引言及第一章系统工程概述学习教案

1、会计学1引言引言(ynyn)及第一章系统工程概述及第一章系统工程概述第一页，共135页。 系统工程系统工程 引言引言 按照马克思的时间和认识论的观点，人类的认识总是从按照马克思的时间和认识论的观点，人类的认识总是从实践中总结出来的，也就是说人类在改造自然界的同时，也实践中总结出来的，也就是说人类在改造自然界的同时，也在改造自己，人类总是在与自然界作斗争的过程中，靠自己在改造自己，人类总是在与自然界作斗争的过程中，靠自己的聪明才智取得需要衣、食物。他们在失败的挫折中吸取教的聪明才智取得需要衣、食物。他们在失败的挫折中吸取教训，在成功的喜悦中总结经验，长期的积累。逐步形成了某训，在成功的喜悦中总结

2、经验，长期的积累。逐步形成了某一方面一整套的认识，研究自然界的一般性方法，即科学论一方面一整套的认识，研究自然界的一般性方法，即科学论。 系统工程是二十世纪六十年代以后才开始兴起的一门科学系统工程是二十世纪六十年代以后才开始兴起的一门科学，它是以，它是以 一种思想一种思想系统思想，为指导系统思想，为指导(zhdo)解决社会实解决社会实践问题的方法，在我国古代就有很多的系统思想的例实，他践问题的方法，在我国古代就有很多的系统思想的例实，他们有意或无意地在利用方这种思想，但当时科学技术并不发们有意或无意地在利用方这种思想，但当时科学技术并不发达，因此还不叫系统工程。达，因此还不叫系统工程。第1页/

3、共135页第二页，共135页。第2页/共135页第三页，共135页。第3页/共135页第四页，共135页。一个整体中，从中找到他们之间一个整体中，从中找到他们之间的有机联系，从而解决了问题。的有机联系，从而解决了问题。第4页/共135页第五页，共135页。到最后实施到最后实施(shsh)(shsh)的对策策的对策策略略第5页/共135页第六页，共135页。第6页/共135页第七页，共135页。岷江(mn jin)内江外江都江堰市第7页/共135页第八页，共135页。第8页/共135页第九页，共135页。第9页/共135页第十页，共135页。千多年来，都江堰没有对生态环千多年来，都江堰没有对生态

4、环境产生一丝负面影响，却给予了境产生一丝负面影响，却给予了蜀地万民长久的安康富足。请你蜀地万民长久的安康富足。请你说说系统的开放性原理在这项工说说系统的开放性原理在这项工程中得到的体现。程中得到的体现。第10页/共135页第十一页，共135页。第11页/共135页第十二页，共135页。(kt)来，能达到整个计划的最优结构。来，能达到整个计划的最优结构。第12页/共135页第十三页，共135页。第13页/共135页第十四页，共135页。第14页/共135页第十五页，共135页。第15页/共135页第十六页，共135页。届时，三峡水库将是一座长达届时，三峡水库将是一座长达600600公里，最宽处达

5、公里，最宽处达20002000米，面积达米，面积达1000010000平方公里，水面平静的峡谷平方公里，水面平静的峡谷型水库。型水库。第16页/共135页第十七页，共135页。如此大的工程为什么如此大的工程为什么(shn me)能按期、按质量建成？用什么能按期、按质量建成？用什么(shn me)方法来管理确保完成方法来管理确保完成？思考思考(sko)第17页/共135页第十八页，共135页。第18页/共135页第十九页，共135页。第19页/共135页第二十页，共135页。第20页/共135页第二十一页，共135页。nn主要用于调节进出口政策，同时反应主要用于调节进出口政策，同时反应了一个国家

6、的经济实力了一个国家的经济实力第21页/共135页第二十二页，共135页。第22页/共135页第二十三页，共135页。第23页/共135页第二十四页，共135页。第24页/共135页第二十五页，共135页。第25页/共135页第二十六页，共135页。第26页/共135页第二十七页，共135页。第27页/共135页第二十八页，共135页。第28页/共135页第二十九页，共135页。一、系统一、系统(xtng)(xtng)的定义的定义四、系统工程的理论四、系统工程的理论(lln)(lln)基础基础五、系统工程的特征五、系统工程的特征(tzhng)(tzhng)六、系统工程的分类六、系统工程的分类三

