系统工程课件：第1章 系统工程概述
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《系统工程》课件
系统结构
图1.1 系统的基本概念图
9
4 系统的构成要素
（1） 系统的诸部件及其属性： 结构部件；操作部件；流部件 以电路系统、城市系统以及自然生态系统为例说明 （2）系统的环境及其界限
（3）系统的输入与输出
S＝（C，S，F，E）
C: 组成要素；S: 结构；F: 功能；E: 环境.
10
系统的要素
系统的功能
《系统工程》讲义
参考教材：
谭跃进、陈英武、易进先编著.1999.系统工程原理. 湖南长沙:国防科技大学出版社. 顾培亮编著.1998. 系统分析与协调.天津:天津大学 出版社. 林定夷编著.1998.系统工程概论.广州:中山大学出 版社. 提纲：outline.doc
1
第一章 导 言
第一节 系统工程的定位
来愈令人满意。
34
第三节
方法论层次：
钱学森的综合集成工程方法论
(1)经验知识＋理论知识； (2)通过建模将定性知识与观测数据、统计资料结合； (3)人(知识工程＋专家系统)与计算机(电脑)结合
工程技术层次：
(1)根据实际问题收集信息资料和统计数据；
(2)约请相关专家分析研究，明确系统四大变量(状态、环境、控制、输出)， 确定系统建模思想； (3)建立系统数学模型(定量表示系统结构、功能、行为、特性、输入输出关 系)； (4)对系统行为做仿真模拟试验，获得定量数据资料； (5)组织专家群体检验系统模型的有效性； (6)修改、调整参数，仿真试验，专家分析评价，修改。。。 数学模型(符合实际系统的理论描述)----可信的结论
7
3 定义
(1)美Webster大词典 (2)日JIS工业标准 (3)前苏联大百科全书 (4)钱学森：系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合的 具有特定功能的有机整体。
01系统工程-吴祈宗第1章
4
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。
26
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。
15
(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。
16
(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。
3
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。
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。
西安交大系统工程课件1
阶段
年代（份） 1930
重大工程实践或事 重要理论与方法贡献 件 美国发展与研究广 正式提出系统方法（Systems 播电视 approach）的概念 美国实施彩电开发 采用系统方法，并取得巨大成 计划 功 美国Bell电话公司 正式使用系统工程（Systems 开发微波通讯系统 Engineering）一词 英、美等国的反空 产生军事运筹学（Military 袭等军事行动 Operations Research）,也即 军事系统工程
I 1940
II
第二次世界 大战期间
本世纪40年 代 II 1945 40年代后期 到50年代初 期
美国研制原子弹的 运用SE，并推动了其发展（1万 “曼哈顿计划” 5千人，运用系统工程的方法） 美国空军建立兰德 曾经提出系统分析（Systems （RAND）公司 analysis）概念，强调了其重 要性 运筹学的广泛运用与发展、控制论的创立与应用、 电子计算机的出现，为SE奠定了重要的学科基础
美国H.切斯纳
系统工程则是按照各个目标进行权衡， 全面求得最优解（或满意解）的方法，并 使各个组成部分能够最大限度地互相适应。
日本学者三浦武雄
跨学科，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的领域， 还涉及到社会、经济和政治等领域，为了 圆满解决这些交叉领域的问题，除了需要 某些纵向的专门技术以外，还要由一种技 术从横向把他们组织起来，这种横向技术 就是系统工程。
(5) 交通运输系统工程 研究铁路、公路、航运、航空综合运 输规划及其发展战略，铁路运输规划， 铁路调度系统，公路运输规划，公路运 输调度系统，航运规划，航运调度系统， 空运规划，空运调度系统，综合运输规 划，综合运输优化模型，综合运输效益 分析。
系统工程第一章
5
2.1 系统的特征
（1）系统的整体性 反映要素之间的关系 （2）相关性 反映系统的功能，确 （3）系统的目的性 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
系统特性之间的关系？ 反映了系统的变化趋势
6
确定系统的组成要素
