2章 系统工程学概论
系统工程概论
系统工程概论1.什么是系统工程系统工程的主要任务是根据总体协调的需要，把自然科学和社会科学中的基础思想，理论，策略和方法等从横的方面联系起来，应用现代数学和电子计算机等工具，对系统的构成要素，组织结构，信息交换和自动控制等功能进行分析研究，借以达到最优化设计，最优控制和最优管理的目标。
2．系统工程的基础方法系统分析，系统设计与系统的综合评价。
用定量和定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题，无论是系统的设计或组织的建立，还是系统的经营管理，都可以统一的看成是一类工程实践，统称为系统工程。
3. 系统工程的定义切斯纳（美）虽然每个系统都是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，但是每个系统都是完整的整体，每个系统都有一定数量的目标。
系统工程则是按照各个目标进行权衡，全面求得最优解的方法，并使各组成部分能个最大限度地相互协调。
钱学森系统工程是组织管理的技术。
把极其复杂的研制对象称为系统，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成具有特定功能的有机整体，而且这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。
系统工程则是组织管理这种系统的规划，研究，设计，制造，试验，和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。
4.系统工程的特点1.系统工程研究问题一般采用先决定整体框架，后进入详细设计程序，一般是先进行系统的逻辑思维过程总体设计，然后进行各子系统或具体问题的研究。
2.系统工程方法是以系统整体功能最佳为目标，通过对系统的综合，系统分析构造系统模型来调整改善系统的结构，使之达到整体最优化。
3.系统工程研究是以系统思想为指导，采取的理论和方法是综合集成各学科，各领域的理论和方法。
4.系统工程的研究强调系统与环境相结合，近期利益与长远利益相结合，社会效益，生态效益与经济效益相结合。
5.系统工程研究强调多学科协作，根据研究问题涉及到的学科和专业范围，组成一个知识结构合理的专家体系。
信息系统工程概论课件2
存储器
•
存储器是计算机系统内最主要的记忆装置，能够把大量 计算机程序和数据存储起来，称为可写，此外也能从其中取 出数据或程序，称为可读。存储器按功能可分为主存储器和 辅助存储器。主存储器，也称为内存储器（内存），有随机 存取存储器（简称RAM）和只读存储器（简称ROM）两种， 它读写速度快，直接与CPU交换数据，一般当前运行的程序 与使用的数据存放在内存中。RAM能够随时由CPU进行读写， 但断电后其中的信息会消失。ROM是只能读出而不能随意写 入信息的存储器，断电后其中的信息不会丢失。 辅助存储器也称为外存储器（外存），计算机执行程序 和加工处理数据时，外存信息送入内存后才能使用，它读写 速度相对较慢，但容量可以很大。常用的外存是软磁盘（简 称软盘）、硬磁盘（简称硬盘）和光盘等。
（1）ST506 （2）ESDI （3）IDE （4）SCSI （5）PCMCIA （6）P1394 （7）USB
计算机存储体系
•
1．内存编址 2．高速缓冲存储器（Cache） 3．廉价磁盘冗余阵列RAID （1）RAID0级（无冗余和无校验的数据分块） （2）RAID1级（磁盘镜像阵列） （3）RAID2级（采用纠错海明码的磁盘阵列） （4）RAID3级和RAID4级（采用奇偶校验码的磁盘阵列） （5）RAID5级（无独立校验盘的奇偶校验码磁盘阵列） （6）RAID6级（具有独立的数据硬盘与两个独立的分布式校验 方案） （7）RAID7级（具有最优化的异步高I/O速率和高数据传输率 的磁盘阵列）
信息系统工程概论(2)符长青博士第2 章 Nhomakorabea•
计算机系统的基本结构
计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分，硬 件部分是指计算机系统的物理设备。只有硬件系统的 计算机叫裸机，裸机是无法运行的，需要软件的支持。 硬件是基础，而软件则是指挥中枢，硬件和软件两者 的功能与质量决定了计算机系统的功能和性能。 计算机的硬件系统是计算机系统中各种物理设备 的总称，主要由主机和外设构成。主机包括中央处理 机（CPU）、主板、存储器，外设有输入设备、输出 设备等组成
系统工程学
第四章 网络计划技术：网络计划技术是系
统管理的重要工具之一，是系统工程常 用的管理技术。它是利用网络图对计划 任务的进度、费用及其组成部分之间的 相互关系进行计划、检查和控制，以使 系统协调运转的科学方法。通过本章学 习，同学们能够了解了解网络计划技术知识
及其应用领域 ，掌握CPM，PERT，GERP的工 程实际应用。
资源能源问题、新农村建设、城镇化、社会保 障、应急管理等） 管理科学、经济科学、工程科学各种前沿问题 落实科学发展观 社会信息化变革 重大投资和大型项目管理 思维科学和生命科学
二、系统工程研究对象
（一）SE的研究对象是大规模复杂系统 该类系统的主要特点有：规模庞大、结构复杂、属性及目
标多样、一般为人机系统、经济性突出等。 （二）系统的概念
（三）系统的分类
自然系统与人造系统 实体系统与概念系统 动态系统与静态系统 封闭系统与开放系统
主要明确SE研究什么样的系统 问题？
三、SE的内容与特点 所谓SE，是用来开发、运行、革新一个大
规模复杂系统所需思想、程序、方法的综合 （或总称）。
