《系统工程 第6版》教学指导汇总 汪应洛 第1--8章 系统工程概述--- 系统工程应用案例.docx

第1章系统工程概述

教学指导

一、学习要求

1.本章学习目标

了解系统工程的产生、发展与应用

了解系统工程的研究对象

掌握系统工程的概念以及特点

了解系统工程的应用领域

2.需要掌握的关键概念

系统

系统是由两个及以上有机联系、相互作用的要素所组成，具有特定功能、结构和环境的整体。

系统工程

系统工程是从总体出发，合理开发、运行和革新一个大规模复杂系统所需思想、理论、方法论、方法和技术的总称，属于一门综合性的工程技术。

3.需要掌握的主要技能

掌握系统工程交叉学科的特点以及对应的方法的特点

能够准确识别系统工程的应用领域

二、重难点分析

1.重点

系统的概念与特点

系统工程的概念与特点

系统观念、系统方法、系统工程在中国的发展及应用

2.难点

管理系统问题的理解

系统工程应用领域的识别

中外、古今结合，全面、准确理解和把握系统工程与系统管理

三、关键问题讨论

系统工程的特点是什么？

（1）交叉学科，通用方法（论）；

（2）工程技术，但对象不限定于某种特定的工程物质对象，如工业工程、管理工程、社会工程；

（3）连接自然科学与社会科学的桥梁；

（4）科学性+艺术性，定性+定量，多学科理论、方法、技术、专家融合；

（5）集成创新，综合创造；等

第2章系统工程方法论

教学指导

一、学习要求

1.本章学习目标

掌握系统工程的基本工作过程

掌握系统分析原理

了解创新思维并掌握创新分析方法

了解系统工程方法论的新发展

2.需要掌握的关键概念

系统分析

系统分析是指运用建模和预测、优化、仿真、评价等技术对系统的各有关方面进行定性与定量相结合的分析，为选择最优或满意的系统方案提供决策依据的分析研究过程。

系统工程方法论

系统工程方法论就是分析和解决系统开发、运作及管理实践中的问题所遵循的工作程序、逻辑步骤和基本方法。它是系统工程思考问题和处理问题的一般方法与总体框架。

3.需要掌握的主要技能

掌握霍尔三维结构以及切克兰德方法论

掌握系统分析的基本概念以及系统分析的程序

学会运用创新分析方法

二、重难点分析

1.重点

掌握霍尔三维结构以及切克兰德方法论

掌握系统分析的基本概念

掌握系统分析的基本工作过程

2.难点

创新分析方法的理解与运用

在实际问题中运用系统分析

识别创新方案的价值

三、关键问题讨论

霍尔三维结构与切克兰德方法论有何异同点？

霍尔三维结构与切克兰德方法论均为系统工程方法论，均以问题为起点，具有相应的逻辑过程。在此基础上，两种方法论主要存在以下不同点：

霍尔方法论主要以工程系统为研究对象，而切克兰德方法更适合对社会经济和经营管理等“软”系统问题的研究；前者的核心内容是优化分析，而后者的核心内容是比较学习；前者更多地关注定量分析方法，而后者比较强调定性或定性与定量有机结合的基本方法。

管理系统工程方法论在我国的新进展？

如何评价百年未有之大变局及数智化技术等对系统工程（方法）的影响？

第3章系统模型与模型化

教学指导

一、学习要求

1.本章学习目标

掌握系统模型与模型化的相关概念

掌握系统结构模型化技术

掌握主成分分析以及聚类分析

掌握状态空间模型以及微分方程和差分方程，了解状态方程的应用

了解系统模型技术的新进展

2.需要掌握的关键概念

模型

模型是现实世界部分的抽象或模仿，由那些与分析的问题有关的因素构成的，表明有关因素间相互关系。

模型化

模型化就是为描述系统的构成和行为，对实体系统的各种因素进行适当筛选，用一定的方式（数字、图像等）表达实体系统的方法，简而言之就是构造模型的过程。

结构分析

结构分析是一个实现系统结构模型化并加以解释的过程。

主成分分析与聚类分析

主成分分析也称主分量分析或矩阵数据分析，它通过变量变换的方法把相关的变量变为若干不相关的综合指标变量。

按照事物属性的内在联系规律和一定的要求，对事物进行分类研究的方法。

状态

基于模型的系统工程

3.需要掌握的主要技能

掌握建模的基本步骤以及模型化的方法

ISM实用化方法及其应用

掌握主成分分析以及聚类分析的方法

掌握从实际问题中抽象状态空间模型的方法

二、重难点分析

1.重点

建模的基本方法

建立递阶结构模型的规范方法与实用方法

主成分分析与聚类分析

基于模型的系统工程的特点

2.难点

从实际问题中抽象状态空间模型

主成分分析与聚类分析

基于模型的系统工程的应用

三、关键问题讨论

系统模型有哪些主要特征？模型化的本质和作用是什么？

模型特征：现实世界部分的抽象或模仿、由那些与分析的问题有关的因素构成、表明了有关因素间的相互关系

模型化的本质：利用模型与原型之间某方面的相似关系，在研究过程中可以用模型来代替原型，通过对模型的研究得到关于原型的一些信息

模型化的作用：对客体系统