第二讲 系统工程基本概念

第二章系统工程的基本概念第一节系统工程的定义

由于系统工程是一门新兴的交叉学科，尚处于发展阶段，还不够成熟，至今还没有统一的定义。现列举国内外知名学者对系统工程所作的解释，为我们认识“系统工程”提供线索和参考。钱学森：“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”；简言之，“组织管理的技术——系统工程。”

美国：

H.切斯纳（H.Chestnut）指出：“系统工程认为虽然每个系统都是由许多不同的特殊功能部分所组成，而这些功能部分之间又存在着相互关系，但是每一个系统都是完整的整体，每一个系统都要求有一个或若干个目标。系统工程则按照各个目标进行权衡，求得最优解（或满意解），并使各组成部分能够最大限度地相互适应。”日本工业标准的定义：系统工程是为了更好地达到系统目标而对系统的构成要素、组织机构、信息流动和控制机制等进行分析与设计的技术。

例如：

河南农大新校区创建是一项系统工程构建“和谐社会”是一项系统工程阶段年代（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，强调了其重要性第二节系统工程的产生与发展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的地位第二节系统工程的产生与发展V1972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第二节系统工程的产生与发展

我国大规模地研究与应用SE是从70年代末、80年代初开始的。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。

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。其主要标志和集中代表是钱学森的《工程控制论》、华罗庚的《统筹法》和许国志的《运筹学》。

系统工程在我国的发展及应用第三节系统工程

的主要特点1.“一个系统，两个最优”

“一个系统”：以系统为研究对象，综合全面地考虑问题；“两个最优”：研究系统的目标是总体效果最优，实现这些目标的具体的方法或途径也要求达到最优。

2.

以“软”为主，软硬结合：

以对事理策划为主。是以软技术为主的工程技术。3.跨学科多、综合性强

一是用到的知识是综合性的，系统工程的研究要用到自然科学、数学科学、社会科学、系统科学等各方面的知识；二是开展系统工程项目要有各方面的专家参加，协同作战。

系统工程

的主要特点4.从定性到定量的综合集成研究。5.以宏观研究为主，兼顾微观研究。6.实践性与咨询性实践性：针对实际问题。

咨询性：主要为领导提供方案，不进行决策。综合性强的说明

1阿波罗计划阿波罗计划是美国国家航空和航天局在上世纪六七十年代完成的登月计划。阿波罗计划采用月球轨道交会法，用强大的土星五型运载火箭把５０吨重的航天器送入月球轨道。航天器本身装有较小的火箭发动机，当它接近月球时，能使航天器减速进入绕月轨道。而且，航天器的一部分——装有火箭发动机的登月舱能脱离航天器，载着宇航员登上月球，并返回绕月轨道与阿波罗航天器结合。阿波罗计划的总指挥韦伯说：阿波罗计划中没有一项新发明的自然科学理论和技术，全部工作都是现成技术的运用，关键在于综合。

其实，综合本身就是一项发明创造。

/video/2010/9/8/E/V6GP6TR8E.html

1阿波罗计划阿波罗计划是美国国家航空和航天局在上世纪六七十年代完成的登月计划。阿波罗计划采用月球轨道交会法，用强大的土星五型运载火箭把５０吨重的航天器送入月球轨道。航天器本身装有较小的火箭发动机，当它接近月球时，能使航天器减速进入绕月轨道。而且，航天器的一部分——装有火箭发动机的登月舱能脱离航天器，载着宇航员登上月球，并返回绕月轨道与阿波罗航天器结合。阿波罗计划的总指挥韦伯说：阿波罗计划中没有一项新发明的自然科学理论和技术，全部工作都是现成技术的运用，关键在于综合。

其实，综合本身就是一项发明创造。

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美国陆军部于1942年6月开始实施的利用核裂变反应来研制原子弹的计划。又称曼哈顿计划。为了先于纳粹德国制造出原子弹，该工程集中了当时西方国家(除纳粹德国外)最优秀的核科学家，动员了10万多人参加这一工程，但是担任这项工程的技术总指挥的并不是第一流的物理学家爱因斯坦等人，而是年仅38岁的加州理工大学教授欧本海默。他并非物理学的权威，但是他知识渊博，而且善于组织领导。他学习过文科、地质、建筑、化学、物理、外语，广博的知识使他具有敏锐的综合思维能力，能抓住问题的关键，能和各方面的专家谈得拢。事实证明，他是一名出色的人选。在他领导下，3年左右的时间就制造出了两颗原子弹。整个工程取得圆满成功。在工程执行过程中，海默应用了系统工程的思路和方法，大大缩短了工程所耗时间。这一工程的成功促进了第二次世界大战后系统工程的发展。/documentary/military/201203/f8ae41f4-c759-4d13-b616-2c4a3cd396e2.shtml/documentary/military/201203/26d6f47a-8f38-41f6-a41c-a364df6dcbb3.shtml2.曼哈顿计划一、系统工程的研究对象

从实体研究对象看，系统工程学是关于系统工程实践的一般规律和技术方法的知识体系。从本质研究对象看，系统工程学是关于系统工程实践中目标需求与资源供给的矛盾关系的一般规律及其问题解决方法的知识体系。

第四节系统工程在现代科学技术体系中的地位第四节系统工程在现代科学技术体系中的地位1、运筹学（规划论、对策论、库存论、决策论、排队论、可靠性理论、网络理论）2、概率论与数理统计3、数量经济学4、技术经济学（同时研究技术、经济两个方面的交叉学科）5、管理科学二、系统工程的技术内容三、系统工程在科技知识体系中的位置哲学基础科学基础科学技术科学基础科学工程技术辨证法系统学基础科学运筹学、信息论、控制论基础科学系统工程第四节系统工程在现代科学技术体系中的地位四、系统工程与传统工程技术的比较传统的工程系统工程概念“硬件”的工程,生产有形的产品的技术过程“软件”的工程,规划,计划,方案,程序等活动过程对象特定领域的具体的有形的对象普遍联系,相互影响,规模和层次都极其复杂的综合系统任务解决具体技术问题解决系统的全盘统筹问题方法目标法,原型法等按照系统科学的思想，运用信息论、控制论、运筹学等理论与方法，以电子计算机及其网络为工具，对于系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用进行组织和管理的工程技术人员素质专业工程技术人员“T”型人才第四节系统工程在现代科学技术体系中的地位孙子兵法四川的都江堰中国的计划生育第四节系统工程在现代科学技术体系中的地位社会系统工程经济系统工程区域规划系统工程