù) 系統(tǒng)目的來設(shè)定功能，而自然系統(tǒng)雖無目的但卻有功能。6.環(huán)境適應(yīng)性。任何一個(gè)系統(tǒng)都存在于一定的物質(zhì)環(huán)境之中，它必然與環(huán)境不 斷地進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息的交換。外界環(huán)境的變化對系統(tǒng)內(nèi)部要素產(chǎn)生干擾， 使要

3、素和要素關(guān)系發(fā)生變化，從而可能引起系統(tǒng)功能的波動。所以系統(tǒng)必須適應(yīng) 外部環(huán)境的變化，這樣的系統(tǒng)才更有生命力。系統(tǒng)的分類：自然系統(tǒng)與人造系統(tǒng)，實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)，動態(tài)系統(tǒng)與靜態(tài) 系統(tǒng)，開放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)系統(tǒng)工程的定義：系統(tǒng)工程是一門研究大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)的交叉學(xué)科，它是根 據(jù)整體協(xié)調(diào)的需要，綜合運(yùn)用各種現(xiàn)代科學(xué)思想、理論、技術(shù)、方法、工具，對 系統(tǒng)進(jìn)行研究分析、設(shè)計(jì)制造和服務(wù)，使系統(tǒng)整體盡量達(dá)到最佳協(xié)調(diào)和最滿意的 優(yōu)化。系統(tǒng)工程的研究對象：不限于物質(zhì)系統(tǒng)，還包括自然系統(tǒng)、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、 經(jīng)營管理系統(tǒng)、軍事指揮系統(tǒng)等等。系統(tǒng)工程在自然科學(xué)與社會科學(xué)之間架設(shè)了一座溝通的橋梁。系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)：邊緣性交

4、叉學(xué)科，由一般系統(tǒng)論、經(jīng)濟(jì)控制論、運(yùn)籌 學(xué)等學(xué)科相互滲透、交叉發(fā)展而形成的。系統(tǒng)工程方法論就是解決系統(tǒng)工程實(shí)踐中的問題所應(yīng)遵循的步驟、 程序和方 法。它是系統(tǒng)工程思考問題和處理問題的一般方法，把分析對象作為整體系統(tǒng)來 考慮，進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、制造和使用時(shí)的基本思想方法和工作方法。系統(tǒng)工程的三維結(jié)構(gòu)分析：時(shí)間維：規(guī)劃階段一一擬定階段一一分析階段一一運(yùn)籌階段一一實(shí)施階段一一運(yùn) 行階段一一更新階段；邏輯維：明確問題一一系統(tǒng)指標(biāo)設(shè)計(jì)一一系統(tǒng)方案綜合一一系統(tǒng)分析一一系統(tǒng)方案的優(yōu)化與選擇一一決策一一實(shí)施計(jì)劃；知識維：知識維是指各工作步驟所需的各門專業(yè)知識， 由于系統(tǒng)工程是個(gè)綜合性 的交叉學(xué)科，在上述各階段中

5、，執(zhí)行任何一步都會涉及多種專業(yè)技術(shù)， 如社會科 學(xué)、工程技術(shù)、法律、商業(yè)、醫(yī)藥、藝術(shù)等等。系統(tǒng)分析：是運(yùn)用建模及預(yù)測、優(yōu)化、仿真、評價(jià)等技術(shù)對系統(tǒng)的各有關(guān)方 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)方案提供決策依據(jù)的 分析研究過程。系統(tǒng)分析的目的是在于分析系統(tǒng)內(nèi)部與系統(tǒng)環(huán)境之間、系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間 的相互依賴、相互制約、相互促進(jìn)的復(fù)雜關(guān)系，分析系統(tǒng)要素的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系及 其對系統(tǒng)功能和目標(biāo)的影響，通過建立系統(tǒng)的分析模型使系統(tǒng)各要素及其與環(huán)境 之間的協(xié)調(diào)達(dá)到最佳狀態(tài)，最終為系統(tǒng)決策提供依據(jù)。系統(tǒng)分析的要素：問題，目的及目標(biāo)，方案，模型，評價(jià)，決策者系統(tǒng)分析的步驟：弄清問題一一目標(biāo)選擇一

