第1章-系統(tǒng)與系統(tǒng)工程

1、系統(tǒng)工程 Systems Engineering,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,1,課程摘要,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,2,,系統(tǒng)工程是20世紀(jì)中期開始興起的一門綜合性學(xué)科，內(nèi)容涉及系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)、協(xié)同學(xué)、突變論、運籌學(xué)、決策理論、大系統(tǒng)理論、建模與仿真技術(shù)等諸多方面。 系統(tǒng)工程是從總體出發(fā)，合理規(guī)劃、開發(fā)、運行、管理及保障一個系統(tǒng)所需思想、理論、方法與技術(shù)的總稱。,哲

2、學(xué)思想,基礎(chǔ)科學(xué),技術(shù)科學(xué),工程技術(shù),,,,引子,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,3,Why？,客觀世界三要素：物質(zhì)、能量和信息不斷豐富，事物間聯(lián) 系加強。世界朝復(fù)雜性增加的方向發(fā)展，各項工作需抓總。 案例：阿波羅登月計劃。,阿波羅計劃：,歷時11年，涉及20000多家企業(yè)、420000工程技術(shù)人員、120所大學(xué)和科研機構(gòu)、 1000多萬個零部件……涉及 火箭工程、控制工程、通信工程、電子工程、計算機工程、醫(yī)學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科。

3、 但該計劃的成功未采用一項新技術(shù)，完全是綜合運用現(xiàn)有技術(shù)成果的結(jié)果，是大型系統(tǒng)工程成功的典范。,引子,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,4,Why？,要求：,? 具有從整體、全局駕馭工作的能力和習(xí)慣，能統(tǒng)籌策劃； ? 在知識結(jié)構(gòu)上，是“T”型人才；,? 善于和上下級、左右機構(gòu)與同志聯(lián)系工作，溝通思想，能 夠團(tuán)結(jié)不同專業(yè)、不同觀點的專家一道工作； ? ……,引子,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,5,Why？,? 用系

4、統(tǒng)觀、整體觀去認(rèn)識問題；,? 用系統(tǒng)科學(xué)、系統(tǒng)工程方法論的觀點來思考問題； ? 用系統(tǒng)工程技術(shù)來處理問題。,無論如何，我們將被迫在知識的一切領(lǐng)域中運用 “整體”或者“系統(tǒng)”來處理復(fù)雜性問題，這將是對科學(xué)思維的一個根本改造。,——貝塔朗菲,學(xué)一點系統(tǒng)工程！,肯德基：,1987年進(jìn)入中國市場。,目前在中國擁有1700多家分店。,6,引子,不能單靠傳統(tǒng)方法進(jìn)行大型復(fù)雜系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、 制造、試驗和使用，易割斷普遍聯(lián)系，“頭痛醫(yī)頭、腳痛

5、醫(yī)腳” 。,案例：阿斯旺高壩。1972年聯(lián)合國環(huán)境大會稱其為 “一個完全失敗的工程”。,7,引子,阿斯旺高壩的得失：,效益：良好的灌溉、廉價的電力、控制洪澇、旅游。 苦果：,?,泥沙和有機物沉積到水庫底部，使兩岸綠洲失去肥源，,土壤日益貧瘠；,?,下游入?？谑a(chǎn)沙丁魚的漁場毀于一旦；,?,尼羅河河口供砂不足，河口三角洲平原從向海伸展變?yōu)?向陸地退縮；,?下游的活水成為相對靜止的“湖泊”，為血吸蟲、瘧蚊提 供了生存條件，水庫一帶居民的血吸

6、蟲發(fā)病率高達(dá)80%；,?阿斯旺大壩成為敵方攻擊的最好目標(biāo)。,OK,8,引子,? 直接登月,登月方案,篩選比較,? 地球軌道交會,幾十個,? 月球軌道交會,論證,計算,月球軌道交會方案,9,引子,月球軌道交會方案,OK,10,課程學(xué)習(xí)要求,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,11,Ⅰ.了解系統(tǒng)工程的基本概念，學(xué)習(xí)系統(tǒng)工程的基本思想，會用系統(tǒng)工程的基本思想去看待問題、認(rèn)識問題；,Ⅱ. 掌握系統(tǒng)工程一些常用的、重要的方法，如多級遞階結(jié)構(gòu)

7、分析法、模糊綜合評價法、系統(tǒng)動力學(xué)方法、計算機仿真方法等；,Ⅲ. 應(yīng)用所學(xué)系統(tǒng)工程的思想和方法解決社會、經(jīng)濟、工程等系統(tǒng)性問題。,內(nèi)容,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,12,系統(tǒng)與系統(tǒng)工程 重點系統(tǒng)工程基本理論 一般、難點復(fù)雜系統(tǒng)理論 一般、難點系統(tǒng)工程方法論 重點系統(tǒng)模型與仿真

8、 重點、難點系統(tǒng)分析 重點系統(tǒng)評價 一般、難點系統(tǒng)決策 一般系統(tǒng)預(yù)測 一般,主要參考資料,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,13,[1] 孫東川，林福永，孫凱. 系統(tǒng)工程引論

9、（第2版）.[M]北京：清華大學(xué)出版社，2009.5[2] 郁濱（等）.系統(tǒng)工程理論. [M]合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社.2009.2[3]譚躍進(jìn). 系統(tǒng)工程原理[M]. 國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社, 2003.[4] 薛惠鋒，張駿（等）.現(xiàn)代系統(tǒng)工程引論. [M]北京：國防工業(yè)出版社.2006.4[5] 苗東升.系統(tǒng)科學(xué)大學(xué)講稿. [M]北京：中國人民大學(xué)出版.2007.11[6] 顏澤賢，范冬萍，張華夏.系統(tǒng)科學(xué)導(dǎo)論-復(fù)雜性

