系统工程概论

系统工程概论在百度里输入“是一项系统工程”会有多少个相关结果呢？当代中国领导层的系统思维TheLeadership’sSystemsThinkingofContemporaryChina落实科学发展观，是一项系统工程……这就需要我们采用系统科学的方法来分析、解决问题，从多因素、多层次、多方面入手研究经济社会发展和社会形态、自然形态的大系统．……要把自然科学、人文科学、社会科学等方方面面的知识、方法、手段协调和集成起来，不断认识和把握社会发展的客观规律……胡锦涛(2004年06月)当代中国领导层的系统思维TheLeadership’sSystemsThinkingofContemporaryChina构建社会主义和谐社会是一个复杂的社会系统工程，必须统筹兼顾、突出重点，坚持把群众利益放在首位，力求在解决突出矛盾和关键问题上不断取得实实在在的成效．要认真查找影响本地区本部门社会和谐的突出矛盾，找准群众普遍关心的现实问题，在深入调查研究的基础上，提出切实有效的政策措施，一个一个加以解决，使构建社会主义和谐社会的成效真正体现到为群众排忧解难上来，体现到实现和维护群众的切身利益上来．胡锦涛(2005年02月)新华网北京2012年１２月１５日电习近平总书记广东考察重要讲话中谈到改革时强调，更加注重改革的系统性、整体性、协同性。这一要求回应了时代呼唤，对于增强改革的理性思维，凝聚更多的改革智慧，用好事关民族复兴的关键一招，不断推进改革取得实效，有着十分重要的现实意义。改革是庞大复杂的系统工程。任何一项改革都会牵一发而动全身，必须放在大系统内来考量；改革与发展面临诸多棘手难题，破解每一个难题也是系统工程。当代中国领导层的系统思维TheLeadership’sSystemsThinkingofContemporaryChina钱学森（1911.12.11-2009.10.318教材：汪应洛主编：《系统工程》（第4版）机械工业出版社2012年6月9参考书籍王众托等，系统工程引论，电子工业出版社，2006白思俊等，系统工程，电子工业出版社，2006陈宏民等，系统工程导论，高等教育出版社，2006谭跃进等，系统工程原理，国防科大出版社，1999孙东川等，系统工程导论，清华大学出版社，2004薛惠锋等，现代系统工程导论，国防工业出版社，200610课程学习目的、要求通过课程学习，掌握系统工程方法论，能用系统的观点分析问题，并掌握系统工程分析解决问题的基本概念、基本原理和基本方法，初步具有运用系统建模、系统分析、系统预测、系统评价、系统决策与系统网络计划等系统工程方法分析解决实际问题的能力。11内容学时数第一章系统工程概述2第二章系统工程方法论6第三章系统模型与模型化6第四章系统仿真及系统动力学方法6第五章系统评价方法4第六章决策分析方法4第七章战略研究与管理2第八章案例+开卷考试2合计3212第一章系统工程概述第一节系统工程的产生、发展及应用第二节系统工程的研究对象第三节系统工程的概念与特点第四节系统工程的应用领域13第一节系统工程的产生、发展及应用一、系统思想的产生与发展系统工程作为一门学科形成于20世纪50年代,但是系统思想的产生历史悠久，可以追溯到古代。系统思想属于哲学范畴，从渊源上来看，可追溯到古代中国和古希腊。这两个国家在系统思想的产生与早期发展中具有突出地位和贡献。古希腊的唯物主义哲学家德谟克利特曾提出”宇宙大系统”的概念,并最早使用”系统”一词;后人把亚里士多德的名言归结为：整体大于部分的总和。这是系统论的基本原则之一。易经把世界看成为一个由基本要素组成的系统整体，以代表天地的乾坤二卦作为起始形成八卦，八卦重叠形成六十四卦，从而形成了概括天地间万事万物的世界体系。老子曾阐明了自然界的统一性：西周时代，出现了世界构成的“五行说”（金木水火土），东汉张衡提出了“浑天说”。在政治上，秦始皇创建的郡县制在系统工程中具有重要意义。它就是现在图论中的树结构，像一棵大树：树干是中央政府，端部坐着是皇帝；然后主干分岔，成为主枝，每一主枝相当一个郡（省）；主枝又分成次枝，相当一个县；次枝分成末枝，相当于保甲，末枝上长叶，相当于家庭。