物流系统工程电子教案第二章节系统工程基础概述
39页1、第二章 系统工程基础概述,第一节 系统工程及其发展历程,一、系统工程的概念 (一)典型定义 中国著名科学家钱学森教授给出的定义:“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,是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。”“系统工程是一门组织管理的技术。”,(一)典型定义,美国著名学者H切斯纳(HChestnut)的定义:“系统工程认为虽然每个系统都是由许多不同的特殊功能部分所组成,而这些功能部分之间又存在着相互关系,但是每一个系统都是完整的整体,每一个系统都要求有一个或若干个目标。系统工程就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,并使各组成部分能够最大限度地互相适应。”,(一)典型定义,日本工业标准JIS的定义:“系统工程是为了更好地达到系统目标,而对系统的构成要素、组织结构、信息流动和控制机制等进行分析与设计的技术。”,(一)典型定义,系统分析是研究相互影响的因素的组成和运用情况。 综上所述,系统工程是以研究大型复杂的人造系统和复合系统为对象的一门交叉科学,它既是一个技术过程又是一个管理过程。,(二)系统工程与其他工程的区别,工程的类型多种多
2、样,有以硬件为主的工程,例如机械工程、电子工程、水利工程等,也有以流程重组、以软件为主的工程,例如软件工程、物流工程等。但是系统工程与机械工程、电子工程、水利工程等工程有很大差异。上述各门工程学都有其特定的工程物质对象,而系统工程则不然,任何一种物质系统都能成为它的研究对象,而且还不只限于物质系统,还可以包括自然系统、社会经济系统、经营管理系统、军事指挥系统等等。 系统工程处理的对象主要是信息。,二、系统工程发展历程及趋势,(一)发展简史 在第二次世界大战前夕,经济、生产等领域的系统问题已促使人们努力揭示系统的一般运行规律和创造组织管理系统的技术。 在第二次世界大战期间,系统分析的方法和技术得到突飞猛进的发展。二次世界大战期间还培养了一批系统工程人才,促进了系统工程学科的形成与发展。 第二次世界大战结束,各种社会经济系统和工程管理系统的规模日益扩大和复杂化,导致一些新的问题的出现,人们又一次寻求通过科学的系统方法作为解决复杂经济社会系统问题的技术 。,解决系统问题的思路,(1)确定一个或多个目标; (2)确定实现目标所需的资源与条件; (3)确定可实现目标的(可行)方案; (4)对各方
3、案能实现的目标与所需的资源、条件等进行综合分析与评估; (5)根据一定的标准,判别各方案优劣的次序; (6)选择最终实施的方案。,霍尔三维结构的系统工程方法,图2-1 霍尔三维结构,(二)发展趋势,1系统工程作为一门交叉学科,日益向多种学科渗透和交叉发展。 2系统工程作为一门软科学,日益受到人们的重视。 3系统工程的应用领域日益广泛,推动了系统工程理论和方法不断深化发展。,第二节 系统工程的基础理论,一、一般系统论 一般系统论(general systems theory)是通过对各种不同系统进行科学理论研究而形成的关于适用于一切种类系统的学说。 其主要创始人是生物学家L.V贝塔朗菲。,一、一般系统论,1969年,比利时著名学者I.普利高津提出了“耗散结构(Dissipative Structure)理论”,认为一个开放的系统在远离平衡态的情况下,通过不断地与外界交换能量、物质和信息,当发生某些特殊事物耦合,达到一定的阈值时,就会突然出现以新的方式组织起来,产生新的质变,从原来混沌无序的混乱状态,转变为在时空上或功能上的稳定的有序状态。,一、一般系统论,1973年,联邦德国的赫尔曼哈肯
4、提出了协同学理论(synergetics),认为不同系统之间存在着各要素的协同行为,这种协同作用超越各要素自身的单独作用,从而形成整个系统的统一作用和联合作用。协同作用是形成系统有序结构的内部作用力,通过这种作用,系统能够自动产生时间上、空间上或功能上的有序结构。,二、大系统理论,大系统一般是规模庞大、结构复杂、环节多或层次较多、目标多样、影响因素众多、关系错综复杂、并常带有随机性质的系统。 大系统理论 (Large Scale Systems Theory) 就是研究大系统的结构方案、稳定性、大系统优化、以及大系统的模型简化等问题的理论或方法,主要包括四个方面的理论和方法: (1)大系统结构方案; (2)大系统的稳定性; (3)大系统的优化; (4)大系统的模型简化。,三、经济控制论,经济控制论是应用现代控制论的科学方法分析经济过程的学科。 1966年美国哈佛大学经济系的L泰勒(L. Taylor)和D肯德里克(DKendrick)教授应用控制理论中的共轭梯度法制订了当时的韩国经济最优计划模型。 由于经济系统是相互依存的一个整体,投入-产出模型是一种简单而有用的经济分析工具,是包含许
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