对系统工程基础的认识
系统工程的一般原理
X={xi∈X|i=1，2，……，n，n≥2} 其中： X——集合；
xi——集合的组成要素或组合单元。
2. 相关性
系统的各组成元素之间相互联系，相互制约，存在着信息和物质的交换关 系。如钢筋车间与搅拌车间及预制车间存在着供求关系，钢筋车间与生产调度科 存在着信息交换关系等等。若以记号R来表示这种联系，则有
战后，跨学科研究小组的工作方式及运筹学被转而运用于经济建 设和国防建设之中。伴随着电子计算机技术的发展，系统工程的研究逐 步变得成熟起来。1957年，美国学者歌德（H.Good）和麦克霍尔 （R.Z.Machol）合著的系统工程学公开出版，这是关于系统工程的第一 本正式著作。历时11年的Apollo登月计划的实现，使系统工程的名声陡 然大增。从此，系统工程进入了广泛应用和深入发展的阶段。
xi =R(xj)， xi ∈X ， xj∈X ， xi ≠ xj 而以S来表示系统，则有
S ={X|R}
3. 目的性
人造系统均有其目的性。系统的目的往往不止一个，它们一起构成了系统 的整体目的。例如对于预制构件厂来说，其运行的目的不但要实现产品的规格、 质量、数量指标以满足社会的需要，而且也有利润、成本等考核指标。这些指标 从各个不同的侧面描述了企业的社会经济效益。如果以记号G表示系统的总目标， g(xi)表示分系统或元素xi的子目标，则
此外，一般的工程技术学多以技术上的合理性作为考核效益的指标， 例如结构、性能、效率等。而系统工程则从整体的角度出发，综合考虑 系统的功能、规划、组织、协调、效果等经济技术和社会效益问题，追 求系统整体的最优化。
另一方面，从应用科学的观点来看，系统工程仍 然属于工程技术学的范畴。如果把系统工程应用于 某一具体的物质对象，则可称为某一专业系统工程， 例如工程系统工程、农业系统工程、环境系统工程、 社会系统工程、能源系统工程等。因此，系统工程 又是在工程体系中占有极其重要地位的一个学科， 它是开发、设计、制造、应用各种系统时必不可少 的基本的工程技术。
对大系统和系统工程的认识
对大系统和系统工程的认识
大系统和系统工程是现代科学技术领域中的重要概念和方法。
大系统指的是由多个相互关联的子系统组成的复杂系统，这些子系统之间相互作用并共同实现系统的功能。
而系统工程则是一种跨学科的方法论，旨在研究和设计复杂系统的方法和策略，以保证其高效运行并满足特定需求。
大系统的特点是具有复杂性、动态性和非线性。
由于大系统通常由众多子系统组成，这些子系统之间的相互作用会导致整个系统的行为出现复杂而难以预测的情况。
此外，大系统的状态往往会随时间发生变化，而且系统中的各个组成部分之间的关系也可能是非线性的，这进一步增加了系统的复杂性。
为了有效管理和优化大系统，系统工程应用了一系列的原则和方法。
首先，系统工程通过分析系统的需求和目标，确定系统的功能和性能指标。
其次，系统工程通过建立数学模型和仿真，对系统进行设计和优化。
同时，系统工程还关注系统的安全性、可靠性和可维护性等方面的问题。
在大系统和系统工程的应用中，我们能够发现许多具体的例子。
例如，交通运输系统是一个复杂的大系统，它包括道路、铁路、航空和水运等多个子系统，而系统工程可以用来优化交通流量、提高运输效率和确保安全性。
此外，电力系统、通信系统和金融系统等也是大系统的典型例子，系统工程的方法可以被应用于这些领域，以提高系统的可靠性和性能。
总之，大系统和系统工程是现代科学技术领域中重要的概念和方法。
它们帮助我们理解和应对复杂系统的挑战，并提供了一种有效的方式来优化系统的设计和运行。
通过深入研究和应用大系统和系统工程的原理，我们能够更好地满足社会的需求，推动科技的发展。
专业人士及机构对系统工程的主要观点
专业人士及机构对系统工程的主要观点以下是几位专业人事对系统工程的认识：1.Chestnut：虽然每个系统都由许多不同的特殊功能部分所组成，而这些功能部分之间又存在着相互关系，但是每一个系统都是完整的整体，每一个系统都要求有一个或若干个目标。