SE强调以下基本观点： 1）整体性和系统化观点（前提） 2）总体最优或平衡协调观点（目的） 3）多种方法综合运用的观点（手段） 4）问题导向及反馈控制观点（保障）
《系统工程学》是工业工程专业以及管 理工程专业的基础课程之一。它的任务 是通过对本课程的学习，使学生熟悉系 统及系统工程的概念和内涵，了解国内 外系统工程的发展现状和趋势，掌握系 统工程的预测技术、分析方法、设计理 论、模型与仿真、决策分析，并引导学 生将系统工程的观点、思想、方法和原 理具体应用到工程机械的制造、规划和 管理以及路桥机械化施工等工程实践中。
逻辑 步骤 工作 活动 时间 项目
系统工程概述
系统工程概述摘要：系统工程的主要内容包括系统分析、系统设计、系统模型化、系统的最优化、系统的组织管理、系统评价、系统预测与决策等。
其基本任务是研究系统模型化、系统优化和系统评价。
为了实现和完成系统目标及任务，系统工程在其方法论的思想下要运用一定的具体方法与手段，及系统工程技术。
常用的系统工程技术有系统辨识技术、系统组织管理技术、系统模型化技术、系统优化技术、系统评价技术、系统预测技术、大系统的分解协调技术、系统决策技术，等等。
以下主要介绍系统工程的计划、管理及评估。
关键词：系统工程的开发、系统工程的管理及风险、系统工程的评估。
一、系统工程的开发过程一个典型重要系统的开发，展示出下列特性：1、是一项复杂工作2、它满足重要用户的需求3、它通常需要几年时间来完成4、它有许多的相关任务组成5、它包括几个不同学科6、它通常要有几个组织来实施7、它有特定的日程进度和预算（一）、系统的生命周期“系统的生命周期”这个名称，通常用来指一个新系统从概念起，经过开发，直至制造，运行和最终废弃的逐步演化。
随着工作形式从早期概念阶段的主要分析，到工程开发和测试，然后支持制造和生产及运行利用，系统工程师的作用也相应的变化。
（二）、系统工程生命周期的步骤系统工程的生命周期有三个步骤组成，头两个包括生命周期的开发部分，第三个是后开发步骤。
这三个步骤表明系统生命周期中最基本的转移，以及系统工程所包含工作形式和范围的变化。
1、概念开发步骤：其中系统功能的表达和定义的初始步骤，应理解为最好满足真实的需求。
2、工程开发步骤：它包括将系统概念转变成满足运行、成本和日程进度要求的实际的物理系统设计。
3、后开发步骤：它包括通过其有效生命周期的生产、配置、运行和支持。
当上述三个步骤组成系统生命周期的主要划分时，每个步骤包含具有特征上可辨认不同目的和活动的字、子划分。
在大项目的情况下，每个正式的决策点也表明这些子划分的大部分，类似于个、各步骤间那种转移的标示。
系统工程概论
系统工程概论1.什么是系统工程系统工程的主要任务是根据总体协调的需要，把自然科学和社会科学中的基础思想，理论，策略和方法等从横的方面联系起来，应用现代数学和电子计算机等工具，对系统的构成要素，组织结构，信息交换和自动控制等功能进行分析研究，借以达到最优化设计，最优控制和最优管理的目标。
2．系统工程的基础方法系统分析，系统设计与系统的综合评价。
用定量和定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题，无论是系统的设计或组织的建立，还是系统的经营管理，都可以统一的看成是一类工程实践，统称为系统工程。
3. 系统工程的定义切斯纳（美）虽然每个系统都是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，但是每个系统都是完整的整体，每个系统都有一定数量的目标。
系统工程则是按照各个目标进行权衡，全面求得最优解的方法，并使各组成部分能个最大限度地相互协调。
钱学森系统工程是组织管理的技术。
把极其复杂的研制对象称为系统，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成具有特定功能的有机整体，而且这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。
系统工程则是组织管理这种系统的规划，研究，设计，制造，试验，和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。
4.系统工程的特点1.系统工程研究问题一般采用先决定整体框架，后进入详细设计程序，一般是先进行系统的逻辑思维过程总体设计，然后进行各子系统或具体问题的研究。
2.系统工程方法是以系统整体功能最佳为目标，通过对系统的综合，系统分析构造系统模型来调整改善系统的结构，使之达到整体最优化。
3.系统工程研究是以系统思想为指导，采取的理论和方法是综合集成各学科，各领域的理论和方法。
4.系统工程的研究强调系统与环境相结合，近期利益与长远利益相结合，社会效益，生态效益与经济效益相结合。
5.系统工程研究强调多学科协作，根据研究问题涉及到的学科和专业范围，组成一个知识结构合理的专家体系。
系统概论
定义：为实现规定功能以达到某一目标而构成的相互关联的一个集合体或装置(部件)。
分类：以尺度规模和范围为标准分为：胀观系统、宇观系统、宏观系统、微观系统、渺观系统。
以要素间的相互关系为标准分为：线性系统、非线性系。
以与环境间交换的内容差异为标准分为：孤立系统、封闭系统、开放系统。
以是否具有静止质量为标准分为：实物系统和场态系统。
以相对静或动的关系为标准可分为：运动系统和静止系统。
以运动模式稳定性程度分为：平衡系统和非平衡系统。
以运动方式的复杂程度分为：机械系统、物理系统、化学系统、生物系统、社会系统。
以人的加工改造程度分为：自然系统、人工系统、自然与人工的复合系统以存在的大领域为标准：自然系统、社会系统、思维系统以认识程度为标准：白系统、黑系统、灰系统以主客观的关系为标准：客观系统、主观系统以系统熵指大小为标准：平衡态系统、近平衡态系统、远离平衡态系统。
