最新-引言及第一章-系統(tǒng)工程概述_zhao-PPT課件

1、系統(tǒng)工程Systems Engineering 系統(tǒng)工程 引言 按照馬克思的時(shí)間和認(rèn)識(shí)論的觀點(diǎn)，人類的認(rèn)識(shí)總是從實(shí)踐中總結(jié)出來的，也就是說人類在改造自然界的同時(shí)，也在改造自己，人類總是在與自然界作斗爭的過程中，靠自己的聰明才智取得需要衣、食物。他們?cè)谑〉拇煺壑形〗逃?xùn)，在成功的喜悅中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，長期的積累。逐步形成了某一方面一整套的認(rèn)識(shí)，研究自然界的一般性方法，即科學(xué)論。 系統(tǒng)工程是二十世紀(jì)六十年代以后才開始興起的一門科學(xué)，它是以 一種思想系統(tǒng)思想，為指導(dǎo)解決社會(huì)實(shí)踐問題的方法，在我國古代就有很多的系統(tǒng)思想的例實(shí)，他們有意或無意地在利用方這種思想，但當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)并不發(fā)達(dá)，因此還不叫系統(tǒng)工程。W

2、hy? 丁謂修復(fù)皇宮；田忌賽馬；三峽建設(shè) 丁謂修復(fù)皇宮的故事宋朝夢(mèng)溪筆談中記載了這樣一個(gè)故事，說得是北宋真宗年間，皇宮失火，皇帝召各大臣商議如何在很短的時(shí)間內(nèi)修復(fù)好皇宮，而修復(fù)皇宮包括清理廢墟，取土燒磚，運(yùn)輸建筑材料三大工程，但在當(dāng)時(shí)的條件下，這邊是相當(dāng)繁重的工程，大家都無以言答，當(dāng)時(shí)有個(gè)叫丁謂的大臣領(lǐng)了此人，他提出了一個(gè)一舉三得的方案；在皇宮前的大道上在皇宮前的大道上挖溝取土燒磚，解決了取土燒磚的問題，引汴河水入溝，由汴河從水路運(yùn)入材料、石材等建筑材料，解決運(yùn)輸建筑材料的問題，修復(fù)好皇宮后將碎磚廢瓦再填回原來的溝內(nèi)以修好大道，解決清理廢墟問題，該方案三環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)緊扣，缺一不可，真可謂一舉三濟(jì)，

3、消費(fèi)以萬計(jì)，這正是我國古代勞動(dòng)人員自發(fā)引用這種思想的典型例子，從這個(gè)例子可以看出，丁謂在解決問題時(shí)，并沒有把三個(gè)工程孤立地分割開來，而是把他們有機(jī)地放在一個(gè)整體中，從中找到他們之間的有機(jī)聯(lián)系，從而解決了問題。田忌賽馬戰(zhàn)國時(shí)期齊王和田忌賽馬 各從自己上等馬 、中等馬 、下等馬中選送一匹進(jìn)行比賽，每輸一局，輸銀千兩，齊王的馬都比田忌的好，但田忌的下等馬與齊王的上等馬賽，用上等馬對(duì)中等馬，用中等馬對(duì)下等馬，這樣田忌非但沒有輸，反而嬴了一千兩銀子，這便是系統(tǒng)中從整體出發(fā)，選最優(yōu)方案，到最后實(shí)施的對(duì)策策略都江堰水利工程舉世聞名的四川都江堰水利工程是戰(zhàn)國時(shí)期秦國的太守李冰父子二人主持修建的，都江堰水利工程

4、由漁江分水工程；飛沙堰分洪排沙工程和寶瓶口引水工程三大主體工程巧妙地結(jié)合而成，這三個(gè)大主體工程和一百個(gè)附屬堰形成了相互聯(lián)系的有機(jī)整體，缺一不可，沒有漁嘴分水工程就不能把岷江分為內(nèi)江和外江；沒有寶瓶口的束水作用，就不會(huì)形渦流，泥沙就過不了飛沙堰；如果沒有飛沙堰，寶瓶口的束水口就要淤塞，內(nèi)江之水就無法流入川西平原，正因?yàn)檫@個(gè)整體發(fā)揮了三個(gè)孤立部分所發(fā)揮不了的作用，才能導(dǎo)岷江之急流，化害為利，灌溉良田500多萬畝。都江堰的規(guī)劃和設(shè)計(jì)及其科學(xué)水平就是用今天的系統(tǒng)方法衡量也毫不遜色。岷江內(nèi)江外江都江堰市都江堰工程思考1作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程，魚嘴、飛沙堰和寶瓶口是都江堰渠首工程的三大主體工程，請(qǐng)你利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5、功能相關(guān)規(guī)律來說明這三者是如何協(xié)作，從而起到清除泥沙和防御洪水的作用的？ 2 在當(dāng)代，很多水利工程都采用攔江修建大壩的方式來調(diào)配江水，可是都江堰卻沒有攔斷江水，只是在岷江中修建了一座像魚一樣的大堤，既起到了大壩和水閘所具有的作用，又沒有任何人為因素干涉，從而保持了這一方水土的自然天成。兩千多年來，都江堰沒有對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一絲負(fù)面影響，卻給予了蜀地萬民長久的安康富足。請(qǐng)你說說系統(tǒng)的開放性原理在這項(xiàng)工程中得到的體現(xiàn)。 曼哈頓計(jì)劃曼哈頓計(jì)劃是美國研制第一顆原子彈的計(jì)劃第二次世界大戰(zhàn)期間，美國總統(tǒng)羅斯福下令向日本廣島投放了第一顆原子彈，對(duì)盟國在二戰(zhàn)中徹底擊敗法西斯，對(duì)中國的抗日戰(zhàn)爭最終取得勝利都有不可

6、估量的影響，也為日本人留下了永久的災(zāi)難，美國第一顆原子彈計(jì)劃就是曼哈頓計(jì)劃。1940年，愛因斯坦等著名科學(xué)家向美國政府建議研制原子彈，美國總統(tǒng)羅斯福采納了，組織這種史無前例的工作是很這個(gè)建議，請(qǐng)理論生物學(xué)家奧本海默來組織領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)工作。他動(dòng)員了二萬五千名各種專業(yè)的科學(xué)家和工程師困難的，人員眾多，課題繁多，相互交錯(cuò)，他在執(zhí)行計(jì)劃的過程中，從整體出發(fā)把研究課題分解成大量的小課題，組織很多小課題，負(fù)責(zé)整個(gè)課題的研究工作，同時(shí)他又非常注重各課題之間的聯(lián)系和層次，使全部課題組合起來，能達(dá)到整個(gè)計(jì)劃的最優(yōu)結(jié)構(gòu)。在生產(chǎn)原子彈燃料這一中心項(xiàng)目上，大家論證提出了六種方案，各不相讓，他確定一個(gè)原則，首先要保證按時(shí)完

7、成任務(wù)，其他皆是次要的，因此他根據(jù)可靠性理論中可靠性低的原件組成可靠性高的系統(tǒng)的原理，決定六種方案同時(shí)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果按時(shí)得到了生產(chǎn)原子彈的所需的鈾，1994年5月成功地爆炸第一顆原子彈。在大規(guī)模的組織起來完成一項(xiàng)軍事科研生產(chǎn)任務(wù)的大型系統(tǒng)工程中，時(shí)刻從系統(tǒng)的總目標(biāo)出發(fā)，在系統(tǒng)的約束條件下最終完成了目標(biāo)，但當(dāng)時(shí)還沒有系統(tǒng)工程這一詞，但國外都認(rèn)為這是系統(tǒng)工程方法成功的起點(diǎn)。三峽工程全稱為長江三峽水利樞紐工程。1992年4月3日，七屆人大五次會(huì)議審議并通過了關(guān)于興建長江三峽工程決議。1994年12月14日，三峽工程在前期準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上正式開工。三峽工程分三期，總工期17年。 一期工程5年(19932019

