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城市规划系统工程学系统的定义，三个基本要点系统的结构、环境、行为与功能系统的分类系统的思维的三个要点知识点回顾：第二讲城市规划系统工程的内容与方法二、系统工程:系统工程是一门正处于发展阶段的新兴学科，是一门复杂的跨学科的，带有普遍意义的工程技术，并与其他学科相互渗透、相互影响。自然科学社会科学系统科学（桥梁）研究系统工程的学科叫做系统工程学。一、系统工程学:系统工程=系统观点和方法+传统工程+数学方法+计算机技术三、系统工程学理论基础和方法1）思想方法上的整体性（整体最优）1、理论基础：运筹学、控制论、信息论、管理科学、模糊数学、统计数学、计算机科学技术。运用各种数学方法、计算机技术、模拟仿真技术和控制理论来实现系统的模型化和最优化。2、方法论三、系统工程学理论基础和方法2）方法和步骤的综合性界定问题确定目标系统设计，提出方案建立模型，系统分析系统综合评价，优选满意否建议方案，决策实施是否1234567使用系统工程学的方法思考和解决问题的步骤2、方法论四、城市系统城市：不同的角度、不同的学科有着不同的定义从非农业人口聚集的角度：“城市是指具有一定规模的非农业人口聚居的地区”“城市是一个永久性的、高度组织起来的人口集中的地方，比城镇和村庄的规模更大，也更重要”城市经济学：城市是“各种经济市场——住房、劳动力、土地、运输等等——相互交织在一起的网状系统”。地理学：“地理学上的城市，是指地处交通方便区域的、覆盖有一定面积的人群和房屋的密集结合体”。五、城市系统的特征（一）城市是一个复合的灰色系统自然与人工相结合的复合系统实物与概念相结合的复合系统认知不完全的灰色系统五、城市系统的特征（二）城市是一个开放与动态的系统城市是个开放的系统城市是个动态的系统请大家绘制出一张城市的系统结构分析图五、城市系统的特征（三）城市是一个复杂的巨系统城市系统社会系统经济系统基础系统生态系统人口软环境管理第一产业第二产业第三产业能源通信交通给排水公共建筑居住资源环境灾变总数、年龄、素质、性别、就业……性质、规模、文化、历史、民族、心理……行政管理工商管理、企业管理……农、林、牧、渔采矿、制造、建筑业电力、燃气、及水的生产与供应业交通运输、仓储和邮政业，信息传输、计算机服务和软件业批发零售业，住宿和餐营业，金融业、房地产业、租赁和商务服务业，科学研究、技术服务和地质勘查业，水利、环境和公共设施管理业，居民服务和其他服务业，教育，卫生、社会保障和社会福利业，文化、体育和娱乐业，公共管理和社会组织，国际组织等。供电、供热、供气、加油、……邮电、广播、电视、计算机网络、传真、信息服务……公汽、地铁、电车、出租车、长途车、公、铁、水、空……给水、排水、……体育馆、文化馆、政府用房、医院等等……住宅、公园水、土地、矿产、地质、动植物垃圾、污染治理地震……六、城市规划的系统性（一）城市规划的对象是一个系统城市是一个复合的、开放的、动态的、灰色的、复杂巨系统。（二）城市规划本身是一个系统从纵向上来看城市规划城市总体规划详细规划控制性详细规划修建性详细规划市域城镇体系规划中心城区城市总体规划上位规划上位规划上位规划六、城市规划的系统性（二）城市规划本身是一个系统从横向上来看城市规划城市发展战略城市性质、规模用地布局规划综合交通规划历史文化遗产保护规划防灾规划空间结构规划绿地系统规划基础工程规划……系统工程学是一个总类的名称，还分门别类：有社会系统工程、经济系统工程、行政系统工程、生态环境系统工程、农业系统工程、交通运输系统工程等等。城市规划系统工程学:着重研究城市规划和建设中的系统问题。七、城市规划系统工程学基于系统科学和城市规划科学的理论，以城市规划系统和子系统为对象，综合应用系统工程的原理、观点和方法，借助数学建模和计算机技术实现对城市规划问题研究的定量化（半定量化）、模型化以及最优化。（一）基本原理在城市规划中的应用1、全局决策观：以全局的观点实行决策。所谓全局，即系统内部子系统之间的制约互补的关系，也指系统及其周围环境之间的制约依存关系。考虑到城市规划各个系统七、城市规划系统工程学2、层次因果观：抓住主要矛盾，以及各个环节之间的关系在制定城市规划的时候，要把重点放在主要矛盾上面，分清楚各个子系统的主次地位，有利于提高规划的科学性和可行性。