系統(tǒng)工程緒論詳解演示文稿

系統(tǒng)工程緒論詳解演示文稿第一頁，共八十九頁。（優(yōu)選）系統(tǒng)工程緒論第二頁，共八十九頁。進(jìn)度安排……內(nèi)容時間安排管理系統(tǒng)工程緒論3課時管理系統(tǒng)分析3課時管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3課時管理系統(tǒng)環(huán)境3課時管理系統(tǒng)控制6課時管理系統(tǒng)評價12課時（3課時上機(jī)）管理系統(tǒng)仿真12課時（3課時上機(jī)）3第三頁，共八十九頁。44參考書籍：汪應(yīng)洛主編：《系統(tǒng)工程》（第4版）機(jī)械工業(yè)出版社出版社2008年8月第四頁，共八十九頁。55王眾托等，系統(tǒng)工程引論，電子工業(yè)出版社，2006白思俊等，系統(tǒng)工程，電子工業(yè)出版社，2006陳宏民等，系統(tǒng)工程導(dǎo)論，高等教育出版社，2006譚躍進(jìn)等，系統(tǒng)工程原理，國防科大出版社，1999孫東川等，系統(tǒng)工程導(dǎo)論，清華大學(xué)出版社，2004第五頁，共八十九頁。666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)用第二節(jié)系統(tǒng)工程的研究對象第三節(jié)系統(tǒng)工程的概念與特點第四節(jié)系統(tǒng)工程的應(yīng)用領(lǐng)域第六頁，共八十九頁。77第一節(jié)系統(tǒng)工程的產(chǎn)生、發(fā)展及應(yīng)用一、系統(tǒng)思想的產(chǎn)生與發(fā)展系統(tǒng)思想的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，即：“只見森林”（樸素的系統(tǒng)思想）階段→“只見樹木”（機(jī)械的分解——還原思維）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)。整體思想和聯(lián)系思想是科學(xué)系統(tǒng)思想的核心與實質(zhì)。一般系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)及自組織理論等是系統(tǒng)理論的重要內(nèi)容和SE的理論基礎(chǔ)。第七頁，共八十九頁。8系統(tǒng)工程的發(fā)展大致可以分為萌芽、發(fā)展和初步成熟三個時期：1．萌芽時期（20世紀(jì)50年代以前）

2．發(fā)展時期（20世紀(jì)50年代至60年代）

3．初步成熟時期（20世紀(jì)60年代以后）

二、系統(tǒng)工程的發(fā)展概況8第八頁，共八十九頁。99階段年代（份）重大工程實踐或事件重要理論與方法貢獻(xiàn)I1930美國發(fā)展與研究廣播電視正式提出系統(tǒng)方法（Systemsapproach）的概念1940美國實施彩電開發(fā)計劃采用系統(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（SystemsEngineering）一詞II第二次世界大戰(zhàn)期間英、美等國的反空襲等軍事行動產(chǎn)生軍事運籌學(xué)（MilitaryOperationsResearch）,也即軍事系統(tǒng)工程本世紀(jì)40年代美國研制原子彈的“曼哈頓計劃”運用SE，并推動了其發(fā)展1945美國空軍建立蘭德（RAND）公司曾經(jīng)提出系統(tǒng)分析（Systemsanalysis）概念，強(qiáng)調(diào)了其重要性第九頁，共八十九頁。1010III40年代后期到50年代初期運籌學(xué)的廣泛運用與發(fā)展、控制論的創(chuàng)立與應(yīng)用、電子計算機(jī)的出現(xiàn)，為SE奠定了重要的學(xué)科基礎(chǔ)IV1957H.Good和R.E.Machol發(fā)表第一部名為《系統(tǒng)工程》的著作系統(tǒng)工程學(xué)科形成的標(biāo)志1958美國研制北極星導(dǎo)彈潛艇提出PERT（網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)），這是最早的系統(tǒng)工程技術(shù)之一。1965R.E.Machol編著《系統(tǒng)工程手冊》表明系統(tǒng)工程的實用化和規(guī)范化美國自動控制學(xué)家L.A.Zedeh提出“模糊集合”概念為現(xiàn)代SE奠定了重要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)1961-1972美國實施“阿波羅”登月計劃使用了多種SE方法，其成功極大地提高了SE的地位第十頁，共八十九頁。1111V1972國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所（IIASA）在維也納成立SE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)展到了一個重要的新階段。70年代SE的廣泛應(yīng)用在國際上達(dá)到高潮VI80年代SE在國際上穩(wěn)定發(fā)展、在中國的研究與應(yīng)用達(dá)到高潮第十一頁，共八十九頁。12

上世紀(jì)50至60年代，我國的一些研究機(jī)構(gòu)和著名學(xué)者為SE的研究與應(yīng)用作了理論上的探討、應(yīng)用上的償試和技術(shù)方法上的準(zhǔn)備。其主要標(biāo)志和集中代表是錢學(xué)森的《工程控制論》、華羅庚的《統(tǒng)籌法》和許國志的《運籌學(xué)》。

我國大規(guī)模地研究與應(yīng)用SE是從70年代末、80年代初開始的。

三、系統(tǒng)工程在中國的發(fā)展及應(yīng)用第十二頁，共八十九頁。13

1978年9月27日，錢學(xué)森、許國志、王壽云在《文匯報》發(fā)表題為“組織管理的技術(shù)——系統(tǒng)工程”的長篇文章；從1978年起，西安交大、天津大學(xué)、清華大學(xué)、華中理工大學(xué)、大連理工大學(xué)等國內(nèi)著名大學(xué)開始招收了第一批SE專業(yè)碩士研究生；

1980年11月，中國系統(tǒng)工程學(xué)會在北京成立；1980年10月至1981年1月，中國科協(xié)、中央電視臺會同中國系統(tǒng)工程學(xué)會、中國自動化學(xué)會聯(lián)合舉辦“系統(tǒng)工程電視普及講座（45講）”，取得了良好的社會效果。第十三頁，共八十九頁。14

