第二讲 系统工程基本概念.ppt

第二章 系统工程的 基本概念 第一节 系统工程的定义 由于系统工程是一门新兴的交叉学科，尚处于发展阶段，还不够成熟，至今还没有统一的定义。现列举国内外知名学者对系统工程所作的解释，为我们认识“系统工程”提供线索和参考。 钱学森：“系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法”；简言之，“组织管理的技术——系统工程。” 　　 美国： H. 切斯纳（H.Chestnut）指出：“系统工程认为虽然每个系统都是由许多不同的特殊功能部分所组成，而这些功能部分之间又存在着相互关系，但是每一个系统都是完整的整体，每一个系统都要求有一个或若干个目标。系统工程则按照各个目标进行权衡，求得最优解（或满意解），并使各组成部分能够最大限度地相互适应。” 日本工业标准的定义：系统工程是为了更好地达到系统目标而对系统的构成要素、组织机构、信息流动和控制机制等进行分析与设计的技术。 例如： 河南农大新校区创建是一项系统工程 构建“和谐社会”是一项系统工程 阶段 年代（份） 重大工程实践或事件 重要理论与方法贡献 I 1930 美国发展与研究广播电视 正式提出系统方法（Systems approach）的概念 1940 美国实施彩电开发计划 采用系统方法，并取得巨大成功 美国Bell电话公司开发微波通讯系统 正式使用系统工程（Systems Engineering）一词 II 第二次世界大战期间 英、美等国的反空袭等军事行动 产生军事运筹学（Military Operations Research）,也即军事系统工程 本世纪40年代 美国研制原子弹的“曼哈顿计划” 运用SE，并推动了其发展 1945 美国空军建立兰德（RAND）公司 曾经提出系统分析（Systems analysis）概念，强调了其重要性 第二节 系统工程的产生与发展 III 40年代后期到50年代初期 运筹学的广泛运用与发展、控制论的创立与应用、电子计算机的出现，为SE奠定了重要的学科基础 IV 1957 H.Good和 R.E.Machol发表第一部名为《系统工程》的著作 系统工程学科形成的标志 1958 美国研制北极星导弹潜艇 提出PERT（网络优化技术），这是最早的系统工程技术之一。 1965 R.E.Machol编著《系统工程手册》 表明系统工程的实用化和规范化 美国自动控制学家L.A.Zedeh提出“模糊集合”概念 为现代SE奠定了重要的数学基础 1961-1972 美国实施“阿波罗”登月计划 使用了多种SE方法，其成功极大地提高了SE的地位 第二节 系统工程的产生与发展 V 1972 国际应用系统分析研究所（IIASA）在维也纳成立 SE的应用开始从工程领域进入到社会经济领域，并发展到了一个重要的新阶段。 70年代 SE的广泛应用在国际上达到高潮 VI 80年代 SE在国际上稳定发展、在中国的研究与应用达到高潮 第二节 系统工程的产生与发展 我国大规模地研究与应用SE是从70年代末、80年代初开始的。 90年代以来，系统工程在与企业发展结合、与现代信息技术结合、与实施可持续发展战略结合、与思维科学结合等方面已具有初步结果和强劲势头。 上世纪50至60年代，我国的一些研究机构和著名学者为SE的研究与应用作了理论上的探讨、应用上的偿试和技术方法上的准备。其主要标志和集中代表是钱学森的《工程控制论》、华罗庚的《统筹法》和许国志的《运筹学》。 系统工程在我国的发展及应用 第三节 系统工程 的主要特点 1.“一个系统，两个最优” “一个系统”：以系统为研究对象，综合全面地考虑问题；“两个最优”：研究系统的目标是总体效果最优，实现这些目标的具体的方法或途径也要求达到最优。 2. 以“软”为主，软硬结合 ： 以对事理策划为主。是以软技术为主的工程技术。 3. 跨学科多、综合性强 一是用到的知识是综合性的，系统工程的研究要用到自然科学、数学科学、社会科学、系统科学等各方面的知识； 二是开展系统工程项目要有各方面的专家参加，协同作战。 系统工程 的主要特点 4.从定性到定量的综合集成研究。 5.以宏观研究为主，兼顾微观研究。 6.实践性与咨询性 实践性：针对实际问题。 咨询性：主要为领导提供方案，不进行决策。 综合性强的说明 1 阿波罗计划 阿波罗计划是美国国家航空和航天局在上世纪六七十年代完成的登月计划。阿波罗计划采用月球轨道交会法，用强大的土星五型运载火箭把５０吨重的航天器送入月球轨道。航天器本身装有较小的火箭发动机，当它接近月球时，能使航天