10、探索. [M]北京：人民出版社.2006.9[7] 涂序彥. 大系統(tǒng)控制論. [M]北京：國防工業(yè)出版社，2003.10[8] 陳森發(fā). 復(fù)雜系統(tǒng)建模理論與方法.[M]南京：東南大學(xué)出版社，2005.4[9]許國志. 系統(tǒng)科學(xué)[M]. 上?？萍冀逃霭嫔? 2004.[10]許國志. 系統(tǒng)科學(xué)與工程研究[M]. 上海科技教育出 版社, 2001.[11]汪應(yīng)洛.系統(tǒng)工程錢學(xué)森的諸多著作,本章主要內(nèi)容,2024/3/19,北京

11、物資學(xué)院信息學(xué)院,14,1.1 系統(tǒng)的概念1.2 系統(tǒng)的分類1.3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能1.4 系統(tǒng)思想的發(fā)展與系統(tǒng)科學(xué)1.5 系統(tǒng)工程的概念1.6 系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展1.7 系統(tǒng)工程的理論體系1.8 系統(tǒng)工程的應(yīng)用與展望,第1章 系統(tǒng)與系統(tǒng)工程,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,15,1.1 系統(tǒng)的概念1.2 系統(tǒng)的分類1.3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能1.4 系統(tǒng)思想的發(fā)展與系統(tǒng)科學(xué)1.5 系統(tǒng)工程的概念1.6

12、系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展1.7 系統(tǒng)工程的理論體系1.8 系統(tǒng)工程的應(yīng)用與展望,1.1系統(tǒng)的概念,概念,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,16,英文,拉丁文,Systems,Syn + histemi,S,“在一起” + “放置”,? 直觀理解：把一些東西 “放置”“在一起”就形成“S”。,什么是系統(tǒng) ？ 學(xué)術(shù)界的認(rèn)識并不完全一致,1.1系統(tǒng)的概念,1.1.1 系統(tǒng)的定義,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,17,美

13、國的《韋氏（Webster）大辭典》：“有組織的或被組織化的整體；結(jié)合著的整體所形成的各種概念和原理的結(jié)合；由有規(guī)則的相互作用、相互依賴的形式組成的諸要素集合?！?日本的JIS（日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）中：“許多組成要素保持有機的秩序向同一目的的行動的集合體?！?1.1系統(tǒng)的概念,1.1.1 系統(tǒng)的定義,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,18,前蘇聯(lián)大百科全書中：“一些在相互關(guān)聯(lián)與聯(lián)系之下的要素組成的集合，形成了一定的整體性、統(tǒng)一性。

14、” 《中國大百科全書·自動控制與系統(tǒng)工程》：“由相互制約、相互作用的一些部分組成的具有某種功能的有機整體?！?1.1系統(tǒng)的概念,1.1.1 系統(tǒng)的定義（錢學(xué)森）:,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,19,?,S是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合的,具有特定功能的有機整體。,基本特征：,? S由若干元素組成； ? 元素之間相互作用、相 互依賴；,? 由于元素間的相互作 用，使得 S作為一個整 體具有特定的

15、功能。,1.1系統(tǒng)的概念,1.1.2 系統(tǒng)的屬性,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,20,整體性集合性層次性相關(guān)性目的性環(huán)境適應(yīng)性,1.1系統(tǒng)的概念,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,21,整體性,S由兩個或兩個以上的能相互區(qū)別的要素組成，又是一個不可分割的有機整體。,? 部分在整體中才存在，如手、腳之于人，鋼鐵工業(yè)之于國民經(jīng)濟系統(tǒng)。,,拿破侖的著名論斷：,馬木留克兵,—— 法國兵,2,>,3,

16、(馬兵單個格斗能力強),100,約等于,100,1500,<,1000,(法兵紀(jì)律嚴(yán)明、相互協(xié)調(diào)),即使每個要素都良好，但作為整體卻無某種良好功能， 不能稱為完善S；相反，一個S中即使每個要素并不都很完 善，但它們也可協(xié)調(diào)、綜合成為具有良好功能的S。,22,1.1系統(tǒng)的概念,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,23,集合性層次性,任何一個S都可分解為一系列不同層次的子 S，它本身又是所從屬的一個更大S的子S。,即任何S

17、向上可合，向下可分。,系統(tǒng)是由許多（至少2個）可以相互區(qū)別的要素組成,1.1系統(tǒng)的概念,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,24,層次性,系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)：組分（子系統(tǒng)） 及組分（子系統(tǒng)）間關(guān)聯(lián)方式的總和。,關(guān)聯(lián)方式主要是因果關(guān)聯(lián)（數(shù)學(xué)和 邏輯關(guān)系），表現(xiàn)形式有樹狀結(jié)構(gòu)和網(wǎng) 狀結(jié)構(gòu)兩種。,1.1系統(tǒng)的概念,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,25,層次性,1.1系統(tǒng)的概念,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,26,相關(guān)性

18、,S各要素間有密切關(guān)系，相互影響、相互制 約、相互作用，牽一發(fā)而動全身。故要求S內(nèi)各 要素應(yīng)根據(jù)整體目標(biāo)，盡量避免“內(nèi)耗”，設(shè)法 提高S整體運行效果。,目的性,通常S都具有某種目的。為達(dá)到既定目的，S 都具有一定功能，這是區(qū)別各種S的標(biāo)志。 S目的一般用更具體的目標(biāo)來體現(xiàn)。,1.1系統(tǒng)的概念,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,27,環(huán)境適應(yīng)性,S都存在于一定環(huán)境，與外界存在物質(zhì)、能 量和信息交換，環(huán)境的變化必會引起S內(nèi)部各要 素

