《系统工程导论》

1、?系统工程系统工程?授课教师：唐海萍 北京师范大学资源学院联系 ：58802108o电子邮件：tanghpbnu.edu 整理ppt首先看看石墨和金刚石再来看看齐王赛马的故事最后说说系统工程系统工程整理ppt整理ppt系统的功能系统的功能FC，S，EF 功能功能 C 组成要素组成要素 S 结构结构 E 环环境境.系统的要素系统的要素系统的结构系统的结构环境因素环境因素系系统统概概述述整理ppt?系统工程系统工程?课程简介课程简介 系统工程是一门新兴学科系统工程是一门新兴学科 系统工程是一门实用性很强的工程技术系统工程是一门实用性很强的工程技术 系统工程是一门以系统为研究对象，以运筹学、信系统工程是一门以系统为研究对象，以运筹学、信 息论、控制论、管理科学等科学理论为根底，高息论、控制论、管理科学等科学理论为根底，高 度综合地运用电子计算机等各种现代技术，担负度综合地运用电子计算机等各种现代技术，担负 总体协调使命的管理与设计学科。总体协调使命的管理与设计学科。本课程讲授重点是：本课程讲授重点是：力图将这门组织管理的力图将这门组织管理的技术技术与运筹决策的与运筹决策的艺术艺术结合起来介绍

2、给学生。结合起来介绍给学生。整理ppt系统工程方法论系统工程方法论计算机技术计算机技术模型库模型库信息库信息库专家专家经验经验统计数据统计数据和资料和资料大型复杂人工系统和复合系统大型复杂人工系统和复合系统研究对象研究对象研究内容研究内容组织协调系统内部各要素的活动，组织协调系统内部各要素的活动，使各要素为实现整体发挥适当作用使各要素为实现整体发挥适当作用研究目的研究目的实现系统整体目标最优化实现系统整体目标最优化整理ppt参考教材参考教材谭谭跃跃进进、陈陈英英武武、易易进进先先编编著著.1999.1999.系系统统工工程程原原理理.湖湖南南长长沙沙:国国防科技大学出版社防科技大学出版社.顾培亮编著顾培亮编著.1998.1998.系统分析与协调系统分析与协调.天津天津:天津大学出版社天津大学出版社.林定夷编著林定夷编著.1998.1998.系统工程概论系统工程概论.广州广州:中山大学出版社中山大学出版社.汪应洛主编汪应洛主编.1999.1999.系统工程系统工程.北京北京:机械工业出版社机械工业出版社.?Modeling?Modeling the the Environment-An

3、Environment-An introduction introduction to to system system dynamics dynamics models models of of environmental environmental systems?Andrew systems?Andrew Ford Ford ed.Island Press,1999.ed.Island Press,1999.整理ppt第一章第一章导导论论第一节第一节 系统工程的定位系统工程的定位第二节第二节 系统工程的开展概况系统工程的开展概况第三节第三节 学习系统工程的意义学习系统工程的意义第四节第四节 系统工程方法论系统工程方法论整理ppt一、系统工程与与其他相近学科的关系一、系统工程与与其他相近学科的关系二、系统概述二、系统概述三、系统工程定义三、系统工程定义第一节第一节系统工程的定位系统工程的定位四、系统工程在资源学科中的地位四、系统工程在资源学科中的地位整理ppt系统分析运筹学系统工程系统科学系统工程的定位系统工程的定位系统工程与与其他相近学科的关系系统工程与与其他相近学科的关系整理p