70年代末以來，應(yīng)用SE理論和方法來研究與解決我國的重大現(xiàn)實問題，在許多領(lǐng)域和方面取得了較好的效果，如：人口問題的定量研究及應(yīng)用（始于1978年）、2000年中國的研究(1983至1985年）、全國和地區(qū)能源規(guī)劃（始于1980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1980年）、區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略（始于1982年）、投入產(chǎn)出表的應(yīng)用（始于60年代和1976年）、軍事系統(tǒng)工程（始于1978年）、水資源的開發(fā)利用（始于1978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)代信息技術(shù)結(jié)合、與實施可持續(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。第十四頁，共八十九頁。1515第二節(jié)系統(tǒng)工程的研究對象一、系統(tǒng)的概念及特點系統(tǒng)工程的研究對象是組織化的大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)。而“系統(tǒng)”作為系統(tǒng)理論、系統(tǒng)工程和整個系統(tǒng)科學(xué)的基本研究對象，需要正確理解和深刻認(rèn)識。研究對象：第十五頁，共八十九頁。1616系統(tǒng)的定義：系統(tǒng)是由兩個以上有機(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。該定義有以下四個要點：(1)系統(tǒng)及其要素(2)系統(tǒng)和環(huán)境(3)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(4)系統(tǒng)的功能第十六頁，共八十九頁。17系統(tǒng)工程的研究對象：系統(tǒng)系統(tǒng)的定義：具有特定功能的、相互間具有有機(jī)聯(lián)系的許多要素所構(gòu)成的整體?；驹刈酉到y(tǒng)：系統(tǒng)的某一部分結(jié)構(gòu)：所有要素間關(guān)聯(lián)方式的總和環(huán)境：與系統(tǒng)相關(guān)的其他物質(zhì)集合17第十七頁，共八十九頁。18對于一個系統(tǒng)，如果它的某種描述結(jié)構(gòu)能保持所需的一段時間并具有某種簡單性，就稱該系統(tǒng)的此種結(jié)構(gòu)是有序的，此時的系統(tǒng)也稱為有組織的?？蚣芙Y(jié)構(gòu)：能夠基本確認(rèn)系統(tǒng)的主要關(guān)聯(lián)方式；運行結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)運行過程中各組分之間相互動態(tài)影響的關(guān)聯(lián)方式空間結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)組分在空間的排列配置方式；時間結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)組分關(guān)聯(lián)方式隨時間的變化特征。18第十八頁，共八十九頁。191.1.1系統(tǒng)的定義系統(tǒng)（System）一詞來源于希臘文systema。由詞冠“sys-”和動詞詞干“tema”構(gòu)成的復(fù)合詞。共同地使定位原意是指事物中的共性部分和每一事物應(yīng)占據(jù)的位置。也就是由部分組成整體的意思。19第十九頁，共八十九頁。201.1.1系統(tǒng)的定義（1）古今系統(tǒng)思想概述

系統(tǒng)思想（SystemThought）就其最基本的涵義來說，是關(guān)于事物的整體性觀念、相互聯(lián)系的觀念、演化發(fā)展的概念。系統(tǒng)概念來源于人類長期的社會實踐。人類自有生產(chǎn)活動以來，無不在同自然系統(tǒng)打交道。20第二十頁，共八十九頁。211.1.1系統(tǒng)的定義（1）古今系統(tǒng)思想概述

德謨克利特（Democritus）的“宇宙大系統(tǒng)”

德謨克利特（約前460年～前370年）出生于色斯雷的海濱城市阿布德拉。德謨克利特研究過天文、地質(zhì)、數(shù)學(xué)、物理、生物等許多學(xué)科，提出了圓錐體、棱錐體、球體等體積的計算方法。他對邏輯學(xué)的發(fā)展也作出了重要的貢獻(xiàn)。德謨克利特的著作涉及自然哲學(xué)、邏輯學(xué)、認(rèn)識論、論理學(xué)、心理學(xué)、政治、法律、天文、地理、生物和醫(yī)學(xué)等許多方面，據(jù)說一共有52種之多，遺憾的是到今天大多數(shù)都散失或只剩下零散的殘篇了。馬克思和恩格斯因此贊美他是古希臘人中“第一個百科全書式的學(xué)者”。21第二十一頁，共八十九頁。221.1.1系統(tǒng)的定義（1）古今系統(tǒng)思想概述

德謨克利特在自然科學(xué)上最重要的貢獻(xiàn)，是他繼承和發(fā)展了生活于公元前500年前后的留基伯的原子論，為現(xiàn)代原子科學(xué)的發(fā)展奠定了基石。曾論述了“宇宙大系統(tǒng)”，他認(rèn)為世界是由原子和真空所組成，原子組成萬物，形成不同的系統(tǒng)和有層次的世界。22第二十二頁，共八十九頁。231.1.1系統(tǒng)的定義（1）古今系統(tǒng)思想概述

亞里士多德（Aristotle）的樸素系統(tǒng)觀亞里士多德(約前384-前322)是世界古代史上最偉大的哲學(xué)家、科學(xué)家和教育家。他創(chuàng)立了形式邏輯學(xué)，豐富和發(fā)展了哲學(xué)的各個分支學(xué)科，對科學(xué)作出了巨大的貢獻(xiàn)。提出關(guān)于整體性、目的性、組織性的觀點，以及關(guān)于事物相互關(guān)系的思想（古代樸素的系統(tǒng)觀念）

23第二十三頁，共八十九頁。241.1.1系統(tǒng)的定義（1）古今系統(tǒng)思想概述

李冰的都江堰水利工程戰(zhàn)國初期秦國李冰設(shè)計修造了偉大的都江堰，包括“魚嘴”岷江分水工程、“飛沙堰”分洪排沙工程、“寶瓶口”引水工程三大主體工程和120個渠堰工程，工程之間的聯(lián)系處理的恰到好處，形成一個協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)的工程總體?？茖W(xué)地解決了江水自動分流、自動排沙、控制進(jìn)水流量等問題，消除了水患，使川西平原成為“水旱從人”的“天府之國”。我國歷史上曾修建過許多水利工程，其中有名的就有芍(shuo)陂(bei)、漳水渠、鄭國渠等，但大部分都先后報廢，唯獨李冰修建的都江堰經(jīng)久不衰，兩千多年來一直發(fā)揮著防洪、灌溉、航運等多種功效，成為我國歷史上的一項奇跡。