8、年)，主要進(jìn)行一期圍堰填筑，導(dǎo)流明渠開挖等。二期工程6年(20192019年)，主要任務(wù)是修筑二期圍堰，左岸大壩的電站設(shè)施建設(shè)及機(jī)組安裝等。導(dǎo)流明渠截流是二期工程轉(zhuǎn)向三期工程建設(shè)的重要標(biāo)志。三期工程6年(20192009年)，右岸大壩和電站的施工，并繼續(xù)完成全部機(jī)組安裝。屆時(shí)，三峽水庫將是一座長達(dá)600公里，最寬處達(dá)2000米，面積達(dá)10000平方公里，水面平靜的峽谷型水庫。三峽水利工程是我國建國以來最大的工程項(xiàng)目，它的論證、組織、實(shí)施與管理可以說就是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程問題，這項(xiàng)工程涉及到國家及地方的眾多部門，如水利、電力、能源、文物、生態(tài)、移民等等，涉及到多個(gè)省的上百個(gè)縣市，同時(shí)實(shí)施過程要由

9、眾多單位共同參與，時(shí)間橫跨將近20年。如此大的工程為什么能按期、按質(zhì)量建成？用什么方法來管理確保完成？思考投入產(chǎn)業(yè)模型在國民計(jì)劃經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用我國計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的最基本原理是有計(jì)劃按比例發(fā)展，綜合平衡各部門之間按比例發(fā)展，系統(tǒng)工程把整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)當(dāng)作一個(gè)大系統(tǒng)。分析總結(jié)出投入產(chǎn)出綜合模型，對(duì)系統(tǒng)中各因子進(jìn)行分析，確定各部門的投入及生產(chǎn)規(guī)模，以求最終平衡，實(shí)現(xiàn)安比例發(fā)展的目標(biāo)。系統(tǒng)工程的應(yīng)用系統(tǒng)工程的應(yīng)用是相當(dāng)廣泛的，大至我們的國家、社會(huì)、各行業(yè)、部門、各種服務(wù)系統(tǒng)、小至企業(yè)、企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)，經(jīng)營預(yù)測，庫存管理都涉及到系統(tǒng)工程管理問題，對(duì)于象國民經(jīng)濟(jì)各部門如何達(dá)到費(fèi)用最省結(jié)構(gòu)最合理。如何使資源利用最優(yōu)、利

10、潤最大，人員配備問題、幾名工人、幾項(xiàng)工作，一人只能承擔(dān)一項(xiàng)工作。當(dāng)不同的人從事各種工作的效益不同時(shí)，如何分配人員才能使全工程組收益最大.練習(xí)全球糧食價(jià)格的上漲引發(fā)了哪些問題？產(chǎn)生怎樣的后果？燃料能源價(jià)格危機(jī)：美國次貸危機(jī)：外匯牌價(jià)：企業(yè)的長遠(yuǎn)規(guī)劃：新產(chǎn)品開發(fā)：區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化：大項(xiàng)目管理：練習(xí)全球糧食價(jià)格的上漲引發(fā)了哪些問題？產(chǎn)生怎樣的后果？影響肉、菜、生活用品等等，從而影響整個(gè)社會(huì)的物價(jià)。燃料能源價(jià)格危機(jī)：影響原材料、產(chǎn)品及全球物價(jià)美國次貸危機(jī)：房地產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生金融危機(jī)汽車工業(yè)其他行業(yè)歐洲亞洲全球外匯牌價(jià)：主要用于調(diào)節(jié)進(jìn)出口政策，同時(shí)反應(yīng)了一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力企業(yè)的長遠(yuǎn)規(guī)劃：綜合考慮企業(yè)發(fā)展、實(shí)力、

11、原材料、能源、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(shí)力、銷售網(wǎng)絡(luò)、經(jīng)濟(jì)條件等區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化：考慮區(qū)域特征、交通、歷史、地理等大項(xiàng)目管理：如*學(xué)院申請(qǐng)碩士研究生授予權(quán)項(xiàng)目立項(xiàng)申請(qǐng)（可行性報(bào)告）論證（答辯）立項(xiàng)制定建設(shè)規(guī)劃報(bào)告論證（答辯）建設(shè)規(guī)劃實(shí)施建設(shè) Who/Where? Who 學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)。 Where 將課堂內(nèi)外的學(xué)習(xí)結(jié)合起來！What/When?內(nèi)容How? 1、注重系統(tǒng)思考 2、堅(jiān)持問題導(dǎo)向 3、采用系統(tǒng)化方法 4、注重方案創(chuàng)新參考書教材：汪應(yīng)洛. 系統(tǒng)工程. 機(jī)械工業(yè)出版社. 梁軍, 趙勇. 系統(tǒng)工程導(dǎo)論. 化學(xué)工業(yè)出版社. 2019.3月陳宏民.

12、 系統(tǒng)工程導(dǎo)論. 高等教育出版社. 2019.4月梁迪, 董海. 系統(tǒng)工程. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2019.6月。昝延全. 溝通就是零距離系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)術(shù)隨筆. 中國傳媒大學(xué)出版社. 2019.10月第一章 系統(tǒng)工程概述教學(xué)目的與要求要求：掌握系統(tǒng)、系統(tǒng)工程的基本概念；了解系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)，大系統(tǒng)理論和一般系統(tǒng)理論；了解系統(tǒng)工程的發(fā)展趨勢；掌握系統(tǒng)工程的主要特征，了解系統(tǒng)工程的專業(yè)分類；了解用系統(tǒng)工程思想來分析社會(huì)、經(jīng)濟(jì)中的問題和應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容一、系統(tǒng)的定義四、系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)五、系統(tǒng)工程的特征六、系統(tǒng)工程的分類三、系統(tǒng)工程的產(chǎn)生與發(fā)展二、系統(tǒng)工程的定義1.1 系統(tǒng)的概念系統(tǒng)一詞的概念和內(nèi)涵是

13、逐漸發(fā)展而來,隨社會(huì)發(fā)展,其內(nèi)涵還在不斷發(fā)展和完善.40年代才開始趨于統(tǒng)一.創(chuàng)始人馮貝朗費(fèi)認(rèn)為:“系統(tǒng)是相互作用的要素的綜合體”Weberster大辭典中系統(tǒng)被修釋為組織或被組織的整體；及組織的整體所形成的各種概念和原理的綜合，也是有規(guī)則地相互作用相互依賴的形式組成的諸多要素的綜合。錢學(xué)森教授：極其復(fù)雜的研究對(duì)象，即由相互作用和相互依賴的若干組成的具有特定功能的有機(jī)整體，而且這個(gè)系統(tǒng)本身有時(shí)他從屬于一個(gè)更大系統(tǒng)的組成部分。系統(tǒng)概念本書定義：系統(tǒng)是由兩個(gè)以上有機(jī)聯(lián)系、相互作用的要素組成，具有特定功能、結(jié)構(gòu)和環(huán)境的整體。 數(shù)學(xué)模型： 式中：S 代表系統(tǒng)； E 代表系統(tǒng)中各元素的集合； R 代表系統(tǒng)

