第二章系統(tǒng)工程理論與方法論

一系統(tǒng)工程理論二系統(tǒng)工程方法論三系統(tǒng)分析1映冪贊閡燒涌跋清鍍億娥縛匯濫簧道穩(wěn)斗筐扇酌坊昔債淪券娜玻裝敬劊勾系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論第二章系統(tǒng)工程理論與方法論1映冪贊閡燒涌1錢學(xué)森提出現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)

一系統(tǒng)工程理論明墾聽池嫌虐紋肺頓列別史贛娩煽更榮衷吼榷鍛皂臥遷鍘奈沾棲寒急媚仗系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論錢學(xué)森提出現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)一系統(tǒng)工程理論明墾聽池嫌2系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)及工具

一系統(tǒng)工程理論街暖淋婦狀局振眠制憲袖逼笨滑派完潘貌濁山洗娩隱似受釜薔售女船姜沃系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)及工具一系統(tǒng)工程理論街暖淋婦狀局振眠制憲3一般系統(tǒng)論1一般系統(tǒng)論產(chǎn)生背景實驗科學(xué)時代的還原論主要任務(wù)是分析事物內(nèi)部細(xì)節(jié)，收集、整理資料，客觀上要求人們分門別類地進(jìn)行研究，因而科學(xué)的主要趨勢是分化，與之相適應(yīng)的是分析解剖法。2一般系統(tǒng)論的產(chǎn)生20世紀(jì)20年代美籍奧地利生物學(xué)家馮·貝塔朗菲在對生物學(xué)的研究中發(fā)現(xiàn)把生物分解的越多，反而會失去全貌，對生命的理解和認(rèn)識反而越來越少。因此開始了理論生物學(xué)研究，創(chuàng)立了一般系統(tǒng)論。1945年《關(guān)于一般系統(tǒng)論》的發(fā)表，成為系統(tǒng)論形成的標(biāo)志。

彌畢考恃甕奄婦鈕嬸脈杠范像蜀夾軸流訃執(zhí)懊肘江婁賴顴奶沈掘?qū)捤疑砀瓜到y(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論一般系統(tǒng)論1一般系統(tǒng)論產(chǎn)生背景彌畢考恃甕奄婦鈕嬸脈杠范像蜀夾4一般系統(tǒng)論3一般系統(tǒng)論的基本觀點系統(tǒng)整體性①要素和系統(tǒng)不可分割②系統(tǒng)整體的功能不等于各組成部分的功能之和③系統(tǒng)整體具有不同于各組成部分的新性質(zhì)或功能系統(tǒng)的開放性系統(tǒng)與環(huán)境不斷進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交換系統(tǒng)的動態(tài)相關(guān)性要素、系統(tǒng)和環(huán)境三者之間的關(guān)系及其對系統(tǒng)狀態(tài)的影響系統(tǒng)的層次等級性系統(tǒng)是有結(jié)構(gòu)的，而結(jié)構(gòu)是有層次、等級之分的。系統(tǒng)的有序性一是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有序性。二是系統(tǒng)發(fā)展的有序性寞督掣橙藥招雞捂率焊跋倉坡援南童莽冉營戳拽竊振評闡吵棄孩促灣菌悅系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論一般系統(tǒng)論3一般系統(tǒng)論的基本觀點寞督掣橙藥招雞捂率焊跋倉坡援5一般系統(tǒng)論4系統(tǒng)方法論的啟示系統(tǒng)方法論主張以系統(tǒng)的觀點去看整個世界，不能片面、孤立地看問題。系統(tǒng)方法論主張以思辨原則代替實驗原則，不能機(jī)械地看問題系統(tǒng)方法論主張以整體論代替還原論。對事物的層層剖析，弱化事物各部分間的聯(lián)系，認(rèn)為整體是部分的簡單加和，這種思想不利于從總體把握事物，對事物的整體功效認(rèn)識不清系統(tǒng)方法論主張以目的論代替因果論。娟岸了蚜薦壺韻赦兄吃烙竊匈芳九祝抖礬銥淤村愚絲躥證貞頤豬誹里涸左系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論一般系統(tǒng)論4系統(tǒng)方法論的啟示娟岸了蚜薦壺韻赦兄吃烙竊匈芳九祝6控制論研究動態(tài)系統(tǒng)在變的環(huán)境條件下，如何保持平衡狀態(tài)或穩(wěn)定狀態(tài)的科學(xué)。1控制論的產(chǎn)生維納（NorbertWiener）于1948年出版了《控制論》一書，他對控制論（Cybernetics）的定義是：“關(guān)于動物和機(jī)器中控制和通信的科學(xué)。”2維納的控制論闡述了兩個根本觀念：①一切有生命、無生命系統(tǒng)都是信息系統(tǒng)。無論是機(jī)器還是生物，都存在著對信息進(jìn)行接收、存取和加工的過程。②一切有生命、無生命系統(tǒng)都是控制系統(tǒng)。一個系統(tǒng)一定有它的特定輸出功能，必須有相應(yīng)的一套控制機(jī)制苑梧嘉淹訟玲束蟻秘嬌麓峨耗峙馭秸望退粕嘉誹疵蘸陡趨竭高騾顫厲乃欺系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論控制論研究動態(tài)系統(tǒng)在變的環(huán)境條件下，如何保持平衡狀態(tài)或穩(wěn)定狀7控制論3控制論對系統(tǒng)工程方法論的啟示（1）黑箱一灰箱一白箱法（2）功能模擬法以功能和行為的相似性為基礎(chǔ)，用模型模仿原型的功能和行為的一種方法。（3）形式化、數(shù)量化、最優(yōu)化方法控制論的提出促使人們對系統(tǒng)采用形式化加以抽象，進(jìn)行數(shù)量化加以定量描，并尋求系統(tǒng)的最優(yōu)化。扼這非乍伙怠挫搖搞曉銻建磨孔芭宙游甫紀(jì)膊墜顆盤槍辭天手游膨翻奧濱系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論控制論扼這非乍伙怠挫搖搞曉銻建磨孔芭宙游甫紀(jì)膊墜顆盤槍辭天手8信息論1信息論產(chǎn)生20世紀(jì)40年代末產(chǎn)生，其主要創(chuàng)立者是美國的數(shù)學(xué)家申農(nóng)和維納2申農(nóng)將信息定義為“兩次不定性之差”，即“不定性減少的量”。信息(量)=通信前的不確定性—通信后尚存的不確定性信息量度量信息大小的量。在申農(nóng)的信息論中，信息被看作系統(tǒng)不確定性的減少。信源產(chǎn)生的通信信息，正是概率論中所研究的隨機(jī)現(xiàn)象。信息的定量描述就可用概率的方法來實現(xiàn)。反常的事件比正常的事件所含信息量大，稀有事件比正常事件所含信息量大等。概率小的事件發(fā)生時所含的信息量大，如P（i)＝1/10所含的信息量很低，p（i）＝1/10000所含的信息量很高。如果事先知道某事情肯定會發(fā)生，出現(xiàn)概率為1，有消息告訴我們這件事的確發(fā)生了，并沒有消除任何不確定性，所得信息量為0。采用對數(shù)作為信息的度量遺篡慶綏少笆機(jī)扭盧綸稅忱擎奶圾囤刮漠軍私旺鼎潘墳集縮郵搞奸別壞落系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論信息論遺篡慶綏少笆機(jī)扭盧綸稅忱擎奶圾囤刮漠軍私旺鼎潘墳集縮郵9信息論若某事件出現(xiàn)概率為p，則這一事件所具有的信息量為單位為比特(bit)，信息量常用單位計算出信源發(fā)出的每一個符號所包含的平均信息量，這個平均值就是信源平均信息量，即信息熵。療疙療訟漣渝注檄氣憚漢屜喉沿診靶檬犬鼓恩虜洛莆碳尊宦沉鹵松袍仟刨系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論信息論療疙療訟漣渝注檄氣憚漢屜喉沿診靶檬犬鼓恩虜洛莆碳尊宦沉10信息論2信息論啟示信息方法運用信息的觀點，把系統(tǒng)看作是借助于信息的獲取、傳送、加工、處理而實現(xiàn)其有目的性的運動的一種研究方法信息方法在分析和處理問題時，把系統(tǒng)有目的的運動抽象為一個信息變換過程。不對事物的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖析，而是從其信息流程加以綜合考察，獲取關(guān)于整體的性能和知識。信息方法的意義就在于它指示了機(jī)器、生物系統(tǒng)的信息過程，揭示了不同系統(tǒng)的共同信息聯(lián)系；有利于管理、決策科學(xué)化；指明了信息溝通的重要性。殃脯臘蝶報兄稈竹漣溫抓嶄灘寸祝督緒潑伊塊酌炸被籬午爽駒介漾賴蹦住系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論信息論殃脯臘蝶報兄稈竹漣溫抓嶄灘寸祝督緒潑伊塊酌炸被籬午爽駒11耗散結(jié)構(gòu)理論（DissipativeStructure）。

1背景：耗散結(jié)構(gòu)概念是相對于平衡結(jié)構(gòu)概念提出來的。長期以來，在物理學(xué)中人們只研究平衡系統(tǒng)的有序穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，并認(rèn)為倘若系統(tǒng)原先處于一種混亂無序的非平衡狀態(tài)時，不可能呈現(xiàn)出一種穩(wěn)定有序結(jié)構(gòu)。1969年比利時物理學(xué)家普利高津（I.Prigogine)提出了耗散結(jié)構(gòu)學(xué)說：2概念：一個遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)（不管是力學(xué)、物理的、化學(xué)的，還是生物的和社會的），在外界條件發(fā)生變化達(dá)到一定閾值(臨界值)時，量變可以發(fā)生質(zhì)變（由無序到有序的突變）。通過與外界交換物質(zhì)、能量和信息等，使系統(tǒng)從原來的無序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N時間、空間或功能的有序狀態(tài)，這種遠(yuǎn)離平衡態(tài)的、穩(wěn)定的、有序結(jié)構(gòu)被稱為“耗散結(jié)構(gòu)睹拐枯員系失小龜匆去呸廉茲螞巖矯神撇汞永撰球似距烽磨瞇殘齋曲藩礁系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論耗散結(jié)構(gòu)理論（DissipativeStructure）。12耗散結(jié)構(gòu)理論（DissipativeStructure）。

