全國(guó)工程管理專業(yè)學(xué)位研究生教育核心課程規(guī)劃教材系統(tǒng)工程第1章

緒論課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)2胡祥培，蘇秦，于明、吳鋒等，《系統(tǒng)工程》，重慶大學(xué)出版社，2024年4月第1版王眾托，《系統(tǒng)工程引論》（第四版），電子工業(yè)出版社，2012汪應(yīng)洛，《系統(tǒng)工程（第五版）》機(jī)械工業(yè)出版社，2017譚躍進(jìn)等，《系統(tǒng)工程原理（第二版）》科學(xué)出版社，2017教材與參考書01.系統(tǒng)工程的典例02.03.04.目錄CONTENTS系統(tǒng)工程基本概念系統(tǒng)工程的發(fā)展歷程系統(tǒng)工程特點(diǎn)與原則【知識(shí)架構(gòu)】05.系統(tǒng)工程應(yīng)用第一章

緒論01.系統(tǒng)工程的典例02.03.04.目錄CONTENTS系統(tǒng)工程基本概念系統(tǒng)工程的發(fā)展歷程系統(tǒng)工程特點(diǎn)與原則【知識(shí)架構(gòu)】05.系統(tǒng)工程應(yīng)用第一章

緒論一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用舉例身邊的系統(tǒng)工程燒水沏茶

生活中經(jīng)常需要泡茶招待客人，如果當(dāng)時(shí)的情況是：開水壺、茶壺和茶杯都很長(zhǎng)時(shí)間沒有用了，沒有開水。朋友來了，你如何準(zhǔn)備安排？一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用舉例身邊的系統(tǒng)工程——燒水沏茶甲：先做好準(zhǔn)備工作，洗開水壺、茶壺、茶杯，一切就緒后，灌水，燒水，等水開了泡茶給朋友喝乙：洗凈開水壺后，灌水燒水，等水開了之后，洗茶壺、茶杯，拿茶葉，泡茶水給朋友喝丙：洗凈開水壺后，灌水、燒水。利用等待水開的時(shí)間，洗茶壺、茶杯，拿茶葉，等水開了，泡茶水給朋友喝。哪種辦法更節(jié)省時(shí)間？顯然是辦法丙，因?yàn)榍皟煞N辦法都“窩工”了?？煽闯鱿到y(tǒng)工程：（1）多個(gè)子任務(wù)之間存在關(guān)聯(lián)，需要協(xié)調(diào)，以優(yōu)化任務(wù)安排（2）實(shí)現(xiàn)總體花費(fèi)時(shí)間最短一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用案例古代的系統(tǒng)工程岷江出岷山山脈，從成都平原西側(cè)向南流去，對(duì)整個(gè)成都平原是地道的地上懸江，而且懸得十分厲害。成都平原的整個(gè)地勢(shì)從岷江出山口玉壘山，向東南傾斜，坡度很大，都江堰距成都50km，而落差竟達(dá)273m。在古代每當(dāng)岷江洪水泛濫，成都平原就是一片汪洋；一遇旱災(zāi)，又是赤地千里，顆粒無收。岷江水患長(zhǎng)期禍及西川，鯨吞良田，侵?jǐn)_民生，成為古蜀國(guó)生存發(fā)展的一大障礙。都江堰水利工程巴、蜀在統(tǒng)一中國(guó)中特殊的戰(zhàn)略地位，“得蜀則得楚，楚亡則天下并矣”（秦相司馬錯(cuò)語）一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用案例古代的系統(tǒng)工程

修建都江堰水利工程，包括三大工程及120多項(xiàng)配套工程，在防洪、灌溉、航運(yùn)等多個(gè)方面發(fā)揮了重要作用，體現(xiàn)了系統(tǒng)工程的思想。都江堰水利工程一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用案例古代的系統(tǒng)工程都江堰水利工程寶瓶口(引水)魚嘴分水堤(分流)飛沙堰(防淤)巧妙地通過系統(tǒng)工程實(shí)現(xiàn)了分流分沙、泄洪灌溉等多個(gè)功能的協(xié)調(diào)統(tǒng)一一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用案例古代的系統(tǒng)工程都江堰水利工程寶瓶口(引水)魚嘴分水堤(分流)飛沙堰(防淤)巧妙地通過系統(tǒng)工程實(shí)現(xiàn)了分流分沙、泄洪灌溉等多個(gè)功能的協(xié)調(diào)統(tǒng)一可看出系統(tǒng)工程：（1）將人工系統(tǒng)與自然系統(tǒng)結(jié)合（2）多個(gè)子任務(wù)之間存在關(guān)聯(lián)，需要協(xié)調(diào)，以優(yōu)化調(diào)度啟示：系統(tǒng)的思想，整體考慮，綜合尋優(yōu)。一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用案例古代的系統(tǒng)工程丁渭修皇城通過系統(tǒng)工程解決了建筑材料來源、建筑材料運(yùn)輸和建筑垃圾清理三大難題一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用案例古代的系統(tǒng)工程丁謂修皇城通過系統(tǒng)工程解決了建筑材料來源、建筑材料運(yùn)輸和建筑垃圾清理三大難題可看出系統(tǒng)工程：（1）追求系統(tǒng)總體最優(yōu)（2）選擇最優(yōu)的目標(biāo)的具體實(shí)現(xiàn)方法和途徑啟示：丁渭工程體現(xiàn)了系統(tǒng)的思想，使重建工程各個(gè)工序在時(shí)間、空間上彼此協(xié)調(diào)，環(huán)環(huán)相扣。一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用案例60年代的系統(tǒng)工程兩彈一星“兩彈一星”的偉大事業(yè),是二十六個(gè)部委,二十多個(gè)省區(qū)市,一千多家單位協(xié)同參與的系統(tǒng)工程。一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用案例當(dāng)代的系統(tǒng)工程C919大飛機(jī)（1）多個(gè)國(guó)家參與、多個(gè)部件組成的系統(tǒng)工程（2）以航電系統(tǒng)為例，其集成了多項(xiàng)功能：綜合顯示飛行管理通信無線電導(dǎo)航綜合監(jiān)視大氣數(shù)據(jù)測(cè)量慣性導(dǎo)航飛行記錄機(jī)載維護(hù)一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用案例當(dāng)代的系統(tǒng)工程C919大飛機(jī)（1）多個(gè)國(guó)家參與、多個(gè)部件組成的系統(tǒng)工程（2）以航電系統(tǒng)為例，其集成了多項(xiàng)功能：綜合顯示飛行管理通信無線電導(dǎo)航綜合監(jiān)視大氣數(shù)據(jù)測(cè)量慣性導(dǎo)航飛行記錄機(jī)載維護(hù)可看出系統(tǒng)工程：涉及許多不同的學(xué)科及交叉學(xué)科一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用舉例當(dāng)代的系統(tǒng)工程高速鐵路高速鐵路的6大系統(tǒng)：工務(wù)工程系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)高速列車系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)客運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用舉例當(dāng)代的系統(tǒng)工程高速鐵路高速鐵路的6大系統(tǒng)：工務(wù)工程系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)高速列車系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)客運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)可看出系統(tǒng)工程：（1）日漸依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)（2）強(qiáng)調(diào)信息交換與反饋機(jī)制一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用案例當(dāng)代的系統(tǒng)工程北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)北斗系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成：空間段地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星、中圓地球軌道衛(wèi)星地面段主控站