19、的變化。,不適應(yīng)環(huán)境變化的S沒有生命力，只有能經(jīng) 常與環(huán)境保持最優(yōu)適應(yīng)的S，才是具有不斷發(fā)展 勢頭的理想S。,第1章 系統(tǒng)與系統(tǒng)工程,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,28,1.1 系統(tǒng)的概念1.2 系統(tǒng)的分類1.3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能1.4 系統(tǒng)思想的發(fā)展與系統(tǒng)科學(xué)1.5 系統(tǒng)工程的概念1.6 系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展1.7 系統(tǒng)工程的理論體系1.8 系統(tǒng)工程的應(yīng)用與展望,1.2系統(tǒng)的分類,2024/3/19,北京物資

20、學(xué)院信息學(xué)院,29,可以從不同的角度將系統(tǒng)分為不同的類別:按照系統(tǒng)屬性分類按照系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系分類按照系統(tǒng)的綜合復(fù)雜程度分類錢學(xué)森院士的分類,1.2系統(tǒng)的分類,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,30,1.2.1 按照系統(tǒng)的屬性進(jìn)行分類 按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)有不同的分類。按照屬性可以分為自然系統(tǒng)和社會系統(tǒng)；實體系統(tǒng)和概念系統(tǒng)等。自然系統(tǒng)：太陽系、地質(zhì)構(gòu)造、森林等；社會系統(tǒng)：工廠、學(xué)校，農(nóng)業(yè)系

21、統(tǒng)、工業(yè)系統(tǒng)等；實體系統(tǒng)：礦物、生物、工廠、學(xué)校等；概念系統(tǒng)：學(xué)科體系、規(guī)章制度、指揮系統(tǒng)等。,1.2系統(tǒng)的分類,1.2.2 按照系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系進(jìn)行分類1. 孤立系統(tǒng) 外界沒有任何物質(zhì)、能量、信息的交流，即，與周圍環(huán)境沒有任何相互作用的系統(tǒng)。 嚴(yán)格來說，自然界并不存在這樣的系統(tǒng)，它是因研究需要而提出來的一種理想模型。當(dāng)系統(tǒng)與外界的相互作用小到可以忽略時，可以被近似看成是孤立系統(tǒng)。,2024/3

22、/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,31,1.2系統(tǒng)的分類,2. 開放系統(tǒng) 與外界既有物質(zhì)交換、又有能量交換的系統(tǒng)?，F(xiàn)實的事物之間總會存在千絲萬縷的聯(lián)系，所以客觀世界中的系統(tǒng)大多是這類系統(tǒng)。 這里所研究的開放系統(tǒng)是，起碼與兩個源（兩個熱源或兩個物質(zhì)源）相接觸，通過交換而形成的一種活的系統(tǒng)。,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,32,1.2系統(tǒng)的分類,3. 封閉系統(tǒng) 與外界沒有物質(zhì)交

23、換但有能量交換的系統(tǒng)。封閉系統(tǒng)是統(tǒng)計物理學(xué)與熱力學(xué)中的概念。 如上所述，如果系統(tǒng)只與一個熱源接觸，最終必定實現(xiàn)平衡態(tài)，我們?nèi)詫⑵錃w入孤立系統(tǒng)；如果系統(tǒng)與外界多個熱源交換熱量，我們將其劃歸為開放系統(tǒng)。,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,33,1.2系統(tǒng)的分類,1.2.3 按照組成系統(tǒng)的實際內(nèi)容進(jìn)行分類1.物質(zhì)系統(tǒng)：組成物質(zhì)系統(tǒng)的基本元素是原子、分子等無機物質(zhì)。物理學(xué)、化學(xué)等自然科學(xué)的研究對象都屬于此類系統(tǒng)，如

24、地質(zhì)系統(tǒng)。2. 生物系統(tǒng)：組成系統(tǒng)的基本元素是“活”的生物組織。系統(tǒng)對環(huán)境有能動的適應(yīng)性，使自身在自然界中得以生存和發(fā)展，如蛋白質(zhì)系統(tǒng)。3. 人類系統(tǒng)：組成系統(tǒng)的基本元素是人。人對于環(huán)境不僅有適應(yīng)性，而且能夠主動控制和改造環(huán)境，使系統(tǒng)更適應(yīng)人類需要，如社會經(jīng)濟系統(tǒng)。,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,34,1.2系統(tǒng)的分類,1.2.4 按照系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系進(jìn)行分類1.線性系統(tǒng)：系統(tǒng)中某部分的變化引起其余部

25、分的變化是線性的，或者說系統(tǒng)的輸入線性迭加時，系統(tǒng)的輸出也線性迭加，就稱該系統(tǒng)是線性系統(tǒng)。2.非線性系統(tǒng)：與線性系統(tǒng)相對，系統(tǒng)內(nèi)部各組元之間的影響不是線性的，或者說系統(tǒng)的輸入、輸出不滿足迭加原理。 對大部分的非線性系統(tǒng)模型，當(dāng)它的變量保持在一定范圍之內(nèi)時，往往被近似表達(dá)為線性系統(tǒng)。,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,35,1.2系統(tǒng)的分類,1.2.5 按照系統(tǒng)狀態(tài)與時間的關(guān)系進(jìn)行分類1.靜態(tài)系統(tǒng)：其狀態(tài)不

26、隨時間改變的系統(tǒng)。 這類系統(tǒng)沒有記憶，即某時刻的輸出僅與系統(tǒng)當(dāng)前輸入有關(guān)，而與其它時刻的輸入無關(guān)。研究靜態(tài)系統(tǒng)相當(dāng)于分析系統(tǒng)某一定態(tài)的性質(zhì)。2. 動態(tài)系統(tǒng)：系統(tǒng)狀態(tài)隨時間變化的系統(tǒng)。 動態(tài)系統(tǒng)在某時刻的輸出與其它時刻的輸入有關(guān)。研究動態(tài)系統(tǒng)，就要研究系統(tǒng)的時間行為，找出系統(tǒng)狀態(tài)隨時間變化的表達(dá)式或運行軌跡。,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,36,1.2系統(tǒng)的分類,1.2.6 按照系統(tǒng)的演化特