系统工程则是按照各个目标进行权衡，全面求的最优解（或满意解）的方法，并使各组成部分能够最大限度地互相适应。
主要观点：每个系统都由不同的完整的系统组成，且都有目标，按这个目标进行权衡，寻求最优解，最终达到最大限度的互相适应。
2.三浦武雄系统工程与其他工程学不同之处在于它是跨越许多学科的学科，而且是填补学科边界空白的边缘学科。
因为系统工程的目的是研究系统，而系统不仅涉及到工程学领域，还涉及到社会、经济和政治等领域，为圆满解决这些交叉领域的问题，除了需要某些纵向技术外，还要有一种技术从横向把它们组织起来，这种横向技术就是系统工程。
也就是研究系统所需的思想、技术和理论等体系化的总称。
主要观点：他认为系统包括许多交叉的领域，划分为横向和纵向，系统工程就是横向技术，把不同的学科关联起来。
3.美国DOD:通过运用定义、综合、分析、设计、试验和评价的反复迭代过程，将作战需求转变为一组系统性能参数和系统技术状态的描述。
综合有关的技术参数，确保所有物理、功能和程序接口的兼容性，以便优化整个系统的定义和设计。
将可靠性、维修性、安全性、生存性、人因工程和其它有关因素综合到整个工程工作之中，以满足费用、进度、保障性和技术性能指标。
主要观点：（1）定义需求；（2）优化设计达到兼容；（3）综合各个要素，满足费用、进度、保证性能、指标等要求。
4.钱学森：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。
简言之“系统工程是一门组织管理的技术”。
主要观点：系统工程既是技术过程，又是管理过程，是一种方法，一种技术。
系统工程的理论基础
系统工程理论基础1一般系统论1.1一般系统论的历史背景系统的存在是客观事实，但人类对系统的认识却经历了漫长的岁月,对简单系统研究得较多,而对复杂系统则研究得较少。
直到20世纪30年代前后才逐渐形成一般系统论。
一般系统论来源于生物学中的机体论，是在研究复杂的生命系统中诞生的。
1924～1928年奥地利理论生物学家L.von贝塔朗菲多次发表文章表达一般系统论的思想,提出生物学中有机体的概念，强调必须把有机体当作一个整体或系统来研究，才能发现不同层次上的组织原理。
他在1932年发表的《理论生物学》和1934年发表的《现代发展理论》中提出用数学模型来研究生物学的方法和机体系统论的概念，把协调、有序、目的性等概念用于研究有机体，形成研究生命体的三个基本观点，即系统观点、动态观点和层次观点。
1945年他发表《关于一般系统论》的文章,但不久毁于战火,没有引起人们的注意。
1947～1948年贝塔朗菲在美国讲学和参加专题讨论会时进一步阐明了一般系统论的思想，指出不论系统的具体种类、组成部分的性质和它们之间的关系如何，存在着适用于综合系统或子系统的一般模式、原则和规律，并于1954年发起成立一般系统论学会(后改名为一般系统论研究会),促进一般系统论的发展,出版《行为科学》杂志和《一般系统年鉴》。
虽然一般系统论几乎是与控制论、信息论同时出现的，但直到60～70年代才受到人们的重视。
1968年贝塔朗菲的专著《一般系统论──基础、发展和应用》，总结了一般系统论的概念、方法和应用。
1972年他发表《一般系统论的历史和现状》，试图重新定义一般系统论。
贝塔朗菲认为，把一般系统论局限于技术方面当作一种数学理论来看是不适宜的，因为有许多系统问题不能用现代数学概念表达。
1.2一般系统论的基本观点(1)系统的整体性(2) 系统是若干事物的集合，系统反映了客观事物的整体性，但又不简单地等同于整体。
因为系统除了反映客观事物的整体之外，它还反映整体与部分、整体与层次、整体与结构、整体与环境的关系。
1谈谈你现在对系统工程的认识
第一章绪论1.谈谈你现在对系统工程的认识。
2.通过系统工程的发展历史，认识科学技术发展产生的一般规律。
3.讨论系统工程学的研究对象。
