系统工程。大作业,西工大

一：系统科学简介
概述：系统科学是以系统为研究对象的基础理论和应用开发的学科组成的学科群。

它着重考察各类系统的关系和属性，揭示其活动规律，探讨有关系统的各种理论和方法。

系统科学的理论和方法正在从自然科学和工程技术向社会科学广泛转移。

分类：系统科学即以系统思想为中心、综合多门学科的内容而形成的一个新的综合性科学门类。

系统科学按其发展和现状，可分为狭义和广义两种。

定义：系统工程没有一个固定的定义不同的领域，不同的人对其定义和描述不一，但整体的系统工程思想是大致统一的。

大英百科全书(1974) ：系统工程是一门把已有学科分支中的知识有效地组合起来用以解决综合化的工程技术。

●日本工业标准JIS8121(1967) ：系统工程是为了更好地达到系统
目的，对系统的构成要素、组织结构、信息流动和控制机构等进行分析与设计的技术。

●美国的切斯纳 (1967) :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，每一个系统都有一定数量的目标。

系统工程则是按照各个目标进行权衡，全面求得最优解的方法，并使各组成部分能够最大限度地相互协调。

二：系统工程方法论
在从事系统工程的研究中，长期以来逐渐形成一套科学的工作方
法，按照这样的方法，一般就可以了解一个系统，对于复杂的系统，按照这样的方法就不会感到无从下手。

不同的研究对象因特点各不相同，虽然具体处理方法不尽相同，但仍可提炼出一般方法即方法论。

系统工程的方法论有：霍尔三维结构模式，切克兰德学习模式，检查表模式，综合集成研讨厅模式等。

三：系统工程解决实际问题的一般步骤
系统工程的目的是实现最优化问题，经过系统工程的发展，在解决实际问题时，可以将这个问题看作是一个系统，无论是工业上，农业上，交通，航天，软件工程乃至整个地球都可以看作是一个系统，在解决或者实现这样的系统时，我们归结出了一个用系统工程思想来解决实际问题的一般步骤：
四：系统工程在的应用实例
1大学选择影响因素分析
根据实际调研和查阅资料情况，大学选择影响因素有一下四点主要因素：
（1）录取可能性。

因为每个人高考成绩都是固定的，我们不可能因为哪个学校是最好的我们就选哪个学校，这样的话清华、北大就要挤满了。

在我们知道自己的分数之后，我们必须要根据自己的分数来确定我们最有希望报考哪个高校。

（2）就业前景。

我们上大学的最终目的都是就业，一个学校的好坏优劣，就业率无疑是反应其学校综合能力的重要指标。

如果我们报考了一个学校，但是我们很难找到工作，或者很难找到优秀的工作，这无疑使我们十几年的求学努力所白费。

而一个学校的就业前景好也代表着我们的选择具有一定的升值性。

（3）学校设备。

学校设备包括软性设备和硬性设备。

软性设备包括学校学习氛围，学校老师水准、学校文化底蕴；硬性设备主要是学校的基础设施建设，包括体育器材、科学研究室、图书馆、生活条件等。

这些内在以及外在的条件，组成了学校的软硬性设备。

只有一个学校的设备建设完善，才能更好的利于学习研究。

（4）地理位置。

评价一个大学的好坏，还要看一个学校的地理位置的情况。

因为大学生活学习和高中以及高中之前的学习有很大不同，在我们努力学习科学文化知识的前提下，我们还要更好的接触社会，学习各种社交技能。

而一个发达的城市，优良的地理位置，对于我们今后的发展具有很大的便利。

地理位置的好坏主要取决于经济的发展情况。

总之，大学的选择应综合考虑各方面的因素，既要考虑当前,也要考虑发展前景。

影响一个学校的优劣的以上四种因素，我们很难单纯的用定量的方法进行分析，所以我们需要一种定性和定量分析相结合的评价方法——AHP方法来辅助选择。

2层次分析法概述
层次分析法是将决策问题按总目标、各层子目标、评价准则直至具体的备投方案的顺序分解为不同的层次结构，然后得用求解判断矩阵特征向量的办法，求得每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重，最后再加权和的方法递阶归并各备择方案对总目标的最终权重，此最终权重最大者即为最优方案。