24第二十四頁，共八十九頁。251.1.1系統(tǒng)的定義（1）古今系統(tǒng)思想概述

賈思勰（xie）的“齊民要術(shù)”著名學(xué)者賈思勰（xie）（南北朝北魏人，今山東壽平人）在其名著“齊民要術(shù)”一書中，敘述了氣候因素與農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)系，對農(nóng)業(yè)與種子、地形、耕種、土壤、水分、肥料、季節(jié)、氣候諸因素的相互關(guān)系，都有辨證的敘述，并提出了如何根據(jù)天時、地利和生產(chǎn)條件合理地安排農(nóng)事活動。25第二十五頁，共八十九頁。261.1.1系統(tǒng)的定義（2）系統(tǒng)的各種定義在韋氏大辭典（Webster大辭典）中，系統(tǒng)一詞被解釋為:有組織的和被組織化了的整體；結(jié)合著的整體所形成的各種概念和原理的綜合；由有規(guī)則的相互作用、相互依賴的諸要素形成的集合等等。一般系統(tǒng)論的創(chuàng)始人貝塔朗菲把系統(tǒng)定義為：相互作用的諸要素的綜合體。在日本的JIS工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,系統(tǒng)被定義為：許多組成要素保持有機(jī)的秩序向同一目標(biāo)行動的體系。26第二十六頁，共八十九頁。271.1.1系統(tǒng)的定義（2）系統(tǒng)的各種定義錢學(xué)森語：

系統(tǒng)是由相互作用、相互依賴的若干組成部分結(jié)合成的具有特定功能的有機(jī)體，而且這個系統(tǒng)本身又是它所從屬的一個更大系統(tǒng)的組成部分。27第二十七頁，共八十九頁。28

系統(tǒng)是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合的具有特定功能的有機(jī)整體。分析系統(tǒng)的定義，它包含三層意義：第一，系統(tǒng)是由若干元素組成的。第二，這些元素相互作用、相互依賴。第三，由于元素間的相互作用，使系統(tǒng)作為一個整體具有特定的功能。1.1.1系統(tǒng)的定義（概括）28第二十八頁，共八十九頁。29（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)

1.1.2系統(tǒng)的分類29第二十九頁，共八十九頁。30（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)

原始的系統(tǒng)都是自然系統(tǒng)，如：天體、海洋、生態(tài)系統(tǒng)等；人工系統(tǒng)都存在于自然系統(tǒng)之中，如：人造衛(wèi)星、海運船只、機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)管理、物流系統(tǒng)等等。1.1.2系統(tǒng)的分類30第三十頁，共八十九頁。31（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)

實體系統(tǒng)是指以礦物、生物、機(jī)械、能量和人等實體為構(gòu)成要素所組成的系統(tǒng)，如：機(jī)械系統(tǒng)、計算機(jī)系統(tǒng)等；概念系統(tǒng)是指以概念、原理、原則、方法、制度、程序等非物質(zhì)實體為構(gòu)成要素所組成的系統(tǒng)，如：管理系統(tǒng)、教育系統(tǒng)、國民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)等。

1.1.2系統(tǒng)的分類31第三十一頁，共八十九頁。32（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)

開放系統(tǒng)是指與外部環(huán)境有物質(zhì)、能量和信息交換的系統(tǒng)，如：教育系統(tǒng)、企業(yè)系統(tǒng)等；封閉系統(tǒng)是指與外部環(huán)境無關(guān)的系統(tǒng)，實際上，沒有絕對的封閉系統(tǒng)，只是有時把與環(huán)境聯(lián)系較少，相對獨立的系統(tǒng)看作封閉系統(tǒng)。

1.1.2系統(tǒng)的分類32第三十二頁，共八十九頁。33（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)

靜態(tài)系統(tǒng)是指決定系統(tǒng)特性的因素不隨時間推移而變化的系統(tǒng)，沒有絕對的靜態(tài)系統(tǒng)；動態(tài)系統(tǒng)是指這些因素隨時間的推移而變化的系統(tǒng)，如：人體系統(tǒng)、企業(yè)系統(tǒng)等。

1.1.2系統(tǒng)的分類33第三十三頁，共八十九頁。34（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)

凡是人能夠改變其狀態(tài)的系統(tǒng)稱為可控系統(tǒng)，反之稱為不可控系統(tǒng)。人工系統(tǒng)是可控的，大多數(shù)自然系統(tǒng)是不可控的。1.1.2系統(tǒng)的分類34第三十四頁，共八十九頁。35（1）整體性（2）相關(guān)性（3）目的性（4）層次性（5）動態(tài)性（6）適應(yīng)性即系統(tǒng)整體不等于各組成元素之和，即非加和原則，有兩種情況：①整體小于各組成元素之和，即1+1<2

②整體大于各組成元素之和，即1+1>2（也叫整體的涌現(xiàn)性）系統(tǒng)中相互關(guān)聯(lián)的部分或部件形成“部件集”，“集”中各部分的特性和行為相互制約和相互影響，這種相關(guān)性確定了系統(tǒng)的性質(zhì)和形態(tài)。人工系統(tǒng)和復(fù)合系統(tǒng)都具有一定的目的性，要達(dá)到既定的目的，系統(tǒng)必須具有一定的功能。沒有目的的系統(tǒng)不屬于系統(tǒng)工程研究的對象。由于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和層次的動態(tài)演變有某種方向性，因而使系統(tǒng)具有有序性的特點。系統(tǒng)的有序性可以表述為：系統(tǒng)是由較低級的子系統(tǒng)組成，而該系統(tǒng)自己又是更大系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)。系統(tǒng)的有序性揭示了系統(tǒng)與系統(tǒng)之間存在著包含、隸屬、支配、權(quán)威、服從的關(guān)系，統(tǒng)稱為傳遞關(guān)系。如：開放系統(tǒng)和外界環(huán)境有物質(zhì)、能量和信息的交換，系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)也可以隨時間變化。一般來說，系統(tǒng)的發(fā)展是一個有方向性的動態(tài)過程。

