a1.2（系统工程的概念）

1、信息系统与管理学院*课 程 介 绍信息系统与管理学院*1.2 系统工程的概念进入系统开展时代以后，如果单纯依靠传统进入系统开展时代以后，如果单纯依靠传统的工程技术方法去解决这类大型复杂系统的规划、的工程技术方法去解决这类大型复杂系统的规划、设计、制造、试验和使用问题，显然已经不行了。设计、制造、试验和使用问题，显然已经不行了。如果继续沿用老方法去解决新问题，就会不可防如果继续沿用老方法去解决新问题，就会不可防止地割断事物本身存在的普遍联系，造成止地割断事物本身存在的普遍联系，造成“头痛头痛医头、脚痛医脚的弊病，这样，要不根本解决医头、脚痛医脚的弊病，这样，要不根本解决不了问题，要不在解决了某个问题后又会冒出一不了问题，要不在解决了某个问题后又会冒出一些新问题，以致后患无穷！些新问题，以致后患无穷！例如：阿斯旺高坝的建设就是这方面的一个例如：阿斯旺高坝的建设就是这方面的一个典型，应该引以为戒。典型，应该引以为戒。信息系统与管理学院*阿斯旺高坝 横横跨跨尼尼罗罗河河的的阿阿斯斯旺旺高高坝坝是是埃埃及及的的国国家家形形象象工工程程，19601960年年在在苏苏联联援援助助下下开开工工，历历时

2、时1111年年耗耗资资约约1515亿亿美美元元建建成成库库容容16301630亿亿立立方方米米的的纳纳塞塞尔尔水水库库。论论证证时时认认为为，修修建建尼尼罗罗河高坝是一箭数雕的高明之举河高坝是一箭数雕的高明之举 。首首先先，高高坝坝既既可可以以控控制制河河水水泛泛滥滥，又又能能够够存存储储河河水水、以便在枯水季节用于灌溉及其它用途。以便在枯水季节用于灌溉及其它用途。其其次次，大大坝坝建建成成后后可可以以产产生生巨巨大大的的发发电电能能力力，为为工工业业化提供充裕而廉价的能源。化提供充裕而廉价的能源。再再次次，修修造造大大坝坝所所形形成成的的巨巨大大水水库库及及对对下下游游水水位位的的调调节，可以开展淡水养殖及内河航运。节，可以开展淡水养殖及内河航运。信息系统与管理学院*阿斯旺高坝效益：良好的灌溉，廉价的电力；效益：良好的灌溉，廉价的电力；1)1)切断肥源，粮棉产量急剧下降；切断肥源，粮棉产量急剧下降；2)2)沃土盐碱化，耗资沃土盐碱化，耗资1212亿未取得明显效果；亿未取得明显效果；3)3)海岸线缩进，危及港口的平安和存在；海岸线缩进，危及港口的平安和存在；4)4)沙丁渔场毁于一旦，沙

3、丁渔场毁于一旦，3 3万名渔民失去生计；万名渔民失去生计；5)5)血吸虫病、疟疾等泛滥成灾；血吸虫病、疟疾等泛滥成灾；6)6)泥沙淤积严重，水库效益大减。泥沙淤积严重，水库效益大减。阿斯旺高坝的得失：阿斯旺高坝的得失：19721972年联合国环境大会称其为年联合国环境大会称其为“一个从结果来说失败一个从结果来说失败的工程的工程苦果：苦果：信息系统与管理学院*1.2 系统工程的概念现代科技的迅速开展和社会生产力的极大提现代科技的迅速开展和社会生产力的极大提高，使人类改造自然和改造社会的工程活动进入高，使人类改造自然和改造社会的工程活动进入了系统开展时代，人类面临的是各种各样的大型了系统开展时代，人类面临的是各种各样的大型复杂系统复杂系统它们具有规模庞大、因素众多、结它们具有规模庞大、因素众多、结构复杂、功能综合的共同特点。为了组织管理好构复杂、功能综合的共同特点。为了组织管理好这类大型复杂系统的规划、研制和运用，必须有这类大型复杂系统的规划、研制和运用，必须有一门新的工程技术为其提供新的手段和方法，这一门新的工程技术为其提供新的手段和方法，这门新的工程技术就是系统工程门新的工程技术就是系

