《系统工程》课程教学大纲

1、系统工程课程教学大纲 课程编号：200195英 文 名：Systems Engineering课程类别：学科基础课前 置 课：高等数学、运筹学后 置 课： 学 分：3学分课 时：51课时 选定教材：汪应洛主编，系统工程，机械工业出版社，2003课程概述：“系统工程”是工业工程、管理科学本科专业的学科基础课程之一。本课程的主要内容为：系统和系统工程的基本概念；系统工程的理论基础；系统工程方法论；系统模型；系统仿真；系统评价；系统决策等。 本教学大纲适用于工业工程、管理科学专业。教学目的：系统工程是一门跨学科的工程技术，为现代科学技术的发展提供了新思路和新方法。本课程设置的目的是在较为系统地介绍系

2、统工程的基本理论、方法的基础上，培养学生的系统观念，培养学生进行实际系统建模、分析和综合的能力。教学方法：本课程课堂教学主要采用多媒体授课，并辅助以案例教学和课堂讨论。 各章教学要求及要点第一章 系统工程概述课时分配：3课时教学要求：通过本章的教学，使学生了解系统的概念及系统科学产生与发展，熟悉系统的特征与分类以及系统工程的方法与步骤等。教学内容： 第一节 系统工程的产生、发展及应用一、 系统思想的产生与发展。二、 系统理论的形成与发展。三、 系统工程的发展概况。四、 系统工程在中国的发展及应用。 第二节 系统工程的研究对象一、 系统的概念及特点。二、 系统的类型。三、 管理系统问题举例。第三

3、节 系统工程的概念与特点一、 系统工程的概念。二、 系统工程是一门交叉学科。三、 系统工程方法的特点。第四节 系统工程的应用领域思考题：1、何为系统？何谓系统工程？2、系统的特征是什么？可分为几类？第二章 系统工程方法论课时分配：3课时教学要求：通过本章的教学，使学生了解系统工程方法论的基本概念，掌握霍尔系统工程方法论，切克兰德系统方法论；掌握系统分析的基本原理。教学内容： 第一节 系统工程基本工作过程一、 霍尔三维结构。二、 切克兰德方法论。三、 两种方法论的比较。第二节 系统分析原理一、 系统分析的概念及其要素。二、 系统分析的程序。三、 应用系统分析的原则。第三节 创新思维与方案创造技术

4、一、 创新方案的价值。二、 创新方案的产生技术。三、 系统创新思维辅助工具Mindmanager。第四节 系统工程方法论的新发展思考题：1、什么是霍尔三维结构？它有何特点？2、霍尔三维结构与切克兰德方法论有何异同点？3、什么是系统分析？它与系统工程有何关系？第三章 系统模型与模型化 课时分配：9课时教学要求：通过本章的教学，使学生了解系统建模的目的和各种模型及其特点。教学内容： 第一节 系统模型与模型化概述一、 模型与模型化的定义。二、 模型化的本质、作用及地位。三、 模型的分类。四、 构造模型的一般原则。五、 建模的基本步骤。六、 模型化基本方法。七、 模型的简化。第二节 系统结构模型化技术

5、一、 系统结构模型化基础。二、 建立递阶结构模型的规范方法。三、 建立递阶结构模型的实用方法。第三节 主成份分析及聚类分析一、 主成份分析。二、 聚类分析。第四节 状态空间模型一、 系统的状态和状态变量。二、 微分方程与连续变量状态的状态空间表达式。三、 差分方程与离散变量的状态空间表达式。四、 矩阵的特征值、特征向量、矩阵变换。五、 离散状态方程的求解。五、 状态方程的应用之一宏观经济模型。六、 状态方程的应用之二人口模型。七、 状态方程的应用之三预测产品销售量。第四节 系统工程模型技术的新进展思考题：1、系统建模的目的是什么？2、系统模型可分为哪几类？各自的特点是什么？3、简述解释结构模型

