系统工程
系统工程完整版
描述系统应具备的基本功能，如数据 输入、查询、报表生成等。
非功能需求
涉及系统性能、安全性、可用性等方 面的要求，如数据准确性、系统响应 时间等。
需求变更管理
01
变更申请
记录变更请求，包括变更内容、原 因和影响。
变更决策
根据评估结果决定是否接受或拒绝 变更请求。
03
02
变更评估
评估变更对项目进度、成本和资源 的影响。
分析和设计。
层次性
系统各组成部分之间具 有层次关系，需按照层
次进行管理和控制。
03 系统需求分析
需求获取与整理
确定需求来源
与客户、利益相关者沟通，明确系统需求的具体 来源。
收集需求
通过访谈、问卷调查、原型演示等方式收集需求。
整理需求
对收集到的需求进行分类、筛选、合并，形成完 整的需求清单。
功能需求与非功能需求
评估系统性能的指标包括响应时 间、吞吐量、可用性和容错性等， 这些指标用于衡量系统的效率和 可靠性。
测试方法
系统性能评估的测试方法包括基 准测试、负载测试、压力测试和 稳定性测试等，通过这些测试可 以全面了解系统的性能表现。
数据分析
通过对测试数据的分析，可以发 现系统性能瓶颈和潜在问题，为 优化提供依据。
接口设计与标准化
1 2 3
接口类型选择
根据子系统间交互需求，选择适合的接口类型， 如硬件接口、软件接口、网络接口等。
接口协议制定
为保证接口的稳定性和兼容性，需要制定相应的 接口协议和规范，明确接口的数据格式、传输方 式和通信协议等。
标准化推广
为了提高系统的可维护性和可扩展性，应积极推 广接口的标准化，促进不同厂商和组织间的互操 作。
系统工程第一章概述
复杂巨系统是指组成系统的子系统数量很多，具有层次结构，它们 之间的关系又极其复杂的系统，如生物体系统、人脑系统、社会 系统等。这些系统又都是开放的，所以也称为开放的复杂巨系统。 目前，研究、处理开放复杂巨系统的方法尚在探讨中。
第1.2节 系统工程
什么是系统工程？
系统工程是一门正处于发展阶段的新兴学科，并与其 他学科相互渗透、相互影响，但不同专业领域的人对 其理解不尽相同，因此，要给出一个统一的定义比较 困难。 一般认为用定量和定性相结合的系统思想和系统方法处 理大型复杂系统的问题，无论是系统的设计或组织建 立，还是系统的经营管理，都可以看成是一种工程实 践，都可以统称为系统工程。
“一些在相互关联与联系之下的要素组成的集合， 形成了一定的整体性、统一性。” 《中国大百科全书· 自动控制与系统工程》：
“由相互制约、相互作用的一些部分组成的具有 某种功能的有机整体。”
第1.1节 关于系统
系统的本质：
形成系统的诸要素的集合永远具有一定的特性，或者表现一定的
行为；
这些特性或行为是它的任何一个部分都不具备的； 由许多要素所构成的整体，但从系统功能来看，它又是一个不可
第1.1节 关于系统
3.动态系统和静态系统 动态系统就是系统的状态变量随时间变化的系统，即系统的状态 变量是时间的函数。
静态系统则是表征系统运行规律的数学模型中不含有时间因素， 即模型中的变量不随时间变化，它是动态系统的一种极限状态， 即处于稳定的系统。
例如一个化工生产系统是一种连续生产过程，系统中的参数是随着时间变化而变化的 动态系统。大多数系统都是动态系统。但是，由于动态系统中各种参数之间的相互 关系是非常复杂的，要找出其中的规律性非常困难。有时为了简化起见而假设系统
系统工程的概念
自动化0902第一小组
姓名
王磊
学号
090610201
任务
PPT讲解
何亚利
李倩 崔晓红
090610203
090610204 090610205
搜集资料、PPT 制作
搜集资料、PPT 制作 搜集资料、PPT 制作
系统工程的概念
系统工程是实现系统最优化的科学。 1957年前后正式定名，1960年左右形成体 系。是一门高度综合性的管理工程技术， 涉及应用数学（如最优化方法、概率论、 网络理论等）、基础理论（如信息论、控 制论、可靠性理论等）、系统技术（如系 统模拟、通信系统等）以及经济学、管理 学、社会学、心理学等各种学科。
3. 系统工程的应用领域日益扩大，进而推动 系统工程理论和方法不断发展与完善，近 年来，模糊决策理论、多目标决策和风险 决策的理论与方法、智能化决策支持系统、 系统动力学、层次分析法、情景分析法、 冲突分析、柔性系统分析、计算机决策支 持系统、计算机决策专家系统等方法层出 不穷，展示了系统工程广阔的发展远景。
谢谢大家！
——一般系统论
4. 系统是一个动态和复杂的整体，相互作用 结构和功能的单位。 5. 系统是能量、物质、信息流不同要素所构 成。 6. 系统往往由寻求平衡的实体构成，并显示 出震荡、混沌或指数行为。 7. 一个整体系统是任何相互依存的集或群暂 时的互动部分。
我们组认为第7种概念描述比较合理。因为 “部分”又是由系统本身和其他部分所组成，这 个系统又同时是构成其他系统的部分或“子整 体”。既归纳了系统的一般特征，又引入了时空 与动态观念，也就是说任何系统都不是永恒的， 是暂时的、动态的。 系统是多种多样的，可以根据不同的原则和 情况来划分系统的类型。按人类干预的情况可划 分自然系统、人工系统；按学科领域就可分成自 然系统、社会系统和思维系统；按范围划妥则有 宏观系统、微观系统；按与环境的关系划分就有 开放系统、封闭系统、孤立系统；按状态划分就 有平衡系统、非平衡系统、近平衡系统、远平衡 系统等等。此个还有大系统、小系统的相对区别。
系统工程-决策分析课件
THANKS
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系统工程的应用领域
制造业
生产线的规划、设计和优化， 提高生产效率和产品质量。
能源
如核能、太阳能等新能源系统 的规划、建设和运营。
航空航天
如飞机、卫星等复杂系统的设 计、制造和测试。
交通运输
城市交通规划、物流系统优化 等。
信息技术
如软件工程、信息系统设计等 。
系统工程的基本原则
整体性原则
将系统视为一个整体，注重各组成部分之间 的相互关系和作用。
详细描述
决策的定义通常包括目标、条件、方案和选择等要素。决策可以分为不同的类型，如战 略决策、战术决策和操作决策等，也可以根据涉及的领域和范围分为个人决策和组织决
策。
决策过程
总结词