4.系统工程与系统科学的联系和区别是什么？第二章系统工程学的基本原理1.理解掌握系统工程学的各个基本范畴。
2.系统都有哪些基本特性，予以举例解释说明。
3.根据系统的特性原理，讨论社会主义社会的发展进程。
4.试对一所大学进行结构划分。
5.简述耗散结构理论和协同学的基本理论观点。
第三章系统工程学的基础理论1.写出一个一般运筹学模型。
说明运筹学与事理学和系统工程学的关系。
2.根据自己的理解，对信息的定义进行讨论。
3.简述通信理论的基本概念。
4.信息学和通信理论是什么关系？第四章系统分析1．什么是硬系统方法论，什么是软系统方法论，它们之间的区别是什么？2．什么是系统分析？3．系统分析有那些准则？4．系统分析的基本要素是什么？它们之间的关系如何？5．简述系统分析的主要作业。
6．举例说明系统分析的方法。
7．谈谈你对综合集成研讨厅体系的看法。
第五章系统设计1.讨论系统工程活动的一般过程和阶段划分。
2.简述任务分析和功能分析的基本内容，分析两个阶段间的相互关系。
3.权衡研究的要点有哪些？谈谈你对权衡研究在系统工程活动中的作用的认识。
4.系统设计评审的目标是什么？包括哪些主要内容？如何做好设计评审？5.系统设计过程的主要输出成果有哪些？第六章系统工程管理⒈系统工程计划应该在系统生命周期的什么阶段提出来？它为什么重要？⒉SEMP的目的是什么？它应当在生命周期的什么时候开发？它和下面几项活动之间是什么关系：⑴项目管理计划（PMP）；⑵可靠性项目计划；⑶检验与评价总计划（TEMP）；⑷全面质量管理计划（TQM）；⑸资源配置管理计划。
⒊ SEMP与系统说明书（A）之间是什么关系？⒋自己选择一个系统并且为你的系统开发一个详细的SEMP提纲。
⒌哪些任务应当包含在系统工程计划中。
⒍ WBS的目的是什么？SWBS与CWBS之间有什么区别？7. 用系统工程观点分析纯功能型组织结构、纯项目型组织结构和矩阵组织结构的优缺点。
对系统工程课程的认识和理解
对系统工程课程的认识和理解以前对系统工程的理解很肤浅,认为系统工程是把某个工程当做一个系统,用工程的方法处理。
上过系统工程概论课之后，我意识到这样的认识远远不能理解系统工程的真正含义。
我想在以后的学习中我会对研究国防总体战略、作战模拟、情报通讯指挥系统、参谋指挥系统和后勤保障系统等内容感兴趣，因为这不仅关系到国家的安全，而且我本人也有这方面的兴趣。
希望老师在以后的课上多多为我们讲讲系统工程研究所关于考研方面的信息，我想这样会对同学们在考研时选择东北大学信息学院各个研究所时产生一个积极的影响系统工程是从整体出发合理开发、设计、实施和运用系统的工程技术。
它根据总体协调的需要，综合应用自然科学和社会科学中有关的思想、理论和方法，利用电子计算机作为工具，对系统的结构、要素、信息和反馈等进行分析，以达到最优规划、最优设计、最优管理和最优控制的目的。
系统工程是系统科学中直接改造世界的工程技术。
运筹学、控制论、大系统理论和系统学的创立和广泛应用，对系统工程的发展起了直接的促进作用。
系统工程的研究对象是复杂的大系统。
系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分或要素结合成的、具有特定功能的有机整体。
系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。
系统的组成部分称为该系统的子系统。
系统的复杂性主要体现在：①构成系统的要素本身就是一个系统，从而体现了系统的多层次；②系统涉及的因素是多维的；③系统是由不同质的要素集合而成的；④系统可以是包含人在内的人机系统。
系统工程的应用领域十分广阔。
主要有：①工程系统：研究大型工程项目的规划、设计、制造和运行。
②社会系统：研究整个国家和社会系统的有关问题，如人口系统等。
③经济系统：研究宏观经济发展战略、经济目标体系、宏观经济政策、投入产出分析等。
④农业系统：研究农业发展战略、农业结构、农业综合规划等。
