第一章 系統(tǒng)工程概述課件

系統(tǒng)工程

哈爾濱工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院張慶普

2024/10/291第一章系統(tǒng)工程概述教學(xué)目的和基本要求

通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)使碩士生掌握系統(tǒng)工程理論、研究方法論、分析方法及其應(yīng)用和前沿狀況等，為后續(xù)學(xué)習(xí)和研究工作打下基礎(chǔ)。教學(xué)方案設(shè)計(jì)

《系統(tǒng)工程》課教學(xué)計(jì)劃為28學(xué)時(shí)，碩士生學(xué)位課。先修課程為企業(yè)管理、運(yùn)籌學(xué)和決策理論與方法等。根據(jù)大綱要求和研究生教學(xué)特點(diǎn)等，教學(xué)方案設(shè)計(jì)如下：2024/10/292第一章系統(tǒng)工程概述教學(xué)內(nèi)容

第一章系統(tǒng)工程概述

系統(tǒng)工程的產(chǎn)生、發(fā)展及應(yīng)用,系統(tǒng)的概念、結(jié)構(gòu)、功能,系統(tǒng)工程的研究對(duì)象、概念與特點(diǎn)等。

第二章系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)

系統(tǒng)科學(xué)的學(xué)科體系,系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ),系統(tǒng)自組織理論要點(diǎn)等。

第三章系統(tǒng)工程理論的新

復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論,復(fù)雜巨系統(tǒng)理論,綜合集成法、綜合集成研討廳體系等。2024/10/293第一章系統(tǒng)工程概述

第四章系統(tǒng)工程方法論

系統(tǒng)工程基本工作過(guò)程，硬系統(tǒng)方法論,軟系統(tǒng)方法論,系統(tǒng)分析原理及應(yīng)用等。

第五章系統(tǒng)模型系統(tǒng)模型概述,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化技術(shù),定量分析模型,系統(tǒng)工程模型技術(shù)的新進(jìn)展等。

第六章系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法系統(tǒng)評(píng)價(jià)原理、關(guān)聯(lián)矩陣法、層次分析法等。

系統(tǒng)工程專題和應(yīng)用案例（穿插在各章）2024/10/294第一章系統(tǒng)工程概述教學(xué)主要參考書(shū)和相關(guān)文獻(xiàn)資料

(1).《系統(tǒng)工程》（第四版），高等教育規(guī)劃教材,汪應(yīng)洛主編，機(jī)械工業(yè)出版社.(2).《系統(tǒng)科學(xué)》，許國(guó)志主編，上海科技教育出版社.(3).《系統(tǒng)工程引論》，孫東川主編，清華大學(xué)出版社.(4).《開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)》，王壽云，于景元等著，浙江科學(xué)技術(shù)出版社.(5).相關(guān)中外文獻(xiàn)資料和案例.以課堂講授為主，采用啟發(fā)式教學(xué)、聯(lián)系實(shí)際并注重專題研討和案例分析，布置閱讀分析相關(guān)文獻(xiàn)等。2024/10/295第一章系統(tǒng)工程概述考核方式考試成績(jī)60分;平時(shí)考核和課程學(xué)習(xí)結(jié)束后提交研究報(bào)告40分?？己撕细裼?.5學(xué)分。建議：注重系統(tǒng)思考堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向采用系統(tǒng)化方法2024/10/296第一章系統(tǒng)工程概述要學(xué)一點(diǎn)系統(tǒng)工程

?時(shí)代特征及社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)（復(fù)雜化、綜合化）

?經(jīng)濟(jì)全球化（環(huán)境）

?動(dòng)態(tài)市場(chǎng)帶來(lái)挑戰(zhàn)和機(jī)會(huì)（變化）

?社會(huì)加速信息化和知識(shí)化

?創(chuàng)新已成為時(shí)代的最強(qiáng)音（概念、途徑）

?科學(xué)發(fā)展觀引起普遍關(guān)注（系統(tǒng)發(fā)展觀）

?管理科學(xué)的發(fā)展與管理人才培養(yǎng)的“制高點(diǎn)”——系統(tǒng)化管理T型人才培養(yǎng)2024/10/297第一章系統(tǒng)工程概述第一章系統(tǒng)工程概述1.1系統(tǒng)工程的產(chǎn)生、發(fā)展及應(yīng)用系統(tǒng)思想的產(chǎn)生與發(fā)展

社會(huì)實(shí)踐需要是系統(tǒng)工程（SystemsEngineering,SE）產(chǎn)生和發(fā)展的主要?jiǎng)右颉E雖形成于20世紀(jì)50年代，但系統(tǒng)思想及其初步實(shí)踐可以追溯到古代。系統(tǒng)思想最基本的涵義是關(guān)于事物的整體性觀念、相互聯(lián)系的觀念、演化發(fā)展的觀念。樸素的系統(tǒng)思想及其初步實(shí)踐古希臘哲學(xué)家德謨克利特(Democritus)曾提出“宇宙大系統(tǒng)”的概念，并最早使用“系統(tǒng)”一詞。2024/10/298第一章系統(tǒng)工程概述辯證法奠基人之一的赫拉克利特(Heracleitus)認(rèn)為“世界是包括一切的整體”。亞里士多德(Aristotle)的名言歸結(jié)為“整體大于部分的總和”，系統(tǒng)論的基本原理之一。春秋末期的思想家老子曾闡明了自然界的統(tǒng)一性；西周時(shí)代出現(xiàn)了世界構(gòu)成的“五行說(shuō)”（金、木、水、火、土）。中國(guó)古代著名醫(yī)學(xué)典籍《內(nèi)經(jīng)》，包含著豐富的系統(tǒng)思想。它把自然界和人體看成由金、木、水、火、土五種要素相生相克、相互制約而形成的有秩序、有組織的整體。都江堰水利工程具代表性和系統(tǒng)性公元前256年由戰(zhàn)國(guó)時(shí)期秦國(guó)蜀郡太守李冰父子組織建造，至今仍發(fā)揮著重要作用。該工程由魚(yú)嘴（岷江分流）、飛沙堰（分洪排沙）和寶瓶口（引水）等三大主體工程巧2024/10/299第一章系統(tǒng)工程概述2024/10/2910第一章系統(tǒng)工程概述

妙組成，加上一系列灌溉渠道網(wǎng)，巧妙地結(jié)合，形成一個(gè)完整的系統(tǒng)，缺一不可。沒(méi)有漁嘴分水工程就不能把岷江水分為內(nèi)江和外江，沒(méi)有寶瓶口的束水作用，就不會(huì)形成渦流，泥沙就過(guò)不了飛沙堰，寶瓶口就要淤塞，內(nèi)江之水就無(wú)法流入川西大平原。都江堰這一整體發(fā)揮了三個(gè)孤立部分所發(fā)揮不了的作用，才能分導(dǎo)岷江急流，化害為利，灌溉了成都平原的500多萬(wàn)畝良田。整個(gè)工程具有總體目標(biāo)最優(yōu)化、選址最優(yōu)和自動(dòng)分級(jí)排沙、利用地形并自動(dòng)調(diào)節(jié)水量、就地取材及經(jīng)濟(jì)方便等特點(diǎn)。宋真宗年間的皇宮修復(fù)(丁渭)工程