、監(jiān)測(cè)站用戶段芯片、模塊、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品，終端設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)與應(yīng)用服務(wù)一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用案例當(dāng)代的系統(tǒng)工程港珠澳大橋港珠澳大橋的組成——三座通航橋一條海底隧道四座人工島梁式橋港珠澳三地陸路聯(lián)絡(luò)線/video/av711178916//video/BV15A411J74Z/?spm_id_from=333.788.recommend_more_video.3一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用案例當(dāng)代的系統(tǒng)工程2025.05.07印巴空戰(zhàn)一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用舉例其他的系統(tǒng)工程：企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃新產(chǎn)品開發(fā)區(qū)域規(guī)劃糧食價(jià)格調(diào)整燃料能源價(jià)格調(diào)整銀行利率調(diào)整美元利率的調(diào)整一、系統(tǒng)工程的應(yīng)用舉例對(duì)上述案例的總結(jié)：工程的本質(zhì)——通過一個(gè)人類活動(dòng)系統(tǒng)（工程活動(dòng)系統(tǒng)）把人工系統(tǒng)嵌入自然系統(tǒng)。人工系統(tǒng)中包含多個(gè)子系統(tǒng)，相互協(xié)調(diào)，達(dá)到總體目標(biāo)（常常是多目標(biāo)）。完成一項(xiàng)工程任務(wù)，涉及多個(gè)子任務(wù)，需要彼此協(xié)調(diào)，子任務(wù)之間存在關(guān)聯(lián)，可以優(yōu)化調(diào)度——項(xiàng)目管理本身是系統(tǒng)性的活動(dòng)。追求系統(tǒng)總體最優(yōu)以及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的具體方法和途徑的最優(yōu)著重研究系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息交換與反饋機(jī)制研究具有系統(tǒng)意義的問題強(qiáng)調(diào)定量分析與定性分析的有機(jī)結(jié)合很大程度上依賴于電子計(jì)算機(jī)是研究系統(tǒng)所需的一系列思想、理論、程序、技術(shù)、方法的總稱是涉及許多學(xué)科的邊緣學(xué)科與交叉學(xué)科是一種方法論，是一種組織管理技術(shù)研究對(duì)象是具有普適意義的系統(tǒng)，特別是大系統(tǒng)什么是系統(tǒng)工程?系統(tǒng)工程系統(tǒng)工程的問題與方案現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)特點(diǎn)：多種要素結(jié)合多個(gè)組成部分彼此相互作用，彼此影響對(duì)這種系統(tǒng)進(jìn)行建造和改造往往包含多重目標(biāo)系統(tǒng)工程一系列理論、方法和技術(shù)目標(biāo)系統(tǒng)：經(jīng)過改造的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)01.系統(tǒng)工程的典例02.03.04.目錄CONTENTS系統(tǒng)工程基本概念系統(tǒng)工程的發(fā)展歷程系統(tǒng)工程特點(diǎn)與原則【知識(shí)架構(gòu)】05.系統(tǒng)工程應(yīng)用第一章

緒論

什么是系統(tǒng)工程？

系統(tǒng)工程=系統(tǒng)+工程

？系統(tǒng)工程的特征、原則是什么？學(xué)術(shù)界和工程界對(duì)系統(tǒng)工程給出了不同的定義系統(tǒng)工程的定義“系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和使用的科學(xué)方法，是一種對(duì)所有系統(tǒng)具有普遍意義的科學(xué)方法。”“系統(tǒng)工程是一門組織管理的技術(shù)?！卞X學(xué)森等，《組織管理的技術(shù)——系統(tǒng)工程》，1979“系統(tǒng)工程學(xué)是為了研究由多數(shù)子系統(tǒng)構(gòu)成的整體系統(tǒng)所具有的多種不同目標(biāo)的相互協(xié)調(diào)，以期系統(tǒng)功能的最優(yōu)化，最大限度地發(fā)揮系統(tǒng)組成部分的能力而發(fā)展起來的一門科學(xué)?！鼻兴辜{，《系統(tǒng)工程學(xué)的方法》，1967系統(tǒng)工程的定義“系統(tǒng)工程與其他工程學(xué)的不同之處在于它是跨越許多學(xué)科的科學(xué)，而且是填補(bǔ)這些學(xué)科邊界空白的邊緣學(xué)科。因?yàn)橄到y(tǒng)工程的目的是研究系統(tǒng)，而系統(tǒng)不僅涉及工程學(xué)領(lǐng)域，還涉及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和政治等領(lǐng)域。為了圓滿解決這些交叉領(lǐng)域的問題，除了需要某些縱向的專門技術(shù)以外，還要有一種技術(shù)從橫的方向把它們組織起來。這種橫向技術(shù)就是系統(tǒng)工程，也就是研究系統(tǒng)所需的思想、技術(shù)、方法和理論等體系化的總成?！比治湫蹖W(xué)術(shù)界和工程界對(duì)系統(tǒng)工程給出了不同的定義系統(tǒng)工程的定義

“系統(tǒng)工程是從整體出發(fā)，合理開發(fā)、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)用系統(tǒng)的工程技術(shù)。它是系統(tǒng)科學(xué)中直接改造世界的工程技術(shù)?！薄吨袊?guó)大百科學(xué)術(shù)·自動(dòng)控制與系統(tǒng)工程卷》

“系統(tǒng)工程是研究彼此密切聯(lián)系的許多要素所構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)科學(xué)。在設(shè)計(jì)這種復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)有明確的預(yù)定功能及目標(biāo)，而在組成它的各要素之間及各要素與系統(tǒng)整體之間又必須能夠有機(jī)地聯(lián)系，配合協(xié)調(diào)，致使系統(tǒng)總體達(dá)到最優(yōu)目標(biāo)。在設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮到參與系統(tǒng)中人的因素和作用。”美國(guó)《科學(xué)技術(shù)辭典》，1976

“系統(tǒng)工程是為了更好地達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)，而對(duì)系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息流動(dòng)和控制機(jī)制等進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)的技術(shù)?！比毡竟I(yè)標(biāo)準(zhǔn)學(xué)術(shù)界和工程界對(duì)系統(tǒng)工程給出不同的定義

系統(tǒng)工程=系統(tǒng)+工程？

什么

是

系統(tǒng)

？出處概念錢學(xué)森院士極其復(fù)雜的研制對(duì)象稱為“系統(tǒng)”，即由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合成的具有特定功能的有機(jī)整體，而且這個(gè)‘系統(tǒng)’本身又是它所從屬的一個(gè)更大系統(tǒng)的組成部分?！吨袊?guó)大百科全書·自動(dòng)控制與系統(tǒng)工程卷》由相互制約、相互作用的一些部分組成的具有某種功能的有機(jī)整體。《韋氏大辭典》有組織的或被組織化的整體；結(jié)合著的整體所形成的各種概念和原理的結(jié)合；由有規(guī)則的相互作用、相互依賴的形式組成的諸要素集合。日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)許多組成要素保持有機(jī)的秩序向同一目的行動(dòng)的集合體?！短K聯(lián)大百科全書》一些在相互關(guān)聯(lián)與聯(lián)系之下的要素組成的集合，形成了一定的整體性、統(tǒng)一性。系統(tǒng)是由多個(gè)要素（或元素）構(gòu)成。系統(tǒng)的內(nèi)部與外部要有一定的秩序。系統(tǒng)是由一些元素（要素）通過相互作用、相互關(guān)聯(lián)、相互制約而組成的具有一定功能的整體。系統(tǒng)的特性系統(tǒng)系統(tǒng)是由兩個(gè)以上的可以相互區(qū)別的要素所組成。組成系統(tǒng)的各要素之間具有相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴的特定關(guān)系。某—要素若發(fā)生變化則會(huì)影響其他要素的狀態(tài)變化。一個(gè)系統(tǒng)可分解為若干子系統(tǒng)，而子系統(tǒng)還可以分解為亞子系統(tǒng)等，以致最終可分解為要素，這樣就可構(gòu)成具有特定的空間層次結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)不是各個(gè)要素的簡(jiǎn)單拼湊，而是根據(jù)特定的統(tǒng)一性要求協(xié)調(diào)存在于系統(tǒng)整體之中。是具有整體的特定功能和特性。整體性強(qiáng)調(diào)要素間的協(xié)調(diào)與綜合，這樣才能獲得具有良好功能的系統(tǒng)。任何一個(gè)系統(tǒng)都存在于一定的物質(zhì)環(huán)境之中，它必然與環(huán)境不斷地進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息的交換。系統(tǒng)必須適應(yīng)外部環(huán)境的變化，這樣的系統(tǒng)才更有生命力。層次性集合性相關(guān)性環(huán)境適應(yīng)性整體涌現(xiàn)性系統(tǒng)的分類動(dòng)態(tài)系統(tǒng)靜態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)分類實(shí)體系統(tǒng)抽象系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)開放系統(tǒng)按成因劃分人造系統(tǒng)復(fù)合系統(tǒng)自然系統(tǒng)按構(gòu)成要素性質(zhì)劃分按系統(tǒng)狀態(tài)與時(shí)間關(guān)系劃分按系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系劃分系統(tǒng)的描述系統(tǒng)的集合論描述：S＝（E,R），其中