27、點進(jìn)行分類1.確定性系統(tǒng)：外界影響確定、系統(tǒng)的演化規(guī)律及子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系也確定不變的系統(tǒng)。 此類系統(tǒng)用確定性方程即可描述。2. 隨機系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)部存在某種不確定的因素，或者外界對系統(tǒng)施加了隨機擾動，這樣的系統(tǒng)稱之為隨機系統(tǒng)。 此類系統(tǒng)的狀態(tài)變量是隨機變量，常采用概率的方法來描述它的演化行為。,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,37,1.2系統(tǒng)的分類,1.2.7 按照系統(tǒng)的綜合復(fù)雜程度

28、進(jìn)行分類,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,38,1.2系統(tǒng)的分類,1.2.7按照系統(tǒng)的綜合復(fù)雜程度進(jìn)行分類,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,39,小系統(tǒng)(幾個、十幾個元素或子系統(tǒng)),簡單系統(tǒng),{,系,大系統(tǒng)(上百、上千個元素或子系統(tǒng)),統(tǒng),簡單巨系統(tǒng),巨,系,統(tǒng),一般復(fù)雜巨系統(tǒng),{,(成萬上億，上百,復(fù)雜巨系統(tǒng),億，萬億個元素),{,特殊復(fù)雜巨系統(tǒng),{,1.2系統(tǒng)的分類,1.2.7按照系統(tǒng)的綜合復(fù)雜程度進(jìn)行分類,20

29、24/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,40,第1章 系統(tǒng)與系統(tǒng)工程,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,41,1.1 系統(tǒng)的概念1.2 系統(tǒng)的分類1.3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能1.4 系統(tǒng)思想的發(fā)展與系統(tǒng)科學(xué)1.5 系統(tǒng)工程的概念1.6 系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展1.7 系統(tǒng)工程的理論體系1.8 系統(tǒng)工程的應(yīng)用與展望,1.3系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,42,? S各要素相互聯(lián)系和相互作用的方式或

30、秩序稱S結(jié)構(gòu)。 ? S與外部環(huán)境相互聯(lián)系和作用過程的秩序和能力稱S功能。 故結(jié)構(gòu)是從內(nèi)部對S的整體性的刻畫，而功能是從外部刻畫了S對象的整體性質(zhì)。,凡S都有結(jié)構(gòu)和功能，即S是結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一體。 要素是S形成的基礎(chǔ)，但要素不能直接形成S的功能，它必須通過結(jié)構(gòu)這個中介，才能獲得S的功能。,1.3系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,43,系統(tǒng)可以理解為是一種處理和轉(zhuǎn)換機構(gòu)，它把輸入轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兯枰妮敵?/p>

31、。從上圖可以看出，系統(tǒng)的功能包括：接受外界的輸入；在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)換（加工、組裝）；向外界輸出。,1.3系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,44,S的功能和結(jié)構(gòu)的關(guān)系： S =f ( E ，R ),S（Systems）,—— 系統(tǒng),E（Elements）,—— 要素的集合,R（Relationship）—— 要素之間各種關(guān)系的集合,由上式可知，作為一個S，必須包括其要素的集合與要 素之間關(guān)系的集合，兩者缺一

32、不可。兩者結(jié)合起來，才能決 定一個S的結(jié)構(gòu)與功能。,1.3系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,45,補充說明：,?,要素不同，會形成不同功能的S；,?,要素相同，但要素間關(guān)系不同，也會產(chǎn)生不同的S；,?,相同功能可用不同結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，,如人腦與電腦具有不同的結(jié)構(gòu)，但在某些方面卻具有相同的功能； ?　S的結(jié)構(gòu)與功能之間不存在必然的一一對應(yīng)關(guān)系。,第1章 系統(tǒng)與系統(tǒng)工程,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,4

33、6,1.1 系統(tǒng)的概念1.2 系統(tǒng)的分類1.3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能1.4 系統(tǒng)思想的發(fā)展與系統(tǒng)科學(xué)1.5 系統(tǒng)工程的概念1.6 系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展1.7 系統(tǒng)工程的理論體系1.8 系統(tǒng)工程的應(yīng)用與展望,1.4系統(tǒng)思想的發(fā)展與系統(tǒng)科學(xué),2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,47,1.4系統(tǒng)思想的發(fā)展與系統(tǒng)科學(xué),2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,48,1.4系統(tǒng)思想的發(fā)展與系統(tǒng)科學(xué),2024/3/19,北京物資學(xué)院

34、信息學(xué)院,49,戰(zhàn)國時期川西太守李冰父子,主持修建。目標(biāo)：利用岷江水資 源灌溉川西平原、防洪與航運。 包括三大工程及120多項配套工 程。其總體構(gòu)思是系統(tǒng)思想的杰 出運用。,都江堰水利工程示意圖,兩千多年來，都江堰一直 發(fā)揮巨大效益，是我國最成功,的水利工程之一。,1.4系統(tǒng)思想的發(fā)展與系統(tǒng)科學(xué),2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,50,?（2）19世紀(jì)上半葉辨證唯物主義誕生，奠定S理論基礎(chǔ),? 近代自然科學(xué)發(fā)展了研究自然界的獨

