第一章系統(tǒng)與系統(tǒng)工程

系統(tǒng)與系統(tǒng)工程2.2系統(tǒng)工程的概念2.2.1系統(tǒng)工程的定義錢學(xué)森：系統(tǒng)工程是關(guān)于組織、管理、規(guī)劃、研究、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、和使用系統(tǒng)的科學(xué)方法，是一種對(duì)所有系統(tǒng)都具有普通意義的科學(xué)方法。

“系統(tǒng)工程是一門組織管理的技術(shù)”。2.2系統(tǒng)工程的概念2.2.1系統(tǒng)工程的定義汪應(yīng)洛：系統(tǒng)工程是一門以大系統(tǒng)為研究對(duì)象的多學(xué)科、跨行業(yè)的邊緣學(xué)科，它結(jié)合自然科學(xué)、工程技術(shù)和社會(huì)科學(xué)的思想、理論和方法，把系統(tǒng)內(nèi)人類的生產(chǎn)、科研或經(jīng)營組織起來，應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)為工具或手段，對(duì)系統(tǒng)構(gòu)成的要素、組織結(jié)構(gòu)、信息交流和反饋控制等功能進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行、從而達(dá)到系統(tǒng)的最優(yōu)設(shè)計(jì)、最優(yōu)控制、最優(yōu)管理。

2.2系統(tǒng)工程的概念2.2.1系統(tǒng)工程的定義綜上所述，系統(tǒng)工程是對(duì)系統(tǒng)，尤其是復(fù)雜系統(tǒng)實(shí)施組織與管理的綜合技術(shù)。2.2.2系統(tǒng)工程的學(xué)科性質(zhì)與特點(diǎn)系統(tǒng)工程方法處理問題，其基本原則都是把要研究對(duì)象作為一個(gè)系統(tǒng)，從整體性角度去分析、組織和管理。從系統(tǒng)工程的研究對(duì)象來說，可以是具有普遍意義的系統(tǒng)，尤其是大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)。從系統(tǒng)工程要解決問題的手段來看，要以軟為主，軟硬結(jié)合。從系統(tǒng)工程研究要達(dá)到目的來說，是使系統(tǒng)達(dá)到“最優(yōu)的開發(fā)、最優(yōu)的設(shè)計(jì)、最優(yōu)的管理和最優(yōu)的運(yùn)行”。

2.2.2系統(tǒng)工程的學(xué)科性質(zhì)與特點(diǎn)系統(tǒng)工程有狹義系統(tǒng)工程和廣義系統(tǒng)工程之分。廣義系統(tǒng)工程是指開發(fā)和改造系統(tǒng)的規(guī)劃、計(jì)劃、設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)、安裝、運(yùn)行等階段所涉及的思想、程序、方法等的總和。狹義系統(tǒng)工程是指對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析、綜合、仿真、優(yōu)化等比較理性的技術(shù)2.2.3系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)主要由自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和工程技術(shù)所組成。自然科學(xué)中的數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、概率論是系統(tǒng)工程最重要的理論基礎(chǔ)；社會(huì)科學(xué)中的經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)、行為科學(xué)是研究與人、社會(huì)密切相關(guān)的系統(tǒng)工程問題必須掌握的理論基礎(chǔ)；工程技術(shù)中的控制理論、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及信息技術(shù)和各種工程技術(shù)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工程最優(yōu)設(shè)計(jì)、最優(yōu)控制和最優(yōu)管理的理論基礎(chǔ)和技術(shù)工具，尤其是信息技術(shù)，它是系統(tǒng)工程解決問題最基礎(chǔ)的工具。2.2.4常見的四類系統(tǒng)工程問題1、排序“序”指要素在系統(tǒng)某特定廣義空間排列的次序。系統(tǒng)工程運(yùn)用合理地分解方法，將評(píng)價(jià)的目標(biāo)和對(duì)象屬性共同構(gòu)成評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，以及利用專家經(jīng)驗(yàn)和評(píng)價(jià)方法確定各指標(biāo)的權(quán)重，最后運(yùn)用效用原理將系統(tǒng)各個(gè)屬性的價(jià)值組合成為系統(tǒng)的價(jià)值，作為排序的依據(jù)。