3、整体最优观：寻求最后的结果整体最优追求的是整个方案的最优，而不是局部优点的突出。系统工程中的各种建模方法在城市规划定量（半定量）分析中的应用。（二）基本方法在城市规划中的应用常用的定量分析方法在城市规划分析中的应用：城市空间的测度；利用统计分析方法测算人口与各种资源在空间中的集聚度；预测城市人口、用地规模、经济发展、交通分布、规划方案的可行性分析、交通评估、环境影响评价、规划方案比较、利用交通规划模型进行方案比较……………………一种专家函询法。所研究的问题列为题意明确的若干条子问题,再将其邮寄给选定的数十位专家征询意见,收回意见并对每个问题进行统计归纳后反馈给专家,进行第二轮征询,收回第二轮征询后再进行统计归纳并反馈给专家们,如此反复进行,一般经过3-4轮,可得到比较集中一致的意见。实际运用：巴西新都选址（1）德尔菲法（2）模糊评定法实际运用：城市用地评定首先根据用地评定的精度要求确定合适的单元规模,将用地各因子的数值填入各单元内,求得隶属度和模糊关系矩阵,根据城市规划工作的经验决定各评定因子对用地等级评定的相对重要程度,进行模糊推论从而得出结论。（3）层次分析法是将复杂的问题分解为若干层次的子系统,在比原问题简单得多的层次上进行分析、比较、量化、排序(单排序),然后再逐级地进行综合(总排序)实际运用：苏州古城规划调整提出旅游容量、公建迁出量，工厂迁出量，居住水平四个子系统，设置了19个指标，建立了模型。对268个工厂进行综合分析，根据总效用对81个方案进行排序。该方法是将几个不同的规划方案的投资与产生的社会效益加以评估和比较,其目的是帮助决策者了解采取不同的方案将会产生哪些利和弊,帮助决策者作出决策。实际运用：70年代初期英国伦敦第三航空港城市建设（4）投资收益分析法（一）什么是模型八、模型（一）什么是模型所谓模型是对于系统本质，主要特征的描述、模仿和抽象，用于某种特定的用途（目的），以方便的形式向决策人提供必要的知识。模型既反映原型，也不等于原型。（二）模型的分类实物模型：建筑模型、车模、航模、地球仪非实物模型：数学模型逻辑模型自然科学中的一切公式、定理都是某种原型的模型。（三）某市居民的用地布局和交通的计算机模型轴线型方案（人口密度、用地布局等由电子计算机输出的示意图）（三）模型的例子紧凑型方案始输入人口密度值模型参数输入方案特征值计算R.T站距子程序1求直线距取o点的人口密度随机产生OD合格样本？DO5DO5DO5O、D对调，即统一为从浦东出发RO=1O、D均在浦东从浦东到浦西分别计算OD到过江点的距离子程序求直线距离子程序取最优找出OD最近的过江点号码：OD均在浦西计算O-D直线距离S9=SO子程序1求直线距离SO求：C5（最近过江点到D的直线距），C6（到D最近过江点的直线距）C1、C2计算O、D直线距离SO子程序3判别N值并定F值子程序4N=15N=26N=37N=4求样本不同出行组别的出行时间出行人次判断出行方式组别N4KN=4N=3子程序分别以C1C2为O点，则OD同在浦西选择出行方式M5=T5MO=K5M6=T6M1=K6M7=T7M2=K7M8=T8M3=K8M9=T9M4=K9子程序选择的出行方式W+R*T+BW+R*T+WB+R*T+WB+R*T+B某市居民的用地布局和交通的计算机模型T0=T0+T5K0=K0+K5K3=K3+K8T1=T1+T6T3=T3+T8K1+K1+K6T2=T2+T7T4=T4+T9K2=K2+K7误差调整K0……K4L0……L4T0……T4终N0=k子程序9N=2，N=3时，考虑以一定比例步行或自行车进行调整子程序4求样本出行时间T1=T7+浦东自行车T5=T7+T8+T9判断出行方式组别从C1点过江（以C1点为0点）子程序9N=2，N=3时候考虑一定比例不行或自行车出行调整W3C30.5否是（四）模型的作用1）直观和定量2）应用范围广、成本低3）便于抓住问题的本质特征，在现实系统中有些因素要经过很长得时间才能看出变化的情况，通过模型可以加速这一过程，研究哪些因素对于系统的影响最大，从而抓住问题的本质特征。4）便于优化运用系统模拟有利于系统优化，能用统一的判断标准比较方案的优劣，从而选出最优方案。当然系统模型本身也有局限性，模型的结果还要实践来检验。总结：城市规划系统工程学的学习目的1、在城市规划的学习与实践中运用系统的思想2、在城市规划的学习与实践中运用系统的定量或半定量的分析方法