任何系統(tǒng)都存在于物質(zhì)環(huán)境（更大的系統(tǒng)）之中，它必然要與外界環(huán)境產(chǎn)生產(chǎn)生物質(zhì)、能量和信息的交換，外界環(huán)境的變化也必然會引起系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間的變化。因此為了保持和恢復(fù)系統(tǒng)原有特性，系統(tǒng)必須具有對環(huán)境的適應(yīng)能力，就象元素必須適應(yīng)環(huán)境一樣，因為：系統(tǒng)+環(huán)境=更大的系統(tǒng)。1.1.3系統(tǒng)的特征35第三十五頁，共八十九頁。361.1.4系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能（1）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)從一般意義上講，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以用以下式子表示：S={Ω，R}式中S

——代表系統(tǒng)；

Ω

——代表元素的集合；

R

——代表元素之間的各種關(guān)系的集合。

36第三十六頁，共八十九頁。371.1.4系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能（1）系統(tǒng)的功能37第三十七頁，共八十九頁。38小結(jié)系統(tǒng)的基本特征包含了整體性、相關(guān)性、目的性、有序性、動態(tài)性、環(huán)境適應(yīng)。對于系統(tǒng)可以按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)劃分為不同的系統(tǒng)。

38第三十八頁，共八十九頁。391.2復(fù)雜系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)的復(fù)雜程度，系統(tǒng)可以分為：簡單系統(tǒng)：組成系統(tǒng)的元素彼此之間有著緊密的因果連續(xù)性的聯(lián)系，這種因果連續(xù)性的聯(lián)系使得系統(tǒng)是一個完整的整體。復(fù)雜系統(tǒng)：就是組成系統(tǒng)的元素彼此之間有著具相的對立間斷的關(guān)系，這種關(guān)系使得系統(tǒng)不是一個具相的整體。39第三十九頁，共八十九頁。40復(fù)雜系統(tǒng)的復(fù)雜性：屬性與功能多樣：環(huán)境復(fù)雜、功能交叉、目標(biāo)沖突、角色變換等問題突出，權(quán)衡（Trade-off）是復(fù)雜系統(tǒng)管理的關(guān)鍵。內(nèi)部結(jié)構(gòu)與行為復(fù)雜：各要素間關(guān)聯(lián)廣泛而密切，且不同質(zhì)，高度耦合，形成多重互動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)與環(huán)境關(guān)系問題突出：系統(tǒng)高度開放，但界限模糊，系統(tǒng)與環(huán)境、要素與要素、環(huán)境與環(huán)境之間有各種能量和信息交換。學(xué)習(xí)與自適應(yīng)特征明顯：系統(tǒng)和各要素通過學(xué)習(xí)以不同的方式獲得知識，并在發(fā)展過程中不斷學(xué)習(xí)并對其結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行重組和完善。系統(tǒng)對不確定性有感知和適應(yīng)能力，具有一定的智能性。40第四十頁，共八十九頁。41管理系統(tǒng)問題舉例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需求生產(chǎn)可能生產(chǎn)組織與控制物、財、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)營計劃生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備技術(shù)文件勞動力勞動手段勞動對象環(huán)境分析經(jīng)營決策與計劃投入轉(zhuǎn)換產(chǎn)出圖1—1工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動過程示意圖第四十一頁，共八十九頁。42工程技術(shù)系統(tǒng)工程技術(shù)科學(xué)系統(tǒng)哲學(xué)系統(tǒng)學(xué)新老三論基礎(chǔ)科學(xué)哲學(xué)圖系統(tǒng)科學(xué)體系結(jié)構(gòu)圖42第四十二頁，共八十九頁。431.3系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程的發(fā)展老三論貝塔朗菲（Bertalanffy）的系統(tǒng)論維納（Wiener）的控制論申農(nóng)（Shannon）的信息論新三論普利高津（Prigogin）的耗散結(jié)構(gòu)理論哈肯（Hakin）的協(xié)同學(xué)托姆（Thomm）的突變理論43第四十三頁，共八十九頁。441.4系統(tǒng)工程學(xué)的特點系統(tǒng)工程強(qiáng)調(diào)以下基本觀點：(1)整體性和系統(tǒng)化觀點（前提）(2)總體最優(yōu)或平衡協(xié)調(diào)觀點（目的）(3)多種方法綜合運用的觀點（手段）(4)問題導(dǎo)向及反饋控制觀點（保障）44第四十四頁，共八十九頁。45系統(tǒng)工程學(xué)屬交叉學(xué)科，注重學(xué)科開放、知識融合和創(chuàng)新系統(tǒng)工程學(xué)是軟科學(xué)，注重人、信息及社會環(huán)境等的交互作用和復(fù)雜影響。系統(tǒng)工程學(xué)采用復(fù)雜科學(xué)方法，注重定性與定量、微觀和宏觀、還原論和整體論、科學(xué)推理和哲學(xué)思辨等有機(jī)結(jié)合。系統(tǒng)工程方法屬于綜合技術(shù)或者橫向技術(shù)，注重工程化。系統(tǒng)工程學(xué)是解決各種系統(tǒng)問題的基本方法，注重方法論的探索與應(yīng)用。系統(tǒng)工程學(xué)的內(nèi)容具有多層次，注重體系化。系統(tǒng)工程學(xué)應(yīng)用廣泛，注重工程、管理、社會實踐和與時俱進(jìn)。45第四十五頁，共八十九頁。46工程技術(shù)系統(tǒng)工程技術(shù)科學(xué)系統(tǒng)哲學(xué)系統(tǒng)學(xué)新老三論基礎(chǔ)科學(xué)哲學(xué)圖系統(tǒng)科學(xué)體系結(jié)構(gòu)圖46第四十六頁，共八十九頁。