⑤企业系统：研究工业结构、市场预测、新产品开发、生产管理系统、全面质量管理等。
⑥科学技术管理系统：研究科学技术发展战略、预测、规划和评价等。
系统工程
系统工程复习第一章1、系统的定义：系统是由相互联系、相互作用的要素（部分）组成的具有一定结构和功能的有机整体。
·系统的概念是相对的而不是绝对的，它没有绝对规模的界限2、系统工程的定义：系统工程是以系统为研究对象的工程技术，它涉及到“系统”与“工程”两个侧面。
（系统工程是多学科的高度综合，它的思想和方法来自各个行业与领域，又综合吸收了邻近学科的理论与工具，故国内外对系统工程的理解就不尽相同。
）3、系统的特性（1）系统的整体性：确定系统的组成要素（2）相关性：反映要素间的关系（3）系统的目的性：反映系统的功能，确定系统和环境的边界（4）有序性：反映了系统的结构形态（5）环境适应性：明确了系统与环境之间的关系（6）动态性：反映了系统的变化趋势4、系统的结构：因果结构反馈结构 S型结构多重结构(1)因果关系：通常因果关系用一个箭头线表示，即A→B，变量A表示原因，变量B表示结果。
箭头线标为因果链，表示A到B的作用。
一般地，当A变化时将引起B变化，假定ΔA>0，ΔB>0，分别表示变量A、B的改变量。
A到B具有正因果关系满足下列条件之一：（1）A加到B中；（2）A是B的乘积因子；（3）A变到A±ΔA，有B变到B±ΔB，即A、B的变化方向相同。
A到B具有负因果关系满足下列条件之一：（1）A从B中减去；（2）1/A是B的乘积因子；（3）A变到A±ΔA，有B变到B﹣（+）ΔB，即A、B的变化方向相反。
(2)反馈结构：若反馈回路包含偶数个负的因果链，则其极性为正，叫正反馈回路；若反馈回路包含奇数个负的因果链，则其极性为负，叫负反馈回路。
(3)S型结构：由正反馈和负反馈构成的系统，用途很多(4)多重结构：非常复杂的反馈耦合结构5、系统的边界（判断）系统边界就是属于系统的要素和不属于系统的要素之间的分界线，即确定系统边界就是确定什么因素属于系统要素的范围。
例：某企业经济活动作为一个系统，相关的因素有：劳动力、资金、厂房、设备、原材料、用户、合作者、竞争对手……·系统具有有限的边界·系统边界划分注意的几个问题系统的目的性；现有的技术、理论水平；问题解决的时效性；系统的表现程度6、系统形态的分类（1）面向对象区分的各种系统形态物质系统、人类系统及方法步骤系统；作业系统和管理系统；社会经济系统；经营系统（2）根据具体对象划分的各种系统工业系统、运输系统、交通系统、通信系统、物资流通系统、金融系统、能源系统等以产业区分系统的形态，或按消费生活系统、医疗系统、军事系统和教育系统等（3）自然系统与人造系统·海洋系统、矿藏系统、生态系统、太阳系、宇宙系等，都属于自然系统。
对系统和系统工程的认识
对系统和系统工程的认识
系统和系统工程是两个相互关联的概念。
系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分（元素）结合成的具有特定功能的有机整体。
而系统工程则是系统科学在工程技术中的应用，其核心是组织管理与决策。
在理解系统和系统工程时，需要注意以下几点。
系统中的元素之间是相互作用和相互依赖的，这意味着系统中任何一个元素的变化都可能对其他元素产生影响，因此需要对系统进行整体性的理解和考虑。
系统具有目的性，即系统都具有某种目的，为达到既定目的，系统都具有一定的功能。
这意味着在设计和应用系统时，需要明确系统的目标，并且围绕这个目标来进行系统的设计和优化。
系统工程的核心是组织管理与决策，这意味着系统工程不仅涉及到系统的设计和应用，还涉及到如何有效地管理和决策，以确保系统的运行能够达到预期的效果。
在实际应用中，系统和系统工程都涉及到广泛的应用领域，如工程设计、企业管理、社会系统等。
通过运用系统和系统工程的理论和方法，可以帮助人们更好地理解和解决复杂的问题，提高系统的效率和性能。
