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，共五十頁。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，會用系統(tǒng)工程的基本思想去看待問題、認(rèn)識問題；

------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

級遞階結(jié)構(gòu)分析法、模糊綜合評價法、系統(tǒng)動

力學(xué)方法、計算機(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、經(jīng)

濟(jì)、工程等系統(tǒng)性問題。

------這是第二頁，共五十頁。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、經(jīng)濟(jì)、教育等系統(tǒng)性問題第三頁，共五十頁。3學(xué)習(xí)重點：系統(tǒng)工程研究的對象是什么？用系統(tǒng)工程方法解決什么問題？

如何用系統(tǒng)工程的方法解決系統(tǒng)性問題

第四頁，共五十頁。41.譚躍進(jìn).系統(tǒng)工程原理[M].國防科學(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.許國志.系統(tǒng)科學(xué)[M].上?？萍冀逃霭嫔?2004.5.許國志.系統(tǒng)科學(xué)與工程研究[M].上?？萍冀逃霭嫔?2001.6.系統(tǒng)工程學(xué)報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，共五十頁。5錢學(xué)森是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計、制造、試驗和使用的

科學(xué)方法系統(tǒng)工程第六頁，共五十頁。6

第1章系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程

第七頁，共五十頁。71.1.1系統(tǒng)性問題2

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

曲線增長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狹小，時間相當(dāng)減少系統(tǒng)內(nèi)部元素數(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)性問題1.1系統(tǒng)科學(xué)1第八頁，共五十頁。8系統(tǒng)性問題：松江大學(xué)城建設(shè)與綜合管理問題3

提高高等教育質(zhì)量問題

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

風(fēng)險性：模糊性：第十頁，共五十頁。10

(2)我校松江新校區(qū)的問題

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

運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)的理論和方法

尋找解決問題的最優(yōu)方案。第十二頁，共五十頁。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，共五十頁。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，共五十頁。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)用于人們的實踐活動中包括：系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)管理第十五頁，共五十頁。151.2

系統(tǒng)工程8的概念

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

第十八頁，共五十頁。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、試驗和使用的科學(xué)方法，是對所有系統(tǒng)都具有普遍意義的科學(xué)方法。

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

上海新郊區(qū)創(chuàng)建是一項系統(tǒng)工程：構(gòu)建“和諧社會”是一項系統(tǒng)工程：問題：為什么說“城市交通問題”是一個系統(tǒng)工程問題?第二十頁，共五十頁。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，共五十頁。211.3.1系統(tǒng)的定義:

由兩個以上相互聯(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，

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

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，共五十頁。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存在時所沒有的某種特定功能。④系統(tǒng)是運(yùn)動和發(fā)展變化的，是動態(tài)的發(fā)展過程。⑤“系統(tǒng)”的運(yùn)動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，共五十頁。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，共五十頁。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，共五十頁。26▲層次性12:如：“教育系統(tǒng)”的層次結(jié)構(gòu)

第二十七頁，共五十頁。27▲其它性質(zhì)：開放性、動態(tài)性、穩(wěn)定性、可靠性、可控性、有序性、等級性等第二十八頁，共五十頁。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，共五十頁。292)．集合描述法13：

式中：——表示系統(tǒng)?！硎驹氐募?；——表示元素之間各種關(guān)系的集合。——表示元素之間的組織結(jié)構(gòu)。注意：作為一個系統(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，共五十頁。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，共五十頁。311.要素：

第三十二頁，共五十頁。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，共五十頁。332.關(guān)系：

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

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

系統(tǒng)的構(gòu)成成分第三十七頁，共五十頁。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，共五十頁。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）通過矩陣運(yùn)算求出該系統(tǒng)的可達(dá)矩陣M；（4）對可達(dá)矩陣M進(jìn)行區(qū)域分解和級間分解；（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，共五十頁。39例1：

第四十頁，共五十頁。40

1.確定系統(tǒng)的要素集A

第四十一頁，共五十頁。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，共五十頁。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，共五十頁。43

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

第四十四頁，共五十頁。44

第四十五頁，共五十頁。45第四十六頁，共五十頁。46(4)畫出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第四十七頁，共五十頁。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)性問題

如考慮:教學(xué)管理問題;學(xué)生管理問題;后勤管理問題;3.請你作為一位決策參與者，用系統(tǒng)分析方法(ISM)對上海工程技術(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，共五十頁。48思考題：教育是系統(tǒng)工程和諧社會是系統(tǒng)工程-----從某個角度如：“和諧家庭”；“和諧校園”；“和諧社區(qū)”；第四十九頁，共五十頁。49內(nèi)容總結(jié)系統(tǒng)工程