35、特方法，包括實驗、解 剖和觀察，把自然界的細(xì)節(jié)從自然聯(lián)系中抽出來分別研究。 這種方法移植到哲學(xué)中，成為形而上學(xué)的思維方式，阻礙了 對系統(tǒng)整體的了解。,? 自然科學(xué)三大發(fā)現(xiàn)（細(xì)胞學(xué)說、生物進(jìn)化論、能量守恒與轉(zhuǎn) 化定律）使人類對自然過程的相互聯(lián)系的認(rèn)識顯著提高；,? 馬克思、恩格斯——“我們已能近乎S的形式描繪出一幅自然 界聯(lián)系的清晰圖畫”，“世界是由無數(shù)相互聯(lián)系、依賴、制約、 作用的事物和過程形成的統(tǒng)一整體” 。,這種“普遍聯(lián)系及其整

36、體性思想”就是現(xiàn)代的S概念， 為S理論的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)。,1.4系統(tǒng)思想的發(fā)展與系統(tǒng)科學(xué),2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,51,?（3） 20世紀(jì)40年代S理論創(chuàng)立,L.V.Bertalaffy（貝塔朗菲），美籍奧地利理論生物學(xué)家。,?,1925年，提出生物學(xué)機體理論；,?,1928年，發(fā)表《現(xiàn)代發(fā)展理論》；,?,1932年，發(fā)表《理論生物學(xué)》；,?,1937年，在芝加哥大學(xué)講課中口頭提出一般系統(tǒng)理論,(General Sys

37、tems Theory, GST)；,?,1945年，《關(guān)于GST》在《德國哲學(xué)周刊》第18期發(fā)表；,?,1954年，在美國創(chuàng)立“一般系統(tǒng)理論（GST）學(xué)會”；,?,1968年，發(fā)表《 GST：基礎(chǔ)、發(fā)展和應(yīng)用》；,?,1.4系統(tǒng)思想的發(fā)展與系統(tǒng)科學(xué),2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,52,《GST》中批判了舊生物學(xué)受“機械論”影響，存在三大錯誤， 提出“有機論”生物學(xué)的三個基本觀點。二者主要區(qū)別：,“機械論”舊生物學(xué),“有機論

38、”生物學(xué),（1）簡單相加觀點,（1）S觀點,把有機體分解為各個部分，并用簡單相,一切有機物均是一個S，其功能和特性是：,加來描述其功能和特性：,整體,>,∑（部分）,整體,＝,∑（部分）,（2）被動反應(yīng)觀點,（2）動態(tài)觀點,有機體只有受到刺激時才作出反應(yīng)，否,一切有機體均處于積極的運動狀態(tài)之中，,則便靜止不動。,均是一個開放S。,（3）機器觀點,（3）等級（層次）觀點,把生命現(xiàn)象比作機器，認(rèn)為“動物即機,有機體均按嚴(yán)格的等級層次組

39、織起來，生,器”，“人即機器”。,物S是等級森嚴(yán)、層次分明的。,1.4系統(tǒng)思想的發(fā)展與系統(tǒng)科學(xué),2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,53,?（4） 第二次世界大戰(zhàn)以后SE開始出現(xiàn),SE與S科學(xué)的區(qū)別：前者是工程技術(shù)，后者是基礎(chǔ)理論。,1.4系統(tǒng)思想的發(fā)展與系統(tǒng)科學(xué),2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,54,1.4系統(tǒng)思想的發(fā)展與系統(tǒng)科學(xué),2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,55,第1章 系統(tǒng)與系統(tǒng)工程,2024/3/1

40、9,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,56,1.1 系統(tǒng)的概念1.2 系統(tǒng)的分類1.3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能1.4 系統(tǒng)思想的發(fā)展與系統(tǒng)科學(xué)1.5 系統(tǒng)工程的概念1.6 系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展1.7 系統(tǒng)工程的理論體系1.8 系統(tǒng)工程的應(yīng)用與展望,1.5系統(tǒng)工程的概念,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,57,1.5.1 系統(tǒng)工程的定義美國著名學(xué)者H.切斯納美國著名學(xué)者H·切斯納給出的系統(tǒng)工程的定義為：“系統(tǒng)工程認(rèn)為雖

41、然每個系統(tǒng)都由許多不同的特殊功能部分所組成，而這些功能部分之間又存在著相互關(guān)系，但是每一個系統(tǒng)都是完整的整體，每一個系統(tǒng)都要求有一個或若干個目標(biāo)。系統(tǒng)工程則是按照各個目標(biāo)進(jìn)行權(quán)衡，全面求得最優(yōu)解（或滿意解）的方法，并使各部分能夠最大限度地互相適應(yīng)?！?1.5系統(tǒng)工程的概念,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,58,1.5.1 系統(tǒng)工程的定義三浦武雄系統(tǒng)工程與其它工程學(xué)不同之處在于它是跨越許多學(xué)科的科學(xué)，而且是填補這些學(xué)科邊

42、界空白的邊緣科學(xué)。因為系統(tǒng)工程的目的是研究系統(tǒng)，而系統(tǒng)不僅涉及到工程學(xué)的領(lǐng)域，還涉及到社會、經(jīng)濟和政治等領(lǐng)域，為了圓滿解決這些交叉領(lǐng)域的問題，除了需要某些縱向的專門技術(shù)以外，還要有一種技術(shù)從橫向把它們組織起來，這種橫向技術(shù)就是系統(tǒng)工程。也就是研究系統(tǒng)所需的思想、技術(shù)和理論等體系化的總稱。,1.5系統(tǒng)工程的概念,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,59,1.5.1 系統(tǒng)工程的定義 《中國大百科全書·自動控制與系統(tǒng)工程

