第一章系统与系统工程

系统与系统工程2.2系统工程的概念2.2.1系统工程的定义钱学森：系统工程是关于组织、管理、规划、研究、设计、制造、试验、和使用系统的科学方法，是一种对所有系统都具有普通意义的科学方法。

“系统工程是一门组织管理的技术”。2.2系统工程的概念2.2.1系统工程的定义汪应洛：系统工程是一门以大系统为研究对象的多学科、跨行业的边缘学科，它结合自然科学、工程技术和社会科学的思想、理论和方法，把系统内人类的生产、科研或经营组织起来，应用现代数学和电子计算机技术为工具或手段，对系统构成的要素、组织结构、信息交流和反馈控制等功能进行分析、设计、制造和运行、从而达到系统的最优设计、最优控制、最优管理。

2.2系统工程的概念2.2.1系统工程的定义综上所述，系统工程是对系统，尤其是复杂系统实施组织与管理的综合技术。2.2.2系统工程的学科性质与特点系统工程方法处理问题，其基本原则都是把要研究对象作为一个系统，从整体性角度去分析、组织和管理。从系统工程的研究对象来说，可以是具有普遍意义的系统，尤其是大规模复杂系统。从系统工程要解决问题的手段来看，要以软为主，软硬结合。从系统工程研究要达到目的来说，是使系统达到“最优的开发、最优的设计、最优的管理和最优的运行”。