E:系統(tǒng)要素，R：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)的圖論描述：系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)的矩陣描述：

ABCDABCD系統(tǒng)描述的等價(jià)性

ABCDABCDABCDE={A，B，C，D}R={(A,C),(B,C),(B,D)}系統(tǒng)的描述系統(tǒng)要素、結(jié)構(gòu)、子系統(tǒng)：

E:系統(tǒng)要素，R：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；子系統(tǒng)S’＝（E’，R’），E’是E的子集，R’是R的子集系統(tǒng)的層次性：層次結(jié)構(gòu)有助于認(rèn)識(shí)和處理系統(tǒng)。即使是最簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，也有兩個(gè)層次，包括系統(tǒng)層次和要素層次；

是自然界和人類社會(huì)在從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展、進(jìn)化過程中產(chǎn)生的；舉例：兩個(gè)鐘表匠裝表；系統(tǒng)的描述系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)的環(huán)境；系統(tǒng)邊界；系統(tǒng)的行為：系統(tǒng)相對(duì)于環(huán)境表現(xiàn)出來的變化系統(tǒng)的功能：系統(tǒng)行為對(duì)環(huán)境能夠產(chǎn)生的作用系統(tǒng)的功能由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和環(huán)境共同決定系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是由系統(tǒng)要素間相對(duì)穩(wěn)定的關(guān)聯(lián)所形成的整體結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)可以理解為系統(tǒng)內(nèi)部各組成要素之間或時(shí)間方面的有機(jī)關(guān)聯(lián)和相互作用順序；結(jié)構(gòu)是有層次的；

系統(tǒng)的功能問題是系統(tǒng)的作用問題；系統(tǒng)作用于環(huán)境體現(xiàn)出來的“能力”。結(jié)構(gòu)和功能的辯證關(guān)系：功能很大程度上由結(jié)構(gòu)決定；而反過來，系統(tǒng)之所以形成特定的結(jié)構(gòu)，往往又跟其所要實(shí)現(xiàn)的功能相關(guān)。40系統(tǒng)為什么能保持它的整體性？？？系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能以汽車為例汽車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定了汽車的外在功能但在設(shè)計(jì)、制造汽車時(shí)，是按照功能需求確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。41結(jié)構(gòu)功能：速度油耗操縱性……系統(tǒng)的秩序42任何系統(tǒng)之所以能夠正常工作，是由于它具有一定的秩序。所謂秩序，可以理解為事物之間有規(guī)則的相互關(guān)系。

系統(tǒng)的有序性表現(xiàn)為它在結(jié)構(gòu)和功能方面具有一定的規(guī)則。系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上的有序性，是指它的要素或者子系統(tǒng)之間的聯(lián)系是確定的、有規(guī)則的；

系統(tǒng)在功能上的有序性，是在它的過程中包含許多階段、步驟、程序，需要有序地加以安排和協(xié)調(diào)。有序性：系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵狀態(tài)度量43系統(tǒng)從無序的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛行虻臓顟B(tài)，往往意味著對(duì)稱性的降低對(duì)稱性破缺均勻分布的鐵屑：對(duì)稱性高，混亂度高，有序度低系統(tǒng)有序程度增加對(duì)稱性破缺按一定磁場(chǎng)分布的鐵屑“系統(tǒng)”與“系統(tǒng)工程”從“系統(tǒng)”的視角看，系統(tǒng)工程包含兩重含義SystemicEngineeringSystematicEngineering第一層含義：把工程實(shí)施的對(duì)象看做“系統(tǒng)”的工程第二層含義：按照系統(tǒng)性的方式和方法針對(duì)對(duì)象進(jìn)行工程化實(shí)施的工程什么是工程？雙重含義工程實(shí)踐：十八世紀(jì)，“工程”（Engineering）的提法在歐洲出現(xiàn)，其本來含義是軍事目的的各項(xiàng)勞作，之后擴(kuò)展到許多領(lǐng)域，如建筑、制造機(jī)器、架橋修路等。工程學(xué)：由于這些勞作需要科學(xué)知識(shí)和技術(shù)技藝，又出現(xiàn)了第二層含義。第一層含義：針對(duì)需要科學(xué)知識(shí)和技術(shù)技藝的勞作，通常是集體勞作。第二層含義：工程基本等同于“技術(shù)”——或者說在科學(xué)理論知識(shí)基礎(chǔ)上的某一領(lǐng)域的技術(shù)匯集。例如：機(jī)械工程、土木工程、建筑工……什么是工程？實(shí)踐的視角學(xué)科的視角狹義：某組設(shè)想的目標(biāo)為依據(jù)，應(yīng)用有關(guān)的科學(xué)知識(shí)和技術(shù)手段，通過一群人的有組織活動(dòng)將某個(gè)（或某些）現(xiàn)有實(shí)體（自然的或人造的）轉(zhuǎn)化為具有預(yù)期使用價(jià)值的人造產(chǎn)品過程。廣義：由一群人為達(dá)到某種目的，在一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間周期內(nèi)進(jìn)行協(xié)作活動(dòng)的過程。王連成《工程系統(tǒng)論》工程是將自然科學(xué)原理應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門中去而形成各學(xué)科的總稱?！肮こ獭笔强茖W(xué)的某種應(yīng)用，通過這一應(yīng)用，使自然界的物質(zhì)和能源的特性能夠通過各種結(jié)構(gòu)、機(jī)器、產(chǎn)品、系統(tǒng)和過程，是以時(shí)間最短的和精而少的人力做出高效、可靠且對(duì)人類有用的東西。

工程管理是新興的工程技術(shù)與管理學(xué)科交叉的復(fù)合性學(xué)科，主要包括：工程建設(shè)管理、國(guó)際工程管理、投資與造價(jià)管理等三個(gè)專業(yè)方向。從工程到系統(tǒng)工程丁謂修皇城系統(tǒng)工程傳統(tǒng)工程任務(wù)目標(biāo)相關(guān)技術(shù)任務(wù)：完成皇宮修建考察對(duì)象：皇宮問題界定：皇宮修建的建筑設(shè)計(jì)與工程實(shí)施解決方案：設(shè)計(jì)、組織施工……大視角考察對(duì)象（修建皇宮）問題(木料、廢物、備料……)構(gòu)造綜合方案只著眼于眼前的問題本身，沒有從更大的多要素、多成員相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)的角度把握并解決問題。從更寬的視野考察

環(huán)境中的目標(biāo)系統(tǒng)。從“物理”到“事理”

設(shè)計(jì)制造到“運(yùn)籌帷幄”。從傳統(tǒng)工程到系統(tǒng)工程48

要說明什么是系統(tǒng)工程，先說明什么不是系統(tǒng)工程。

通常意義下的工程：用顯微鏡看問題，考察要建造的人工物本身，解決其中的技術(shù)問題。例如城市交通擁堵問題，通常解決方案某路段擁堵加寬該路段結(jié)果往往是：擁堵點(diǎn)轉(zhuǎn)移到另一位置問題提出方案方案實(shí)施：技術(shù)設(shè)計(jì)、施工管理特點(diǎn)：只著眼于眼前的問題本身，沒有從更大的多要素、多成員相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)的角度把握并解決問題。這不是系統(tǒng)工程，也沒有很好的解決問題。從傳統(tǒng)工程到系統(tǒng)工程49基于系統(tǒng)工程的研究和實(shí)施路線：某路段擁堵該路線周圍由車輛、道路、行人、信號(hào)燈等組成的交通流系統(tǒng)問題研究

系統(tǒng)系統(tǒng)建模與分析提出系統(tǒng)解決方案系統(tǒng)實(shí)施01.系統(tǒng)工程的典例02.03.04.目錄CONTENTS系統(tǒng)工程基本概念系統(tǒng)工程的發(fā)展歷程系統(tǒng)工程特點(diǎn)與原則【知識(shí)架構(gòu)】05.系統(tǒng)工程應(yīng)用第一章