47二、系統(tǒng)工程理論2.1經(jīng)典系統(tǒng)理論一般系統(tǒng)論控制論信息論2.2現(xiàn)代系統(tǒng)理論耗散結(jié)構(gòu)協(xié)同學(xué)突變論2.3系統(tǒng)理論的發(fā)展系統(tǒng)復(fù)雜性復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論47第四十七頁，共八十九頁。482.1經(jīng)典系統(tǒng)理論-一般系統(tǒng)論一般系統(tǒng)論的產(chǎn)生還原論：逐層分解，隔離，研究因果鏈機(jī)械論：物質(zhì)構(gòu)成體、靜態(tài)的外部作用和變化一般系統(tǒng)論的基本觀點整體性：要素和系統(tǒng)不可分割；系統(tǒng)整體功能不等于各組成要素的功能之和；系統(tǒng)具有不同于各組成部分的新功能。開放性：系統(tǒng)與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息交換；異因同果；目的論大于因果論。動態(tài)相關(guān)性：系統(tǒng)狀態(tài)是時間的函數(shù)；要素、系統(tǒng)和環(huán)境之間的相關(guān)關(guān)系及其對系統(tǒng)狀態(tài)的影響。層次等級性：相互關(guān)聯(lián)相互制約。有序性：結(jié)構(gòu)有序（空間）和發(fā)展有序（時間）。48第四十八頁，共八十九頁。492.1經(jīng)典系統(tǒng)理論-一般系統(tǒng)論系統(tǒng)論的啟示系統(tǒng)方法就是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，在系統(tǒng)與要素、要素與要素、系統(tǒng)與環(huán)境的相互關(guān)系中解釋對象系統(tǒng)的系統(tǒng)特征和運動規(guī)律，從而最佳的處理問題。系統(tǒng)方法的特點就是遵循整體性、動態(tài)性和最優(yōu)化的原則整體性：系統(tǒng)目標(biāo)—要素間相互關(guān)系。動態(tài)性：產(chǎn)生、發(fā)展過程和前景。最優(yōu)化：整體最優(yōu)，非局部最優(yōu)。49第四十九頁，共八十九頁。502.1經(jīng)典系統(tǒng)理論-控制論控制論的產(chǎn)生與發(fā)展經(jīng)典控制理論時期：單因素控制系統(tǒng)，單輸入和單輸出系統(tǒng)的控制問題，如控制鍋爐水位、火炮自動瞄準(zhǔn)。現(xiàn)代控制理論時期：多因素控制系統(tǒng)，多輸入和多輸出系統(tǒng)的控制問題，如人造衛(wèi)星、航天系統(tǒng)。大系統(tǒng)控制理論時期：大系統(tǒng)多級遞階控制，大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案、穩(wěn)定性、最優(yōu)化、建模與簡化，如經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)?？刂普摰母居^念一切系統(tǒng)都是信息系統(tǒng)，控制的過程是信息運動的過程，任何系統(tǒng)都存在信息接收、存取和加工過程。一切系統(tǒng)都是控制系統(tǒng)，有目標(biāo)，通過有目的的行為和反饋實現(xiàn)系統(tǒng)控制。50第五十頁，共八十九頁。512.1經(jīng)典系統(tǒng)理論-控制論控制論對系統(tǒng)方法的啟示黑箱-灰箱-白箱法。提供了認(rèn)識黑箱的方法，而不是將一無所知的系統(tǒng)視為黑箱。從系統(tǒng)的整體聯(lián)系出發(fā)，通過系統(tǒng)的輸入和輸出關(guān)系，認(rèn)識和把握系統(tǒng)的功能特性，探索其結(jié)構(gòu)和機(jī)理。功能模擬。以功能和行為相似性，用模型模擬原型的功能和行為。重點是“它能做什么”，而不是“它是什么”，功能相似而非結(jié)構(gòu)相似。形式化、數(shù)量化和最優(yōu)化：對系統(tǒng)用形式化抽象，用數(shù)量化定量描述，尋找整體最優(yōu)。51第五十一頁，共八十九頁。522.1經(jīng)典系統(tǒng)理論-信息論信息論的產(chǎn)生與發(fā)展狹義信息論。主要研究消息的信息量、信道容量以及消息的編碼問題。一般信息論。主要研究通信問題，還包括噪聲理論、信號濾波與預(yù)測、調(diào)制、信息處理等問題。廣義信息論。除了前兩項研究內(nèi)容，還包括所有與信息有關(guān)的領(lǐng)域。信息論：以信息為主要研究對象，以信息的運動規(guī)律和應(yīng)用方法為研究內(nèi)容，以計算機(jī)和光導(dǎo)纖維為主要研究工具，以擴(kuò)展人類的信息功能為主要研究目標(biāo)。52第五十二頁，共八十九頁。532.1經(jīng)典系統(tǒng)理論-信息論信息論的啟示類比方法。將不同領(lǐng)域的具體概念，如消息、信號、情報等，抽象出了信息概念，建立了信息論模型。統(tǒng)計方法。統(tǒng)計數(shù)學(xué)解決了信息度量問題。信息方法。傳統(tǒng)方法注重的是物質(zhì)和能量在事物變化過程中的作用，而信息方法擺脫系統(tǒng)的具體運動狀態(tài)，將系統(tǒng)有目的的運動抽象為信息變換過程。傳統(tǒng)方法在研究問題時，主要是用剖析法，不利于掌握事物之間的內(nèi)在聯(lián)系，忽視了系統(tǒng)的整體性能，信息方法用聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的觀點，綜合研究系統(tǒng)的信息過程，獲取關(guān)于系統(tǒng)整體的性能和知識。53第五十三頁，共八十九頁。542.2現(xiàn)代系統(tǒng)理論-耗散結(jié)構(gòu)理論定義：一個遠(yuǎn)離平衡態(tài)（平衡態(tài)時熵最大）的開放系統(tǒng)，在外界環(huán)境發(fā)生變化使系統(tǒng)內(nèi)部某個參量的變化達(dá)到一定的閾值時，量變可以發(fā)生質(zhì)變，由原來的混沌無序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N在時間上、空間上或功能上有序狀態(tài)，這種突變后的狀態(tài)稱為耗散結(jié)構(gòu)。納德效應(yīng)。在一個圓盤中倒入一些液體。當(dāng)從下面加熱這一薄層液體時，剛開始上下液面溫差不太大，液體中只有熱傳導(dǎo)。但當(dāng)上下液面溫差△T超過某一臨界值△Tc時，對流突然發(fā)生，并形成很有規(guī)律的對流花樣。從上往下俯視，是許多像蜂房那樣的正六角形格子。中心液體往上流，邊緣液體往下流，或者相反。這是一種宏觀有序的動態(tài)結(jié)構(gòu)。

