系統(tǒng)工程是一門管理學門類的學科基礎課,主要講授開發(fā)、運行、各類復雜系統(tǒng)(尤其是社會經(jīng)濟和管理系統(tǒng))所需要的思想方法、工作程序和分析手段。通過學習,使學生掌握系統(tǒng)工程的基本思想和方法論,并能初步運用系統(tǒng)工程的常用模型方法,對某些實際管理系統(tǒng)問題進行分析。
針對系統(tǒng)工程課程的特點,在教學過程中應注意培養(yǎng)學生的系統(tǒng)思維能力,強化系統(tǒng)分析原理,注重定性分析與定量分析相結(jié)合,加強實際訓練,為學生后續(xù)的學習、實踐及今后的工作與發(fā)展打下良好基礎。
學完本課程后,學生應主要達到下列基本要求:
(1) 理解和掌握系統(tǒng)、系統(tǒng)工程、系統(tǒng)分析等重要的基本概念及其子概念;
(2) 重點掌握系統(tǒng)分析的基本原理,正確理解管理系統(tǒng)工程方法論;
(3) 掌握系統(tǒng)工程常用模型和技術(shù)的功能、原理、使用條件及初步應用;
(4) 掌握系統(tǒng)評價與決策的原理和典型方法;
(5)具有初步運用系統(tǒng)工程思想和方法分析本學科(專業(yè))領(lǐng)域某些實際問題的能力。
第1講 系統(tǒng)工程學概述(吳鋒) 第2講系統(tǒng)評價原理與方法(劉樹林) 第3講系統(tǒng)工程理論基礎(孫林巖) 第4講系統(tǒng)工程實踐I(劉樹林/群體決策) 分組完成實際案例分析 第5講系統(tǒng)工程方法論及其發(fā)展(唐錫晉) 第6講系統(tǒng)工程實踐II :系統(tǒng)仿真實踐 (高杰,馮秋紅) 第7講質(zhì)量系統(tǒng)工程(蘇秦) 第8講復雜系統(tǒng)理論與方法(杜海峰) 第9講系統(tǒng)工程實踐II: 參觀西安衛(wèi)星測控中心 第10講 服務型制造系統(tǒng)理論及方法 (李剛) 系統(tǒng)工程實踐III :系統(tǒng)仿真實踐
清明上河圖(部分)
系統(tǒng)工程是一門交叉學科
三大學科的交叉
運籌學(OR) 現(xiàn)代管理科學 系統(tǒng)科學
交叉:自然科學/社會科學在思想,理論, 方法上按總體協(xié)調(diào)的需要,有機結(jié)合.
系統(tǒng)工程興起于二十世紀中葉,由于大系 統(tǒng)(規(guī)模龐大,結(jié)構(gòu)復雜,影響因素眾多) 頻繁出現(xiàn)而產(chǎn)生
例如:
大型水利工程系統(tǒng)(三峽電站); 跨地區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng); 綜合交通運輸系統(tǒng); 軍事指揮系統(tǒng); 社會經(jīng)濟系統(tǒng);
這些系統(tǒng)的特點:多輸入,多輸出,人機系統(tǒng). 對這些系統(tǒng)運行機制與發(fā)展規(guī)律的研究,形成 了系統(tǒng)工程.
第一講 系統(tǒng)工程概論
系統(tǒng)與系統(tǒng)工程 復雜系統(tǒng)問題及其特征 系統(tǒng)科學及系統(tǒng)工程 系統(tǒng)工程重要的科學問題與發(fā)展方向
第一節(jié) 系統(tǒng)與系統(tǒng)工程
系統(tǒng) 系統(tǒng)工程 系統(tǒng)工程發(fā)展史 系統(tǒng)工程與傳統(tǒng)工程的區(qū)別
一,系統(tǒng)及其特性
系統(tǒng)定義 系統(tǒng)特性
整體性; 相關(guān)性; 層次性; 目的性; 環(huán)境適應性
二,系統(tǒng)工程
系統(tǒng)工程研究對象 系統(tǒng)工程定義 系統(tǒng)思想
全局觀點 總體最優(yōu)觀點 實踐性觀點 綜合性觀點 定量定性相結(jié)合觀點 問題導向與反饋控制
三,系統(tǒng)工程的發(fā)展史
階段 年代(份) 重大工程實踐或 事件 1930 I 1940 美國發(fā)展與研究 廣播電視 美國實施彩電開 發(fā)計劃 重要理論與方法貢獻 正式提出系統(tǒng)方法(Systems approach)的概念 采用系統(tǒng)方法,并取得巨大成 功
美國Bell電話公司 正式使用系統(tǒng)工程(Systems Engineering)一詞 開發(fā)微波通訊系 統(tǒng) 產(chǎn)生軍事運籌學(Military Operations Research),也 即軍事系統(tǒng)工程 運用SE,并推動了其發(fā)展