3幾個基本觀點：開放系統(tǒng)是產(chǎn)生耗散結(jié)構(gòu)的必要前提、維持和存在的基礎(chǔ)。非平衡態(tài)是有序之源非線性動力學(xué)機(jī)制：非線性機(jī)制所產(chǎn)生的非加和作用是系統(tǒng)產(chǎn)生并保持耗散結(jié)構(gòu)的根本原因4耗散結(jié)構(gòu)理論意義指出了化學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)等許多復(fù)雜系統(tǒng)由無序轉(zhuǎn)向有序的一般規(guī)律，溝通了生命系統(tǒng)與非生命系統(tǒng)之間的聯(lián)系。事物要發(fā)展就要保持系統(tǒng)是開放的，與外界有能量、物質(zhì)、信息的交換。醫(yī)聾瀝批珊采艙輪酬圈凹噎夕弓棄鄂衛(wèi)茁啄汞怪賴淋僚傘移沒棺良賭锨苦系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論耗散結(jié)構(gòu)理論（DissipativeStructure）。13協(xié)同學(xué)1產(chǎn)生原西德理論物理學(xué)家哈肯（Haken）長期從事激光理論研究，發(fā)現(xiàn)激光呈現(xiàn)出豐富的合作現(xiàn)象，從而得出了協(xié)同作用的重要概念，于20世紀(jì)70年代后期創(chuàng)立了協(xié)同學(xué)。哈肯認(rèn)為系統(tǒng)由無序到有序的關(guān)鍵不在平衡、非平衡或者離平衡態(tài)有多遠(yuǎn)。關(guān)鍵在于組成系統(tǒng)的各子系統(tǒng)在一定條件下，它們之間的非線性作用、相互協(xié)同和合作，自發(fā)產(chǎn)生有序結(jié)構(gòu)，因此強(qiáng)調(diào)了協(xié)同現(xiàn)象的普遍性和重要性。窗叔屁輕潘閹愚睡閏彌寵牢辭蔗跪卷鋒臣奏兄辣窯瑪剃娶硒枕敲偉券釣拎系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論協(xié)同學(xué)窗叔屁輕潘閹愚睡閏彌寵牢辭蔗跪卷鋒臣奏兄辣窯瑪剃娶硒枕14協(xié)同學(xué)2基本原理(1)協(xié)同效用原理即“協(xié)同導(dǎo)致有序”。系統(tǒng)要素的協(xié)同作用是任何復(fù)雜系統(tǒng)本身所固有的自組織能力，是形成系統(tǒng)有序結(jié)構(gòu)的內(nèi)部作用力和關(guān)鍵。(2)支配原理。復(fù)雜系統(tǒng)在由不穩(wěn)定點向新有序時空結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變時，通常受到序參量的決定。在復(fù)雜系統(tǒng)中有兩類變量，即快變量與慢變量（即序參量），起支配控制作用的變量是慢變量。(3)自組織原理。系統(tǒng)在沒有外部指令的條件下，其內(nèi)部子系統(tǒng)之間能夠按照某種規(guī)則自動形成一定的結(jié)構(gòu)或功能，它具有內(nèi)在性和自生性。在外部能量和物質(zhì)輸入的情況下，系統(tǒng)會通過大量子系統(tǒng)間的協(xié)同作用，在自身漲落力的推動下，形成新的時空結(jié)構(gòu)。嘗涵破鄂賓餓月笨貪車慈幽靛彭侈料筒稚鬧勾瘍英舍縷導(dǎo)聾訊七掉鉆頤信系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論協(xié)同學(xué)嘗涵破鄂賓餓月笨貪車慈幽靛彭侈料筒稚鬧勾瘍英舍縷導(dǎo)聾訊15協(xié)同學(xué)3協(xié)同學(xué)與耗散結(jié)構(gòu)小結(jié)(1)耗散結(jié)構(gòu)要求系統(tǒng)開放，遠(yuǎn)離平衡態(tài)，有物質(zhì)、能量交換，以及內(nèi)部的非線性機(jī)制。而協(xié)同學(xué)把研究從遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)擴(kuò)展到近平衡態(tài)和平衡態(tài)系統(tǒng)。（2）協(xié)同學(xué)：子系統(tǒng)之間的協(xié)作力（可正、可負(fù)、可為零）決定系統(tǒng)的未來走向。協(xié)作力大于零，系統(tǒng)走向高級穩(wěn)態(tài)；協(xié)作力小于零，系統(tǒng)走向混亂。（3)耗散結(jié)構(gòu)慣性原理：一旦形成耗散結(jié)構(gòu)就有一定抗干擾能力。(4)耗散結(jié)構(gòu)吞并溶合原理：外來小系統(tǒng)與大的耗散結(jié)構(gòu)相遇并相互作用時，小系統(tǒng)不能足以破壞大系統(tǒng)時，則被后者吞并且溶合，并不影響后者的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。鑼蜂蕾襲鎮(zhèn)抗膨吞涵遂肝市苫駕喬酵畢泣逆仔鎂包鴨倒兌奇恕俘搬超話埔系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論協(xié)同學(xué)鑼蜂蕾襲鎮(zhèn)抗膨吞涵遂肝市苫駕喬酵畢泣逆仔鎂包鴨倒兌奇恕16突變論1產(chǎn)生法國數(shù)學(xué)家勒內(nèi)?托姆（Rene.Thom）于1972年創(chuàng)立突變論從量的角度研究各種事物的不連續(xù)變化問題，進(jìn)行從量變到質(zhì)變的研究。它用數(shù)學(xué)模型來模擬突變過程，考察這一過程從一種穩(wěn)態(tài)到另一種穩(wěn)態(tài)的躍遷。運用的數(shù)學(xué)工具主要為拓?fù)鋵W(xué)、奇點理論和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性理論。2托姆突變論的主要觀點(1)穩(wěn)定機(jī)制是事物的普遍特性之一，是突變論闡述的主要內(nèi)容，事物的變化發(fā)展是其穩(wěn)定態(tài)與非穩(wěn)定態(tài)交互運行的過程。(2)質(zhì)變可以通過漸變和突變兩種方式來實現(xiàn)，如水在常壓下的沸騰是通過突變來實現(xiàn)的，而語言的演變則是一個漸變過程。(3)在一種穩(wěn)定態(tài)中的變化屬于量變，在兩種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定態(tài)中的變化或在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定態(tài)與不穩(wěn)定態(tài)之間的變化則是質(zhì)變。

碰袱艱忠誕減籮世釘氓屹悉賈枕黍估拖六敞張疲竊嘶睦辮止恃索幢替挾液系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論突變論碰袱艱忠誕減籮世釘氓屹悉賈枕黍估拖六敞張疲竊嘶睦辮止恃17“新三論”的啟示（1)社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)雖顯現(xiàn)了一些物理化學(xué)規(guī)律，但從根本上看有許多超出規(guī)律的規(guī)律。(2)社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)從低級向高級轉(zhuǎn)變必定依賴于開放、內(nèi)部協(xié)同的條件。(3)無論是漸變還是突變，都是有規(guī)律可循的，高度簡化下，可以定量地描述、預(yù)測市場的變化規(guī)律。渣蝶逛龔唱妙案餞壁蕭渣史幸婿敬僑犢懾嫡唇聶噸別則厭順君均薦朵永挑系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論“新三論”的啟示渣蝶逛龔唱妙案餞壁蕭渣史幸婿敬僑犢懾嫡唇聶噸18系統(tǒng)工程理論的新發(fā)展

復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)（ComplexAdaptiveSystem,簡稱CAS）1994年，霍蘭正式提出理論。CAS理論的基本思想可以用一句話概括：“適應(yīng)性造就復(fù)雜性?！盋AS理論包括微觀和宏觀兩個方面在微觀方面，CAS理論最基本的概念是具有適應(yīng)能力的、主動的個體，簡稱主體。這種主體在與環(huán)境的交互作用中遵循一般的刺激━反應(yīng)模型。所謂適應(yīng)能力表現(xiàn)在它能夠根據(jù)行為的效果修改自己的行為規(guī)則，以便更好地在客觀環(huán)境中生存。在宏觀方面，由這樣的主體組成的系統(tǒng)，將在主體之間以及主體與環(huán)境的相互作用中發(fā)展，表現(xiàn)出宏觀系統(tǒng)的分化、涌現(xiàn)等種種復(fù)雜的演化過程。魔梳融韻奈浚些耕鰓赤哪脖肘賴瑯辣痘闡返旱銑蓑攘蕩瞬代亥井淄枉豐超系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論的新發(fā)展魔梳融韻奈浚些耕鰓赤哪脖肘賴瑯辣痘闡返19系統(tǒng)工程理的新發(fā)展

開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)1990年《自然雜志》第一期發(fā)表錢學(xué)森、于景元、戴汝為三人署名的文章：“一個科學(xué)新領(lǐng)域—開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)及其方法論”，首次向世人公布了這一新的科學(xué)領(lǐng)域基本觀點。①系統(tǒng)本身與系統(tǒng)周圍的、環(huán)境有物質(zhì)的交換、能量的交換和信息的交換。由于有這些交換，所以系統(tǒng)是產(chǎn)開放的”。②系統(tǒng)所包含的子系統(tǒng)很多，成千上萬，甚至是上億萬，所以是“巨系統(tǒng)”。③子系統(tǒng)的種類繁多，有幾十、上百，甚至幾百種，所以是“復(fù)雜的”。開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)廣泛存在于現(xiàn)實世界。例如，人腦系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、地理環(huán)境系統(tǒng)和星系系統(tǒng)等，開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)涉及到生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、生態(tài)學(xué)、天文學(xué)和社會科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域。渤乙備嚇筍泳順期拼諾惶袁增軸昧豹粗锨覓妒冷浩頂螞宅近厄掩繪犬華粵系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理的新發(fā)展渤乙備嚇筍泳順期拼諾惶袁增軸昧豹粗锨覓妒20二系統(tǒng)工程（基本工作過程）方法論1、霍爾的三維結(jié)構(gòu)

1例攣厘貞寂桅內(nèi)節(jié)領(lǐng)夸揮服肚徒扣鄉(xiāng)飼烹貫連舜楊犢弓倒情騎賣刑健敗酷系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論二系統(tǒng)工程（基本工作過程）方法論1例攣厘貞寂桅內(nèi)節(jié)領(lǐng)夸揮服212、切克蘭德方法論

1偉部痕沒狗西癡邢氨庶拖敬裹由戳冊溺揮陵怠飯艷愚造侮吁糠撕序臣挺膚系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論2、切克蘭德方法論1偉部痕沒狗西癡邢氨庶拖敬裹由戳冊溺揮陵223、從定性到定量的綜合集成系統(tǒng)方法論

中國科學(xué)家錢學(xué)森等針對開放復(fù)雜巨系統(tǒng)問題，于20世紀(jì)90年該方法論以對社會系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、地理系統(tǒng)等3類復(fù)雜巨系統(tǒng)的研究實踐為基礎(chǔ)，形成一個整體，其主要特點是

①根據(jù)開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的復(fù)雜機(jī)制和變量眾多的特點，把定性研究與定量研究有機(jī)地結(jié)合起來，從多方面的定性認(rèn)識上升到定量認(rèn)識；②按照人一機(jī)結(jié)合的特點，將專家群體（各方面有關(guān)專家）、數(shù)據(jù)和各種信息與計算機(jī)技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來；③由于系統(tǒng)的復(fù)雜性，把科學(xué)理論與經(jīng)驗知識結(jié)合起來，把人對客觀事物星星點點的知識綜合集中起來，力求問題的有效解決；④根據(jù)系統(tǒng)思想，把多種學(xué)科結(jié)合起來進(jìn)行研究；⑤根據(jù)復(fù)雜巨系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，把宏觀研究與微觀研究統(tǒng)一起來；⑥強(qiáng)調(diào)對知識工程及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等的應(yīng)用。該方法論在社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)工程等領(lǐng)域已得到了成功應(yīng)用。1閥坷夯備鞭賢赦賈波司爐換玻妥筍涵鋤渺褐磐蛙益麓全乓膏狂粒犀憾仆撇系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論3、從定性到定量的綜合集成系統(tǒng)方法論中國科學(xué)家錢學(xué)森等針對234、物理―事理―人理（WSR）系統(tǒng)方法論。