特征:01、群体性特征：系统是由系统内的个体集合构成的。
02、个体性特征：系统内的个体是构成系统的元素，没有个体就没有系统。
03、关联性特征：系统内的个体是相互关联的。
04、结构性特征：系统内相互关联的个体是按一定的结构框架存在的。
05、层次性特征：系统与系统内的个体之关联信息的传递路径是分层次的。
06、模块性特征：系统母体内部是可以分成若干子块的。
07、独立性特征：系统作为一个整体是相对独立的。
08、开放性特征：系统作为一个整体又会与其它系统相互关联相互影响。
09、发展性特征：系统是随时演变的。
10、自然性特征：系统必遵循自然的、科学的规律存在。
11、实用性特征：系统是可以被研究、优化和利用的。
12、模糊性特征：系统与系统内的个体之关联信息及系统的自有特征通常是模糊的。
13、模型性特征：系统是可以通过建立模型进行研究的。
14、因果性特征：系统与系统内的个体是具有因果关系的。
15、整体性特征：系统作为一个整体具有超越于系统内个体之上的整体性特征。
关键词：系统安全工程 {工} system safety engineering;系统保证出力 assured system capacity;系统备用容量 system reserve capacity;系统闭环频率特性 closed-loop system frequency characteristic;系统辨识 system identification;系统辨识理论 system identification theory;系统标准 system standard;系统病 systemic disease;系统参数 system parameter;系统测量程序 system measurement routine;系统常数 system constants;系统超松弛 systematic overrelaxation;系统超调量 system overshoot;系统程序 system program;系统程序计划员 system programmer;系统程序库 system library; component library;系统程序设计 system programming;系统程序设计语言 system programming language;系统程序员 system programmer;系统抽样 systematic sampling;系统抽样方案 systematic sampling scheme;系统传递函数 system transfer function;系统错 system mistake;系统错后复原 system error recovery;系统带 system tape;系统地理学 systematic geography;系统颠簸 thrashing; churning;系统电压特性 system voltage characteristic;系统电压调整 system voltage regulation;系统调查 {系} system investigation;系统调度机构 power system dispatching organisation;系统定向 system oriented;系统定义 system definition;系统动态 system dynamics;系统动态稳定 power system dynamic stability;系统动态预示模型 {系} system dynamic predictive model;系统短路容量 system short circuit capacity;系统发生 {生} phylogeny;系统发生学 phylogenetics;系统发育 phylogeny; phylogenesis;系统发育青年期 phyloneanic;系统发育网 phylogenetic reticulum;系统发育系统 phylogenetic system;系统发展学习 phylogenetic learning;系统仿拟[真] system simulation;系统分辨能力 system resolution;系统分类 genealogical classification; phylogenetic systematics; {生} phyletic classification;系统分析（法） system analysis;系统分析员 system analyst;系统服务申请 system service request;系统复杂性 system complexity;系统复位 system reset;系统改进时间 system improvement time;系统更换 {计} system conversion;系统工程（学） systems [systematic] engineering;系统工程工具 systems engineering tools;系统工程师 system engineer;系统工作容量 system operating capacity;系统功能 systemic function;系统功效模型 system behavior model;系统观 systematic perspective;系统管理 system management;系统管理程序 {自} system supervisor;系统管理功能 system management function;系统过调量 system overshoot;系统函数 