北宋年間，皇城開(kāi)封失火，宮殿被毀。修復(fù)工程怎樣才能又快又好？大臣丁渭提出一套施工方案：2024/10/2911第一章系統(tǒng)工程概述

（1）挖溝取土燒磚首先把皇宮舊址前面原有的一條大街挖成溝渠，用挖溝的土燒磚，解決部分建筑材料問(wèn)題；（2）引水入溝運(yùn)料再把開(kāi)封附近的水引入溝內(nèi)，形成航道，從外地運(yùn)輸砂石木料等；

（3）撤水清理填溝待皇宮修復(fù)后，把溝里的水排掉，用建筑垃圾、廢棄雜物填入溝中，恢復(fù)原來(lái)的大街。這一方案把皇宮修復(fù)全過(guò)程看成一個(gè)系統(tǒng)，劃分成許多并行的與交叉的作業(yè)子系統(tǒng)，蘊(yùn)含了統(tǒng)籌法的原理。中國(guó)萬(wàn)里長(zhǎng)城和埃及金字塔的建造等

古代沒(méi)有提出一個(gè)明確的系統(tǒng)概念，但對(duì)客觀世界的系統(tǒng)性已有一定程度的認(rèn)識(shí)和初步實(shí)踐。2024/10/2912第一章系統(tǒng)工程概述古代中國(guó)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)?？茖W(xué)系統(tǒng)思想的形成

系統(tǒng)思想的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段，即：

“只見(jiàn)森林”階段—“只見(jiàn)樹(shù)木”階段—“先見(jiàn)森林，后見(jiàn)樹(shù)木”階段。

古代樸素的系統(tǒng)思想，其理論是想像的、帶有猜測(cè)性，對(duì)自然界整體性、統(tǒng)一性的認(rèn)識(shí)不全面、不深刻，具有“先見(jiàn)森林”和比較抽象的特點(diǎn)。

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(lái)，形成了自然科學(xué)。這時(shí)的系統(tǒng)思想具有“只見(jiàn)樹(shù)木”和具體化的特點(diǎn)。2024/10/2913第一章系統(tǒng)工程概述

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(shuō)、進(jìn)化論這三大發(fā)現(xiàn)，使人類對(duì)自然過(guò)程相互聯(lián)系的認(rèn)識(shí)有了質(zhì)的飛躍，為科學(xué)系統(tǒng)觀奠定了基礎(chǔ)。這個(gè)階段的系統(tǒng)思想具有“先見(jiàn)森林、后見(jiàn)樹(shù)木”的特點(diǎn)。(科學(xué)系統(tǒng)思想)

整體思想和普遍聯(lián)系思想是科學(xué)系統(tǒng)思想的核心與實(shí)質(zhì)。(結(jié)合實(shí)際講解)系統(tǒng)理論的形成與發(fā)展2024/10/2914第一章系統(tǒng)工程概述從系統(tǒng)思想發(fā)展到（一般）系統(tǒng)論、控制論、信息論等系統(tǒng)理論，直到20世紀(jì)初、中葉才實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)論或狹義的一般系統(tǒng)論，是研究系統(tǒng)的模式、原則和規(guī)律，并對(duì)其功能進(jìn)行數(shù)學(xué)描述的理論?？刂普撌茄芯扛黝愊到y(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)的一般規(guī)律的綜合性理論，“信息”與“控制”等是其核心概念。信息論是研究信息的提取、變換、存儲(chǔ)和流通等特點(diǎn)和規(guī)律的理論。2024/10/2915第一章系統(tǒng)工程概述從20世紀(jì)60年代中、后期開(kāi)始，國(guó)際上又出現(xiàn)了許多新的系統(tǒng)理論:耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)等自組織理論、復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論、復(fù)雜巨系統(tǒng)理論等,有關(guān)內(nèi)容將在后面介紹。系統(tǒng)理論是SE的理論基礎(chǔ),對(duì)SE產(chǎn)生了深刻影響;SE所取得的成果，又為系統(tǒng)理論的進(jìn)一步發(fā)展提供了豐富的實(shí)踐材料。2024/10/2916第一章系統(tǒng)工程概述系統(tǒng)工程的發(fā)展概況1930年美國(guó)發(fā)展與研究廣播電視,正式提出系統(tǒng)方法（Systemsapproach）的概念.1940年,美國(guó)實(shí)施彩電開(kāi)發(fā)計(jì)劃,采用系統(tǒng)方法，并取得巨大成功.美國(guó)Bell電話公司開(kāi)發(fā)微波通訊系統(tǒng),正式使用系統(tǒng)工程（SystemsEngineering）一詞.第二次世界大戰(zhàn)期間,英、美等國(guó)的反空襲等軍事行動(dòng)產(chǎn)生軍事運(yùn)籌學(xué)（MilitaryOperationsResearch）,也即軍事系統(tǒng)工程.20世紀(jì)40年代,美國(guó)研制原子彈的“曼哈頓計(jì)劃” 運(yùn)用SE，推動(dòng)了其發(fā)展.2024/10/2917第一章系統(tǒng)工程概述1945年,美國(guó)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.20世紀(jì)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)和技術(shù)手段。1957年,美國(guó)學(xué)者H?Goode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.2024/10/2918第一章系統(tǒng)工程概述1958年,美國(guó)研制北極星導(dǎo)彈潛艇,提出計(jì)劃評(píng)審技術(shù)(網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù))(PERT)，這是較早的系統(tǒng)工程技術(shù).1965年,R?E?Machol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.1961年～1972年,美國(guó)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年,國(guó)際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所(IIASA)在維也納成立.2024/10/2919第一章系統(tǒng)工程概述

系統(tǒng)工程的應(yīng)用重點(diǎn)開(kāi)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。20世紀(jì)80年代后,系統(tǒng)工程在國(guó)際上穩(wěn)定發(fā)展，在中國(guó)的研究與應(yīng)用達(dá)到高潮.系統(tǒng)工程在中國(guó)的發(fā)展及應(yīng)用上世紀(jì)50至60年代，我國(guó)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(guó)志的《運(yùn)籌學(xué)》。

