第二章：系统工程理论辩析.ppt

思考讨论题 1 、系统工程与系统科学的联系和区别是什么？ 2 、控制论的两个基本观点及其意义是什么？ 3 、系统结构有哪些特点？ 4 、简述控制论对系统工程方法论的启示。 5 、功能模拟法与传统模拟法的区别有哪些？ 6 、信息概念的特点有哪些？ 7 、申农信息熵与物理学中的熵有什么关系？ 8 、请说明信息方法论与传统方法的区别，以及信息方法的意义。 本章讲义 9、简述一般系统论的产生背景及其基本观点。 10、什么是耗散结构？形成耗散结构的条件有 哪些？并请说明耗散结构理论的意义。 11、协同学与耗散结构理论在研究上的区别有 哪些？ 12、突变论较以往的数学理论有什么突破？其 主要观点有哪些？ 13、复杂适应系统理论的基本思想是什么？ 14、钱学森提出的“开放的复杂巨系统”有哪几 个方面的含义？ 思考讨论题(续) 西南财经大学工商管理学院 田俊峰 教授 博导 第二章 系统工程理论 第一节：系统科学的学科体系 第二节：系统工程的理论基础 第三节：系统工程理论的新发展 第四节：系统工程模型技术的新进展 第二章 系统工程理论 第一节 系统科学的学科体系 我国著名科学家钱学森提出了一个清晰的现代科学技术的体系结构，认为从应用实践到基础理论，现代科学技术可以分为四个层次：首先是工程技术这一层次，然后是直接为工程技术提供理论基础的技术科学这一层次，再就是基础科学这一层次，最后通过进一步综合、提炼达到最高概括的马克思主义哲学。如图2-1所示。 在此基础上他又进一步提出了一个系统科学的体系结构。认为系统科学是由系统工程这类工程技术，系统工程的理论方法（像运筹学、大系统理论等）这一类技术科学（统称为系统学），以及它们的理论基础和哲学层面的科学所组成的一类新兴科学。如图2-2所示。 马克思主义哲学 自然科学 数 学 社会科学 工 程 技 术 技 术 科 学 图2-1现代科学技术体系 马克思主义哲学 社会科学 数学科学 数 学 突变论 自然科学 基础科学 物 理 学 生 物 学 其它技术科学 系 统 学 运筹学 巨系统 理论 控制论 信息论 各门系统工程 自动化技 术 通信技术 （系统观） 系统科学 人体科学 思维科学 哲 学 基础科学 技术科学 工程技术 图2-2 系统科学的体系 系统学主要研究 系统的普遍属性和运动规律， 系统演化、转化、协同和控制的一般规律， 系统间复杂关系的形成法则、结构和功能的关系、有序、无序状态的形成规律以及系统仿真的基本原理等， 随着科学的发展，它的内容也不断在丰富。 由于其尚属于起步阶段，还不够成熟，因而学者们对系统科学的学科体系的认识仍有较大差异。 系统工程是从实践中产生的，它用系统的思想与定量和定性相结合的系统方法处理大型复杂系统的问题，它是一门交叉学科。 第二章:系统工程理论 第二节 系统工程的理论基础 一、控制论 1、控制论的产生与发展 1947年由美国人维纳（Norbert Wiener）创立的控制论（Cybernetics）是一门研究系统的控制的学科。维纳于1948年出版了《控制论》一书，他对控制论的定义是：“关于动物和机器中控制和通信的科学。” 控制论的发展已大致经历了三个时期。 从20世纪40年代末到50年代是第一个时期，即经典控制理论时期。 在这一时期，主要的研究对象是单因素控制系统，重点是反馈控制，借以实现的工具是各种各样的自动调节器、伺服机构及其有关的电子设备，着重解决单机自动化和局部自动化问题。 控制论发展的第二个时期为60年代，即现代控制理论时期。 这一时期，控制论的主要研究对象就成了多因素控制系统，研究重点是“最优控制”，研究借助的工具是电子计算机。 进入70年代以后，是大系统控制理论时期。 在这一时期，主要研究对象是因素众多的大系统，重点是大系统多级递阶控制，借助的工具是电子计算机联机和智能机器，应用领域主要为社会系统、经济系统、生态系统、管理系统、环境系统等。 2 、控制系统 控制系统由施控器、受控器和控制作用的传递者三者组成，形成一个整体的控制功能和行为，但这又是相对于某种环境而言。因而可以把施控器、受控器和控制作用的传递者三个部分所组成的、相对于某种环境而具有控制功能与行为的系统，称为控制系统。 3 、控制论对系统工程方法论的启示 ?? 黑箱—灰箱—白箱法 黑箱是指人们一时无需或无法直接观测其内部结构，只能从外部的输入和输出去认识的现实系统。比如中医看病，通过“望、闻、问、切”等外部观测作出诊断，开出处方。 功能模拟法 以功能和行为的相似性为基础，用模型模仿原型的功能和