系统工程的概念和内容(正式)
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。
01系统工程-吴祈宗第1章

近代对世界、整体和部分的看法有了更深一 步认识,但是逐渐把世界看成是机械的、可 以分解为若干独立的部分;还原论占了统治 地位。到后来,这些学者也形成了有机体的 概念,同时认为宇宙系统是自组织演化的。 马克思、恩格斯的系统思想是辨证唯物的。 在恩格斯看来,整个世界是一个有机联系起 来的复杂的系统,物质世界是有层次的;马 克思认为整体不等于部分的简单相加,各个 部分之间协同配合好时可以产生新的东西, 新的力量。
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1.2.2 系统工程的形成和发展
(1).系统工程的初创阶段:个别研究和简 单应用
1940年,在美国等国家的电讯工业部门中, 为完成巨大规模的复杂工程和科学研究任务, 开始使用系统观点和方法处理问题;第二次 世界大战期间,产生了运筹学,以后成为系 统工程的重要理论基础;1940年至1945年, 美国制造原子弹的“曼哈顿”计划,采用了 系统工程方法,取得成功;1948年美国兰德 公司成立,发展了系统分析方法,成为系统 工程的重要方法。
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(5).目的性 系统工程研究的对象系统都具有一定 的目的性,要达到既定的目的,系统 必须具有一定的功能; 系统的目的一般用更具体的目标来体 现。比较复杂的社会经济系统一般都 具有多个目标,需要用一个指标体系 来描述系统的目的。 为了实现系统的目的,系统必须具有 控制、调节和管理的功能。
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(6).环境适应性 任何系统都是在一定的环境中产生, 又在一定的环境中发展; 系统与外界环境产生物质、能量和 信息交换,外界环境的变化必然会 引起系统内部的变化; 系统必须适应外部环境的变化,理 想系统必须能够经常与外界环境保 持最优适应状态。
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1.1.1 系统概述 (1) 西方传统系统思想演化 公元前五、六百年,古希腊的哲学家和 科学家就探索了系统的基本思想,认识 到世界是一个系统,由一些基本要素组 成;并认识到整体和部分的辨证关系。 著名古希腊哲学家亚里士多德 (Aristotle)在公元前三百多年就提出 整体是由部分组成,整体大于各个部分 的总和。
《系统工程概述》PPT课件

柏 拉 图 的 宇 1.系统地发展了辩证法;
系、系统的结构
宙观
2.宇宙最初由两个三角形发展而来。
、系统的功能、
亚 里 斯 多 德 1.创造了形式逻辑,系统研究了思维规律; 系统的演化等方
的 三 段 论 和 2.提出了三段论和整体论;
面具有丰富而深
整体论
3.提出运行的天体是物质实体。
刻的研究成果。
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近 现 代 西 方 自 然 科 学 的 系 统 思 想
哥白尼的《 天体运行论 培根的《新 工具论》 笛卡尔的《 方法论》和 《解析几何 学》 马克思的系 统思想
反映系统思 想的其他科 学成果
1.对复杂的天体系统有深刻研究; 2.提出日心说。 1.对科学研究方法有独到研究; 2.提出定性—归纳推理的研究方法。 1.将几何学代数化,创立了解析几何; 2.提出了数学—演绎的研究方法; 3.提出了质量、时间、空间三个基本量纲; 4.提出“我思固我在”。 1.提出了辩证法和唯物主义; 2.提出了辩证法三个规律。 1.取得了人类历 史上 一系 列最 重大 的科 学发 明; 2.创立了物理学 、化 学、 生物 学等 自然 科学 及其分支;
1.将管理对象、 管理过程作为一 个整体进行研 究,促进了人们 对管理系统内组 成要素、要素之 间关系的认识; 2.将理论应用于 管理工程实践, 创造了人类奇 迹; 3.系统论及相关 理论直接出现。
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整体思想和联系思想是科学系统思 想的核心与实质。
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二、系统工程的理论的形成与发展
