第1章系统与系统工程

系统与系统工程1.1 系统的概念1.2 系统的分类1.3 系统的结构与功能1.4 系统工程的概念1.5 系统工程的理论体系1.6 系统工程的应用与展望 11.1 系统的概念系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分（要素）结合而成的、具有特定功能的有机整体。p 系统是一个不可分割的整体，如果硬要把一个系统分割开来，那么它将失去其原来的性质。p 形成系统的诸要素的集合永远具有一定的特性，或者表现一定的行为。p 一个系统中的任何部分可以被看作一个子系统，而每个系统又可成为一个更大规模系统中的一个部分。21.2 系统的分类o 自然系统和人造系统 o 实体系统与概念系统 o 静态系统与动态系统 o 封闭系统与开放系统 o 开环系统与闭环系统 o 简单系统、简单巨系统和复杂巨系统 31.3 系统的结构与功能系统结构与功能的关系十分重要，结合所学专业思考结构与功能的关系o 系统结构决定系统功能o 系统功能决定系统结构o 系统结构与系统功能之间的多重对应关系一种结构多种功能、一种功能多种结构4系统的结构系统的组成以系统的要素为基础，但是结构并非简单地由要素来决定，而是取决于各要素及其分布关系。结构与要素之间的关系归纳为下列四种：结构的相对独立性 结构对要素的依赖性要素的相对独立性 要素对结构的依赖性5系统的功能系统功能是指系统把所接受的作用（输入）转换为对环境作用（输出）的方式。这种转换机制也就是系统内部各种活动关系的总和。系统功能与要素之间的关系可以归纳为下列四种：功能的相对独立性功能对要素活动的依赖性要素活动的相对独立性 要素活动对功能的依赖性61.4 系统工程的概念系 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方法。（ 钱学森 ）系统工程是一门立足整体，统筹全局，整体与局部的辩证统一，有机结合分析和综合，运用数学方法和计算机工具，使系统达到整体最优的方法性学科。是对传统理论与技术的系统化整合与应用7系统工程的进一步理解 -1系统工程运用系统的思想来指导工程规划、工程管理、工程实施，是从系统的认识出发，进行合理的研究和设计的 工程技术。因此可以把系统工程称作为达到系统目标而对系统的构成要素、组织结构、信息流动和控制机构等进行分析和设计的技术，它包括各种原理和方法。如系统分析、网络分析、分解协调技术等。8系统工程的进一步理解 -2系统工程是以复杂工程问题为研究对象的一门交叉学科 ，既包括思维和管理方法，又包括系统化的工程技术。应用 定量分析和定性分析 相结合的方法，对系统的构成要素、组成结构、信息交换和反馈控制等功能进行分析、设计、制造和服务从而达到最优设计、最优控制和最优管理的目的，通过各种组织管理技术，使局部和整体之间的关系协调配合，以实现系统的综合最优化。9系统工程的特征q 技术综合性 q 规划整体性 q 数据中心性 q 方法分层性 q 开发高效性 q 系统大型性 定量分析和定性分析相结合101.5 系统工程的理论体系系统工程的主要理论是由一般系统论、控制论、信息论、最优化理论等相互渗透、交叉发展而形成的。基础理论一般系统论、控制论、信息论、运筹学等应用理论系统工程方法论、系统建模（仿真）理论、系统分析理论、系统预测理论、系统评价理论、系统决策理论等11与系统工程发展有关的学科分支表 创 始人 分支学科名称 出 现时间 /年冯 诺 依曼冯 贝 塔朗菲CE香 农N维纳冯 贝 塔朗菲钱 学森AH哥德R别 依曼MD曼 萨诺维 克WR阿会布R罗 森L扎德I普里高津艾根JG米勒汤 姆P齐 格勒H哈肯对 策 论一般系 统论信息 论控制 论开放系 统 理 论工程控制 论系 统 工程动态规 划 论一般系 统 的数学理 论自 组织 系 统 原理自复制自 动 机模糊集与系 统耗散 结 构理 论超循 环 理 论生命系 统 理 论突 变 理 论建模与仿真理 论协 同学194419451948194919541957195719611962196219651969197019701972197219721977121.6 系统工程的应用与展望 13系统工程的应用领域 社会系统工程 宏观经济系统工程 区域规划系统工程 环境生态系统工程 能源系统工程 水资源系统工程 交通运输系统工程 农业系统工程 工业及企业系统工程 工程项目管理系统工程 航空航天系统工程 智力开发系统工程 人口系统工程 军事