（1）整体性
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正因果关系
若满足下列条件之一： （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 则，A到B具有正因果关系，简称正关系，用
“＋”号标在因果链上。
34
负因果关系
若满足下列条件之一： （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 则，A到B具有负因果关系，简称负关系，用
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（3）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
26
3、系统结构概念
系统结构是指系统的构成要素在时空连
续区上的排列组合方式和相互作用方式。 系统结构的普遍形式决定了系统的基本 特征。
目的性——作为构造系统结构的出发点 集合性 相关性 阶层性 整体性 环境适应性
8
2012-11-5
（2）相关性
系统中相互关联的部分或部件形成“部件 集”，“集”中各部分的特性和行为相互联系、 相互依赖、相互制约和相互作用,牵一发而动 全身。 故要求 S内各要素应根据整体目标，尽量避 免 “内耗 ”，设法提高 S整体运行效果。。
9
（3）目的性
系统工程概论
• 成本概 算
系統概念
• 威脅分 析 • 操作概 念 • 系統架 構 • 硬體概 念 • 軟體概 念 • 多線進 行 • 可行性
系統設計
• 系統特
性 及需求
• 硬體特
性 及需求
• 軟體特
性 及需求
• 系統整
合
• 測試分
析
系統介面
• 軟體介
面
• 硬體介
面
• 軟體及
硬 體介面
• 人機介
面
• 性能分
析 及偵錯
揮整體力量 – 持續性：系統研發必須以長期開發考量，以增進產
品品質
• 以協調溝通增加管理效能
– 規劃整體可行之工作計劃 – 工作組織架構擴展及時程預算分配掌握
檢討與結語(二)
– 計劃成長及資源管理 – 溝通協調以排除衝突事件 – 率定研發項目任務分工及排除執行障礙 – 率定優先順序，有效規劃資源應用 – 推動研發策略，掌控計劃運作 – 建立溝通管道
擇優評估(一)(Trade-Off Study)
• 目的：
– 確定選用或放棄某項設計或觀念 – 對不確定之項目要求再做分析研究 – 必需執行之大風險項目建議採用備份措施 – 受限於技術、時程或預算無法執行的項目，建議採
取延後或終止措施
• 執行工作：
– 確立目標需求及比較參數 – 構想方案分析資料基線一致而完整 – 經由比較分析以確定最佳方案
其他
1. 任務需求與限制 2. 系統管理者或任何工程人員，執行任何工作，
必需確實的掌握任務的需求及限制。不論計劃或 系統的大小，單位或個人，明確及完整的任務需 求及限制，是確保執行成功之首要因素。
2. 權責之認定 3. 組織分工及權責律定，是計劃執行管理者的首
系統概念
• 威脅分 析 • 操作概 念 • 系統架 構 • 硬體概 念 • 軟體概 念 • 多線進 行 • 可行性
系統設計
• 系統特
性 及需求
• 硬體特
性 及需求
• 軟體特
性 及需求
• 系統整
合
• 測試分
析
系統介面
• 軟體介
面
• 硬體介
面
• 軟體及
硬 體介面
• 人機介
面
• 性能分
析 及偵錯
揮整體力量 – 持續性：系統研發必須以長期開發考量，以增進產
品品質
• 以協調溝通增加管理效能
– 規劃整體可行之工作計劃 – 工作組織架構擴展及時程預算分配掌握
檢討與結語(二)
– 計劃成長及資源管理 – 溝通協調以排除衝突事件 – 率定研發項目任務分工及排除執行障礙 – 率定優先順序，有效規劃資源應用 – 推動研發策略，掌控計劃運作 – 建立溝通管道
擇優評估(一)(Trade-Off Study)
• 目的：
– 確定選用或放棄某項設計或觀念 – 對不確定之項目要求再做分析研究 – 必需執行之大風險項目建議採用備份措施 – 受限於技術、時程或預算無法執行的項目，建議採
取延後或終止措施
• 執行工作：
– 確立目標需求及比較參數 – 構想方案分析資料基線一致而完整 – 經由比較分析以確定最佳方案
其他
1. 任務需求與限制 2. 系統管理者或任何工程人員，執行任何工作，
必需確實的掌握任務的需求及限制。不論計劃或 系統的大小，單位或個人，明確及完整的任務需 求及限制，是確保執行成功之首要因素。
2. 權責之認定 3. 組織分工及權責律定，是計劃執行管理者的首
第1章系统工程概述-学生-XXXX1118
每年减少排放二氧化碳约1 1.2 2亿吨
人 简单程序 高成功率
Humans (individually, on teams, and in organizations) can follow simple processes to increase their probability of success.