2024/10/2920第一章系統(tǒng)工程概述我國(guó)大規(guī)模地研究與應(yīng)用SE是從70年代末開(kāi)始的。1978年9月27日，錢學(xué)森、許國(guó)志、王壽云在《文匯報(bào)》發(fā)表題為“組織管理的技術(shù)—系統(tǒng)工程”的長(zhǎng)篇文章。20世紀(jì)70年代末以來(lái)，應(yīng)用SE理論和方法研究與解決中國(guó)的重大現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，在許多領(lǐng)域和方面取得了較好的效果，如：人口問(wèn)題的定量研究及應(yīng)用、全國(guó)和地區(qū)能源規(guī)劃、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程、軍事系統(tǒng)工程等。1980年11月，中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)在北京成立。2024/10/2921第一章系統(tǒng)工程概述在第一屆國(guó)際系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程會(huì)議（北京，1988年7月）上，國(guó)外學(xué)者對(duì)中國(guó)系統(tǒng)工程在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、人口、能源、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的應(yīng)用給予高度評(píng)價(jià)。在第四屆國(guó)際復(fù)雜性科學(xué)會(huì)議（北京，2003年7月）上，國(guó)外學(xué)者對(duì)中國(guó)系統(tǒng)科學(xué)在復(fù)雜性方面的研究給予了高度評(píng)價(jià)。20世紀(jì)90年代以來(lái)，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(shí)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(shì)頭。2024/10/2922第一章系統(tǒng)工程概述1企業(yè)發(fā)展2轉(zhuǎn)型時(shí)期我國(guó)改革發(fā)展的重大現(xiàn)實(shí)問(wèn)題3綜合配套改革、和諧社會(huì)建設(shè)、自主創(chuàng)新、資源能源問(wèn)題、新農(nóng)村建設(shè)、城鎮(zhèn)化、社會(huì)保障、應(yīng)急管理等）4管理科學(xué)、經(jīng)濟(jì)科學(xué)、工程科學(xué)各種前沿問(wèn)題5落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀6社會(huì)信息化變革7重大投資和大型項(xiàng)目管理8思維科學(xué)和生命科學(xué)2024/10/2923第一章系統(tǒng)工程概述SE的發(fā)展及應(yīng)用出現(xiàn)了許多新特點(diǎn)：

系統(tǒng)的規(guī)模越來(lái)越大，繼續(xù)朝著“巨系統(tǒng)”發(fā)展。各類專門SE形成自己的特色，如特有的方法論、模型體系及專用計(jì)算機(jī)軟件等。SE與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)合將變得更加緊密。SE方法論有新的發(fā)展。著力于SE成果的有效實(shí)施。

(結(jié)合實(shí)際和例子講解)1.2

系統(tǒng)工程的研究對(duì)象SE研究對(duì)象主要是大規(guī)模復(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―2024/10/2924第一章系統(tǒng)工程概述

機(jī)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)性、組織化突出等。系統(tǒng)的概念及特點(diǎn)系統(tǒng)的定義國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)系統(tǒng)的定義還沒(méi)有統(tǒng)一。在韋氏大詞典中，系統(tǒng)(System)被解釋為：“有組織的和被組織化了的整體；由有規(guī)則、相互作用、相互依賴的諸要素形成的集合等”。奧地利生物學(xué)家、一般系統(tǒng)論的創(chuàng)始人馮?貝塔朗菲把系統(tǒng)定義為：“相互作用的諸要素的綜合體”。2024/10/2925第一章系統(tǒng)工程概述錢學(xué)森認(rèn)為：“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，而且這個(gè)系統(tǒng)本身又是它所從屬的一個(gè)更大系統(tǒng)的組成部分”。歸納表述為：“系統(tǒng)是由兩個(gè)以上有機(jī)聯(lián)系、相互作用和相互依賴的要素所組成，具有特定功能、結(jié)構(gòu)和環(huán)境的有機(jī)整體，而且這個(gè)整體本身又是它所從屬的更大系統(tǒng)的組成部分”。2024/10/2926第一章系統(tǒng)工程概述系統(tǒng)的一般屬性

集合性、關(guān)聯(lián)性、層次性、整體性、涌現(xiàn)性、目的性、環(huán)境適應(yīng)性等。(結(jié)合實(shí)例講解)大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)的特點(diǎn)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、組織化突出等。(結(jié)合實(shí)例講解)2024/10/2927第一章系統(tǒng)工程概述系統(tǒng)的類型按成因劃分：自然系統(tǒng)、人造系統(tǒng)與復(fù)合系統(tǒng)按構(gòu)成要素性質(zhì)劃分：實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)按系統(tǒng)狀態(tài)與時(shí)間關(guān)系劃分：動(dòng)態(tài)系統(tǒng)和靜態(tài)系統(tǒng)按系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系劃分：封閉系統(tǒng)與開(kāi)放系統(tǒng)主要明確SE研究什么樣的系統(tǒng)問(wèn)題

(結(jié)合實(shí)際和例子講解)管理系統(tǒng)問(wèn)題舉例

工業(yè)企業(yè)及其生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程是一個(gè)由人、財(cái)、物、信息等基本要素構(gòu)成的整體系統(tǒng)。

工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的系統(tǒng)過(guò)程如圖1一2所示。2024/10/2928第一章系統(tǒng)工程概述國(guó)家政策市場(chǎng)研究技術(shù)經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)競(jìng)爭(zhēng)狀況企業(yè)能力資金來(lái)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(kù)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(yíng)目標(biāo)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)營(yíng)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(yíng)決策與計(jì)劃投入轉(zhuǎn)換產(chǎn)出圖1—2工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)系統(tǒng)過(guò)程示意圖2024/10/2929第一章系統(tǒng)工程概述1.3系統(tǒng)工程的概念與特點(diǎn)系統(tǒng)工程的概念國(guó)內(nèi)外對(duì)系統(tǒng)工程概念的定義和表述:.美國(guó)防務(wù)系統(tǒng)的定義：“系統(tǒng)工程是為了達(dá)到所有系統(tǒng)要素的優(yōu)化平衡，控制整個(gè)系統(tǒng)研制工作的管理功能，把目標(biāo)需求轉(zhuǎn)變?yōu)橐唤M系統(tǒng)參數(shù)的描述，并綜合這些參數(shù)以優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)效能的過(guò)程。”美國(guó)科學(xué)技術(shù)辭典注釋：“系統(tǒng)工程是研究許多密切聯(lián)系的元素所組成的復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)有明確的預(yù)定功能和目標(biāo)，并使得各個(gè)組成元素之間以及各元素與系統(tǒng)整體之間有機(jī)聯(lián)系，配合協(xié)調(diào)，從而使系統(tǒng)整體能夠達(dá)到最佳的目標(biāo)。同時(shí)，還要考慮到參與系統(tǒng)中人的2024/10/2930第一章系統(tǒng)工程概述

