管理系统工程

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1、,1,第一章 1.2 系统的定义,系统的定义,韦氏大辞典的定义：有组织的或被组织化的整体；结合着的整体所形成的各种概念和原理的综合；由有规则的相互作用、相互依存的形式组成的诸要素的集合。 日本JIS（日本工业标准）定义：许多组成要素保持有机的秩序，向同一目的行动的集合体。 钱学森：系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分（要素）结合而成的、具有特定功能的有机整体。,2,1.2 系统的定义,系统的三个特征,由元素所组成。 元素间相互作用、相互影响、相互依赖。 由元素以及元素间关系构成的整体，具有特定功能。,销售部门,生产部门,采购部门,财务部门,顾客,供应商,生产企业,市场环境,供应链,3,1.

2、4 系统的分类,从系统的自然属性、系统的形成和起源、是否有人参与可以将系统分为自然系统和人造系统,自然系统和人造系统,自然系统是由自然物质（矿物、植物、动物、海洋等）形成的系统。例如，大气系统、海洋系统，生态系统等 .特点：物质流的循环和演变是主流,自 然 系 统,人 造 系 统,人造系统是为了达到人类所需要的目的，由人类设计和建造的系统。例如，工程技术系统、经营管理系统、科学技术系统等 .特点：人起主导作用；目的性和组织性突出,4,1.4 系统的分类,从系统构成要素的物资属性角度划分为实体系统和概念系统,实体系统与概念系统,实体系统是以矿物、生物、能源、机械等实体组成的系统。,实 体 系 统

3、,概 念 系 统,概念系统是由概念、原理、原则、方法、制度、程序等观念性的非物质实体所组成的系统 .,5,1.4 系统的分类,从系统与环境的关系划分为封闭系统和开放系统。,封闭系统与开放系统,封闭系统是指与外界环境不发生任何形式交换的系统 。 开放系统是指系统内部与外界环境有相互关系，能进行能量、物质和信息交换的系统。 系统的开放性与封闭性是相对的，系统研究强调系统对环境的开放性。,6,1.4 系统的分类,从系统状态是否随时间变化角度划分为动态和静态系统。,动态系统与静态系统,动态系统：描述系统状态的参数随时间变化而变化的，即不断发生运动的系统，例如：人体系统、交通系统、通信系统、生产系统 静

4、态系统：描述系统状态的参数不随时间显著改变的系统，即系统不发生显著运动或变化。例如：机械、设备。 静态是相对的，具有特定时期、特定条件。,7,1.4 系统的分类,从系统状态随着时间变化的特点划分为动态和静态系统。,连续系统与离散系统,连续系统：在实数集或闭子集上连续取值的时间t，称为连续时间。状态变量为连续时间函数的系统，称为连续系统。 离散系统：状态变量仅在离散时间点上发生变化的系统 .,8,1.4 系统的分类,钱学森的对系统的分类,不考虑系统要素的具体构成，把研究对象笼统看作系统。具体参照：系统规模和复杂度。 按照系统规模分为：小系统（little system）大系统（large sca

5、le system）巨系统 (giant system) ； 按照系统结构复杂程度分为：简单系统(simple system)复杂系统(complex system)一般来说，小系统与大系统都属于简单系统，巨系统可能是简单的，也可能是复杂的。,9,1.4 系统的分类,钱学森的对系统的分类,10,1.5 系统的结构与功能,系统结构,系统的结构是指系统内部各组成要素之间的相互联系、相互作用的方式或秩序，即各要素之间在时间或空间上排列组合的具体的形式。系统结构具有以下特点： 稳定性 层次性 开放性 相对性,11,1.5 系统的结构与功能,系统结构,系统的结构是指系统内部各组成要素之间的相互联系、相互

6、作用的方式或秩序，即各要素之间在时间或空间上排列组合的具体的形式。系统结构具有以下特点： 稳定性 层次性 开放性 相对性,12,1.5 系统的结构与功能,系统的结构与功能之间的关系,系统的结构决定系统的功能，结构的变化制约着系统整体的发展变化。结构是功能的内在根据，功能是要素结构的外在表现。,13,1.7 系统理论简介,耗散结构论-孤立系统、封闭系统与开放系统,中性气体分子,绝热壁,气体分子,导热壁,水,大气,孤立系统,封闭系统,开放系统,14,1.7 系统理论简介,耗散结构论-平衡态与非平衡态,一个孤立系统，其温度、气体、密度会随时间变化，最终达到一种不变的状态(或定态)，这种定态就叫平衡态

7、。 平衡态具有如下特征:(1)状态参量不再随时间变化 (2) 在定态系统内，不存在物理量的宏观流动。,中间有隔板的匣子 整个匣子是不均匀的温度、密度,抽去中间隔板后的匣子 整个匣子处处温度、密度无差别,15,1.7 系统理论简介,耗散结构论-平衡态与非平衡态,无论是开放系统还是封闭系统，只要不处于平衡态就一定处于非平衡态。 在孤立系统中，非平衡态总是朝着平衡态演化，孤立系统一旦达到平衡态就不能返回。 在开放系统中，即使系统达到了一种定态，但是也不一定是平衡态。,16,1.7 系统理论简介,耗散结构论,一个远离平衡态的系统，通过不断地与外界进行物质和能量的交换，系统可以用原来的无序状态转化为有序

