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土木系统工程 第一章 土木系统工程导论 §1-1 中国古代土木工程自发应用系统工程的辉煌成就 §1-2 系统工程与土木工程 四、土木工程简史 §1-3 土木系统工程及其方法步骤 §1-4 系统工程的兴起和土木系统工程的前景 美国纽约帝国大厦 法国巴黎的埃菲尔铁塔 （3）现代土木工程 现代土木工程的时间跨度为20世纪中叶第二次世界大战结束后至今，这个历史时期内土木工程的主要特特点有： 社会经济建设对土木工程提出日益复杂的高标准要求 土木工程扩大化 城市建设立体化 交通运输高速化 世界十大最高建成建筑排名 一、土木工程与建筑业 土木工程包括铁路工程、桥梁工程、水利工程、建筑工程等。建筑业是国民经济的一个重要组成部分。 二、土木系统工程 将系统科学引进到土木工程中来，使两门学科相结合，在土木工程和建筑业中运用系统工程的方法，诸如定量化、大量使用电子计算机、用模型代替系统、用模拟代替系统的运行，对土木工程系 统和建筑业系统进行分析、评价，预测、决策，以取得最佳化目标，这就是土木系统工程。 三、土木系统工程的方法步骤 三维结构方法论（HALL 1969） 美国系统工程学者 Hall 在1969年所提出的系统工程三维结构，一般称为Hall的“三维结构体系”。它的出现，为解决大型复杂系统的规划、组织、管理问题提供了一种统一的思想方法，因而在世界各国得到了广泛应用。 系统工程三维结构就是将系统工程的活动，分为前后紧密连接的七个阶段和七个步骤，同时又考虑到为完成各阶段和步骤所需要的各种专业知识。 三维结构是由时间维、逻辑维和知识维组成的立体空间结构。 霍尔的“三维结构”模式 建筑学 工程力学 结构工程学 地基与基础 施工组织 企业管理 技术经济 1）逻辑维 a)明确问题：了解问题所处的环境，收集有关的数据和资料，主要目的是弄清问题。 b)选择目标：确定所要解决问题的目标和相应的评价准则。 c)系统综合：为实现预期目标，拟定所需采取的策略和应选择的方案。 d)系统分析：深入了解所提出的措施和解决方法，分析这些措施方法在实施中的预期效果。 e)系统选择：用数学规划等定量的优化方法去判别各种方案的优劣，以进行方案选择。 f)做出决策：以指标体系为评价准则，在考虑决策者的偏好等基础上，选择最优方案。 g)实施计划：按决策结果制定实施方案和计划。 2）时间维 对于一个具体的土木工程，从规划起一直到更新，可以分为以下7个阶段 3）知识维 系统工程除有某些共性的知识外，还使用各种专业知识。 土木系统工程的专业知识是: a)建筑学 b)工程力学 c)结构工程学 d)地基与基础 e)施工组织 f)企业管理 g)技术经济 等等 霍尔三维结构方法论小结 霍尔三维结构强调明确目标，核心内容是最优化，并认为现实问题基本上都可归纳为工程系统问题，应用定量分析手段，求得最优解答。该方法论具有研究方法上的整体性（三维）、技术应用上的综合性（知识维）、组织管理上的科学性（时间维与逻辑维）和系统工程工作问题的导向性（逻辑维）等突出优点。 一、系统工程的发展概况 系统工程作为一门科学，其形成从X年诞生到现在还不到半个世纪。半个世纪以来，系统工程给人类带来的经济效果和社会效果显著，已经成为当代瞩目的重大科学事件之一。系统工程将整体性加以数学化，这一科学方法把不同门类的科学技术从现实中抽象出来，取得了相对独立的逻辑发展。系统工程在国内外正在兴起。 * 系统：是由一些相互关联、相互影响、相互作用的组成部分所构成的具有某种功能的整体。 系统科学是从事物的部分与整体、局部与全局以及层次关系的角度来研究客观世界的。 我们常说 “三个臭皮匠,顶个诸葛亮” 。三个臭皮匠所组成的系统 ,整体上是诸葛亮水平 ,而它的组成部分却是臭皮匠水平 ,两者相差很大。 系统工程：用系统的原理解决工程问题的各种方法的总称。根据研究对象的不同，系统工程可以分为： 农业系统工程，军事系统工程、能源系统工程、交通系统工程、土木系统工程等等。 长城 一、世界的一大奇迹：万里长城 辽东镇 蓟镇 宣府镇 大同镇 山西镇 延绥镇 宁夏镇 固原镇 甘肃镇 烽火台 卫 二、天府之国的明珠：都江堰 都江堰这以系统工程的组成主要有三大系统： 1)鱼嘴(分洪堤)岷江分水系统。 2)飞沙堰(溢洪道)分洪排沙系统。 3)宝瓶口(引水口)引水灌溉系统。 三大系统巧妙地利用了天然地势和弯道水流规律，并协调运行有效地解决了分流防洪、泄洪排沙、引水灌溉三大功能，孕育了良田沃野号称“陆海”的成都平原。 三、巧妙的古代系统工程：丁渭的皇宫修复工程 北宋年间，有一天，汴京(今开封)皇宫不慎失火，