系統(tǒng)工程理論與方法

系統(tǒng)工程理論與方法管理學(xué)院唐幼純上海市2006精品課程第一頁(yè)，共五十頁(yè)。1Ⅰ.了解系統(tǒng)工程的基本概念，學(xué)習(xí)系統(tǒng)工程的基本思想，會(huì)用系統(tǒng)工程的基本思想去看待問(wèn)題、認(rèn)識(shí)問(wèn)題；

------這是“系統(tǒng)工程”課程學(xué)習(xí)要求Ⅱ.掌握系統(tǒng)工程一些常用的、重要的方法，如多

級(jí)遞階結(jié)構(gòu)分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、系統(tǒng)動(dòng)

力學(xué)方法、計(jì)算機(jī)仿真方法等；

------這是Ⅲ.應(yīng)用所學(xué)系統(tǒng)工程的思想和方法解決社會(huì)、經(jīng)

濟(jì)、工程等系統(tǒng)性問(wèn)題。

------這是第二頁(yè)，共五十頁(yè)。2“系統(tǒng)工程”課程學(xué)習(xí)宗旨

理解“系統(tǒng)工程”概念、思想

掌握“系統(tǒng)工程”方法

應(yīng)用“系統(tǒng)工程”理論和方法圍繞：解決社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、教育等系統(tǒng)性問(wèn)題第三頁(yè)，共五十頁(yè)。3學(xué)習(xí)重點(diǎn)：系統(tǒng)工程研究的對(duì)象是什么？用系統(tǒng)工程方法解決什么問(wèn)題？

如何用系統(tǒng)工程的方法解決系統(tǒng)性問(wèn)題

第四頁(yè)，共五十頁(yè)。41.譚躍進(jìn).系統(tǒng)工程原理[M].國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社,2003.2.周德群.系統(tǒng)工程概論[M].科學(xué)出版社,2005.3.孫東川.系統(tǒng)工程引論[M].清華大學(xué)出版社,2004.4.許國(guó)志.系統(tǒng)科學(xué)[M].上?？萍冀逃霭嫔?2004.5.許國(guó)志.系統(tǒng)科學(xué)與工程研究[M].上海科技教育出版社,2001.6.系統(tǒng)工程學(xué)報(bào)7.系統(tǒng)工程理論方法應(yīng)用期刊“系統(tǒng)工程”課程參考材料第五頁(yè)，共五十頁(yè)。5錢學(xué)森是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和使用的

科學(xué)方法系統(tǒng)工程第六頁(yè)，共五十頁(yè)。6

第1章系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程

第七頁(yè)，共五十頁(yè)。71.1.1系統(tǒng)性問(wèn)題2

生產(chǎn)力迅速發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)的物質(zhì)、能量、信息按指數(shù)

曲線增長(zhǎng)宇宙中各種事物之間的聯(lián)系空前增強(qiáng)系統(tǒng)的更新周期趨向縮短空間相對(duì)狹小，時(shí)間相當(dāng)減少系統(tǒng)內(nèi)部元素?cái)?shù)量增多、規(guī)模擴(kuò)大與管理水平之間的矛盾

日益尖銳，形成了管理差距由此產(chǎn)生系統(tǒng)性問(wèn)題1.1系統(tǒng)科學(xué)1第八頁(yè)，共五十頁(yè)。8系統(tǒng)性問(wèn)題：松江大學(xué)城建設(shè)與綜合管理問(wèn)題3

提高高等教育質(zhì)量問(wèn)題

第九頁(yè)，共五十頁(yè)。91.3.2系統(tǒng)性問(wèn)題的特點(diǎn)4：復(fù)雜性：

風(fēng)險(xiǎn)性：模糊性：第十頁(yè)，共五十頁(yè)。10

(2)我校松江新校區(qū)的問(wèn)題

選址建設(shè)思考題(1)你家住房搬遷問(wèn)題第十一頁(yè)，共五十頁(yè)。11綜上：解決系統(tǒng)性問(wèn)題的最優(yōu)方案:

運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)的理論和方法

尋找解決問(wèn)題的最優(yōu)方案。第十二頁(yè)，共五十頁(yè)。12

傳統(tǒng)科學(xué)研究主題：

如:

機(jī)械學(xué)

軍事學(xué)

哲學(xué)

