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系統(tǒng)工程 （Systems Engineering, SE） —系統(tǒng)工程方法與應(yīng)用,,1,Who Am I,范君暉 管理學(xué)院信息管理系 聯(lián)系方式：行政樓619 67791095 fan_junhui@,2,,,Why? 時代特征及社會發(fā)展趨勢 經(jīng)濟(jì)全球化 動態(tài)市場帶來挑戰(zhàn)和機(jī)會（變化） 社會加速信息化 創(chuàng)新開始成為時代的最強(qiáng)音 社會進(jìn)入合作競爭新時代 （COOPETITION；GUANXI） 可持續(xù)發(fā)展引起普遍關(guān)注,引言: Why,“要學(xué)一點(diǎn) 系統(tǒng)工程”,3,引言: Why,管理科學(xué)的發(fā)展與管理人才培養(yǎng) 管理科學(xué)發(fā)展的“制高點(diǎn)” ——系統(tǒng)化管理 T型人才 交通大學(xué)的發(fā)展及其管理學(xué)院的學(xué)科優(yōu)勢 錢學(xué)森、許國志、汪應(yīng)洛……,4,引言: What/When,What /When? SE是以大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)（特別是管理系統(tǒng)）為研究對象，在系統(tǒng)理論、管理科學(xué)及其運(yùn)籌學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上形成的一門交叉學(xué)科。通過學(xué)習(xí)，主要使學(xué)生掌握分析與解決各種管理系統(tǒng)問題的思想、程序和方法。,5,引言: Who/Where,Who/Where? Who —— 學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)。 Where —— 將課堂內(nèi)外的學(xué)習(xí)結(jié)合起來！,6,引言: How,How? 建議:正確的目標(biāo)，正確的方法、辛勤的勞動、團(tuán)隊的合作 注重系統(tǒng)思考 堅持問題導(dǎo)向 采用系統(tǒng)化方法 教學(xué)要求 平時(40%)+期末考核(60%) 平時：出勤+實(shí)驗(yàn)報告；期末：筆試試卷,7,第一講 系統(tǒng)工程概述,(一)系統(tǒng)思想及系統(tǒng)理論的產(chǎn)生與發(fā)展 系統(tǒng)思想的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，即：“只見森林”（樸素的系統(tǒng)思想）階段—“只見樹木”階段—“先見森林，后見樹木”（科學(xué)的系統(tǒng)思想）階段。 古代中國和古希臘在系統(tǒng)思想的產(chǎn)生與早期發(fā)展中具有突出地位和貢獻(xiàn)。,一. 系統(tǒng)工程的產(chǎn)生、 發(fā)展及應(yīng)用,8,系統(tǒng)思想及系統(tǒng)理論的產(chǎn)生與發(fā)展,整體思想和聯(lián)系思想是科學(xué)系統(tǒng)思想的核心與實(shí)質(zhì)。 一般系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)及自組織理論等是系統(tǒng)理論的重要內(nèi)容和SE的理論基礎(chǔ)。,9,(二)系統(tǒng)工程的發(fā)展概況,10,11,12,(三)系統(tǒng)工程在我國的發(fā)展及應(yīng)用,上世紀(jì)50至60年代，我國的一些研究機(jī)構(gòu)和著名學(xué)者為SE的研究與應(yīng)用作了理論上的探討、應(yīng)用上的償試和技術(shù)方法上的準(zhǔn)備。其主要標(biāo)志和集中代表是錢學(xué)森的《工程控制論》、華羅庚的《統(tǒng)籌法》和許國志的《運(yùn)籌學(xué)》。 我國大規(guī)模地研究與應(yīng)用SE是從70年代末、80年代初開始的。,13,1978年9月27日，錢學(xué)森、許國志、王壽云在《文匯報》發(fā)表題為“組織管理的技術(shù)——系統(tǒng)工程”的長篇文章； 從1978年起，西安交大、天津大學(xué)、清華大學(xué)、華中理工大學(xué)、大連理工大學(xué)等國內(nèi)著名大學(xué)開始招收了第一批SE專業(yè)碩士研究生； 1980年11月，中國系統(tǒng)工程學(xué)會在北京成立； 1980年10月至1981年1月，中國科協(xié)、中央電視臺會同中國系統(tǒng)工程學(xué)會、中國自動化學(xué)會聯(lián)合舉辦“系統(tǒng)工程電視普及講座（45講）”，取得了良好的社會效果。,14,70年代末以來，應(yīng)用SE理論和方法來研究與解決我國的重大現(xiàn)實(shí)問題，在許多領(lǐng)域和方面取得了較好的效果，如：人口問題的定量研究及應(yīng)用（始于1978年）、2000年中國的研究(1983至1985年）、全國和地區(qū)能源規(guī)劃（始于1980年）、全國人才和教育規(guī)劃（始于1983年）、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程（始于1980年）、區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略（始于1982年）、投入產(chǎn)出表的應(yīng)用（始于60年代和1976年）、軍事系統(tǒng)工程（始于1978年）、水資源的開發(fā)利用（始于1978年）等。 