第1章_系统工程概述wang414343.pptx

经济管理学院1系统工程系统工程系统工程系统工程系统工程系统工程课程建设团队课程建设团队20092009年年1111月月2 2教材：教材：汪应洛主编：汪应洛主编：汪应洛主编：汪应洛主编：系统工程系统工程系统工程系统工程（第（第（第（第4 4 4 4版）版）版）版）机械工业出版社出版社机械工业出版社出版社机械工业出版社出版社机械工业出版社出版社 2008200820082008年年年年 8 8 8 8月月月月3 3参考书籍参考书籍王众托等，系统工程引论，电子工业出版社，王众托等，系统工程引论，电子工业出版社，王众托等，系统工程引论，电子工业出版社，王众托等，系统工程引论，电子工业出版社，20062006白思俊等，系统工程，电子工业出版社，白思俊等，系统工程，电子工业出版社，白思俊等，系统工程，电子工业出版社，白思俊等，系统工程，电子工业出版社，20062006陈宏民等，系统工程导论，高等教育出版社，陈宏民等，系统工程导论，高等教育出版社，陈宏民等，系统工程导论，高等教育出版社，陈宏民等，系统工程导论，高等教育出版社，20062006谭跃进等，系统工程原理谭跃进等，系统工程原理谭跃进等，系统工程原理谭跃进等，系统工程原理 ，国防科大出版社，国防科大出版社，国防科大出版社，国防科大出版社，19991999孙东川等，系统工程导论，清华大学出版社，孙东川等，系统工程导论，清华大学出版社，孙东川等，系统工程导论，清华大学出版社，孙东川等，系统工程导论，清华大学出版社，200420044 4课程学习目的、要求课程学习目的、要求 通过课程学习，掌握系统工程方法通过课程学习，掌握系统工程方法论，能用系统的观点分析问题，并掌握论，能用系统的观点分析问题，并掌握系统工程分析解决问题的基本概念、基系统工程分析解决问题的基本概念、基本原理和基本方法，初步具有运用系统本原理和基本方法，初步具有运用系统建模、系统分析、系统预测、系统评价、建模、系统分析、系统预测、系统评价、系统决策与系统网络计划等系统工程方系统决策与系统网络计划等系统工程方法分析解决实际问题的能力。法分析解决实际问题的能力。5 5内容内容学时数学时数 第一章系统工程概述第一章系统工程概述4 第二章系统工程方法论第二章系统工程方法论4 第三章系统模型与模型化第三章系统模型与模型化8 第四章系统仿真及系统动力学方法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第五章系统评价方法6 第六章决策分析方法第六章决策分析方法8 第七章战略研究与管理第七章战略研究与管理4 第八章系统工程应用实例第八章系统工程应用实例6 考试考试2合计合计486 66 6第一章第一章第一章第一章 系统工程概述系统工程概述系统工程概述系统工程概述第一节第一节第一节第一节 系统工程的产生、发展及应用系统工程的产生、发展及应用系统工程的产生、发展及应用系统工程的产生、发展及应用第二节第二节第二节第二节 系统工程的研究对象系统工程的研究对象系统工程的研究对象系统工程的研究对象第三节第三节第三节第三节 系统工程的概念与特点系统工程的概念与特点系统工程的概念与特点系统工程的概念与特点第四节第四节第四节第四节 系统工程的应用领域系统工程的应用领域系统工程的应用领域系统工程的应用领域7 77 7第一节第一节第一节第一节 系统工程的产生、发展及应用系统工程的产生、发展及应用系统工程的产生、发展及应用系统工程的产生、发展及应用一、系统思想的产生与发展一、系统思想的产生与发展一、系统思想的产生与发展一、系统思想的产生与发展系统思想的发展经历了三个阶段，即：系统思想的发展经历了三个阶段，即：系统思想的发展经历了三个阶段，即：系统思想的发展经历了三个阶段，即：“只见森林只见森林只见森林只见森林”（朴素的系统思想）阶段（朴素的系统思想）阶段（朴素的系统思想）阶段（朴素的系统思想）阶段“只见树木只见树木只见树木只见树木”阶段阶段阶段阶段“先见先见先见先见森林，后见树木森林，后见树木森林，后见树木森林，后见树木”（科学的系统思想）阶段。（科学的系统思想）阶段。（科学的系统思想）阶段。（科学的系统思想）阶段。古代中国和古希腊在系统思想的产生与早期发展中具古代中国和古希腊在系统思想的产生与早期发展中具古代中国和古希腊在系统思想的产生与早期发展中具古代中国和古希腊在系统思想的产生与早期发展中具有突出地位和贡献。有突出地位和贡献。有突出地位和贡献。有突出地位和贡献。整体思想和联系思想是科学系统思想的核心与实质。