system function;系统行列式 system determinant;系统合成 system synthesis;系统宏指令 system macro instruction;系统化 systematization;系统环境 system environments;系统环境模拟 system environmental simulation;系统获得性抗性 systemic acquired resistance;系统集成技术 system integration technique;系统级模拟 {系} system level simulation;系统技术顾问 systems consultant;系统计时 system timing;系统记时器 [员] system timer;系统检验 system test;系统交叉跃进 intersystem crossing;系统校验 system check;系统降级损耗 system-degradation loss;系统校正 system compensation;系统接口设计 system interface design;系统结构 {自} structure of a system; system architecture;系统结构改变 system reconfiguration;系统结构格式 system architecture;系统解列 system sectionalizing;系统静态稳定 power system steady-state stability;系统矩阵 system matrix;系统开发 {系} system development;系统开发公司 system development corporation;系统开环频率特性 open-loop system frequency characteristic; 系统科学 systems science; systematic science;系统可靠性 system reliability;系统可用性 system availability; availability system;系统控制 system control;系统控制块 system control block;系统控制面板 system control panel;系统框图 system chart;系统矿物学 systematic mineralogy;系统昆虫学 systematic entomology;系统理论 system-theory;系统利用率 system availability;系统利用率记录器 system utilization logger;系统连接线 tie conductor;系统灵敏度 system sensitivity;系统流程图 system flowchart; system chart;系统论 systematology; system theory;系统逻辑 system logic;系统码 systematic code;系统命令解释 system commands interpretation;系统模拟 system simulation;系统模型 system model;系统能量 system capacity;系统盘 system disk;系统偏差 system deviation;系统漂移率 systematic drift rate;系统品质误差 error of system behaviour;系统评价 system evaluation;系统破损分析 system failure analysis;系统启动 system start-up;系统取样 systematic sampling;系统全景[宽银幕]电影 Cineorama;系统群{系} systematic group;系统任务 system task;系统容量 power system capacity;系统软件 system software;系统软件包 system software package;系统软设备 system software;系统设计 system design;系统设计的最佳化 optimization of system design; 系统设计员 system planner;系统神学 systematic theology;系统生成 {计} system generation;系统生态学 system ecology;系统生物学 systems biology;系统失灵 system down;系统失效 thrashing;系统时钟 system clock;系统实现 {计} system implementation;系统识别问题 system identification problem;系统试验 system test; system testing;系统试验器 system tester;系统输入设备 system input device;系统树 genealogical tree; trees of evolution; 系统树图 dendrogram;系统数值 system value;系统衰落损失 system degradation loss;系统思想 system thinking;系统调试 system debug;系统通信 system communication;系统通信处理 system communication processing; 系统统计分析 system statistical analysis;系统图 system diagram;系统瓦解 