6、一擬定方案一一建立模型一一系 統(tǒng)評價(jià)一一系統(tǒng)決策一一實(shí)施系統(tǒng)分析的原則：堅(jiān)持問題導(dǎo)向，以整體為目標(biāo)，多方案模型分析和選優(yōu)， 定量分析和定性分析相結(jié)合，多次反復(fù)進(jìn)行。模型是現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的替代物。模型應(yīng)反映出系統(tǒng)的主要組成部分、 各部分之間 的相互關(guān)系，以及在運(yùn)用條件下的因果作用及相互關(guān)系。模型化就是為描述系統(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， 用一定方式（數(shù)學(xué)、圖像等）表達(dá)系統(tǒng)實(shí)體的方法。 本質(zhì)是利用模型與原型之間 某方面的相似關(guān)系，在研究的過程中用模型來代替原型， 通過對模型的研究得到 關(guān)于原型的一些信息。作用：人們對客觀系統(tǒng)一定程度研究結(jié)果的表達(dá)；導(dǎo)致科 學(xué)規(guī)律、理論、原理的發(fā)現(xiàn)；

7、利用模型可以進(jìn)行“思想”實(shí)驗(yàn)。模型的分類：概念模型，符號模型，類比模型，仿真模型，形象模型。建立模型的一般原則：建立方框圖，考慮信息相關(guān)性，考慮準(zhǔn)確性，考慮結(jié) 集性。建模的基本步驟：明確建模的目的和要求，對系統(tǒng)進(jìn)行一般語言描述，弄清 系統(tǒng)中的主要因素及其相互關(guān)系，確定模型的結(jié)構(gòu)，估計(jì)模型的參數(shù)，實(shí)驗(yàn)研究， 必要修改。模型化的方法：分析方法，實(shí)驗(yàn)方法，綜合方法，老手法，辯證法。結(jié)構(gòu)模型是定性表示系統(tǒng)構(gòu)成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。解釋結(jié)構(gòu)模型技術(shù) （ISM） （INTERACTIVE STRUCTUREODELING作用：主要描述系統(tǒng)構(gòu)成元素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系

8、， 主要適用于一些宏觀問題的定性 分析。任務(wù)：通過構(gòu)造解析將復(fù)雜的系統(tǒng)分解成條理分明、多級遞階的結(jié)構(gòu)形式（結(jié)構(gòu) 圖）。ISM技術(shù)的基本思想：通過各種創(chuàng)造性技術(shù)，提取問題的構(gòu)成要素，利用有 向圖、矩陣等工具和計(jì)算機(jī)技術(shù)，對要素及其相互關(guān)系等信息進(jìn)行處理， 最后用 文字加以解釋說明，明確問題的層次和整體結(jié)構(gòu)，提高對問題的認(rèn)識和理解程度。ISM技術(shù)的核心：通過對可達(dá)矩陣的處理，建立系統(tǒng)問題的遞階結(jié)構(gòu)模型。建立遞階結(jié)構(gòu)模型的規(guī)范方法：區(qū)域分解，極位分解，提取骨架矩陣，畫有 向圖系統(tǒng)仿真就是根據(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，建立能夠描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或行為過程， 且具有一定邏輯關(guān)