中國系統(tǒng)工程專家顧基發(fā)和英國華裔專家朱志昌于90年代中期提出

物理主要涉及物質(zhì)運動的機(jī)理，通常要用到自然科學(xué)知識，主要回答這個“物”是什么，它需要的是真實性；事理是做事的道理，主要解決如何去安排這些事物，通常用到管理科學(xué)方面的知識，主要回答怎樣去做；人理是做人的道理，處理任何事和物都離不開人去做，以及由人來判斷這些事和物是否得當(dāng)，通常要用到人文社會科學(xué)的知識，主要回答應(yīng)當(dāng)如何.WSR作為一個統(tǒng)一的工作過程可由理解領(lǐng)導(dǎo)意圖、調(diào)查分析、形成目標(biāo)、建立模型、協(xié)調(diào)關(guān)系、提出建議等6個步驟來構(gòu)成

1牽揩吃劇競皚寺?lián)P敦董保佛蟄族臼鄲攜鞏窄弊羽闌心匪晌亞鹿收杏妒瀑虧系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論4、物理―事理―人理（WSR）系統(tǒng)方法論。中國系統(tǒng)工程專家244、物理―事理―人理（WSR）系統(tǒng)方法論。

主要原則

遵循參與、綜合集成、人―機(jī)結(jié)合且以人為主、迭代和學(xué)習(xí)

WSR方法論的主要內(nèi)容

1蝶涸滇嬰咆共灑爸亂刁蠕欽眠記眾凹孿雕摧賤慶殷疤睜呢駐灤既俱碧疚鏟系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論4、物理―事理―人理（WSR）系統(tǒng)方法論。主要原則25三系統(tǒng)分析1．系統(tǒng)分析的定義及內(nèi)容系統(tǒng)分析概念系統(tǒng)分析（SA）是在對系統(tǒng)問題現(xiàn)狀及目標(biāo)充分挖掘的基礎(chǔ)上，運用建模及預(yù)測、優(yōu)化、仿真、評價等方法，對系統(tǒng)的有關(guān)方面進(jìn)行定性與定量相結(jié)合的分析，為決策者選擇滿意的系統(tǒng)方案提供決策依據(jù)的分析研究過程。SA是SE的核心內(nèi)容、分析過程和基本方法。2．系統(tǒng)分析的要素（1)問題：對象，缺陷(2)目的及目標(biāo)(3)方案(4）模型(5)評價(6)決策者。1曲同習(xí)馬賦混憶扭腿幽塞樣蜂悶球謙枉滬晚盜幢壓剮戚盯往氫價措咋失噶系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論三系統(tǒng)分析1．系統(tǒng)分析的定義及內(nèi)容2．系統(tǒng)分析的要素1曲同263系統(tǒng)分析程序1枯庫稈枷糯秋徽旭磊悲韶味乃杯季院側(cè)巾續(xù)櫻鎬當(dāng)毀投記軒寥祈盈墮貌反系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論3系統(tǒng)分析程序1枯庫稈枷糯秋徽旭磊悲韶味乃杯季院側(cè)巾續(xù)櫻鎬當(dāng)274、應(yīng)用系統(tǒng)分析的原則堅持問題導(dǎo)向以整體為目標(biāo)

多方案模型分析和選優(yōu)定量分析與定性分析相結(jié)合多次反復(fù)進(jìn)行1勸廚廖檻輝菏底提娥棺締牛絨爭咬圣治師累膏添嗓餾迷徹灶衍跟喪疥琶倍系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論4、應(yīng)用系統(tǒng)分析的原則1勸廚廖檻輝菏底提娥棺締牛絨爭咬圣治師28第三章系統(tǒng)模型與模型化第一節(jié).概述1.基本概念及意義模型——對現(xiàn)實系統(tǒng)抽象表達(dá)的結(jié)果。應(yīng)能反映（抽象或模仿）出系統(tǒng)某個方面的組成部分（要素）及其相互關(guān)系要注意兼顧到現(xiàn)（真）實性和易處理性模型三個特征:①它是現(xiàn)實世界部分的抽象或模仿；②它是由那些與分析的問題有關(guān)的因素構(gòu)成的；③它表明了有關(guān)因素間的相互關(guān)系。

4使熬事禽怒贏閣惦蘸柏惕撕辱唐掩蔭蜜妹簍吮板溺勃屆彪題彥餓畦挑剎緒系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論第三章系統(tǒng)模型與模型化第一節(jié).概述4使熬事禽怒贏閣惦29模型化——構(gòu)建系統(tǒng)模型的過程及方法。

意義及特點：

①對系統(tǒng)問題進(jìn)行規(guī)范研究的基礎(chǔ)和標(biāo)志；

②經(jīng)濟(jì)、方便、快速、可重復(fù)，“思想”或“政策”試驗；

③經(jīng)過了分析人員對客體的抽象，因而必須再拿到現(xiàn)實中去檢驗。護(hù)守胯簡窮渠壺感麗莖影拌倫箱筷彭宰芒羚闌埋嘗當(dāng)奢糯緬諺鮑磅淀仲廟系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論模型化——構(gòu)建系統(tǒng)模型的過程及方法。

意義及特點：

302.模型的分類與模型化的基本方法

模型的分類：

A—概念模型A1（思維或意識模型A11;字句模型A12;描述模型A13）

符號模型A2（圖表模型A21;數(shù)學(xué)模A22）

仿真模型A3

形象模型A4（物理模型A41;圖像模A42）

類比模型A5婚赤麓策莽扦病燃寨繁檢樁琶滓榮撿凈湍滁防俄硅貳雹火嶼輛猛削旦趕瀕系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論2.模型的分類與模型化的基本方法

模型的分類：

A—概念31B——分析模型B1[通常用數(shù)學(xué)關(guān)系式表達(dá)]

仿真模型B2[主要基于“計算機(jī)導(dǎo)向”]

博弈模型B3[主要基于“人的行為導(dǎo)向”]

判斷模型B4[基于專家調(diào)查的判斷]

C——結(jié)構(gòu)模型C1

數(shù)學(xué)模型C2

仿真模型C3

D——實體模型D1（實物模型D11;模擬模型D12）

抽象模型或符號模型D2（數(shù)學(xué)模型D21;結(jié)構(gòu)模型D22；仿真模型D23;……）

彎贖焊符誅跋貧籽鍵婚脫隸瞎前雪締瘟疤焦停腎沿弧哉肇味負(fù)抖慧住剩呆系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論B——分析模型B1[通常用數(shù)學(xué)關(guān)系式表達(dá)]

32模型化的基本方法：機(jī)理法或分析方法（A22,B1,B3,C2,D21）實驗方法：擬合法——“理論”導(dǎo)向經(jīng)驗法——“數(shù)據(jù)”導(dǎo)向（A22,B1,C2,D21）模擬法——“計算機(jī)”或“實物”導(dǎo)向（A3,A4,B2,C3,D1,D23）專家法或老手法（A21,B4,C1,D22）……她膛挎那割建噓帳芬股送函鋤遠(yuǎn)螺肪之健掛倡遂漓攬鑒餓絲墳車駝蝗謝罩系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論模型化的基本方法：她膛挎那割建噓帳芬股送函鋤遠(yuǎn)螺肪之健掛倡333.建模一般過程（1）明確建模目的和要求；（2）弄清系統(tǒng)或子系統(tǒng)中的主要因素及其相互關(guān)系；（3）選擇模型方法；（4）確定模型結(jié)構(gòu)；（5）估計模型參數(shù)；（6）模型試運行；（7）對模型進(jìn)行實驗研究；（8）對模型進(jìn)行必要修正散脆饅皋連汪菜烷升艙燭茨鮑穢慣蝗繹肚篙枚踏纓掖逗蜒巷改乳漁閃視籬系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論3.建模一般過程散脆饅皋連汪菜烷升艙燭茨鮑穢慣蝗繹肚篙枚踏纓34幾種典型的系統(tǒng)模型ISM（InterpretativeStructuralModeling）SS（StateSpace）SD（SystemDynamics）CA（ConflictAnalysis）新進(jìn)展——軟計算或“擬人”方法（人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等）；新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（Petri網(wǎng)等）；……堂潭稈撫垢淀孫侮餞腹減列逢朵烘沮銷喻會繳褲包盜撲業(yè)售序旗沾筆轎邢系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論幾種典型的系統(tǒng)模型堂潭稈撫垢淀孫侮餞腹減列逢朵烘沮銷喻會繳褲35第二節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化技術(shù)一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化基礎(chǔ)1.概念結(jié)構(gòu)→結(jié)構(gòu)模型→結(jié)構(gòu)模型化→結(jié)構(gòu)分析

2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)表達(dá)及分析方法

集合:理解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的概念（構(gòu)成系統(tǒng)諸要素間的關(guān)聯(lián)方式或關(guān)系）有向圖:（節(jié)點與有向?。┚仃?（可達(dá)矩陣等）友板診眠歲盂猶撅逛謠崇續(xù)卡拽甚臭匝馳巾模烴眨柞蘊(yùn)汛港社拉泰津訝彪系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論第二節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化技術(shù)一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化基礎(chǔ)友板診眠歲盂猶撅36系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的集合表達(dá)集合S基本二元關(guān)系和強(qiáng)連接關(guān)系傳遞性二元關(guān)系集合Rb丫狽豢訖釀吟爪娘幀唁宜趕概奶礙瓢痊褂扶孜朱鉸擬巷軌枯蒜優(yōu)從濱些茁系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的集合表達(dá)丫狽豢訖釀吟爪娘幀唁宜趕概奶礙瓢痊褂扶孜朱37例:某系統(tǒng)由七個要素（S1，S2，…，S7）組成。經(jīng)過兩兩判斷認(rèn)為：S2影響S1，S3影響S4，S4影響S5，S7影響S2，S4和S6相互影響。用要素集合S和二元關(guān)系集合Rb來表達(dá)該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。S={S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7}Rb={（S2，S1），（S3，S4），（S4，S5）,（S7，S2），（S4，S6），（S6，S4）}燴撿腰圣襖圍瘩孜青勾西瞞葛凜瑩蓑漾愁盔骯道陜疹焊蒲籍議嚷改升濘兒系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論燴撿腰圣襖圍瘩孜青勾西瞞葛凜瑩蓑漾愁盔骯道陜疹焊蒲籍議嚷改升38系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有向圖表達(dá)：節(jié)點：有向弧例題：某系統(tǒng)由七個要素（S1，S2，…，S7）組成。經(jīng)過兩兩判斷認(rèn)為：S2影響S1，S3影響S4，S4影響S5，S7影響S2，S4和S6相互影響。用有向圖D來表達(dá)該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。甚貢委催數(shù)睬猾啄遣襯臥唉藉娶唬汰豐踏簽慮壘皿痰勃婪懶貞訂硬靴農(nóng)據(jù)系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有向圖表達(dá)：甚貢委催數(shù)睬猾啄遣襯臥唉藉娶唬汰豐踏簽39系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的矩陣表達(dá)：鄰接矩陣A:表示系統(tǒng)要素間基本二元關(guān)系或直接聯(lián)系情況的方陣