43、卷》“系統(tǒng)工程是從整體出發(fā)合理開發(fā)、設(shè)計、實施和運用系統(tǒng)的工程技術(shù)。它是系統(tǒng)科學(xué)中直接改造世界的工程技術(shù)?！比毡竟I(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JIS）規(guī)定“系統(tǒng)工程是為了更好地達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)，而對系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息流動和控制機構(gòu)等進(jìn)行分析與設(shè)計的技術(shù)?！?美國軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-499A：“系統(tǒng)工程是將科學(xué)和工程技術(shù)的成就應(yīng)用于：,?通過運用定義、綜合、分析、設(shè)計、試驗和評價的 反復(fù)迭代過程，將作戰(zhàn)需求轉(zhuǎn)變?yōu)橐唤M系統(tǒng)性能參數(shù) 和系統(tǒng)

44、技術(shù)狀態(tài)的描述；,?綜合有關(guān)的技術(shù)參數(shù)，確保所有物理、功能和程序 接口的兼容性，以便優(yōu)化整個系統(tǒng)的定義和設(shè)計； ?將可靠性、維修性、安全性、生存性、人素工程和其它有關(guān)因素綜合到整個工程工作之中，以滿足費用、 進(jìn)度、保障性和技術(shù)性能指標(biāo)?！?1.5系統(tǒng)工程的概念,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,61,1.5.1 系統(tǒng)工程的定義錢學(xué)森系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計、制造、試驗和使用的科學(xué)方法，是一種對所有系統(tǒng)都具

45、有普遍意義的方法。 系統(tǒng)工程是一門立足整體，統(tǒng)籌全局，整體與局部的辯證統(tǒng)一，有機結(jié)合分析和綜合，運用數(shù)學(xué)方法和計算機工具，使系統(tǒng)達(dá)到整體最優(yōu)的方法性學(xué)科。 是對傳統(tǒng)理論與技術(shù)的系統(tǒng)化整合與應(yīng)用,1.5系統(tǒng)工程的概念,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,62,系統(tǒng)工程的進(jìn)一步理解 系統(tǒng)工程運用系統(tǒng)的思想來指導(dǎo)工程規(guī)劃、工程管理、工程實施，是從系統(tǒng)的認(rèn)識出發(fā)，進(jìn)行合理的研究

46、和設(shè)計的工程技術(shù)。 因此可以把系統(tǒng)工程稱作為達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)而對系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息流動和控制機構(gòu)等進(jìn)行分析和設(shè)計的技術(shù)，它包括各種原理和方法。如系統(tǒng)分析、網(wǎng)絡(luò)分析、分解－協(xié)調(diào)技術(shù)等。,1.5系統(tǒng)工程的概念,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,63,系統(tǒng)工程的進(jìn)一步理解 系統(tǒng)工程是以復(fù)雜工程問題為研究對象的一門交叉學(xué)科 ，既包括思維和管理方法，又包括系統(tǒng)化的工程技術(shù)。 把自然科學(xué)和

47、社會科學(xué)的思想、理論、方法、技術(shù)和手段等根據(jù)總體的需要，有機結(jié)合，把人們的生產(chǎn)、科研或經(jīng)濟活動有效地組織起來，應(yīng)用定量分析和定性分析相結(jié)合的方法以及計算機等技術(shù)工具，對系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組成結(jié)構(gòu)、信息交換和反饋控制等功能進(jìn)行分析、設(shè)計、制造和服務(wù)從而達(dá)到最優(yōu)設(shè)計、最優(yōu)控制和最優(yōu)管理的目的，通過各種組織管理技術(shù)，使局部和整體之間的關(guān)系協(xié)調(diào)配合，以實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合最優(yōu)化。,1.5系統(tǒng)工程的概念,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,64,1

48、.5.2 系統(tǒng)工程的特點,研究方法整體化,把研究對象和過程看作一個整體，從整體出發(fā)考慮 局部，局部服從整體，兼顧和處理局部之間的關(guān)系，S本 身還要與“父”S相適應(yīng)，才能保證S總體效果最優(yōu)。,1.5系統(tǒng)工程的概念,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,65,1.5.2 系統(tǒng)工程的特點,處理關(guān)系協(xié)調(diào)化,用SE方法分析和處理問題，不僅要考慮S內(nèi)部部分與 部分之間、部分與整體之間、S與環(huán)境之間的相互關(guān)系， 且要協(xié)調(diào)處理好這些關(guān)系，使其密切配

49、合、相輔相承。,1.5系統(tǒng)工程的概念,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,66,1.5.2 系統(tǒng)工程的特點,科技應(yīng)用綜合化,SE以大型復(fù)雜S為研究對象，涉及因素多，涉及學(xué) 科領(lǐng)域廣。因此須綜合運用自然科學(xué)、社會科學(xué)、工程 技術(shù)等各門學(xué)科和領(lǐng)域的成就，充分發(fā)揮跨學(xué)科、跨行 業(yè)、跨部門的綜合優(yōu)勢。,如：阿波羅計劃。,1.5系統(tǒng)工程的概念,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,67,1.5.2 系統(tǒng)工程的特點,追求目標(biāo)最優(yōu)化,SE是

50、實現(xiàn)S最優(yōu)化的組織管理技術(shù)。因此，SE不 僅提出最優(yōu)的S目標(biāo)，采用目標(biāo)導(dǎo)向的方法尋求實現(xiàn)S 目標(biāo)的可行方案，且要運用最優(yōu)化技術(shù)從中選擇社會 認(rèn)可、經(jīng)濟合算、技術(shù)先進(jìn)、時間最省、S總體效益最 好的最優(yōu)方案（或滿意方案）付諸實施。,第1章 系統(tǒng)與系統(tǒng)工程,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,68,1.1 系統(tǒng)的概念1.2 系統(tǒng)的分類1.3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能1.4 系統(tǒng)思想的發(fā)展與系統(tǒng)科學(xué)1.5 系統(tǒng)工程的概念1.6 系統(tǒng)工程