14、中各元素之間的關(guān)系集。系統(tǒng)概念要點(diǎn)：系統(tǒng)及其要素系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的功能系統(tǒng)及其要素在物質(zhì)世界中，一個(gè)系統(tǒng)中的任何一部分可被看成一個(gè)系統(tǒng)，而每個(gè)系統(tǒng)又可看成一個(gè)大系統(tǒng)中的一部分，現(xiàn)代社會(huì)，人們把事物看成系統(tǒng)整體的一部分。而不是把整體者看成許多相互不聯(lián)系的屬性部分，這是綜合思想，即系統(tǒng)方法整體性有序性集合性關(guān)聯(lián)性目的性環(huán)境適應(yīng)性涌現(xiàn)性1.2 系統(tǒng)特征系統(tǒng)特征系統(tǒng)的整體性： 首先體現(xiàn)在建立目標(biāo)是要求系統(tǒng)整體最優(yōu)化，其次還體現(xiàn)在系統(tǒng)功能和規(guī)律是整體的簡單相加。整體性案例 巴爾扎克雕像的故事傳說，法國著名雕塑家羅丹曾經(jīng)給文學(xué)家巴爾扎克雕了一座塑像。塑像雕好之后，大受人們的稱贊，人們特別對(duì)雕像上巴

15、爾扎克的一雙手贊不絕口，都說這雙手太逼真、太生動(dòng)了。羅丹聽到人們的議論后，卻毫不猶豫地從塑像上砍去了這雙手。巴爾扎克雕像的故事說明了什么？做任何事情都要重視整體效應(yīng)，必要的時(shí)候要舍得拋棄部分而保留整體。中國有一句成語就表達(dá)了這個(gè)意思：“棄卒保車”。back整體性案例 阿波羅美國“阿波羅”計(jì)劃中的飛船和運(yùn)載火箭是由700多萬個(gè)零件組成。這些零件都很普通，甚至沒一個(gè)是新研制的，為什么能實(shí)現(xiàn)把人送上太空的功能？各部分按照一定的結(jié)構(gòu)組成了系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了整體的功能?！敖Y(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”back系統(tǒng)特征系統(tǒng)有序性。凡系統(tǒng)都有結(jié)構(gòu)，凡結(jié)構(gòu)都是有序的，各組成部分在系統(tǒng)中所處的地位不同，形成不同的層

16、次，該層次關(guān)系決定了系統(tǒng)的一定功能。系統(tǒng)集合性，系統(tǒng)是有一個(gè)或兩個(gè)以上的可識(shí)別的子系統(tǒng)組成，構(gòu)成多層次的整體，使整體不可缺少的一部分。集合性案例：大學(xué)是一個(gè)系統(tǒng)教育高等教育大學(xué)大學(xué)教學(xué)科研管理后勤back思考題：試說說我們國家都由哪些子系統(tǒng)組成？ 系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性，系統(tǒng)各組成部分之間相互聯(lián)系，相互依賴，相互制約，相互作用的性質(zhì)叫關(guān)聯(lián)性。正是由于系統(tǒng)的嘎，系統(tǒng)才表現(xiàn)出整體性，才揭示出整體與部分的關(guān)系。系統(tǒng)特征關(guān)聯(lián)性為了保護(hù)草原植被，當(dāng)?shù)卣C布了禁止大量捕殺野狼的法令，這是什么道理？狼捕殺羊、野兔等食草性動(dòng)物，使其數(shù)量減少，從而起到保護(hù)植被的作用。 系統(tǒng)的各個(gè)元素、組分的變化會(huì)對(duì)其他的元素、組分起影

17、響。相同的道理，為了使野生動(dòng)物園的羚羊更有活力、生命力更強(qiáng)，可以引進(jìn)狼或豹子等肉食動(dòng)物。關(guān)聯(lián)性如何理解“一著不慎，滿盤皆輸”？不管什么棋類比賽，關(guān)鍵的一著下錯(cuò)，都很有可能輸?shù)粽P棋。 要重視關(guān)鍵因素。在一個(gè)系統(tǒng)中關(guān)鍵部分的變化，甚至?xí)?duì)全局產(chǎn)生決定性的影響。系統(tǒng)的目的性，系統(tǒng)的組成部分按一定的目的組合在一起的性質(zhì)叫系統(tǒng)的目的性。 系統(tǒng)都具有一定的功能，這正是區(qū)別這一系統(tǒng)和那一系統(tǒng)的標(biāo)志。 比較復(fù)雜的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)都具有不止一個(gè)目標(biāo)。因此，需要用一個(gè)指標(biāo)體系來描述系統(tǒng)的目標(biāo)。系統(tǒng)特征目的性自行車為什么要有剎車功能？自行車的作用是提高速度，使人們可以更快地到達(dá)目的地，而剎車的作用卻是減速，兩者相矛盾

18、。為什么還要?jiǎng)x車呢？在某些情況下（如下陡坡），行車速度和安全要求這兩個(gè)具體目標(biāo)產(chǎn)生了矛盾，就得通過剎車來減速，進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而保證自行車更好地到達(dá)目的地。 系統(tǒng)的具體目標(biāo)之間有矛盾時(shí)，要進(jìn)行協(xié)調(diào)，確定目標(biāo)體系中的關(guān)鍵目標(biāo)。系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性，任何系統(tǒng)總處在特定的環(huán)境之中，并與環(huán)境不斷地進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息的交換，系統(tǒng)離不開環(huán)境，而且必須適應(yīng)環(huán)境的變化，負(fù)責(zé)系統(tǒng)將不復(fù)存在。這種系統(tǒng)隨環(huán)境的變化而存在的性質(zhì)叫環(huán)境適應(yīng)性。系統(tǒng)特征系統(tǒng)與環(huán)境示意圖系統(tǒng)環(huán)境環(huán)境輸入輸出 反 饋1.3 系統(tǒng)分類（一）、按組成的自然屬性： 1、自然系統(tǒng)。2、人造系統(tǒng)。 3、復(fù)合系統(tǒng)。（二）、按與環(huán)境的關(guān)系： 1、封閉系統(tǒng)。2、

19、開放系統(tǒng)。（三）按系統(tǒng)所處的狀態(tài)： 1、靜態(tài)系統(tǒng)。2、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。 （四）按系統(tǒng)的對(duì)象： 1、實(shí)體系統(tǒng)。2、概念系統(tǒng)（五）按系統(tǒng)的規(guī)模： 1、大型系統(tǒng)。2、中型系統(tǒng)。3、小型系統(tǒng)。自然系統(tǒng)與人造系統(tǒng)自然系統(tǒng)是由自然發(fā)生而產(chǎn)生與形成的系統(tǒng)，這類系統(tǒng)的組成部分是自然物（山、海、河流、礦物、植物及動(dòng)物等）所自然形成的系統(tǒng)。像海洋系統(tǒng)、礦藏系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、太陽系、宇宙系等，都屬于自然系統(tǒng)。 人造系統(tǒng)是人們將有關(guān)元素，按其屬性和相互關(guān)系組合而成的系統(tǒng)，亦即用人工方法建立起來的系統(tǒng)。例如，人類對(duì)自然物質(zhì)通過加工，用人工方法制造出來的工具和機(jī)械裝置等構(gòu)成的各種工程系統(tǒng)；人類通過人為地規(guī)定的組織、制度、步驟、手

20、續(xù)等建立起來的各種管理系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)；人類通過對(duì)自然現(xiàn)象和社會(huì)現(xiàn)象的科學(xué)認(rèn)識(shí)，用人工方法研究出來的科學(xué)體系和技術(shù)體系等都屬于人工系統(tǒng)。 封閉系統(tǒng)與開放系統(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)的系統(tǒng)； 開放系統(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)。示例 S S物資流信息流靜態(tài)系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)就是系統(tǒng)的狀態(tài)變量是隨時(shí)間不斷變化的，即系統(tǒng)的狀態(tài)變量是時(shí)間的函數(shù)。例如，學(xué)校就是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，它不僅有建筑物，還有教師和學(xué)生。企業(yè)也是動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)典型例子靜態(tài)系統(tǒng)則是表征系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律的數(shù)學(xué)模型中不含有時(shí)間因素，即模型中的變量不隨時(shí)間而變化，它是動(dòng)