中央集权，一管到底！皇帝的权力非常大，指挥很灵，谁都要听他的，老百姓的话他听不到，为什么？虽然古代还没有提出一个明确的系统概念，没有也不可能建立一套专门的、科学的系统方法论体系，但是人们已经自觉的将对客观世界的系统性和整体性的认识运用到改造客观世界的实践中，中国在这方面表现尤为突出。饭菜要求——色香味俱全系统化，吃饭的工具：多要素配合，筷子两根和手的配合；孙子兵法--战争中多要素的配合；中医诊病——主要有望、闻、问、切四种方法，简称为“四诊”。人体是一个有机的整体，局部的病变可以影响全身；内脏的病变，可以从五官四肢体表各个方面反映出来。所以，通过望、闻、问、切这四种诊断方法，诊察疾病表现在各个方面的症状，就可以了解疾病的病因、性质和它的内在联系，从而为进一步的辨证论治提供依据。都江堰——成功的工程实践。整个工程具有总体目标最优化、选址最优和自动分级排沙、利用地形并自动调节水量、就地取材及经济方便等特点。都江堰鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口这个都江堰渠首的三大主体工程，在一般人看来可能会觉得平平常常、简简单单，殊不知其中蕴藏着极其巨大的科学价值，它内含的系统工程学、流体力学等，在今天仍然是处在当代科技的前沿，普遍受到推祟和运用，然而这些科学原理，早在二干多年前的都江堰水利工程中就已被运用于实践了。这是中华古代文明的象征，这是我们炎黄子孙的骄傲。赵州桥长扁的大券上面，每端所负的两个小券，张嘉贞《铭》所说的“两涯嵌四穴”，真是可惊异的表现出一种极近代的进步的工程精神。系统思想的发展经历了三个阶段只见树木先见森林，后见树木只见森林古代朴素的系统思想永自发的系统概念考察自然现象，是“只见森林”（朴素的系统思想）阶段——总体概念，比较抽象的特点。大约15世纪下半叶开始，力学、天文学、物理学等各门自然科学从哲学中独立出来，人们认识世界的层次和方式发生的变化，形成了形而上学的思想，研究有深度，但是缺点，忽视了树与树之间的关联。具有“只见树木”和具体化的特点。19世纪自然科学取得了巨大成就，使人的对自认过程相互联系的认识有了质的飞跃。“先见森林，后见树木”（科学的系统思想）阶段。整体思想和联系思想是科学系统思想的核心与实质。二、系统理论的形成与发展系统思想发展到（一般）系统论、控制论、信息论等系统理论，是和近代、现代科学技术的兴起合发展紧密联系的，大约在20世纪初、中叶才实现。一般系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学及自组织理论等是系统理论的重要内容和SE的理论基础。我国著名科学家钱学森对系统理论和系统科学的发展具有独到的贡献。在系统工程和系统科学领域，钱学森在80年代初期提出国民经济建设总体设计部的概念，坚持致力于将航天系统工程概念推广应用到整个国家和国民经济建设，并从社会形态和开放复杂巨系统的高度，论述了社会系统。他发展了系统学和开放的复杂巨系统的方法论。老三论，新三论–理论丛林（体系）不断地发展，为系统工程学科的发展奠定了必要的基础。21三、系统工程的发展概况阶段年代（份）重大工程实践或事件重要理论与方法贡献I1930美国发展与研究广播电视正式提出系统方法（Systemsapproach）的概念1940美国实施彩电开发计划采用系统方法，并取得巨大成功美国Bell电话公司开发微波通讯系统正式使用系统工程（SystemsEngineering）一词II第二次世界大战期间英、美等国的反空袭等军事行动产生军事运筹学（MilitaryOperationsResearch）,也即军事系统工程本世纪40年代美国研制原子弹的“曼哈顿计划”运用SE，并推动了其发展1945美国空军建立兰德（RAND）公司曾经提出系统分析（Systemsanalysis）概念，强调了其重要性22三、系统工程的发展概况III40年代后期到50年代初期运筹学的广泛运用与发展、控制论的创立与应用、电子计算机的出现，为SE奠定了重要的学科基础IV1957H.Good和R.E.Machol发表第一部名为《系统工程》的著作系统工程学科形成的标志1958美国研制北极星导弹潜艇提出PERT（网络优化技术），这是最早的系统工程技术之一。