This general process of “Idea of systems engineering” was abstracted in the SIMILAR Process.
行为 共同点 系统工程
SIMILAR Process:
Figure 1. The Systems Engineering Process
在西方，大体也同样的久远，古希腊泰勒斯（Thales）、赫拉 克利特（Herakleitos）探索组成万物的要素，德谟克利特 （Demokritos）提出构成宇宙系统要素的原子论，以及亚里 士多德（Aristoteles）的“整体大于各部分之和”更是现代系 统论的最基本思想。
进入18世纪，工业革命有力地推动着社会化大生产，同时也 极大地推动着社会的进步。在这种背景下，马克思主义的诞 生，标志着人类认识史上的一次伟大飞跃，把系统观作为对 世界的总的看法包括在唯物辩证法中。
系统工程
Systems Engineering (Approach—改造客观世界的角度)
Systems Engineering is an interdisciplinary approach and mean enable the realization of successful systems. It focuses on defin customer needs and required functionality early in development cycle, documenting requirements, then procee with design synthesis and system validation while considering t complete problem.
人 简单程序 高成功率
Humans (individually, on teams, and in organizations) can follow simple processes to increase their probability of success.
This general process of “Idea of systems engineering” was abstracted in the SIMILAR Process.
行为 共同点 系统工程
SIMILAR Process:
Figure 1. The Systems Engineering Process
在西方，大体也同样的久远，古希腊泰勒斯（Thales）、赫拉 克利特（Herakleitos）探索组成万物的要素，德谟克利特 （Demokritos）提出构成宇宙系统要素的原子论，以及亚里 士多德（Aristoteles）的“整体大于各部分之和”更是现代系 统论的最基本思想。
进入18世纪，工业革命有力地推动着社会化大生产，同时也 极大地推动着社会的进步。在这种背景下，马克思主义的诞 生，标志着人类认识史上的一次伟大飞跃，把系统观作为对 世界的总的看法包括在唯物辩证法中。
系统工程
Systems Engineering (Approach—改造客观世界的角度)
Systems Engineering is an interdisciplinary approach and mean enable the realization of successful systems. It focuses on defin customer needs and required functionality early in development cycle, documenting requirements, then procee with design synthesis and system validation while considering t complete problem.
第1章 化工系统工程概述
2016/4/16
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1.3系统的结构与功能
输 入
（物质、能量、信息）
处理和转换
输 出
（产品、人才、成果、 服务等）
• 系统可以理解为是一种处理和转换机构，它把输入转变为 人们所需要的输出。 • 从上图可以看出，系统的功能包括：接受外界的输入；在 系统内进行处理和转换（加工、组装）；向外界输出。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2016/4/16
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1.2系统的分类
1.2.2 按照系统与环境的关系进行分类
1. 孤立系统 外界没有任何物质、能量、信息的交流，即，与周围环境 没有任何相互作用的系统。 严格来说，自然界并不存在这样的系统，它是因研究需要 而提出来的一种理想模型。当系统与外界的相互作用小到可以 忽略时，可以被近似看成是孤立系统。
2016/4/16