9、系或數(shù)字方程的 仿真模型，據(jù)此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或定量分析，以獲得正確決策所需的各種信息。仿真的實(shí)質(zhì)：它是一種對系統(tǒng)問題求數(shù)值解的計(jì)算技術(shù)； 仿真是一種人為的 實(shí)驗(yàn)手段；系統(tǒng)仿真可以真實(shí)地描述系統(tǒng)運(yùn)行、 演變及其發(fā)展的全過程；系統(tǒng)仿 真主要是在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的。系統(tǒng)仿真的方法：連續(xù)系統(tǒng)仿真方法（模擬仿真法、數(shù)字仿真法及混合仿真 法），離散系統(tǒng)仿真方法（一般用一幅表示數(shù)量關(guān)系和邏輯關(guān)系的流程圖描述， 分為到達(dá)模型、服務(wù)模型、排隊(duì)模型三部分），其他方法（系統(tǒng)動力學(xué)方法、蒙 特卡洛法等）。系統(tǒng)動力學(xué)（SD仿真：50年代，美國，福瑞斯特，初期用于工業(yè)管理， 優(yōu)點(diǎn)是能處理高階次、非線性、多重反饋的復(fù)雜時(shí)變系統(tǒng)問題。

10、SD模型的特點(diǎn)：一般處理的是社會系統(tǒng)，可以處理大量變量；是一種定性 分析和定量分析相結(jié)合的仿真技術(shù)；能夠起到實(shí)際系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的作用；可以處理 高階次、非線性、多重反饋的復(fù)雜時(shí)變的社會系統(tǒng)問題。SD的基本思想：反饋控制SD的基本原理：首先通過對實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行觀察，采集有關(guān)對象系統(tǒng)狀態(tài)的 信息，隨后使用有關(guān)信息進(jìn)行決策。決策的結(jié)果是采取行動。行動又作用于實(shí)際 系統(tǒng)，使系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化。這種變化又為觀察者提供新的信息， 從而形成系 統(tǒng)中的反饋回路。系統(tǒng)動力學(xué)的仿真步驟：1.明確系統(tǒng)構(gòu)模目的（系統(tǒng)動力學(xué)的構(gòu)模目的在于 研究系統(tǒng)有關(guān)問題）；2.確定系統(tǒng)邊界（系統(tǒng)動力學(xué)研究的是封閉社會系統(tǒng)）；3. 因果關(guān)系

11、分析；4.建模（1.流程圖：根據(jù)因果關(guān)系的反饋回路，應(yīng)用專門設(shè)計(jì)的 描述各種變量的符號繪制而成；2.結(jié)構(gòu)方程式：專門用來進(jìn)行定量分析的數(shù)學(xué)模 型，他用專門的DYNAMO語言建立）；5.計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)；6.結(jié)構(gòu)分析；7.模型的 修正。因果關(guān)系是構(gòu)成系統(tǒng)動力學(xué)模型的基礎(chǔ)，是社會系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)系的真實(shí)寫照。社會系統(tǒng)的動態(tài)行為是由系統(tǒng)本身同時(shí)存在著許多正、負(fù)反饋回路所決定的。SD的四個(gè)基本要素：狀態(tài)或水準(zhǔn)、信息、決策或速率、行動或?qū)嵨锪鳌D的兩個(gè)基本變量：水準(zhǔn)變量（LEVEL、速率變量（RATE系統(tǒng)評價(jià)問題是由評價(jià)對象（WHAT）、評價(jià)主體（WHO）、評價(jià)目的（WHY）、評價(jià)時(shí)期（WHEN）、評價(jià)地點(diǎn)（

12、WHERE及評價(jià)方法（HOW）等要素（5W1H） 構(gòu)成的問題復(fù)合體。系統(tǒng)評價(jià)的原則：1.要保證評價(jià)的客觀性；2.要保證方案的可比性；3.評價(jià) 指標(biāo)要成系統(tǒng)；4.評價(jià)指標(biāo)符合國家方針政策。關(guān)聯(lián)矩陣法是常用的系統(tǒng)綜合評價(jià)法，它主要是用矩陣形式來表示各替代方 案有關(guān)評價(jià)指標(biāo)及其重要度與方案關(guān)于具體指標(biāo)的價(jià)值評定量之間的關(guān)系。系統(tǒng)評價(jià)工作的困難：1.有的指標(biāo)難以量化，有時(shí)同使用人或評價(jià)人的主觀 感覺和經(jīng)驗(yàn)有關(guān)，例如系統(tǒng)使用的方便性、舒適性就是這樣的一類指標(biāo)。2.不同往方案往往各有所長，又t以取舍。例如方案 A1、A2,在一些指標(biāo)上，A1比A2 優(yōu)越，而在另一些指標(biāo)上，A2又比A1優(yōu)越，這時(shí)就很難定奪。