1.3.3系統(tǒng)科學(xué)研究的主題研究第十三頁(yè)，共五十頁(yè)。13

傳統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)的關(guān)系6：

系統(tǒng)科學(xué)研究主題：信息論：控制論：運(yùn)籌學(xué):研究P2第二段第十四頁(yè)，共五十頁(yè)。141.3.4系統(tǒng)科學(xué)的內(nèi)容---p2系統(tǒng)哲學(xué)

系統(tǒng)的基礎(chǔ)科學(xué)

包括:系統(tǒng)論、系統(tǒng)的自組織理論系統(tǒng)的方法科學(xué)

包括：信息論、控制論、運(yùn)籌學(xué)等系統(tǒng)的應(yīng)用科學(xué)——系統(tǒng)工程7將系統(tǒng)科學(xué)的理論和方法應(yīng)用于人們的實(shí)踐活動(dòng)中包括：系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)管理第十五頁(yè)，共五十頁(yè)。151.2

系統(tǒng)工程8的概念

第十六頁(yè)，共五十頁(yè)。16經(jīng)歷了三個(gè)階段：萌芽階段發(fā)展階段成熟階段1.2.1系統(tǒng)工程發(fā)展簡(jiǎn)史第十七頁(yè)，共五十頁(yè)。17歷史上系統(tǒng)工程的杰作☆

第十八頁(yè)，共五十頁(yè)。181.2.2系統(tǒng)工程定義:

系統(tǒng)論創(chuàng)始人錢學(xué)森1978年提出：

系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、制造、試驗(yàn)和使用的科學(xué)方法，是對(duì)所有系統(tǒng)都具有普遍意義的科學(xué)方法。

簡(jiǎn)意：系統(tǒng)工程是一門組織管理的技術(shù)第十九頁(yè)，共五十頁(yè)。19例如：

上海新郊區(qū)創(chuàng)建是一項(xiàng)系統(tǒng)工程：構(gòu)建“和諧社會(huì)”是一項(xiàng)系統(tǒng)工程：?jiǎn)栴}：為什么說(shuō)“城市交通問(wèn)題”是一個(gè)系統(tǒng)工程問(wèn)題?第二十頁(yè)，共五十頁(yè)。201.3系統(tǒng)的基本概念系統(tǒng)的定義系統(tǒng)的功能與特性系統(tǒng)的一般描述：

框圖描述法:

集合描述法：

★系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析第二十一頁(yè)，共五十頁(yè)。211.3.1系統(tǒng)的定義:

由兩個(gè)以上相互聯(lián)系、相互依賴、相互制約、相互作用

的元素以某種分布形式結(jié)合成的，具有某種特定功能，

朝著某個(gè)特定目標(biāo)運(yùn)動(dòng)發(fā)展的有機(jī)整體10。第二十二頁(yè)，共五十頁(yè)。22注意“系統(tǒng)”的五要點(diǎn)：由兩個(gè)或兩個(gè)以上的元素組成。

②各元素之間相互聯(lián)系、相互依賴、相互制約、相互作用。

第二十三頁(yè)，共五十頁(yè)。23各元素協(xié)同運(yùn)作，使“系統(tǒng)”作為整體具有各組成元素單獨(dú)存在時(shí)所沒(méi)有的某種特定功能。④系統(tǒng)是運(yùn)動(dòng)和發(fā)展變化的，是動(dòng)態(tài)的發(fā)展過(guò)程。⑤“系統(tǒng)”的運(yùn)動(dòng)具有明確的特定目標(biāo)。

思考題：了解上海工程技術(shù)大學(xué)的辦學(xué)目標(biāo)！

本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)第二十四頁(yè)，共五十頁(yè)。241.3.2系統(tǒng)的功能與特性：系統(tǒng)的功能

例如：企業(yè)系統(tǒng)的基本功能高校系統(tǒng)的基本功能第二十五頁(yè)，共五十頁(yè)。25▲集合性:▲相關(guān)性:▲目的性11:

▲適應(yīng)性:▲整體性:系統(tǒng)的特性第二十六頁(yè)，共五十頁(yè)。26▲層次性12:如：“教育系統(tǒng)”的層次結(jié)構(gòu)

第二十七頁(yè)，共五十頁(yè)。27▲其它性質(zhì)：開放性、動(dòng)態(tài)性、穩(wěn)定性、可靠性、可控性、有序性、等級(jí)性等第二十八頁(yè)，共五十頁(yè)。281)