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1.2系统的分类
1.2.7 按照系统的综合复杂程度进行分类
宇宙 社会 人类 动物 植物 细胞 控制机械 时钟 框架 物 理 生 物 人 类 社 会 及 宇 宙
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1.2系统的分类
1.2.7按照系统的综合复杂程度进行分类
系 统
{
简单系统
{
{
小系统(几个、十几个元素或子系统)
美国rand兰德公司18系统工程的应用与展望20209389182系统工程的应用领域社会系统工程宏观经济系统工程区域规划系统工程环境生态系统工程能源系统工程水资源系统工程交通运输系统工程农业系统工程工业及企业系统工程工程项目管理系统工程航空航天系统工程智力开发系统工程人口系统工程军事系统工程信息系统工程物流系统工程2020939018系统工程的应用与展望社会系统工程组织管理社会建设的技术它的研究对象是整个社会是一个开放的巨系统具有多层次多区域多阶段的特点
系统工程
•
•
•
•
二次世界大战时期，德国空军对英伦三岛狂轰滥炸，为对付敌人的空袭，
英国人使用了雷达，但没有科学的布局，防空系统的效率并不很高，为
解决这个问题，英国军方于1939年9月从全国各地调来一批科学家，共11 人，他们中有将军1人、数学家2人、理论物理学家2人、应用物理学家1 人、天体物理学家1人、测量学家1人、生物学家3人，来到英国皇家空军 指挥部，组成了以著名的物理学家、诺贝尔奖金获得者P.M.S.Blacket为核 心的世界上第一个运筹学小组，他们的任务就是应用系统论的观点，统 筹规划的方法研究作战问题，这个运筹学小组在作战中发挥了卓越的作 用，受到英国政府极大的重视。于是，英国政府逐渐在它的海陆空三军 中都成立了运筹学小组，美国参战以后，也仿效英国在军队中成立了运 筹学小组。
系 统 工 程
（Systems Engineering）
主讲：刘永红
1
课程内容简介
系统工程(Systems engineering，SE)是20世纪中期兴起的一门新 兴的交叉学科，它主要是应用定性分析和定量分析相结合的方
Hale Waihona Puke 法，通过建立实际对象的数学模型，应用合适的优化算法对模
型进行求解，从而解决实际问题。运用系统工程的思想和方法 去解决大型复杂问题，实现总体效果最优的目的。对系统进行 科学预测和决策分析，为决策者提供科学、技术和可行的支持。
个人研究与小组讨论相结合方式对案例进行分析，提高实际应用的
能力。
4.
对布置的思考题、习题和案例讨论题要认真准备，按时完成作业和 书面报告（或小论文）。
4
参考资料
1. 梁迪, 主编，系统工程[M] ，北京：机械工业出版社， 2005 （本课程教材） 2. 汪应洛，主编，系统工程[M] ，北京：机械工业出版社， 2003 3. 《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 4. 杨家本，主编，系统工程概论[M] ，武汉：武汉理工大学 出版社，2003 5. Alexis Jacguemin, Industrial Engineering [M], Oxford University Press,1986 6. 刘永红，系统工程课程建设与创新[J]，装备制造技术， 2007（6）：152-153
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15
15
第四节 系统工程的应用领域
目前，系统工程的应用领域已十分广阔。 主要有以下几个方面：
(1)社会系统工程 (2)经济系统工程 (3)区域规划系统工程 (4)环境生态系统工程 (5)能源系统工程 (6)水资源系统工程 (7)交通运输系统工程 (8)农业系统工程 (9)企业系统工程 (10)工程项目管理系统工程
古代中国和古希腊在系统思想的产生与早期发展中具 有突出地位和贡献。
整体思想和联系思想是科学系统思想的核心与实质。 一般系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学及 自组织理论等是系统理论的重要内容和SE的理论基础。
5
5
二、系统工程的发展概况
阶段 年代（份） 重大工程实践或事件
重要理论与方法贡献
1930
合计
学时数 5 5 5 6 6 7 12 2 48
3
第一章 系统工程概述
第一节 系统工程的产生、发展及应用 第二节 系统工程的研究对象 第三节 系统工程的概念与特点 第四节 系统工程的应用领域
4
第一节 系统工程的产生、发展及应用
一、系统思想的产生与发展
系统思想的发展经历了三个阶段，即：“只见森林” （朴素的系统思想）阶段→“只见树木”阶段→“先见森 林，后见树木”（科学的系统思想）阶段。
美国自动控制学家 L.A.Zedeh提出“模糊集 合”概念
美国实施“阿波罗”登月 计划
为现代SE奠定了重要的数学基础
使用了多种SE方法，其成功极大地提高 了SE的地位
7
二、系统工程的发展概况
1972 V
国际应用系统 分析研究所 （IIASA）在维也 纳成立