13、指標(biāo)越多，方案 越多，問題就越復(fù)雜，方案就越難定奪。 解決的辦法是：根據(jù)具體評價(jià)系統(tǒng)，確 定系統(tǒng)評價(jià)指標(biāo)體系及其相應(yīng)的權(quán)重，然后對評價(jià)系統(tǒng)的各個(gè)替代方案計(jì)算其綜 合評價(jià)值，即求出各評價(jià)指標(biāo)價(jià)值的加權(quán)和。層次分析法（AHP）是一種定性和定量分析相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法。其基本 思路是：首先根據(jù)問題的性質(zhì)和所要達(dá)到的總目標(biāo)， 將問題分解為不同的組成因 素，并按照這些因素間的相互關(guān)聯(lián)影響以及隸屬關(guān)系， 將因素按不同層次聚集組 合，形成一個(gè)多層次分析結(jié)構(gòu)模型。最后將該問題歸結(jié)為最低層相對最高層（總目標(biāo)）的比較優(yōu)劣的排序問題。AHP的實(shí)施步驟：（1）分析評價(jià)系統(tǒng)中各基本要素之間的關(guān)系， 建立系統(tǒng)的 遞階層次

14、結(jié)構(gòu)。（2）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)。（3）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。（4）計(jì)算各層要素對系統(tǒng)目的（總目標(biāo)）的合 成（總）權(quán)重，并對各備選方案排序。決策是管理的重要職能。它是決策者對系統(tǒng)方案所作決定的過程和結(jié)果， 是 決策者的行為和職責(zé)。決策分析就是為幫助決策者在多變的環(huán)境條件下進(jìn)行正確決策而提供的一 套推理方法、邏輯步驟和具體技術(shù)，以及利用這些方法和技術(shù)規(guī)范地選擇滿意的 行動方案的過程。確定型決策的條件：存在決策者希望達(dá)到的明確目標(biāo)（收益大或損失小等）； 存在確定的自然狀態(tài)；存在著可供選擇的兩種

15、以上的行動方案；不同行動 方案在確定狀態(tài)下的益損值可以計(jì)算出來。風(fēng)險(xiǎn)型決策的條件：存在決策者希望達(dá)到的明確目標(biāo)（收益大或損失小等）； 存在兩個(gè)以上不以決策者主觀意志為轉(zhuǎn)移的自然狀態(tài)，但決策者或分析人員可以估算出其概率值P但J）;存在著可供選擇的兩種以上的行動方案；不同行 動方案在確定狀態(tài)下的益損值可以計(jì)算出來。不確定型決策的條件：存在決策者希望達(dá)到的明確目標(biāo) （收益大或損失小 等）；自然狀態(tài)不確定，且其出現(xiàn)的概率不可知；存在著可供選擇的兩種以 上的行動方案；不同行動方案在確定狀態(tài)下的益損值可以計(jì)算出來。效用實(shí)質(zhì)上反映了決策者對風(fēng)險(xiǎn)所抱的態(tài)度。效用：決策者對某種利益和損失所獨(dú)有的感覺和反應(yīng)效用值：用效用概念衡量人們對同一期望值在主觀上的價(jià)值效用函數(shù)（曲線）：決策者的期望值與效用值的對應(yīng)關(guān)系效用決策就是將后果用效用值代替，以期望效用最大為決策準(zhǔn)則。沖突分析：是研究如何合理地選擇具有競爭或?qū)剐再|(zhì)的決策行為的一種定 性分析技術(shù)，適用于戰(zhàn)略級或無法用定量方法的決策問題。 其基本