系统理论包括:
1、老三论(形成于二十世纪四十年代):一般系统论、 控制论和信息论。 2、新三论(形成于二十世纪七十年代):耗散结构理 论、协同论和突变论。
系统工程

1、系统概念:系统是由处于一定的环境中相互作用和相互联系的若干组成部分结合而成并为达到整体目的而存在的集合。
2、系统基本特性:整体性、相关性、结构性、动态性、目的性和环境适应性。
3、系统的三要素:系统的诸部件及其属性、系统的环境及其界限、系统的输入和输出。
4、实体系统是指系统的工艺是有特定的工艺组成的;概念系统是用一些思想方法,符号等组成的一个客观上不存在的系统。
5、2003年春天非典疫情是突变的动态环境。
6、系统的层次:第一层,静态结构系统;第二层,简单动态系统,如各行星活动规律;第三层,反馈控制系统;第四层,细胞系统,有自我维持能力,与环境间有明显的物质交流;第五层,原生社会系统,典型例子是植物;第六层,动物系统,具有以脑为中心的神经系统;第七层,人类系统,除有动物系统具有的全部特征以外有自我意识;第八层,人类社会系统;第九层,超越系统。
7、交通系统工程定义:就是采用系统的理论和方法并结合交通系统的具体特点和其他交通学科的知识,对所研究的交通问题在进行包括系统研究、系统设计、系统量化等系统分析的基础上,在进行系统计划,系统实施、系统反馈、协调与控制,系统评价等工作,对系统中各种资源合理最佳利用,实现系统预定目标的过程。
8、系统工程是一门“社会-技术”的综合交叉学科。
9、系统工程的知识体系:10、系统工程的方法有:硬系统方法论和软系统方法论。
硬系统问题又称结构化问题,这类问题的目前状态及期望达到的未来状态是明确的或可以确定的。
系统工程人员所要做的就是选择合适的方案使目前的状态顺利地转化为期望的未来状态。
软系统方法论解决问题的步骤是:(1)问题现状说明,目的是为了改善现状,主要是非结构化问题描述;(2)弄清问题的关联因素,弄清与改善现状有关的各因素及相互关联情况;(3)建立概念模型(4)改善概念模型(5)概念模型与现实系统的比较(6)系统更新11、系统工程内容:一般包括系统分析、系统设计、系统辨识、系统预测、系统的量化与优化、系统控制、系统的模拟与仿真、系统协调、系统评价、系统决策等。
系统工程的概念和内容

系统工程的概念和内容系统工程(Systems Engineering)是一种综合性工程,它致力于对复杂的系统进行设计、开发、测试、操作、维护和管理。
系统工程的目的是满足用户的需求,同时确保系统运行的可靠性、可维护性、可用性、安全性和保密性。
系统工程通常涉及多个学科和领域,如计算机科学、电子工程、控制工程、信号处理、软件工程、信息管理、项目管理和人机交互等。
系统工程的内容包括以下几个方面:1. 系统需求定义和分析:系统工程开始于定义系统的功能和特性,并将其转化为具体的实现需求。
在这个阶段,系统工程师需要与用户、项目经理、业务分析师和其他利益相关者进行沟通,了解他们的需求,理解业务流程,制定功能规范和性能指标。
2. 系统架构设计:在定义了系统的需求之后,系统工程师需要进行系统的架构设计,确定系统的组成部分和模块设计,将系统的各个组成部分进行集成。
系统工程师需要考虑到系统的可维护性、可扩展性、性能、稳定性、安全性等多个方面。
3. 系统集成:系统的集成是指将已开发的组件、模块、部件和子系统组合,形成一个完整且可运行的系统。
系统工程师需要确保各组件能够完整地工作,实现整个系统所需要的功能,并保证各种接口的兼容性。
4. 系统测试和验证:系统工程的一个重要部分是测试和验证,主要目的是评估系统的可靠性、性能和稳定性。
系统工程师需要根据系统的需求设计测试用例,测试系统的各个方面。
5. 系统运维与维护:系统的运维和维护是指在系统建成后管理、维护和优化系统。
系统工程师需要确保系统的稳定运行,并及时响应用户的需求和故障。
此外,系统工程师还需要更新系统,升级新的系统,进行数据备份和恢复,减少系统的故障率。
系统工程是一项需要综合技能和全面视角的工程,它涉及多个学科和领域。
在软件开发、信息技术和现代工业中,系统工程显得尤为重要,因为其具有开发复杂系统所必需的技能、方法和实践。
当然,随着科技不断发展,系统工程的内涵也在不断扩展和完善。
系统工程的概念和内容

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系统工程的概念和内容
一、系统工程的概念
系统工程包括系统和工程两个方面,就是用系统的观点和方法去解决工程问题。
系统工程与一般工程相比,它具有高度综合性:①研制对象的综合性。