SE的应用开始从 工程领域进入到社会 经济领域，并发展到 了一个重要的新阶段。
课程学习目的、要求
通过课程学习，掌握系统工程方法 论，能用系统的观点分析问题，并掌握 系统工程分析解决问题的基本概念、基 本原理和基本方法，初步具有运用系统 建模、系统分析、系统预测、系统评价、 系统决策与系统网络计划等系统工程方 法分析解决实际问题的能力。
2
内容 第一章 系统工程概述 第二章 系统工程方法论 第三章 系统模型与模型化 第四章 系统仿真及系统动力学方法 第五章 系统评价方法 第六章 决策分析方法 采矿系统工程应用实例 复习
该定义有以下四个要点： (1)系统及其要素 (2)系统和环境 (3)系统的结构 (4)系统的功能
11
一、系统的概念及特点
系统的一般属性: （1）整体性 （2）关联性 （3）环境适应性
12
二、系统的类型
1、自然系统与人造系统 2、实体系统与概念系统 3、动态系统和静态系统 4、封闭系统与开放系统
13
16
17
1957 1958
H.Good和 R.E.Machol发 系统工程学科形成的标志 表第一部名为《系统工程》 的著作
美国研制北极星导弹潜艇 提出PERT（网络优化技术），这是最早 的系统工程技术之一。
1965 IV
R.E.Machol编著《系统工 表明系统工程的实用化和规范化 程手册》
1961-1972
70年代 VI 80年代
SE的广泛应用在国际上达到高潮
SE在国际上稳定发展、在中国的研究 与应用达到高潮
8
三、系统工程在中国的发展及应用
上世纪50至60年代，我国的一些研究机构和著名学 者为SE的研究与应用作了理论上的探讨、应用上的偿试 和技术方法上的准备。
我国大规模地研究与应用SE是从70年代末、80年代初开始 90年代以来，系统工程在与企业发展结合、与现代信息技 术结合、与实施可持续发展战略结合、与思维科学结合等方面 已具有初步结果和强劲势头。
第三节 系统工程的概念与特点
一、系统工程的概念
定义：用定量与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 的设计或组织建立，还是系统的经营管理， 都可以统一地看成是一类工程实践，统称为 系统工程。
14
第三节 系统工程的概念与特点
钱学森对系统工程的定义：
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”。
II
本世纪40年代
美国研制原子弹的“曼哈顿 计划”
运用SE，并推动了其发展
1945
美国空军建立兰德（RAND） 曾经提出系统分析（Systems
公司
analysis）概念，强调了其重要性
6
6
二、系统工程的发展概况
III
40年代后期到50年代初 期
运筹学的广泛运用与发展、控制论的创立与应用、电子计 算机的出现，为SE奠定了重要的学科基础
9
9
第二节 系统工程的研究对象
一、系统的概念及特点
研究对象： 系统工程的研究对象是组织化的大规模复杂系统。而
“系统”作为系统理论、系统工程和整个系统科学的基本 研究对象，需要正确理解和深刻认识。
10
10
一、系统的概念及特点
系统的定义：系统是由两个以上有机联系、相互作 用的要素所组成，具有特定功能、结构和环境的整体。
美国发展与研究广播电视
正式提出系统方法（Systems approach）的概念
I 1940
美国实施彩电开发计划
采用系统方法，并取得巨大成功
美国Bell电话公司开发微波 正式使用系统工程（Systems
通讯系统
Engineering）一词
第二次世界大 战期间
英、美等国的反空袭等军事 行动
产生军事运筹学（Military Operations Research）,也即军事 系统工程
15
第四节 系统工程的应用领域
目前，系统工程的应用领域已十分广阔。 主要有以下几个方面：
(1)社会系统工程 (2)经济系统工程 (3)区域规划系统工程 (4)环境生态系统工程 (5)能源系统工程 (6)水资源系统工程 (7)交通运输系统工程 (8)农业系统工程 (9)企业系统工程 (10)工程项目管理系统工程
古代中国和古希腊在系统思想的产生与早期发展中具 有突出地位和贡献。
整体思想和联系思想是科学系统思想的核心与实质。 一般系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学及 自组织理论等是系统理论的重要内容和SE的理论基础。
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二、系统工程的发展概况
阶段 年代（份） 重大工程实践或事件
重要理论与方法贡献
1930
合计
学时数 5 5 5 6 6 7 12 2 48
3
第一章 系统工程概述
第一节 系统工程的产生、发展及应用 第二节 系统工程的研究对象 第三节 系统工程的概念与特点 第四节 系统工程的应用领域
4
第一节 系统工程的产生、发展及应用
一、系统思想的产生与发展
系统思想的发展经历了三个阶段，即：“只见森林” （朴素的系统思想）阶段→“只见树木”阶段→“先见森 林，后见树木”（科学的系统思想）阶段。