54第五十四頁，共八十九頁。552.2現(xiàn)代系統(tǒng)理論-耗散結(jié)構(gòu)理論平衡結(jié)構(gòu)與耗散結(jié)構(gòu)。平衡結(jié)構(gòu)雖穩(wěn)定有序，但是死結(jié)構(gòu)，不需要靠外界供應(yīng)物質(zhì)、能量維持。耗散結(jié)構(gòu)是也是穩(wěn)定有序的，但是活結(jié)構(gòu)，需要耗散物質(zhì)和能量維持這種有序狀態(tài)。55第五十五頁，共八十九頁。562.2現(xiàn)代系統(tǒng)理論-耗散結(jié)構(gòu)理論耗散結(jié)構(gòu)的基本特點系統(tǒng)必須是遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)，要與外界交換能量與物質(zhì)，才有可能降低自身的熵。系統(tǒng)內(nèi)部具有非線性動力學(xué)機(jī)制。系統(tǒng)要素間的非線性相互作用是推動系統(tǒng)向有序狀態(tài)發(fā)展的內(nèi)部動力，這種非線性機(jī)制促使系統(tǒng)各要素間產(chǎn)生相干效應(yīng)和臨界效應(yīng)，從而使系統(tǒng)由混亂無序狀態(tài)相有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變。線性互相作用起得是數(shù)量上的疊加作用，具有獨立性、均勻性和對稱性，不能帶來質(zhì)變，而非線性機(jī)制的非加和作用是系統(tǒng)產(chǎn)生并保持耗散結(jié)構(gòu)的根本原因。耗散結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)是由于遠(yuǎn)離平衡態(tài)的系統(tǒng)內(nèi)部漲落被放大而誘發(fā)的。對平均值的偏差為漲落，具有偶然性和隨機(jī)性。在平衡態(tài)下，漲落可以忽略，但系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡態(tài)是，漲落會被放大，對系統(tǒng)演變其觸發(fā)作用。

56第五十六頁，共八十九頁。572.2現(xiàn)代系統(tǒng)理論-協(xié)同學(xué)協(xié)同學(xué)是一門研究協(xié)同系統(tǒng)從無序狀態(tài)到有序狀態(tài)演化規(guī)律的新興綜合性學(xué)科。協(xié)同學(xué)是一種研究各種不同系統(tǒng)在一定外部條件下，系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)之間通過非線性相互作用產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使系統(tǒng)從混沌無序狀態(tài)向有序狀態(tài)，從低級有序狀態(tài)向高級有序狀態(tài)，從有序狀態(tài)向混沌狀態(tài)轉(zhuǎn)化的機(jī)理和共同規(guī)律的理論。57第五十七頁，共八十九頁。582.2現(xiàn)代系統(tǒng)理論-協(xié)同學(xué)協(xié)同學(xué)的基本原理協(xié)同效應(yīng)原理。協(xié)同效應(yīng)是指由于協(xié)同作用而產(chǎn)生的結(jié)果，是指復(fù)雜開放系統(tǒng)中大量子系統(tǒng)相互作用而產(chǎn)生的整體效應(yīng)或集體效應(yīng)。任何復(fù)雜系統(tǒng)，當(dāng)在外來能量的作用下或物質(zhì)的聚集態(tài)達(dá)到某種臨界值時，子系統(tǒng)之間就會產(chǎn)生協(xié)同作用。這種協(xié)同作用能使系統(tǒng)在臨界點發(fā)生質(zhì)變產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使系統(tǒng)從無序變?yōu)橛行?，從混沌中產(chǎn)生某種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。協(xié)同效應(yīng)說明了系統(tǒng)自組織現(xiàn)象的觀點。支配原理?？熳兞糠穆兞浚ㄐ騾⒘浚?，序參量支配子系統(tǒng)行為。它從系統(tǒng)內(nèi)部穩(wěn)定因素和不穩(wěn)定因素問的相互作用方面描述了系統(tǒng)的自組織的過程。其實質(zhì)在于規(guī)定了臨界點上系統(tǒng)的簡化原則——“快速衰減組態(tài)被迫跟隨于緩慢增長的組態(tài)”，即系統(tǒng)在接近不穩(wěn)定點或臨界點時，系統(tǒng)的動力學(xué)和突現(xiàn)結(jié)構(gòu)通常由少數(shù)幾個集體變量即序參量決定，而系統(tǒng)其他變量的行為則由這些序參量支配或規(guī)定，正如協(xié)同學(xué)的創(chuàng)始人哈肯所說，序參量以“雪崩”之勢席卷整個系統(tǒng)，掌握全局，主宰系統(tǒng)演化的整個過程。自組織原理。自組織是相對于他組織而言的。他組織是指組織指令和組織能力來自系統(tǒng)外部，而自組織則指系統(tǒng)在沒有外部指令的條件下，其內(nèi)部子系統(tǒng)之間能夠按照某種規(guī)則自動形成一定的結(jié)構(gòu)或功能，具有內(nèi)在性和自生性特點。自組織原理解釋了在一定的外部能量流、信息流和物質(zhì)流輸入的條件下，系統(tǒng)會通過大量子系統(tǒng)之間的協(xié)同作用而形成新的時間、空間或功能有序結(jié)構(gòu)。

