第1章系统工程概论

1、系统工程概论系统工程概论 System Engineering山东大学山东大学(威海威海)商学院商学院第一章第一章2系统工程系统工程 引言引言 第第1章章 系统的一般理论系统的一般理论 第第2章章 系统工程的历史与现状系统工程的历史与现状 第第3章章 系统工程方法论系统工程方法论 第第4章章 系统建模理论与方法系统建模理论与方法 第第5章章 系统结构模型化方法系统结构模型化方法 第第6章章 系统仿真系统仿真 第第7章章 系统动力学系统动力学 第第8章章 系统评价系统评价 第第9章章 系统决策系统决策 第一章第一章3 时代特征及社会发展趋势 经济全球化 社会加速信息化 创新开始成为时代的最强音

2、社会进入合作竞争新时代 （COOPETITION；GUANXI） 可持续发展引起普遍关注 Why“要学一点要学一点系统工程系统工程”第一章第一章4What SE是以大规模复杂系统（特别是管理系统）为研究对象，在系统理论、管理科学及其运筹学等学科基础上形成的一门交叉学科。通过学习，主要使学生掌握分析与解决各种管理系统问题的思想、程序和方法。 它把自然科学和社会科学中的一些思想、理论、方法等根据系统总体协调的需要有机地联系起来。第一章第一章5一些复杂的系统一些复杂的系统 大型水利工程系统：长江三峡水利枢纽工程（防洪、发电、运输） 跨区域电网系统：北美电网停电事故 综合交通运输系统：铁路、公路、航空

3、、水路、管路、城市轻轨、地铁、传送带 军事指挥系统：精确制导导弹、远程轰炸机、航母战斗机群空中打击、地面战争 社会经济系统等：沿江大开发、非典的机理与影响 、四川地震、神七的发射、北京奥运第一章第一章6复杂系统的特点复杂系统的特点 多输入、多输出的人机系统 系统工程就是研究这类系统的机制及运动发展规律的一门新兴学科 它是从整体上使大系统达到最优设计、最优控制、最优管理 “最优”与“满意” 从而最充分地发挥人力、物力、财力的作用，力求获得最大限度的技术经济与环境效益。 第一章第一章7为什么要学习系统工程？为什么要学习系统工程？ 系统工程为我们认识世界和改造世界提供了一个“范式范式”和“框架框架”

4、，从而使我们能更有效地解决面临的复杂问题。因此系统工程在某种程度上具有方法论的特点。第一章第一章8国内系统工程研究国内系统工程研究 国内系统工程的实力集中在一批理工科院校 清华大学、北航、天大、哈工大、大连理工、西安交大、上海交大、国防科大、东南大学、复旦大学、华南理工 迄今为止，在国内管理学院有2人成为工程院院士 王众托，大连理工，信息系统 汪应洛，西安交大，系统工程、工业工程 许庆瑞，浙江大学，技术创新 第一章第一章9几本重要的系统工程参考书几本重要的系统工程参考书 汪应洛，系统工程理论、方法与应用，高教出版社，2003 汪应洛，系统工程，机械工业出版社 潭跃进，系统工程，国防科大出版社

5、徐一飞，周斯富，系统工程手册，煤炭工业出版社 苗东升，系统科学精要，中国人民大学出版社第一章第一章10几本重要的系统工程期刊几本重要的系统工程期刊 系统工程学报 系统工程理论与实践 系统工程 系统工程理论、方法与应用 系统工程与电子技术 管理科学学报 管理工程学报 中国管理科学 控制与决策第一章第一章11第1章 系统的一般理论 系统的概念及特性 系统的结构与功能 系统环境与不确定性第一章第一章12系统的概念及特性系统的概念及特性第一章第一章13系统系统第一章第一章14非系统非系统第一章第一章15系统的特性系统的特性第一章第一章16整体与部分整体与部分第一章第一章17制度设计：1、劳动量均衡设计