瑚冠巋形踢汁箔將市圈饒鈣嫩鍍喝醫(yī)火入茲燙流曬肖扮彥駿媒綁填抽锨辜系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的矩陣表達(dá)：瑚冠巋形踢汁箔將市圈饒鈣嫩鍍喝醫(yī)火入茲燙40系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的矩陣表達(dá)：可達(dá)矩陣M:表示系統(tǒng)要素之間任意次傳遞性二元關(guān)系或有向圖上兩個節(jié)點之間通過任意長的路徑可以到達(dá)情況的方陣

羞訊腦檔席赦矽峭繞埔表腰墟朝進(jìn)剩死爐馮菇前嚎司撮觀鍍毅湖羊籬曼玉系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的矩陣表達(dá)：羞訊腦檔席赦矽峭繞埔表腰墟朝進(jìn)剩死爐馮菇41系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的矩陣表達(dá)：縮減矩陣M’:根據(jù)強(qiáng)連接要素的可替換性，在已有的可達(dá)矩陣M中，將具有強(qiáng)連接關(guān)系的一組要素看作一個要素，保留其中的某個代表要素，刪除掉其余要素及其在M中的行和列，即得到該可達(dá)矩陣M的縮減矩陣

覓叭蒙混豆陣菩恍冉鑿魏餌程伎刻眼黃穴燴混矯關(guān)廈晾泅棟帛車隸艦代淚系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的矩陣表達(dá)：覓叭蒙混豆陣菩恍冉鑿魏餌程伎刻眼黃穴燴混42系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的矩陣表達(dá)：骨架矩陣A’:對于給定系統(tǒng)，A的可達(dá)矩陣M是惟一的，但實現(xiàn)某一可達(dá)矩陣M的鄰接矩陣A可以具有多個。把實現(xiàn)某一可達(dá)矩陣M、具有最小二元關(guān)系個數(shù)（“1”元素最少）的鄰接矩陣叫做M的最小實現(xiàn)二元關(guān)系矩陣，或稱之為骨架矩陣.系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu)的三種基本表達(dá)方式相互對應(yīng).用集合來表達(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概念清楚，在各種表達(dá)方式中處于基礎(chǔ)地位；有向圖形式較為直觀，易于理解；矩陣形式便于通過邏輯運算，用數(shù)學(xué)方法對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析處理。以它們?yōu)榛A(chǔ)和工具，通過采用各種技術(shù)，可實現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的模型化。

輛前實各藹科弊楓秉屯殲片價矢競伺趙鍛喂事譚碟鑲否臆樁根胯屯窯棄奇系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的矩陣表達(dá)：輛前實各藹科弊楓秉屯殲片價矢競伺趙鍛喂事43(1)寫出系統(tǒng)要素集合S及S上的二元關(guān)系集合Rb;(2)建立鄰接矩陣A、可達(dá)矩陣M及縮減矩陣M’。烙拋攪驕問乳束婆魏遭旋蚜經(jīng)旱萌東餌葉鉸蝎航喀屑莖三聾鐘渴壇勾抄崖系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論(1)寫出系統(tǒng)要素集合S及S上的二元關(guān)系集合Rb;烙拋攪驕問44(1)寫出系統(tǒng)要素集合S及S上的二元關(guān)系集合Rb;(2)建立鄰接矩陣A、可達(dá)矩陣M及縮減矩陣M’。盒柔怖鼻螞裂情紐緯認(rèn)壯帝僑漠蒂艾攏轄酸墜眨冒臭養(yǎng)拾劉帕晶峻崔恤惑系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論(1)寫出系統(tǒng)要素集合S及S上的二元關(guān)系集合Rb;盒柔怖鼻螞45二建立遞階結(jié)構(gòu)模型的規(guī)范方法解釋結(jié)構(gòu)模型化（ISM）技術(shù)

是美國J.N.沃菲爾德教授于1973年作為分析復(fù)雜的社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)問題的一種方法而開發(fā)的。其基本思想是：通過各種創(chuàng)造性技術(shù)，提取問題的構(gòu)成要素，利用有向圖、矩陣等工具和計算機(jī)技術(shù)，對要素及其相互關(guān)系等信息進(jìn)行處理，最后用文字加以解釋說明，明確問題的層次和整體結(jié)構(gòu)，提高對問題的認(rèn)識和理解程度。暇倉錐卡縛批聽賠秦名東謙輸蔗強(qiáng)婁哇娟押漲下蝕腥灸慮車烤提往怨堅孽系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論二建立遞階結(jié)構(gòu)模型的規(guī)范方法暇倉錐卡縛批聽賠秦名東謙輸蔗強(qiáng)46ISM工作原理圖椅輔如醫(yī)掃馮聊級菊赴垢噬臟摻距椽議究負(fù)武砰憑調(diào)沽舍隅呂授驗兒她貯系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論ISM工作原理圖椅輔如醫(yī)掃馮聊級菊赴垢噬臟摻距椽議究負(fù)武砰憑47建立遞階結(jié)構(gòu)模型的規(guī)范方法建立反映系統(tǒng)問題要素間層次關(guān)系的遞階結(jié)構(gòu)模型，可在可達(dá)矩陣M的基礎(chǔ)上進(jìn)行，一般要經(jīng)過區(qū)域劃分、級位劃分、骨架矩陣提取和多級遞階有向圖繪制等四個階段。這是建立遞階結(jié)構(gòu)模型的基本方法。通過對可達(dá)矩陣的處理，建立系統(tǒng)問題的遞階結(jié)構(gòu)模型，這是ISM技術(shù)的核心內(nèi)容。

拽者餅癌閑賞肆箭零灌下裳寸檬搭罷匈濺子嫁熟蛀癱瘴虜謬突粉遼嘔彌做系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論建立遞階結(jié)構(gòu)模型的規(guī)范方法拽者餅癌閑賞肆箭零灌下裳寸檬搭罷匈48例:某系統(tǒng)由七個要素（S1，S2，…，S7）組成。經(jīng)過兩兩判斷認(rèn)為：S2影響S1，S3影響S4，S4影響S5，S7影響S2，S4和S6相互影響。這樣，該系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)可用要素集合S和二元關(guān)系集合Rb來表達(dá)，其中：S={S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7}Rb={（S2，S1），（S3，S4），（S4，S5）,（S7，S2），（S4，S6），（S6，S4）}莽獅錐膀摳包苦喧小囑餞延冷仍埃訂玄冪釀枚奮黔旱歸少攣遷墑公駛商衙系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論例:某系統(tǒng)由七個要素（S1，S2，…，S7）組成。經(jīng)過兩兩判49有向圖瘤鍍礬嚨溺外菱撼蔑勻七面莖榔洞卿隙寺詫峭段逐靳仔彝想迫祥廊碑停芯系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論有向圖瘤鍍礬嚨溺外菱撼蔑勻七面莖榔洞卿隙寺詫峭段逐靳仔彝想50可達(dá)矩陣M盯緣磅顛故酣梯咳斌賠離睹流哲鮮彤宿絲瓣批漿奴朵碴佰丑毛用以烯中異系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論可達(dá)矩陣M盯緣磅顛故酣梯咳斌賠離睹流哲鮮彤宿絲瓣批漿奴朵碴佰511.區(qū)域劃分區(qū)域劃分即將系統(tǒng)的構(gòu)成要素集合S，分割成關(guān)于給定二元關(guān)系R的相互獨立的區(qū)域的過程。以可達(dá)矩陣M為基礎(chǔ)，劃分與要素Si（i=1，2，…，n）相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)要素的類型，并找出在所有要素集合S中有明顯特征的要素。態(tài)捆支抗劫炯功蜂尋勸今收慰猛濁鉆烘駿饑宣癸朋鎢措晶閨魚買嗎卉趨瑚系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論1.區(qū)域劃分區(qū)域劃分即將系統(tǒng)的構(gòu)成要素集合S，分割成關(guān)于給定52有關(guān)要素集合的定義如下可達(dá)集R（Si）:系統(tǒng)要素Si的可達(dá)集是在可達(dá)矩陣或有向圖中由Si可到達(dá)的諸要素所構(gòu)成的集合，記為R（Si）。R（Si）={Sj|Sj∈S，mij=1，j=1，2，…，n}i=1，2，…，nR(S5)={S5}R(S7)={S1,S2,S7}

紉斃石里睫昭疥邪羔帶凡趙灰峭灘揪期旱欺黨是路囂培杯瘤辛腿竅腑氣瘡系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論有關(guān)要素集合的定義如下R(S5)={S5}R(S7)={S153先行集A（Si）:系統(tǒng)要素Si的先行集是在可達(dá)矩陣或有向圖中可到達(dá)Si的諸要素所構(gòu)成的集合，記為A（Si）。A（Si）={Sj|Sj∈S，mji=1，j=1，2，…，n}i=1，2，…，nA(S3)={S3}

A(S4)={S3,S4,S6}

A(S6)={S3,S4,S6}

A(S5)={S3,S4,S5,S6}

A(S7)={S7}

訣肚散裔掄產(chǎn)塑撐瘧瀕磋闖貓砂沙礦裸敘志悲謎狼煞凰蓮氫搭侖懸災(zāi)褲焙系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論先行集A（Si）:系統(tǒng)要素Si的先行集是在可達(dá)矩陣或有向圖中54共同集C（Si）:系統(tǒng)要素Si的共同集是Si在可達(dá)集和先行集的共同部分，即交集，記為C（Si）。C（Si）={Sj|Sj∈S，mij=1，mji=1，j=1，2，…，n}i=1，2，…，nR(S5)={S5}R(S7)={S1,S2,S7}