整体思想和联系思想是科学系统思想的核心与实质。整体思想和联系思想是科学系统思想的核心与实质。整体思想和联系思想是科学系统思想的核心与实质。一般系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学及一般系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学及一般系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学及一般系统论、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自组织理论等是系统理论的重要内容和自组织理论等是系统理论的重要内容和自组织理论等是系统理论的重要内容和SESESESE的理论基础。的理论基础。的理论基础。的理论基础。8 88 8二、系统工程的发展概况二、系统工程的发展概况阶段阶段年代（份）年代（份）重大工程实践或事件重大工程实践或事件重要理论与方法贡献重要理论与方法贡献I1930美国发展与研究广播电视美国发展与研究广播电视正式提出系统方法（正式提出系统方法（Systems approach）的概念）的概念1940美国实施彩电开发计划美国实施彩电开发计划采用系统方法，并取得巨大成功采用系统方法，并取得巨大成功美国美国Bell电话公司开发微波电话公司开发微波通讯系统通讯系统正式使用系统工程（正式使用系统工程（Systems Engineering）一词）一词II第二次世界大第二次世界大战期间战期间英、美等国的反空袭等军事英、美等国的反空袭等军事行动行动产生军事运筹学（产生军事运筹学（Military Operations Research）,也即军事也即军事系统工程系统工程本世纪本世纪40年代年代美国研制原子弹的美国研制原子弹的“曼哈顿曼哈顿计划计划”运用运用SE，并推动了其发展，并推动了其发展1945美国空军建立兰德美国空军建立兰德（RAND）公司）公司曾经提出系统分析（曾经提出系统分析（Systems analysis）概念，强调了其重要性）概念，强调了其重要性9 9二、系统工程的发展概况二、系统工程的发展概况二、系统工程的发展概况二、系统工程的发展概况III40年代后期到年代后期到50年代初年代初期期运筹学的广泛运用与发展、控制论的创立与应用、电子计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，为算机的出现，为SE奠定了重要的学科基础奠定了重要的学科基础IV1957H.Good和和 R.E.Machol发发表第一部名为表第一部名为系统工程系统工程的著作的著作系统工程学科形成的标志系统工程学科形成的标志1958美国研制北极星导弹潜艇美国研制北极星导弹潜艇提出提出PERT（网络优化技术），这是最早（网络优化技术），这是最早的系统工程技术之一。的系统工程技术之一。1965R.E.Machol编著编著系统工系统工程手册程手册表明系统工程的实用化和规范化表明系统工程的实用化和规范化美国自动控制学家美国自动控制学家L.A.Zedeh提出提出“模糊集模糊集合合”概念概念为现代为现代SE奠定了重要的数学基础奠定了重要的数学基础1961-1972美国实施美国实施“阿波罗阿波罗”登月登月计划计划使用了多种使用了多种SE方法，其成功极大地提高方法，其成功极大地提高了了SE的地位的地位1010V1972国际应用系统国际应用系统分析研究所分析研究所（IIASA）在维也）在维也纳成立纳成立SE的应用开始从的应用开始从工程领域进入到社会工程领域进入到社会经济领域，并发展到经济领域，并发展到了一个重要的新阶段。了一个重要的新阶段。70年代年代SE的广泛应用在国际上达到高潮的广泛应用在国际上达到高潮VI80年代年代SE在国际上稳定发展、在中国的研究在国际上稳定发展、在中国的研究与应用达到高潮与应用达到高潮二、系统工程的发展概况二、系统工程的发展概况11111111三、系统工程在三、系统工程在中国中国的发展及应用的发展及应用上世纪上世纪上世纪上世纪5050至至至至6060年代，我国的一些研究机构和著名学年代，我国的一些研究机构和著名学年代，我国的一些研究机构和著名学年代，我国的一些研究机构和著名学者为者为者为者为SESE的研究与应用作了理论上的探讨、应用上的偿试的研究与应用作了理论上的探讨、应用上的偿试的研究与应用作了理论上的探讨、应用上的偿试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。