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1、,Introduction to Systems Engineering,武汉理工大学自动化学院,E-mail: xiaoqiang_ Phone: 13071282232,系统工程概论,教 材,教材：系统工程概论 主编：杨家本 出版社：武汉理工大学 出版或修订时间：2002.1,教 学 内 容,第一章 绪论 （1学时） 第二章 系统分析与系统建模（3学时） 第三章 最优化技术（24学时） 第四章 系统优化（2学时） 第五章 决策分析（2学时）,教 学 内 容,最优化技术的基本概念 线性规划 整数规划 非线性规划 动态规划 网络最优化,参 考 书,系统工程 主编：杜瑞成，闫秀霞 出版社：机械工
2、业出版社 系统工程名词浅释 主编：王寿云 出版社：科学出版社 系统工程应用案例集 主编：中国系统工程学会 出版社：科学出版社 最优化方法及实用程序主编：郑大素 出版社：哈尔滨工程大学出版社 现代系统工程概论 主编：（日）三浦武雄 出版社：中国社会科学出版社,杂 志,系统工程理论与实践（月刊） 系统工程学报（季刊） 系统工程与电子技术 系统工程 系统工程理论方法应用 Journal of Systems Science and Systems Engineering（季刊）,教 学 内 容,第一章 绪论 （1学时） 第二章 系统分析与系统建模（3学时） 第三章 最优化技术（24学时） 第四章 系
3、统优化（2学时） 第五章 决策分析（2学时）,系统工程概论,第一章 绪论,1-1 系统的定义 1-2 系统工程的定义 1-3 系统工程的方法论及一般步骤,系统工程概论,1-1 系 统 的 定 义,系统是系统科学和系统工程的最基本的定义，其定义尚无同一的定论。 L.V.Bertalanffy:相互关联元素的集合 乌约莫夫：客体的集合，在这个集合上实现着带有固定性质的关系 日本工业标准：许多组成部分保持着有机的序，并向同一目标行动。,系统工程定义,系 统 定 义,方 法 论,系统工程概论,韦氏词典：有组织的或组织化的总体，以及构成总体的各种概念、原理、规则的相互作用相互依赖诸要素的集合。 钱学森：
4、有相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的，具有特定功能的有机整体。,系统工程定义,系 统 定 义,方 法 论,1-1 系 统 的 定 义,系统工程概论,系统工程定义,系 统 定 义,方 法 论,系统的3个基本特征：,系统是由元素组成的 元素间相互作用、相互影响、相互依赖 由元素和元素间关系组成的整体具有特定功能,1-1 系 统 的 定 义,系统工程概论,1-1 系 统 的 定 义,系统工程定义,系 统 定 义,方 法 论,系统的分类：,按研究的对象：经济、教育、工程、环境、军事人口、社会 按系统形成的角度：自然、人造 按系统结构：集中系统、多级递阶系统、分散系统 按系统依赖时间变化:静态、动
5、态 按系统的复杂性：简单、复杂 按系统是否具有不确定性：确定性、随机性 按系统的开放性：开放、封闭 根据组成系统的子系统数量、种类及关联程度分类：大系统,系统工程概论,1-2 系统工程的定义,系统工程定义,系 统 定 义,方 法 论,系统工程是一门新型学科，是以大规模复杂系统为研究对象的一门跨专业的边缘学科。把自然科学和科学中的某些思想、理论、方法、策略、手段等根据总体协调的需要，有机地联系起来，把人们的输出科研和经济活动联系起来，应用数学方法和计算机等工具。,系统工程概论,1-2 系统工程的定义,系统工程定义,系 统 定 义,方 法 论,系统工程是对系统的构成要素、组织结构、信息交换和反馈控
6、制等功能进行分析、设计、制造和服务，从而达到最优设计、最优控制和最优管理，以便更充分发挥人力、物力；通过各种组织技术，使局部和整体的关系协调配合，以实现系统的最优化。,系统工程概论,1-2 系统工程的定义,系统工程定义,系 统 定 义,方 法 论,系统工程作为一门工程技术，是在运筹学、控制论、计算机技术、工程设计、管理科学等学科的基础上发展起来的一门科学，研究的对象不限定某一领域，是从系统的观点出发，采用自身的理论基础和方法论，以定量、定性或二者相结合的方法，从经济、技术、社会的角度来对一个大系统作优化分析、评估和设计。,系统工程概论,1-2 系统工程的定义,系统工程定义,系 统 定 义,方
7、法 论,系统工程的主要内容 1：对一类物理系统作最优设计、最优管理、最优分析和评价。 2：对一类管理系统作最优设计、最优管理、最优规划、最优布局或评价或战略研究。 3：对系统的方法作预测，对事情做决策，对政策做评价。,系统工程概论,1-2 系统工程的定义,系统工程定义,系 统 定 义,方 法 论,系统工程的产生和发展 1911年，F.W.Tailor：科学管理原理一个工厂在原有设备的基础上，如果从整体系统角度出发合理地安排生产，可以提高效率。 20世纪40年代，美国等国家为完成规模巨大的复杂工程和科研任务，开始运用系统的观点和方法处理问题，尤其是军事上的需要，运筹学得到了广泛的应用和发展。,系
8、统工程概论,1-2 系统工程的定义,系统工程定义,系 统 定 义,方 法 论,系统工程的产生和发展 40年代末期，美国学者创立了控制论，以及此后自动控制技术在深度和广度都得到了发展，为系统工程的创立形成了准备条件，提供了理论基础。 H.H.GoodeSystem engineering 1962年，A.D.Hall-系统工程方法论 1972年12个国家在奥地利成立了国际应用系统分析研究所(IIASA-International Institute of Applied System Analysis，标志着人们从应用角度和更广泛的角度，开始关注全球性系统问题。,系统工程概论,1-2 系统工程的
9、定义,系统工程定义,系 统 定 义,方 法 论,系统工程的产生和发展（中国） 1956中国科学院力学研究所成立了运用组，运筹组的前身 1980年成立系统工程研究所、中国系统工程学 1986年钱学森发表为什么创立和研究系统学把系统工程研究提高到从系统科学体系的高度对系统工程基础理论进行研究。,系统工程概论,1-3 系统工程的方法论及一般步骤,系统工程定义,系 统 定 义,方 法 论,系统工程方法论:在处理系统问题的过程中的一般的分析问题和解决问题的途径、手段和方式，或者是人们处理系统问题所应用的知识、观点去解决问题的行为方式。 1962年A.D.Hall在系统工程方法论中提出三维结构对于处理的系
10、统问题从所需要的专业知识、处理问题的思维步骤和工作程序阶段而言，将系统工程分为知识维、逻辑维和时间维三维结构的工作模型。,系统工程概论,1-3 系统工程的方法论及一般步骤,系统工程定义,系 统 定 义,方 法 论,系统工程概论,1-3 系统工程的方法论及一般步骤,系统工程定义,系 统 定 义,方 法 论,知识维：处理问题所需要的知识系统的专门知识，跨 学科的知识：工程技术、经济、环境、法律、社会、心理和艺术等。 时间维：处理系统的工作进程。 逻辑维：应用系统工程方法在处理各阶段系统问题的步骤。,系统工程概论,第一章 绪论,1-1 系统的定义 1-2 系统工程的定义 1-3 系统工程的方法论及一般步骤,