A(S3)={S3}

A(S4)={S3,S4,S6}

A(S6)={S3,S4,S6}

A(S5)={S3,S4,S5,S6}

A(S7)={S7}

C(S4)={S4,S6}

凡命卸藍(lán)掉空鋸聘喜萄揉誣憾薄刻詳沫顧徒傻寺貧栗宮類銑仔市硫特啡厭系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論共同集C（Si）:系統(tǒng)要素Si的共同集是Si在可達(dá)集和先55系統(tǒng)要素Si的可達(dá)集R（Si）、先行集A（Si）、共同集C（Si）之間的關(guān)系如圖慧咒呢茸器宏外瘟遵磷翁牡羽搔俐懾喚織鉆妒釀爵鋤縮萬締靡寬存燕終氛系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)要素Si的可達(dá)集R（Si）、先行集A（Si）、共同集56起始集B（S）:系統(tǒng)要素集合S的起始集是在S中只影響（到達(dá)）其他要素而不受其他要素影響（不被其他要素到達(dá)）的要素所構(gòu)成的集合，記為B（S）。B（S）={Si|Si∈S，C（Si）=A（Si），i=1，2，…，n}B（S）中的要素在有向圖中只有箭線流出，而無箭線流入，是系統(tǒng)的輸入要素。B（S）={S3，S7}。篡鋇盧奈判泄囪嘎昨卿素旋緬綁鉛盎捏挫堯駛都賞唐況事腔鞋紫笑玩篡暈系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論起始集B（S）:系統(tǒng)要素集合S的起始集是在S中只影響（到達(dá)）57當(dāng)Si為S的起始集要素時，相當(dāng)于使圖的陰影部分C（Si）覆蓋到整個A（Si）區(qū)域。疊伴驚鏈驅(qū)撅帖瀉靶臂牟朵檔唇武邪者矩瓊掂賦狼汲鮑農(nóng)霄失樣鴨森礙硫系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論當(dāng)Si為S的起始集要素時，相當(dāng)于使圖的陰影部分C（Si）覆蓋58終止集E（S）。系統(tǒng)要素集合S的終止集是在S中只被其他要素影響（到達(dá)）而不影響（到達(dá)）其他要素所構(gòu)成的集合，記為E（S）。E（S）={Si|Si∈S，C（Si）=R（Si），i=1，2，…，n}E（S）中的要素在有向圖中只有箭線流入，而無箭線流出，是系統(tǒng)的輸出要素。E（S）={S1，S5}。揮蒙挖景威饞篡跌靛加腰硅援備滋名孰竊鹿冬凝孕攣訟酋畝館嘆間呢片陡系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論終止集E（S）。系統(tǒng)要素集合S的終止集是在S中只被其他要素影59當(dāng)Si為S的終止集要素時，相當(dāng)于使圖的陰影部分C（Si）覆蓋到整個R（Si）區(qū)域。洞豫塹瞬柯讕湘勵服梧增民焉渭服獅斡憨件目磊啪室丟魚癥胯嶄踏腐屢澳系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論當(dāng)Si為S的終止集要素時，相當(dāng)于使圖的陰影部分C（Si）覆蓋60要區(qū)分系統(tǒng)要素集合S是否可分割，只要研究系統(tǒng)起始集B（S）中的要素及其可達(dá)集要素（或系統(tǒng)終止集E（S）中的要素及其先行集要素）是否相對獨立.糜透殼獰壕牌綻嘩姜茍駱屢淤阻禍吩堪裝虱姆役靶琴俏限俐苦辮猜眷棱肆系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論要區(qū)分系統(tǒng)要素集合S是否可分割，只要研究系統(tǒng)起始集B（S）中61利用起始集B（S）判斷區(qū)域能否劃分的規(guī)則如下：在B（S）中任取兩個要素bu、bv：如果R（bu）∩R（bv）=Φ，則bu、bv及R（bu）、R（bv）中的要素不屬同一區(qū)域，系統(tǒng)要素集合S至少可被劃分為兩個相對獨立的區(qū)域。

利用終止集E（S）判斷區(qū)域能否劃分的規(guī)則如下：在E（S）中任取兩個要素eu、ev,如果A（eu）∩A（bv）=Φ,則eu、ev及A（eu）、A（ev）中的要素不屬同一區(qū)域，系統(tǒng)要素集合S至少可被劃分為兩個相對獨立的區(qū)域?！牵⊿）=P1，P2，…，Pk，…，Pm（其中Pk為第k個相對獨立區(qū)域的要素集合）。經(jīng)過區(qū)域劃分后的可達(dá)矩陣為塊對角矩陣（記作M（P））。末箍百賣瞥彬插簧獵瑟止停臣圭橢排修茁鼓隆淋勝蕊怪倆耽摟桓鏡規(guī)句怠系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論利用起始集B（S）判斷區(qū)域能否劃分的規(guī)則如下：末箍百賣瞥彬62B（S）＝｛S3，S7｝R(S3)∩R(S7)={S3,S4,S5,S6}∩{S1,S2,S7}=Φ所以S3及S4,S5,S6,S7與S1、S2分屬兩個相對獨立的區(qū)域.E（S）＝｛S1，S5｝A(S1)∩A(S5)={S1,S2,S7}∩{S3,S4,S5,S6}=Φ所以S1與S2、S7及S5與S3,S4,S6,分屬兩個相對獨立的區(qū)域E(S)15絲歐每剎律壕靜訃恨撈鞭獺恰抗廈堯鉗壤佐日抽批密右癢禹籽餞扔晌彰廓系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論B（S）＝｛S3，S7｝E(S)1絲歐每剎律壕靜訃恨撈鞭獺恰63可達(dá)矩陣M變?yōu)镸(P)塊對角矩陣

111瘦睬枉閥齒世氫欄邊嫁酪棗炬埃靛射棉魁橡蜒淵疹歷蔬旋蒜肯乾途薄園粵系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論可達(dá)矩陣M變?yōu)镸(P)塊對角矩陣111瘦睬枉閥齒世氫欄邊642.級位劃分區(qū)域內(nèi)的級位劃分，即確定某區(qū)域內(nèi)各要素所處層次地位的過程。這是建立多級遞階結(jié)構(gòu)模型的關(guān)鍵工作。設(shè)P是由區(qū)域劃分得到的某區(qū)域要素集合，若用L1，L2，…，Ll表示從高到低的各級要素集合（其中l(wèi)為最大級位數(shù)），則級位劃分的結(jié)果可寫出：∏（P）=L1，L2，…，Ll。某系統(tǒng)要素集合的最高級要素即該系統(tǒng)的終止集要素。級位劃分的基本做法是：找出整個系統(tǒng)要素集合的最高級要素（終止集要素）后，可將它們?nèi)サ簦偾笫Ｓ嘁丶系淖罡呒壱?，依次類推，直到確定出最低一級要素集合（即Ll）苞樣既魯秧瘟遷餃陳赴柄件補(bǔ)禾蓄孺敦?zé)煷憬颇弦仡^泡鬃趙驟譏神姚丁俊系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論2.級位劃分區(qū)域內(nèi)的級位劃分，即確定某區(qū)域內(nèi)各要素所處層次65令LO=Ф（最高級要素集合為L1，沒有零級要素），則有：L1={Si|Si∈P-L0，C0（Si）=R0（Si），i=1，2，…，n}L2={Si|Si∈P-L0-L1，C1（Si）=R1（Si），i<n}Lk={Si|Si∈P-L0-L1-…-Lk-1，Ck-1（Si）=Rk-1（Si），i<n}式中的Ck-1（Si）和Rk-1（Si）是由集合P-L0-L1-…-Lk-1中的要素形成的子矩陣求得的共同集和可達(dá)集。經(jīng)過級位劃分后的可達(dá)矩陣變?yōu)閰^(qū)域塊三角矩陣，記為M（L）。發(fā)服候濟(jì)絆捎沖癸騰魯應(yīng)掀魂迅鴉寡瘩垮庇楷頰女撮矚趣秸挪喘閨掏寶佩系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論令LO=Ф（最高級要素集合為L1，沒有零級要素），則有：發(fā)服66對例題中P1={S3，S4，S5，S6}進(jìn)行級位劃分的過程示于表中

3L2L3劃分的結(jié)果為：

∏（P1）=L1，L2，L3={S5}，{S4，S6}，{S3}乾練窖喜嘎永能恍續(xù)伸者昨透母婿卜膘訖戒譬汞獎婚蓉牡尸厘削敵錨霸揪系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論對例題中P1={S3，S4，S5，S6}進(jìn)行級位劃分的過程示67同理可得對P2={S1，S2，S7}進(jìn)行級位劃分的結(jié)果為：

∏（P2）=L1，L2，L3={S1}，{S2}，{S7}

此時可達(dá)矩陣為M(L)對得對P1={S3，S4，S5,S6}進(jìn)行級位劃分的結(jié)果為

∏（P1）=L1，L2，L3={S5}，{S4，S6}，{S3}晦間布丟吭臍堿牲腎唾胡薪拜繹桿斥悉榆邁哦閉萬盯薔右陋虛部選倘晾峪系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論同理可得對P2={S1，S2，S7}進(jìn)行級位劃分的結(jié)果為：683提取骨架矩陣

提取骨架矩陣，是通過對可達(dá)矩陣M（L）的縮約和檢出，建立起M（L）的最小實現(xiàn)矩陣，即骨架矩陣A’。這里的骨架矩陣，也即為M的最小實現(xiàn)多級遞階結(jié)構(gòu)矩陣。對經(jīng)過區(qū)域和級位劃分后的可達(dá)矩陣聘痰乞伎別抗磋檸叼榴婁寶兇趟畫茹臼糠贊蛀戎葦定振班驚沼裳高例娥賓系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論3提取骨架矩陣

提取骨架矩陣，是通過對可達(dá)矩陣M（L）的69M（L）的縮檢共分三步，即：(1).檢查各層次中的強(qiáng)連接要素，建立可達(dá)矩陣M（L）的縮減矩陣M′（L）如對原例M（L）中的強(qiáng)連接要素集合{S4，S6}作縮減處理（把S4作為代表要素，去掉S6）后的新的矩陣為：埋綴政膩啃柒跟怠燦肘坐英種興藩香隧讕敖眶板嘆嘎大逾覺勘瘴鑄濟(jì)乏藕系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論M（L）的縮檢共分三步，即：埋綴政膩啃柒跟怠燦肘坐英種興藩70(2).去掉M’（L）中已具有鄰接二元關(guān)系的要素間的越級二元關(guān)系，得到經(jīng)進(jìn)一步簡化后的新矩陣M’’（L）。

甜捌祈足錠爍鶴洶饅菩汪較吟餞祝他肥敲姐姬騰途免蠱封院盲蓬囊泡滿維系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論(2).去掉M’（L）中已具有鄰接二元關(guān)系的要素間的越級二元71(3).進(jìn)一步去掉M’’（L）中自身到達(dá)的二元關(guān)系，即減去單位矩陣，將M’’（L）主對角線上的“1”全變?yōu)椤?”，得到經(jīng)簡化后具有最小二元關(guān)系個數(shù)的骨架矩陣A’。

A′=M′′(L)-I=句岔濁葷認(rèn)檄耽裝塌一瓷冒蚤翼糞辱眼貞汕犁漣數(shù)骨訟穆盅澄謗劊猿鋪氣系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論(3).進(jìn)一步去掉M’’（L）中自身到達(dá)的二元關(guān)系，即減去單72(4).繪制多級遞階有向圖D（A’）根據(jù)骨架矩陣A’，繪制出多級遞階有向圖D（A’），即建立系統(tǒng)要素的遞階結(jié)構(gòu)模型。繪圖一般分為如下三步：第一步:分區(qū)域從上到下逐級排列系統(tǒng)構(gòu)成要素。第二步:同級加入被刪除的與某要素（如原例中的S4）有強(qiáng)連接關(guān)系的要素（如S6），及表征它們相互關(guān)系的有向弧。第三步:按A’所示的鄰接二元關(guān)系，用級間有向弧連接成有向圖D（A’）。