58第五十八頁，共八十九頁。592.2現(xiàn)代系統(tǒng)理論-突變論漸變的運動過程—微積分建模突變的運動過程—微積分無法描述突變論的主要特點是用形象而精確的數(shù)學(xué)模型來描述和預(yù)測事物的連續(xù)性中斷的質(zhì)變過程。突變論是一門著重應(yīng)用的科學(xué)，它既可以用在“硬”科學(xué)方面，又可以用于“軟”科學(xué)方面。當(dāng)突變論作為一門數(shù)學(xué)分支時，它是關(guān)于奇點的理論，它可以根據(jù)勢函數(shù)而把臨界點分類，并且研究各種臨界點附近的非連續(xù)現(xiàn)象的特征。59第五十九頁，共八十九頁。602.2現(xiàn)代系統(tǒng)理論-突變論突變論的主要觀點穩(wěn)定機(jī)制是事物普遍特性之一，是突變論闡述的主要內(nèi)容，事物的發(fā)展變化是其穩(wěn)定態(tài)和非穩(wěn)定態(tài)交互運行的過程。質(zhì)變可以通過漸變和突變兩種途徑實現(xiàn)，關(guān)鍵是取決于質(zhì)變經(jīng)歷的中間過渡態(tài)是不是穩(wěn)定的，如果是穩(wěn)定的，那么就是通過漸變達(dá)到質(zhì)變，如果是不穩(wěn)定的，就是通過突變方式達(dá)到的。在一種穩(wěn)定態(tài)中的變化屬于量變，在兩種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定態(tài)中的變化或者在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定態(tài)與不穩(wěn)定態(tài)之間的變化則是質(zhì)變。量變必然體現(xiàn)為漸變，突變必然導(dǎo)致質(zhì)變，而質(zhì)變則可以通過突變和漸變兩種方式實現(xiàn)。60第六十頁，共八十九頁。61

復(fù)雜科學(xué)是系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展的新階段

新的發(fā)現(xiàn)不斷地沖擊著經(jīng)典科學(xué)的傳統(tǒng)觀念

系統(tǒng)在遠(yuǎn)離平衡的狀態(tài)下也可以穩(wěn)定(自組織)確定性的系統(tǒng)有其內(nèi)在的隨機(jī)性(混沌)

隨機(jī)性的系統(tǒng)卻又有其內(nèi)在的確定性(涌現(xiàn))

新的學(xué)科不斷涌現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)和系統(tǒng)的復(fù)雜性這兩個范疇就是在這樣的背景下提出的2.3系統(tǒng)理論的發(fā)展第六十一頁，共八十九頁。62系統(tǒng)的復(fù)雜性系統(tǒng)各單元之間的聯(lián)系廣泛而緊密，構(gòu)成一個網(wǎng)絡(luò)．因此每一單元的變化都會受到其它單元變化的影響，井會引起其它單元的變化．

系統(tǒng)具有多層次、多功能的結(jié)構(gòu)，每一層次均成為構(gòu)筑其上一層次的單元，同時也有助于系統(tǒng)的某一功能的實現(xiàn)．

系統(tǒng)在發(fā)展過程中能夠不斷地學(xué)習(xí)并對其層次結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行重組及完善．

系統(tǒng)是開放的，它與環(huán)境有密切的聯(lián)系，能與環(huán)境相互作用，并能不斷向更好地適應(yīng)環(huán)境的方向發(fā)展變化．

系統(tǒng)是動態(tài)的，它不斷處于發(fā)展變化之中，而且系統(tǒng)本身對未來的發(fā)展變化有一定的預(yù)測能力．

第六十二頁，共八十九頁。63復(fù)雜系統(tǒng)

組分眾多具有層次結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)

具有多樣性的系統(tǒng)

耦合度高的系統(tǒng)

復(fù)雜系統(tǒng)最本質(zhì)的特征是其組分具有某種智能，即具有了解其所處的環(huán)境，預(yù)測其變化，并按預(yù)定目標(biāo)采取行動的能力。復(fù)雜性科學(xué)

研究對象是復(fù)雜系統(tǒng)（物理層次、生物層次、社會層次）

研究方法是定性判斷與定量計算相結(jié)合、微觀分析與宏觀分析相結(jié)合、還原論與整體論相結(jié)合、科學(xué)推理與哲學(xué)思辯相結(jié)合

