a1.2（系统工程的概念）课件

*课程介绍信息系统与管理学院*1.2系统工程的概念进入系统发展时代以后，如果单纯依靠传统的工程技术方法去解决这类大型复杂系统的规划、设计、制造、试验和使用问题，显然已经不行了。如果继续沿用老方法去解决新问题，就会不可避免地割断事物本身存在的普遍联系，造成“头痛医头、脚痛医脚”的弊病，这样，要不根本解决不了问题，要不在解决了某个问题后又会冒出一些新问题，以致后患无穷！例如：阿斯旺高坝的建设就是这方面的一个典型，应该引以为戒。信息系统与管理学院*阿斯旺高坝横跨尼罗河的阿斯旺高坝是埃及的国家形象工程，1960年在苏联援助下动工，历时11年耗资约15亿美元建成库容1630亿立方米的纳塞尔水库。论证时认为，修建尼罗河高坝是一箭数雕的高明之举。首先，高坝既可以控制河水泛滥，又能够存储河水、以便在枯水季节用于灌溉及其它用途。其次，大坝建成后可以产生巨大的发电能力，为工业化提供充裕而廉价的能源。再次，修造大坝所形成的巨大水库及对下游水位的调节，可以发展淡水养殖及内河航运。信息系统与管理学院*1.2系统工程的概念现代科技的迅速发展和社会生产力的极大提高，使人类改造自然和改造社会的工程活动进入了系统发展时代，人类面临的是各种各样的大型复杂系统——它们具有规模庞大、因素众多、结构复杂、功能综合的共同特点。为了组织管理好这类大型复杂系统的规划、研制和运用，必须有一门新的工程技术为其提供新的手段和方法，这门新的工程技术就是系统工程SE。信息系统与管理学院*1.系统工程的定义Chestnut（1967）系统工程认为虽然每个系统都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。系统工程则是按照各个目标进行权衡，全面求的最优解（或满意解）的方法，并使各组成部分能够最大限度地互相适应。信息系统与管理学院*1.系统工程的定义三浦武雄（1977）系统工程与其他工程学不同之处在于它是跨越许多学科的学科，而且是填补这些学科边界空白的边缘学科。因为系统工程的目的是研究系统，而系统不仅涉及到工程学的领域，还涉及到社会、经济和政治等领域，为了圆满解决这些交叉领域的问题，除了需要某些纵向的专门技术以外，还要有一种技术从横向把它们组织起来，这种横向技术就是系统工程。也组织起来，这种横向技术就是系统工程。也等体系化的总称。信息系统与管理学院*1.系统工程的定义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。简言之“系统工程是一门组织管理的技术”信息系统与管理学院*1.系统工程的定义系统工程既是一个技术过程，又是一个管理过程技术过程：需求分析、系统分析、方案设计、实验、集成、效验、验证等活动。管理过程：计划、需求管理、接口、配置管理、风险管理、数据管理、技术评估、决策分析等活动。信息系统研制：

技术活动

管理活动武器系统研制：

技术活动

管理活动例如信息系统与管理学院*1.系统工程的定义系统工程研究对象：大型复杂的人工系统和复合系统；研究内容：组织协调，使各要素为整体目标发挥作用；研究目的：系统整体目标最优化。系统工程是一门现代化的组织管理技术信息系统与管理学院*2.系统工程的特点（2）处理关系协调化--关联性用系统工程方法分析和处理问题，不仅要考虑系统内部部分与部分之间、部分与整体之间、系统与环境之间的相互关系，而且要协调处理好这些关系，使其达到密切配合、相辅相成。信息系统与管理学院*2.系统工程的特点（3）科技应用综合化--交叉性系统工程以大型复杂系统为研究对象，涉及的因素众多，涉及的学科领域广泛，因此，系统工程分析和解决问题时必须综合运用社会科学、自然科学、工程技术的各门学科和各种技术领域的成就，以博采众长、集思广益，充分发挥跨学科、跨行业、跨部门的综合优势。例：1）阿波罗登月计划总指挥韦伯曾经指出：“该计划的成功