7、、系统工程的产生与发展三、系统工程的产生与发展二、系统工程的定义二、系统工程的定义第29页/共135页第三十页，共135页。第30页/共135页第三十一页，共135页。)(E,RS 第31页/共135页第三十二页，共135页。第32页/共135页第三十三页，共135页。第33页/共135页第三十四页，共135页。第34页/共135页第三十五页，共135页。第35页/共135页第三十六页，共135页。back第36页/共135页第三十七页，共135页。back第37页/共135页第三十八页，共135页。第38页/共135页第三十九页，共135页。back思考题：试说说我们国家思考题：试说说我们国

8、家(guji)都由哪些子系统组成？都由哪些子系统组成？ 第39页/共135页第四十页，共135页。第40页/共135页第四十一页，共135页。n狼捕杀狼捕杀(b sh)羊、野兔等食草性动物，使其数量减少，从羊、野兔等食草性动物，使其数量减少，从而起到保护植被的作用。而起到保护植被的作用。 系统的各个元素、组分的变化会对其他系统的各个元素、组分的变化会对其他(qt)的元素、组分的元素、组分起影响。起影响。n相同的道理，为了使野生动物园的羚羊更有活力相同的道理，为了使野生动物园的羚羊更有活力、生命力更强，可以引进狼或豹子等肉食动物。、生命力更强，可以引进狼或豹子等肉食动物。第41页/共135页第四

9、十二页，共135页。第42页/共135页第四十三页，共135页。 系统都具有一定的功能，这正是区别这一系统和那一系系统都具有一定的功能，这正是区别这一系统和那一系统的标志。统的标志。 比较复杂的社会经济系统都具有不止一个比较复杂的社会经济系统都具有不止一个(y )(y )目标目标。因此，需要用一个。因此，需要用一个(y )(y )指标体系来描述系统的目标指标体系来描述系统的目标。第43页/共135页第四十四页，共135页。n在某些情况下（如下陡坡），行车速度和安全要求在某些情况下（如下陡坡），行车速度和安全要求(yoqi)这两个具体目标产生了矛盾，就得通过刹车这两个具体目标产生了矛盾，就得通过

10、刹车来减速，进行协调，从而保证自行车更好地到达目的来减速，进行协调，从而保证自行车更好地到达目的地。地。第44页/共135页第四十五页，共135页。第45页/共135页第四十六页，共135页。系统环境环境输入输出 反 馈第46页/共135页第四十七页，共135页。第47页/共135页第四十八页，共135页。第48页/共135页第四十九页，共135页。第49页/共135页第五十页，共135页。 S S物资流信息流第50页/共135页第五十一页，共135页。第51页/共135页第五十二页，共135页。第52页/共135页第五十三页，共135页。第53页/共135页第五十四页，共135页。第54页/

11、共135页第五十五页，共135页。第55页/共135页第五十六页，共135页。n系统工程借助于自然科学与工程技术的方法，来处系统工程借助于自然科学与工程技术的方法，来处理各种社会系统，将实践中所形成理各种社会系统，将实践中所形成(xngchng)(xngchng)的的整体最优化系统观念应用于其求解问题的全过程之整体最优化系统观念应用于其求解问题的全过程之中，从而保证了所解决问题的全面周到与科学合理中，从而保证了所解决问题的全面周到与科学合理。 1 1、系统工程的定义、系统工程的定义(dngy)(dngy)第56页/共135页第五十七页，共135页。n具代表性的定义：具代表性的定义：第57页/共

12、135页第五十八页，共135页。第58页/共135页第五十九页，共135页。就是系统工程就是系统工程”。（三浦武雄，日。（三浦武雄，日本，本，1977年）年）第59页/共135页第六十页，共135页。n（ H H切斯纳，美国）切斯纳，美国）定义定义(dngy)3第60页/共135页第六十一页，共135页。n（美国科学技术辞典（美国科学技术辞典,1975年）年）第61页/共135页第六十二页，共135页。评审技术（评审技术（PERTPERT）”和和“随机网络随机网络技术（技术（GERTGERT）”，实现了时间进，实现了时间进度、质量度、质量(zhling)(zhling)技术与经费管技术与经费管