system break-down;系统外存储器 system file;系统网格 {电工} grid;系统网络结构[体系] system network architecture; 系统网损 system losses;系统维护 system maintenance;系统稳定性 {数} stability of a system;系统稳定性分析 system stability analysis;系统误差 system error; systemic error;系统误差检验码 systematic error checking code; 系统消光 systematic absences;系统心理学 {心} system psychology;系统信息数据集 system message data set;系统形成 system generation;系统性能 system performance;系统性能指标 system performance index;系统选择 systematic selection;系统学 systematics; {植; 动} genealogy;系统询问 system interrogation;系统训练 systematic training;系统研究 system research;系统异常工况运行 abnormal system operation;系统优化 system optimization;系统有效性 availability; system effectiveness; 系统语言 system language;系统预置 system initialization;系统育种 line breeding;系统元件 system element;系统运行试验 {工} systems implementation test;系统暂态稳定 power system transient stability;系统噪声温度 system noise temperature;系统噪声系数 system noise factor;系统诊断程序 system diagnostics;系统振荡 system oscillation;系统振荡保护 power system oscillation protection;系统中断 system interruption;系统中心 system centre;系统周率特性 system frequency characteristic;系统贮备 system reserve;系统转换 system switching;系统装机容量 system installed capacity;系统装入程序 system loader;系统状况 system status;系统状况询问 system status interrogation;系统状态 system mode;系统状态指令 system mode instruction;系统资源 system resource;系统资源管理 system resource management;系统自动检查 automatic checking;系统自动监视 automatic monitoring;系统自校准 system self-calibration;系统综合 system synthesis;系统总开销 system overhead;系统总线接口 system bus interface;系统组成方框图 block diagram of system;系统组织 system organization;系统最优化 system optimization案例：（1）系统科学以系统为研究和应用对象的一门新兴的科学技术体系。
系统工程概述教学课件PPT
2024/7/25
8
needs.
系统工程
Systems Engineering (Discipline)
Systems Engineering is an engineering discipline whose
responsibility is creating and executing an interdisciplinary
people, hardware, software, facilities, policies, and
documents; that is, all things required to produce
systems-level results. The results include 12
参考资料
1. 吴祈宗. 系统工程. 北京：北京理工大学出版社，2011年 2. 梁迪(主编). 统工程. 北京：机械工业出版社，2005
3. 汪应洛(主编). 系统工程. 北京：机械工业出版社，2003
4. 《运筹学》教材编写组编，运筹学[M] （修订版），北京： 清华大学出版社，1996
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系统工程
系统工程(Systems engineering，SE)，是20世纪中期兴起 的一种多学科交叉方法、一门多学科交叉工程学科
是实现“从概念到产品”研发的共性方法(通用方法) 它针对系统整体全寿命周期的问题，旨在运用系统的思
想和方法，对系统的问题进行预测、建模、设计、优化、 决策和评价等，为复杂系统问题提供技术可行、经济最 优的解决方案。 (如最优控制)
This general process of “Idea of systems engineering” was abstracted into the SIMILAR Process.