6、的特点、作用及适用范围。 第四章 系统仿真及系统动力学方法课时分配：9课时教学要求：通过本章的教学，使学生了解系统仿真的概念，掌握系统动力学结构化模型的建模方法，初步应用Vensim_PLE 仿真软件。教学内容： 第一节 系统仿真概述一、 系统仿真的概念、实质及作用。二、 系统仿真方法。三、 系统动力学的发展及特点。第二节 系统动力学结构模型化原理一、 的基本原理。二、 因果关系图和流（程）图。三、 结构模型的建模步骤。第三节 基本反馈回路的DYNAMO仿真分析一、 基本DYNAMO方程。二、 几种典型反馈回路及其仿真计算。第四节 DYNAMO函数一、 表函数。二、 延迟函数。三、 其它函数。

7、第五节 Vensim_PLE 仿真软件使用简介一、 软件简介。二、 用户界面简介。三、 应用举例。思考题：1、统仿真在系统分析中起何作用？系统仿真方法的特点有哪些？2、SD的基本思想是什么？其反馈回路是怎样形成的？3、请分析说明SD与解释结构模型化技术、状态空间模型方法的关系及异同点。第五章 系统评价方法课时分配：9课时教学要求：通过本章的教学，使学生了解系统评价原理，掌握关联矩阵法，层次分析法，模糊综合评判法等评价方法。教学内容： 第一节 系统评价原理第二节 关联矩阵法一、 逐对比较法。二、 A.古林法。第三节 层次分析法一、 基本原理。二、 AHP一般方法。三、 AHP方法在系统评价中的应

8、用举例。第四节 模糊综合评判法一、 引例教师教学质量的系统评价。二、 主要步骤及有关概念。三、 理论与方法基础。思考题：1、请简要说明系统评价在系统分析或系统工程中的作用？2、说明关联矩阵法原理，并对逐对比较法和古林法加以比较。2、请列表分析比较各种系统评价方法的适用条件和功能。第六章 决策分析方法课时分配：9课时教学要求：通过本章的教学，使学生了解决策和决策分析的基本要素、决策过程，掌握单目标决策分析的基本方法，对多目标决策问题有所了解。教学内容： 第一节 管理决策概述一、 基本概念。二、 决策问题的基本模式和常见类型。三、 几类基本决策问题的分析。第二节 风险型决策分析一、 风险型决策分析

9、的基本方法。二、 信息的价值。三、 效用曲线的应用。第三节 冲突分析一、 对策论与冲突分析。二、 冲突分析的程序及要素。三、 冲突分析方法举例古巴导弹危机。四、 冲突分析一般方法。思考题：1、决策和决策分析的基本要素是什么？2、如何正确评价信息在决策分析中的作用？ 3、稳定性分析的基本思想是什么？ 第七章 战略研究与管理课时分配：3课时教学要求：通过本章的教学，使学生了解战略研究的概念，战略研究方法论，战略研究的发展趋势。教学内容： 第一节 战略研究与管理概述 第二节 战略研究方法论一、 战略研究的三部曲。二、 我国战略研究的模式。三、 战略研究的分析方法。 第三节 企业战略管理面临的挑战第四

10、节 战略管理的发展趋势思考题：1、你如何理解如下关系：战略研究、战略管理与系统工程。2、如何理解柔性战略的内涵及其系统性特点？ 第八章 系统工程应用实例课时分配：6课时教学要求：通过本章应用实例的教学，使学生加深对前面章节所学的基础理论知识的理解和掌握，增强解决实际问题的能力。教学内容： 案例一 技术引进及其消化吸收的系统分析一、 概述。二、 初步系统分析。三、 引进技术消化吸收的组织战略分析。四、 组织行为特征及政府作用机理分析。五、 项目实施效果的系统评价方法。六、 小结。案例二 CH公司外购玻壳进厂入库搬运路线方案分析一、 背景资料。二、 改进方案的生成。三、 方案选择。四、 实例分析与启示。五、 系统思考。 案例三 某地区能源重化工科技发展规划研究一、 案例背景及其研究方法。二、 该地区能源产业系统开发战略。三、 配套技术与项目选择战略。四、 配套政策及措施。案例四 基于实物期权的ERP不确定性投资决策分析一、 问题提出的背景。二、 ERP项目投资中的实物期权分析。三、 模型的提出。四、 不确定性分析。五、 随机0-1整数规则模型。六、 案例分析。七、 小结。案例五 某台资电子加工企业生产能力扩充决策分析一、 问题的背景。二、 应用决策分析法解决生产能力扩充问题的步骤。三、 决策影响因素