13、理三者统一。理三者统一。第62页/共135页第六十三页，共135页。u系统工程（系统工程（SE)是从总体出发，合理开发、运行和革新是从总体出发，合理开发、运行和革新一个大规模一个大规模(gum)复杂系统所需思想、理论、方法论、复杂系统所需思想、理论、方法论、方法与技术的总称，属于一门综合性的工程技术。方法与技术的总称，属于一门综合性的工程技术。uSE的研究对象是复杂系统的研究对象是复杂系统u 该类系统的主要特点有：规模该类系统的主要特点有：规模(gum)庞大、结构复庞大、结构复杂、属性及目标多样、一般为人杂、属性及目标多样、一般为人-机系统、经济性突出等机系统、经济性突出等。uSE的任务的任务

14、:u 提高系统的功能提高系统的功能,使系统的功能或总体效果最优使系统的功能或总体效果最优.第63页/共135页第六十四页，共135页。 按照问题导向的原则，根据总体协调的需要，把自然科学按照问题导向的原则，根据总体协调的需要，把自然科学、社会科学、数学、管理学、工程技术等领域的相关思想、理、社会科学、数学、管理学、工程技术等领域的相关思想、理论、方法等有机地综合起来，应用定量分析和定性分析相结合论、方法等有机地综合起来，应用定量分析和定性分析相结合的基本方法，采用现代信息的基本方法，采用现代信息(xnx)技术等技术手段，对系统的技术等技术手段，对系统的功能配置、构成要素、组织结构、环境影响、信

15、息功能配置、构成要素、组织结构、环境影响、信息(xnx)交换交换、反馈控制、行为特点等进行系统分析，最终达到使系统合理、反馈控制、行为特点等进行系统分析，最终达到使系统合理开发、科学管理、持续改进、协调发展的目的。开发、科学管理、持续改进、协调发展的目的。第64页/共135页第六十五页，共135页。2 理解理解(lji)系统工程应把握的系统工程应把握的原则原则第65页/共135页第六十六页，共135页。2理解系统工程应把握理解系统工程应把握(bw)的原的原则（则（2）第66页/共135页第六十七页，共135页。第67页/共135页第六十八页，共135页。第68页/共135页第六十九页，共135

16、页。第69页/共135页第七十页，共135页。 老子曾阐明了自然界的统一性，用古代朴素的唯物主义哲老子曾阐明了自然界的统一性，用古代朴素的唯物主义哲学思想，描述了对自然界的整体性和统一性的认识；学思想，描述了对自然界的整体性和统一性的认识； 西周时代，出现了世界构成的西周时代，出现了世界构成的“五行说五行说”(”(金、木、水、火金、木、水、火、土、土) )，描述了系统的整体性和要素的关联性。，描述了系统的整体性和要素的关联性。 东汉：东汉：“二十四节气二十四节气”，把宇宙作为一个超系统，探讨了，把宇宙作为一个超系统，探讨了它的结构、变化和发展，揭示了天体运行与季节变化的联它的结构、变化和发展，

17、揭示了天体运行与季节变化的联系，指导农事活动。系，指导农事活动。 周秦到西汉：周秦到西汉：“内经内经”，根据阴阳五行的朴素辨证法，把，根据阴阳五行的朴素辨证法，把自然界和人体看成是由五种要素相生相克、相互制约而组自然界和人体看成是由五种要素相生相克、相互制约而组成的整体，其辨证论证充分体现了系统思想。成的整体，其辨证论证充分体现了系统思想。 孙子兵法孙子兵法“经五事经五事”从道、天、地、将、法五个方面从道、天、地、将、法五个方面来分析战争的全局。来分析战争的全局。 “田忌赛马田忌赛马”，是个从总体出发制定，是个从总体出发制定(zhdng)(zhdng)对抗策略著对抗策略著名事例。名事例。第70

18、页/共135页第七十一页，共135页。 15世纪下半叶以后，力学、天文学、物理学、化学、生物学等相继从哲学的统一体中分离出来，形成自然科学，把自然界的局部细节，从总的自然界中抽出来而分门别类地加以研究，从此，古代朴素的唯物主义哲学思想(sxing)就逐步让位于形而上学（撇开总体的联系来考察事物和过程）的思想(sxing)。这时系统思想(sxing)具有“只见树木”和具体化特点。 19世纪自然科学取得了巨大成就，尤其是能量转化、细胞学说、进化论这三大发现，使人类对自然过程相互联系的认识有了质的飞跃。“不仅能够指出自然界中各个领域内过程之间的联系，而且总的说来也能指出各个领域之间的联系了”，为辩证