4、pt奥地利理论生物学家贝塔朗菲将系统论分为：一般系统论-关于“系统的科学，对各种不同的具体科 学物理学、生物学、经济学等的系统进行科学 的理论研究，要求用精确的数学语言描述各种系统 系统技术 涉及系统工程的内容，着重研究系统思想 与系统方法在 现代科学技术和社会的各种系统中的 实际应用 系统哲学 包括系统本体论、系统认识论、以及人与 世界关系的价值观、人本主义等等 系统工程的定位系统工程的定位 系统科学系统科学 系统工程系统工程 系统科学系统科学 :一门从总体上研究复杂系统共同运动规一门从总体上研究复杂系统共同运动规 律的科学律的科学 系统工程系统工程:一门系统科学、工程技术学、经济学和一门系统科学、工程技术学、经济学和 管理学等相结合的管理学等相结合的 组织管理技术，是组织管理技术，是 一种改造客观世界的工程技术，同时也一种改造客观世界的工程技术，同时也 一种运筹与决策的艺术。一种运筹与决策的艺术。整理ppt系统分析系统分析 系统工程系统工程 系统工程系统分析系统工程系统分析 系统工程包括在系统方法之中，与系统分析并列系统工程包括在系统方法之中，与系统分析并列 系统工程包括系统分析、

5、系统设计和决策分析系统工程包括系统分析、系统设计和决策分析本课程体系：系统工程系统分析系统决策本课程体系：系统工程系统分析系统决策系统工程的定位系统工程的定位整理ppt运运筹筹学学和和系系统统工工程程可可以以看看作作是是属属于于一一个个领领域域中中的的两两个个姐姐妹妹学学科，都是系统思想方法定量化的实际应用研究。科，都是系统思想方法定量化的实际应用研究。运运筹筹学学的的目目的的：增增加加现现有有系系统统效效率率的的分分析析工工作作，通通常常涉涉及及现现已已存存在在系系统统的的运运营营情情况况，如如工工厂厂、市市场场等等系系统统；以以专专业业技技术术为导向，分析程序由下而上战术为导向，分析程序由下而上战术系系统统工工程程：对对假假设设干干可可供供选选择择的的执执行行特特定定任任务务的的系系统统方方案案进进行行选择比较；以问题状况为导向，分析程序由上而下战略选择比较；以问题状况为导向，分析程序由上而下战略系统工程：设计新系统的科学方法。钱学森系统工程：设计新系统的科学方法。钱学森运筹学运筹学系统工程系统工程系统工程的定位系统工程的定位整理ppt 部件及属性、部件及属性、环境及界环境及界限、

6、输入与输出限、输入与输出系统概述系统概述西方传统系统思想西方传统系统思想中国传统系统思想中国传统系统思想系统的定义系统的定义系统的构成要素系统的构成要素系统的分类系统的分类根本特性根本特性整理ppt3 3 近代对世界、整体和部分的看法有了更深一步认识，但是逐近代对世界、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。统是自组织演化的。4 4 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。可以产生新的东西，新的力量。也就是

7、说，整体可以发挥局部所不具有的功能，比如碳的也就是说，整体可以发挥局部所不具有的功能，比如碳的含量不同可以组成铁、钢含量不同可以组成铁、钢，等，等整体和局部关系整体和局部关系系系统统概概述述一一一一西方传统系统思想演化西方传统系统思想演化二二1公元前五、六百年，古希腊的哲学家和科学公元前五、六百年，古希腊的哲学家和科学家们就家们就三三探索了系统的根本思想，认识到世界是一个系统，由探索了系统的根本思想，认识到世界是一个系统，由四四一些根本要素组成一些根本要素组成；并认识到；并认识到整体和局部的辨证关整体和局部的辨证关五五系。系。六六2著名古希腊哲学家亚里士多德著名古希腊哲学家亚里士多德Aristotle在公元在公元七七前三百多年就提出整体是由局部组成，但是整体效益前三百多年就提出整体是由局部组成，但是整体效益八八却大于各个局部的效益总和。却大于各个局部的效益总和。整理ppt二二中国传统系统思想中国传统系统思想中中国国古古代代朴朴素素的的系系统统思思想想早早在在公公元元前一千多年前甚至前一千多年前甚至更早就已经形成了。更早就已经形成了。最早是八卦与周易最早是八卦与周易公公元元前前五五百百多