21、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。實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng) 所謂實(shí)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(shí)體占有一定空間，如自然界的礦物、生物，生產(chǎn)部門的機(jī)械設(shè)備、原始材料等。由于自然物都為實(shí)實(shí)在在的存在物，因此，實(shí)體系統(tǒng)亦稱為硬件系統(tǒng)。與實(shí)體系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的是概念系統(tǒng)，它是由概念、原理、假說、方法、計(jì)劃、制度、程序等非物質(zhì)實(shí)體構(gòu)成的系統(tǒng)，如管理系統(tǒng)、科學(xué)技術(shù)體系、教育系統(tǒng)、文化系統(tǒng)等。由于概念系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)著的多是人們對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)和假設(shè)，因此概念系統(tǒng)亦稱為軟件系統(tǒng)。普通系統(tǒng)、大系統(tǒng)、巨系統(tǒng)、簡單系統(tǒng)與復(fù)雜系統(tǒng) 從系統(tǒng)的規(guī)模進(jìn)行分類，系統(tǒng)有大小之分，可分為普通

22、系統(tǒng)、大系統(tǒng)及巨系統(tǒng)；從系統(tǒng)的復(fù)雜程度來分，系統(tǒng)又可分為簡單系統(tǒng)與復(fù)雜系統(tǒng)。國家政策市場研究技術(shù)經(jīng)濟(jì)預(yù)測競爭狀況企業(yè)能力資金來源資源條件社會(huì)需求生產(chǎn)可能生產(chǎn)組織與控制物、財(cái)、人、信息生產(chǎn)控制庫存控制質(zhì)量控制成本控制資金回收產(chǎn)品銷售服務(wù)調(diào)查經(jīng) 營 目 標(biāo)產(chǎn) 品 開 發(fā)經(jīng) 營 計(jì) 劃生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備技術(shù)文件勞動(dòng)力勞動(dòng)手段勞動(dòng)對(duì)象環(huán)境分析經(jīng)營決策與計(jì)劃投入轉(zhuǎn)換產(chǎn)出圖 工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)過程示意圖2、系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程2.1、系統(tǒng)科學(xué)的分類從縱向分：、哲學(xué)。、基礎(chǔ)科學(xué)。、技術(shù)科學(xué)。、工程技術(shù)。從橫向分： 、自然科學(xué)。、社會(huì)科學(xué)。 、系統(tǒng)科學(xué)。 、人體科學(xué)。、思維科學(xué)2.2、系統(tǒng)工程要作出科學(xué)的決策就必須

23、依賴于系統(tǒng)可靠的科學(xué)決策方法，它將所處理的問題作為一個(gè)完整的系統(tǒng)進(jìn)行處理，強(qiáng)調(diào)決策系統(tǒng)整體目標(biāo)的綜合最優(yōu)化； 系統(tǒng)工程借助于自然科學(xué)與工程技術(shù)的方法，來處理各種社會(huì)系統(tǒng)，將實(shí)踐中所形成的整體最優(yōu)化系統(tǒng)觀念應(yīng)用于其求解問題的全過程之中，從而保證了所解決問題的全面周到與科學(xué)合理。 1、系統(tǒng)工程的定義用系統(tǒng)思想、定量和定性相結(jié)合的系統(tǒng)方法處理大型復(fù)雜系統(tǒng)的問題，無論是系統(tǒng)的設(shè)計(jì)或組織建立，還是系統(tǒng)的經(jīng)營管理，都可以統(tǒng)一看成是一類工程實(shí)踐，統(tǒng)稱為系統(tǒng)工程。系統(tǒng)工程是一門新興的交叉學(xué)科。在科學(xué)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)中，它屬于工程技術(shù)，尚處于發(fā)展階段。目前還沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義。具代表性的定義：1978年我國著名學(xué)

24、者錢學(xué)森指出：“系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和使用的科學(xué)方法，是一種對(duì)所有系統(tǒng)都具有普遍意義的方法”?！跋到y(tǒng)工程是一門組織管理的技術(shù)”。 定義1“系統(tǒng)工程與其他工程學(xué)不同之點(diǎn)在于它是跨越許多學(xué)科的科學(xué)，而且是填補(bǔ)這些學(xué)科邊界空白的一種邊緣學(xué)科。因?yàn)橄到y(tǒng)工程的目的是研制一個(gè)系統(tǒng)，而系統(tǒng)不僅涉及到工程學(xué)的領(lǐng)域，還涉及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和政治等領(lǐng)域，所以為了適當(dāng)?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)從橫的方向把它們組織起來，這種橫向技術(shù)就是系統(tǒng)工程”。（三浦武雄，日本，1977年）定義2雖然每個(gè)系統(tǒng)都是由許多不同的特殊功能部分組成，而這些功能部分之間又存在著相

25、互關(guān)系，但是，每一系統(tǒng)都是完整的整體，每一個(gè)系統(tǒng)都要求有一個(gè)或若干個(gè)目標(biāo)。系統(tǒng)工程則是按照各個(gè)目標(biāo)進(jìn)行權(quán)衡，全面求得最優(yōu)解（或滿意解）的方法，并使各組成部分能夠最大限度地互相適應(yīng)。（ H切斯納，美國）定義3“系統(tǒng)工程是研究復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)，該系統(tǒng)由許多密切聯(lián)系的元素所組成。設(shè)計(jì)該復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)有明確的預(yù)定功能及目標(biāo)，并協(xié)調(diào)各個(gè)元素之間及元素和整體之間的有機(jī)聯(lián)系，以使系統(tǒng)能從總體上達(dá)到最優(yōu)目標(biāo)，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，要同時(shí)考慮到參與系統(tǒng)活動(dòng)的人的因素及其作用?！?（美國科學(xué)技術(shù)辭典,1975年）定義4定義5系統(tǒng)工程不同于其他傳統(tǒng)的工程技術(shù)，它是一大類新的工程技術(shù)，是定性研究與定量研究相結(jié)合（尤其強(qiáng)調(diào)從

26、定性到定量的綜合集成）、注重整體優(yōu)化地研究問題和解決問題的科學(xué)方法。例如，美國研制原子彈的“曼哈頓工程”、阿波羅登月計(jì)劃、我國的神州六、七號(hào)的載人航天等。美國的阿波羅登月計(jì)劃，運(yùn)用系統(tǒng)工程與分析方法，創(chuàng)造了“計(jì)劃評(píng)審技術(shù)（PERT）”和“隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（GERT）”，實(shí)現(xiàn)了時(shí)間進(jìn)度、質(zhì)量技術(shù)與經(jīng)費(fèi)管理三者統(tǒng)一。系統(tǒng)工程（SE)是從總體出發(fā)，合理開發(fā)、運(yùn)行和革新一個(gè)大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)所需思想、理論、方法論、方法與技術(shù)的總稱，屬于一門綜合性的工程技術(shù)。SE的研究對(duì)象是復(fù)雜系統(tǒng) 該類系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有：規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、屬性及目標(biāo)多樣、一般為人-機(jī)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)性突出等。SE的任務(wù): 提高系統(tǒng)的功能,使系統(tǒng)的