美国自动控制学家 L.A.Zedeh提出“模糊集 合”概念
美国实施“阿波罗”登月 计划
为现代SE奠定了重要的数学基础
使用了多种SE方法，其成功极大地提高 了SE的地位
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二、系统工程的发展概况
1972 V
国际应用系统 分析研究所 （IIASA）在维也 纳成立
SE的应用开始从 工程领域进入到社会 经济领域，并发展到 了一个重要的新阶段。
课程学习目的、要求
通过课程学习，掌握系统工程方法 论，能用系统的观点分析问题，并掌握 系统工程分析解决问题的基本概念、基 本原理和基本方法，初步具有运用系统 建模、系统分析、系统预测、系统评价、 系统决策与系统网络计划等系统工程方 法分析解决实际问题的能力。
2
内容 第一章 系统工程概述 第二章 系统工程方法论 第三章 系统模型与模型化 第四章 系统仿真及系统动力学方法 第五章 系统评价方法 第六章 决策分析方法 采矿系统工程应用实例 复习
该定义有以下四个要点： (1)系统及其要素 (2)系统和环境 (3)系统的结构 (4)系统的功能
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一、系统的概念及特点
系统的一般属性: （1）整体性 （2）关联性 （3）环境适应性
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二、系统的类型
1、自然系统与人造系统 2、实体系统与概念系统 3、动态系统和静态系统 4、封闭系统与开放系统
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1957 1958
H.Good和 R.E.Machol发 系统工程学科形成的标志 表第一部名为《系统工程》 的著作
美国研制北极星导弹潜艇 提出PERT（网络优化技术），这是最早 的系统工程技术之一。
1965 IV
R.E.Machol编著《系统工 表明系统工程的实用化和规范化 程手册》
1961-1972
70年代 VI 80年代
SE的广泛应用在国际上达到高潮
SE在国际上稳定发展、在中国的研究 与应用达到高潮
8
三、系统工程在中国的发展及应用
上世纪50至60年代，我国的一些研究机构和著名学 者为SE的研究与应用作了理论上的探讨、应用上的偿试 和技术方法上的准备。
我国大规模地研究与应用SE是从70年代末、80年代初开始 90年代以来，系统工程在与企业发展结合、与现代信息技 术结合、与实施可持续发展战略结合、与思维科学结合等方面 已具有初步结果和强劲势头。
第三节 系统工程的概念与特点
一、系统工程的概念
定义：用定量与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 的设计或组织建立，还是系统的经营管理， 都可以统一地看成是一类工程实践，统称为 系统工程。
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第三节 系统工程的概念与特点
钱学森对系统工程的定义：
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”。
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本世纪40年代
美国研制原子弹的“曼哈顿 计划”
运用SE，并推动了其发展
1945
美国空军建立兰德（RAND） 曾经提出系统分析（Systems
公司
analysis）概念，强调了其重要性
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二、系统工程的发展概况
III
40年代后期到50年代初 期
运筹学的广泛运用与发展、控制论的创立与应用、电子计 算机的出现，为SE奠定了重要的学科基础
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第二节 系统工程的研究对象
一、系统的概念及特点
研究对象： 系统工程的研究对象是组织化的大规模复杂系统。而
“系统”作为系统理论、系统工程和整个系统科学的基本 研究对象，需要正确理解和深刻认识。
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一、系统的概念及特点
系统的定义：系统是由两个以上有机联系、相互作 用的要素所组成，具有特定功能、结构和环境的整体。
美国发展与研究广播电视
正式提出系统方法（Systems approach）的概念
I 1940
美国实施彩电开发计划
采用系统方法，并取得巨大成功
美国Bell电话公司开发微波 正式使用系统工程（Systems
通讯系统
Engineering）一词
第二次世界大 战期间
英、美等国的反空袭等军事 行动
产生军事运筹学（Military Operations Research）,也即军事 系统工程