4、统工程SESE。信息系统与管理学院*1.系统工程的定义ChestnutChestnut（19671967）系统工程认为虽然每个系统都由许多不同的特殊功能局部所组成，而这些功能局部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假设干个目标。系统工程那么是按照各个目标进行权衡，全面求的最优解或满意解的方法，并使各组成局部能够最大限度地互相适应。信息系统与管理学院*1.系统工程的定义三浦武雄（三浦武雄（19771977）系统工程与其他工程学不同之处在于它是跨越许多学科的学科，而且是填补这些学科边界空白的边缘学科。因为系统工程的目的是研究系统，而系统不仅涉及到工程学的领域，还涉及到社会、经济和政治等领域，为了圆满解决这些交叉领域的问题，除了需要某些纵向的专门技术以外，还要有一种技术从横向把它们组织起来，这种横向技术就是系统工程。也组织起来，这种横向技术就是系统工程。也等体系化的总称。信息系统与管理学院*1.系统工程的定义MIL-STD-499A1974Chestnut三浦武雄三浦武雄 通过运用定义、综合、分析、设计、试验和评价通过运用定义、综合、分析、设计、试验和

5、评价的反复迭代过程，将作战需求转变为一组系统性能参的反复迭代过程，将作战需求转变为一组系统性能参数和系统技术状态的描述数和系统技术状态的描述 综合有关的技术参数，确保所有物理、功能和程综合有关的技术参数，确保所有物理、功能和程序接口的兼容性，以便优化整个系统的定义和设计序接口的兼容性，以便优化整个系统的定义和设计 将可靠性、维修性、平安性、生存性、人素工程将可靠性、维修性、平安性、生存性、人素工程和其它有关因素综合到整个工程工作之中，以满足费和其它有关因素综合到整个工程工作之中，以满足费用、进度、保障性和技术性能指标。用、进度、保障性和技术性能指标。信息系统与管理学院*1.系统工程的定义钱学森钱学森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。简言之“系统工程是一门组织管理的技术信息系统与管理学院*1.系统工程的定义系统工程既是一个技术过程，又是一个管理过程系统工程既是一个技术过程，又是一个管理过程n 技技术术过过程程：需需求求分分析析、系系统统分分析析、方方案案设设计计、实实验验、集成、效验、验证等活动。集成、效验、验证等活动。n 管管理理过过程程：方方案案、

6、需需求求管管理理、接接口口、配配置置管管理理、风风险险管理、数据管理、技术评估、决策分析等活动。管理、数据管理、技术评估、决策分析等活动。n 信息系统研制：信息系统研制：技术活动技术活动 管理活动管理活动n 武器系统研制：武器系统研制：技术活动技术活动 管理活动管理活动例如例如信息系统与管理学院*1.系统工程的定义系统工程系统工程研究对象：大型复杂的人工系统和复合系统；研究对象：大型复杂的人工系统和复合系统；研究内容：组织协调，使各要素为整体目标发研究内容：组织协调，使各要素为整体目标发挥作用；挥作用；研究目的：系统整体目标最优化。研究目的：系统整体目标最优化。系统工程是一门现代化的组织管理技术系统工程是一门现代化的组织管理技术信息系统与管理学院*2.系统工程的特点（1 1）研究方法整体化）研究方法整体化-系统性系统性系系统统工工程程研研究究问问题题，总总是是把把研研究究对对象象和和研研究究过过程程看看作作一一个个整整体体，从从整整体体出出发发考考虑虑局局部部，要要求求系系统统的的局局部部服服从从整整体体，同同时时又又要要兼兼顾顾和和妥妥善善处处理理局局部部之之间间的的关关系系，而而且

