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《系统工程》讲义 参考教材： 谭跃进、陈英武、易进先编著.1999.系统工程原理.湖南长沙:国防科技大学出版社. 顾培亮编著.1998. 系统分析与协调.天津:天津大学出版社. 林定夷编著.1998.系统工程概论.广州:中山大学出版社. 第一章 导 言 第一节 系统工程的定位 第二节 系统工程的发展概况 第三节 学习系统工程的意义 第一节 系统工程的定位 系统工程是一门新兴学科 系统工程是一门实用性很强的工程技术 一、定义 研究对象：大型复杂的人工系统和复合系统 内容：组织协调系统内部各要素的活动，使各要素为实现整体目标发挥适当作用 目的：实现系统整体目标最优化 系统工程的特点：整体性（系统性）；关联性（协调性）；综合性（交叉性）；满意性（最优化）。 二、系统概述 ?1 西方传统系统思想演化 (1)公元前五、六百年，古希腊的哲学家和科学家们就探索了系统的基本思想，认识到世界是一个系统，由一些基本要素组成；并认识到整体和部分的辨证关系。 (2)著名古希腊哲学家亚里士多德（Aristotle）在公元前三百多年就提出整体是由部分组成，整体大于各个部分的总和。 (3)近代对世界、整体和部分的看法有了更深一步认识，但是逐渐把世界看成是机械的、可以分解为若干独立的部分；还原论占了统治地位。到后来，这些学者也形成了有机体的概念，同时认为宇宙系统是自组织演化的。 (4)马克思、恩格斯的系统思想是辨证唯物的。在恩格斯看来，整个世界是一个有机联系起来的复杂的系统，物质世界是有层次的；马克思认为整体不等于部分的简单相加，各个部分之间协同配合好时可以产生新的东西，新的力量。 也就是说，整体可以发挥局部所不具有的功能，比如碳的含量不同可以组成铁，钢；还比如。。。 ?2 中国传统系统思想 中国古代朴素的系统思想早在公元前一千多年前甚至更早就已经形成了。 (1) 最早是八卦与周易 (2) 公元前五百多年前，以老子为创始人的道家对系统提出了精辟的看法 (3)《黄帝内经》“天人相应” (4)《孙子兵法》，李冰父子建造都江堰。。。均含系统的思想 3 定义 (1)美Webster大词典 (2)日JIS工业标准 (3)前苏联大百科全书 (4)钱学森：系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合的具有特定功能的有机整体。 图1.1 系统的基本概念图 ? 4 系统的构成要素 （1） 系统的诸部件及其属性： 结构部件；操作部件；流部件 以电路系统、城市系统以及自然生态系统为例说明 （2）系统的环境及其界限 （3）系统的输入与输出 ?系统的功能 ? ? 5 系统的分类：自然系统与人造系统；实体系统与概念系统；动态系统与静态系统；控制系统与行为系统；开放系统与封闭系统。 ? 6 系统的基本特性：整体性、层次性、动态性、相关性、目的性、环境适应性。 ? 作业1：根据所掌握专业知识设计一个系统，分出构成要素 2 系统分析与系统工程 (1)系统工程＝系统分析; (2)系统工程包括在系统方法之中，与系统分析并列; (3)系统工程包括系统分析、系统设计和决策分析. 本课程体系：系统工程＝系统分析＋决策分析 第二节 系统工程的发展概况 ? 一、系统工程的形成与发展 ? 到60年代，系统工程的发展开始推广应用于技术内容虽然较少，而更多考虑社会因素（如交通、城市规划、水源系统、保健系统以至全球性的人口控制、生态平衡等等）的大系统。 70年代，系统工程进入到解决各种复杂大系统的最优控制阶段，特别是在国民经济的计划、协调方面。 ? 二、系统工程在我国发展的概况 三、系统工程的应用 社会系统工程；经济系统工程；区域规划系统工程；环境生态系统工程；能源系统工程；水资源系统工程；交通运输系统工程；农业系统工程；企业系统工程；工程项目管理；科技管理；教育系统工程；人口系统工程；军事系统工程 第三节 学习系统工程的意义 实例：20世纪60年代初的美苏核军备竞赛 系统工程原则上是一门“参谋课”，“顾问课”，工具课；需要结合专业知识。 通过提高管理和决策水平来提高我们工作效率； 充分运用各种资源，将他人优势转化嫁接； 有利于制定正确的政策和策略（可大可小）； 潜移默化中提高处理问题的能力?? 第二章 系统工程方法论 第一节 霍尔的“三维结构体系” 第二节 切克兰德的“调查学习”模式 第三节 钱学森的综合集成工程方法论 第一节 霍尔的“ 三维结构体系” 第二节 切克兰德的“调查学习”模式 第三节 钱学森的综合集成工程方法论 方法论层次： (1)经验知识＋理论知识； (2)通过建模将定性知识与观测数据、统计资料结合； (3)人(知识工程＋专家系统)与计算机(电脑)结合 第三章 系统分析