没有采用一项新技术，完全是综合运用现有技术成果的

结果。”

2）曼哈顿工程技术总指挥人选的确定。信息系统与管理学院*2.系统工程的特点（4）追求目标最优化--满意性系统工程是实现系统最优化的组织管理技术，因此，系统工程不仅提出最优的系统目标，采用目标导向的方法寻求实现系统目标的可行方案，而且还要运用一系列最优化技术从可行方案中选择出社会认可、经济合算、技术先进、时间最省、系统总体效益最好的最优方案（或满意方案）付诸实施。系统工程并不追求个别部分的最优，而是通过协调各部分的关系，使系统整体目标达到最优。信息系统与管理学院*3.系统工程的形成与发展（1）二次大战后SE开始出现20世纪40年代末，美国贝尔公司首次提出“SE”一词；1957年，E.W.Engstrom的《SE——一个正在成长的新概念》发表在美《电工工程》杂志57-2期上；1957年，Goode和Machol合作出版SE第一本书《SE》；1958年，美海军特种计划局在北极星导弹潜艇研制中创造了“PERT”（PragramEvaluationandReviewTechnique）,使该计划提前两年完成，轰动了美国。信息系统与管理学院*3.系统工程的形成与发展1962年，麦氏任美国防部长时，提出“PPBS”(PlanningProgrammingBudgetingSystem),要求三军统一预算，武器的开发研制必须进行费效分析，强制性地推行SE。他任职7年间节约军费数百亿美元，被人称为“越南战场的败将，武器开发的能手”。（2）20世纪60年代中期SE形成体系1964年前后美国召开首次SE学术年会，会后出版了文集；1964年发行全国性杂志《SE》；亚利桑那，宾州，麻省理工等校设立SE专业或系；正式批准设立SE博士学位并开始授予。信息系统与管理学院*3.系统工程的形成与发展R.E.Machol编写《SE使用手册》，1965年；A.D.Hall:《SystemsEngineeringMethodlogy》,1962年；

《Three-DininsionalMorphologyofSE》,1969年；H.Chestnut:《SE方法》，1964年；

《SE工具》，1967年；1961~1972年实施的阿波罗计划中用到的SE方法主要有：

PERT、CPM、SASMM(S分析和S管理方法)、MIS等。1965年，英国兰彻斯特大学开始开设SE课程；日本从60年代起步，70年代掀起高潮；前苏联SE研究由自控专业起步，发展迅速。1969.7.16~24日，提前两年实现了人类登月，标志着人类组织管理技术上迎来了一个新时代。阿波罗计划中，创立了矩阵管理技术、风险评审技术（VERT）、技术关联树(PATTERN)等，因此阿波罗计划的成功被赞誉为“SE的辉煌成就”。信息系统与管理学院*3.系统工程的形成与发展60年代初在DF型号研制中已用到PERT，并组建了总体设计部进行协调指挥，初步实践就取得了巨大成绩。我国航天总投资只有日、法、美、前苏的1/10、1/20、1/300、1/480，但至今能稳坐第三把交椅，SE功不可没。（4）在我国改革开放和现代化建设中SE大有作为1978.9.27，钱学森等三人发表《SE—组织管理的技术》；1979.10，首次SE大会召开，21位专家建议成立中国SE学会；1979，国防科技大学成立“系统工程与数学系”1980.11，中国SE学会成立；1981.11，第一个省级SE学会—湖南省SE学会成立；1980，建立中国人口模型并完成百年人口预测；信息系统与管理学院*4.系统工程的应用社会SE——研究对象是整个社会，这是一个开放的复杂巨S。目前正在探讨一种从定性到定量，综合运用多种学科处理复杂巨S的方法论。经济SE——主要研究宏观经济问题，如国家的经济发展战略、综合发展规划、经济指标体系、产业结构分析、资源合理配置、经济政策分析、综合国力分析、低碳经济等。环境生态SE——主要研究大气生态S、大地生态S、流域生态S、森林与生物生态S、城市生态S的规划与建设问题。信息系统与管理学院*4.系统工程的应用企业SE——主要研究市场预测、新产品