系统工程论文作业.doc

系统工程的概述摘要：70年代以来。随着微型计算机的发展，出现了分级分布控制系统和分散信号处理系 统，扩展了系统工程理论方法的应用范围。近年来，社会、经济与环境综合性的大系统问题 日益增多，如环境污染、人口增长、交通事故、军备竞赛等。许多技术性问题也带有政治、经 济的因素，如北欧跨国电网的供电问题。这个电网有水、火、核等多种能源形式，规模庞大， 电网调度本身在技术上已相当复杂，而且还要受到各国经济利益冲突、地理条件限制、环 境保护政策制约和人口迁移状况的影响，因此，负荷调度的目标和最佳运行方式的评价标 准十分复杂，涉及多个国家社会经济因素。该电网的系统分析者要综合这些因素，对4500 万千瓦的电力做出合理的并能被接受的调度方案，提交各国讨论、协调和决策，这是个典 型的系统工程问题。 我国近代的系统工程研究可追溯到50年代。1956年，中国科学院在钱学森、许国志 教授的创导下，建立了第一个运筹学小组;60年代，著名数学家华罗庚大力推广了统筹 法、优选法;与此同时，在著名科学家钱学森领导下，在导弹等现代化武器的总体设计组织 方面，取得了丰富经验，国防尖端科研的总体设计部取得显著成效。1977年以来，系统 工程的推广和应用出现了新局面，1980年成立了中国系统工程学会，与国际系统工程界 进行了广泛的学术交流。近年来，系统工程在各个领域都取得了许多成果。随着化工生产日趋复杂化、大型化和自动化，化工系统工程这门学科正在蓬勃发展并得社会各界的日益关注。本文对系统工程发展现状进行了客观的阐述，及化工生产中的应用及发展趋势地行了分析探讨。关键词：系统工程；发展；应用；特点一、 系统工程导论1、系统：系统是具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素所构成的一个整体。由相互联系，相互作用具有特定功能的部件（要素、元素）组成的整体。基本特征：1、集合性：就是把具有某种属性的一些对象看做一个整体，从而形成一个集合。2、相关性：组成系统的要素是相互联系、相互作用的，相关性说明这些联系之间的特定关系。3、阶层性：系统作为一个相互作用的诸要素的总体，它可以分解为一系列的子系统，并存在一定的层次结构，这是系统空间结构的特定形式。4、整体性：系统是由两个或两个以上的可以相互区别的要素，按照作为系统所应具有的综合整体性而构成。5、目的性：通常系统都具有某种目的，要达到既定的目的，系统都具有一定的功能，而这正是区别这一系列和那一系列的标志。6、环境适应性：任何一个系统都存在于一定的物质环境之中，因此，它必然也要与外界环境产生物质的、能量的和信息的交换，外界环境的变化必然会引起系统内部各要素之间的变化。2、系统工程：研究系统所需的思想技术方法和理论等体系化的总称。系统工程方法论特点：描述性、规范性、对话性系统工程的理论基础：由一般系统论，大系统理论，经济控制论，运筹学相互渗透交叉发展而形成的。3系统工程与工程技术的区别：系统工程的目的在于影响和改善复杂的社会、经济运营系统，系统工程人员所面临的是“个由事态、机构、人员和价值观等因素所组成的广泛的问题网，而工程技术所处理的是科学家（工程师）在实验室将问题简化，精确的定义所需解决的问题，并划定其研究边界。软件需求分析的目标是深入描述软件的功能和性能，确定软件设计的约束和软件同其它系统元素的接口细节，定义软件的其它有效性需求。4需求分析阶段研究的对象是软件项目的用户要求。一方面，必须全面理解用户的各项要求，但又不能全盘接受所有的要求，另一方面，要准确地表达被接受的用户要求。只有经过确切描述的软件需求才能成为软件设计的基础。通常软件开发项目是要实现目标系统的物理模型。作为目标系统的参考，需求分析的任务就是借助于当前系统的逻辑模型导出目标系统的逻辑模型，解决目标系统的“做什么”的问题。其实现步骤如图所示。 图 参考当前系统建立目标系统模型具体讲，需求分析的任务就是在可行性分析的基础上，进一步了解、确定用户需求准确地回答 “系统必须做什么？” 