8、多年年前前，以以老老子子为为创创始人的道家对系统提出始人的道家对系统提出了精辟的看法了精辟的看法?黄帝内经黄帝内经?“天人相应天人相应?孙孙子子兵兵法法?，李李冰冰父父子子建建造造都都江江堰堰均含系统的思想均含系统的思想参见顾基发参见顾基发,唐锡晋唐锡晋.2000.从古代系统思想到现代东方系统方法论从古代系统思想到现代东方系统方法论.系统工程理论与实践系统工程理论与实践,(1):8992.系系统统概概述述整理ppt小资料：都江堰小资料：都江堰水的顺势疗法水的顺势疗法参见：中国国家地理，参见：中国国家地理，2003年第年第9期四川专辑期四川专辑公元前272年，李冰担任蜀郡郡守，一是让岷江水经过成都，使航道畅通，同时在发洪水时控制水，不使其泛滥平原：在岷江河道上建立一个既能引水又能防洪的水利工程。中国古人为实现战争目的而在岷江上修建的都江堰，是世界上最早的无坝引水工程，从建成至今的2258年间生生不息，把成都平原从“水乡泽国变成了“天府之国。与平均寿命50年的现代大坝相比，都江堰足以证明“疏导治水理念的成功。用竹片编成笼，笼内装满卵石，用渡船抛至江心，4年后，在岷江河道中间出现了一个类似大

9、鱼嘴的江心坝，岷江水被一分为内外两江；在2000多年前的战国时代，生产工具的局限使得人们只能使用棍棒和铁锤把大山凿开，李冰妙计为：用火烧岩石，直烧到岩石发红，再用冰凉的江水浇在滚烫的岩石上，岩石在热胀冷缩中裂成碎块，这时民工再用棍棒和锤子凿开石壁，工程进度会快的多。历经8年，玉垒山山体上劈开一条宽为20米、长80米的水路，后人将此进水口称为“宝瓶口。系系统统概概述述整理ppt系系统统概概述述整理ppt现代水利学中的现代水利学中的“弯道弯道环流原理。凹岸、凸环流原理。凹岸、凸岸、泥沙沉积岸、泥沙沉积系系统统概概述述整理ppt系统具有的独立的三个判别特征：界限、组成部件、用途系统具有的独立的三个判别特征：界限、组成部件、用途钱学森：系统是由相互作用和相互依赖的假设干钱学森：系统是由相互作用和相互依赖的假设干组成组成局部结合的具有特定功能的有机整体。局部结合的具有特定功能的有机整体。系系统统概概述述三三系统的定义系统的定义整理ppt图图1.1系统的根本概念图系统的根本概念图系系统统概概述述整理ppt系统的诸部件及其属性系统的诸部件及其属性：结构部件、操作部件、流部件：结构部件、操作部件、流部

10、件SC，S，F，ES 结构结构 C 组成要素组成要素 F 功能功能 E 环境环境.【1 1】【2 2】【3 3】系系统统概概述述四四系统的构成要素系统的构成要素系统的环境及其界限系统的环境及其界限系统的输入与输出系统的输入与输出 整理ppt图图1.2系统结构图系统结构图系系统统概概述述 f Y处理器 反 馈 输出 输入 整理ppt 原材料 生产车间 办公室 成品库 商品销售系统 社会供应系统 成品输出 原材料等输入 外界社会系统环境 图图1.3系统活动结构图系统活动结构图物质流信息流指令流工厂生产系统系系统统概概述述整理ppt自然系统自然系统人造系统人造系统实体系统实体系统概念系统概念系统动态系统动态系统静态系统静态系统控制系统控制系统行为系统行为系统开放系统开放系统封闭系统封闭系统系系统统概概述述五五 系统的分类系统的分类整理ppt六六系统的根本特性系统的根本特性适适应应性性动动态态性性相相关关性性目目的的性性层层次次性性整整体体性性系系统统概概述述整理ppt【1 1】对象对象 【2 2】内容内容 【3 3】目的目的【4 4】特点特点整体性系统性整体性系统性关联性协调性关联性协调性综

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