系统工程概论课件

系统工程概论在百度里输入“是一项系统工程”会有多少个相关结果呢？当代中国领导层的系统思维

TheLeadership’sSystemsThinkingofContemporaryChina

构建社会主义和谐社会是一个复杂的社会系统工程，必须统筹兼顾、突出重点，坚持把群众利益放在首位，力求在解决突出矛盾和关键问题上不断取得实实在在的成效．要认真查找影响本地区本部门社会和谐的突出矛盾，找准群众普遍关心的现实问题，在深入调查研究的基础上，提出切实有效的政策措施，一个一个加以解决，使构建社会主义和谐社会的成效真正体现到为群众排忧解难上来，体现到实现和维护群众的切身利益上来．

胡锦涛(2005年02月)钱学森（1911.12.11-2009.10.31

8教材：

汪应洛主编：《系统工程》（第4版）机械工业出版社

2012年6月9参考书籍王众托等，系统工程引论，电子工业出版社，2006白思俊等，系统工程，电子工业出版社，2006陈宏民等，系统工程导论，高等教育出版社，2006谭跃进等，系统工程原理，国防科大出版社，1999孙东川等，系统工程导论，清华大学出版社，2004薛惠锋等，现代系统工程导论，国防工业出版社，200611内容学时数

第一章系统工程概述2

第二章系统工程方法论6

第三章系统模型与模型化6

第四章系统仿真及系统动力学方法6

第五章系统评价方法4

第六章决策分析方法4

第七章战略研究与管理2

第八章案例+开卷考试2合计3212第一章系统工程概述第一节系统工程的产生、发展及应用第二节系统工程的研究对象第三节系统工程的概念与特点第四节系统工程的应用领域13第一节系统工程的产生、发展及应用一、系统思想的产生与发展系统工程作为一门学科形成于20世纪50年代,但是系统思想的产生历史悠久，可以追溯到古代。系统思想属于哲学范畴，从渊源上来看，可追溯到古代中国和古希腊。这两个国家在系统思想的产生与早期发展中具有突出地位和贡献。古希腊的唯物主义哲学家德谟克利特曾提出”宇宙大系统”的概念,并最早使用”系统”一词;后人把亚里士多德的名言归结为：整体大于部分的总和。这是系统论的基本原则之一。易经把世界看成为一个由基本要素组成的系统整体，以代表天地的乾坤二卦作为起始形成八卦，八卦重叠形成六十四卦，从而形成了概括天地间万事万物的世界体系。老子曾阐明了自然界的统一性：西周时代，出现了世界构成的“五行说”（金木水火土），东汉张衡提出了“浑天说”。在政治上，秦始皇创建的郡县制在系统工程中具有重要意义。它就是现在图论中的树结构，像一棵大树：树干是中央政府，端部坐着是皇帝；然后主干分岔，成为主枝，每一主枝相当一个郡（省）；主枝又分成次枝，相当一个县；次枝分成末枝，相当于保甲，末枝上长叶，相当于家庭。中央集权，一管到底！皇帝的权力非常大，指挥很灵，谁都要听他的，老百姓的话他听不到，为什么？都江堰鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口这个都江堰渠首的三大主体工程，在一般人看来可能会觉得平平常常、简简单单，殊不知其中蕴藏着极其巨大的科学价值，它内含的系统工程学、流体力学等，在今天仍然是处在当代科技的前沿，普遍受到推祟和运用，然而这些科学原理，早在二干多年前的都江堰水利工程中就已被运用于实践了。这是中华古代文明的象征，这是我们炎黄子孙的骄傲。赵州桥长扁的大券上面，每端所负的两个小券，张嘉贞《铭》所说的“两涯嵌四穴”，真是可惊异的表现出一种极近代的进步的工程精神。系统思想的发展经历了

三个阶段只见树木先见森林，后见树木只见森林古代朴素的系统思想永自发的系统概念考察自然现象，是“只见森林”（朴素的系统思想）阶段——总体概念，比较抽象的特点。大约15世纪下半叶开始，力学、天文学、物理学等各门自然科学从哲学中独立出来，人们认识世界的层次和方式发生的变化，形成了形而上学的思想，研究有深度，但是缺点，忽视了树与树之间的关联。具有“只见树木”和具体化的特点。19世纪自然科学取得了巨大成就，使人的对自认过程相互联系的认识有了质的飞跃。“先见森林，后见树木”（科学的系统思想）阶段。整体思想和联系思想是科学系统思想的核心与实质。二、系统理论的形成与发展系统思想发展到（一般）系统论、控制论、信息论等系统理论，是和近代、现代科学技术的兴起合发展紧密联系的，大约在20世纪初、中叶才实现。一般系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学及自组织理论等是系统理论的重要内容和SE的理论基础。我国著名科学家钱学森对系统理论和系统科学的发展具有独到的贡献。在系统工程和系统科学领域，钱学森在80年代初期提出国民经济建设总体设计部的概念，坚持致力于将航天系统工程概念推广应用到整个国家和国民经济建设，并从社会形态和开放复杂巨系统的高度，论述了社会系统。他发展了系统学和开放的复杂巨系统的方法论。