27、功能或總體效果最優(yōu). 按照問題導(dǎo)向的原則，根據(jù)總體協(xié)調(diào)的需要，把自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、數(shù)學(xué)、管理學(xué)、工程技術(shù)等領(lǐng)域的相關(guān)思想、理論、方法等有機(jī)地綜合起來，應(yīng)用定量分析和定性分析相結(jié)合的基本方法，采用現(xiàn)代信息技術(shù)等技術(shù)手段，對(duì)系統(tǒng)的功能配置、構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、環(huán)境影響、信息交換、反饋控制、行為特點(diǎn)等進(jìn)行系統(tǒng)分析，最終達(dá)到使系統(tǒng)合理開發(fā)、科學(xué)管理、持續(xù)改進(jìn)、協(xié)調(diào)發(fā)展的目的。對(duì)象：主要是社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的大系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)和部門方法：用系統(tǒng)的思想、綜合自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)有關(guān)的先進(jìn)思想、理論、方法。定性與定量相結(jié)合的方法內(nèi)容：系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)用。處理的問題一般是工程類、實(shí)踐性強(qiáng)2 理解系統(tǒng)工程應(yīng)

28、把握的原則工具：計(jì)算機(jī)目標(biāo)：最優(yōu)規(guī)劃、最優(yōu)設(shè)計(jì)、最優(yōu)管理和最優(yōu)控制等。應(yīng)用領(lǐng)域：工程、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、軍事、農(nóng)業(yè)、企業(yè)、能源、運(yùn)輸、區(qū)域規(guī)劃、人力資源管理等。2理解系統(tǒng)工程應(yīng)把握的原則（2）系統(tǒng)思想系統(tǒng)理論系統(tǒng)工程3 系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展 系統(tǒng)思想及系統(tǒng)理論的產(chǎn)生與發(fā)展 系統(tǒng)思想的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段，即：“只見森林”（樸素的系統(tǒng)思想）階段“只見樹木”(形而上學(xué)階段)“先見森林，后見樹木”（科學(xué)的系統(tǒng)思想）階段。 古代中國和古希臘在系統(tǒng)思想的產(chǎn)生與早期發(fā)展中具有突出地位和貢獻(xiàn)。 系統(tǒng)概念的形成1、古代樸素的系統(tǒng)思想 古希臘的唯物主義哲學(xué)家德謨克利特曾提出“宇宙大系統(tǒng)”概念，并最早使用“系統(tǒng)”一詞。從唯

29、物主義立場出發(fā)闡述了系統(tǒng)思想，在物質(zhì)構(gòu)造的原子論基礎(chǔ)上，認(rèn)為世界是由原子和虛空組成的，原子組成萬物，形成不同系統(tǒng)層次的世界，人也是一個(gè)小世界，宇宙中有無數(shù)世界，這些世界不斷產(chǎn)生、發(fā)展和消滅。辨證法奠基人之一的赫拉克利特認(rèn)為“世界是包括一切的整體”；亞里士多德的名言歸結(jié)為“整體大于部分的總和”，這是系統(tǒng)論的基本原則之一。 老子曾闡明了自然界的統(tǒng)一性，用古代樸素的唯物主義哲學(xué)思想，描述了對(duì)自然界的整體性和統(tǒng)一性的認(rèn)識(shí)；西周時(shí)代，出現(xiàn)了世界構(gòu)成的“五行說”(金、木、水、火、土)，描述了系統(tǒng)的整體性和要素的關(guān)聯(lián)性。東漢：“二十四節(jié)氣”，把宇宙作為一個(gè)超系統(tǒng)，探討了它的結(jié)構(gòu)、變化和發(fā)展，揭示了天體運(yùn)行與

30、季節(jié)變化的聯(lián)系，指導(dǎo)農(nóng)事活動(dòng)。周秦到西漢：“內(nèi)經(jīng)”，根據(jù)陰陽五行的樸素辨證法，把自然界和人體看成是由五種要素相生相克、相互制約而組成的整體，其辨證論證充分體現(xiàn)了系統(tǒng)思想。孫子兵法“經(jīng)五事”從道、天、地、將、法五個(gè)方面來分析戰(zhàn)爭的全局。“田忌賽馬”，是個(gè)從總體出發(fā)制定對(duì)抗策略著名事例?！爸灰娚?、不見樹木” 15世紀(jì)下半葉以后，力學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等相繼從哲學(xué)的統(tǒng)一體中分離出來，形成自然科學(xué)，把自然界的局部細(xì)節(jié)，從總的自然界中抽出來而分門別類地加以研究，從此，古代樸素的唯物主義哲學(xué)思想就逐步讓位于形而上學(xué)（撇開總體的聯(lián)系來考察事物和過程）的思想。這時(shí)系統(tǒng)思想具有“只見樹木”和具體化

31、特點(diǎn)。 19世紀(jì)自然科學(xué)取得了巨大成就，尤其是能量轉(zhuǎn)化、細(xì)胞學(xué)說、進(jìn)化論這三大發(fā)現(xiàn)，使人類對(duì)自然過程相互聯(lián)系的認(rèn)識(shí)有了質(zhì)的飛躍。“不僅能夠指出自然界中各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)過程之間的聯(lián)系，而且總的說來也能指出各個(gè)領(lǐng)域之間的聯(lián)系了”，為辯證唯物主義的科學(xué)系統(tǒng)觀奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。這個(gè)階段的系統(tǒng)思想具有“先見森林、后見樹木”的特點(diǎn)。2、科學(xué)系統(tǒng)思想的形成辨證唯物主義認(rèn)為，世界是由無數(shù)相互關(guān)聯(lián)、相互依賴、相互制約和相互作用的過程所形成的統(tǒng)一整體。這種普遍聯(lián)系和整體性的思想，就是科學(xué)系統(tǒng)思想的實(shí)質(zhì)。恩格斯對(duì)此曾有過精辟的論述。 2、科學(xué)系統(tǒng)思想的形成“這是一個(gè)偉大的基本思想，即認(rèn)為世界不是一成不變的事物的集合體，而是

32、過程的集合體?！?其中“集合體”就是我們現(xiàn)在講的“系統(tǒng)”及其特征，“過程”就是指系統(tǒng)中各個(gè)組成部分的相互作用和整體的發(fā)展變化。系統(tǒng)思想是辨證唯物主義的重要組成部分。 系統(tǒng)思想是進(jìn)行分析和綜合的辨證思維工具，它在辯證唯物主義那里吸取了豐富的哲學(xué)思想，在運(yùn)籌學(xué)、控制論、各門工程學(xué)和社會(huì)科學(xué)那里獲得定性和定量相結(jié)合的科學(xué)方法，并通過系統(tǒng)工程充實(shí)了豐富的實(shí)踐內(nèi)容階段年代重大工程實(shí)踐或事件重要理論與方法貢獻(xiàn)1930美國發(fā)展與研究廣播電視系統(tǒng)正式提出系統(tǒng)方法(systems approach)的概念1940美國實(shí)施彩電開發(fā)計(jì)劃采用系統(tǒng)方法，并取得巨大成功美國Bell電話公司開發(fā)微波通訊系統(tǒng)正式使用系統(tǒng)工程

33、(Systems Engineering)一詞第二次世界大戰(zhàn)期間英、美等國的反空襲等軍事行動(dòng)產(chǎn)生軍事運(yùn)籌學(xué)(Military Operational Research)，也即軍事系統(tǒng)工程20世紀(jì)40年代美國研制原子彈的“曼哈頓計(jì)劃”運(yùn)用系統(tǒng)工程，并推動(dòng)了其發(fā)展1945美國空軍建立研究與開發(fā)(RAND)機(jī)構(gòu)，此即蘭德(RAND)公司的前身 提出系統(tǒng)分析(Systems Analysis)概念，強(qiáng)調(diào)了其重要性。40年代后斯到50年代初期運(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)，為系統(tǒng)工程奠定了重要的學(xué)科基礎(chǔ)。1957HGood和RE Machol發(fā)表第一部名為系統(tǒng)工程的著作系統(tǒng)