决策过程包括确定目标、收集信息、制 定方案、评估方案和选择最优方案等步 骤。
VS
详细描述
在决策过程中，首先ຫໍສະໝຸດ 要明确目标，然后 通过收集相关信息来了解问题的背景和条 件。接着，制定多个可能的方案，并对这 些方案进行评估和比较。最后，选择最优 方案并实施。
通过优化群决策的流程和方法，提高决策的效率和准确性。
决策支持系统
系统架构
01
构建决策支持系统的基本架构，包括数据层、模型层、应用层
等。
系统功能
02
根据实际需求，设计系统的各项功能，如数据查询、模型计算
、报表生成等。
系统实施
03
根据系统架构和功能要求，进行系统开发和实施工作，确保系
统的正常运行和效果。
决策分析方法
要点一
总结词
决策分析方法包括定性和定量两种方法。定性方法主要依 赖于经验和专业知识，而定量方法则通过数学模型和数据 分析来评估方案。
什么是系统工程？
什么是系统工程？随着科技的不断进步和发展，越来越多的领域需要系统性解决方案来解决问题，而系统工程正是为此而生。
系统工程是一种针对复杂问题的综合性技术和策略，通常涉及多个学科领域的知识，包括工程、数学、信息学、经济学和管理学等。
作为一种稳定且灵活的方法，系统工程能够将不同的领域知识整合起来，形成一种全面的解决方案。
下面我们将通过三点来解析什么是系统工程以及系统工程的实际应用。
一、系统工程的定义和原理1.系统工程是什么？系统工程是一种系统性思维的方法，以解决复杂问题为目标。
它通过建立数学模型、搜集数据、优化算法等方法，从系统总体设计的角度来解决问题。
它在工程领域、经济领域、管理领域等方面都有广泛的应用。
2.系统工程的原理系统工程原理是一种整体化的设计思想，它涉及到人、物、程序、设备、环境等多种因素。
应用系统工程原理，可以从根本上改变传统工程方式，节省时间、成本和资源。
其原理包括系统性思考和综合决策、模型建立和模拟、需求管理以及风险评估等。
二、系统工程的应用1.军事领域的应用军事领域是系统工程的最早应用之一，这主要因为军事问题往往更为复杂。
系统工程能够帮助军队领导人员从战略、战术等多维度进行综合决策，提高作战效率。
此外，系统工程还可以优化军队的组织结构、流程管理等，提高管理效率。
2.能源领域的应用在能源领域，系统工程可以被用来解决复杂的能源供需问题。
能源供应链是一个由多个环节组成的复杂系统，它需要通过多种技术手段来实现优化。
通过应用系统工程，能够得出最优的能源供需方案，更好地解决社会的能源需求问题。
3.交通领域的应用在交通领域，应用系统工程能够优化交通网络，提高交通流量效率。
例如，可以通过模拟交通流量、优化路线来减少交通拥堵。
同时，系统工程在交通安全、人员管理等方面也有广泛应用。
三、系统工程的未来系统工程是一种综合性技术和策略，它已经广泛应用于各个领域，并在未来有着更广泛的应用前景。
比如，在人工智能、互联网、区块链等领域，系统工程都有着广泛的应用前景。
系统工程
1系统工程:起源：一次最早源于工程技术专家运功用综合技术手段处理一些复杂的系统问题。
在20世纪40年代初，为完成巨大规模的复杂工程和科学研究任务，一些科学技术工作者开始运用系统的观点和方法处理技术和工程问题。
美国贝尔电话公司在发展微波通信网络时，首先应用一套系统的方法，并首度提出了“系统工程”这个名词。
定义：系统工程是对系统，尤其是复杂系统实施组织与管理的综合技术。
狭义：指对系统进行分析、综合、仿真、优化、设计等比较理论话的技术。
广义：指开发和改造系统的规划、计划、设计、研制、生产、安装、运行等阶段所涉及的思想、程序、方法等的总和。
交叉学科（性质）：因为所研究的问题涉不同的学科，要解决这些问题，就需要不同学科的知识和不同领域的专家参加，因此系统工程具有跨学科或多学科交叉的学科性质，是一门综合性的横向技术科学；同时要研究的问题往往是多目标、多因素、类系错综复杂，求解困难，因此系统工程处理问题时要求人们全面的，综合的思考问题具有较好的专业知识背景。
2系统定义：由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体。
系统与系统要素的关系：1.系统与要素之间的关系非常密切：系统的功能和目标是通过每个要素的作用的才得以正常作用 2.要素与系统是对立统一的：性质不同，层次地位不同，发展规律不同 3.系统和要素存在着功能的转化：要素的功能---（系统结构与法则）--->系统的功能 4.系统和要素是相对的：一个系统可以组成更高层次的系统要素；一个要素可以是由更低层次的要素所组成的系统。
3系统的基本性质1.整体性：任何一个系统都是由不同要素依据一定逻辑要求构成的整体，而不是这些要素的简单凑合，或者说这些要素不相关的堆砌 2.涌现性：系统整体性反映系统要素与系统整体功能数量上的差异，而系统的涌现性则表现出质上的差异，即系统各个部分组成一个整体后，就会产生整体具有而各个部分原来没有的某些东西 3.相关性：是指构成系统的要素之间，系统内层次之间都是以一定的规律相互联系，相互作用，既相互依存，又相互制约 4.层次性：任何一个系统都可以在空间或时间上进行初步分解，分成次级，次次级等，分系统，子系统，直至元素，形成一系列的排列次序 5.目的性：任何一个人造系统或认为系统都具有特定的目的，为了总的目的，各子系统直至元素都具有各自的目的 6.成长性：任何系统都是从无到有，从小到大，经历孕育期，诞生期，发展期，成熟期，衰老期和更新期7.环境适应性：任何一个系统都处于一定的环境之中，或者说它是一个更大系统的子系统，他的形成与发展在不同的程度上会受到环境的制约4系统的研究内容——如何认识一个系统：1. 系统目标，系统目标是多样的，如经济、环境、社会、政治等，不同的目标有不同的权重；不同的阶段，目标权重会发生不断的变化；存在近期、中期、长期目标，具有层次性 2. 系统功能，系统在环境中所起的作用或系统完成的任务，通常以作用的大小和完成任务的能力来评价系统的功能 3.系统行为，指一个系统的输入作用于系统所引起的输出，反映系统对输入的响应程度 4. 系统结构：系统内部相互关系的总和 5.系统法则：指支配系统的各要素以及要素之间相互支持、联系、制约的一些规律 6. 系统环境：系统之外的一切与它相关联的事物的集合。
系统工程