19、唯物主义的科学系统观奠定了物质基础。这个阶段的系统思想(sxing)具有“先见森林、后见树木”的特点。第71页/共135页第七十二页，共135页。第72页/共135页第七十三页，共135页。第73页/共135页第七十四页，共135页。第74页/共135页第七十五页，共135页。第75页/共135页第七十六页，共135页。第76页/共135页第七十七页，共135页。第77页/共135页第七十八页，共135页。4 4、系统工程的理论、系统工程的理论(lln)(lln)基基础础第78页/共135页第七十九页，共135页。1 1、一般、一般(ybn)(ybn)系统论系统论2 2、大系统、大系统(xtn

20、g)(xtng)理理论论 3 3、经济、经济(jngj)(jngj)控制控制论论 4 4、信息论、信息论 5 5、运筹学、运筹学 6 6、新三论、新三论 系统工程的理论基础系统工程的理论基础第79页/共135页第八十页，共135页。n最早是美籍奥地利理论生物学家最早是美籍奥地利理论生物学家路路贝塔朗菲（贝塔朗菲（L.Von.BertalanffyL.Von.Bertalanffy）提出：提出：一般一般(ybn)(ybn)系系统论统论第80页/共135页第八十一页，共135页。系统的理论。系统的理论。一般一般(ybn)(ybn)系系统论统论第81页/共135页第八十二页，共135页。大系统大系统

21、(xtng)(xtng)理论理论第82页/共135页第八十三页，共135页。大系统大系统(xtng)(xtng)理论理论大系统结构大系统结构大系统大系统(xtng)的稳定性的稳定性大系统优化大系统优化大系统大系统(xtng)的模型简的模型简化化第83页/共135页第八十四页，共135页。大系统大系统(xtng)(xtng)理论理论递阶控制方案递阶控制方案(fng n)分散控制方案分散控制方案多层控制多层控制多级控制多级控制大系统结构大系统结构如工业企业的生产如工业企业的生产安排和管理。安排和管理。第84页/共135页第八十五页，共135页。第85页/共135页第八十六页，共135页。第86页/

22、共135页第八十七页，共135页。第87页/共135页第八十八页，共135页。完成总任务。完成总任务。第88页/共135页第八十九页，共135页。技术困难和设备费用。技术困难和设备费用。但一般只能但一般只能(zh nn)得到一个次得到一个次优解。优解。第89页/共135页第九十页，共135页。第90页/共135页第九十一页，共135页。把大系统分解成若干互不相关的子系统，但不把大系统分解成若干互不相关的子系统，但不能破坏这些子系统与大系统的关联，保持各子系能破坏这些子系统与大系统的关联，保持各子系统将性能反馈统将性能反馈(fnku)给大系统，用总目标衡量给大系统，用总目标衡量后，再将指标下达给

23、各子系统。后，再将指标下达给各子系统。基本思路基本思路第91页/共135页第九十二页，共135页。应用分解应用分解(fnji)(fnji)协调原理，一协调原理，一般可将分解般可将分解(fnji)(fnji)后的各子系后的各子系统之间具有联系约束的动态优化统之间具有联系约束的动态优化问题，用拉格朗日（问题，用拉格朗日（LagrangeLagrange）乘子向量化为无联系约束的动态乘子向量化为无联系约束的动态优化问题。优化问题。状态空间方程、反馈回路等。状态空间方程、反馈回路等。 静态静态(jngti)优化优化动态优化：动态优化：第92页/共135页第九十三页，共135页。第93页/共135页第九

24、十四页，共135页。n企业多元化化生产时，有许多产企业多元化化生产时，有许多产品如何决定产品品如何决定产品/ /服务的选择？服务的选择？经济经济(jngj)(jngj)控控制论制论 量本利量本利(bn (bn l)l)法法第94页/共135页第九十五页，共135页。信息论信息论 ？信息系统开发有哪些？信息系统开发有哪些(nxi)方方法？法？系统及系统工程方法已渗透到管理科学的多个方面，以计系统及系统工程方法已渗透到管理科学的多个方面，以计算机处理为基础的信息系统逐渐成为各种组织的神经枢纽算机处理为基础的信息系统逐渐成为各种组织的神经枢纽，现有信息系统开发的理论和实践方法，正是从控制、系，现有信