1965R.E.Machol编著《系统工程手册》表明系统工程的实用化和规范化美国自动控制学家L.A.Zedeh提出“模糊集合”概念为现代SE奠定了重要的数学基础1961-1972美国实施“阿波罗”登月计划使用了多种SE方法，其成功极大地提高了SE的地位23V1972国际应用系统分析研究所（IIASA）在维也纳成立SE的应用开始从工程领域进入到社会经济领域，并发展到了一个重要的新阶段。70年代SE的广泛应用在国际上达到高潮VI80年代SE在国际上稳定发展、在中国的研究与应用达到高潮阿波罗登月计划阿波罗载人登月飞船于1969年7月16日发射，计划是于1961年提出，其系统目标是：10年内把人送到月球表面并且安全返回地球，并要求在最短的时间内，以最少的费用，胜利完成登月计划。阿波罗计划顺利实施，是现代系统科学研究的成功典范。此项工程组织了2万多个公司，120多所大学，动用了42万人参加，投入了300亿美元的巨资，用了近10年的时间，终于实现了人类征服地球引力，遨游太空，登上月球探险的梦想。关键在于运用系统方法进行有效的组织管理。首先，建立强有力的管理组织，明其职责分工。其次，用系统方法加强对阿波罗计划整体过程的管理工作，将其管理工作全过程划分为编制计划，分析评价，控制指导及督促检查等阶段，创造性地运用了新的管理方法，推广使用了电子计算机从事生产与科研的管理，从根本上保障了阿波罗计划的顺利完成。阿波罗飞船的登月成功，还证实——“综合即创造”。负责阿波罗计划实施的总指挥韦伯先生说过：“阿波罗计划中没有一项新发明的自然科学理论和技术，全部工作都是现有技术的运用。关键在于综合。”系统方法的价值就在于它使你能够把所有这些常识性的思想汇集起来，协调一致，集中解决复杂环境中的复杂问题。26四、系统工程在中国的发展及应用上世纪50至60年代，我国的一些研究机构和著名学者为SE的研究与应用作了理论上的探讨、应用上的偿试和技术方法上的准备。我国大规模地研究与应用SE是从70年代末、80年代初开始，90年代以来，系统工程在与企业发展结合、与现代信息技术结合、与实施可持续发展战略结合、与思维科学结合等方面已具有初步结果和强劲势头。摘录：钱学森、徐国志、王寿云在《文汇报》上发表的文章“组织管理的技术---系统工程”总体设计部由熟悉系统各方面专业知识的技术人员组成，并由知识面比较宽广的专家负责领导。总体设计部设计的是系统的“总体”，是系统的“总体方案”，是实现整个系统的“技术途径”。总体设计部一般不承担具体部件的设计，却是整个系统研制工作中必不可少的技术抓总单位。“系统工程”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，是一种对所有“系统”都具有普遍意义的科学方法。怎样学好系统工程呢？系统工程的内容包含许多数学和一些前沿学科的内容，涉及面广，学习者在学习中要注重培养自己整体的、系统的思维方式，掌握基本的系统工程方法，提高自己解决实际问题的工作能力。学习中要注意以下几点：1.通过理论联系实际来掌握基本概念，如：在生活中寻找系统的实例。2.要善于运用互联网的搜索功能来帮助理解相关的学习内容。3.多相互交流，及时弄清相关的问题。4.多看几本相关的教学资料。做到了以上几点，相信会对您的学习有较大的帮助。29第二节系统工程的研究对象一、系统的概念及特点系统工程的研究对象是组织化的大规模复杂系统。而“系统”作为系统理论、系统工程和整个系统科学的基本研究对象，需要正确理解和深刻认识。研究对象：30一、系统的概念及特点1.系统的定义：系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所组成，具有特定功能、结