第一章系统工程的概述一、系统的定义系统是由两个或两个以上相互区别、相互依赖和相互制约的要素（或单元、组成部分）结合而成的具有特定功能、结构和环境的有机整体三、系统的特征系统的特征，是从各种具体的系统中抽象出来的系统的共性。
明确系统的特征是我们正确认识系统的关键。
一般具备五大特征：1．目的性通常系统都具有某种目的。
系统的目的就是系统要达到的终极形式。
2.多元性系统由多个元素构成，至少需要两个元素3．整体性系统是由相互联系的各个部分组成的有机整体。
4．相关性(1)各个组成部分是相互联系和制约的，这是系统内部的相关性5．层次性系统具有层次结构。
即系统由若干个子系统构成，而系统与其它系统可构成更大的系统6．环境适应性系统适应外部环境的变化，以获取生存和发展能力的性质，就是系统的环境适应性。
系统与环境的作用是相互的。
四．本课的定义系统工程系统工程是处理系统问题的工程技术。
它包含了开发、运行、革新系统所需思想、程序、方法的总和五．系统工程的概念-与其它工程学科的关系系统工程是以已经体系了的原有的科学和技术为基础，使各种管理技术融合起来，重新又体系化了的科学。
因此，系统工程与各方面工程技术、与先后发展起来的管理技术有密切的关系。
它是各工程学科的综合运用，同时，它又普遍适用于各特定的工程学科第二章系统工程方法论一.系统工程方法论特点:1.研究方法强调整体性 2.技术应用强调综合性 3.管理决策强调科学性1、霍尔的三维结构原理：系统的整个管理过程分为前后紧密相连的七个阶段和七个步骤，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知识。
三维结构由时间维、逻辑维、知识维组成步骤：1）时间维系统工程工作从规划到更新的整个过程或寿命周期，按时间顺序排列，用以表示系统工程的工作阶段和进程。
一般分为七个阶段：规划阶段——谋求系统工程工作在总体上、战略上、方针上的设想和规划；设计方案——根据规划提出具体的计划方案；研制阶段——实现系统的计划方案，并作出较为详细而具体的生产计划；生产制造阶段——生产出系统所需要的构件及整个系统，并提出较为详细而具体的安装计划；安装阶段（系统实施）——把系统安装好，通过试验运行作出较为具体的运行计划；运行阶段——系统投入运行，为预期用途服务；更新阶段——系统经过长时间运行后，改进旧系统，或取消旧系统，建立新系统。
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。
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Chapter 3
Operation Planning and Control
What is Operation Planning and Control?
Operation Planning and Control are management’s way of providing the necessary direction and capability to manufacturing to achieve sustained profitable performance.
• Defining the product structure an specifications • Assessing each component’s manufacturability • Listing the different processes capable to
manufacturing the component
Input
System performance Output
Feedback
Character of closed-loop system:
• Aware of and influenced by its own past performance • Results of past action influences future action • Senses its performances and automatically makes
2. Operations Planning
Input: • the primary input to the operation planning function is from
demand forecasting. • Another large and important set of input data comes from
• Evaluating the cost of each of the alternative processes
• determining the sequence in which the operations are to be performed
• documenting the process
Inventory Planning: • Input: approved operationhs plan from operations planning • Output: time-phased requirements for components,parts, raw
2.5.2 System Engineering vs. Other Engineering Disciplines
• other engineering disciplines concentrate on using knowledge of the real world (e.g., electrical circuits, materials, robotics),
engineering and concerns new products, modifications to existing products, or modifications to the production process. • A third input, from financial control, concerns monetary constrains and budget limitations. Output: There are two outputs • the total life cycle of a product line and the impact on production and resource capacities of proposed new or modified products; • allocation of available resources to production requirements, machine groupings, facility layout
