系统工程

学院：经济与管理学院班级：工业工程091601 姓名：****** 学号：2009160201**System Engineering系统工程太原科技大学经济与管理学院工业工程系统工程期中“第一次”作业第一章系统与系统工程第7题：阐明系统工程与传统工程技术的主要区别。

答：系统工程与传统工程技术主要区别如下：（1）概念不同。

传统工程技术的“工程”概念是指把自然科学的原理和方法应用于实践，设计和产出诸如机床、电机、仪表、建筑物等有形产品的技术过程，可将它看成是制造“硬件”的工程；系统工程的“工程”概念，是指不仅包含“硬件”的设计与制造，而且还包含与设计和制造“硬件”紧密相关的“软件”，诸如规划、计划、方案、程序等过程，所以这样就扩展了传统“工程”的含义，给系统工程的“工程”富裕了新的研究内容。

（2）对象不同。

传统工程技术都是把各自特定领域内的工程物质对象作为研究对象，是具体的、确定的对象；而系统工程则是以“系统”为研究对象，不仅把各种工程技术的物质对象包括在内，而且把社会系统、经济系统、管理系统等非物质对象也包括在内。

这样，系统工程的研究对象是一个表现为普遍联系、相互影响、规模和层次都极其复杂的综合系统。

（3）任务不同。

传统工程技术是用来解决某个特定专业领域中的具体技术问题，而系统工程的任务是解决系统的全盘统筹问题，这就是通过系统工程的活动，妥善解决系统内部各分系统、各元素之间的总体协调问题，同时涉及到系统的自然环境、社会环境、经济环境等相互联系的问题。

（4）方法不同。

传统工程技术所用的方法是在明确目标后，根据条件采用可能实现目标的方法，提出不同方案进行设计，试制出原型，经试验后最终达到生产和建设的目的。

而系统工程在解决各种问题的过程中，采用一整套系统方法：以系统工程观念（如整体观念、价值观念、综合观念、优化观念和评价观念等）按照完整的解决问题的程序（即明确问题、设置系统目标、系统方案综合、模型化、决策和实施）运用电子计算机（增强了逻辑判断能力和人工模拟能力）对系统进行定量分析和计算，从而为解决复杂系统问题提供有效手段和工具。

所以，系统工程的目标是实现系统的整体优化。

（5）需要各类人员参与。

从事系统工程应用的人员组成，不仅要有专业技术人员，而且还应吸收社会科学工作者和其他行业的人员参加。

系统工程人员应具有强烈的系统观点，在任何时候、任何环境下，都能坚持用系统观点和方法研究和处理问题。

他们一方面知识面宽广，另一方面要有较深的专业知识，更应具有丰富的想象力和创造力，善于发现问题，并能及时提出较多的可行方案，最好让主管人员亲自参与进来。

善于沟通也非常重要，要让各方面的有关人员清楚地了解你的工作，让他们能够相互配合与协作，另外要掌握环境动向，了解部门之间的信息。

第9题：简述系统工程的构思原则。

答：系统工程构思时一般遵循以下原则和方法：1.由粗到细的原则；由粗到细地思考问题，即在大原则解决的前提下，逐步细化解决问题的步骤和方法，直到每一步都可操作为止。

其构思原则大致按下列方式进行：高清有关议题产生的背景和不同的观点→通过调查、争论、相互学习，在价值观和是非标准上达成共识→定义问题、定界问题和设定目标→明确解决问题的原则→总体构思→形成概念模型→设想具体方案→设计具体方案等。

2.相互结合的原则处理系统工程问题时，要善于联想，将看似无关的事件联系起来考虑，找出他们之间的内在规律，从原则上来讲主要有：以问题导向为主，问题导向与方法导向相结合；先定性分析，定性分析与定量分析相结合；科学方法与专家经验相结合；决策者（领导者）、使用者与分析者相结合。