的问题。获得需求规格说 明书。还涉及到软件系统的目标、软件系统提供的服务、软件系统的约束和软件系统运行的环境。它还涉及到这些因素和系统的精确规格说明，以及系统进化之间的关系。二、系统工程的应用1、企业中的应用企业战略分析是一项系统工程。有学者认为，系统工程具有以下特点：第一，多学科交叉，专业综合性强；第二，突出系统总体，强调整体优化；第三，以分解一集成思想为基础；第四，包含系统工程技术与系统工程管理两大过程。这几个特点也在企业战略分析的研究中有所体现：第一，影响企业战略的因素复杂而多样，对各种因素的分析要用到不同学科的不同研究方法，这体现了多学科的交叉和综合；第二，企业战略管理理论中强调的是企业战略的整体，而不是单纯考虑各种内外部战略因素的最优化：第三，在企业战略管理研究中，一般都先将影响企业的因素分解为企业内部资源能力因素、外部环境因素、企业文化因素等几个方面去考虑，然后再将几类因素继续细分为更细的子因素，最后对所有因素的影响逐层集成、综合考虑，才能够决定企业的战略。2、化工生产中的应用化工生产足一门历史悠久的生产工艺， 在本世纪初，对化学生产工艺的研究方法还足很原始的，无论是对新生产工艺的开发，还足对己育生产工艺的改造，都是采用逐放火的方法。化工系统工程是应用系统工程的方法来解决化工系统的最优规划、最优设计和最优操作问题：对现有系统(系统结构及单元设各均已知)进行系统分析：对有待设计的系统进行系统的合成：实现过程系统的最优操作。三、 系统工程特点系统工程有三个特点: (1)研究的对象广泛，包括人类社会、生态环境、自然现象和组织管理等。 (2)系统工程是一门跨学科的边缘学科。不仅要用到数、理、化、生物等自然科学，还要用到社会学、心理学、经济学、医学等与人的思想、行为、能力等有关的学科，是自然科学 和社会科学的交叉。因此，系统工程形成了一套处理复杂问题的理论、方法和手段，使人们 在处理问题时，有系统的整体的观点。 (3)在处理复杂的大系统时，常采用定性分析和定量计算相结合的方法。因为系统工 程所研究的对象往往涉及到人，这就涉及到人的价值观、行为学、心理学、主观判断和理性 推理，因而系统工程所研究的大系统比一般工程系统复杂得多，处理系统工程问题不仅要 有科学性，而且要有艺术性和哲理性。3)以分解一集成思想为基础系统工程按照从整体出发、分解综合的思路解决问题。先根据任务需求，从整体出发确定系统的性能指标和功能结构；然后再在总体指导下，对系统进行分解与分析研究，确定分系统部件的技术要求和结构方案；最后在分解研究的基础上进行综合集成，实现系统整体功能的涌现。4)包含系统工程技术与系统工程管理两大过程系统工程包含技术与管理两大并行优化的过程。系统工程技术是制定系统工程流程，并按系统工程流程，综合多种专业技术，运用适当的系统工程方法和工具开展系统工程活动，最终成功获得系统的过程；系统工程管理是运用技术状态管理、技术接口管理、技术数据管理、技术风险管理、技术评估管理等手段，对系统工程技术过程、活动及要素进行管理和控制，确保系统工程目标实现的过程。四、我国系统工程存在的不足尽管我国系统科学与系统工程取得了一定成绩，但存在着明显的不足，具体现以下几方面：1)系统工程技术尚未形成完整的规范体系。虽然国内一些企业都围绕自己的业务预域形成了系统工程标准体系，但还很不完善。突出现在没有覆盖系统工程全寿命周期关键活动，如系统工程前端的任务分析及后端的测试与运行管理标准等不系统、不全面； 此外， 没有对系统工程规律、方法、体系进行持续研究，进而形成对系统工程任务长效支持的机制。2)系统工程技术手段尚不完备。国内已研究开发了多类面向系统设计、验证和在线支持的系统设计和仿真系统，具备了演示功能，但与工程实用尚有差距，不能有效支撑全系统集成设计与仿真；此外，我国企业还没成立真正意义上的协同设计部门，无法在协同机制和协同平台的支持下高效开展多类项目的协同设计工作，尤