因素和作用。”美國(guó)學(xué)者切斯納(Chestnut)指出：“系統(tǒng)工程認(rèn)為雖然每個(gè)系統(tǒng)都是由許多不同的特殊功能部分所組成，而這些功能部分之間又存在著相互關(guān)系，但是每一個(gè)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)。”日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)界定：“系統(tǒng)工程是為了更好地達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)，而對(duì)系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息流動(dòng)和控制機(jī)制等進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)的技術(shù)?！?024/10/2931第一章系統(tǒng)工程概述著名科學(xué)家錢學(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)具有普遍意義的科學(xué)方法”?！跋到y(tǒng)工程是一門組織管理的技術(shù)”。綜上所述，SE是從總體出發(fā)，合理開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、組織、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、程序、方法與技術(shù)的總稱。SE一門橫跨自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的綜合性學(xué)科。2024/10/2932第一章系統(tǒng)工程概述系統(tǒng)工程：

1.一門綜合性交叉學(xué)科橫跨自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)，運(yùn)用多種學(xué)科的成果

2.其目標(biāo)是優(yōu)化

3.有廣義與狹義之分狹義：對(duì)系統(tǒng)的綜合、分析、模擬與最優(yōu)化廣義：為合理地進(jìn)行系統(tǒng)的研制、設(shè)計(jì)、運(yùn)用等所采用思想、程序、組織和方法等

4.一門特殊的工程學(xué)（1）研究對(duì)象的廣泛性：不限于某個(gè)領(lǐng)域（2）效益考核的綜合性：從整體最優(yōu)出發(fā)綜合考核

5.一門獨(dú)立學(xué)科：系統(tǒng)工程具有自己獨(dú)特的思想方法、理論基礎(chǔ)、程序體系和方法論2024/10/2933第一章系統(tǒng)工程概述系統(tǒng)工程是一門交叉學(xué)科任何系統(tǒng)都能成為SE的研究對(duì)象，不只限于物質(zhì)系統(tǒng)，還包括自然系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)、軍事系統(tǒng)等。SE處理的對(duì)象主要是信息，并著重為決策服務(wù)，在自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)之間架設(shè)了一座溝通的橋梁?，F(xiàn)代數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等為SE提供了有效的定量方法、模型方法、模擬方法、優(yōu)化方法和技術(shù)手段。SE學(xué)是以大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)問(wèn)題為研究對(duì)象，在運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)理論、管理科學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上相互滲透、交叉，逐步發(fā)展起來(lái)的一門交叉學(xué)科。2024/10/2934第一章系統(tǒng)工程概述系統(tǒng)工程方法的特點(diǎn)在分析解決現(xiàn)實(shí)復(fù)雜系統(tǒng)問(wèn)題時(shí)，SE強(qiáng)調(diào)以下基本觀點(diǎn)：

(1)整體性和系統(tǒng)化觀點(diǎn)（前提）

(2)總體最優(yōu)或平衡協(xié)調(diào)觀點(diǎn)（目的）

(3)多種方法綜合運(yùn)用的觀點(diǎn)（手段）

(4)問(wèn)題導(dǎo)向及反饋控制觀點(diǎn)（保障）2024/10/2935第一章系統(tǒng)工程概述系統(tǒng)工程方法的主要特點(diǎn)：

（1）SE一般采用先決定整體框架，后進(jìn)入內(nèi)部詳細(xì)設(shè)計(jì)的程序。（2）SE試圖通過(guò)將構(gòu)成事物要素的程序加以適當(dāng)配置來(lái)提高整體功能，其核心思想是“綜合即創(chuàng)造”。（3）SE以軟為主，軟硬結(jié)合，屬于“軟科學(xué)”：人（決策者、分析人員等）和信息的重要作用；多次反饋和反復(fù)協(xié)商；科學(xué)性與藝術(shù)性兼容等。2024/10/2936第一章系統(tǒng)工程概述

（4）一個(gè)系統(tǒng)，兩個(gè)最優(yōu)。指SE以系統(tǒng)為研究對(duì)象，全面地、綜合地考慮問(wèn)題；研究系統(tǒng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)總體效果最優(yōu)；同時(shí)，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的方法或途徑也要求達(dá)到最優(yōu)?！白顑?yōu)”只是理想，實(shí)際上是盡量“優(yōu)化”，即所謂“沒(méi)有最好，只有更好”；西蒙：滿意的方案。（5）多領(lǐng)域、多學(xué)科的理論、方法與技術(shù)的集成和綜合運(yùn)用；定性分析與定量分析有機(jī)結(jié)合；各有關(guān)方面（專家、組織等）的協(xié)調(diào)配合。（6）SE的實(shí)踐性與咨詢性。SE的應(yīng)用研究針對(duì)實(shí)際問(wèn)題并接受實(shí)踐檢驗(yàn)，主要是給領(lǐng)導(dǎo)（或用戶）當(dāng)參謀，研究成果是為他們提供多種備選方案。2024/10/2937第一章系統(tǒng)工程概述系統(tǒng)工程的應(yīng)用領(lǐng)域

SE的應(yīng)用領(lǐng)域主要有：(1)社會(huì)系統(tǒng)工程(2)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)工程(3)管理系統(tǒng)工程(4)區(qū)域規(guī)劃系統(tǒng)工程(5)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)工程(6)能源系統(tǒng)工程(7)水資源系統(tǒng)工程(8)交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程(9)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程2024/10/2938第一章系統(tǒng)工程概述(10)企業(yè)系統(tǒng)工程(11)工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)工程(12)科技管理系統(tǒng)工程(13)教育系統(tǒng)工程(14)人口系統(tǒng)工程(15)軍事系統(tǒng)工程(16)信息系統(tǒng)工程(17)物流系統(tǒng)工程(18)知識(shí)系統(tǒng)工程1.4系統(tǒng)工程的應(yīng)用范例曼哈頓計(jì)劃2024/10/2939第一章系統(tǒng)工程概述

曼哈頓計(jì)劃是美國(guó)研制第一顆原子彈的計(jì)劃。1940年，愛(ài)因斯坦等著名科學(xué)家向美國(guó)政府建議研制原子彈，美國(guó)總統(tǒng)羅斯福采納后，請(qǐng)理論生物學(xué)家?jiàn)W本海默來(lái)組織領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)工作。他動(dòng)員了二萬(wàn)五千名各種專業(yè)的科學(xué)家和工程師，組織十二萬(wàn)人進(jìn)行全面合作，用了三年半的時(shí)間完成了這項(xiàng)工作。組織這么多人，進(jìn)行這種史無(wú)前例工作是很困難的。

他在執(zhí)行計(jì)劃的過(guò)程中，從整體出發(fā)，把研究課題分解成大量的小課題，組織很多小組負(fù)責(zé)各個(gè)課題的研究工作，同時(shí)他非常注重各課題之間的聯(lián)系和它們之間的等級(jí)關(guān)系，使全部課題組合起來(lái)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，奧本海默組織大家研究討論，提出了六種方案，經(jīng)過(guò)激烈的討論，相持不下。2024/10/2940第一章系統(tǒng)工程概述