（1）以问题导向为主问题导向与方法导向相结合；○1问题（对象）导向法。

遇到问题时，首先不要设定固定的处理问题的框框，而是用系统的观点去考察和定性地分析问题，弄清楚问题的来龙去脉，找出问题的关键点，然后研究和确定解决问题的思路、途径和方法。

一般程序是：现象或症状→认识问题→方法研究和选用解决问题的方法→修改选用解决问题的方法以适应问题。

○2方法导向法。

遇到问题时，分析者用所熟悉的、惯用的方法对问题进行分析和处理，有熟能生巧的功效。

一般的程序为：问题→某种方法→简化问题以适应这种方法→解决问题方案。

这种系统工程的技术方法都是以某种典型的系统结构为基础提出来的，实际问题往往有些是非典型结构、不良结构和病态结构的问题，所以须将方法加以改进，以适应解决具体问题的需要，切勿用方法去硬套具体问题，每一种方法多少有它的局限性，不可能存在万能的方法。

以问题导向为主，问题导向与方法导向相结合，是指在掌握了系统分析和综合技术方法的基础上的问题导向法，因为每种系统工程的技术方法都在一定程度上体现了系统的基本观点和思想。

了解和掌握系统工程的主要技术方法，将有利于对问题的深入认识和提高解决问题的能力，两者的有机结合可以发挥出各自的优点。

（2）科学方法与专家经验相结合；系统工程有一套科学的方法，但它强调要与实际经验相结合。

一个领导者所处的地位会促使他自觉或不自觉地应用系统工程的观点和思考方法去处理问题。

有经验的实际工作者对所管理范围内的事物有较全面、深入的了解，即很熟悉情况，这是系统分析工作者无法做到的，但系统工程分析者有很好的专长，两者相结合，就能形成优势互补。

凡是成功的系统工程项目都采用科学方法与专家经验相结合，决策者（领导者）、使用者与分析者相结合的原则来知道项目的进程。

3.定性分析与定量分析相结合的原则定性地对象或概念要给与定量的表示，用数量表示的结果要给出它的经济意义或物理意义，这样才能提高分析系统的水平和对系统的深入认识。

定性分析是对研究对象本质和内在机制的认识。

如何把研究对象的本质描述的更确切，并从量变到质变的规律上去把握研究对象，就需要定量分析，因此要按定性-定量-定性地思路去分析。

4.分解、协调和综合的原则系统分解、协调的目的是为了创造（综合）更好的系统。

系统分解是指讲一个复杂的系统分解为若干个子系统。

分解的目的是便于研究者掌握。

系统分解不等于分割，因为整体要求各子系统之间要有一定互相配合的关系。

系统协调有两种意义：一种是系统内协调，即根据系统的总结构、总功能、总任务、总目标的要求，使各个子系统之间互相协调配合，在各个子系统局部优化的基础上，通过内部平衡的协调控制，实现系统的整体优化。

系统内协调有结构协调、规模协调、功能协调、行为协调、管理协调以及发展与演化协调。

另一种是系统与系统之间的协调，系统与环境之间的协调。

任何一个系统只有和环境保持协调关系才能互相促进。

第10题：试述霍尔系统工程方法论的主要内容。

答：霍尔系统工程方法论又称为硬系统工程方法论。

1969年美国工程师霍尔提出“三维结构”，对系统工程的一般过程作了比较清楚的说明，它将系统的整个过程分为前后紧密相连的六个阶段和七个步骤，并同时考虑到为完成这些阶段和步骤的工作所需的各种专业管理技术知识。