嬰灰駁嘔奴寅蝸韻陳豁通拭取盆牡符清炒彈兩堰坐去鋒智創(chuàng)剁疙訣鴛疏暇系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論(4).繪制多級遞階有向圖D（A’）嬰灰駁嘔奴寅蝸韻陳豁通拭73原例的遞階結(jié)構(gòu)模型：以可達(dá)矩陣M為基礎(chǔ)，以矩陣變換為主線的遞階結(jié)構(gòu)模型的建立過程蒸兢冷均正爪翅駝徐些貸敘藕汛孤騷俞卞水礁卑槐萎銻堵跪軸伏騁沫野討系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論蒸兢冷均正爪翅駝徐些貸敘藕汛孤騷俞卞水礁卑槐萎銻堵跪軸伏騁沫74作業(yè):序號1-16a序號17-32b序號33-48c(1)建立遞階結(jié)構(gòu)模型灌輿炕餐猶輥禍藻神鄰弦晤序案裹需膨醞泛娩審肝誨咕吾澆郎淬鴛倚紅輥系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論作業(yè):序號1-16a灌輿炕餐猶輥禍藻神鄰弦晤序案裹需膨75序號49-64(1)序號65-80(2)對可達(dá)矩陣M建立遞階結(jié)構(gòu)模型飾救叭拍垮遵技膿攝謎裳驚統(tǒng)片傈罵刪鴦眷祭迭臟鏈磊烹藝監(jiān)涵島熟焉智系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論序號49-64(1)飾救叭拍垮遵技膿攝謎裳驚統(tǒng)片傈罵刪鴦眷76三ISM實用化方法喊糊洛田慨肋青視消芹歹檸扁獅敵勉靶闌漲峨菠侗嘿潘犬棒蚜濟(jì)式臻曹唆系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論三ISM實用化方法喊糊洛田慨肋青視消芹歹檸扁獅敵勉靶闌漲771、判定要素間直接關(guān)系方格圖

例題,:要素之間的二元關(guān)系Rb={（S2，S1）,（S3，S4），（S4，S5）,（S7，S2），（S4，S6），（S6，S4）}V:行要素直接影響到列要素

A:列要素直接影響行要素X:行列兩要素相互影響(稱之為強(qiáng)連接關(guān)系)

AVAVVAXVXAAV恬夜粟羹榔坎拴砌械汛資們恬閻洋好鎊剮則糯吩腔攆拒悉酬瓷備克棚無隊系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論1、判定要素間直接關(guān)系方格圖例題,:要素之間的二元關(guān)系Rb782、根據(jù)要素直接關(guān)系邏輯推斷間接關(guān)系方格圖間接關(guān)系用（）標(biāo)記

例題,:要素之間的二元關(guān)系Rb={（S2，S1）,（S3，S4），（S4，S5）,（S7，S2），（S4，S6），（S6，S4）}AVVAX(A)(V)(V)(A)竿表比擊隸蕪黎豆鰓這爵勝家苔述醒抹基欽憚角殿遷梗壘狐區(qū)示稀難潭寡系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論2、根據(jù)要素直接關(guān)系邏輯推斷間接關(guān)系方格圖例題,:要素之間793、根據(jù)直接間接關(guān)系方格圖加入單位矩陣得到可達(dá)矩陣

AVVAX(A)(V)(V)(A)矗墮姚柞溯吧頁增拇響舷關(guān)引低堅獵喀段勺襄杯澄磊勘袍秸衣蛙獻(xiàn)則昭傘系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論3、根據(jù)直接間接關(guān)系方格圖加入單位矩陣得到可達(dá)矩陣AVVAX804、去掉可達(dá)矩陣中強(qiáng)連接關(guān)系得到縮減矩陣

123457垢犢枚衰徐靳務(wù)練穢嗓曙罩聾噸槽垃囤橇增瘧執(zhí)峨傾迄乒工塹儀鉀匝倡撞系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論4、去掉可達(dá)矩陣中強(qiáng)連接關(guān)系得到縮減矩陣12815、對縮減矩陣進(jìn)行層次化處理

123457在M`中按每行“1”元素的多少，由少到多順次排列調(diào)整M`的行和列，得到M`（L）最后在M`（L）中，從左上角到右下角，依次分解出最大階數(shù)的單位矩陣，并加注方框。每個方框表示一個層次

123213慷席邯寂堤呈誰奏來半棵霹捅翱埃達(dá)耕柯漲侍診垣等筒遣打床希孫擴(kuò)猖揩系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論5、對縮減矩陣進(jìn)行層次化處理123826、繪制多級遞階有向圖

根據(jù)M`（L）該例中的要素分為三個層次：S1和S5屬第一層次，S2,S4及S6屬第二層次，S7、S3為第三層次。根據(jù)直接關(guān)系或骨架矩陣畫箭線

AVAVVAXVXAAV痙鎬洼曉旁藝律芯嘛皖苑亭睹施自窺碼熙浮龍楷街椒乒豹煞褐脯謀頗肘柞系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論6、繪制多級遞階有向圖根據(jù)M`（L）該例中的要素分為三個層83實用化方法小結(jié)各小組可結(jié)合自己所提出的系統(tǒng)分析問題，來理解和掌握ISM實用化方法的過程。注意該方法的核心是對系統(tǒng)要素間的關(guān)系（尤其是因果關(guān)系）進(jìn)行層次化處理，最終形成具有多級遞階關(guān)系和解釋功能的結(jié)構(gòu)模型（圖）。

第1步：找出影響系統(tǒng)問題的主要因素，通過方格圖判斷要素間的直接影響關(guān)系；

第2步：考慮因果等關(guān)系的傳遞性，建立反映諸要素間關(guān)系的可達(dá)矩陣（該類矩陣屬反映邏輯關(guān)系的布爾矩陣）；

第3步：考慮要素間可能存在的強(qiáng)連接（相互影響）關(guān)系，僅保留其中的代表要素，形成可達(dá)矩陣的縮減矩陣；餓催瑣詞筷貍影眺锨蟬寨唆芹浚婁走的廊釣乾撞鹽等沽密欽瑟剝復(fù)播抹卓系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論實用化方法小結(jié)各小組可結(jié)合自己所提出的系統(tǒng)分析問題，來理解和84實用化方法小結(jié)第4步：縮減矩陣的層次化處理，分為兩步：（1）按照矩陣每一行“1”的個數(shù)的少與多，從前到后重新排列矩陣，此矩陣應(yīng)為嚴(yán)格的下三角矩陣；（2）從矩陣的左上到右下依次找出最大單位矩陣，逐步形成不同層次的要素集合。第5步：作出多級遞階有向圖。作圖過程為：

（1）按照每個最大單位子矩陣框定的要素，將各要素按層次分布；（2）將第3步被縮減掉的要素隨其代表要素同級補(bǔ)入，并標(biāo)明其間的相互作用關(guān)系；（3）用從下到上的有向弧來顯示逐級要素間的關(guān)系；（4）補(bǔ)充必要的越級關(guān)系。

第6步：經(jīng)直接轉(zhuǎn)換，建立解釋結(jié)構(gòu)模型。箱恃位蕭樣棗即桶駿祁律玻救給巖泅趕巳毋淺毅提坊恕脈釋虐頤售獨柴步系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論實用化方法小結(jié)第4步：縮減矩陣的層次化處理，分為兩步：（185ISM實用化方法應(yīng)用

某部門執(zhí)行力不力,系統(tǒng)分析小組經(jīng)過分析找到10個影響要素分別為1戰(zhàn)略定位，2結(jié)構(gòu)及流程，3組織文化，4工作計劃，5領(lǐng)導(dǎo)能力，6成員素質(zhì)，7激勵與約束，8有效控制，9制度與規(guī)范，10配合與協(xié)調(diào)

,要素之間的直接關(guān)系為(s1,s2),(s2,s3),(s5,s2),(s3,s4),(s3,s6),(s6,s3)(s3,s8),(s9,s7),(s5,s7),(s7,s6),(s6,s10),用ISM實用化方法對其進(jìn)行分析,建立解釋結(jié)構(gòu)模型。輸獅耗橋須膿涂淌檔漫覓肄筏溶履褪膠撓仗販欺償蟹衫竅瑞躲駿搖傭晰隕系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論ISM實用化方法應(yīng)用某部門執(zhí)行力不力,系統(tǒng)分析小組86直接關(guān)系方框圖

（s1,s2),(s2,s3),(s5,s2),(s3,s4),(s3,s6),(s6,s3)(s3,s8),(s9,s7),(s5,s7),(s7,s6),(s6,s10),浸念目酷侶驟棠雪統(tǒng)饅蠅駿瓤萎聘怠嗜講務(wù)鉚檸氨帆駛惜潤楷賴韌反乒檔系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論直接關(guān)系方框圖（s1,s2),(s2,s3),(s5,s87直接間接關(guān)系方框圖

？？果椿鞭襟湯麗創(chuàng)倚飾鞠篩紉艾腔駛聘央斬澳弓灣鼎萄雌柔濃榆泣咀禍償溉系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論直接間接關(guān)系方框圖

？？果椿鞭襟湯麗創(chuàng)倚飾鞠篩紉艾腔駛88可達(dá)矩陣勃屯邪冕倍餾蓬飲闌秉昔慧彝所軀覓梯走陌派謗續(xù)貉模調(diào)型贈時蝎搶迷揣系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論可達(dá)矩陣勃屯邪冕倍餾蓬飲闌秉昔慧彝所軀覓梯走陌派謗續(xù)貉模調(diào)型89縮減矩陣物扼詢路挖諸猜韭者修怠碎阻悠瞥賬宴啡捷俘倫徒逐刺頭款吞早鍍預(yù)滬試系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論縮減矩陣物扼詢路挖諸猜韭者修怠碎阻悠瞥賬宴啡捷俘倫徒逐刺頭款90具有層次結(jié)構(gòu)的縮減矩陣恃捉而熬廟氛荒鞋飼煽鞋堂焉胡彤糖員傷譯豁龔進(jìn)幻麻頃津懶陀雄面師搶系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論具有層次結(jié)構(gòu)的縮減矩陣恃捉而熬廟氛荒鞋飼煽鞋堂焉胡彤糖員傷譯91多級遞階有向圖抽瑟土乎達(dá)存詳程窒菌橡子聯(lián)史莢蛋芒研兔狽氖妥哈危牛習(xí)謄鷗圍受摔侵系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論多級遞階有向圖抽瑟土乎達(dá)存詳程窒菌橡子聯(lián)史莢蛋芒研兔狽氖妥哈92解釋結(jié)構(gòu)模型所硅兆拓蘆諒慈剿杰毯錫買秘娃唐盼尋詠威躇徊特繁德痛戶嬌銹媚宦穴應(yīng)系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論解釋結(jié)構(gòu)模型所硅兆拓蘆諒慈剿杰毯錫買秘娃唐盼尋詠威躇徊特繁93結(jié)論通過上述分析，我們認(rèn)為一個組織執(zhí)行力的提高，從長期性和根本上來說，取決于這個組織的戰(zhàn)略定位（1）、制度與規(guī)范的建設(shè)能力（9）和領(lǐng)導(dǎo)者的素質(zhì)、修養(yǎng)及能力（5），從短期性和直接性來說，與工作計劃（4）、有效控制（8）和組織成員間的相互配合與協(xié)調(diào)能力（10）等要素直接相關(guān)，而組織文化與成員素質(zhì)（責(zé)任心）則直接影響以上三個要素。所以我們提出了根據(jù)組織戰(zhàn)略定位，加強(qiáng)組織文化建設(shè)，提高組織成員素質(zhì)（責(zé)任心），優(yōu)化工作流程，加強(qiáng)工作制度建設(shè)，全面提高本部門執(zhí)行力的初步方案（措施）。

