第2章系统工程基本理论详解.pptx

系统工程 Systems Engineering 2017-4-15 北京物资学院信息学院 1 本章主要内容 2017-4-15 北京物资学院信息学院 2 2.1 概述 2.2 系统论基础 2.3 控制论基础 2.4 信息论基础 2.5 运筹学基础 2.6 复杂系统理论 第2章 系统工程基本理论 2017-4-15 北京物资学院信息学院 3 2.1 概述 2.2 系统论基础 2.3 控制论基础 2.4 信息论基础 2.5 运筹学基础 2.6 复杂系统理论 2.1概述 为系统工程提供理论和方法的技术科学主要有系统论，控制论和信息论、最优化理论等（其中，系统论、信息论、控制论简称“三论”，是系统科学的重要理论基础及工具）。 系统论是系统科学的主体理论基础。 2017-4-15 北京物资学院信息学院 4 2.1概述 表2-1 系统工程的部分方向 2017-4-15 北京物资学院信息学院 5 系统工程的方向 对应的学科基础 系统工程的方向 对应的学科基础 工程系统工程 工程设计 教育系统工程 教育学 科研系统工程 科学学 社会系统工程 社会学、未来学 企业系统工程 生产力经济学 计量系统工程 计量学 信息系统工程 信息学、情报学 标准系统工程 标准学 军事系统工程 军事科学 农业系统工程 农事学 经济系统工程 政治经济学 行政系统工程 行政学 环境系统工程 环境科学 法治系统工程 法学 第2章 系统工程基本理论 2017-4-15 北京物资学院信息学院 6 2.1 概述 2.2 系统论基础 2.3 控制论基础 2.4 信息论基础 2.5 运筹学基础 2.6 复杂系统理论 2.2 系统论基础 贝塔朗菲是美籍奥地利生物学家，1945年，他在《德国哲学周刊》第18期上发表了《关于一般系统论》，这是系统科学的奠基之作，标志着系统科学的诞生。 一般系统论用相互关联的综合性思维来取代分析事物的分散思维，概括了整体性、关联性、动态性、有序性、终极性（目的性）等系统的共性，突破了以往分析方法的局限性。 2017-4-15 北京物资学院信息学院 7 2.2 系统论基础 一般系统论的基本思想是：从系统观点、整体观点、动态观点测绘法，把有机体描绘成由诸多要素、按严格等级层次组成的动态的开放系统，具有特殊的整体功能。 科学研究对象：系统、整体、整体性 方法论上反对还原论 2017-4-15 北京物资学院信息学院 8 2.2 系统论基础 一般系统论的延伸: 有关的学科和理论，如管理理论、运筹学、信息论、控制论、科学学、哲学、行为科学等。它给各门学科带来新的动力和新的研究方法，沟通了自然科学与社会科学、技术科学与人文科学之间的联系，促进了现代科学技术发展的整体化趋势，使许多学科面貌焕然一新。 2017-4-15 北京物资学院信息学院 9 2.2 系统论基础 2.2.1 系统的观点 贝塔朗菲将系统定义为“相互作用的诸要素的复合体”。这个定义强调了系统的整体性和联系性，是系统科学的基本观点。 结构功能相关规律、信息反馈规律、竞争协同规律、涨落有序规律、优化演化规律作为系统的五个重要规律。 2017-4-15 北京物资学院信息学院 10 2.2 系统论基础 2.2.1 系统的观点 1.整体与涌现性 系统观点首先是整体观点 。整体才具有而孤立的部分及其总和不具有的特性，称为整体涌现性或突现性（whole emergence）。 （1）整体是指由事物的各内在要素相互联系构成的有机统一体及其发展的全过程（整体性观点应用于过程系统）。 （2）局部是指组成有机统一体的各个方面、要素、分支及其发展全过程中的某一阶段或某一区间。 2017-4-15 北京物资学院信息学院 11 2.2 系统论基础 2.2.1 系统的观点 1.整体与涌现性 系统的整体特性既包括质的方面又包括量的方面，并以二者的统一体现出来。如果整体与部分之间存在某种可以从量上比较的同质特性，整体涌现性就是“整体不等于部分之和”。 2017-4-15 北京物资学院信息学院 12 2.2 系统论基础 2.2.1 系统的观点 2.结构、子系统、层次 系统组分（元素）及组分之间一切联系方式的总和称为系统的结构（structure）。 子系统（subsystem）相对于系统整体而言就是系统的部分或组分，但它本身就是一个系统，具有系统的基本特性。 层次是系统由元素整合为整体过程中的涌现等级，不同性质的涌现形成不同的层次，不同层次表现出不同的涌现性。 2