w of Operation Planning and Control
1. Demand Forecasting Input: 1) Demand histories of existing products and trade information. Demand trends can be determined quantitatively both for one’s own company and for the entire industry. 2) An attempt must be made to anticipate variations in the demand pattern that result from advertising and promotion schemes. 3) External economic factors
Physical vs. Abstract Systems Open vs. Closed system
3.Feedback Control in System 2.4.1 The open-loop system
Input
System Performance
Output
Character of open-loop system:
SystemEngineering
Chapter 1
Introduction to System Engineering
Concept of System
1.1 two level of system Industrial and System engineers design systems at two levels:
adjustments
2.4.3 Feedback
Feedback can be defined as the system function that obtains data on system performance (output), compares the actual performance to the desired performance (a standard or a criterion) and determines the modifications (corrective action) necessary prior to the next execution of system performance.
• Components are simply the individual parts, or elements, that collectively make up a system.
• Relationships are the cause-effect dependencies between components.
3. Inventory Planning and Control
Inventory planning determines the material requirements: components, parts, raw materials, and so on
inventory control determines the proper inventory levels, reorder points, safety stocks, and the like.
• Not aware of its own performance • Past action has no influence on future action • Possesses no means to provide for its own control or
modification
2.4.2 The closed-loop system
3.1 Process Engineering
Process Engineering is concerned with the design of the actual process to be used in the manufacture of the product.
six-step sequence
Output:
1) Expected demand quantities for the several products over some planning period
2)Another important but often overlooked output ：declining demand for a product.-product innovation
• The objective or purpose of a system is the desired state or outcome which the system is attempting to achieve.
2.2 System Classifications
• Natural vs. Man-made System • Static vs. Dynamic Systems
2. System Definition
A system may be defined as a set of components which are related by some form of interaction, and which act together to achieve some objective or purpose
• systems engineering focuses on methods to solve problems, not the solution of the problems.