引言及第一章系统工程概述zhao

系统工程系统工程Systems Engineering系统工程 引言 按照马克思的时间和认识论的观点，人类的认识总是从实践中总结出来的，也就是说人类在改造自然界的同时，也在改造自己，人类总是在与自然界作斗争的过程中，靠自己的聪明才智取得需要衣、食物。他们在失败的挫折中吸取教训，在成功的喜悦中总结经验，长期的积累。逐步形成了某一方面一整套的认识，研究自然界的一般性方法，即科学论。系统工程是二十世纪六十年代以后才开始兴起的一门科学，它是以 一种思想 系统思想，为指导解决社会实践问题的方法，在我国古代就有很多的系统思想的例实，他们有意或无意地在利用方这种思想，但当时科学技术并不发达，因此还不叫系统工程。nWhy?w 丁谓修复皇宫；w 田忌赛马；w 三峡建设w 丁谓修复皇宫的故事丁谓修复皇宫的故事n 宋朝 梦溪笔谈 中记载了这样一个故事，说得是北宋真宗年间，皇宫失火，皇帝召各大臣商议如何在很短的时间内修复好皇宫，而修复皇宫包括清理废墟，取土烧砖，运输建筑材料三大工程，但在当时的条件下，这边是相当繁重的工程，大家都无以言答，当时有个叫丁谓的大臣领了此人，他提出了一个一举三得的方案；在皇宫前的大道上在皇宫前的大道上挖沟取土烧砖，解决了取土烧砖的问题，引汴河水入沟，由汴河从水路运入材料、石材等n 建筑材料，解决运输建筑材料的问题，修复好皇宫后将碎砖废瓦再填回原来的沟内以修好大道，解决清理废墟问题，该方案三环节环环紧扣，缺一不可，真可谓一举三济，消费以万计，这正是我国古代劳动人员自发引用这种思想的典型例子，从这个例子可以看出，丁谓在解决问题时，并没有把三个工程孤立地分割开来，而是把他们有机地放在一个整体中，从中找到他们之间的有机联系，从而解决了问题。田忌赛马田忌赛马n 战国时期齐王和田忌赛马 各从自己上等马 、中等马 、下等马中选送一匹进行比赛，每输一局，输银千两，齐王的马都比田忌的好，但田忌的下等马与齐王的上等马赛，用上等马对中等马，用中等马对下等马，这样田忌非但没有输，反而嬴了一千两银子，这便是系统中从整体出发，选最优方案，到最后实施的对策策略都江堰水利工程都江堰水利工程n 举世闻名的四川都江堰水利工程是战国时期秦国的太守李冰父子二人主持修建的，都江堰水利工程由渔江分水工程；飞沙堰分洪排沙工程和宝瓶口引水工程三大主体工程巧妙地结合而成，这三个大主体工程和一百个附属堰形成了相互联系的有机整体，缺一不可，没有渔嘴分水工程就不能把岷江分为内江和外江；没有宝瓶口的束水作用，就不会形涡流，泥沙就过不了飞沙堰；如果没有飞沙堰，宝瓶口的束水口就要淤塞，内江之水就无法流入川西平原，正因为这个整体发挥了三个孤立部分所发挥不了的作用，才能导岷江之急流，化害为利，灌溉良田 500多万亩。n 都江堰的规划和设计及其科学水平就是用今天的系统方法衡量也毫不逊色。岷江内江外江都江堰市都江堰工程都江堰工程思考1作为一项系统工程，鱼嘴、飞沙堰作为一项系统工程，鱼嘴、飞沙堰和宝瓶口是都江堰渠首工程的三大主体工程，和宝瓶口是都江堰渠首工程的三大主体工程，请你利用系统结构功能相关规律来说明这三者请你利用系统结构功能相关规律来说明这三者是如何协作，从而起到清除泥沙和防御洪水的是如何协作，从而起到清除泥沙和防御洪水的作用的？作用的？ 2 在当代，很多水利工程都采用拦江在当代，很多水利工程都采用拦江修建大坝的方式来调配江水，可是都江堰却没修建大坝的方式来调配江水，可是都江堰却没有拦断江水，只是在岷江中修建了一座像鱼一有拦断江水，只是在岷江中修建了一座像鱼一样的大堤，既起到了大坝和水闸所具有的作用样的大堤，既起到了大坝和水闸所具有的作用，又没有任何人为因素干涉，从而保持了这一，又没有任何人为因素干涉，从而保持了这一方水土的自然天成。两千多年来，都江堰没有方水土的自然天成。两千多年来，都江堰没有对生态环境产生一丝负面影响，却给予了蜀地对生态环境产生一丝负面影响，却给予了蜀地万民长久的安康富足。请你说说系统的开放性万民长久的安康富足。请你说说系统的开放性原理在这项工程中得到的体现。原理在这项工程中得到的体现。曼哈顿计划曼哈顿计划n 曼哈顿计划是美国研制第一颗原子弹的计划n 第二次世界大战期间，美国总统罗斯福下令向日本广岛投放了第一颗原子弹，对盟国在二战中彻底击败法西斯，对中国的抗日战争最终取得胜利都有不可估量的影响，也为日本人留下了永久的灾难，美国第一颗原子弹计划就是曼哈顿计划。n 1940年，爱因斯坦等著名科学家向 美国政府建议研制原子弹，n 美国总统罗斯福采纳了，组织这种史无前例的工作是很这个建议，请理论生物学家奥本海默来组织领导这项工作。