1、第一章：第一章： 系统工程与系统分析基本概念系统工程与系统分析基本概念专业课复习资料（最新版）专业课复习资料（最新版）封封面面系统与系统工程系统与系统工程产生和由来产生和由来定义定义基本要素基本要素原则原则产生和由来产生和由来由于存在大量的具有不确定性、竞争性的复杂系统的开发、系统改造问题，和国家之间的军事对抗问题，以及企业之间的经济竞争等问题，迫切需要一种方法（或手段）能对人们难以用简单方法处理的复杂问题进行分析、研究和综合，以此为决策者提供决策依据。由于存在大量的具有不确定性、竞争性的复杂系统的开发、系统改造问题，和国家之间的军事对抗问题，以及企业之间的经济竞争等问题，迫切需要一种方法（或手段）能对人们难以用简单方法处理的复杂问题进行分析、研究和综合，以此为决策者提供决策依据。产生和由来产生和由来“系统分析系统分析”一词源于美国一词源于美国RAND公司（公司（Research and Development），在），在1945年，由于许多文职人员的建议，美国道格拉斯飞机公司组织各方面的专家（软硬），为美国空军研究年，由于许多文职人员的建议，美国道格拉斯飞机公司组织各方面的专家（软硬
2、），为美国空军研究“洲际导弹洲际导弹”，其目的是向美国空军提供有关技术及装备的建议。后来，由于该组织工作影响很大，如成功的预测苏联人造卫星升天，成为世界著名的独立的咨询机构。它虽然为民间组织，但不以盈利为目的，靠政府资助，每年就美国国内、外政策，向政府、国会提供建议，人们称它们为智囊团，由它们发展的一套解决问题的方法称为，其目的是向美国空军提供有关技术及装备的建议。后来，由于该组织工作影响很大，如成功的预测苏联人造卫星升天，成为世界著名的独立的咨询机构。它虽然为民间组织，但不以盈利为目的，靠政府资助，每年就美国国内、外政策，向政府、国会提供建议，人们称它们为智囊团，由它们发展的一套解决问题的方法称为“系统分析系统分析” 产生和由来产生和由来1972年，在美、英、法、苏、东德、西德、日本等国的科学家和其它相应组织的倡导下，成立年，在美、英、法、苏、东德、西德、日本等国的科学家和其它相应组织的倡导下，成立“国际应用系统分析研究所（国际应用系统分析研究所（IIASA）”，邀请国际上有名望的系统分析专家就国际重大问题（人类只有一个地球、能源、环境、债务、发展中国家发展战略等）进行研究，并将研究
3、报告分送有关国家。这种通过国际合作、采用系统分析方法是解决现代社会所面临的全球问题的一项行之有效的手段。，邀请国际上有名望的系统分析专家就国际重大问题（人类只有一个地球、能源、环境、债务、发展中国家发展战略等）进行研究，并将研究报告分送有关国家。这种通过国际合作、采用系统分析方法是解决现代社会所面临的全球问题的一项行之有效的手段。定义定义美国美国RAND公司公司系统分析是系统地探讨决策的目的，对能实现目的的替代方案（政策和策略）的费用、有效度及风险进行有限制的比较，当被探讨的替代方案有缺陷时作成新的替代方案，从而帮助决策者选择行动的一种方法。系统分析是系统地探讨决策的目的，对能实现目的的替代方案（政策和策略）的费用、有效度及风险进行有限制的比较，当被探讨的替代方案有缺陷时作成新的替代方案，从而帮助决策者选择行动的一种方法。定义定义汪应洛教授汪应洛教授系统分析是一个有目的、有步骤的探索过程；目的是为决策者提供直接判断和决定最优方案的所需信息资料；步骤是使用科学方法，对系统的目的、功能、环境、效益等进行充分地调查研究，把试验、分析、计算的各种结果，同预期的目标进行比较，最后整理成完整、正确
