系统工程理论与方法

系统工程理论与方法管理学院唐幼纯2Ⅰ.了解系统工程的基本概念，学习系统工程的基本思想，会用系统工程的基本思想去看待问题、认识问题；------这是“系统工程”课程学习要求Ⅱ.掌握系统工程一些常用的、重要的方法，如多级递阶结构分析法、模糊综合评价法、系统动力学方法、计算机仿真方法等；------这是Ⅲ.应用所学系统工程的思想和方法解决社会、经济、工程等系统性问题。------这是3“系统工程”课程学习宗旨理解“系统工程”概念、思想掌握“系统工程”方法应用“系统工程”理论和方法围绕：解决社会、经济、教育等系统性问题4学习重点：系统工程研究的对象是什么？用系统工程方法解决什么问题？如何用系统工程的方法解决系统性问题51.谭跃进.系统工程原理[M].国防科学技术大学出版社,2003.2.周德群.系统工程概论[M].科学出版社,2005.3.孙东川.系统工程引论[M].清华大学出版社,2004.4.许国志.系统科学[M].上海科技教育出版社,2004.5.许国志.系统科学与工程研究[M].上海科技教育出版社,2001.6.系统工程学报7.系统工程理论方法应用期刊“系统工程”课程参考材料6钱学森是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法•系统工程7第1章系统科学与系统工程81.1.1系统性问题2•生产力迅速发展，社会生产的物质、能量、信息按指数曲线增长•宇宙中各种事物之间的联系空前增强•系统的更新周期趋向缩短•空间相对狭小，时间相当减少•系统内部元素数量增多、规模扩大与管理水平之间的矛盾日益尖锐，形成了管理差距由此产生系统性问题1.1系统科学19系统性问题：•松江大学城建设与综合管理问题3•提高高等教育质量问题101.3.2系统性问题的特点4：•复杂性：•风险性：•模糊性：11(2)我校松江新校区的问题选址建设思考题(1)你家住房搬迁问题12综上：解决系统性问题的最优方案:运用系统科学的理论和方法寻找解决问题的最优方案。13•传统科学研究主题：如:机械学军事学哲学1.3.3系统科学研究的主题研究14传统科学与系统科学的关系6：•系统科学研究主题：信息论：控制论：运筹学:研究P2第二段151.3.4系统科学的内容---p2•系统哲学•系统的基础科学包括:系统论、系统的自组织理论•系统的方法科学包括：信息论、控制论、运筹学等•系统的应用科学——系统工程7将系统科学的理论和方法应用于人们的实践活动中包括：系统分析、系统设计、系统管理161.2系统工程8的概念17经历了三个阶段：萌芽阶段发展阶段成熟阶段1.2.1系统工程发展简史18历史上系统工程的杰作☆191.2.2系统工程定义:系统论创始人钱学森1978年提出：系统工程是组织管理系统的规划、研究、制造、试验和使用的科学方法，是对所有系统都具有普遍意义的科学方法。简意：系统工程是一门组织管理的技术20例如：上海新郊区创建是一项系统工程：构建“和谐社会”是一项系统工程：问题：为什么说“城市交通问题”是一个系统工程问题?211.3系统的基本概念系统的定义系统的功能与特性系统的一般描述：框图描述法:集合描述法：★系统的结构分析221.3.1系统的定义:由两个以上相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的元素以某种分布形式结合成的，具有某种特定功能，朝着某个特定目标运动发展的有机整体10。23注意“系统”的五要点：①由两个或两个以上的元素组成。②各元素之间相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用。24③各元素协同运作，使“系统”作为整体具有各组成元素单独存在时所没有的某种特定功能。④系统是运动和发展变化的，是动态的发展过程。⑤“系统”的运动具有明确的特定目标。思考题：了解上海工程技术大学的办学目标！本专业的培养目标251.3.2系统的功能与特性：系统的功能例如：企业系统的基本功能高校系统的基本功能26▲集合性:▲相关性:▲目的性11:▲适应性:▲整体性:系统的特性27▲层次性12:如：“教育系统”的层次结构28▲其它性质：开放性、动态性、稳定性、可靠性、可控性、有序性、等级性等291)框图描述法1.3.3系统的一般描述环境:边界:输入:输出:302)．集合描述法13：式中：——表示系统。——表示元素的集合；——表示元素之间各种关系的集合。——表示元素之间的组织结构。},,{StruRASysSysARStru注意：作为一个系统，包含元素的集合、元素之间关系的集合和元素的组织结构，三者缺一不可.31例如：“高校组织管理系统”的集合描述---层次描述321.要素：},,{StruRASys33确定系统的要素一般遵循：注意：如”提高教学质量”—首先要明确“教学质量”系统构成要素。342.关系：},,{StruRASys35注意：要素中最简单的关系是二元关系，量化为：ai与aj有关，记ri,j=1；ai与aj无关，记ri,j=036373.分布Stru：•系统的构成成分},,{StruRASys38同样的元素，排列组合不同，连接形式不同，数量比例不同等形成不同的结构分布，表现出不同功能,是不同的系统!注意：39ISM方法：解释结构模型法（InterpretativeStructuralModeling·ISM）是现代系统工程中广泛应用的一种分析方法，能够利用系统要素之间已知的零乱关系，用于分析复杂系统要素间关联结构，揭示出系统内部结构。其基本步骤14如下：（1）建立系统要素关系表；（2）根据系统要素关系表，作相应有向图，并建立邻接矩阵；（3）通过矩阵运算求出该系统的可达矩阵M；（4）对可达矩阵M进行区域分解和级间分解；（5）建立系统结构模型。1.4系统的结构分析----ISM方法40例1：411.确定系统的要素集A422.确定系统的关系集R:(1)给出系统要素的二元关系（直接关系）:A={流入量、流出量、液体密度、液面高度、压力}={a1、a2、……、a5}43(2)求系统的可达矩阵R（求间接关系）:◆“可达”的概念：◆求可达矩阵：443.确定系统的关系分布Stru（将系统要素划分级次):454647(4)画出系统结构图48作业：1.P239—14,152.给出我校松江新校区管理存在的系统性问题如考虑:教学管理问题;学生管理问题;后勤管理问题;3.请你作为一位决策参与者，用系统分析方法(ISM)对上海工程技术大学迁址进行结构分析。4.用ISM方法给出“教学质量制约因素系统”的结构分析。49思考题：•教育是系统工程•和谐社会是系统工程-----从某个角度如：“和谐家庭”；“和谐校园”；“和谐社区”；