他確定一個(gè)原則，首先要保證按時(shí)完成任務(wù)，其它皆是次要的。因此他根據(jù)可靠性理論中可靠性低的原件可組成可靠性高的系統(tǒng)的原理，決定六種方案同時(shí)試驗(yàn)，結(jié)果按時(shí)得到了生產(chǎn)原子彈所需的鈾，于1944年5月第一顆原子彈爆炸成功。這說(shuō)明奧本海默在組織這項(xiàng)計(jì)劃時(shí)，時(shí)刻從系統(tǒng)的總目標(biāo)出發(fā)來(lái)處理問(wèn)題。

這項(xiàng)計(jì)劃是大規(guī)模組織起來(lái)完成一項(xiàng)軍事科研生產(chǎn)任務(wù)的著名實(shí)例。在整個(gè)計(jì)劃的實(shí)施過(guò)程中，奧本海默始終從整體出發(fā)，為實(shí)現(xiàn)整體目標(biāo)，協(xié)調(diào)各部分的行動(dòng)，最后勝利地完成了任務(wù)。當(dāng)時(shí)，還沒(méi)有系統(tǒng)工程一詞，但奧本海默的工作卻體現(xiàn)出系統(tǒng)方法的本質(zhì)。國(guó)外認(rèn)為這是系統(tǒng)工程方法成功起點(diǎn)。2024/10/2941第一章系統(tǒng)工程概述阿波羅登月計(jì)劃阿波羅登月計(jì)劃是美國(guó)繼曼哈頓計(jì)劃、北極星計(jì)劃之后，在大型項(xiàng)目研制上運(yùn)用系統(tǒng)工程取得成功的一個(gè)實(shí)例。

阿波羅計(jì)劃的全部任務(wù)分別由地面、空間和登月三部分組成，是一個(gè)復(fù)雜龐大的工程計(jì)劃。它不僅涉及到火箭技術(shù)、電子技術(shù)和冶金、化工等多種技術(shù)，還需要了解宇宙空間的物理環(huán)境以及月球本身的構(gòu)造和形狀。完成這個(gè)計(jì)劃，除了要考慮每一部分間的配合與協(xié)調(diào)外，還要估算各種未知因素可能帶來(lái)的種種影響。這項(xiàng)計(jì)劃涉及到四十多萬(wàn)人，研制的零件有幾百萬(wàn)件，耗資三百億美元，歷時(shí)十一年之久。這個(gè)計(jì)劃的成功，關(guān)鍵在于整個(gè)組織管理過(guò)程采用了系統(tǒng)工程的方法和步驟，其實(shí)施過(guò)程如下：2024/10/2942第一章系統(tǒng)工程概述(1)建立組織管理機(jī)構(gòu)，明確職責(zé)分工為了完成登月活動(dòng)，首先確定所需的組織形式和管理原則。國(guó)家宇航局設(shè)立了阿波羅計(jì)劃辦公室主管全部工作，在該局附屬的三個(gè)研究中心分別設(shè)立了阿波羅項(xiàng)目辦公室，受該局設(shè)計(jì)辦公室的領(lǐng)導(dǎo)，負(fù)責(zé)分管的任務(wù)。計(jì)劃和項(xiàng)目辦公室的職能有：①項(xiàng)目的計(jì)劃和控制；②系統(tǒng)工程；③可靠性和質(zhì)量保證；④試驗(yàn)；⑤操作實(shí)施。并分別設(shè)立主管部門。為適合于研究和研制工作的情況，整個(gè)管理工作分成五個(gè)方面：確定計(jì)劃的基本要求，量測(cè)性能、分析和評(píng)價(jià)、控制和指導(dǎo)變化、動(dòng)作和反饋。在整個(gè)管理過(guò)程中和五個(gè)職能部門內(nèi)，經(jīng)?？紤]和處理的變量是工程進(jìn)度、成本費(fèi)用和技術(shù)性能。2024/10/2943第一章系統(tǒng)工程概述(2)制訂和選擇方案計(jì)劃辦公室成立后，首先為實(shí)現(xiàn)登月選擇飛行方案，提供了三個(gè)備選方案：①直接飛行，使用新型運(yùn)載火箭；②地球軌道交匯，使用土星運(yùn)載火箭分別發(fā)射載人航天飛行器和液氧貯箱；③地球軌道交會(huì)，使土星運(yùn)載火箭一次發(fā)射載人航天飛行器和登月艙。

對(duì)三個(gè)方案分別在技術(shù)因素、工作進(jìn)度、成本費(fèi)用和研制難易度等方面權(quán)衡利弊。結(jié)果認(rèn)為第三個(gè)方案能確保在最短期間內(nèi)，最經(jīng)濟(jì)地完成阿波羅的全部目標(biāo)。

(3)組織管理過(guò)程飛行方案確定之后就開(kāi)始其他的計(jì)劃和管理工作。①確定該計(jì)劃的基本要求。阿波羅計(jì)劃采用了“工作細(xì)2024/10/2944第一章系統(tǒng)工程概述

分結(jié)構(gòu)”的系統(tǒng)分析方法。把整個(gè)計(jì)劃由上而下逐級(jí)分成項(xiàng)目、系統(tǒng)、分系統(tǒng)、任務(wù)、分任務(wù)等六個(gè)層次。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是：可確定計(jì)劃的所有分支細(xì)目及其相互關(guān)系，明確哪個(gè)部門負(fù)責(zé)什么工作；可作為繪制計(jì)劃評(píng)審網(wǎng)絡(luò)圖的基礎(chǔ)，保證所有分支細(xì)目都包括在工作進(jìn)度內(nèi)；可作為編制預(yù)算的基礎(chǔ)，把預(yù)算要求、實(shí)際成本費(fèi)用與具體工作成果三者聯(lián)系起來(lái)。它為管理人員把整個(gè)計(jì)劃的進(jìn)度、財(cái)務(wù)和技術(shù)三方面的要求聯(lián)成一個(gè)整體提供了共同的基礎(chǔ)。

為了明確工程進(jìn)度的要求，阿波羅計(jì)劃采用了計(jì)劃評(píng)審技術(shù)，以形成各主承包商與政府之間的進(jìn)度管理系統(tǒng)。②性能監(jiān)測(cè)。即按照阿波羅計(jì)劃的基本要求，審查整個(gè)計(jì)劃的進(jìn)展情況。為了及時(shí)掌握整個(gè)計(jì)劃的情況，要經(jīng)常取得各職能部門的質(zhì)量管理和進(jìn)度的信息，在各職能部2024/10/2945第一章系統(tǒng)工程概述