案例：地區(qū)市場秩序評(píng)價(jià)，企業(yè)新業(yè)務(wù)開發(fā)2.2.4常見的四類系統(tǒng)工程問題2、組集組集是尋求集合的合理匹配，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的預(yù)定目標(biāo)和特定功能與行為。前提是對(duì)系統(tǒng)各種要素進(jìn)行詳細(xì)、全面地分析，和要素的相關(guān)分析。組集常用的技術(shù)為多元相關(guān)分析與聚類分析。組集有兩種類型，互補(bǔ)性組集是對(duì)性質(zhì)互補(bǔ)的要素進(jìn)行合理的匹配，形成一個(gè)能相互取長補(bǔ)短、合乎客觀規(guī)律、適應(yīng)外部環(huán)境與實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體功能的集合；同類性組集是把性質(zhì)相近的要素聚合在一起，形成一個(gè)特定功能與行為的系統(tǒng)。案例：地區(qū)科技重點(diǎn)行業(yè)的選擇2.2.4常見的四類系統(tǒng)工程問題3、適度適度就是掌握事物的質(zhì)和量的分寸，“恰到好處”。一般來講“運(yùn)籌學(xué)”是尋求“適度”最重要的方法。但在很多社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的研究中，為了保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)和諧社會(huì)，合理的分配資源，合適的發(fā)展速度，社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展是重要的議題，由于系統(tǒng)的復(fù)雜性，采用系統(tǒng)仿真方法能夠較有效的確定系統(tǒng)各要素的量和質(zhì)的關(guān)系。案例：開發(fā)治理資金的匹配，企業(yè)研發(fā)項(xiàng)目計(jì)劃安排2.2.4常見的四類系統(tǒng)工程問題4、連接連接包含兩重含義，一重是系統(tǒng)內(nèi)各要素如何銜接，支配關(guān)系如何選定，要素比重如何確定，才能使系統(tǒng)的功能達(dá)到最佳。第二重含義是，一旦系統(tǒng)目標(biāo)確定之后，系統(tǒng)以何種策略，從現(xiàn)在過渡到目標(biāo)點(diǎn)，或者系統(tǒng)的近期目標(biāo)、中期目標(biāo)、遠(yuǎn)期目標(biāo)如何銜接問題，才能使達(dá)到目標(biāo)所花費(fèi)的時(shí)間或投入最少。案例：地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展問題2.3系統(tǒng)工程的重點(diǎn)研究對(duì)象——社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)2.3.1遵循因果律因果律是社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的基本規(guī)律，是系統(tǒng)工程分析問題的基本點(diǎn)。對(duì)系統(tǒng)實(shí)施任何一個(gè)影響都會(huì)產(chǎn)生一定的效果；反過來，系統(tǒng)中任何結(jié)果的產(chǎn)生都會(huì)找到原因。系統(tǒng)工程工作者在分析社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)問題時(shí)，要分清什么是原因，什么是結(jié)果，還更要清楚某項(xiàng)原因產(chǎn)生的正作用和負(fù)作用，短期與長期的不同效果，或者直接和間接的不同效果。2.3系統(tǒng)工程的重點(diǎn)研究對(duì)象——社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)2.3.2具有多重反饋反饋是指因果關(guān)系的互動(dòng)，存在正負(fù)反饋，正反饋指系統(tǒng)的A要素的增長會(huì)引起系統(tǒng)B要素的增長，而B要素的增長又使得A要素增長，負(fù)反饋指系統(tǒng)A要素的增長會(huì)引起系統(tǒng)B要素的增長，而系統(tǒng)B要素的增長又使得系統(tǒng)A要素減弱。用因果關(guān)系環(huán)表示社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的反饋和多重反饋，是系統(tǒng)工程常用的分析方法，尤其是復(fù)雜系統(tǒng)的分析，同時(shí)也是系統(tǒng)建模的前提，只有準(zhǔn)確的描述系統(tǒng)的行為才能有效地進(jìn)行分析，才可能得到正確的結(jié)論。