系统工程概论答案
2.1 什么是孤立系统、封闭系统和开放系统？试分别举例加以说明。
答：a.如果系统与其环境之间既没有物质的交换，也没有能量的交换，就称其为孤立系统。
显然，客观世界是不存在这种孤立系统的；b.如果系统与其环境可以交换能量但不可以交换物质，称其为封闭系统。
例如一个密闭的容器；c.如果系统与环境之间既有换，又有物质交换，就称其为开放系统。
如一个细胞。
2.2 什么是系统自组织现象？试描述一个具体的系统自组织现象。
答：系统中的元素在环境作用下，不依靠外力，发展形成有序结构的过程，称为系统自组织。
19世纪末化学家利色根发现，将碘化钾溶液加入到含有硝酸银的胶体介质中，在一定的条件下，所形成的碘化银沉淀物会构成一圈圈有规律间隔的环状分布，这种有序的环称为利色根环。
如激光的产生就是一个典型的自组织过程。
2.3 中国科学家对系统科学与技术有过哪些贡献?答：我国学者钱学森于1989年提出“综合集成法”，是对系统工程方法论研究方面作出的新贡献。
2.4 如何全面正确理解系统的整体性和“1+1>2”表达式？答：系统不是各孤立部分属性的简单叠加，它还具有各孤立部分所没有的新的性质和行为。
系统的整体性质有时通俗地表达为“1+1>2”，但实际情况是复杂的，也有可能等于2或小于2，这取决于系统的结构、各部分的属性及系统内协同作用的强弱。
这主要是从系统的交通角度来理解的。
2.5 耗散结构理论、协同学和混沌理论的主要观点是什么？有什么共同点和不同点？答：a.散结构理论认为一个系统总是朝着均匀和无序的平衡态发展，系统的熵不断增大，直至达到平衡态，此时系统的熵最大，但对于一个开放系统，系统的熵却可能增长、维持或减小。
b.协同学研究系统的各个部分如何进行协作，并通过协作导致系统出现空间上、时间上或功能上的有序结构。
c.混沌是由确定性的发展过程中产生出来的一种随机运动。
它不是简单的无序状态，在“杂乱无章”运动中又包含普适常数，包含自相似性。
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管理与决策的工具 模 型
理解的工具
综合的工具
17
诊断的工具ຫໍສະໝຸດ 建立模型• 建模步骤模型的应用 模型检验 建立定量模型 建立概念模型
18
主要内容
• 系统的定义和属性 • 系统思想和系统工程学 • 系统工程学理论基础和方法论 • 建立模型
19
20
城市规划系统工程学
第二章 系统工程学概论
主要内容
• 系统的定义和属性 • 系统思想和系统工程学 • 系统工程学理论基础和方法论 • 建立模型
3
1 系统的定义和属性
• 怎样理解系统？ 怎样理解系统？ • 由若干相互作用和相互依赖的组成部分组合 而成，具有特定功能的有机整体。 而成，具有特定功能的有机整体。 • 系统的主要属性
• 古代对事物的认识是总体的和表面性的，是 古代对事物的认识是总体的和表面性的， 对整体的直接观察和认识。 对整体的直接观察和认识。 • 15世纪下半叶，科学研究不断细化，但也 15世纪下半叶 科学研究不断细化， 世纪下半叶， 出现了静止和孤立的研究方式。 出现了静止和孤立的研究方式。 • 19世纪自然科学的进步推动了人们从整体 19世纪自然科学的进步推动了人们从整体 和运动的视角研究系统， 和运动的视角研究系统，社会实践活动的大 型化和复杂化催生了科学的定量研究方法。 型化和复杂化催生了科学的定量研究方法。 • 上世纪30年代以来，一系列技术和理论的 上世纪30年代以来 年代以来， 诞生最终将系统思想发展成为一门独立的学 科。
C
A …X…
B
B C …………
A
12
4 建立模型
• 根据不同的研究目的，抽象或简化可以通过 根据不同的研究目的， 多种方法； 多种方法； • 抽象方法不同，可以构成不同的模型； 抽象方法不同，可以构成不同的模型； • 模型只是一种替代物； 模型只是一种替代物； • 好的模型就是为了简单明了的表达复杂问题。 好的模型就是为了简单明了的表达复杂问题。
– 集合性 – 相关性 – 目的性 – 环境适应性
4
2 系统思想和系统工程学
• 系统思想就是要求人们从整体出发去处理问 题。 • 这是人们在社会实践中不断总结出来的科学 认识。 认识。 • 系统思想就是强调整体，整体观念是系统工 系统思想就是强调整体， 程学的精髓。 程学的精髓。