門制定了報(bào)告的具體要求，建立了“管理信息與控制系統(tǒng)”和一系列“設(shè)計(jì)審查及產(chǎn)品檢查”制度。“管理信息與控制系統(tǒng)”將所需要的各種性能的信息繪成100張左右的圖表，經(jīng)過(guò)整理分析后，每月上報(bào)計(jì)劃負(fù)責(zé)人，以使他能洞察全局，集中力量抓薄弱環(huán)節(jié)。在阿波羅計(jì)劃的全部過(guò)程中，連續(xù)進(jìn)行各種審查和檢查，如初步設(shè)計(jì)審查、關(guān)鍵設(shè)計(jì)審查、設(shè)計(jì)檢定審查、首次產(chǎn)品結(jié)構(gòu)檢查、飛行合格檢定等。③分析評(píng)價(jià)。主要工作是對(duì)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)并歸納出必須及時(shí)采取行動(dòng)的問(wèn)題，向計(jì)劃負(fù)責(zé)人報(bào)告。阿波羅計(jì)劃中應(yīng)用了成本相關(guān)分析法等，以便保持各個(gè)工作部門相互平衡和保證完成主要目標(biāo)。成本相關(guān)分析法就是分析工作進(jìn)度與成本費(fèi)用之間的關(guān)系，看花的錢是否得到預(yù)期2024/10/2946第一章系統(tǒng)工程概述

工作量，繪出今后費(fèi)用增長(zhǎng)率變化的曲線，以估計(jì)完成計(jì)劃所需的總費(fèi)用，它可用來(lái)比較幾個(gè)主要承包商完成的工作量，找出哪些環(huán)節(jié)上費(fèi)用未能產(chǎn)生預(yù)期的工作效果。④對(duì)系統(tǒng)的控制。研究計(jì)劃往往會(huì)發(fā)生變化。因此必須進(jìn)行系統(tǒng)地控制，以保證全部計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)。凡是影響最終產(chǎn)品的形式、裝配、功能等的變化，都必須由規(guī)定的某一級(jí)決策機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)。如在結(jié)構(gòu)上的改變，分別由辦公室的結(jié)構(gòu)控制委員會(huì)批準(zhǔn)。為了控制成本，每個(gè)季度審查各個(gè)部分的實(shí)際成本，劃出超支動(dòng)向，查出薄弱環(huán)節(jié)，必要時(shí)調(diào)整財(cái)務(wù)計(jì)劃。阿波羅計(jì)劃由于強(qiáng)調(diào)財(cái)務(wù)管理和成本估計(jì)做得較好，財(cái)務(wù)支出始終保持相對(duì)穩(wěn)定，平均每年實(shí)際成本比預(yù)計(jì)成本增長(zhǎng)不到1%。⑤保證整個(gè)管理結(jié)構(gòu)在日?；顒?dòng)中履行各種指令、規(guī)2024/10/2947第一章系統(tǒng)工程概述

程、程序。目的是讓各級(jí)負(fù)責(zé)人明確自己的職責(zé)范圍，做到事事有人負(fù)責(zé)，把實(shí)干的人選安排到合適的崗位上，并賦以權(quán)力。在日?；顒?dòng)中召開(kāi)計(jì)劃審查會(huì)，以促進(jìn)管理行動(dòng)的有效執(zhí)行。總之，阿波羅計(jì)劃的成功是依靠所采用的管理系統(tǒng)和管理工具—計(jì)算機(jī)，而更主要的是采取了從整體出發(fā)并面向整個(gè)系統(tǒng)的綜合管理方式。神舟五號(hào)工程

2003年10月15日9時(shí)，一枚長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心騰空升起，把載有中國(guó)第一位航天員楊利偉的神舟五號(hào)飛船送上太空飛行，飛船繞地球飛行14圈后返回，于10月16日6時(shí)23分在內(nèi)蒙古主著陸場(chǎng)安全著陸，實(shí)2024/10/2948第一章系統(tǒng)工程概述

了中華民族的千年飛天夢(mèng)想。這是我國(guó)自1970年4月24日成功發(fā)射東方紅一號(hào)衛(wèi)星以來(lái)，我國(guó)航天史上又一座新的里程碑，成為繼美俄之后，世界上第三個(gè)掌握載人航天技術(shù)、成功發(fā)射載、人飛船的國(guó)家。

神舟五號(hào)工程空前復(fù)雜，全國(guó)110多個(gè)研究院所、3000多個(gè)協(xié)作配套單位和幾十萬(wàn)工作人員承擔(dān)了研制建設(shè)任務(wù)。神舟五號(hào)是中國(guó)航天史上規(guī)模宏大、高度集成的系統(tǒng)工程：它包括載人飛船、運(yùn)載火箭、航天員、測(cè)控通信網(wǎng)、發(fā)射場(chǎng)、著陸場(chǎng)及有效載荷等7個(gè)分系統(tǒng)。其中，飛船分系統(tǒng)設(shè)計(jì)了116種飛船故障模式確保航天員安全，火箭點(diǎn)火后上升段有8種故障模式，飛船運(yùn)行和回收段有108種，無(wú)論出現(xiàn)什么緊急情況，項(xiàng)項(xiàng)都有對(duì)策2024/10/2949第一章系統(tǒng)工程概述

以保障航天員的安全。運(yùn)載火箭分系統(tǒng)—長(zhǎng)征二號(hào)F火箭—全長(zhǎng)58.34米，起飛質(zhì)量479.8噸，芯級(jí)直徑3.35米，助推器直徑2.25米，整流罩最大直徑3.8米。它可以把重8噸的有效載荷送人近地點(diǎn)200千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)350千米、傾角42.的地球軌道，以第一宇宙速度即7.9千米／秒的速度環(huán)繞地球飛行。它的起飛總質(zhì)量為580多噸，由4萬(wàn)多只元器件組裝而成，價(jià)值約2億人民幣。算上生產(chǎn)元件的90多個(gè)廠家，大約10萬(wàn)人參與了火箭的生產(chǎn)。

火箭由箭體結(jié)構(gòu)、動(dòng)力裝置、控制、推進(jìn)劑利用、故障檢測(cè)處理、逃逸救生、遙測(cè)、外測(cè)安全、地面設(shè)備和附加系統(tǒng)共10個(gè)分系統(tǒng)組成。2024/10/2950第一章系統(tǒng)工程概述

(1)箭體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括助推器、芯級(jí)第一級(jí)、芯級(jí)第二級(jí)、整流罩和逃逸塔，逃逸塔由頭錐、配重段、4臺(tái)偏航俯仰發(fā)動(dòng)機(jī),1臺(tái)分離發(fā)動(dòng)機(jī)、1臺(tái)逃逸發(fā)動(dòng)機(jī)和尾裙組成，長(zhǎng)8.35米。

(2)動(dòng)力裝置系統(tǒng)由第一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)、第二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)、助推器和增壓輸送系統(tǒng)組成。