緒論系統(tǒng)工程的發(fā)展歷程1930事件：美國(guó)廣播電視的發(fā)展與研究理論：正式提出系統(tǒng)方法的概念1940事件：美國(guó)Bell公司微波通訊系統(tǒng)的開發(fā)理論：正式使用系統(tǒng)工程一詞二戰(zhàn)期間事件：英、美等國(guó)的反空襲軍事行動(dòng)理論：產(chǎn)生軍事運(yùn)籌學(xué)1942~1945美國(guó)的“曼哈頓計(jì)劃”實(shí)施過程中運(yùn)用系統(tǒng)工程推動(dòng)其發(fā)展1945事件：美國(guó)空軍研發(fā)與開發(fā)機(jī)構(gòu)的建立理論：提出系統(tǒng)分析的概念……蘭德公司的前身系統(tǒng)工程的發(fā)展歷程美國(guó)實(shí)施的“阿波羅”計(jì)劃中使用了多種系統(tǒng)工程方法并獲得巨大成功，極大地提高了系統(tǒng)工程的地位20世紀(jì)40年代后期到50年代初期運(yùn)籌學(xué)的廣泛運(yùn)用與發(fā)展、控制論的創(chuàng)立與應(yīng)用、電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)為系統(tǒng)工程奠定了學(xué)科基礎(chǔ)古德和馬克爾出版第一部名為《系統(tǒng)工程》的著作，標(biāo)志著系統(tǒng)工程學(xué)科正式形成1957事件：美國(guó)研制北極星導(dǎo)彈潛艇理論：提出計(jì)劃評(píng)審技術(shù)（PERT）1958馬克爾編著《系統(tǒng)工程手冊(cè)》表明系統(tǒng)工程的實(shí)用化和規(guī)范化；查德提出“模糊集合”概念，為現(xiàn)代系統(tǒng)工程奠定了重要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)19651961~1972系統(tǒng)工程的發(fā)展歷程1972國(guó)際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所在維也納成立，標(biāo)志著系統(tǒng)工程的應(yīng)用重點(diǎn)從工程領(lǐng)域進(jìn)入到社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域系統(tǒng)科學(xué)迅猛發(fā)展，系統(tǒng)工程的理論與方法日趨成熟，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，開始從分立狀態(tài)向整合方向發(fā)展。20世紀(jì)70年代系統(tǒng)工程方法發(fā)展到復(fù)雜系統(tǒng)工程，特別是復(fù)雜巨系統(tǒng)工程，如社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)工程20世紀(jì)80年代人-機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)研究快速發(fā)展，系統(tǒng)工程在國(guó)內(nèi)外呈現(xiàn)出社會(huì)化、特色化、專業(yè)化、集成化、精細(xì)化和實(shí)用化等特點(diǎn)20世紀(jì)90年代錢學(xué)森等著名學(xué)者提出了綜合集成法系統(tǒng)工程在中國(guó)的發(fā)展歷程第一階段始于20世紀(jì)50年代中期，以運(yùn)籌學(xué)的研究與應(yīng)用為主，代表性人物有錢學(xué)森、許國(guó)志、華羅庚60年代，隨著我國(guó)導(dǎo)彈和航天事業(yè)的發(fā)展，以計(jì)劃協(xié)調(diào)、組織管理為特色的系統(tǒng)工程技術(shù)得到了迅速的發(fā)展始于1978年，錢學(xué)森、許國(guó)志、王壽云聯(lián)名發(fā)表了《組織管理的技術(shù)——系統(tǒng)工程》掀起應(yīng)用系統(tǒng)工程的熱潮。1980年，中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)成立始于1986年，隨著全國(guó)軟科學(xué)研究工作座談會(huì)的召開，系統(tǒng)工程的研究和應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大至科技、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)等領(lǐng)域第二階段第三階段01.系統(tǒng)工程的典例02.03.04.目錄CONTENTS系統(tǒng)工程基本概念系統(tǒng)工程的發(fā)展歷程系統(tǒng)工程特點(diǎn)與原則【知識(shí)架構(gòu)】05.系統(tǒng)工程應(yīng)用第一章

緒論整體性（系統(tǒng)性）關(guān)聯(lián)性（協(xié)調(diào)性）綜合性（交叉性）滿意性（最優(yōu)化）整體性是系統(tǒng)工程最基本的特點(diǎn)，系統(tǒng)工程把所研究的對(duì)象看成一個(gè)整體系統(tǒng)，這個(gè)整體系統(tǒng)又是由若干部分（要素與子系統(tǒng)）有機(jī)結(jié)合而成的。因此，系統(tǒng)工程在研制系統(tǒng)時(shí)總是從整體性出發(fā)，從整體與部分之間相互依賴、相互制約的關(guān)系中去揭示系統(tǒng)的特征和規(guī)律，從整體最優(yōu)化出發(fā)去實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各組成部分的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。系統(tǒng)工程的特點(diǎn)用系統(tǒng)工程方法去分析和處理問題時(shí)，不僅要考慮部分與部分之間、部分與整體之間的相互關(guān)系，而且要認(rèn)真地協(xié)調(diào)它們的關(guān)系。因?yàn)橄到y(tǒng)各部分之間、各部分與整體之間的相互關(guān)系和作用直接影響到整體系統(tǒng)的性能，協(xié)調(diào)它們的關(guān)系便可提高整體系統(tǒng)的性能。系統(tǒng)工程以大型復(fù)雜的人工系統(tǒng)和復(fù)合系統(tǒng)為研究對(duì)象，這些系統(tǒng)涉及的因素很多，涉及的學(xué)科領(lǐng)域也較為廣泛。因此，系統(tǒng)工程必須綜合研究各種因素，綜合運(yùn)用各門學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域的成就，從整體目標(biāo)出發(fā)使各門學(xué)科、各種技術(shù)有機(jī)地配合，以達(dá)到整體最優(yōu)化的目的。例如，把人類送上月球的“阿波羅”登月計(jì)劃，就是綜合運(yùn)用各學(xué)科、各領(lǐng)域成就的產(chǎn)物，這樣一項(xiàng)復(fù)雜而龐大的工程沒有采用一種新技術(shù)，而完全是綜合運(yùn)用現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)的結(jié)果。系統(tǒng)工程是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)化的組織管理技術(shù)，因此，系統(tǒng)整體性能的最優(yōu)化是系統(tǒng)工程所追求并要達(dá)到的目的。由于整體性是系統(tǒng)工程最基本的特點(diǎn)，所以系統(tǒng)工程并不追求構(gòu)成系統(tǒng)的個(gè)別部分最優(yōu)，而是通過協(xié)調(diào)系統(tǒng)各部分的關(guān)系，使系統(tǒng)整體目標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。譚躍進(jìn)等，《系統(tǒng)工程原理（第二版）》科學(xué)出版社，2017系統(tǒng)工程的原則適應(yīng)性原則協(xié)調(diào)與優(yōu)化原則動(dòng)態(tài)性原則綜合性原則整體性原則目的性原則系統(tǒng)工程是人類社會(huì)的實(shí)踐活動(dòng)，必定有它的目的。只有目的正確，有科學(xué)根據(jù)，符合客觀實(shí)際，才能建立和運(yùn)轉(zhuǎn)具有預(yù)期效果的系統(tǒng)。因此系統(tǒng)工程特別強(qiáng)調(diào)目的性，自始至終需要有明確的目的。盡管實(shí)施的方案和道路是多種多樣的，但是必須達(dá)到統(tǒng)一目的，這就是所謂的異因同果。反過來說，如果目的不正確，方法手段措施越好，離原目的的希望就越遠(yuǎn)。過去的方法性學(xué)科，比較多的是研究探討怎樣實(shí)現(xiàn)目的，比較少去研究如何明確目的，而系統(tǒng)工程首先要求明確目的，這是系統(tǒng)工程學(xué)科在方法論上有所突破的地方。系統(tǒng)工程要求人們處理問題首先要著眼于系統(tǒng)整體，不要見木不見林，而要先見林，后見木?，F(xiàn)代社會(huì)和科學(xué)的發(fā)展使得系統(tǒng)性的問題越來越多，人們深感只重局部而忽視全局的觀點(diǎn)有很大缺陷，要求建立從全局、整體著眼的思考方式。更重要的是系統(tǒng)各部分組成整體之后，產(chǎn)生了（涌現(xiàn)出）總體功能，即系統(tǒng)的功能，而系統(tǒng)的功能要超越各部分功能的綜合，這不僅是量變，而且是質(zhì)變，系統(tǒng)工程首先看重的就是這種整體功能。處理問題總是先看整體，后看部分；先看全局，再看局部；從宏觀到微觀，并把部分與局部放在整體與全局之中來考察，這便是整體性原則。這個(gè)原則有兩方面含義：一是指系統(tǒng)的屬性和目的是多方面的，相互關(guān)聯(lián)的，帶有綜合特點(diǎn)的。例如，發(fā)展生產(chǎn)需要兼顧經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益，而高產(chǎn)量、高質(zhì)量又是和低消耗、低成本、低污染相矛盾的，每一項(xiàng)措施所引起的結(jié)果和影響力都是多方面的，都帶有綜合特點(diǎn)。二是指解決同一個(gè)問題可以有不同方案，有不同的方法和途徑，而各種方法和技術(shù)如果能加以綜合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，會(huì)得到意想不到的效果。在阿波羅登月計(jì)劃中，關(guān)鍵部分——登月艙所采用的單項(xiàng)技術(shù)都是成熟的，但是巧妙地把他們綜合集成起來，就起了卓越的作用，在綜合中得到新的成果。所以有人說，集成也是一種創(chuàng)造。系統(tǒng)工程強(qiáng)調(diào)綜合性原則，指出上述兩方面都要加以考慮，就不會(huì)顧此失彼，因小失大。系統(tǒng)工程強(qiáng)調(diào)在運(yùn)動(dòng)和變化過程中來掌握事物，關(guān)注系統(tǒng)的過程，而不是僅僅關(guān)注系統(tǒng)的某一狀態(tài)。系統(tǒng)的平衡有時(shí)是靜態(tài)的，而更多的時(shí)候是動(dòng)態(tài)的平衡，至于平衡的破壞和不斷的轉(zhuǎn)化更是經(jīng)常發(fā)生的。系統(tǒng)工程十分重視系統(tǒng)中的物質(zhì)流、能量流和信息流的運(yùn)動(dòng)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，任何系統(tǒng)都有從孕育、產(chǎn)生、發(fā)展到衰退、消亡的生命周期，也需要用動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)加以研究?？陀^世界中的系統(tǒng)是復(fù)雜多變的，組成的部分為數(shù)眾多，互相制約，怎樣才能使他們相互配協(xié)作，使整個(gè)系統(tǒng)在協(xié)調(diào)的情況下運(yùn)行，這是系統(tǒng)工程在處理復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)需要考慮的。此外，在建立或改造一個(gè)系統(tǒng)、運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，總希望它在給定的條件下達(dá)到最優(yōu)的效果，也就是說系統(tǒng)工程強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化。當(dāng)然由于目標(biāo)的多元化，優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)也是多樣化的，所以優(yōu)化也是要統(tǒng)籌兼顧的。有時(shí)候由于人的認(rèn)識(shí)和環(huán)境的限制，無法達(dá)到理想的最優(yōu)結(jié)果，人們就比較現(xiàn)實(shí)地去追求滿意結(jié)果。由于系統(tǒng)是在外界環(huán)境中存在和發(fā)展的，所以它必須適應(yīng)環(huán)境。系統(tǒng)工程不僅重視系統(tǒng)內(nèi)部要素之間的關(guān)系，而且要考慮系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系?，F(xiàn)實(shí)中的系統(tǒng)都是開放的，與環(huán)境之間有物質(zhì)、能量和信息的交換，當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)必須相應(yīng)地調(diào)整自己以適應(yīng)這種變化，否則系統(tǒng)就會(huì)喪失生存的條件。特別是現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)變化都很快，系統(tǒng)必須主動(dòng)適應(yīng)這種變化，這就是系統(tǒng)工程所要強(qiáng)調(diào)的。高級(jí)的系統(tǒng)有自動(dòng)調(diào)節(jié)自身組織、活動(dòng)的功能，這就是系統(tǒng)的自組織性，設(shè)計(jì)與建立高水平的復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮使系統(tǒng)具有自組織性，以達(dá)到適應(yīng)環(huán)境的目的。胡祥培等，《工程管理系統(tǒng)工程》，重慶大學(xué)出版社，2024年出版01.系統(tǒng)工程的典例02.03.04.目錄CONTENTS系統(tǒng)工程基本概念系統(tǒng)工程的發(fā)展歷程系統(tǒng)工程特點(diǎn)與原則【知識(shí)架構(gòu)】05.系統(tǒng)工程應(yīng)用第一章