和技术方法上的准备。和技术方法上的准备。和技术方法上的准备。我国大规模地研究与应用我国大规模地研究与应用我国大规模地研究与应用我国大规模地研究与应用SESE是从是从是从是从7070年代末、年代末、年代末、年代末、8080年代初开始年代初开始年代初开始年代初开始9090年代以来，年代以来，年代以来，年代以来，系统工程在与企业发展结合、与现代信息技系统工程在与企业发展结合、与现代信息技系统工程在与企业发展结合、与现代信息技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。已具有初步结果和强劲势头。已具有初步结果和强劲势头。已具有初步结果和强劲势头。12121212第二节第二节 系统工程的研究对象系统工程的研究对象一、系统的概念及特点一、系统的概念及特点系系系系统工程的研究对象是组织化的大规模复杂系统。而统工程的研究对象是组织化的大规模复杂系统。而统工程的研究对象是组织化的大规模复杂系统。而统工程的研究对象是组织化的大规模复杂系统。而“系统系统系统系统”作为系统理论、系统工程和整个系统科学的基本作为系统理论、系统工程和整个系统科学的基本作为系统理论、系统工程和整个系统科学的基本作为系统理论、系统工程和整个系统科学的基本研究对象，需要正确理解和深刻认识。研究对象，需要正确理解和深刻认识。研究对象，需要正确理解和深刻认识。研究对象，需要正确理解和深刻认识。研究对象研究对象研究对象研究对象：1313一、一、一、一、系统的概念及特点系统的概念及特点系统的概念及特点系统的概念及特点系统的定义系统的定义系统的定义系统的定义：系统是由两个以上有机联系、相互作系统是由两个以上有机联系、相互作系统是由两个以上有机联系、相互作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。用的要素所组成，具有特定功能、结构和环境的整体。用的要素所组成，具有特定功能、结构和环境的整体。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：该定义有以下四个要点：该定义有以下四个要点：该定义有以下四个要点：(1)(1)系统及其要素系统及其要素系统及其要素系统及其要素(2)(2)系统和环境系统和环境系统和环境系统和环境(3)3)系统的结构系统的结构系统的结构系统的结构(4)(4)系统的功能系统的功能系统的功能系统的功能1414一、一、系统的概念及特点系统的概念及特点系统的一般属性系统的一般属性系统的一般属性系统的一般属性:（1 1）整体性整体性整体性整体性（2 2）关联性关联性关联性关联性（3 3）环境适应性环境适应性环境适应性环境适应性1515二、系统的类型二、系统的类型1 1、自然系统与人造系统自然系统与人造系统自然系统与人造系统自然系统与人造系统2 2、实体系统与概念系统实体系统与概念系统实体系统与概念系统实体系统与概念系统3 3、动态系统和静态系统动态系统和静态系统动态系统和静态系统动态系统和静态系统4 4、封闭系统与开放系统封闭系统与开放系统封闭系统与开放系统封闭系统与开放系统1616第三节第三节 系统工程的概念与特点系统工程的概念与特点一、系统工程的概念一、系统工程的概念定义：定义：用定量与定性相结合的系统思想和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，无论是系统方法处理大型复杂系统的问题，无论是系统的设计或组织的设计或组织建立，还是系统的经营管理，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，统称为都可以统一地看成是一类工程实践，统称为系统工程。系统工程。17171717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”。第三节第三节 系统工程的概念与特点系统工程的概念与特点1818第四节第四节 系统工程的应用领域系统工程的应用领域目前，系统工程的应用领域已十分广阔。目前，系统工程的应用领域已十分广阔。主要有以下几个方面：主要有以下几个方面：(1)社会系统工程社会系统工程(2)经济系统工程经济系统工程(3)区域规划系统工程区域规划系统工程(4)环境生态系统工程环境生态系统工程(5)能源系统工程能源系统工程(6)水资源系统工程水资源系统工程(7)交通运输系统工程交通运输系统工程(8)农业系统工程农业系统工程(9)企业系统工程企业系统工程(10)工程项目管理系统工程工程项目管理系统工程1919