案例：人口系統(tǒng)2.3系統(tǒng)工程的重點(diǎn)研究對(duì)象——社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)2.3.3存在反直觀性反直觀性是指某一項(xiàng)政策，經(jīng)過常規(guī)的分析認(rèn)為是一個(gè)好的政策，但政策實(shí)施后其效果不佳，或出現(xiàn)人們意想不到的后果。造成這一結(jié)局的可能性是系統(tǒng)復(fù)雜程度太高，根據(jù)常規(guī)思維人們不容易進(jìn)行有效的分析，或人們根據(jù)現(xiàn)有的資料、用常規(guī)方法是難以全面認(rèn)識(shí)該問題，；其次是系統(tǒng)分析人員，在設(shè)計(jì)政策時(shí)分析欠深入，或被表面現(xiàn)象所迷糊，或基本假設(shè)與現(xiàn)實(shí)相差太大。2.3系統(tǒng)工程的重點(diǎn)研究對(duì)象——社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)2.3.4具有較強(qiáng)的非線性特征社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)存在大量的非線性現(xiàn)象。如一個(gè)國家的稅率和稅收總額的關(guān)系，或者一個(gè)國家的稅率與社會(huì)財(cái)富創(chuàng)造數(shù)量（GDP）之間的關(guān)系。簡單地看，似乎會(huì)覺得稅率與稅收總額應(yīng)該是一個(gè)線性關(guān)系，稅率越高，稅收總額也越高，其實(shí)不然。稅率太低，固然稅收總額很少；稅率過高，也會(huì)過度傷害人們創(chuàng)造財(cái)富的積極性，而使整個(gè)社會(huì)財(cái)富創(chuàng)造數(shù)量減少，從而減少實(shí)際稅收。2.3系統(tǒng)工程的重點(diǎn)研究對(duì)象——社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)2.3.5存在時(shí)滯效應(yīng)人們常說的“十年樹木、百年樹人”，說明具有較長的延遲效應(yīng)。環(huán)境治理、基礎(chǔ)教育改革、高等學(xué)校創(chuàng)新教育等，這些領(lǐng)域需要較長時(shí)間才能反映政策實(shí)施的效果。人們?cè)谠O(shè)計(jì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)政策時(shí)要充分考慮政策的延遲效應(yīng)，如考核指標(biāo)的設(shè)計(jì)，要充分考慮系統(tǒng)的延遲效應(yīng)，防止短期行為的發(fā)生，尤其是在做社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃設(shè)計(jì)，要充分考慮系統(tǒng)的延遲效應(yīng)，不能被短期的效果所迷惑。2.3系統(tǒng)工程的重點(diǎn)研究對(duì)象——社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)2.3.6存在大慣性大慣性通常用“習(xí)慣勢(shì)力”來表示，由于慣性力太大，要改變系統(tǒng)運(yùn)行需要有強(qiáng)大的推力或拉力。在設(shè)計(jì)政策時(shí)要充分考慮傳統(tǒng)習(xí)慣的抵抗力，要了解和熟悉當(dāng)?shù)氐奈幕?、風(fēng)俗習(xí)慣，要充分考慮系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)的要求，協(xié)調(diào)子系統(tǒng)之間的利益沖突。其次，要加強(qiáng)政策的宣傳力度，使系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)了解政策設(shè)計(jì)的目的和功能，得到理解與共識(shí)，減少政策實(shí)施的阻力。2.3系統(tǒng)工程的重點(diǎn)研究對(duì)象——社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)2.3.7不適應(yīng)做直接試驗(yàn)人是社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的主體要素，具有思想、智慧、感情和創(chuàng)造力，不能與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)其他要素相比，不適應(yīng)做直接試驗(yàn)。要“以人為本”，充分發(fā)揮人的創(chuàng)造性。要充分應(yīng)用系統(tǒng)仿真的方法，探索不同政策實(shí)施的后果；其次在進(jìn)行信息收集、分析和處理時(shí)，要區(qū)分是一次性現(xiàn)象還是系統(tǒng)的一般規(guī)律，