研究深度不限于對客觀事物的描述，而是著重于揭示客觀事物構(gòu)成的原因及其深化的歷程，并力圖盡可能準(zhǔn)確地預(yù)測其未來的發(fā)展。

第六十三頁，共八十九頁。64系統(tǒng)復(fù)雜性研究非線性科學(xué)圣塔菲研究所（SantaFeInstitute，SFI）錢學(xué)森-復(fù)雜巨系統(tǒng)復(fù)雜性科學(xué)的特點研究對象是復(fù)雜系統(tǒng)研究方法為定性判斷與定量計算相結(jié)合、微觀分析與宏觀綜合相結(jié)合、還原論與整體論相結(jié)合、科學(xué)推理和哲學(xué)思辨相結(jié)合。復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論（ComplexAdaptiveSystem，CAS）1994年美國學(xué)者霍蘭（JohnHolland）主要內(nèi)容自學(xué)64第六十四頁，共八十九頁。65系統(tǒng)理論的發(fā)展動向歐洲學(xué)派：以非線性自組織為核心內(nèi)容美國學(xué)派：以圣塔菲研究所為代表的CAS理論框架中國學(xué)派：以開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論為核心的體系65第六十五頁，共八十九頁。66三、系統(tǒng)工程方法論華羅庚的泡茶問題“想泡壺茶喝。當(dāng)時的情況是：開水沒有，開水壺要洗，茶壺茶杯要洗，火已升了，茶葉也有了，怎么辦?”66第六十六頁，共八十九頁。67一、問題描述目標(biāo)：喝到一碗清新的熱茶。條件：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。其它要求：以最節(jié)約資源的方式實現(xiàn)目標(biāo)。系統(tǒng)工程研究任務(wù)：為解決喝茶問題設(shè)計一個行動計劃系統(tǒng)(設(shè)計一個解決泡茶問題的行動計劃)。67第六十七頁，共八十九頁。68二、問題分析—資源需求根據(jù)我們的日常經(jīng)驗，現(xiàn)代人類的活動通常需要人、財、物等類資源。在這個泡茶問題上，不涉及資金，所需的資源包括：涼水、茶壺、茶葉、茶碗、火爐。這些資源目前都已齊備，且假設(shè)除人外沒有限制。68第六十八頁，共八十九頁。69二、問題分析—系統(tǒng)目標(biāo)以最節(jié)約資源的方式泡一壺好茶。這個問題中，前面提到的各項資源除了人力資源外，都是沒有限制的。但實際上，茶壺的大小是確定的，因而所用水是確定的。再假定爐火的發(fā)熱量及熱效率是確定的，那么，一旦裝滿水的茶壺放到火上，其消耗的能源也是確定的。茶葉使用量是有定額的。所以，在泡茶問題上，前述各項資源除隨機(jī)干擾外，不存在節(jié)約問題。這個問題，唯一涉及的節(jié)約問題是關(guān)于一種既無限又有限的資源—時間的節(jié)約。69第六十九頁，共八十九頁。70二、問題分析—系統(tǒng)工程研究任務(wù)界定設(shè)計一個解決泡茶問題的行動計劃，要求合理安排各道工序，最大限度節(jié)約時間。70第七十頁，共八十九頁。71三、謀劃備選方案根據(jù)日常經(jīng)驗，對以上泡茶問題可以有以下三種解法：甲：⑴洗凈水壺；⑵灌上涼水；⑶壺放在火上；⑷等水開；⑸水開后，以最快的速度洗茶杯，找茶葉；⑹泡茶，待茶泡好；⑺喝茶。乙：⑴洗凈水壺；⑵洗茶杯；⑶找好茶葉；⑷灌涼水；⑸壺放火上；⑹等水開；⑺水開后，用準(zhǔn)備好的茶杯、茶葉泡茶；⑻等待茶泡好；⑼喝茶。丙：⑴洗凈水壺；⑵灌涼水；⑶壺放火上；⑷洗茶杯；⑸拿茶葉；⑹水開之前，可干一些其它事；⑺水開，泡茶；⑻喝茶。71第七十一頁，共八十九頁。72四、建模和估計結(jié)果1.列出泡茶所需的全部工序2.確定每道工序所需的時間3.確定各道工序之間的時間連接關(guān)系4.分析計算每種方案所需的總時間5.做出比較結(jié)論序號名稱緊前工序工序時間(分)1洗壺?zé)o12灌水10.53放壺20.34等水開3155洗杯無16找茶葉無17泡茶3，5，62.28喝茶772第七十二頁，共八十九頁。7373第七十三頁，共八十九頁。74五、評比備選方案甲方案總時間=1+0.5+0.3+15+2+2.2=21乙方案總時間=1+1+1+0.5+0.3+15+2.2=21丙方案總時間=1+0.5+(0.3+15)+2.2=19分析結(jié)果：丙方案最節(jié)約時間。方案建議：丙74第七十四頁，共八十九頁。75泡茶系統(tǒng)工程的經(jīng)驗總結(jié)：分為五大步驟問題描述問題分析謀劃備選方案建模和估計結(jié)果評比備選方案整個過程可以歸納為初步分析、規(guī)范分析和綜合分析三個階段。75第七十五頁，共八十九頁。7676第三節(jié)系統(tǒng)工程的概念與特點一、系統(tǒng)工程的概念定義：用定量與定性相結(jié)合的系統(tǒng)思想和方法處理大型復(fù)雜系統(tǒng)的問題，無論是系統(tǒng)的設(shè)計或組織建立，還是系統(tǒng)的經(jīng)營管理，都可以統(tǒng)一地看成是一類工程實踐，統(tǒng)稱為系統(tǒng)工程。第七十六頁，共八十九頁。77日本學(xué)者三浦武雄認(rèn)為：系統(tǒng)工程與其它工程學(xué)的不同之點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。因為系統(tǒng)工程的目的是研制一個系統(tǒng)，而系統(tǒng)不僅涉及到工程學(xué)的領(lǐng)域，還涉及社會、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)外，還要有一種技術(shù)從橫的方向把它們組織起來，這種橫向的技術(shù)就是系統(tǒng)工程。日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“運籌學(xué)術(shù)語”中定義:

系統(tǒng)工程學(xué)是為了最優(yōu)地達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)而對系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息流通和控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析的技術(shù)。77第七十七頁，共八十九頁。787878錢學(xué)森對系統(tǒng)工程的定義：系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計、制造、試驗和使用的科學(xué)方法，是一種對所有系統(tǒng)都具有普遍意義的方法。簡言之“系統(tǒng)工程是一門組織管理的技術(shù)”。第七十八頁，共八十九頁。79附：錢學(xué)森的系統(tǒng)觀感性知識經(jīng)驗知識科學(xué)知識哲學(xué)第三層次第二層次第一層次79第七十九頁，共八十九頁。80附：錢學(xué)森的系統(tǒng)觀（續(xù)1）錢學(xué)森提出的系統(tǒng)科學(xué)體系圖

80第八十頁，共八十九頁。81

上世紀(jì)80年代時，日本科技代表團(tuán)參觀“長征”火箭，回國后嘲笑中國工藝和產(chǎn)品粗糙落后，認(rèn)為沒有幾件東西是日本不能生產(chǎn)。然而至今，日本最優(yōu)秀的Ｈ—2Ａ火箭平均兩三枚就炸掉一枚，技術(shù)指標(biāo)雖優(yōu)于中美，但是實用性能不佳。“長征”和“神舟”追求的并非“單項最優(yōu)”而是“整體最優(yōu)”，這就是錢學(xué)森