緒論(1)社會(huì)系統(tǒng)工程(2)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)工程(3)管理系統(tǒng)工程(4)區(qū)域規(guī)劃系統(tǒng)工程(5)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)工程(6)能源系統(tǒng)工程(7)水資源系統(tǒng)工程(8)交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程(9)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程(10)企業(yè)系統(tǒng)工程(11)工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)工程(12)科技管理系統(tǒng)工程(13)教育系統(tǒng)工程(14)人口系統(tǒng)工程(15)軍事系統(tǒng)工程(16)信息系統(tǒng)工程(17)物流系統(tǒng)工程(18)知識(shí)系統(tǒng)工程…系統(tǒng)工程應(yīng)用領(lǐng)域物流系統(tǒng)工程-1航空物流系統(tǒng)鐵路物流系統(tǒng)海運(yùn)物流系統(tǒng)公路物流系統(tǒng)多式聯(lián)運(yùn)物流運(yùn)輸系統(tǒng)物流系統(tǒng)工程-2智能倉(cāng)儲(chǔ)物流京東亞洲一號(hào)智能物流園區(qū)

（入庫(kù)、揀貨、復(fù)核、打包等多環(huán)節(jié)多人員協(xié)同調(diào)度優(yōu)化）新零售物流菜鳥“智能物流骨干網(wǎng)”

不同快遞公司、線上線下多主體等集成物流系統(tǒng)優(yōu)化智能制造系統(tǒng)工程人機(jī)一體化智能制造系統(tǒng)智能機(jī)器和人類專家共同協(xié)作，實(shí)現(xiàn)分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策，提高柔性化、智能化和高度集成化。智慧工廠設(shè)備、資源、人員等全方位協(xié)同運(yùn)作，從傳統(tǒng)自動(dòng)化向完全互聯(lián)和柔性系統(tǒng)的飛躍。交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程自動(dòng)駕駛自動(dòng)駕駛汽車依靠人工智能、視覺計(jì)算、雷達(dá)、監(jiān)控裝置和全球定位系統(tǒng)協(xié)同合作。智慧交通系統(tǒng)多技術(shù)（物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能、自動(dòng)控制、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等）、多領(lǐng)域（交通管理、交通運(yùn)輸、公眾出行等等交通領(lǐng)域）、多系統(tǒng)協(xié)同。醫(yī)療系統(tǒng)工程疫情防控防護(hù)物資：保障供應(yīng)系統(tǒng)、應(yīng)急物流運(yùn)輸系統(tǒng)。醫(yī)療人員：配置、調(diào)度系統(tǒng)；交通出行：防控、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；基層群眾：網(wǎng)格化管理系統(tǒng)…智慧醫(yī)療利用人工智能、傳感技術(shù)等高科技，實(shí)現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備之間的互動(dòng)。電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)(system)：發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)。由于電源點(diǎn)與負(fù)荷中心多數(shù)處于不同地區(qū)，也無法大量?jī)?chǔ)存，故其生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)都在同一時(shí)間內(nèi)完成。系統(tǒng)有機(jī)整體，系統(tǒng)多環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)，供需實(shí)時(shí)平衡。新能源電力系統(tǒng)的智能管理新能源為主體的供電體系監(jiān)測(cè)與控制平臺(tái)發(fā)電側(cè)輸配電側(cè)用電側(cè)基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用戶電能生產(chǎn)消費(fèi)一體化分布式微電網(wǎng)傳感器輸配電網(wǎng)通信控制網(wǎng)絡(luò)能源物聯(lián)網(wǎng)新能源電網(wǎng)耦合雙炭目標(biāo)如何實(shí)現(xiàn)？農(nóng)業(yè)是一個(gè)“生物-自然環(huán)境-人類社會(huì)”的復(fù)雜系統(tǒng)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程從整體上研究解決軍隊(duì)的組織指揮、作戰(zhàn)行動(dòng)、人員訓(xùn)練、武器裝備、后勤保障等問題,從而為部隊(duì)首腦機(jī)關(guān)決策提供定量定性的科學(xué)依據(jù)。軍事系統(tǒng)工程介紹自己所在的部門以及從事的工作。選擇一個(gè)和自身行業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的管理問題或管理目標(biāo)，從系統(tǒng)角度出發(fā)，對(duì)相關(guān)影響因素進(jìn)行系統(tǒng)描述與分析，并說明系統(tǒng)工程在該領(lǐng)域的可能應(yīng)用及其前景。個(gè)人作業(yè)1針對(duì)某現(xiàn)實(shí)問題，描述各要素及相關(guān)方，分析導(dǎo)致問題發(fā)生原因。畫出因果關(guān)系圖給出可能的多種解決方案提出仿真模型設(shè)想或?qū)懗砂咐问絺€(gè)人作業(yè)2第2章系統(tǒng)工程相關(guān)理論全國(guó)工程管理專業(yè)學(xué)位研究生教育核心課程規(guī)劃教材系統(tǒng)工程胡祥培、蘇秦主編；