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系统工程基础
系统工程是以研究大规模复杂系统为对象的新兴边缘科学，是处理系统的一门工程技术。
对新系统的建立或对已建立系统的经营管理，采用定量分析法或定量分析和定性分析相结合的方法，进行系统分析和系统设计，使系统整个系统预定的目标。
1975年美国科学技术辞典的论述为:"系统工程是研究复杂系统设计的科学，该系统由许多密切联系的元素所组成。
设计该复杂系统时，应有明确的预定功能及目标，并协调各个元素之间及元素和整体之间的有机联系，以使系统能从总体上达到最优目标。
在设计系统时，要同时考虑到参与系统活动的人的因素及其作用。
" 从该论点可以看出，系统工程是以大型复杂系统为研究对象，按一定目的进行设计、开发、管理与控制，以期达到总体效果最优的理论与方法。
在社会、经济、管理等有人参与的复杂系统中，人的行为受心理、经验等因素偶然变化的影响，使系统有很大的不确定性。
人的思维本身也具有模糊性，需要用模糊子集合描述。
在现代社会中，人类活动范围日益广阔，制定完善策略所需知识和信息迅速增加，已经达到任何一个决策人或机构无法完全收集和处理的程度。
信息和决策功能的分散化势在必行。
社会系统是迄今为止最复杂的系统。
1972年，何毓琦和祝开景把队决策理论的研究范围从静态推广到动态情况。
队决策理论可为大型分散控制（管理）系统的信息结构（即信息在处于不同层次和空间位置上的决策人之间的分配）和相应的控制（管理）策略提供设计的参考。
对策论与决策论和行为科学等结合起来在主从对策(又称斯塔克尔贝格对策) 和激励对策方面的研究，提供了一种适用于社会、经济和管理系统的建模方法。
这种建模方法反映了系统中的层次结构，可用于宏观控制政策的制定。
对策论就理论框架而言，是研究社会系统的理想工具。
但是，对策论把人的社会性、复杂性、心理和行为的不确定性大大简化了。
对策论目前的成就还不能处理社会系统的复杂性问题。
对于社会系统，需要采用定性和定量相结合的系统研究方法。
70年代以来，人们开始重视对软系统的系统工程方法论的研究。
霍尔的系统工程方法论来源于硬系统。
硬系统或称良结构系统是指机理清楚，能用明确的数学模型描述的系统，如物理系统和工程系统。
对于硬系统已有较好的定量研究方法，可以计算出系统行为和最优的结果。
软系统或称不良结构系统是指机理不清，很难用明确的数学模型描述的系统，如社会系统和生物系统。
软系统的系统工程方法论一般处理较粗的信息，而且以定性为主。
80年代，英国系统科学家P.B.切克兰德提出了一套以学习、调查过程为主的软系统工程方法论。
常用软系统工程方法有特尔斐法、智暴、想定情景法、生活质量法、层次分析法等。
此外，模糊子集合理论、对策论、系统动力学和[[聚类分析]、相关分析等数理统计方法以及心理学和社会学中的不少方法都可借鉴使用。
系统工程过程是一个自顶层开始，依次反复应用于开发全过程的、规范化的问题解决过程，它把要求逐步转化为系统规范和一个相应的体系结构。
1.在系统研制过程中始终要保持对要求的跟踪。
系统工程过程的第一步是任务分析。
任务分析活动是要澄清和确认用户的需求和工作的目标，明确限制条件，然后依此提出对系统的功能和性能要求。
通过任务分析得到的共识是后续成功的功能和物理设计的基础。
2.经过任务分析得到的系统级功能和性能，通过功能分析和分配活动进一步分解成为低层次功能。
结果得到的是对一个系统功能的全面描述，即系统的功能结构。
这个功能结构不仅描述了必须具有的全部功能，还反映了各种功能和性能要求之间的逻辑关系。
3.设计综合或称系统设计，是按照从功能分析与分配过程中得到的系统功能和性能
描述，在综合考虑各种相关工程技术的基础上发挥工程创造力，研制出一个能够满足要求的、优化的系统物理结构。
4.验证活动的目的是确认所设计的各个层次的系统物理结构满足系统要求，保证能够在预定的性能指标下实现所要求的功能。