2.2.2系统工程的学科性质与特点系统工程有狭义系统工程和广义系统工程之分。广义系统工程是指开发和改造系统的规划、计划、设计、研制、生产、安装、运行等阶段所涉及的思想、程序、方法等的总和。狭义系统工程是指对系统进行分析、综合、仿真、优化等比较理性的技术2.2.3系统工程的理论基础系统工程理论基础主要由自然科学、社会科学和工程技术所组成。自然科学中的数学、运筹学、统计学、概率论是系统工程最重要的理论基础；社会科学中的经济学、社会学、行为科学是研究与人、社会密切相关的系统工程问题必须掌握的理论基础；工程技术中的控制理论、计算机科学以及信息技术和各种工程技术是实现系统工程最优设计、最优控制和最优管理的理论基础和技术工具，尤其是信息技术，它是系统工程解决问题最基础的工具。2.2.4常见的四类系统工程问题1、排序“序”指要素在系统某特定广义空间排列的次序。系统工程运用合理地分解方法，将评价的目标和对象属性共同构成评价指标体系，以及利用专家经验和评价方法确定各指标的权重，最后运用效用原理将系统各个属性的价值组合成为系统的价值，作为排序的依据。案例：地区市场秩序评价，企业新业务开发2.2.4常见的四类系统工程问题2、组集组集是寻求集合的合理匹配，以实现系统的预定目标和特定功能与行为。前提是对系统各种要素进行详细、全面地分析，和要素的相关分析。组集常用的技术为多元相关分析与聚类分析。组集有两种类型，互补性组集是对性质互补的要素进行合理的匹配，形成一个能相互取长补短、合乎客观规律、适应外部环境与实现系统整体功能的集合；同类性组集是把性质相近的要素聚合在一起，形成一个特定功能与行为的系统。案例：地区科技重点行业的选择2.2.4常见的四类系统工程问题3、适度适度就是掌握事物的质和量的分寸，“恰到好处”。一般来讲“运筹学”是寻求“适度”最重要的方法。但在很多社会经济系统的研究中，为了保证社会经济可持续发展、建设和谐社会，合理的分配资源，合适的发展速度，社会经济系统各子系统的协调发展是重要的议题，由于系统的复杂性，采用系统仿真方法能够较有效的确定系统各要素的量和质的关系。案例：开发治理资金的匹配，企业研发项目计划安排2.2.4常见的四类系统工程问题4、连接连接包含两重含义，一重是系统内各要素如何衔接，支配关系如何选定，要素比重如何确定，才能使系统的功能达到最佳。第二重含义是，一旦系统目标确定之后，系统以何种策略，从现在过渡到目标点，或者系统的近期目标、中期目标、远期目标如何衔接问题，才能使达到目标所花费的时间或投入最少。案例：地区社会经济发展问题2.3系统工程的重点研究对象——社会经济系统2.3.1遵循因果律因果律是社会经济系统的基本规律，是系统工程分析问题的基本点。对系统实施任何一个影响都会产生一定的效果；反过来，系统中任何结果的产生都会找到原因。系统工程工作者在分析社会经济系统问题时，要分清什么是原因，什么是结果，还更要清楚某项原因产生的正作用和负作用，短期与长期的不同效果，或者直接和间接的不同效果。2.3系统工程的重点研究对象——社会经济系统2.3.2具有多重反馈反馈是指因果关系的互动，存在正负反馈，正反馈指系统的A要素的增长会引起系统B要素的增长，而B要素的增长又使得A要素增长，负反馈指系统A要素的增长会引起系统B要素的增长，而系统B要素的增长又使得系统A要素减弱。用因果关系环表示社会经济系统的反馈和多重反馈，是系统工程常用的分析方法，尤其是复杂系统的分析，同时也是系统建模的前提，只有准确的描述系统的行为才能有效地进行分析，才可能得到正确的结论。案例：人口系统2.3系统工程的重点研究对象——社会经济系统2.3.3存在反直观性反直观性是指某一项政策，经过常规的分析认为是一个好的政策，但政策实施后其效果不佳，或出现人们意想不到的后果。造成这一结局的可能性是系统复杂程度太高，根据常规思维人们不容易进行有效的分析，或人们根据现有的资料、用常规方法是难以全面认识该问题，；其次是系统分析人员，在设计政策时分析欠深入，或被表面现象所迷糊，或基本假设与现实相差太大。2.3系统工程的重点研究对象——社会经济系统2.3.4具有较强的非线性特征社会经济系统存在大量的非线性现象。如一个国家的税率和税收总额的关系，或者一个国家的税率与社会财富创造数量（GDP）之间的关系。简单地看，似乎会觉得税率与税收总额应该是一个线性关系，税率越高，税收总额也越高，其实不然。税率太低，固然税收总额很少；税率过高，也会过度伤害人们创造财富的积极性，而使整个社会财富创造数量减少，从而减少实际税收。2.3系统工程的重点研究对象——社会经济系统2.3.5存在时滞效应人们常说的“十年树木、百年树人”，说明具有较长的延迟效应。环境治理、基础教育改革、高等学校创新教育等，这些领域需要较长时间才能反映政策实施的效果。人们在设计社会经济系统政策时要充分考虑政策的延迟效应，如考核指标的设计，要充分考虑系统的延迟效应，防止短期行为的发生，尤其是在做社会经济发展战略和规划设计，要充分考虑系统的延迟效应，不能被短期的效果所迷惑。2.3系统工程的重点研究对象——社会经济系统2.3.6存在大惯性大惯性通常用“习惯势力”来表示，由于惯性力太大，要改变系统运行需要有强大的推力或拉力。在设计政策时要充分考虑传统习惯的抵抗力，要了解和熟悉当地的文化、风俗习惯，要充分考虑系统内各子系统的要求，协调子系统之间的利益冲突。其次，要加强政策的宣传力度，使系统内各子系统了解政策设计的目的和功能，得到理解与共识，减少政策实施的阻力。2.3系统工程的重点研究对象——社会经济系统2.3.7不适应做直接试验人是社会经济系统的主体要素，具有思想、智慧、感情和创造力，不能与社会经济系统其他要素相比，不适应做直接试验。要“以人为本”，充分发挥人的创造性。要充分应用系统仿真的方法，探索不同政策实施的后果；其次在进行信息收集、分析和处理时，要区分是一次性现象还是系统的一般规律，