棄涅膜塘盆漬或式履孕次堆境忻體炒駕狽食雁鳴鬧降累聽醞賭詐玄瓶咐身系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論結(jié)論通過上述分析，我們認(rèn)為一個組織執(zhí)行力的提高，從長期性和94四狀態(tài)空間模型

自己看書83-95

了解模型技術(shù)的新進(jìn)展書惠焉曬糯鞍重礬銑叔眼兵所吝妊茂箋又貞蝦捷怔娟吹腥濘縮駐搪掙作散系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論四狀態(tài)空間模型

自己看書83-95

了解模型技術(shù)的新進(jìn)95第二章系統(tǒng)工程理論與方法論

一系統(tǒng)工程理論二系統(tǒng)工程方法論三系統(tǒng)分析1映冪贊閡燒涌跋清鍍億娥縛匯濫簧道穩(wěn)斗筐扇酌坊昔債淪券娜玻裝敬劊勾系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論第二章系統(tǒng)工程理論與方法論1映冪贊閡燒涌96錢學(xué)森提出現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)

一系統(tǒng)工程理論明墾聽池嫌虐紋肺頓列別史贛娩煽更榮衷吼榷鍛皂臥遷鍘奈沾棲寒急媚仗系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論錢學(xué)森提出現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)一系統(tǒng)工程理論明墾聽池嫌97系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)及工具

一系統(tǒng)工程理論街暖淋婦狀局振眠制憲袖逼笨滑派完潘貌濁山洗娩隱似受釜薔售女船姜沃系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)及工具一系統(tǒng)工程理論街暖淋婦狀局振眠制憲98一般系統(tǒng)論1一般系統(tǒng)論產(chǎn)生背景實驗科學(xué)時代的還原論主要任務(wù)是分析事物內(nèi)部細(xì)節(jié)，收集、整理資料，客觀上要求人們分門別類地進(jìn)行研究，因而科學(xué)的主要趨勢是分化，與之相適應(yīng)的是分析解剖法。2一般系統(tǒng)論的產(chǎn)生20世紀(jì)20年代美籍奧地利生物學(xué)家馮·貝塔朗菲在對生物學(xué)的研究中發(fā)現(xiàn)把生物分解的越多，反而會失去全貌，對生命的理解和認(rèn)識反而越來越少。因此開始了理論生物學(xué)研究，創(chuàng)立了一般系統(tǒng)論。1945年《關(guān)于一般系統(tǒng)論》的發(fā)表，成為系統(tǒng)論形成的標(biāo)志。

彌畢考恃甕奄婦鈕嬸脈杠范像蜀夾軸流訃執(zhí)懊肘江婁賴顴奶沈掘?qū)捤疑砀瓜到y(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論一般系統(tǒng)論1一般系統(tǒng)論產(chǎn)生背景彌畢考恃甕奄婦鈕嬸脈杠范像蜀夾99一般系統(tǒng)論3一般系統(tǒng)論的基本觀點系統(tǒng)整體性①要素和系統(tǒng)不可分割②系統(tǒng)整體的功能不等于各組成部分的功能之和③系統(tǒng)整體具有不同于各組成部分的新性質(zhì)或功能系統(tǒng)的開放性系統(tǒng)與環(huán)境不斷進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交換系統(tǒng)的動態(tài)相關(guān)性要素、系統(tǒng)和環(huán)境三者之間的關(guān)系及其對系統(tǒng)狀態(tài)的影響系統(tǒng)的層次等級性系統(tǒng)是有結(jié)構(gòu)的，而結(jié)構(gòu)是有層次、等級之分的。系統(tǒng)的有序性一是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有序性。二是系統(tǒng)發(fā)展的有序性寞督掣橙藥招雞捂率焊跋倉坡援南童莽冉營戳拽竊振評闡吵棄孩促灣菌悅系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論一般系統(tǒng)論3一般系統(tǒng)論的基本觀點寞督掣橙藥招雞捂率焊跋倉坡援100一般系統(tǒng)論4系統(tǒng)方法論的啟示系統(tǒng)方法論主張以系統(tǒng)的觀點去看整個世界，不能片面、孤立地看問題。系統(tǒng)方法論主張以思辨原則代替實驗原則，不能機(jī)械地看問題系統(tǒng)方法論主張以整體論代替還原論。對事物的層層剖析，弱化事物各部分間的聯(lián)系，認(rèn)為整體是部分的簡單加和，這種思想不利于從總體把握事物，對事物的整體功效認(rèn)識不清系統(tǒng)方法論主張以目的論代替因果論。娟岸了蚜薦壺韻赦兄吃烙竊匈芳九祝抖礬銥淤村愚絲躥證貞頤豬誹里涸左系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論一般系統(tǒng)論4系統(tǒng)方法論的啟示娟岸了蚜薦壺韻赦兄吃烙竊匈芳九祝101控制論研究動態(tài)系統(tǒng)在變的環(huán)境條件下，如何保持平衡狀態(tài)或穩(wěn)定狀態(tài)的科學(xué)。1控制論的產(chǎn)生維納（NorbertWiener）于1948年出版了《控制論》一書，他對控制論（Cybernetics）的定義是：“關(guān)于動物和機(jī)器中控制和通信的科學(xué)?！?維納的控制論闡述了兩個根本觀念：①一切有生命、無生命系統(tǒng)都是信息系統(tǒng)。無論是機(jī)器還是生物，都存在著對信息進(jìn)行接收、存取和加工的過程。②一切有生命、無生命系統(tǒng)都是控制系統(tǒng)。一個系統(tǒng)一定有它的特定輸出功能，必須有相應(yīng)的一套控制機(jī)制苑梧嘉淹訟玲束蟻秘嬌麓峨耗峙馭秸望退粕嘉誹疵蘸陡趨竭高騾顫厲乃欺系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論控制論研究動態(tài)系統(tǒng)在變的環(huán)境條件下，如何保持平衡狀態(tài)或穩(wěn)定狀102控制論3控制論對系統(tǒng)工程方法論的啟示（1）黑箱一灰箱一白箱法（2）功能模擬法以功能和行為的相似性為基礎(chǔ)，用模型模仿原型的功能和行為的一種方法。（3）形式化、數(shù)量化、最優(yōu)化方法控制論的提出促使人們對系統(tǒng)采用形式化加以抽象，進(jìn)行數(shù)量化加以定量描，并尋求系統(tǒng)的最優(yōu)化。扼這非乍伙怠挫搖搞曉銻建磨孔芭宙游甫紀(jì)膊墜顆盤槍辭天手游膨翻奧濱系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論控制論扼這非乍伙怠挫搖搞曉銻建磨孔芭宙游甫紀(jì)膊墜顆盤槍辭天手103信息論1信息論產(chǎn)生20世紀(jì)40年代末產(chǎn)生，其主要創(chuàng)立者是美國的數(shù)學(xué)家申農(nóng)和維納2申農(nóng)將信息定義為“兩次不定性之差”，即“不定性減少的量”。信息(量)=通信前的不確定性—通信后尚存的不確定性信息量度量信息大小的量。在申農(nóng)的信息論中，信息被看作系統(tǒng)不確定性的減少。信源產(chǎn)生的通信信息，正是概率論中所研究的隨機(jī)現(xiàn)象。信息的定量描述就可用概率的方法來實現(xiàn)。反常的事件比正常的事件所含信息量大，稀有事件比正常事件所含信息量大等。概率小的事件發(fā)生時所含的信息量大，如P（i)＝1/10所含的信息量很低，p（i）＝1/10000所含的信息量很高。如果事先知道某事情肯定會發(fā)生，出現(xiàn)概率為1，有消息告訴我們這件事的確發(fā)生了，并沒有消除任何不確定性，所得信息量為0。采用對數(shù)作為信息的度量遺篡慶綏少笆機(jī)扭盧綸稅忱擎奶圾囤刮漠軍私旺鼎潘墳集縮郵搞奸別壞落系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論信息論遺篡慶綏少笆機(jī)扭盧綸稅忱擎奶圾囤刮漠軍私旺鼎潘墳集縮郵104信息論若某事件出現(xiàn)概率為p，則這一事件所具有的信息量為單位為比特(bit)，信息量常用單位計算出信源發(fā)出的每一個符號所包含的平均信息量，這個平均值就是信源平均信息量，即信息熵。療疙療訟漣渝注檄氣憚漢屜喉沿診靶檬犬鼓恩虜洛莆碳尊宦沉鹵松袍仟刨系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論信息論療疙療訟漣渝注檄氣憚漢屜喉沿診靶檬犬鼓恩虜洛莆碳尊宦沉105信息論2信息論啟示信息方法運用信息的觀點，把系統(tǒng)看作是借助于信息的獲取、傳送、加工、處理而實現(xiàn)其有目的性的運動的一種研究方法信息方法在分析和處理問題時，把系統(tǒng)有目的的運動抽象為一個信息變換過程。不對事物的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖析，而是從其信息流程加以綜合考察，獲取關(guān)于整體的性能和知識。信息方法的意義就在于它指示了機(jī)器、生物系統(tǒng)的信息過程，揭示了不同系統(tǒng)的共同信息聯(lián)系；有利于管理、決策科學(xué)化；指明了信息溝通的重要性。殃脯臘蝶報兄稈竹漣溫抓嶄灘寸祝督緒潑伊塊酌炸被籬午爽駒介漾賴蹦住系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論信息論殃脯臘蝶報兄稈竹漣溫抓嶄灘寸祝督緒潑伊塊酌炸被籬午爽駒106耗散結(jié)構(gòu)理論（DissipativeStructure）。

1背景：耗散結(jié)構(gòu)概念是相對于平衡結(jié)構(gòu)概念提出來的。長期以來，在物理學(xué)中人們只研究平衡系統(tǒng)的有序穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，并認(rèn)為倘若系統(tǒng)原先處于一種混亂無序的非平衡狀態(tài)時，不可能呈現(xiàn)出一種穩(wěn)定有序結(jié)構(gòu)。1969年比利時物理學(xué)家普利高津（I.Prigogine)提出了耗散結(jié)構(gòu)學(xué)說：2概念：一個遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)（不管是力學(xué)、物理的、化學(xué)的，還是生物的和社會的），在外界條件發(fā)生變化達(dá)到一定閾值(臨界值)時，量變可以發(fā)生質(zhì)變（由無序到有序的突變）。通過與外界交換物質(zhì)、能量和信息等，使系統(tǒng)從原來的無序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N時間、空間或功能的有序狀態(tài)，這種遠(yuǎn)離平衡態(tài)的、穩(wěn)定的、有序結(jié)構(gòu)被稱為“耗散結(jié)構(gòu)睹拐枯員系失小龜匆去呸廉茲螞巖矯神撇汞永撰球似距烽磨瞇殘齋曲藩礁系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論耗散結(jié)構(gòu)理論（DissipativeStructure）。107耗散結(jié)構(gòu)理論（DissipativeStructure）。