8、状态，这种远离平衡态的新的有序结构就称之为耗散结构。,开放系统 远离平衡态 系统内存在微小涨落,耗散结构的形成条件,如何理解“耗散”？,17,1.7 系统理论简介,耗散结构论对从事管理工作有何启发？,Copyright 2013 Yongchang Wei. All rights reserved.,18,第二章 2.1 系统工程的定义及特点,系统工程的定义,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。系统工程是一门组织管理的技术。美著名学者H.Chestnut：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

9、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。,Copyright 2013 Yongchang Wei. All rights reserved.,19,2.1 系统工程的定义,系统工程的特点,研究思路的整体化。既把所要研究的对象看作一个系统整体，又把研究对象的过程看作一个整体。 应用方法的综合化。综合运用各学科、各技术领域内所获得的成就和方法，使得各种方法相互配合达到系统整体最优化。 组织管理上的科学化、现代化。管理上的科学化就是要按科学

10、规律办事；管理现代化是指运用符合事物发展的客观规律的、符合自己国家需要的、并且被证 明行之有效的最新管理理论、思想、组织和方法手段。,Copyright 2013 Yongchang Wei. All rights reserved.,20,2.3 系统工程的方法,硬系统与软系统,硬系统是指那些现实世界中存在的，问题比较容易定义，能找到最优解，很容易用科学方法进行研究的系统，例如计算机系统、信息系统、通信系统、运输系统。 软系统一般指问题很难用数学模型描述清楚，包含心理、社会以及文化等因素的系统。对于软系统，我们可能会根据我们的判断或直觉确定系统边界。,Copyright 2013 Yongc

11、hang Wei. All rights reserved.,21,2.3 系统工程的方法,霍尔三维结构,规划阶段,设计阶段,研制阶段,生产阶段,运行阶段,更新阶段,知识维（领域知识）,明确问题,确定目标,系统综合,系统分析,方案优化,作出决策,付诸实践,环境科学,社会科学,工程技术,管理科学,经济法律等,逻辑维 (方法步骤),时间维（时间进程）,Copyright 2013 Yongchang Wei. All rights reserved.,22,2.3 系统工程的方法,切克兰德“调查学习”模式,起源于英国学者切克兰德发表的Systems Thinking, Systems Practi

12、ce 的七步方法。 主要针对对象：软系统(社会经济系统、经营管理系统)，又称：“软科学”系统工程方法论。 切克兰德的“调查学习”核心：“调查”、“学习”方法：模型与现状比较 目标：改善现有系统,Copyright 2013 Yongchang Wei. All rights reserved.,23,2.3 系统工程的方法,方法比较,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，均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： 霍尔三维结构主要以工程系统为研究对象，而切克兰德方法更适合于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

13、后者的核心内容是比较学习。 前者更多关注定量分析方法，而后者比较强调定性或定性与定量有机结合的基本方法,Copyright 2013 Yongchang Wei. All rights reserved.,24,2.3 系统工程的方法,从定性到定量综合集成研讨厅体系,综合集成提出的背景：用定量化方法解决复杂系统问题的局限，社会系统等复杂巨系统无法用现有数学工具描述。 从定性到定量的综合集成法作为处理开放的复杂巨系统的方法论; 着眼于人的智慧与计算机的高性能两者结合, 以思维科学(认知科学)与人工智能为基础。 用信息技术和网络技术构建/综合集成研讨厅。,Copyright 2013 Yongch

14、ang Wei. All rights reserved.,25,2.3 系统工程的方法,从定性到定量综合集成研讨厅体系,综合集成就其实质而言, 是将专家群体(各种有关的专家)、数据和各种信息与计算机技术有机结合起来, 把各种学科的科学理论和人的经验知识结合起来。,Copyright 2013 Yongchang Wei. All rights reserved.,26,2.3 系统工程的方法,综合集成研讨厅的特点,系统性（构成、运行） Seminar工作方式 人机协作式 动态性（学习能力） 等级层次性（多层次研讨厅） 开放性（信息、人员）,27,第三章 3.1 系统分析概述,系统分析有广义与

15、狭义之分：广义解释：SASE（系统工程）狭义解释：SA是SE的一个逻辑步骤,系 统 问 题,系 统 分 析,系 统 分 析,备选方案,方 案 实 施,最终方案,系 统 运 行,系 统 更 新,美国学者奎德（ E.S.Quade ）认为系统分析是通过一系列的步骤，帮助领导者选择最优方案的一种系统方法。,Copyright 2013 Yongchang Wei. All rights reserved.,28,3.1 系统分析概述,系统分析的特点,系统分析是一种管理决策技术,系统分析把研究对象视为一个整体,系统分析通常借助于各种模型,系统分析主要使用计算机作为分析工具,Copyright 2013

16、 Yongchang Wei. All rights reserved.,29,3.1 系统分析概述,系统分析的原则,整体优化 原则,协调有序 原则,与时俱进 原则,动态平衡 原则,环境的动态性,非平衡,注重创新,制度创新 技术变革,整体利益 最大化,Copyright 2013 Yongchang Wei. All rights reserved.,30,3.3 系统分析的主要方法,目标-手段分析法,将要达到的目标和所需要的手段按照系统层层展开。,横向分析,纵向分析,Copyright 2013 Yongchang Wei. All rights reserved.,31,3.3 系统分析的主要方法,因果分析法,因果分析法是利用因果分析图（鱼骨图、鱼刺图）来分析影响系统的因素，并从中找出产生某种结果的主要原因的一种定性分析方法。 鱼骨图是由日本管理大师石川馨先生所发明出来的，故又名石川图。 特点：形象简单，一目了然，问题越复杂越能发挥其长处，适宜于集体讨论，统一意见和向领导机关汇报工作。,