4、、可行的综合资料，作为决策者择优的主要依据系统分析是一个有目的、有步骤的探索过程；目的是为决策者提供直接判断和决定最优方案的所需信息资料；步骤是使用科学方法，对系统的目的、功能、环境、效益等进行充分地调查研究，把试验、分析、计算的各种结果，同预期的目标进行比较，最后整理成完整、正确、可行的综合资料，作为决策者择优的主要依据定义定义E.Quad系统分析是一种研究战略的方法，是在各种不确定条件下帮助决策者处理好复杂问题的方法，具体来说就是通过调查全部问题，找出目标与可能选择的方案，利用恰当的评价准则，发挥专家们的见解，帮助决策者选择一系列方案的一种行动。系统分析是一种研究战略的方法，是在各种不确定条件下帮助决策者处理好复杂问题的方法，具体来说就是通过调查全部问题，找出目标与可能选择的方案，利用恰当的评价准则，发挥专家们的见解，帮助决策者选择一系列方案的一种行动。定义定义新科学词典新科学词典系统分析是一门由定性定量方法组成的为决策者提供正确决策和决定系统最优方案所需信息和资料的技术。它从系统总体最优的观点出发，对系统的目的、功能、环境、费用、效益等进行充分地调查，搜集、分析和处理有关的数据和
5、信息，并据此建立若干方案和必要的模型，并进行大量的仿真计算。在定量分析的基础上，考虑一些未能和无法列入模型的因素，综合考虑各替代方案，形成正确、可行的报告提交决策者系统分析是一门由定性定量方法组成的为决策者提供正确决策和决定系统最优方案所需信息和资料的技术。它从系统总体最优的观点出发，对系统的目的、功能、环境、费用、效益等进行充分地调查，搜集、分析和处理有关的数据和信息，并据此建立若干方案和必要的模型，并进行大量的仿真计算。在定量分析的基础上，考虑一些未能和无法列入模型的因素，综合考虑各替代方案，形成正确、可行的报告提交决策者基本要素基本要素(1) 系统目标系统目标系统目标就是对系统的要求，它是系统分析的基础。系统分析人员最初的也是最重要的任务就是要了解领导者意图，明确存在的问题，确定系统的目标。其次目标是目的的具体化，是建立和更新系统的依据。由于系统问题的复杂性，系统的决策者难以确切的提出系统的目标，往往是通过分析者与决策者进行多次系统目标就是对系统的要求，它是系统分析的基础。系统分析人员最初的也是最重要的任务就是要了解领导者意图，明确存在的问题，确定系统的目标。其次目标是目的的具体
6、化，是建立和更新系统的依据。由于系统问题的复杂性，系统的决策者难以确切的提出系统的目标，往往是通过分析者与决策者进行多次“对话对话”后得到的，确定目标时应遵守必要性、有依据、可行，使提出的目标科学、合理。后得到的，确定目标时应遵守必要性、有依据、可行，使提出的目标科学、合理。基本要素基本要素(2) 替代方案替代方案能够实现系统目标的各种可能的途径、措施和办法构成替代方案，到底哪一种方案最合适，这正是系统分析所要解决的问题。因为达到同一目标可由不同方案、途径来实现（条条道路通罗马），但实现同一目标的各替代方案在性能、费用、时间等指标上互有长短，但要能对比，即替代方案具有可比性。其次替代方案的构造是优选的前提，没有足够的替代方案就没有优化。这就是说，系统分析者和决策者要运用自己丰富的想象力、创造力，根据已掌握的信息，提出达到同一目标的多种方案。能够实现系统目标的各种可能的途径、措施和办法构成替代方案，到底哪一种方案最合适，这正是系统分析所要解决的问题。因为达到同一目标可由不同方案、途径来实现（条条道路通罗马），但实现同一目标的各替代方案在性能、费用、时间等指标上互有长短，但要能对比，即替代
7、方案具有可比性。其次替代方案的构造是优选的前提，没有足够的替代方案就没有优化。这就是说，系统分析者和决策者要运用自己丰富的想象力、创造力，根据已掌握的信息，提出达到同一目标的多种方案。基本要素基本要素(2) 替代方案替代方案例如，两点之间运输方式的选择问题，可供选择的运输方式有：航空、铁路、公路、水运；而铁路有高速、一般（单轨、双轨），公路有高速、一级、二级等，为达到某一运输需求量的要求，可将上述运输方式进行不同组合，构造出替代方案。又如某地块的开发问题，在满足总体规划的前提下，设计出不同的开发方案（替代方案）例如，两点之间运输方式的选择问题，可供选择的运输方式有：航空、铁路、公路、水运；而铁路有高速、一般（单轨、双轨），公路有高速、一级、二级等，为达到某一运输需求量的要求，可将上述运输方式进行不同组合，构造出替代方案。又如某地块的开发问题，在满足总体规划的前提下，设计出不同的开发方案（替代方案）基本要素基本要素(3) 评价指标评价指标在系统分析中，常把系统的性能、费用、效益、时间等方面的内容作为评价指标（如方案的社会、环境、生态等方面的效应相差不大时），由于达到同一目标而消耗的人、财