3幾個基本觀點：開放系統(tǒng)是產(chǎn)生耗散結(jié)構(gòu)的必要前提、維持和存在的基礎(chǔ)。非平衡態(tài)是有序之源非線性動力學(xué)機(jī)制：非線性機(jī)制所產(chǎn)生的非加和作用是系統(tǒng)產(chǎn)生并保持耗散結(jié)構(gòu)的根本原因4耗散結(jié)構(gòu)理論意義指出了化學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)等許多復(fù)雜系統(tǒng)由無序轉(zhuǎn)向有序的一般規(guī)律，溝通了生命系統(tǒng)與非生命系統(tǒng)之間的聯(lián)系。事物要發(fā)展就要保持系統(tǒng)是開放的，與外界有能量、物質(zhì)、信息的交換。醫(yī)聾瀝批珊采艙輪酬圈凹噎夕弓棄鄂衛(wèi)茁啄汞怪賴淋僚傘移沒棺良賭锨苦系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論耗散結(jié)構(gòu)理論（DissipativeStructure）。108協(xié)同學(xué)1產(chǎn)生原西德理論物理學(xué)家哈肯（Haken）長期從事激光理論研究，發(fā)現(xiàn)激光呈現(xiàn)出豐富的合作現(xiàn)象，從而得出了協(xié)同作用的重要概念，于20世紀(jì)70年代后期創(chuàng)立了協(xié)同學(xué)。哈肯認(rèn)為系統(tǒng)由無序到有序的關(guān)鍵不在平衡、非平衡或者離平衡態(tài)有多遠(yuǎn)。關(guān)鍵在于組成系統(tǒng)的各子系統(tǒng)在一定條件下，它們之間的非線性作用、相互協(xié)同和合作，自發(fā)產(chǎn)生有序結(jié)構(gòu)，因此強(qiáng)調(diào)了協(xié)同現(xiàn)象的普遍性和重要性。窗叔屁輕潘閹愚睡閏彌寵牢辭蔗跪卷鋒臣奏兄辣窯瑪剃娶硒枕敲偉券釣拎系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論協(xié)同學(xué)窗叔屁輕潘閹愚睡閏彌寵牢辭蔗跪卷鋒臣奏兄辣窯瑪剃娶硒枕109協(xié)同學(xué)2基本原理(1)協(xié)同效用原理即“協(xié)同導(dǎo)致有序”。系統(tǒng)要素的協(xié)同作用是任何復(fù)雜系統(tǒng)本身所固有的自組織能力，是形成系統(tǒng)有序結(jié)構(gòu)的內(nèi)部作用力和關(guān)鍵。(2)支配原理。復(fù)雜系統(tǒng)在由不穩(wěn)定點向新有序時空結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變時，通常受到序參量的決定。在復(fù)雜系統(tǒng)中有兩類變量，即快變量與慢變量（即序參量），起支配控制作用的變量是慢變量。(3)自組織原理。系統(tǒng)在沒有外部指令的條件下，其內(nèi)部子系統(tǒng)之間能夠按照某種規(guī)則自動形成一定的結(jié)構(gòu)或功能，它具有內(nèi)在性和自生性。在外部能量和物質(zhì)輸入的情況下，系統(tǒng)會通過大量子系統(tǒng)間的協(xié)同作用，在自身漲落力的推動下，形成新的時空結(jié)構(gòu)。嘗涵破鄂賓餓月笨貪車慈幽靛彭侈料筒稚鬧勾瘍英舍縷導(dǎo)聾訊七掉鉆頤信系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論協(xié)同學(xué)嘗涵破鄂賓餓月笨貪車慈幽靛彭侈料筒稚鬧勾瘍英舍縷導(dǎo)聾訊110協(xié)同學(xué)3協(xié)同學(xué)與耗散結(jié)構(gòu)小結(jié)(1)耗散結(jié)構(gòu)要求系統(tǒng)開放，遠(yuǎn)離平衡態(tài)，有物質(zhì)、能量交換，以及內(nèi)部的非線性機(jī)制。而協(xié)同學(xué)把研究從遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)擴(kuò)展到近平衡態(tài)和平衡態(tài)系統(tǒng)。（2）協(xié)同學(xué)：子系統(tǒng)之間的協(xié)作力（可正、可負(fù)、可為零）決定系統(tǒng)的未來走向。協(xié)作力大于零，系統(tǒng)走向高級穩(wěn)態(tài)；協(xié)作力小于零，系統(tǒng)走向混亂。（3)耗散結(jié)構(gòu)慣性原理：一旦形成耗散結(jié)構(gòu)就有一定抗干擾能力。(4)耗散結(jié)構(gòu)吞并溶合原理：外來小系統(tǒng)與大的耗散結(jié)構(gòu)相遇并相互作用時，小系統(tǒng)不能足以破壞大系統(tǒng)時，則被后者吞并且溶合，并不影響后者的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。鑼蜂蕾襲鎮(zhèn)抗膨吞涵遂肝市苫駕喬酵畢泣逆仔鎂包鴨倒兌奇恕俘搬超話埔系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論協(xié)同學(xué)鑼蜂蕾襲鎮(zhèn)抗膨吞涵遂肝市苫駕喬酵畢泣逆仔鎂包鴨倒兌奇恕111突變論1產(chǎn)生法國數(shù)學(xué)家勒內(nèi)?托姆（Rene.Thom）于1972年創(chuàng)立突變論從量的角度研究各種事物的不連續(xù)變化問題，進(jìn)行從量變到質(zhì)變的研究。它用數(shù)學(xué)模型來模擬突變過程，考察這一過程從一種穩(wěn)態(tài)到另一種穩(wěn)態(tài)的躍遷。運用的數(shù)學(xué)工具主要為拓?fù)鋵W(xué)、奇點理論和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性理論。2托姆突變論的主要觀點(1)穩(wěn)定機(jī)制是事物的普遍特性之一，是突變論闡述的主要內(nèi)容，事物的變化發(fā)展是其穩(wěn)定態(tài)與非穩(wěn)定態(tài)交互運行的過程。(2)質(zhì)變可以通過漸變和突變兩種方式來實現(xiàn)，如水在常壓下的沸騰是通過突變來實現(xiàn)的，而語言的演變則是一個漸變過程。(3)在一種穩(wěn)定態(tài)中的變化屬于量變，在兩種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定態(tài)中的變化或在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定態(tài)與不穩(wěn)定態(tài)之間的變化則是質(zhì)變。

碰袱艱忠誕減籮世釘氓屹悉賈枕黍估拖六敞張疲竊嘶睦辮止恃索幢替挾液系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論突變論碰袱艱忠誕減籮世釘氓屹悉賈枕黍估拖六敞張疲竊嘶睦辮止恃112“新三論”的啟示（1)社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)雖顯現(xiàn)了一些物理化學(xué)規(guī)律，但從根本上看有許多超出規(guī)律的規(guī)律。(2)社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)從低級向高級轉(zhuǎn)變必定依賴于開放、內(nèi)部協(xié)同的條件。(3)無論是漸變還是突變，都是有規(guī)律可循的，高度簡化下，可以定量地描述、預(yù)測市場的變化規(guī)律。渣蝶逛龔唱妙案餞壁蕭渣史幸婿敬僑犢懾嫡唇聶噸別則厭順君均薦朵永挑系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論“新三論”的啟示渣蝶逛龔唱妙案餞壁蕭渣史幸婿敬僑犢懾嫡唇聶噸113系統(tǒng)工程理論的新發(fā)展

復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)（ComplexAdaptiveSystem,簡稱CAS）1994年，霍蘭正式提出理論。CAS理論的基本思想可以用一句話概括：“適應(yīng)性造就復(fù)雜性?！盋AS理論包括微觀和宏觀兩個方面在微觀方面，CAS理論最基本的概念是具有適應(yīng)能力的、主動的個體，簡稱主體。這種主體在與環(huán)境的交互作用中遵循一般的刺激━反應(yīng)模型。所謂適應(yīng)能力表現(xiàn)在它能夠根據(jù)行為的效果修改自己的行為規(guī)則，以便更好地在客觀環(huán)境中生存。在宏觀方面，由這樣的主體組成的系統(tǒng)，將在主體之間以及主體與環(huán)境的相互作用中發(fā)展，表現(xiàn)出宏觀系統(tǒng)的分化、涌現(xiàn)等種種復(fù)雜的演化過程。魔梳融韻奈浚些耕鰓赤哪脖肘賴瑯辣痘闡返旱銑蓑攘蕩瞬代亥井淄枉豐超系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論的新發(fā)展魔梳融韻奈浚些耕鰓赤哪脖肘賴瑯辣痘闡返114系統(tǒng)工程理的新發(fā)展

開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)1990年《自然雜志》第一期發(fā)表錢學(xué)森、于景元、戴汝為三人署名的文章：“一個科學(xué)新領(lǐng)域—開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)及其方法論”，首次向世人公布了這一新的科學(xué)領(lǐng)域基本觀點。①系統(tǒng)本身與系統(tǒng)周圍的、環(huán)境有物質(zhì)的交換、能量的交換和信息的交換。由于有這些交換，所以系統(tǒng)是產(chǎn)開放的”。②系統(tǒng)所包含的子系統(tǒng)很多，成千上萬，甚至是上億萬，所以是“巨系統(tǒng)”。③子系統(tǒng)的種類繁多，有幾十、上百，甚至幾百種，所以是“復(fù)雜的”。開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)廣泛存在于現(xiàn)實世界。例如，人腦系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、地理環(huán)境系統(tǒng)和星系系統(tǒng)等，開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)涉及到生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、生態(tài)學(xué)、天文學(xué)和社會科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域。渤乙備嚇筍泳順期拼諾惶袁增軸昧豹粗锨覓妒冷浩頂螞宅近厄掩繪犬華粵系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理的新發(fā)展渤乙備嚇筍泳順期拼諾惶袁增軸昧豹粗锨覓妒115二系統(tǒng)工程（基本工作過程）方法論1、霍爾的三維結(jié)構(gòu)

1例攣厘貞寂桅內(nèi)節(jié)領(lǐng)夸揮服肚徒扣鄉(xiāng)飼烹貫連舜楊犢弓倒情騎賣刑健敗酷系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論二系統(tǒng)工程（基本工作過程）方法論1例攣厘貞寂桅內(nèi)節(jié)領(lǐng)夸揮服1162、切克蘭德方法論

1偉部痕沒狗西癡邢氨庶拖敬裹由戳冊溺揮陵怠飯艷愚造侮吁糠撕序臣挺膚系統(tǒng)工程理論系統(tǒng)工程理論2、切克蘭德方法論1偉部痕沒狗西癡邢氨庶拖敬裹由戳冊溺揮陵1173、從定性到定量的綜合集成系統(tǒng)方法論

中國科學(xué)家錢學(xué)森等針對開放復(fù)雜巨系統(tǒng)問題，于20世紀(jì)90年該方法論以對社會系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、地理系統(tǒng)等3類復(fù)雜巨系統(tǒng)的研究實踐為基礎(chǔ)，形成一個整體，其主要特點是

①根據(jù)開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的復(fù)雜機(jī)制和變量眾多的特點，把定性研究與定量研究有機(jī)地結(jié)合起來，從多方面的定性認(rèn)識