5
2 系统思想和系统工程学
7
2 系统思想和系统工程学
• 凡是用定量化的系统方法处理大型复杂的系 统问题， 统问题，无论是系统的组织建立还是系统的 经营管理，都可以统一地看成是工程时间， 经营管理，都可以统一地看成是工程时间， 可以统统看成系统工程。 可以统统看成系统工程。 • 系统工程因体系性质不同，可以分门别类， 系统工程因体系性质不同，可以分门别类， 研究城市规划和建设中的系统问题， 研究城市规划和建设中的系统问题，则称为 城市规划系统工程学。 城市规划系统工程学。
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4 建立模型
• 模型的基本要素
基本要素
P1
P2
结构
时 间
结构 组成 时间 过程 单元 尺度 分析对象 外部影响因素 ……
14
4 建立模型
• 模型的特征
清晰性
信 性 可 客 观 性
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4 建立模型
• 根据模型的表示方式划分为
模 型 概念模型 物理模型 数学模型
16
4 建立模型
• 模型的用途
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3 系统工程学理论基础和方法论
• 方法和步骤的综合性
– 方法体系的根本在于综合。 方法体系的根本在于综合。 – 步骤的综合
• • • • • • • 摆明问题 目标选择 系统设计 系统分析 系统的评价和选优 决策 实施
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4 建立模型
• 是对现实世界中实体或现象的抽象或简化， 是对现实世界中实体或现象的抽象或简化， 是对实体或现象最重要的组成单元及其相互 关系的表述。 关系的表述。 • 系统自身的特性决定了系统工程学非常依赖 模型工具。 模型工具。
– 思想方法上的整体化 – 方法和步骤的综合性
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3 系统工程学理论基础和方法论
• 思想方法上的整体化
– 把一个研究对象作为一个整体，根据系统的整 把一个研究对象作为一个整体， 体目标， 体目标，将其包括的众多要素按其关系疏密程 逐级分解为较低一级的子系统， 度，逐级分解为较低一级的子系统，甚至直到 最简单的一对相互联系的要素， 最简单的一对相互联系的要素，研究它们之间 的关系，建立模型，进行模拟、实验和计算， 的关系，建立模型，进行模拟、实验和计算， 求得它们之间的数量关系，进行定量分析。 求得它们之间的数量关系，进行定量分析。 – 再根据系统的总目标逐级向上进行联结（协调） 再根据系统的总目标逐级向上进行联结（协调） 和综合，形成最终优化的系统。 和综合，形成最终优化的系统。 – 不求子系统的最优，注重系统的整体最优。 不求子系统的最优，注重系统的整体最优。
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2 系统思想和系统工程学
• 系统工程学是一门新兴的技术，还没定型， 系统工程学是一门新兴的技术，还没定型， 其内涵和外延必然会随着社会需要和研究工 作的发展而发展。 作的发展而发展。 • 很多学者从不同的角度给出了系统工程学的 定义。 定义。 • 广义：为了合理进行系统的研制、设计、运 广义：为了合理进行系统的研制、设计、 行等工作所采取的思想程序、组织、 行等工作所采取的思想程序、组织、方法等 的技术。 的技术。 • 狭义：对系统的分析、综合、模拟优化等的 狭义：对系统的分析、综合、 工程技术。 工程技术。
8
3 系统工程学理论基础和方法论
• 系统工程学的理论基础是运筹学和控制论。 系统工程学的理论基础是运筹学和控制论。 • 方法体系就是运用各种数学方法，计算机技 方法体系就是运用各种数学方法， 术、模拟仿真技术和控制理论来实现系统的 模型化和最优化， 模型化和最优化，进行系统的分析和系统的 设计。 设计。 • 包括