34、工程學(xué)科形成的標(biāo)志1958美國研制北極星導(dǎo)彈潛艇提出PERT(網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù))，這是較早的系統(tǒng)工程技術(shù)1965REMachol編著系統(tǒng)工程手冊(cè)表明系統(tǒng)工程的實(shí)用化和規(guī)范化美國自動(dòng)控制學(xué)家LAZedeh提出“模糊集合”概念為現(xiàn)代系統(tǒng)工程奠定了重要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)19611972美國實(shí)施“阿波羅”登月計(jì)劃使用多種系統(tǒng)工程方法，其成功極大地提高了系統(tǒng)工程的地位1972國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所(IIASA)在維也納成立系統(tǒng)工程的應(yīng)用重點(diǎn)開始從工程領(lǐng)域進(jìn)入到社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，并發(fā)展到了一個(gè)重要的新階段。70年代系統(tǒng)工程的廣泛應(yīng)用在國際上達(dá)到高潮80年代系統(tǒng)工程在國際上穩(wěn)定發(fā)展，在中國的研究與應(yīng)用達(dá)到高潮系統(tǒng)工程在我國

35、的發(fā)展20世紀(jì)50年代,中科院錢學(xué)森、許志國教授創(chuàng)導(dǎo)下，建立第一個(gè)運(yùn)籌學(xué)小組60年代著名數(shù)學(xué)家華羅庚大力推廣優(yōu)選法、統(tǒng)籌法；系統(tǒng)工程在國防武器裝備研制方面取得顯著成效1980年成立中國系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)，系統(tǒng)工程在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用并取得了許多成果從系統(tǒng)工程的定義可以看出，系統(tǒng)工程是一門跨學(xué)科的邊緣性交叉學(xué)科?；A(chǔ)：自然、社會(huì)及工程設(shè)計(jì)分析等方面的知識(shí)，它是由一般系統(tǒng)論、大系統(tǒng)理論、經(jīng)濟(jì)控制論、運(yùn)籌學(xué)、信息論、耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同學(xué)以及突變論等構(gòu)成的理論體系。4、系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)1、一般系統(tǒng)論2、大系統(tǒng)理論 3、經(jīng)濟(jì)控制論 4、信息論 5、運(yùn)籌學(xué) 6、新三論 系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)一般系統(tǒng)論通過對(duì)各種不同系

36、統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)理論研究而形成關(guān)于適用于一切種類系統(tǒng)的學(xué)說。其主要思想是：根據(jù)系統(tǒng)的特性，系統(tǒng)由各干要素組成，各要素相互作用，實(shí)現(xiàn)一個(gè)預(yù)定的目標(biāo)。系統(tǒng)論的觀點(diǎn)起源于：20世紀(jì)20年代最早是美籍奧地利理論生物學(xué)家路貝塔朗菲（L.Von.Bertalanffy）提出：一般系統(tǒng)論最早是美籍奧地利理論生物學(xué)家路貝塔朗菲（L.Von.Bertalanffy）提出：1945年關(guān)于一般系統(tǒng)論1952年發(fā)表“抗體系統(tǒng)論” 1968年貝塔朗菲發(fā)表的專著：一般系統(tǒng)理論基礎(chǔ)、發(fā)展和應(yīng)用1973年提出了一般系統(tǒng)論原理，系統(tǒng)、全面地闡述了動(dòng)態(tài)的開放系統(tǒng)的理論。 一般系統(tǒng)論大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)一般是規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、環(huán)節(jié)數(shù)量大或?qū)?/p>

37、次較多，其間關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，影響因素眾多，并常帶隨機(jī)性質(zhì)的系統(tǒng)。如經(jīng)濟(jì)計(jì)劃管理系統(tǒng)、信息分級(jí)處理系統(tǒng)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)開發(fā)系統(tǒng)等。 研究大系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案、穩(wěn)定性、最優(yōu)化、建立模型與模型簡化等問題稱為大系統(tǒng)理論。 大系統(tǒng)理論大系統(tǒng)理論大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大系統(tǒng)的穩(wěn)定性大系統(tǒng)優(yōu)化大系統(tǒng)的模型簡化大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案一般分為大系統(tǒng)理論遞階控制方案分散控制方案多層控制多級(jí)控制大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)安排和管理。多級(jí)控制：將目標(biāo)分解成多個(gè)層次與多個(gè)級(jí)別。多級(jí)控制常用于經(jīng)濟(jì)管理組織機(jī)構(gòu)（如企業(yè)的管理機(jī)構(gòu)）。下級(jí)機(jī)構(gòu)將勞動(dòng)組織到各生產(chǎn)崗位，上級(jí)機(jī)構(gòu)指揮與協(xié)調(diào)各下級(jí)機(jī)構(gòu)的工作。每一級(jí)都力求有效地管理下一級(jí)，同時(shí)又在其上一級(jí)的指揮下工

38、作，以保證整個(gè)組織機(jī)構(gòu)高效率地工作，并完成總?cè)蝿?wù)。 分散控制：它可看作二級(jí)遞階結(jié)構(gòu)的一種特殊情況，其中協(xié)調(diào)器和子系統(tǒng)間的聯(lián)系被切斷，代之以各子系統(tǒng)間的信息聯(lián)系。通過局部信息的各子系統(tǒng)局部控制器進(jìn)行局部控制，來完成大系統(tǒng)的優(yōu)化任務(wù)。這可以減少集中控制（總體優(yōu)化）或遞階控制時(shí)在信息傳輸方面的技術(shù)困難和設(shè)備費(fèi)用。但一般只能得到一個(gè)次優(yōu)解。大系統(tǒng)的穩(wěn)定性 多級(jí)遞階控制系統(tǒng)主要研究如果各子系統(tǒng)穩(wěn)定，則其相互關(guān)聯(lián)滿足哪些條件時(shí)，大系統(tǒng)也是穩(wěn)定的，分散控制系統(tǒng)主要研究利用各子系統(tǒng)的輸出，運(yùn)用反饋至各局部控制器，并分析歸納相應(yīng)的控制規(guī)律，以保證整個(gè)大系統(tǒng)的穩(wěn)定。 大系統(tǒng)優(yōu)化 大系統(tǒng)優(yōu)化靜態(tài)優(yōu)化和動(dòng)態(tài)優(yōu)化。 即

39、：把大系統(tǒng)的問題分解成許多小問題，分別進(jìn)行求解。方法：采用分解與協(xié)調(diào)的基本方法。把大系統(tǒng)分解成若干互不相關(guān)的子系統(tǒng)，但不能破壞這些子系統(tǒng)與大系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)，保持各子系統(tǒng)將性能反饋給大系統(tǒng)，用總目標(biāo)衡量后，再將指標(biāo)下達(dá)給各子系統(tǒng)。基本思路靜態(tài)優(yōu)化一般可采用大線性規(guī)劃方法來解決。 應(yīng)用分解協(xié)調(diào)原理，一般可將分解后的各子系統(tǒng)之間具有聯(lián)系約束的動(dòng)態(tài)優(yōu)化問題，用拉格朗日（Lagrange）乘子向量化為無聯(lián)系約束的動(dòng)態(tài)優(yōu)化問題。狀態(tài)空間方程、反饋回路等。 靜態(tài)優(yōu)化動(dòng)態(tài)優(yōu)化：大系統(tǒng)的模型簡化 為了減少計(jì)算和簡化結(jié)構(gòu)，常需要對(duì)大系統(tǒng)的模型進(jìn)行簡化。集結(jié)法（aggregation）是主要的方法之一。該方法通過一個(gè)常