一般工程学(如机械工程、电气工程、电子工程、土木工程、水力工程等)有它自己特定的物质对象,而系统工程可以把各种事物作为对象,包括自然现象、生态、人类、企业和社会的组织体,以及管理方法和程序等等。
②科学知识的综合性。
它不仅包括数学、物理、化学等基础自然科学,以及控制论、信息论、管理科学等学科,而且还包括医学、心理学、社会学、经济学等学科。
③考核效益的综合性。
一般工程学较多着眼于技术合理性,如性能、结构、效率等等,而系统工程则是从总体的最优化出发,考虑功能、规划、组成、协调等组织管理性质之类的问题。
二、系统工程的内容
系统工程的组成包括三个方面:①它的基本思想,即系统分析或系统方法,是将对象作为系统来考虑,从而进行分析、设计、制作及其运用的方法。
②它的程序体系,是从实际经验中总结出来的。
在解决一个具体项目时,它要求把项目或过程分成几大步骤,而每个步骤又按一定的程序展开。
这就保证。
a1.2(系统工程的概念)

信息系统与管理学院
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1.系统工程的定义
通Ch过es运tn用u定t 义、综合、分析、设计三、浦试武验雄和评价 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、人素工程 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。
1969.7.16 ~24日,提前两年实现了人类登月,标志着 人类组织管理技术上迎来了一个新时代。阿波罗计划中, 创立了矩阵管理技术、风险评审技术(VERT)、技术关联 树(PATTERN)等,因此阿波罗计划的成功被赞誉为“SE的辉 煌成就”。
没有采用一项新技术,完全是综合运用现有技术成果的 结果。 ”
2)曼哈顿工程技术总指挥人选的确定。
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2. 系统工程的特点
(4)追求目标最优化--满意性
系统工程是实现系统最优化的组织管理技术 ,因此,系统工程不仅提出最优的系统目标,采用 目标导向的方法寻求实现系统目标的可行方案,而 且还要运用一系列最优化技术从可行方案中选择出 社会认可、经济合算、技术先进、时间最省、系统 总体效益最好的最优方案(或满意方案)付诸实施 。
《 Three-Dininsional Morphology of SE 》,1969年; H.Chestnut:《SE方法》,1964年;
《SE工具》,1967年; 1961~1972年实施的阿波罗计划中用到的SE方法主要有:
PERT、CPM、SASMM(S分析和S管理方法)、MIS等。 1965年,英国兰彻斯特大学开始开设SE课程; 日本从60年代起步,70年代掀起高潮; 前苏联SE研究由自控专业起步,发展迅速。
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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
(2)要素间的协同作用:系统中某一要素变化,其他要素也要作相应的调整和改变 (3)系统与环境之间也具有相关性
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。
偏 重 社 会 、 较难用数学模型描述,因 用“软方法”求出
机 理 尚 不 清 其加入了人的直觉和判断,可行的满意解,常
楚 的 生 物 型 往往只能用半定量、半定 用德尔菲法、情景
的软S
性或者只能用定性的方法 分析法、切克兰德
来处理问题。
的“调查学习” 法
等。
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切克兰德的“调查学习”软方法的核心不是寻求“最优化”,而是“
(3)评价考核的综合性。
一般工程学着眼于技术性能、结构、效率等的合理和优化。而系统工程则是
从总体的最优出发,考虑系统的功能、组织协调、结构、效果等问题。
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第二章 系统工程方法论
1.霍尔“三维结构”(重点掌握)
2.切克兰德“学习调查法”(重点掌握) 3.以上两者之间的联系与区别 4.并行工程的主要思想(展开说哦~~) 5.WSR系统方法论的主要工作步骤 6.钱学森的综合集成工程——模型图——“其实质是….”