于明、吳鋒副主編01.本章在整門課程中的定位02.03.04.目錄CONTENTS經(jīng)典系統(tǒng)理論：一般系統(tǒng)論、控制論、信息論現(xiàn)代系統(tǒng)理論：耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)、突變論、混沌動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)理論的新發(fā)展：復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)本章的定位01本章在課程中的定位第一章：系統(tǒng)、系統(tǒng)思想、系統(tǒng)工程后續(xù)各章：系統(tǒng)工程方法論與系統(tǒng)工程具體方法與技術(shù)核心概念：系統(tǒng)第二章：以“系統(tǒng)”為中心的核心科學(xué)發(fā)展1.1經(jīng)典系統(tǒng)理論：一般系統(tǒng)論、控制論、信息論021.1.1

一般系統(tǒng)論（GeneralSystemTheory）貝塔蘭菲（LudwigVonBertalanffy

)于1930年代開始倡導(dǎo)

“探索用于一般系統(tǒng)的原理，不管它們具有物理、生物還是社會(huì)學(xué)的性質(zhì)”一般系統(tǒng)論的主要目的是為了說明：“1）綜合是各種科學(xué)（自然科學(xué)，社會(huì)科學(xué)）發(fā)展的趨勢(shì)

2）這種綜合可能以系統(tǒng)的一般理論為中心

3）這一理論可能是在非物理的科學(xué)領(lǐng)域建立精密理論的重要手段

4）這一理論研究貫穿各學(xué)科的統(tǒng)一理論，它有助于我們接近統(tǒng)一科學(xué)這一目標(biāo)

5）這可能導(dǎo)致科學(xué)教育中日益迫切需要的綜合?！必愃m菲（1901~1972）一般系統(tǒng)論核心貢獻(xiàn)——構(gòu)建系統(tǒng)理論的關(guān)鍵概念體系結(jié)構(gòu)：1.系統(tǒng)的定義與基本特征系統(tǒng)：定義為相互關(guān)聯(lián)、相互作用的要素（或子系統(tǒng)）構(gòu)成的整體，具有邊界和特定功能。整體性（Wholeness）：系統(tǒng)的性質(zhì)不能簡(jiǎn)單還原為各要素的機(jī)械相加，即“整體大于部分之和”（非加和性）。關(guān)聯(lián)性：要素之間通過動(dòng)態(tài)相互作用形成結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的行為取決于這種關(guān)聯(lián)而非孤立要素。2.開放系統(tǒng)與動(dòng)態(tài)平衡開放系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界環(huán)境持續(xù)交換物質(zhì)、能量和信息（如生物體、生態(tài)系統(tǒng)）。穩(wěn)態(tài)（Homeostasis）：開放系統(tǒng)通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)維持動(dòng)態(tài)平衡（如體溫調(diào)節(jié)）。熵與負(fù)熵：開放系統(tǒng)通過輸入負(fù)熵對(duì)抗內(nèi)部熵增，保持有序性（區(qū)別于封閉系統(tǒng)的熱力學(xué)第二定律）。3.等級(jí)性與層次化（Hierarchy）系統(tǒng)具有層次結(jié)構(gòu)，高層次系統(tǒng)由低層次系統(tǒng)構(gòu)成，但表現(xiàn)出新的涌現(xiàn)性質(zhì)（EmergentProperties）。例如：細(xì)胞→組織→器官→生物體→生態(tài)系統(tǒng)。1.1.2控制論（Cybernetics）維納（1894-1964）核心貢獻(xiàn)——為基于信息（負(fù)熵）與反饋控制的一般系統(tǒng)運(yùn)行一般規(guī)律提供了重要概念與理論框架為控制理論與控制工程、早期人工智能、系統(tǒng)理論的發(fā)展提供重要基礎(chǔ)。1948年，維納（NobertWiener）在《控制論》一書中提出“控制論”（Cybernetics）——現(xiàn)代的自動(dòng)機(jī)器和人都是由感覺裝置(器官)、動(dòng)作裝置(器官)、傳遞信息的系統(tǒng)(神經(jīng)系統(tǒng))所組成的一種系統(tǒng)。自動(dòng)機(jī)器和人都是在接收、處理、傳遞和存貯信息，并利用信息去完成動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)與外界的聯(lián)系。在系統(tǒng)工作中，反饋控制給定控制信號(hào)使動(dòng)作裝置(器官)動(dòng)作。動(dòng)作結(jié)果由感覺裝置(器官)檢測(cè)出來，并反饋回去與給定信號(hào)相比較。如果比較有偏差，偏差信號(hào)會(huì)繼續(xù)控制動(dòng)作裝置(器官)動(dòng)作，直到偏差信號(hào)消失為止。1.1.3信息論（Informatics）香農(nóng)（1916-2001）源于通信技術(shù)發(fā)展的需要：把信號(hào)無失真地從源送到目的地，同時(shí)解決通信中的噪聲和干擾問題。Shannon1948;ShannonandWeaver1949《通信的數(shù)學(xué)理論》，熵的概念——信息的增加意味著熵的減少，也就意味著系統(tǒng)混亂度的減少。提出信息的測(cè)度方法。基于熵的概念提出信息編碼理論。描述了一個(gè)基本的信息模型：“信源—信道—信宿”模型。

一般系統(tǒng)論、控制論、信息論所共同構(gòu)建的系統(tǒng)圖景系統(tǒng)環(huán)境1.特定系統(tǒng)中的開放系統(tǒng)，呈現(xiàn)有序性第一組核心概念：系統(tǒng)

層次性

涌現(xiàn)性2系統(tǒng)的層次性構(gòu)造形態(tài)3涌現(xiàn)（以椋鳥群為例）一般系統(tǒng)論、控制論、信息論所共同構(gòu)建的系統(tǒng)圖景第二組核心概念：信息與控制信息（消除不確定性）事物A事物B事物B向事物A傳遞信息實(shí)例：共享目標(biāo)信號(hào)實(shí)施火力打擊控制：通過信息反饋引導(dǎo)系統(tǒng)行為1.2現(xiàn)代系統(tǒng)理論：自組織與混沌03動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的有序和無序問題無序有序系統(tǒng)的核心特征：有序性現(xiàn)實(shí)的隨機(jī)系統(tǒng)：自發(fā)走向無序（熱力學(xué)第二定律）但現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)存在自發(fā)有序現(xiàn)象（自組織）如何理解自組織？自組織理論用確定性微分方程（組）描述的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，傳統(tǒng)默認(rèn)長(zhǎng)期行為是可預(yù)測(cè)的（靜止或周期運(yùn)動(dòng)）確定性系統(tǒng)可能呈現(xiàn)類似隨機(jī)的行為：混沌1.2.1耗散結(jié)構(gòu)理論伊利亞·普里高津（1917-2003）對(duì)開放系統(tǒng)，除diS外還有與外界能量或物質(zhì)交換引起的熵變，稱為熵流開放系統(tǒng)總熵變──負(fù)熵流──正熵流若負(fù)熵流足夠強(qiáng)，以至耗散結(jié)構(gòu)：在遠(yuǎn)離平衡態(tài)的條件下，通過與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量交換而形成并維持的有序結(jié)構(gòu)。輸入負(fù)熵內(nèi)部熵增耗散結(jié)構(gòu)理論Xλ控制參量表征定態(tài)的某個(gè)參量分岔現(xiàn)象遠(yuǎn)離平衡的非線性區(qū)不穩(wěn)定的熱力學(xué)分支(b)(C)穩(wěn)定的耗散結(jié)構(gòu)分支穩(wěn)定的耗散結(jié)構(gòu)分支(C