8、、物不同，产生的效益也不同，需要的时间也不同。所以，不同指标的综合分析和对比是决定方案优劣、取舍的标志。在评价方案优劣尺度的设计时要有标准可依，其概念要明确、具体、单一，还要可计量，尽可能用数据表示。在计算各项指标时要考虑系统生命周期内的投入和产出，还要考虑环境的收益和负作用。在系统分析中，常把系统的性能、费用、效益、时间等方面的内容作为评价指标（如方案的社会、环境、生态等方面的效应相差不大时），由于达到同一目标而消耗的人、财、物不同，产生的效益也不同，需要的时间也不同。所以，不同指标的综合分析和对比是决定方案优劣、取舍的标志。在评价方案优劣尺度的设计时要有标准可依，其概念要明确、具体、单一，还要可计量，尽可能用数据表示。在计算各项指标时要考虑系统生命周期内的投入和产出，还要考虑环境的收益和负作用。基本要素基本要素(4) 分析模型分析模型分析模型是根据系统分析的目标要求，用若干参数或因素对系统本质方面进行描述的产物。也可以说，根据某种目标要求，将系统进行抽象的复制的复制品。利用分析模型和计算机以及所需信息、资料，能方便地进行预测、评价和优化，以便分析者在计算结果的基础上，综合考虑其它因
9、素作用，得到较满意的方案。分析模型是根据系统分析的目标要求，用若干参数或因素对系统本质方面进行描述的产物。也可以说，根据某种目标要求，将系统进行抽象的复制的复制品。利用分析模型和计算机以及所需信息、资料，能方便地进行预测、评价和优化，以便分析者在计算结果的基础上，综合考虑其它因素作用，得到较满意的方案。基本要素基本要素(5) 研究报告研究报告研究报告是系统分析的最终产物，具体形式可采用报告、建议或意见等形式。研究报告要用通俗易懂语言，一定不要用难懂的术语和复杂的推导，使决策者容易理解和使用。研究报告的作用只是阐明问题和提出处理问题的意见和建议，而不是代替决策者进行决策。因此，研究报告要将决策的依据、信息、分析结论等告诉决策者，以便决策者正确决策。研究报告是系统分析的最终产物，具体形式可采用报告、建议或意见等形式。研究报告要用通俗易懂语言，一定不要用难懂的术语和复杂的推导，使决策者容易理解和使用。研究报告的作用只是阐明问题和提出处理问题的意见和建议，而不是代替决策者进行决策。因此，研究报告要将决策的依据、信息、分析结论等告诉决策者，以便决策者正确决策。原则原则(1) 内部因素与外部因素相结合内部因素与外部因素相结合系统的内部因素往往是可控的，而外部因素往往是不可控的，系统的功能或行为不仅受到内部因素的作用，而且受到外部因素的影响和制约，因此对系统进行分析，必须把内外各种有关因素结合到一起来考虑。通常的处理办法是，把内部因素选为决策变量，把外部因素作为约束条件，用一组联立方程式来反映它们之间的相互关系。 系统的内部因素往往是可控的，而外部因素往往是不可控的，系统的功能或行为不仅受到内部因素的作用，而且受到外部因素的影响和制约，因此对系统进行分析，必须把内外各种有关因素结合到一起来考虑。通常的处理办法是，把内部因素选为决策变量，把外部因素作为约束条件，用一组联立方程式来反映它们之间的相互关系。 原则原则(2) 当前利益与长远利益相结合当前利益与长远利益相结合不同的方案对系统的近期和远期的作用是不同的，如开发强度较大的方案对近期目标的作用较大，而注重环境保护的方案对近期的作用较小，在 选择实施方案时，不仅要从目前利益出发，而且还要同时考虑长远利益，要两者兼顾。如果两者发生矛盾，应该坚持当前利益服从长远利益的原则不同的方案对系统的近期和远期的作用是不同的，如开发强度较大的方
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