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1.霍尔“三维结构”(重点掌握)
➢ 七个阶段和七个步骤 ➢ 三维结构由时间维、逻辑维、知识维组成,如图示:
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(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。
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一、系统工程的概念
系统工程包括系统和工程两个方面,就是用系统的观点和方法去解决工程问题。
系统工程与一般工程相比,它具有高度综合性:①研制对象的综合性。
一般工程学(如机械工程、电气工程、电子工程、土木工程、水力工程等)有它自己特定的物质对象,而系统工程可以把各种事物作为对象,包括自然现象、生态、人类、企业和社会的组织体,以及管理方法和程序等等。
②科学知识的综合性。
它不仅包括数学、物理、化学等基础自然科学,以及控制论、信息论、管理科学等学科,而且还包括医学、心理学、社会学、经济学等学科。
③考核效益的综合性。
一般工程学较多着眼于技术合理性,如性
能、结构、效率等等,而系统工程则是从总体的最优化出发,考虑功能、规划、组成、协调等组织管理性质之类的问题。
二、系统工程的内容
系统工程的组成包括三个方面:①它的基本思想,即系统分析或系统方法,是将对象作为系统来考虑,从而进行分析、设计、制作及其运用的方法。
②它的程序体系,是从实际经验中总结出来的。
在解决一个具体项目时,它要求把项目或过程分成几大步骤,而每个步骤又按一定的程序展开。
这就保证了系统思想在每个部分、每个环节上体现出来。
③它有一套最优化方法,当一个问题按照程序展开,明确具体环节,建立数学模型后,就可以用数学方法进行优化。
系统工程,是用系统的观点,科学合理地运用控制论、信息论、经济管理科学、现代数学、电子计算
机和其它有关工程技术,按照系统工程的程序和方法,去建立优化系统的一门综合性的管理工程技术。
所谓系统的观点,就是把新研究的事物,看作是一个系统;系统的整体性、目的性和系统的最优化,是系统理论的核心。
系统的控制功能的实现,是建立在控制论的反馈理论的基础上的。
这就是说,要从输出中抽取一部分信号,反馈到系统的原端,以达到控制的目的。
系统的重要工作是获取各种信息,进行判断、计算加工、贮存,传递,然后输出必要的信息。
对系统的分析和评价,是以技术经济指标为衡量依据的。
同时,系统的设计、研制、试验、运用等过程都离不开各个管理科学分支的实质内容。
现代数学的最优化方法,主要是指它利用了许多现代数学分支的理论,对构成系统的各种因素加以分析、归纳和加工,最后得出数学模型,而数学模型的求解则可获得最优化方案,就是系统的最优方案。
使用电子计算机和其它有关的工程技术,主要是指四个方面:①数学模型
的求解;②对大量原始数据进行处理,得出在系统计算、运行、管理和控制时所需要的信息;③系统的组成环节(或分系统)的计算机又要接受这些二次信息作为指令,以完成管理和控制的功能;④系统工程的性质与有关工程技术直接相关,所以,运用有关工程技术在所必然。
系统工程的具体内容,主要有:系统工程的一般原理、系统工程的程序和方法、系统环境研究、系统模型技术、系统优化技术、系统分析技术、系统预测技术、系统决策技术、系统信息技术、系统控制技术、系统可靠性技术、系统模拟技术、人机工程技术等等。
三、系统工程的程序
一个系统按时间顺序展开时,就产生了若干个相互联系的阶段。
系统工程的各个阶段如下:
1. 系统的开发阶段:可分为开发计划阶段和开发实施阶段。
2. 系统的制作阶段:可分为实施设计阶段和制作实施阶段。
3. 系统的运用阶段。
在开发计划阶段,要对系统开发的必要性进行审查及制订开发方针,并在此基础上,明确系统开发的目的、目标、要求事项等,以及制订出系统要求说明书和开发计划书。
为达到这个目的,这个阶段的主要活动,必须对系统的开发对象进行充分而有准备的调查研究。
在开发实施阶段,应利用上个阶段的成果对功能要求、制约条件、费用、效果、实现的可能性等进行分析,制成系统设计书、制造计划书和实施设计计划书。
在实施设计阶段,要以系统设计书、制造计划书和实施设计计划书为基础,把制造说明书、制造实施计划书拟出来。
在此阶段,由于要设计出实际制作方法,所以要研讨和排除可能预计到的不确定因素。
在制作实施阶段,要求在合理地高效地制成系统
工程的同时,还要制订、审查和决定运行方法和保养方法。
在系统运用阶段,要在运行方法和维护方法的基础上,通过实践经验的总结,进一步对系统的变更和改善进行研讨。
请在这里输入公司或组织的名字
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