他动员了二万五千名各种专业的科学家和工程师困难的，人员众多，课题繁多，相互交错，他在执行计划的过程中，从整体出发把研究课题分解成大量的小课题，组织很多小课题，负责整个课题的研究工作，同时他又非常注重各课题之间的联系和层次，使全部课题组合起来，能达到整个计划的最优结构。n 在生产原子弹燃料这一中心项目上，大家论证提出了六种方案，各不相让，他确定一个原则，首先要保证按时完成任务，其他皆是次要的，因此他根据可靠性理论中可靠性低的原件组成可靠性高的系统的原理，决定六种方案同时实验，结果按时得到了生产原子弹的所需的铀， 1994年 5月成功地爆炸第一颗原子弹。n 在大规模的组织起来完成一项军事科研生产任务的大型系统工程中，时刻从系统的总目标出发，在系统的约束条件下最终完成了目标，但当时还没有系统工程这一词，但国外都认为这是系统工程方法成功的起点 。n 三峡工程全称为长江三峡水利枢纽工程。 1992年 4月 3日，七届人大五次会议审议并通过了 关于兴建长江三峡工程决议 。 1994年 12月 14日，三峡工程在前期准备的基础上正式开工。n 三峡工程分三期，总工期 17年。 n 一期工程 5年 (19931997 年 )，主要进行一期围堰填筑，导流明渠开挖等。n 二期工程 6年 (19972003 年 )，主要任务是修筑二期围堰，左岸大坝的电站设施建设及机组安装等。 导流明渠截流是二期工程转向三期工程建设的重要标志。n 三期工程 6年 (20032009 年 )，右岸大坝和电站的施工，并继续完成全部机组安装。届时，三峡水库将是一座长达 600公里，最宽处达2000米，面积达 10000平方公里，水面平静的峡谷型水库。n 三峡水利工程是我国建国以来最大的工程项目，它的论证、组织、实施与管理可以说就是一个庞大的系统工程问题，这项工程涉及到国家及地方的众多部门，如水利、电力、能源、文物、生态、移民等等，涉及到多个省的上百个县市，同时实施过程要由众多单位共同参与，时间横跨将近 20年。如此大的工程为什么能按期、按质量建成？用什么方法来管理确保完成？思考投入产业模型在国民计划经济中的应用投入产业模型在国民计划经济中的应用n 我国计划经济的最基本原理是有计划按比例发展，综合平衡各部门之间按比例发展，系统工程把整个国民经济当作一个大系统。分析总结出投入产出综合模型，对系统中各因子进行分析，确定各部门的投入及生产规模，以求最终平衡，实现安比例发展的目标。系统工程的应用系统工程的应用n 系统工程的应用是相当广泛的，大至我们的国家、社会、各行业、部门、各种服务系统、小至企业、企业的产品开发，经营预测，库存管理都涉及到系统工程管理问题，对于象国民经济各部门如何达到费用最省结构最合理。如何使资源利用最优、利润最大，人员配备问题、几名工人、几项工作，一人只能承担一项工作。当不同的人从事各种工作的效益不同时，如何分配人员才能使全工程组收益最大 .n练习n 全球粮食价格的上涨引发了哪些问题？产生怎样的后果？n 燃料能源价格危机：n 美国次贷危机：n 外汇牌价：n 企业的长远规划：n 新产品开发：n 区域经济一体化：n 大项目管理：n练习n 全球粮食价格的上涨引发了哪些问题？产生怎样的后果？ 影响肉、菜、生活用品等等，从而影响整个社会的物价。n 燃料能源价格危机： 影响原材料、产品及全球物价n 美国次贷危机： 房地产业 产生金融危机 汽车工业 其他行业 欧洲 亚洲 全球n 外汇牌价： 主要用于调节进出口政策，同时反应了一个国家的经济实力n 企业的长远规划： 综合考虑企业发展、实力、原材料、能源、技术、市场、国家政策等。n 新产品开发： 考虑市场、企业开发技术与实力、销售网络、经济条件等n 区域经济一体化： 考虑区域特征、交通、历史、地理等n 大项目管理：如 *学院申请硕士研究生授予权项目 立项申请（可行性报告） 论证（答辩） 立项 制定建设规划报告 论证（答辩） 建设规划 实施建设 nWho/Where?Who 学生 为主体，教师为主导。Where 将课堂内外的学习结合起来 ！What/When?内容n How?1、注重系统思考2、坚持问题导向3、采用系统化方法4、注重方案创新参考书教材：汪应洛教材：汪应洛 . 系统工程系统工程 . 机械工业出版社机械工业出版社 . n 梁军 , 赵勇 . 系统工程导论 . 化学工业出版社 . 2005.3月n 陈宏民 . 系统工程导论 . 高等教育出版社 . 2006.4月n 梁迪 , 董海 . 系统工程 . 机械工业出版社 . 2005.6月。n 昝延全 . 沟通就是零距离 系统经济学学术随笔 . 中国传媒大学出版社 . 2006.10月第