(3)控制系統(tǒng)箭上部分由制導(dǎo)、姿態(tài)控制、時(shí)序控制分系統(tǒng)，電源配電分系統(tǒng)和飛行控制軟件組成。

(4)推進(jìn)劑利用系統(tǒng)箭上設(shè)備由燃燒液位傳感器、氧化劑液位傳感器、控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、調(diào)節(jié)閥門和電纜網(wǎng)組成。

(5)遙測(cè)系統(tǒng)箭上設(shè)備由S波段無(wú)線傳輸設(shè)備、磁記錄及2024/10/2951第一章系統(tǒng)工程概述

中間裝置、傳感器、變換器、電池和電纜組成。

(6)外測(cè)安全系統(tǒng)箭上設(shè)備包括干涉儀應(yīng)答機(jī)、脈沖應(yīng)答機(jī)、引導(dǎo)航標(biāo)機(jī)、安全指令接收機(jī)、逃逸指令接收機(jī)、控制器、爆炸器、引爆器等。

(7)地面設(shè)備系統(tǒng)包括發(fā)射、運(yùn)輸、吊裝、加注、供氣、供配電和瞄準(zhǔn)設(shè)備組成。

(8)附件系統(tǒng)主要由耗盡關(guān)機(jī)信號(hào)、加注液位測(cè)量、推進(jìn)劑測(cè)溫、垂直度調(diào)整和地面總體綜合測(cè)試網(wǎng)組成。

(9)故障檢測(cè)處理系統(tǒng)。

(10)逃逸救生系統(tǒng)。其中(9)和（10）是其他型號(hào)的運(yùn)載火箭所沒(méi)有的，只有載人發(fā)射的火箭才專門增加了這兩種新系統(tǒng)。發(fā)射的可2024/10/2952第一章系統(tǒng)工程概述

靠性達(dá)到0.97（發(fā)射100次會(huì)有97次成功）；安全性是0.997（失敗1000次，航天員可以成功逃逸997次）。這種新型火箭從1992年開(kāi)始研制，歷時(shí)8年，繼承了長(zhǎng)征二號(hào)火箭的主要構(gòu)型，即用芯級(jí)捆綁4個(gè)助推器。外側(cè)安全系統(tǒng)取消了姿態(tài)自毀功能。飛船通過(guò)飛船支架、船箭鎖緊帶與火箭第二級(jí)連接，采用分離彈簧和反推火箭、側(cè)推火箭的分離方式保證火箭與飛船安全可靠地分離。其穩(wěn)定性、可靠性已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。原蘇聯(lián)的第一代載人飛船“東方號(hào)”只能乘坐1人，美國(guó)的第一代載人飛船“水星號(hào)”也只能乘坐1人，我國(guó)的神舟五號(hào)是一步到位的第三代載人飛船—多人多艙的載人飛船，實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。

載人航天工程是我國(guó)航天史上規(guī)模最大、系統(tǒng)最多、2024/10/2953第一章系統(tǒng)工程概述

難度最大，也是最復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及的科學(xué)門類和工程領(lǐng)域都很多，工程實(shí)施也非常復(fù)雜。11年耗資180億元，留下資產(chǎn)80億元；本次發(fā)射直接耗資約10億元。我國(guó)已經(jīng)自行研制了12種型號(hào)的長(zhǎng)征運(yùn)載火箭，形成了完整系列，質(zhì)量可靠，技術(shù)含量高，經(jīng)濟(jì)性能好，能夠滿足多種軌道、多種航天器的發(fā)射需要，具有較強(qiáng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。從1970年4月至2003年5月，長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭進(jìn)行了70次發(fā)射，把54顆不同類型的國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星、27顆外國(guó)制造的衛(wèi)星和4艘神舟號(hào)無(wú)人飛船送上太空飛行。墨西哥對(duì)農(nóng)業(yè)問(wèn)題進(jìn)行的系統(tǒng)研究

墨西哥政府與世界銀行共同用五年時(shí)間（1970—1974年），制定和運(yùn)用農(nóng)業(yè)部門的計(jì)劃模型。整個(gè)工作分為三個(gè)階段。2024/10/2954第一章系統(tǒng)工程概述

第一階段到1972年為止，集中力量研究基本方法并檢驗(yàn)計(jì)算模型的示范性數(shù)據(jù)，1973年出版了一本關(guān)于墨西哥農(nóng)業(yè)問(wèn)題的書(shū)。農(nóng)業(yè)模型命名為“雨神”，后來(lái)成為整個(gè)計(jì)劃的代號(hào)。第二階段開(kāi)始時(shí)，墨西哥政府?dāng)U大工作范圍，邀請(qǐng)世界銀行的人士參加合作，繼續(xù)研究方法問(wèn)題及其在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用。政府發(fā)布的各有關(guān)文件都是以此模型分析為依據(jù)。第三個(gè)階段的主要工作是由總統(tǒng)府的一個(gè)工作組進(jìn)行的，并繼續(xù)與世界銀行進(jìn)行合作，“雨神”模型及其子模型在墨西哥政府和世界銀行的計(jì)算機(jī)上運(yùn)算了三年多時(shí)間。后來(lái)羅馬的食物與農(nóng)業(yè)組織邀請(qǐng)世界銀行及各國(guó)系統(tǒng)分析人員推廣這種方法，制定一個(gè)更為廣泛的計(jì)劃，以便用于世界其它地方。2024/10/2955第一章系統(tǒng)工程概述

1問(wèn)題與模型

農(nóng)業(yè)問(wèn)題十分復(fù)雜，許多因素相互影響，產(chǎn)品定價(jià)政策能夠大大影響就業(yè)率、收入分配和外貿(mào)平衡問(wèn)題。墨西哥各地的生態(tài)特征各不相同，農(nóng)產(chǎn)品豐富多彩，遇到了復(fù)雜的農(nóng)業(yè)政策問(wèn)題。1968—1970年期間，墨西哥官員懷疑農(nóng)業(yè)能否繼續(xù)滿足國(guó)內(nèi)消耗需要和提供國(guó)家的大部分外匯。他們看到開(kāi)墾荒地和搞水利，代價(jià)昂貴。農(nóng)業(yè)開(kāi)始出現(xiàn)長(zhǎng)期的增長(zhǎng)緩慢情況，同時(shí)他們?yōu)檗r(nóng)業(yè)能否吸收大量新勞力表示憂慮。他們提出了下述問(wèn)題：農(nóng)業(yè)能發(fā)展多快？就業(yè)可能性如何？改變定價(jià)政策、各種谷物的構(gòu)成和生產(chǎn)技術(shù)，將發(fā)生什么影響？為此他們擬制了“雨神”模型，模型描述了各地的生產(chǎn)條件以及國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)產(chǎn)品價(jià)格和貿(mào)易量對(duì)墨西哥農(nóng)業(yè)的影響。在生產(chǎn)方面，模型是給予各地區(qū)的小經(jīng)濟(jì)范圍的農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)價(jià)格和輸入數(shù)據(jù)。在市場(chǎng)方面，利用了估算的消費(fèi)者需求量、進(jìn)出口和運(yùn)費(fèi)等參量，同時(shí)利用線性規(guī)劃描繪出了合適的市場(chǎng)穩(wěn)定點(diǎn)。2024/10/2956第一章系統(tǒng)工程概述