三维结构由时间维、逻辑维和知识维组成，如图所示。

1.时间维。

在三维结构中，时间维表示从规划到更新，按时间顺序排列的系统工程全过程，分为六个阶段。

（1）规划阶段；（2）方案阶段；（3）研制阶段；（4）生产阶段；（5）运行阶段；（6）更新阶段。

2.逻辑维。

三维结构中，逻辑维是指每个阶段所要进行的工作步骤，这是运用系统工程方法进行思考、分析和解决问题时应遵循的一般程序。

（1）明确问题；（2）选择目标；（3）系统综合；（4）系统分析；（5）方案优化；（6）作出决策；（7）付诸实施。

3.知识维。

三维结构中的知识维是指完成上述各步骤所需的各种专业知识和管理知识，包括科学学、环境科学、社会科学、工程技术、计算机科学、经济、法律、数学等方面 的知识。

不同的领域问题、不同的管理活动对知识的需求和侧重也不同。

逻辑维体现了系统工程解决问题的研究方法，定性与定量相结合，理论与实践相结合，具体问题具体分析。

在时间维中，规划和设计阶段一般以技术管理为主，辅之行政、经济管理方法。

所谓技术管理就是侧重于科学技术知识，依据科学和技术自身规律进行管理，在管理上充分发扬学术民主，组织具有不同学术思想的专家进行讨论，为计划和实施提供科学依据。

研制、生产阶段一般采用以行政管理为主，侧重于现代化管理技术的应用，辅之以技术、经济管理方法。

行政管理就是依靠组织领导的权威和合同制等经济、法律手段，保证系统活动的顺利进行。

安装、运行和更新阶段则应主要采用经济管理方式，按照经济规律，运用经济杠杆来进行管理。

第11题：试述切克兰德系统工程方法论的主要内容。

问题目标综合分析优化实施决策答：切克兰德系统工程方法论的出发点是，社会经济领域中的问题往往很难像工程技术问题那样事先将“需求”给定清楚，因而也难以按若干个衡量指标设计出符合此“需求”的最优系统。

切克兰德软系统工程方法论的核心不是“最优化”，而是“比较”或“学习”。

从模型和现状的比较中，学习改善现状的途径。

切克兰德软系统工程方法论的步骤如图所示。

“比较”这个环节含有组织讨论、听取各种意见的观念，从而不拘泥于描述定量求解的过程，反应了人的因素和社会经济系统的特点。

切克兰德方法论是霍尔方法论的扩展。

当现实问题确实能够工程化，在弄清其需求时，概念模型阶段就相当于霍尔方法论中的建立数学模型阶段，而改善概念模型阶段就相当于最优化阶段，实施的不是变革而是设计好的最优系统。

第二章 系统分析第2题：何谓系统分析？系统分析包括哪些工作环节？请画出系统分析的步骤流程图。

答：○1了解系统分析的概念和内容，可以从描述系统分析的目的和任务、解决问题的过程和方法及研究的对象等方面出发。

系统分析的目的是帮助决策者对所要决策的问题逐步清晰，透彻分析，提供可能得到的说明解决问题的依据，起到辅助决策的作用。

系统分析的方法是采用系统的观点和方法，对所研究的问题的系统结构和系统状态进行定性和定量的分析，提出各种可行的备选方案，并进行比较、评价和协调。

系统分析的任务是向决策者提供系统方案和评价意见，以及建立新系统的建议，以便决策者选择行动方案。

系统分析过程是对客观世界进行认识、描述、模拟和评价、协调的过程。

因此，凡是需要确定目标和设计行动方案的活动，都可以使用系统分析的方法。

从大的方面说，有世界各国所共同面临的问题，如未解决现代人及子孙后代与不可说明现状，目的是改善现状初步弄清与改善现状有关的各种因素及其相互关系用结构模型或语言模型来描述系统的现状随调查学习不断深入，进一步改善概念模型将模型与现状比较，找出符合决策者意图的可行改革或方案实施提出的改革方案再生资源使用的矛盾就需要研究制定有效的可持续发展战略，这里必须要用到系统分析的方法。

从小的方面说，一个企业乃至家庭要稳定、健康发展，人们也都会自觉或不自觉地在使用着系统分析方法，提出规划或建议。