25、息系统开发的理论和实践方法，正是从控制、系统和信息的概念及原理统和信息的概念及原理(yunl)出发的。出发的。第95页/共135页第九十六页，共135页。第96页/共135页第九十七页，共135页。在非平衡状态下新的稳定有序结在非平衡状态下新的稳定有序结构称为耗散结构。构称为耗散结构。n如自适应系统等。如自适应系统等。系统论、信息论、控制论系统论、信息论、控制论第97页/共135页第九十八页，共135页。变质变的思想。突变理论通过耗散变质变的思想。突变理论通过耗散结构论、协同论与系统论联系起来，结构论、协同论与系统论联系起来，并推动系统论的进一步深化与发展。并推动系统论的进一步深化与发展。第9

26、8页/共135页第九十九页，共135页。5、系统工程的主要、系统工程的主要(zhyo)特征特征 第99页/共135页第一百页，共135页。1 1突出系统突出系统(xtng)(xtng)，两个优化，两个优化 2 2以软技术以软技术(jsh)(jsh)为主，硬技术为主，硬技术(jsh)(jsh)为辅为辅 3 3学科跨度大，综合性研究强学科跨度大，综合性研究强6 6注重科学实践，发挥咨询作用注重科学实践，发挥咨询作用4 4定性分析与定量分析的综合集成定性分析与定量分析的综合集成5 5突出宏观研究，兼顾微观研究突出宏观研究，兼顾微观研究第100页/共135页第一百零一页，共135页。第101页/共13

27、5页第一百零二页，共135页。第102页/共135页第一百零三页，共135页。n学科、不同部门的专家学者必须互学科、不同部门的专家学者必须互相配合，协同一致，而不是各自为相配合，协同一致，而不是各自为战，各行其是。战，各行其是。第103页/共135页第一百零四页，共135页。第104页/共135页第一百零五页，共135页。工程工程(gngchng)(gngchng)系统工程系统工程(gngchng) (gngchng) 社会社会(shhu)(shhu)系统工程系统工程 经济经济(jngj)(jngj)系统工程系统工程 信息系统工程信息系统工程 军事系统工程军事系统工程 第105页/共135页第

28、一百零六页，共135页。第106页/共135页第一百零七页，共135页。第107页/共135页第一百零八页，共135页。务提前两年完成。务提前两年完成。例例2 2 阿波罗登月计划，历时阿波罗登月计划，历时11 11年半，耗资年半，耗资300300多亿美元，多亿美元，2 2万多家研究机构，万多家研究机构，4242万高级技术人员。万高级技术人员。第108页/共135页第一百零九页，共135页。而是整个社会而是整个社会(shhu)(shhu)、整个国、整个国家范围的宏观社会家范围的宏观社会(shhu)(shhu)经济经济运动的巨系统，是最高层次的系统。运动的巨系统，是最高层次的系统。第109页/共1

29、35页第一百一十页，共135页。案往往是多个，不只是只有一个。案往往是多个，不只是只有一个。第110页/共135页第一百一十一页，共135页。第111页/共135页第一百一十二页，共135页。信息系统工程信息系统工程(gngchng)第112页/共135页第一百一十三页，共135页。第113页/共135页第一百一十四页，共135页。第114页/共135页第一百一十五页，共135页。系统的设计与开发。系统的设计与开发。第115页/共135页第一百一十六页，共135页。业战略竟优、提高效率为目的，业战略竟优、提高效率为目的，支持企业高层决策、中层控制、支持企业高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。基层运作的集成化的人机系统。第116页/共135页第一百一十七页，共135页。第117页/共135页第一百一十八页，共135页。或金字塔式结构。或金字塔式结构。第118页/共135页第一百一十九页，共135页。件的物理位置安排。件的物理位置安排。第119页/共135页第一百二十页，共135页。第120页/共135页第一百二十一页，共135页。第121页/共135页第一百二十二页，共135页。第122页/共13