模型中生產(chǎn)問(wèn)題，基本上是利用了農(nóng)業(yè)方面的資料。經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，如谷物供應(yīng)函數(shù)是靠模型求解的，而不是模型的一個(gè)輸入。這樣，“雨神”模型就有助于把工程數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成經(jīng)濟(jì)關(guān)系，發(fā)揮了系統(tǒng)分析與運(yùn)籌學(xué)的主要優(yōu)點(diǎn)。模型包括了三十三種產(chǎn)品并反映了它們供求的相互影響。在墨西哥的大多數(shù)農(nóng)作物區(qū)都種植多種谷物，因此鼓勵(lì)種植某種谷物肯定會(huì)影響其它谷物產(chǎn)品，線性規(guī)劃法很適合于用來(lái)解決這類相互影響的問(wèn)題。即能在有限的土地和其它資源限制下，對(duì)各種谷物和技術(shù)進(jìn)行最優(yōu)選擇。如果把“雨神”模型內(nèi)的有關(guān)“地區(qū)生產(chǎn)”的子模型獨(dú)立出來(lái)，就能對(duì)地區(qū)性的方案進(jìn)行更為仔細(xì)的選擇?！坝晟瘛奔捌渥幽Ｐ褪禽^為詳盡的，但又很靈活，作些修改就能進(jìn)行不同種類的分析，例如，模型在谷物每年的耕種周期內(nèi)，能按月給出使用土地、灌溉、勞動(dòng)力方面的資料，但有時(shí)也能每?jī)芍芙o出水的利用數(shù)據(jù)。2024/10/2957第一章系統(tǒng)工程概述

因此，“雨神”模型能同時(shí)求解農(nóng)業(yè)方面許多總的特性，如總產(chǎn)量、價(jià)格、勞動(dòng)收入、外貿(mào)等，甚至結(jié)合谷物、技術(shù)和地區(qū)方面的數(shù)據(jù)及其互相作用等，給出更為具體的輸出數(shù)據(jù)。從數(shù)學(xué)意義上說(shuō)，“雨神”是個(gè)最優(yōu)化模型。然而，它只是為了保證模擬某些問(wèn)題，如市場(chǎng)的最佳的競(jìng)爭(zhēng)和壟斷問(wèn)題。

2具體的用途“雨神”模型是在總統(tǒng)府的一個(gè)工作組和后來(lái)成立的農(nóng)業(yè)協(xié)調(diào)委員會(huì)共同管理下，用于下列工作：①制定總的農(nóng)業(yè)政策，包括產(chǎn)量、農(nóng)業(yè)人數(shù)、外貿(mào)和有關(guān)的投資等問(wèn)題；②制定玉米、小麥等谷物的價(jià)格政策；③制定有關(guān)項(xiàng)目的價(jià)格，如農(nóng)業(yè)機(jī)械、水的價(jià)格等；④出口戰(zhàn)略；⑤對(duì)灌溉工程進(jìn)行鑒定。2024/10/2958第一章系統(tǒng)工程概述

模型給出的某些數(shù)據(jù)，在政策討論的過(guò)程中起到了最重要的作用。例如模型數(shù)據(jù)說(shuō)明如果國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值增長(zhǎng)率目標(biāo)是8%的話，農(nóng)業(yè)增長(zhǎng)率必須超過(guò)5%。對(duì)可耕地，灌溉工程的必須增長(zhǎng)率也作了相應(yīng)的估算，同時(shí)表明這樣的增長(zhǎng)率還不能吸收新的進(jìn)入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動(dòng)力，為此：①提高農(nóng)業(yè)機(jī)械價(jià)格（相對(duì)于農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力價(jià)格），以減緩勞力轉(zhuǎn)移；②鼓勵(lì)出口花費(fèi)勞力較多的谷物；③緊縮畜牧區(qū)，以便騰出土地耕種谷物，因?yàn)槊慨€谷物地能吸收更多勞力。為了增加出口，計(jì)算結(jié)果說(shuō)明，必須改變出口的谷物品種。最后還計(jì)算了谷物對(duì)價(jià)格變化的影響，以及價(jià)格變化對(duì)其它谷物的影響，從而協(xié)助政府制定了一份新的谷物價(jià)格表。必須指出的是，墨西哥政府中如果沒(méi)有訓(xùn)練有素和積極熱心的人士，“雨神”模型就不能得到如此的應(yīng)用。2024/10/2959第一章系統(tǒng)工程概述南朝鮮國(guó)民經(jīng)濟(jì)的模型

1964至1965年間，南朝鮮政府準(zhǔn)備采取措施打破經(jīng)濟(jì)停滯局面，決定進(jìn)行一系列貨幣、財(cái)政和貿(mào)易政策的改革，并在第二個(gè)五年計(jì)劃實(shí)現(xiàn)這些意愿與措施。南朝鮮當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)情況很糟糕，主要問(wèn)題是國(guó)內(nèi)積累很少，外匯不足。當(dāng)完成計(jì)劃綱要時(shí)，預(yù)計(jì)年增長(zhǎng)率可望超過(guò)8%，為了穩(wěn)妥起見(jiàn)，最后確定為7%，但強(qiáng)調(diào)盡可能超過(guò)這個(gè)數(shù)字。南朝鮮得到了國(guó)際發(fā)展署的支持，該署派顧問(wèn)參與模型的制定，其工作步驟如下：

1）組織措施為了更好地協(xié)調(diào)計(jì)劃的制定和執(zhí)行情況，南朝鮮政府進(jìn)行了改組，成立了經(jīng)濟(jì)計(jì)劃部，集中管理計(jì)劃與預(yù)算工作，由一名副總理領(lǐng)導(dǎo)。計(jì)劃分析工作由該部與國(guó)際發(fā)展署共同完成。2024/10/2960第一章系統(tǒng)工程概述

（2）目標(biāo)的制定計(jì)劃工作的目標(biāo)是：①確定社會(huì)的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)；②計(jì)算一條能快速實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的可行的增長(zhǎng)道路；③找出主要的約束條件，并設(shè)法減輕這些約束；④制定詳細(xì)的投資計(jì)劃和公共政策，保證經(jīng)濟(jì)沿著理想的道路發(fā)展。計(jì)劃工作是連續(xù)進(jìn)行的，每年還需作許多具體計(jì)劃，以不斷審查與修改計(jì)劃。