框圖描述法1.3.3系統(tǒng)的一般描述環(huán)境:邊界:輸入:輸出:第二十九頁(yè)，共五十頁(yè)。292)．集合描述法13：

式中：——表示系統(tǒng)。——表示元素的集合；——表示元素之間各種關(guān)系的集合?！硎驹刂g的組織結(jié)構(gòu)。注意：作為一個(gè)系統(tǒng)，包含元素的集合、元素之間關(guān)系的集合和元素的組織結(jié)構(gòu)，三者缺一不可.第三十頁(yè)，共五十頁(yè)。30例如：“高校組織管理系統(tǒng)”的集合描述---層次描述第三十一頁(yè)，共五十頁(yè)。311.要素：

第三十二頁(yè)，共五十頁(yè)。32確定系統(tǒng)的要素一般遵循：注意：如”提高教學(xué)質(zhì)量”—首先要明確“教學(xué)質(zhì)量”系統(tǒng)構(gòu)成要素。第三十三頁(yè)，共五十頁(yè)。332.關(guān)系：

第三十四頁(yè)，共五十頁(yè)。34注意：要素中最簡(jiǎn)單的關(guān)系是二元關(guān)系，量化為：

ai與aj有關(guān)，記ri,j=1；ai與aj無(wú)關(guān)，記ri,j=0第三十五頁(yè)，共五十頁(yè)。35第三十六頁(yè)，共五十頁(yè)。363.分布Stru：

系統(tǒng)的構(gòu)成成分第三十七頁(yè)，共五十頁(yè)。37

同樣的元素，排列組合不同，連接形式不同，數(shù)量比例不同等形成不同的結(jié)構(gòu)分布，表現(xiàn)出不同功能,是不同的系統(tǒng)!注意：第三十八頁(yè)，共五十頁(yè)。38ISM方法：解釋結(jié)構(gòu)模型法（InterpretativeStructuralModeling·ISM）是現(xiàn)代系統(tǒng)工程中廣泛應(yīng)用的一種分析方法，能夠利用系統(tǒng)要素之間已知的零亂關(guān)系，用于分析復(fù)雜系統(tǒng)要素間關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，揭示出系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。其基本步驟14如下：

（1）建立系統(tǒng)要素關(guān)系表；（2）根據(jù)系統(tǒng)要素關(guān)系表，作相應(yīng)有向圖，并建立鄰接矩陣；（3）通過(guò)矩陣運(yùn)算求出該系統(tǒng)的可達(dá)矩陣M；（4）對(duì)可達(dá)矩陣M進(jìn)行區(qū)域分解和級(jí)間分解；（5）建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型。1.4系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析----ISM方法第三十九頁(yè)，共五十頁(yè)。39例1：

第四十頁(yè)，共五十頁(yè)。40

1.確定系統(tǒng)的要素集A

第四十一頁(yè)，共五十頁(yè)。412.確定系統(tǒng)的關(guān)系集R:(1)給出系統(tǒng)要素的二元關(guān)系（直接關(guān)系）:A={流入量、流出量、液體密度、液面高度、壓力}={a1、a2、……、a5}第四十二頁(yè)，共五十頁(yè)。42

(2)

求系統(tǒng)的可達(dá)矩陣R（求間接關(guān)系）:◆“可達(dá)”的概念：

◆求可達(dá)矩陣：第四十三頁(yè)，共五十頁(yè)。43

3.確定系統(tǒng)的關(guān)系分布Stru（將系統(tǒng)要素劃分級(jí)次):

第四十四頁(yè)，共五十頁(yè)。44

第四十五頁(yè)，共五十頁(yè)。45第四十六頁(yè)，共五十頁(yè)。46(4)畫出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第四十七頁(yè)，共五十頁(yè)。47作業(yè)：P239—14,15給出我校松江新校區(qū)管理存在的系統(tǒng)性問(wèn)題

如考慮:教學(xué)管理問(wèn)題;學(xué)生管理問(wèn)題;后勤管理問(wèn)題;3.請(qǐng)你作為一位決策參與者，用系統(tǒng)分析方法(ISM)對(duì)上海工程技術(shù)大學(xué)遷址進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。4.用ISM方法給出“教學(xué)質(zhì)量制約因素系統(tǒng)”的結(jié)構(gòu)分析。第四十八頁(yè)，共五十頁(yè)。48思考題：教育是系統(tǒng)工程和諧社會(huì)是系統(tǒng)工程-----從某個(gè)角度如：“和諧家庭”；“和諧校園”；“和諧社區(qū)”；第四十九頁(yè)，共五十頁(yè)。49內(nèi)容總結(jié)系統(tǒng)工程