)（對(duì)應(yīng)某種時(shí)空有序狀態(tài)）（穩(wěn)定的非平衡態(tài)）偏離平衡的線性區(qū)CλC(a)穩(wěn)定的熱力學(xué)分支平衡態(tài)λ0X0

1.2.2協(xié)同學(xué)1.2.3突變論協(xié)同學(xué)（Synergetics）：序參量：支配系統(tǒng)演化狀態(tài)，反應(yīng)系統(tǒng)有序程度變化的狀態(tài)參量，取代“熵”作為處理自組織問題的一般判據(jù)。自組織是系統(tǒng)內(nèi)部大量子系統(tǒng)協(xié)同的結(jié)果。突變論（CatastropheTheory）非線性系統(tǒng)某些參數(shù)的微小變化可以導(dǎo)致平衡態(tài)的出現(xiàn)或消失，或者從吸引變?yōu)榕懦?，又或相反，從而?dǎo)致系統(tǒng)行為產(chǎn)生巨大而突然的變化。為研究復(fù)雜系統(tǒng)相變提供了重要的數(shù)學(xué)工具。哈肯（1927-）托姆（1923-2002）1.2.4混沌動(dòng)力系統(tǒng)一個(gè)行星圍繞一個(gè)恒星旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)方程：三體問題開普勒第二定律：行星軌道可預(yù)測(cè)，沿著橢圓軌道圍繞恒星旋轉(zhuǎn)推廣到三體問題，呈現(xiàn)什么結(jié)果？混沌動(dòng)力系統(tǒng)洛倫茲方程洛倫茲方程的一個(gè)相圖——充滿狀態(tài)空間的非周期曲線，即所謂“蝴蝶效應(yīng)”混沌系統(tǒng):如果一個(gè)接近實(shí)際而沒有系統(tǒng)內(nèi)在隨機(jī)性的模型仍然具有貌似隨機(jī)的行為,那么這個(gè)系統(tǒng)是混沌的.

fromE.N.Lorenz《TheEssenceofChaos》1.3系統(tǒng)理論的新進(jìn)展：

復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)041.3.1復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論（ComplexAdaptiveSystemsTheory）輸入負(fù)熵內(nèi)部熵增耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)等在理論上論證了復(fù)雜系統(tǒng)自組織的可能性復(fù)雜系統(tǒng)到底怎樣演化的？多個(gè)成員的系統(tǒng)中，如何通過成員之間的交互作用而出現(xiàn)自發(fā)組織？新的研究思路：按照自底向上的方式探究復(fù)雜系統(tǒng)如何由個(gè)體間的交互形成系統(tǒng)總體屬性——復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)IF-ThenIF-ThenIF-ThenIF-Then環(huán)境系統(tǒng)IF-ThenIF-ThenIF-ThenIF-Then環(huán)境系統(tǒng)適應(yīng)與演化1.3.1復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論（ComplexAdaptiveSystemsTheory）

1984年，著名的SanteFeInstitute（SFI）成立，其創(chuàng)始人為諾貝爾獎(jiǎng)獲得者

M.Gell-Mann,P.Anderson,K.Arrow

等。在圣塔菲研究所為代表的大量學(xué)者的推動(dòng)下，復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)范式成為系統(tǒng)科學(xué)研究的重要新興研究范式。MurrayGell-Mann1969年Nobel物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者PhilipAnderson1977年Nobel物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者KennethArrow1972年Nobel經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲得者1.3.2復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)（ComplexNetworks）在復(fù)雜系統(tǒng)理論框架下，一個(gè)重要的問題是：如何刻畫一個(gè)大規(guī)模系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)從20世紀(jì)末期至今，興起復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究刻畫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本工具：圖（將在課程后續(xù)結(jié)構(gòu)模型部分進(jìn)一步說明）大規(guī)模和超大規(guī)模圖結(jié)構(gòu)：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)小世界網(wǎng)絡(luò)無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)全國(guó)工程管理專業(yè)學(xué)位研究生教育核心課程規(guī)劃教材謝謝！第3章

系統(tǒng)工程方法論全國(guó)工程管理專業(yè)學(xué)位研究生教育核心課程規(guī)劃教材系統(tǒng)工程胡祥培、蘇秦主編；

于明、吳鋒副主編3.1經(jīng)典方法論3.23.3目錄CONTENTS系統(tǒng)分析原理系統(tǒng)工程方法論進(jìn)展本章教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)工程方法論：霍爾方法論和切克蘭德方法論；系統(tǒng)分析原理：內(nèi)涵、過程及原則；系統(tǒng)工程方法論進(jìn)展。

重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：系統(tǒng)工程方法論、系統(tǒng)分析原理與工作程序。教學(xué)難點(diǎn)：系統(tǒng)工程方法論的應(yīng)用。

整體架構(gòu)經(jīng)典方法論3.13.1.1霍爾方法論霍爾三維結(jié)構(gòu)知識(shí)維時(shí)間維邏輯維邏輯維強(qiáng)調(diào)處理并解決某項(xiàng)系統(tǒng)問題的邏輯過程、步驟，如問題確定、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)綜合等。時(shí)間維表示系統(tǒng)工程的工作階段，涵蓋規(guī)劃、方案、研制、運(yùn)籌、實(shí)施和更新六個(gè)階段。知識(shí)維涉及從事系統(tǒng)工程工作所需要的各種專業(yè)知識(shí)和應(yīng)用領(lǐng)域，體現(xiàn)了系統(tǒng)工程的綜合性和多學(xué)科。該方法論集中體現(xiàn)了系統(tǒng)工程方法的系統(tǒng)化、綜合化、最優(yōu)化、程序化和標(biāo)準(zhǔn)化等特點(diǎn)，是系統(tǒng)工程方法論的重要基礎(chǔ)內(nèi)容。3.1.1霍爾方法論示意圖3.1.1霍爾方法論總結(jié)霍爾方法論強(qiáng)調(diào)明確目標(biāo)，核心內(nèi)容是最優(yōu)化。它通過將現(xiàn)實(shí)問題歸納成工程系統(tǒng)問題，應(yīng)用定量分析手段，尋求最佳的解決方案。該方法論具有研究方法整體性（三維）、技術(shù)應(yīng)用綜合性（知識(shí)維）、組織管理科學(xué)性（時(shí)間維和邏輯維）、系統(tǒng)工程工作問題導(dǎo)向性（邏輯維）等突出特點(diǎn)。3.1.2切克蘭德方法論01020304050607解構(gòu)問題情境表達(dá)問題情境對(duì)相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)層描述建立概念模型將現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景與概念模型相比較實(shí)施可行、必要的變革

采取行動(dòng)，改善問題情境3.1.2切克蘭德方法論概要過程許多實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，有時(shí)候可能從任何一個(gè)階段開始，而且會(huì)在中途有所反復(fù)。甚至，可能在變革之后，結(jié)果仍不能令人滿意，需要反思繼續(xù)進(jìn)行上述步驟。“工程系統(tǒng)”研究對(duì)象霍爾方法論社會(huì)和經(jīng)濟(jì)管理等軟系統(tǒng)問題切克蘭德方法論3.1.3方法對(duì)比核心內(nèi)容最優(yōu)化分析比較學(xué)習(xí)分析方法定量分析方法定性、定量和定性分析相結(jié)合相同點(diǎn)：均為系統(tǒng)工程方法論，均以研究問題為起點(diǎn)，具有相應(yīng)的邏輯過程。不同點(diǎn)：系統(tǒng)分析原理3.23.2.1系統(tǒng)分析內(nèi)涵問題方案評(píng)價(jià)目的及目標(biāo)模型決策者問題代表研究對(duì)象，與問題有關(guān)的要素及其關(guān)聯(lián)狀況，恰當(dāng)?shù)囟x問題；問題表示現(xiàn)實(shí)狀況（現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)）與希望狀況（目標(biāo)系統(tǒng)）的偏差。目的是系統(tǒng)總要求，具有總體性和唯一性特點(diǎn)；目標(biāo)是系統(tǒng)目的具體化，具有從屬性和多樣性特點(diǎn)。方案是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的途徑。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)或目的，可以制定若干備選方案。系統(tǒng)模型是由系統(tǒng)本質(zhì)的主要因素及其因素之間相互關(guān)系構(gòu)成，是研究與解決問題的基本框架,評(píng)定不同方案對(duì)系統(tǒng)目的的達(dá)到程度，按照一定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，確定各種待選方案優(yōu)先順序的過程。決策者是系統(tǒng)問題中的利益主體和行為主體系統(tǒng)分析要素3.2.1系統(tǒng)分析內(nèi)涵