51、的形成與發(fā)展1.7 系統(tǒng)工程的理論體系1.8 系統(tǒng)工程的應(yīng)用與展望,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,69,1.6.1 系統(tǒng)工程產(chǎn)生的背景系統(tǒng)工程的整個發(fā)展過程可以分為如下三個階段：萌芽階段（1940年～1957年）： 由于科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟發(fā)展以及戰(zhàn)爭的需要，使得人們面對的問題越來越龐大、越來越復(fù)雜。為了將這些的問題解決好，人們開始不自覺地利用系統(tǒng)的思想，從整體上來把握和分析問題。發(fā)

52、展階段（1957年～1965年）： 控制論、信息論和運籌學(xué)等相關(guān)學(xué)科都有了比較迅速的發(fā)展，為系統(tǒng)工程的快速發(fā)展和更為廣泛的運用，提供了理論上和技術(shù)上的支持?；境墒旌屠^續(xù)發(fā)展階段（1965年至今）： 系統(tǒng)工程的應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入到實現(xiàn)社會工程和經(jīng)濟管理等具體領(lǐng)域的各種復(fù)雜系統(tǒng)的最優(yōu)控制、最優(yōu)管理的階段。,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,70,萌芽階段,在這個階段，由于科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟發(fā)展

53、以及戰(zhàn)爭的需要，使得人們面對的問題越來越龐大、越來越復(fù)雜。為了將這樣的問題解決好，人們開始不自覺地利用系統(tǒng)的思想，從整體上來把握和分析問題。 此階段的特點是：由于實際的需要，系統(tǒng)工程已經(jīng)開始被一些單位研究開發(fā)和簡單應(yīng)用，這一階段實踐的發(fā)展為理論體系的形成做出了比較充分的準(zhǔn)備。,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,71,萌芽階段,二次大戰(zhàn)后SE開始出現(xiàn),?20世紀(jì)40年代末，美國貝爾公司發(fā)展微波通信網(wǎng)時

54、首次提 出“SE”一詞，提出工程應(yīng)按S思想分階段進(jìn)行的工作方式； ?曼哈頓計劃； ?Rand公司；,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,72,發(fā)展階段,在萌芽階段，通過系統(tǒng)工程方法對實際問題的一些運用且取得的良好效果，使人們逐漸認(rèn)識到系統(tǒng)工程的作用，并越來越重視這種方法，一些系統(tǒng)性的研究得以開展。再加上20世紀(jì)40~50年代，控制論、信息論和運籌學(xué)等相關(guān)學(xué)科都有了比較迅速的發(fā)展，為系統(tǒng)工程的快速發(fā)展

55、和更為廣泛的運用，提供了理論上和技術(shù)上的支持。,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,73,發(fā)展階段,?1957年，E.W.Engstrom的《SE——一個正在成長的新概 念》發(fā)表在美《電工工程》雜志57-2期上； ?1957年，Goode和Machal合作出版SE第一本書《SE》；,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,74,發(fā)展階段,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,202

56、4/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,75,發(fā)展階段,1962年，麥克納馬拉任美國防部長時，提出“PPBS” (Planning Programming Budgeting System)，要求三軍統(tǒng)一預(yù) 算，武器開發(fā)研制須進(jìn)行費效分析，強制推行SE。任職7年間 節(jié)約軍費數(shù)百億美元，改變了空間技術(shù)落后蘇聯(lián)的局面，被稱 為“越南戰(zhàn)場的敗將，武器開發(fā)的能手”。,美國召開首次SE學(xué)術(shù)年會，會后出版了文集； 64年發(fā)行全國性雜志《SE》；,19

57、64年前后,亞利桑那，賓州，麻省理工等校設(shè)立SE專業(yè)或系； 正式批準(zhǔn)設(shè)立SE博士學(xué)位并開始授予。,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,76,基本成熟和繼續(xù)發(fā)展階段,在這個階段，系統(tǒng)工程學(xué)的應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入到解決社會工程和經(jīng)濟管理等具體領(lǐng)域的各種復(fù)雜系統(tǒng)的最優(yōu)控制、最優(yōu)管理的階段。系統(tǒng)工程學(xué)作為一門現(xiàn)代的組織管理技術(shù)，受到了世界各國政府部門和學(xué)術(shù)界日益廣泛的重視和應(yīng)用。,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,2024

58、/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,77,基本成熟和繼續(xù)發(fā)展階段,? R.E.Machol編寫《SE使用手冊》，1965年；? A. D.Hall:《 Systems Engineering Methodlogy 》,1962年；,?,《 Three-Dininsional Morphology of SE 》,1969年；,? H.Chestnut:《SE方法》，1964年；,?,《SE工具》，1967年；,?,1965年，英國

59、蘭徹斯特大學(xué)開始開設(shè)SE課程；,? 日本從60年代起步，70年代掀起高潮； ? 前蘇聯(lián)SE研究由自控專業(yè)起步，發(fā)展迅速。,1969.7.16 ~24，提前兩年實現(xiàn)了人類登月，標(biāo)志著人類組織 管理技術(shù)上迎來了一個新時代，因此阿波羅計劃的成功被贊譽為 “SE的輝煌成就”。,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,78,基本成熟和繼續(xù)發(fā)展階段,阿波羅登月中的創(chuàng)建性工作:,? 方案的開發(fā)和選擇,? 詳盡而

60、明確的研制規(guī)劃制定 ? 總體性能指標(biāo)的控制 ? 解決系統(tǒng)內(nèi)部接口問題 ? 系統(tǒng)分析與管理的新方法,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,79,基本成熟和繼續(xù)發(fā)展階段,應(yīng)用范圍逐漸超出傳統(tǒng)工程領(lǐng)域，擴展到社會、政治、經(jīng) 濟、軍事、生態(tài)環(huán)境等復(fù)雜巨S的開發(fā)研究和長遠(yuǎn)規(guī)劃上，并開 始了戰(zhàn)略研究、政策研究等高層次問題的解決。,如：,?1972年10月，IIASA(International Instit