40、量的集結(jié)矩陣，以低維的狀態(tài)空間描述來簡化原屬高維的系統(tǒng)，并仍保留原系統(tǒng)的主要模式。 經(jīng)濟(jì)控制論是應(yīng)用現(xiàn)代控制論的科學(xué)方法分析經(jīng)濟(jì)過程的學(xué)科，它為合理地控制經(jīng)濟(jì)過程提供了新的見解，并提供了一種有效地計(jì)劃和管理國民經(jīng)濟(jì)及各部門的新工具。 把控制變量引進(jìn)動(dòng)態(tài)優(yōu)化模型，并通過計(jì)算機(jī)手段直接獲得經(jīng)濟(jì)決策方案。 如國民經(jīng)濟(jì)中長期規(guī)劃的制定、投入產(chǎn)出模型 。企業(yè)多元化化生產(chǎn)時(shí)，有許多產(chǎn)品如何決定產(chǎn)品/服務(wù)的選擇？經(jīng)濟(jì)控制論 量本利法信息論是研究信息的采集、度量、傳輸、識(shí)別和處理中的一般規(guī)律的學(xué)科。管理實(shí)質(zhì)是決策，決策的基礎(chǔ)和依據(jù)是信息。 信息論 ？信息系統(tǒng)開發(fā)有哪些方法？系統(tǒng)及系統(tǒng)工程方法已滲透到管理科學(xué)的

41、多個(gè)方面，以計(jì)算機(jī)處理為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng)逐漸成為各種組織的神經(jīng)樞紐，現(xiàn)有信息系統(tǒng)開發(fā)的理論和實(shí)踐方法，正是從控制、系統(tǒng)和信息的概念及原理出發(fā)的。運(yùn)籌學(xué)（Operation research） 運(yùn)籌學(xué)是應(yīng)用分析、試驗(yàn)、量化的方法，對(duì)經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)中人力資源、資金資源、物質(zhì)資源在有限的情況下進(jìn)行統(tǒng)籌安排，為決策者提供充分依據(jù)的最優(yōu)方案，以實(shí)現(xiàn)最有效的管理。運(yùn)用模型化的方法，將一個(gè)已確定研究范圍的現(xiàn)實(shí)問題，按提出的預(yù)期目標(biāo)，將現(xiàn)實(shí)問題中的主要因素及各種限制條件之間的因果關(guān)系、邏輯關(guān)系建立數(shù)學(xué)模型，通過模型求解來尋求最優(yōu)方案。 運(yùn)籌學(xué)的分支主要有：線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、排隊(duì)論、對(duì)策論、儲(chǔ)存論等。

42、 新三論 什么是老三論？新三論是相對(duì)于系統(tǒng)論、信息論、控制論的三種系統(tǒng)工程理論。耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同論（學(xué)）和突變論。耗散結(jié)構(gòu)論：認(rèn)為遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)必須不斷地與周圍環(huán)境發(fā)生物質(zhì)、能量、信息的傳遞與交換，以轉(zhuǎn)化、增強(qiáng)或調(diào)整系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)，才能保持系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡并向上進(jìn)化。事物的這種在非平衡狀態(tài)下新的穩(wěn)定有序結(jié)構(gòu)稱為耗散結(jié)構(gòu)。如自適應(yīng)系統(tǒng)等。 系統(tǒng)論、信息論、控制論協(xié)同論：它研究系統(tǒng)的各個(gè)部分如何進(jìn)行協(xié)作，并通過協(xié)作導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)新的空間、或時(shí)間、或功能上的有序結(jié)構(gòu)。它比耗散結(jié)構(gòu)論不同之處在于進(jìn)一步揭示系統(tǒng)動(dòng)態(tài)演化的過程，具體解釋了系統(tǒng)有目的性的原因。突變論：突變論主要討論自然界各種形態(tài)結(jié)構(gòu)和社會(huì)

43、活動(dòng)中的非連續(xù)性的突然變化現(xiàn)象，并從系統(tǒng)運(yùn)行的機(jī)制上，廣義地回答了為什么有的事物不變、有的漸變、有的突變的問題，它從另一方面深化了量變質(zhì)變的思想。突變理論通過耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同論與系統(tǒng)論聯(lián)系起來，并推動(dòng)系統(tǒng)論的進(jìn)一步深化與發(fā)展。 不同點(diǎn)：系統(tǒng)工程不同于一般的工程技術(shù)科學(xué) 一般對(duì)于技術(shù)科學(xué)、水利、電力、機(jī)械系統(tǒng)工程等都與形成事物的實(shí)體有關(guān)，稱之為方便科學(xué)，而系統(tǒng)工程除包括這類硬工程之外，尚包括一類這種的組織管理，國外稱之為“軟”科學(xué)的內(nèi)容。系統(tǒng)工程涉及到各種學(xué)科，各個(gè)領(lǐng)域的各種內(nèi)容 在處理某個(gè)系統(tǒng)時(shí)，首先涉及該工程項(xiàng)目的專業(yè)技術(shù)，系統(tǒng)工程是跨越各學(xué)科專業(yè)的橫向聯(lián)系。5、系統(tǒng)工程的主要特征 主要特征

44、 1突出系統(tǒng)，兩個(gè)優(yōu)化 2以軟技術(shù)為主，硬技術(shù)為輔 3學(xué)科跨度大，綜合性研究強(qiáng)6注重科學(xué)實(shí)踐，發(fā)揮咨詢作用4定性分析與定量分析的綜合集成5突出宏觀研究，兼顧微觀研究突出系統(tǒng)，兩個(gè)優(yōu)化突出系統(tǒng)是指系統(tǒng)工程突出地把系統(tǒng)作為研究對(duì)象，要求系統(tǒng)地、綜合地考慮問題；兩個(gè)優(yōu)化是指研究系統(tǒng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)總體效果優(yōu)化，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的方法或途徑達(dá)到優(yōu)化。 以軟技術(shù)為主，硬技術(shù)為輔由于系統(tǒng)工程是一大類新興的工程技術(shù)的總稱，以對(duì)事物進(jìn)行合理籌劃為主，所以應(yīng)將其劃歸廣義事理學(xué)的范疇,即以軟技術(shù)為主、硬技術(shù)為輔的工程技術(shù)。系統(tǒng)工程的研究側(cè)重于事理，同時(shí)還需要對(duì)硬件、人件或斡件（orgware）進(jìn)行輔助研究。學(xué)科

45、跨度大，綜合性研究強(qiáng)所謂學(xué)科跨度大，可從兩個(gè)方面來理解：一是用到的知識(shí)是分屬于多個(gè)學(xué)科的，如通常用到系統(tǒng)科學(xué)、自然科學(xué)、數(shù)學(xué)科學(xué)、社會(huì)科學(xué)等多方面的知識(shí)；二是參與系統(tǒng)工程項(xiàng)目研究的專家學(xué)者是來自多個(gè)學(xué)科的，并分別從各個(gè)學(xué)科的專業(yè)角度對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合研究。系統(tǒng)工程的綜合性體現(xiàn)在各個(gè)不同學(xué)科、不同部門的專家學(xué)者必須互相配合，協(xié)同一致，而不是各自為戰(zhàn)，各行其是。6、系統(tǒng)工程的分類系統(tǒng)工程是系統(tǒng)科學(xué)體系中的工程技術(shù)，是一個(gè)總類名稱，它可以分為許多專業(yè)類型。錢學(xué)森院士將其劃為14門系統(tǒng)工程專業(yè)類型。工程系統(tǒng)工程 社會(huì)系統(tǒng)工程 經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)工程 信息系統(tǒng)工程 軍事系統(tǒng)工程 工程系統(tǒng)工程是運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論和方法