90年代以來，系統(tǒng)工程在與企業(yè)發(fā)展結(jié)合、與現(xiàn)代信息技術(shù)結(jié)合、與實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略結(jié)合、與思維科學(xué)結(jié)合等方面已具有初步結(jié)果和強(qiáng)勁勢頭。,15,系統(tǒng)的概念 系統(tǒng)在我們的日常生活中無處不在。 系統(tǒng)的定義 系統(tǒng)是由兩個以上相互聯(lián)系的要素所構(gòu)成，且具有特定功能、結(jié)構(gòu)、環(huán)境的整體。,16,系統(tǒng)的描述,1．框圖法,17,,系統(tǒng)的描述,2．集合法,集合法側(cè)重描述系統(tǒng)的內(nèi)部，著重分析和表述系統(tǒng)的元素及元素之間的各種關(guān)系。在集合法中，系統(tǒng)的表示可以用式子,。,18,系統(tǒng)的描述,舉例：計算機(jī)系統(tǒng) 計算機(jī)系統(tǒng)={{硬件、軟件}，{操作系統(tǒng)}，{硬件、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件}},19,系統(tǒng)的功能,系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定系統(tǒng)的功能。因?yàn)楦鞣N系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同，所以各種系統(tǒng)的功能也是不大相同的。 系統(tǒng)可以解釋為一種處理或轉(zhuǎn)換機(jī)制，它將輸入轉(zhuǎn)換為人們所需要的輸出。,20,系統(tǒng)的基本特性,1．整體性 系統(tǒng)的整體性可以表述為系統(tǒng)不是各個要素的簡單集合，系統(tǒng)要素及其相互聯(lián)系是根據(jù)邏輯統(tǒng)一性而協(xié)調(diào)存在、是以服從系統(tǒng)整體功能為目的的。系統(tǒng)整體中的各個要素即使不都完美，也可協(xié)調(diào)綜合成為有良好功能的系統(tǒng)。,21,系統(tǒng)的基本特性,2．層次性 系統(tǒng)作為一個相互作用的諸多要素的總體，它可以分解為一系列的子系統(tǒng)，并存在一定的層次結(jié)構(gòu)，這是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一種形式。在系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)中表述了在不同層次子系統(tǒng)之間的隸屬關(guān)系或相互作用的關(guān)系，在不同的層次結(jié)構(gòu)中存在著不同的運(yùn)動形式，構(gòu)成了系統(tǒng)的整體運(yùn)動特性。,22,系統(tǒng)的基本特性,3．相關(guān)性 整體性確定系統(tǒng)的組成要素，相關(guān)性則是表明這些要素并不是孤立工作的，它們之間存在著確定性的關(guān)系。系統(tǒng)的要素相互聯(lián)系，它們之間相互作用、相互制約，有著特定關(guān)系和演變規(guī)律。它們之間的某一要素發(fā)生變化，另一些要素就會做相應(yīng)的調(diào)整，只有追求整體目標(biāo)而不是單一目標(biāo)，才能提高系統(tǒng)的整體運(yùn)行效果，保證系統(tǒng)的整體仍然處在最佳狀態(tài)。,23,系統(tǒng)的基本特性,4．目的性 “目的”是指人們在行動中所要達(dá)到的結(jié)果和意愿。系統(tǒng)的目的是人們根據(jù)實(shí)踐的需要而確定的。系統(tǒng)的目的與功能相統(tǒng)一，是區(qū)別不同系統(tǒng)的標(biāo)志。,24,系統(tǒng)的基本特性,5．適應(yīng)性 適應(yīng)性是指環(huán)境的適應(yīng)性。環(huán)境是存在于系統(tǒng)以外事物的總稱，系統(tǒng)所處的環(huán)境就是約束條件，所以，系統(tǒng)時時刻刻處于環(huán)境之中。環(huán)境是一種更高級、更復(fù)雜的系統(tǒng)，在某些情況下，它也會限制系統(tǒng)功能的發(fā)揮。,25,幾個重要的特性,非線性 動態(tài)性 穩(wěn)定性 魯棒性 不確定性,26,系統(tǒng)的類型,自然系統(tǒng)與人造系統(tǒng) 實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng) 動態(tài)系統(tǒng)與靜態(tài)系統(tǒng) 封閉系統(tǒng)與開放系統(tǒng) 黑色、白色、灰色系統(tǒng) 簡單、復(fù)雜系統(tǒng) 主要明確SE研究什么樣的系統(tǒng)問題,27,