英,美等國的反 第二次世界 空襲等軍事行動 大戰(zhàn)期間 II 本世紀40年 美國研制原子彈 的"曼哈頓計劃" 代 1945
曾經(jīng)提出系統(tǒng)分析(Systems 美國空軍建立蘭 德(RAND)公司 analysis)概念,強調(diào)了其重 要性
III
40年代后期到 50年代初期 1957
運籌學的廣泛運用與發(fā)展,控制論的創(chuàng)立與 應用,電子計算機的出現(xiàn),為SE奠定了重 要的學科基礎 H.Good和 系統(tǒng)工程學科形成的標志 R.E.Machol發(fā)表第 一部名為《系統(tǒng)工程》 的著作 美國研制北極星導彈 潛艇 提出PERT(網(wǎng)絡優(yōu)化技 術(shù)),這是最早的系統(tǒng)工程 技術(shù)之一. 表明系統(tǒng)工程的實用化和規(guī) 范化 為現(xiàn)代SE奠定了重要的數(shù) 學基礎 使用了多種SE方法,其成 功極大地提高了SE的地位
1958
IV
1965
R.E.Machol編著 《系統(tǒng)工程手冊》 美國自動控制學家 L.A.Zedeh提出"模 糊集合"概念
19611972
美國實施"阿波羅"登 月計劃
1957 H.Good和 R.E.Machol發(fā)表 第一部名為《系統(tǒng)工程》的 著作 1958 美國研制北極星導彈潛艇 I V 1965 R.E.Machol編著《系統(tǒng)工程 手冊》 美國自動控制學家 L.A.Zedeh提出"模糊集合" 概念 1961 美國實施"阿波羅"登月計劃 1972 1972 V 70年代 VI 80年代
系統(tǒng)工程學科形成的標志
提出PERT(網(wǎng)絡優(yōu)化技術(shù)), 這是最早的系統(tǒng)工程技術(shù)之一. 表明系統(tǒng)工程的實用化和規(guī)范化 為現(xiàn)代SE奠定了重要的數(shù)學基礎
使用了多種SE方法,其成功極大 地提高了SE的地位
國際應用系統(tǒng)分析研究所 SE的應用開始從工程領(lǐng)域 (IIASA)在維也納成立 進入到社會經(jīng)濟領(lǐng)域,并 發(fā)展到了一個重要的新階 段. SE的廣泛應用在國際上達到高潮 SE在國際上穩(wěn)定發(fā)展,在中國的研究與應用達到高潮
系統(tǒng)工程在中國的發(fā)展及應用
上世紀50至60年代,系統(tǒng)工程在中國開始初步實 踐,其主要標志和集中代表是錢學森的《工程控制論》, 華羅庚的《統(tǒng)籌法》和許國志的《運籌學》. 我國大規(guī)模地研究與應用系統(tǒng)工程是從70年代末,80 年代初開始的.標志:1978.9.27文匯報《組織管理技 術(shù)——系統(tǒng)工程》;1978系統(tǒng)工程碩士生招生 90年代開始展開復雜系統(tǒng)的研究.
四,系統(tǒng)工程與傳統(tǒng)工程的區(qū)別
系統(tǒng)工程采用先決定整體框架,后進入詳細內(nèi)部設 計的程序; 系統(tǒng)工程試圖通過將構(gòu)成事物的要素的秩序加以適 當?shù)呐渲脕硖岣哒w的功能,主張可采用不太可靠 的元素構(gòu)成高可靠性的系統(tǒng).其核心思想是綜合就 是創(chuàng)造.傳統(tǒng)工程則堅持發(fā)明創(chuàng)造. 系統(tǒng)工程是軟科學. 軟科學特征:人(決策者,分析者)的重要作用 多次反饋,反復協(xié)商 信息的作用
第二節(jié) 復雜系統(tǒng)問題及其特征
復雜系統(tǒng)/復雜性 社會系統(tǒng)復雜性
一, 復雜系統(tǒng)/復雜性
復雜系統(tǒng) 許多基本單元組成, 開放, 巨系統(tǒng) 多個主體 基于局部信息 智能性,自適應性 復雜系統(tǒng)基本特征 涌現(xiàn)性 非線性 路徑依賴 耗散結(jié)構(gòu)
二,社會系統(tǒng)復雜性
屬性多樣,目標沖突
民航機場系統(tǒng) 機場結(jié)構(gòu) 機場環(huán)境 不斷學習,完善,智能化
內(nèi)部結(jié)構(gòu)與行為復雜
系統(tǒng)與環(huán)境關(guān)系問題突出
學習與自適應性特征明顯
第三節(jié) 系統(tǒng)科學與系統(tǒng)工程
系統(tǒng)科學發(fā)展