系统工程理论及方法之课件

系统工程理论与方法管理学院唐幼纯上海市2006精品课程1系统工程理论与方法上海市2006精品课程1Ⅰ.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“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3“系统工程”课程学习宗旨理解“系统工程”概念、思想围绕学习重点：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

4学习重点：系统工程研究的对象是什么？41.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51.谭跃进.系统工程原理[M].国防科学技术大学出版社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6钱学森是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使

第1章系统科学与系统工程

7

第1章系统科学与系统工程

71.1.1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181.1.1系统性问题2由此产生系统性问题系统性问题：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

9系统性问题：松江大学城建设与综合管理问题391.3.2系统性问题的特点4：复杂性：

风险性：模糊性：101.3.2系统性问题的特点4：复杂性：10

(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11(2)我校松江新校区的问综上：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。12综上：解决系统性问题的最优方案:

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13传统科学研究主题：1.3.3系统科学研究的主题研究1

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1.3.4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151.3.4系统科学的内容---p2系统哲学151.2

系统工程8的概念

161.2系统工程8的概念16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17经历了三个阶段：萌芽阶段1.2.1系统工程发展简史1历史上系统工程的杰作☆

18历史上系统工程的杰作☆181.2.2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191.2.2系统工程定义:19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?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1.3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211.3系统的基本概念系统的定义211.3.1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。221.3.1系统的定义:22注意“系统”的五要点：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。

23注意“系统”的五要点：由两个或两个以上的元素组成。23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24各元素协同运作，使“系统”作为整体具有各组成元素单独存④1.3.2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251.3.2系统的功能与特性：例如：25▲集合性:▲相关性:▲目的性11:

▲适应性:▲整体性:系统的特性26▲集合性:系统的特性26▲层次性12:如：“教育系统”的层次结构

27▲层次性12:27▲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28▲其它性质：开放性、281)

框图描述法1.3.3系统的一般描述环境:边界:输入:输出:291)

框图描述法1.3.3系统的一般描述环境:22)．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。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.302)．集合描述法13：注意：作为一个系统，包含元素的集合例如：“高校组织管理系统”的集合描述---层次描述31例如：“高校组织管理系统”的集合描述---层次描述311.要素：

321.要素：32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。33确定系统的要素一般遵循：注意：如”提高教学质量”—首先2.关系：

342.关系：34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=035注意：要素中最简单的关系是二元关系，量化为：3536363.分布Stru：

系统的构成成分373.分布Stru：系统的构成成分37

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：38同样的元素，排列组合不同，连接形式不同，数量比例注意ISM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39ISM方法：1.4系统的结构分析----ISM方法39例1：

40例1：40

1.确定系统的要素集A

411.确定系统的要素集A412.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}422.确定系统的关系集R:A={流入量、流出量、液体密度

(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：43(2)求系统的可达矩阵R（求间接关系）:43

3.确定系统的关系分布Stru（将系统要素划分级次):

443.确定系统的关系分布Stru（将系统要素划分级次):

45454646(4)画出系统结构图47(4)画出系统结构图47作业：P239—14,15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。48作业：P239—14,1548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”；49思考题：教育是系统工程49505051515252系统工程理论与方法管理学院唐幼纯上海市2006精品课程53系统工程理论与方法上海市2006精品课程1Ⅰ.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54Ⅰ.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“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55“系统工程”课程学习宗旨理解“系统工程”概念、思想围绕学习重点：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

56学习重点：系统工程研究的对象是什么？41.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571.谭跃进.系统工程原理[M].国防科学技术大学出版社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58钱学森是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使

第1章系统科学与系统工程

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第1章系统科学与系统工程

71.1.1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1601.1.1系统性问题2由此产生系统性问题系统性问题：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

61系统性问题：松江大学城建设与综合管理问题391.3.2系统性问题的特点4：复杂性：

风险性：模糊性：621.3.2系统性问题的特点4：复杂性：10

(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63(2)我校松江新校区的问综上：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。64综上：解决系统性问题的最优方案:

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65传统科学研究主题：1.3.3系统科学研究的主题研究1

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66传统科学与系统科学的关系6：系统科学研究主题：信息论1.3.4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671.3.4系统科学的内容---p2系统哲学151.2

系统工程8的概念

681.2系统工程8的概念16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69经历了三个阶段：萌芽阶段1.2.1系统工程发展简史1历史上系统工程的杰作☆

70历史上系统工程的杰作☆181.2.2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711.2.2系统工程定义:19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?72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1.3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731.3系统的基本概念系统的定义211.3.1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。741.3.1系统的定义:22注意“系统”的五要点：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。

75注意“系统”的五要点：由两个或两个以上的元素组成。23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76各元素协同运作，使“系统”作为整体具有各组成元素单独存④1.3.2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771.3.2系统的功能与特性：例如：25▲集合性:▲相关性:▲目的性11:

▲适应性:▲整体性:系统的特性78▲集合性:系统的特性26▲层次性12:如：“教育系统”的层次结构

79▲层次性12:27▲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80▲其它性质：开放性、281)

框图描述法1.3.3系统的一般描述环境:边界:输入:输出:811)

框图描述法1.3.3系统的一般描述环境:22)．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。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.822)．集合描述法13：注意：作为一个系统，包含元素的集合例如：“高校组织管理系统”的集合描述---层次描述83例如：“高校组织管理系统”的集合描述---层次描述311.要素：

841.要素：32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。85确定系统的要素一般遵循：注意：如”提高教学质量”—首先2.关系：

862.关系：34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=087注意：要素中最简单的关系是二元关系，量化为：3588363.分布Stru：

系统的构成成分893.分布Stru：系统的构成成分37

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：90同样的元素，排列组合不同，连接形式不同，数量比例注意ISM方法：解释结构模型法（InterpretativeStructura