61、ute of Applied System Analysis)正式成立；,?70年代末，西歐10國200多專家開展《2000年的歐洲》； ?田中首相的“日本列島改造論”。,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,80,基本成熟和繼續(xù)發(fā)展階段,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,81,基本成熟和繼續(xù)發(fā)展階段,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)

62、院,82,基本成熟和繼續(xù)發(fā)展階段,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,83,1.6.2 系統(tǒng)工程在我國的發(fā)展及應(yīng)用,上世紀(jì)50至60年代，我國的一些研究機構(gòu)和著名學(xué)者為SE的研究與應(yīng)用作了理論上的探討、應(yīng)用上的償試和技術(shù)方法上的準(zhǔn)備。其主要標(biāo)志和集中代表是錢學(xué)森的《工程控制論》、華羅庚的《統(tǒng)籌法》和許國志的《運籌學(xué)》。,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,84,1.6.

63、2 系統(tǒng)工程在我國的發(fā)展及應(yīng)用,我國大規(guī)模地研究與應(yīng)用SE是從70年代末、80年代初開始的。在我國改革開放和現(xiàn)代化建設(shè)中SE大有作為 60年代初在DF型號研制中已用到計劃與評審技術(shù)(PERT)， 并在航天五院組建了總體設(shè)計部，初步實踐就取得巨大成績。我 國航天總投資分別只有日、法、美、前蘇聯(lián)的1/10、1/20、1/300、 1/480，但至今穩(wěn)坐第三把交椅，SE功不可沒。,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,2024/3/19,北京物資學(xué)

64、院信息學(xué)院,85,1.6.2 系統(tǒng)工程在我國的發(fā)展及應(yīng)用,1978年9月27日，錢學(xué)森、許國志、王壽云在《文匯報》發(fā)表題為“組織管理的技術(shù)——系統(tǒng)工程”的長篇文章； 從1978年起，西安交大、天津大學(xué)、清華大學(xué)、華中理工大學(xué)、大連理工大學(xué)等國內(nèi)著名大學(xué)開始招收了第一批SE專業(yè)碩士研究生； 1979.10，首次SE大會召開，21位專家建議成立中國SE學(xué)會； 1980年11月，中國系統(tǒng)工程學(xué)會在北京成立； 1980年10月至198

65、1年1月，中國科協(xié)、中央電視臺會同中國系統(tǒng)工程學(xué)會、中國自動化學(xué)會聯(lián)合舉辦“系統(tǒng)工程電視普及講座（45講）”，取得了良好的社會效果。,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,86,1.6.2 系統(tǒng)工程在我國的發(fā)展及應(yīng)用,70年代末以來，應(yīng)用SE理論和方法來研究與解決我國的重大現(xiàn)實問題，在許多領(lǐng)域和方面取得了較好的效果，如： 人口問題的定量研究及應(yīng)用（始于1978年） 1980 建立中國人口模型并完成百

66、年人口預(yù)測。 2000年中國的研究(1983至1985年） 全國和地區(qū)能源規(guī)劃（始于1980年） 全國人才和教育規(guī)劃（始于1983年） 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程（始于1980年） 區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略（始于1982年） 投入產(chǎn)出表的應(yīng)用（始于60年代和1976年） 軍事系統(tǒng)工程（始于1978年） 水資源的開發(fā)利用（始于1978年）等。,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,87

67、,1.6.2 系統(tǒng)工程在我國的發(fā)展及應(yīng)用,普遍認(rèn)識到：,要對我國改革開放和國防現(xiàn)代化建設(shè)中的重大戰(zhàn)略問 題作出明智而有遠(yuǎn)見的正確決策，真正實現(xiàn)決策民主化、 科學(xué)化和管理現(xiàn)代化，需廣泛運用SE方法統(tǒng)籌規(guī)劃、S分 析、綜合論證、科學(xué)決策，以確保社會經(jīng)濟穩(wěn)定、協(xié)調(diào)、 快速發(fā)展。,1.6系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展,1.6.2 系統(tǒng)工程在我國的發(fā)展及應(yīng)用,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,88,721,000,第1章 系統(tǒng)與系統(tǒng)工程,2024/

68、3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,89,1.1 系統(tǒng)的概念1.2 系統(tǒng)的分類1.3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能1.4 系統(tǒng)思想的發(fā)展與系統(tǒng)科學(xué)1.5 系統(tǒng)工程的概念1.6 系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展1.7 系統(tǒng)工程的理論體系1.8 系統(tǒng)工程的應(yīng)用與展望,1.7系統(tǒng)工程的理論體系,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,90,錢學(xué)森院士非常重視研究系統(tǒng)科學(xué)體系、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系和人類知識體系。1981年，他描述了如下圖所示的系統(tǒng)科學(xué)體系。,

69、1.7系統(tǒng)工程的理論體系,2024/3/19,北京物資學(xué)院信息學(xué)院,91,錢學(xué)森院士指出：在系統(tǒng)科學(xué)這個部門中，系統(tǒng)工程屬于工程技術(shù)，其理論基礎(chǔ)是運籌學(xué)、控制論和信息論這三門技術(shù)科學(xué)。正在形成的、關(guān)于系統(tǒng)的一般理論--系統(tǒng)學(xué)，是系統(tǒng)科學(xué)這個部門中的基礎(chǔ)科學(xué)。系統(tǒng)科學(xué)從各門系統(tǒng)工程到運籌學(xué)、控制論和信息論，再到系統(tǒng)學(xué)，形成現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系中的一個分體系。這個分體系通向馬克思主義哲學(xué)的橋梁，是經(jīng)過現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)大大豐富了的系