46、，以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)來研究和設(shè)計(jì)現(xiàn)代工程體系的組織管理活動(dòng)。 古代的工匠們作為個(gè)體勞動(dòng)者，在生產(chǎn)制作的過程中，既是設(shè)計(jì)師，又是勞動(dòng)者，還是組織管理者。這時(shí)候的工程技術(shù)屬于作坊式的。 生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大、機(jī)器設(shè)備的復(fù)雜化、參與人員的增多等，要求各個(gè)構(gòu)件彼此能協(xié)調(diào)合作。產(chǎn)生后果：管理與實(shí)施的難度。工程系統(tǒng)工程 總設(shè)計(jì)師來組織協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)總工程師來組織協(xié)調(diào)生產(chǎn)技術(shù)。組織機(jī)構(gòu)人員構(gòu)成由熟悉系統(tǒng)各方面專業(yè)知識(shí)技術(shù)人員組成，并由知識(shí)面比較寬廣的專家負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)。 目標(biāo)與任務(wù)總體設(shè)計(jì)部設(shè)計(jì)的是系統(tǒng)的總體，即總體方案，它是實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)途徑，總體設(shè)計(jì)部把系統(tǒng)作為若干分系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合成的整體來設(shè)計(jì)，對(duì)每個(gè)分系統(tǒng)的要求都首

47、先從實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)技術(shù)協(xié)調(diào)的觀點(diǎn)來考慮；總體設(shè)計(jì)部對(duì)研制過程中分系統(tǒng)與分系統(tǒng)之間的矛盾、分系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的矛盾，從總體協(xié)調(diào)的需要來選擇解決方案。例1 北極星計(jì)劃是美國海軍特種計(jì)劃局1957年開始的研制北極星導(dǎo)彈核潛艇系統(tǒng)的任務(wù)。在顧問公司的協(xié)助下，系統(tǒng)科研人員創(chuàng)造出一種控制工程進(jìn)度的先進(jìn)管理方法PERT（program evaluation and review technique）。 北極星計(jì)劃是一項(xiàng)規(guī)模龐大的工程系統(tǒng)工程，由8家總承包公司、250家分包公司、3000家三包公司承擔(dān)，其協(xié)調(diào)工作非常復(fù)雜。由于PERT和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，整個(gè)任務(wù)提前兩年完成。例2 阿波羅登月計(jì)劃，歷時(shí)11年半，耗

48、資300多億美元，2萬多家研究機(jī)構(gòu)，42萬高級(jí)技術(shù)人員。 社會(huì)系統(tǒng)工程社會(huì)系統(tǒng)工程是運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論、方法以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，在辯證唯物主義和歷史唯物主義原則指導(dǎo)下，研究和解決現(xiàn)代社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展活動(dòng)。 社會(huì)系統(tǒng)工程的研究對(duì)象不是一個(gè)企業(yè)、一個(gè)公司或一個(gè)部門這樣的小系統(tǒng)，也不是國家各部門的（如鐵路自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)、電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)）大系統(tǒng)，而是整個(gè)社會(huì)、整個(gè)國家范圍的宏觀社會(huì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)動(dòng)的巨系統(tǒng)，是最高層次的系統(tǒng)。 在制定國家社會(huì)發(fā)展規(guī)劃時(shí)，應(yīng)從哪些主要的方面來規(guī)劃？包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、通信、能源、教育、科學(xué)技術(shù)、文化、人口、國防、生態(tài)環(huán)保以及人民生活的最佳建設(shè)方案，供國家機(jī)機(jī)構(gòu)決策參考。？

49、一個(gè)地區(qū)呢？注意：用系統(tǒng)工程來解決實(shí)踐問題，系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師只能對(duì)問題提出解決的思路或方案，而不能對(duì)方案或思路作決策。而方案往往是多個(gè)，不只是只有一個(gè)。 信息系統(tǒng)工程信息系統(tǒng)工程的一般概念 信息系統(tǒng)工程是系統(tǒng)工程的重要分支，它運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論和方法來開展信息系統(tǒng)建設(shè)與管理。信息系統(tǒng)工程是系統(tǒng)科學(xué)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與通信技術(shù)相結(jié)合的綜合性、交叉性學(xué)科。信息系統(tǒng)工程包括：技術(shù)和管理兩大領(lǐng)域。技術(shù)角度：包含信息處理、通信工程、軟件工程、人工智能等技術(shù)領(lǐng)域。管理角度：作為組織管理的技術(shù)，信息系統(tǒng)工程主要研究各級(jí)各類管理信息系統(tǒng)構(gòu)建與運(yùn)作問題。信息系統(tǒng)工程信息系統(tǒng)工程的技術(shù)方法是研究信息系統(tǒng)規(guī)范的

50、數(shù)學(xué)模型，并側(cè)重于系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論和技術(shù)手段。技術(shù)方法的支撐學(xué)科有計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)理邏輯、運(yùn)籌學(xué)。計(jì)算機(jī)科學(xué)涉及計(jì)算理論、計(jì)算方法、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與訪問方法；數(shù)理邏輯側(cè)重于運(yùn)用集合論、關(guān)系理論等研究信息系統(tǒng)的規(guī)范化方法；運(yùn)籌學(xué)強(qiáng)調(diào)優(yōu)化組織已選參數(shù)。關(guān)于行為方法問題的研究在信息系統(tǒng)工程領(lǐng)域中屬于正在成長的部分。許多行為問題，如系統(tǒng)的使用程度、系統(tǒng)的實(shí)施等，無法用技術(shù)方法中采用的規(guī)范化模型來表達(dá)，需要利用行為科學(xué)的研究成果。在信息系統(tǒng)工程的分析、設(shè)計(jì)與實(shí)施過程中，不能忽視信息系統(tǒng)對(duì)于個(gè)人和群體的行為及對(duì)于組織和社會(huì)的作用。社會(huì)技術(shù)系統(tǒng)方法有助于避免對(duì)信息系統(tǒng)采取單純的技術(shù)看法。 比如，人們往往要正視這樣的現(xiàn)

51、實(shí)：采用信息技術(shù)使得成本快速下降和能力迅速增強(qiáng)并不一定能夠轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)率或利潤的提高；還需要從政治的角度考慮信息系統(tǒng)的政治影響和用途。信息工程的主要內(nèi)容是管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)。管理信息系統(tǒng)的基本概念和結(jié)構(gòu)1）管理信息系統(tǒng)的基本概念 傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)管理信息系統(tǒng) 現(xiàn)代的管理信息系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù) 管理信息系統(tǒng)的定義：管理信息系統(tǒng)是一個(gè)以人為主導(dǎo)，利用計(jì)算機(jī)硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備以及其他辦公設(shè)備，進(jìn)行信息的收集、傳輸、加工、儲(chǔ)存、更新和維護(hù)，以企業(yè)戰(zhàn)略竟優(yōu)、提高效率為目的，支持企業(yè)高層決策、中層控制、基層運(yùn)作的集成化的人機(jī)系統(tǒng)。2）管理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 管理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是指各部件的構(gòu)成框架，對(duì)部件的不同理解構(gòu)成不同的結(jié)構(gòu)方式，其中最重要的是概念結(jié)構(gòu)、功能結(jié)構(gòu)、軟件結(jié)構(gòu)和硬件結(jié)構(gòu)。 管理信息系統(tǒng)概念結(jié)構(gòu) ：信息源、信息處理器、信息用戶和信用管理者四部分組成。組成結(jié)構(gòu)：開環(huán)結(jié)構(gòu)和閉環(huán)結(jié)構(gòu)，或金字塔式結(jié)構(gòu)。 管理信息系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)：管理信息系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 軟件結(jié)構(gòu)是由系統(tǒng)