老三论，新三论–理论丛林（体系）不断地发展，为系统工程学科的发展奠定了必要的基础。21三、系统工程的发展概况阶段年代（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22三、系统工程的发展概况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的地位阿波罗登月计划阿波罗载人登月飞船于1969年7月16日发射，计划是于1961年提出，其系统目标是：10年内把人送到月球表面并且安全返回地球，并要求在最短的时间内，以最少的费用，胜利完成登月计划。阿波罗计划顺利实施，是现代系统科学研究的成功典范。此项工程组织了2万多个公司，120多所大学，动用了42万人参加，投入了300亿美元的巨资，用了近10年的时间，终于实现了人类征服地球引力，遨游太空，登上月球探险的梦想。关键在于运用系统方法进行有效的组织管理。首先，建立强有力的管理组织，明其职责分工。其次，用系统方法加强对阿波罗计划整体过程的管理工作，将其管理工作全过程划分为编制计划，分析评价，控制指导及督促检查等阶段，创造性地运用了新的管理方法，推广使用了电子计算机从事生产与科研的管理，从根本上保障了阿波罗计划的顺利完成。阿波罗飞船的登月成功，还证实——“综合即创造”。负责阿波罗计划实施的总指挥韦伯先生说过：“阿波罗计划中没有一项新发明的自然科学理论和技术，全部工作都是现有技术的运用。关键在于综合。”系统方法的价值就在于它使你能够把所有这些常识性的思想汇集起来，协调一致，集中解决复杂环境中的复杂问题。摘录：钱学森、徐国志、王寿云在《文汇报》上发表的文章“组织管理的技术---系统工程”总体设计部由熟悉系统各方面专业知识的技术人员组成，并由知识面比较宽广的专家负责领导。总体设计部设计的是系统的“总体”，是系统的“总体方案”，是实现整个系统的“技术途径”。总体设计部一般不承担具体部件的设计，却是整个系统研制工作中必不可少的技术抓总单位。“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。怎样学好系统工程呢？系统工程的内容包含许多数学和一些前沿学科的内容，涉及面广，学习者在学习中要注重培养自己整体的、系统的思维方式，掌握基本的系统工程方法，提高自己解决实际问题的工作能力。

学习中要注意以下几点：

1.通过理论联系实际来掌握基本概念，如：在生活中寻找系统的实例。

2.要善于运用互联网的搜索功能来帮助理解相关的学习内容。

3.多相互交流，及时弄清相关的问题。

4.多看几本相关的教学资料。

做到了以上几点，相信会对您的学习有较大的帮助。30一、系统的概念及特点1.系统的定义：系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所组成，具有特定功能、结构和环境的整体。该定义有以下四个要点：(1)系统及其要素(2)系统和环境(3)系统的结构(4)系统的功能322.系统的一般属性（1）整体性

是系统最基本、最核心的特性，是系统性最集中的体现。（2）关联性关联性辨明系统要素之间联系或关系的特性，并且形成了系统结构问题的基础。（3）环境适应性系统的开放性及环境影响的重要性是当今系统问题的新特征，系统必须适应环境的变化，在此基础上使环境得到持续改善。除此之外，系统还具有目的性、层次性等特性。3.大规模复杂系统的特点系统工程所研究对象系统的复杂性主要表现在：(1)系统的功能和属性多样，由此而带来的多重目标间经常会出现相互消长或冲突的关系；(2)系统通常由多维且不同质的要素所构成；(3)一般为人—机系统，而人及其组织或群体表现出固有的复杂性；(4)由要素间相互作用关系所形成的系统结构日益复杂化和动态化。大规模复杂系统还具有规模庞大及经济性突出等特点。34二、系统的类型1.自然系统与人造系统2.实体系统与概念系统3.动态系统和静态系统4.封闭系统与开放系统35第三节系统工程的概念与特点一、系统工程的概念定义：用定量与定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题，无论是系统的设计或组织建立，还是系统的经营管理，都可以统一地看成是一类工程实践，统称为系统工程。3636钱学森对系统工程的定义：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”。第三节系统工程的概念与特点二、系统工程是一门交叉学科比较一致的看法是：系统工程学是以大规模复杂系统问题为研究对象，在运筹学、系统理论、管理科学等学科的基础上逐步发展和成熟起来的一门交叉学科。系统工程本身就是跨学科研究的成果，学科交叉是系统工程之母，目前的系统科学理论大都依托于另外一门科学：1．以生物学为背景：贝塔朗菲——一般系统论，米勒——一般生命系统论，艾根——超循环理论2．以物理学为背景：普里高津——耗散结构理论，哈肯——协同学，槌田敦（日）——资源物理学3．以数学为背景：托姆——突变论，莫萨洛维克体系，怀莫尔体系，克勒体系，廖山寿（中国）——动力系统理论吴学谋（中国）——泛系统论4．以控制论和信息论为背景：维纳、艾什比——控制论，申农——信息论，屈浦缪勒（德）、法乌尔（法）——（各自的）系统论，福雷斯特（英）——系统动力学理论、大系统理论，模糊系统理论，灰色系统理论，等等。5．以社会科学为背景：曼内斯库（罗马尼亚）—《经济控制论》，汉肯（荷兰）——《控制论与社会》，阿法纳西耶夫（苏联）——《社会：系统性、认识与管理》，马宾（中国）——《论经济系统学》，等等。6．以哲学为背景：贝塔朗菲——系统哲学，拉兹洛（美）——系统哲学，邦格（加拿大）——系统主义，乌耶莫夫、库兹明（苏联）等对于未来系统工程学发展，必须发扬系统工程的跨学科、交叉性优势，以下的科学资源值的特别重视：生态学：组织、食物链、环境、生物圈等概念；数学：对混沌和不稳定性的研究，以及图论等；心理学：“完形心理学”、“非Aristotelian”逻辑；历史学：对历史过程的系统/控制学分析；语言学（解释学）：各类语言要素在特定环境上相互联系和作用从而给出特定含义的思想；三、系统工程方法的特点系统工程工作的前提：系统的观点系统工程的目的：总体最优及平衡协调的观点系统工程解决问题的手段：综合运用方法与