內(nèi)涵：系統(tǒng)分析是一個(gè)過程，它針對(duì)某個(gè)具體的系統(tǒng)問題，采用科學(xué)合理的技術(shù)方法（建模、預(yù)測(cè)、優(yōu)化、方針、評(píng)價(jià)等）圍繞系統(tǒng)目的及目標(biāo)探索可行的系統(tǒng)方案，并通過系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)不斷對(duì)方案進(jìn)行比較優(yōu)化，幫助決策者擇優(yōu)挑選出最優(yōu)或滿意的系統(tǒng)方案。3.2.2系統(tǒng)分析過程基本過程3.2.2系統(tǒng)分析過程初步分析階段規(guī)范分析階段綜合分析階段定義問題、目標(biāo)探尋、方案綜合三個(gè)過程。需要明確解決的問題并羅列出若干解決方案；也需重點(diǎn)關(guān)注環(huán)境分析的影響決策者需圍繞初步分析階段形成的不同的系統(tǒng)方案，模型化處理并進(jìn)行優(yōu)化或仿真分析。需要充分考慮到各主要環(huán)境條件對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化的約束。需要決策者運(yùn)用合適系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法對(duì)系統(tǒng)建模結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過決策分析方法來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)問題解決。通過靈敏度分析和風(fēng)險(xiǎn)分析等途徑，提高政策與策略的相對(duì)穩(wěn)定性和環(huán)境適應(yīng)性。0102030405堅(jiān)持問題導(dǎo)向系統(tǒng)分析目的在于幫助決策者找出解決實(shí)際問題的方法與途徑。多方案模型分析和選優(yōu)尋找多個(gè)方案，并對(duì)其進(jìn)行模型化及優(yōu)化或仿真計(jì)算，是系統(tǒng)分析的核心內(nèi)容。多次反復(fù)進(jìn)行需要根據(jù)對(duì)象系統(tǒng)及其所處環(huán)境的可能變化，反復(fù)與決策者對(duì)話，不斷修正分析過程及結(jié)果，逐步得到滿意的系統(tǒng)方案。以整體為目標(biāo)以整體最優(yōu)為核心的系統(tǒng)觀點(diǎn)是系統(tǒng)分析的前提條件。定量與定性分析相結(jié)合分析既要利用各種定量資模型化及優(yōu)化或仿真計(jì)算的結(jié)果，又要充分利用相關(guān)人員的直觀判斷和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行綜合分析與判定。3.2.3應(yīng)用系統(tǒng)分析的原則系統(tǒng)工程方法論進(jìn)展3.33.3.1系統(tǒng)性創(chuàng)新思維與方法提問法（檢核表法）頭腦風(fēng)暴法按檢核表內(nèi)容的抽象程度和范圍可分為兩類：一類是針對(duì)某種特定要求制定的檢核表法，以“奧斯本檢核表法”最具代表性；另一類是對(duì)各種場(chǎng)合及各種對(duì)象適用的提問法，以“5W1H”方法最具代表性。頭腦風(fēng)暴法有兩條基本原則：一是推遲判斷，避免束縛人的想象力，熄滅創(chuàng)造性思想的火花；二是“數(shù)量提供質(zhì)量”，提出的設(shè)想方案越多，越有可能找出解決實(shí)際問題的途徑。1．系統(tǒng)性創(chuàng)新思維德爾菲法采用匿名方式、反復(fù)多次征詢專家的意見，進(jìn)行背靠背的交流，以充分發(fā)揮專家的智慧、知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。步驟：（1）確定調(diào)查目的，制定調(diào)查提綱并挑選專家。（2）發(fā)出調(diào)查表，征詢意見。（3）資料匯總分析，持續(xù)反饋。情景分析法對(duì)未來情景，既要考慮正常的、非突變的情景，又要考慮各種受干擾的、極端的情景。通過有目的、有步驟的探索與分析，設(shè)想未來情景以及各種影響因素的變化，幫助決策者制定出對(duì)策。步驟：（1）明確決策焦點(diǎn)。（2）識(shí)別關(guān)鍵因素。（3）分析外在驅(qū)動(dòng)力量。（4）選擇不確定的軸向。（5）發(fā)展情景邏輯。（6）分析情景的內(nèi)容。3.3.1系統(tǒng)性創(chuàng)新思維與方法TRIZ當(dāng)前對(duì)于TRIZ定義主要存在以下兩種觀點(diǎn)：（1）方法論。TRIZ是一種基于知識(shí)的創(chuàng)造性問題解決系統(tǒng)方法論。（2）工具觀。TRIZ可描述為一個(gè)工具包，其中包含了理解和解決問題的所有方面方法。3.3.1系統(tǒng)性創(chuàng)新思維與方法問題解決的TRIZ系統(tǒng)方法TRIZ3.3.1系統(tǒng)性創(chuàng)新思維與方法TRIZ的核心：矛盾、理想度、演化模式矛盾：由于系統(tǒng)中所需特性的明顯不兼容性而產(chǎn)生的創(chuàng)造性問題的指示，可分為技術(shù)矛盾和物理矛盾。理想度：反映了技術(shù)系統(tǒng)在進(jìn)化過程中對(duì)于社會(huì)需求的適應(yīng)程度。演化模式：強(qiáng)調(diào)有用的、良好的問題解決方案，并預(yù)測(cè)系統(tǒng)將如何運(yùn)行進(jìn)化。TRIZ的內(nèi)容：九項(xiàng)基本內(nèi)容進(jìn)化法則、39個(gè)工程參數(shù)、40條發(fā)明原理、矛盾矩陣、分離原理、物一場(chǎng)模型、知識(shí)效應(yīng)庫(kù)、ARIZ算法等。2.系統(tǒng)創(chuàng)新思維輔助工具2．系統(tǒng)創(chuàng)新思維輔助工具1）思維導(dǎo)圖英國(guó)學(xué)者Buzan在1970年前后創(chuàng)建思維導(dǎo)圖是輻射思維的一種表達(dá)方法，是一種強(qiáng)大的圖形技術(shù)可應(yīng)用到生活的各個(gè)方面，通過改善學(xué)習(xí)和更清晰的思維，開啟人類大腦無限潛能?；咎卣?1020304（1）將注意力對(duì)象在中心意象中具體化；（2）將主題以分支的形式從中心意象輻射出來；（3）分支由打印在相關(guān)行上的關(guān)鍵圖片或關(guān)鍵文字組成。不重要的主題也可附屬于更高級(jí)別分支的分支（4）通過分支形成一個(gè)連接的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。3.3.1系統(tǒng)性創(chuàng)新思維與方法2.系統(tǒng)創(chuàng)新思維輔助工具2．系統(tǒng)創(chuàng)新思維輔助工具1）思維導(dǎo)圖消費(fèi)者購(gòu)買心理問題的思維導(dǎo)圖3.3.1系統(tǒng)性創(chuàng)新思維與方法2.系統(tǒng)創(chuàng)新思維輔助工具2．系統(tǒng)創(chuàng)新思維輔助工具2）PMI思考法PMI思考法指一種分別從有利因素（Plus）、不利因素（Minus）、興趣點(diǎn)（Interesting）三個(gè)方面對(duì)某個(gè)問題觀點(diǎn)進(jìn)行全面分析的思維方法。三個(gè)視角不利思維視角（Minus）有利思維視角（Plus）興趣思維視角（Interest）步驟包括：（1）清晰陳述討論的主題或問題。（2）運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法對(duì)“增加”問題內(nèi)容，即想法的有利因素部分；（3）運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法對(duì)“刪減”