系统工程的发展

系统工程的发展系统的含义及古代朴素系统工程理论“系统”(system)一词最早出现在古希腊语中，是一种“共同”和“给以位置”的意思。在《现代汉语词典中》系统有两个意思，一是“同类事物按一定关系组成的整体”二是“有条理的”。目前在科学领域中，系统被赋予了更加丰富的含义，例如以下五种说法：有的吆喝杯化的全体。结合着的全体所赖以形成的诸概念和诸原理的复合体。以规则的相互作用又相互依存的形式结合着的对象的集合。多数构成要素保持有机的秩序，向同一目的行动者。系统是为按计划完成特定目标而实际的结构因素安排序列。可以说，系统是一个集合的概念。而系统工程学科就是建立在系统的基础上发展起来的。古代的时候由于人们缺乏观测和实验手段，科学技术理论也是很贫乏，所以对外界许多事物只能看到一些轮廓和表面现象，而由此从整体出发总结出一些规律。比如说中国古代便有道家的混沌之说，“混沌生两仪，两仪生四向，四向生八卦，八卦生万物”，我国著名的古书《周易》就是以这种将万物归结到两仪八卦的理论来解释现实中的一些现象，实际上来说，这就是一种朴素的系统工程理论。还有中国古代的五行“金、木、水、火、土”五行相生相克的理论。东汉时期的张衡的“浑天说”。同样的还有西方的“空气、土、火、水”四元素理论。无论是国内抑或是外国的人们在分析问题的时候不知不觉就用上了系统的分析方法。总的来说，这些学说虽然目前还无法找到确切的科学依据，但他们与生活实际保持直接联系和一定的理性因素，他们虽然没有深入的向抽象、分析、推理的纯思维方向进行，也没有向观察、归纳、实验等等纯经验方向发展。但他们充分的发掘事物与事物之间的横向相互关系没，同时联系整体进行开拓，由功能发展到结构，按功能的接近或类似，把许多不同的事物安排在一个系统形式同，并从中抽出一定规律来尽量理性的把握所有事物。应该就是在当时科学发展条件下的一种系统工程理论的雏形。现代系统工程的含义及其产生与发展现代的系统工程理论涉及很广，通常上是以研究复杂的系统为对象，至今还没有统一的定义。国内外学者对此也是众说纷纭，但大多是从“对象”、“方法”、“目的”、“内容”等方面来定义。比较著名的主要是我国著名科学家钱学森提出的“系统工程是祖师管理系统得规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，使一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。”此外还有美国著名学者H.Chestnut提出的“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这目标。系统工程则是按照各个目标进行权衡，全面求得最优解的方法，并使各个组成部分能最大限度地相互适应。”此外还较常见日本工业标准JIS规定的“系统工程是为了更好地答道系统目标，而对系统得构成要素、组织结构、信息流动和控制机制等进行分析与设计的技术”。我国学者张兆基等编著的《系统工程》一书定义“系统工程是综合运用社会科学、自然科学和工程技术的成果去研究和解决工程发展中系统性问题的一门社会—技术学科，，〔旧指明了系统工程的学科性质为“社会—一技术学科”〕目前，这一认识已得到普退认可。现代以科学为依据的系统工程产生于二十世纪四十年代的美国，近些年来得到了飞速的发展，与其它同类事物相同，到目前为止，系统工程经历了“萌芽”、“发展”、“形成规模且继续发展”三个阶段。2.1萌芽阶段1940年，美国Bell电话试验室，第一次提出系统工程的名称。他们在实践中总结出“系统接近法”，按时间顺序将工作分成“规划、研究、发展、工程应用研究和通用工程”五个部分，大大提高了研究效率。二战时期，英国为了设计雷达研究德国的飞机降落排队问题，提出了“排队论”以及“线性规划”、“搜索论”等具有系统工程的方法。美国由于采用了系统工程的理论，在短短五六年的时间里研制原子弹成功。1950年，美国麻省理工大学开设了系统工程方法和课程，运用数学方法搞管理，取得了一定效果。总的来说，这一段时间出现了“系统工程学科”但由于刚刚出现，还没有广泛引起重视，只是为数不多的人进行研究并简单的运用的实际解决问题中，属于起步阶段。2.2发展阶段在这个阶段里，人们已经开始自觉的应用系统科学的理论，因此该理论也得到一定的发展。这个时期的重要事件有以下几个：1957年，美国密执安大学的歌德和麦克霍尔合著了第一本以“系统工程”为名的书，对系统工程进行了初步的阐述。1962年，美国国防部长麦克纳马拉提出了“PPBS”系统（即规划、计划、预算系统），提出了三军联合起来统一预算，并成立系统分析部，大力推行系统工程，七年间节约了数百亿美元。1963年，美国亚利桑那大学设立了系统工程系，其它大学也开设这方面馆专业或课程。与其同时，美国电工电子工程师学会在科学与电子部分，设立了系统工程学科委员会，从1964年起，美国每年都要举行系统工程年会，出版专利。2.3形成一定规模且继续发展阶段1965年，美国出版了《系统工程手册》，“手册”中阐述了系统工程理论、系统技术、系统数学、系统环境和系统元件等，基本概括了系统工程各个方面的内容，这是系统工程理论基本成熟的一个重要标志。二十世纪其实年代以来，系统工程的应用已经远远超出了传统工程的概念，从大型工程的应用进入到解决各种负载的社会——技术系统乃至社会—经济系统得最优规划、最优控制和最优管理。可以说，系统工程科学正在逐渐渗入我们的生活。同时也说明系统工程科学已经基本成熟并且继续发展着。系统工程科学的理论基础系统工程理论并不是现代的“空中楼阁”，一般上来说，系统工程科学的理论基础包括一般系统论、大系统理论、经济控制论、运筹学等等，多门学科相互渗透、交叉发展，共同支撑起来的。下面对这几种理论进行一下简单的介绍。一般系统论：通过对各种不同系统进行科学理论研究而形成的关于使用一切种类系统的学说。大系统理论：研究大系统的结构方案，稳定性、