6、2、报酬制度设计3、权威的作用第一章第一章18系统的结构与功能系统的结构与功能 第一章第一章19系统的结构系统的结构系统结构的概念系统结构的概念第一章第一章20特性和类型特性和类型系统的结构系统的结构第一章第一章21结构分析与模拟结构分析与模拟系统的结构系统的结构第一章第一章22子系统子系统系统的结构系统的结构第一章第一章23 层次是从元素质到系统整体质的根本质变过程中呈现出来的部分质变序列中的各个阶梯，是一定的部分质变所对应的组织形态。层次划分不同于部分划分 高层次包含低层次，低层次隶属于高层次 无论是系统的形成和保持，还是系统的运行和演化，等级层次结构都是复杂系统最合理的或最优的组织方式；

7、或最少的空间占有，或最有效的资源利用或最大的可靠性，或最好的发展模式，等等这就是等级层次原理 贝塔朗菲：等级层次的一般理论显然是系统论的一个重要支柱系统层次结构系统层次结构系统的结构系统的结构第一章第一章24等级层次理论等级层次理论系统的结构系统的结构第一章第一章25性能和功能性能和功能系统的功能系统的功能第一章第一章26功能的普遍性和多样性功能的普遍性和多样性系统的功能系统的功能第一章第一章27结构与功能的关系结构与功能的关系系统的功能系统的功能第一章第一章28 系统的环境系统的环境 环境的不确定性环境的不确定性系统的环境与不确定性系统的环境与不确定性 第一章第一章29系统的环境系统的环境概

8、念概念 广义地讲，一个系统之外的一切事物或系统的总和，称为该系统的环境令U记宇宙全系统，S记我们考察的系统，S记它的广义环境，则 SU一S 实际上，不可能也无必要列举S与S中一切事物的联系。 狭义地讲，S的环境，记作E，是指U中一切与S有不可忽略的联系的事物之总和，即 ExxU且与S有不可忽略的联系第一章第一章30一般环境具体环境系统输入INPUT输出OUTPUT系统边界SYSTEM BORDER环境ENVIRONMENT系统的环境系统的环境系统与环境系统与环境第一章第一章31系统的环境系统的环境系统边界系统边界第一章第一章32系统的环境系统的环境环境的开放性环境的开放性第一章第一章33环境系

9、统系统的环境系统的环境环境与系统的因果关系环境与系统的因果关系第一章第一章34社会一般环境具体工作环境系统输入输出系统边界系统与环境环境因素的划分第一章第一章35系统的环境系统的环境环境举例环境举例第一章第一章36锅炉厂（产品：电站锅炉）购买者市场国家电力发展规划能源政策用户要求社会就业工业发展城市发展产品按期、按质按量交货钢材供应新材料新工艺水质水源电厂规模服务质量税金和利润渣、屑、有害气体辅机配套能力自动化技术员工素质环保安全要求运煤除尘设备经济与经营管理环境社会环境输出物理技术环境企业的环境企业的环境供应者市场第一章第一章37系统的环境系统的环境环境与系统的互塑共生环境与系统的互塑共生第

10、一章第一章38系统的环境系统的环境环境与系统的互塑共生环境与系统的互塑共生第一章第一章39第一章第一章40返回第一章第一章41 不确定性是指没有概率分布能与所考察的事件的结果相联系的情形。也就是事件发生的可能性完全不可知的情形。环境不确定性环境不确定性第一章第一章42系统的环境系统的环境不确定性不确定性资源供给资源供给资源需求资源需求资源价格资源价格资源政策资源政策市场结构市场结构储量不确定储量不确定供给冲击供给冲击勘探活动引起勘探活动引起开采活动引起开采活动引起突发事件，如罢工和禁突发事件，如罢工和禁运等运等需求量变化需求量变化后备技术后备技术经济发展、环境意识提高引经济发展、环境意识提高引起起代际公平代际公平成本不确定成本不确定时间不确定时间不确定未来价格预期未来价格预期价格