7、且系系统统本本身身还还要要与与它它所所附附属属的的更更大大的的S S相相适适应应，这这样样才才能能保保证证系系统统总体效果最优。总体效果最优。信息系统与管理学院*2.系统工程的特点（2 2）处理关系协调化）处理关系协调化-关联性关联性用用系系统统工工程程方方法法分分析析和和处处理理问问题题，不不仅仅要要考考虑虑系系统统内内部部局局部部与与局局部部之之间间、局局部部与与整整体体之之间间、系系统统与与环环境境之之间间的的相相互互关关系系，而而且且要要协协调调处处理理好好这这些些关关系系，使使其其到到达达密密切切配配合合、相辅相成。相辅相成。信息系统与管理学院*2.系统工程的特点（3 3）科技应用综合化）科技应用综合化-交叉性交叉性系系统统工工程程以以大大型型复复杂杂系系统统为为研研究究对对象象，涉涉及及的的因因素素众众多多，涉涉及及的的学学科科领领域域广广泛泛，因因此此，系系统统工工程程分分析析和和解解决决问问题题时时必必须须综综合合运运用用社社会会科科学学、自自然然科科学学、工工程程技技术术的的各各门门学学科科和和各各种种技技术术领领域域的的成成就就，以以博博采采众众长长、集集思思广广益

8、益，充充分分发发挥挥跨跨学学科科、跨跨行行业业、跨跨部部门门的综合优势。的综合优势。例：例：1 1阿波罗登月方案总指挥韦伯曾经指出：阿波罗登月方案总指挥韦伯曾经指出：“该方案的成功该方案的成功 没有采用一项新技术，完全是综合运用现有技术成果的没有采用一项新技术，完全是综合运用现有技术成果的 结果。结果。2 2曼哈顿工程技术总指挥人选确实定。曼哈顿工程技术总指挥人选确实定。信息系统与管理学院*2.系统工程的特点（4 4）追求目标最优化）追求目标最优化-满意性满意性 系系统统工工程程是是实实现现系系统统最最优优化化的的组组织织管管理理技技术术，因因此此，系系统统工工程程不不仅仅提提出出最最优优的的系系统统目目标标，采采用用目目标标导导向向的的方方法法寻寻求求实实现现系系统统目目标标的的可可行行方方案案，而而且且还还要要运运用用一一系系列列最最优优化化技技术术从从可可行行方方案案中中选选择择出出社社会会认认可可、经经济济合合算算、技技术术先先进进、时时间间最最省省、系系统统总总体效益最好的最优方案或满意方案付诸实施。体效益最好的最优方案或满意方案付诸实施。系系统统工工程程并并不不追追求求个个

9、别别局局部部的的最最优优，而而是是通通过过协调各局部的关系，使系统整体目标到达最优。协调各局部的关系，使系统整体目标到达最优。信息系统与管理学院*2.系统工程的特点（5 5）处理问题）处理问题定量化定量化 系系统统工工程程通通常常要要建建立立其其描描述述系系统统结结构构及及其其功功能能关关系系的的各各种种定定性性定定量量的的数数学学模模型型，并并采采用用优优化化、仿仿真真、模模拟拟等等方方法法，借借助助于于计计算算机机手手段段，对对系系统统的的各各种种参参数数及及性性能能进进行行计计算算，最最后后根根据据评评价价准准那那么么以以选选择能够最优实现目标的系统方案。择能够最优实现目标的系统方案。信息系统与管理学院*3.系统工程的形成与开展1 1二次大战后二次大战后SESE开始出现开始出现2020世纪世纪4040年代末，美国贝尔公司首次提出年代末，美国贝尔公司首次提出“SE“SE一词；一词；19571957年年，E.W.EngstromE.W.Engstrom的的?SE?SE一一个个正正在在成成长长的的新新概念概念?发表在美发表在美?电工工程电工工程?杂志杂志57-257-2期上；期上；19

10、571957年，年，GoodeGoode和和MacholMachol合作出版合作出版SESE第一本书第一本书?SE?SE?；19581958年年，美美海海军军特特种种方方案案局局在在北北极极星星导导弹弹潜潜艇艇研研制制中中创创造造了了“PERT“PERTPragram Pragram Evaluation Evaluation and and Review Review TechniqueTechnique,使该方案提前两年完成，轰动了美国。使该方案提前两年完成，轰动了美国。信息系统与管理学院*3.系统工程的形成与开展19621962年年，麦麦氏氏任任美美国国防防部部长长时时，提提出出“PPBS“PPBS (Planning(Planning Programming Programming Budgeting Budgeting System),System),要要求求三三军军统统一一预预算算，武武器器的的开开发发研研制制必必须须进进行行费费效效分分析析，强强制制性性地地推推行行SESE。他他任任职职7 7年年间间节节约约军军费费数数百百亿亿美美元元，被被人人称称为为“越南战场的败将，

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