这里所谓“优先权重”是一种相对的量度，它表明各备择方案在某一特点的评价准则或子目标，标下优越程度的相对量度，以及各子目标对上一层目标而言重要程度的相对量度。

层次分析法比较适合于具有分层交错评价指标的目标系统，而且目标值又难于定量描述的决策问题。

其用法是构造判断矩阵，求出其最大特征值。

及其所对应的特征向量W，归一化后，即为某一层次指标对于上一层次某相关指标的相对重要性权值。

其核心思想可归纳为“先分解后综合”.
3大学选择AHP结构模型
某一大学生在高考之后取得一个比较理想的成绩，有四个他比较中意的学校可供选择，分别是北京邮电B1、上海财经B2、河北大学B3、中国矿业大学B4。

对其中最好的一所学校进行选择，建立大学选择AHP模型如下：
（1）建立层次结构模型
根据前面对大学选择考虑的要素分析确定了影响选址的评价准则，构造出如图3-1所示的层次结构分析模型：
目标层
准则层
大学
图4—1大学选择层次结构图 （2）构造判断矩阵
根据以上分析构造以选择最佳大学为准则的判断矩阵如表3—1所示。

表4-1 A -F 的判断矩阵
其中a ij表示元素i与元素j重要性的比值，含义：相对于四个因素之间重要性两两比较。

（3）相对重要度计算及其一致性检验
根据方根法求解，针对A-F的判断矩阵计算见表3-6所示：
由公式（3-1）可得：
λmax=1/4*(1.999/0.500+0.333/0.083+0.666/0.167+1.000/0.250)=4.010由公式（3-4）可得：CI=（4.010-4）/3=0.003
由公式（3-5）可得：CR=0.003/0.9=0.003<0.1
整理计算结果如下：
相对重要度：W10=[0.500,0.083,0.167,0.250]T，λmax=4.010，CI=0.003，CR=0.003<0.1
同理，计算其它判断矩阵并进行一致性检验如下所示：
针对F1-B的判断矩阵计算的结果为：
W11=[0.034, 0.500, 0.108, 0.312]T，λmax=4.031，CI=0.010，CR=0.011<0.1
针对F2-B的判断矩阵计算的结果为：
W21=[0.035, 0.047, 0.112, 0.524]T，λmax=4.103，CI=0.034，CR=0.038<0.1
针对F3-B的判断矩阵计算的结果为：
W31=[0.410, 0.327, 0.136, 0.131]T，λmax=4.051，CI=0.017，CR=0.018<0.1
针对F4-B的判断矩阵计算的结果为：
W41=[0.361, 0.349, 0.210, 0.099]T，λmax=4.007，CI=0.002，CR=0.003<0.1
各个层次的指标符合一致性检验。

（4）层次总排序及方案选择
表6-7厂址选择层次总排序
通过上表可以看出位置B1的综合评价最好，其评价值为0.544，优于其它学校，所以该生选择北京邮电B1为最合适的选择。

该方法将定性的选择为选择合适的学校提供了有效的工具，也提供了有效的依据。

从以上的分析我们可以看出，对于以上四个学校的优劣的判定，数据的准确性是是最基本的，我们在进行分析时，数据绝对不可能做到完全的准确，所以这种方法难免会存在一些缺点，但是，此种方法方便了我们定量分析此种复杂的问题，为我们的选择做出了一定的依据。

五：系统工程的展望
当今时代是一个信息化时代，时代的需要必将推动系统工程飞速发展。

主要的发展方向有（1）信息系统工程得到飞速的发展，人类对于信息共享和协作的要求愈加迫切，建立数字地球是人类历史上伟大的信息工程系统它将在更深层次上实现计算机科学、信息科学、系统科学的有机融合，从而从更高的层次来集成已有和正在发展的理论、技术和数据，开拓一系列全新的研究、发展与应用领域。

（2）系统工程作为一门软科学日益受到人们的重视，社会上出现了从重视硬技术向重视软科学的变化。

人们从研究“物理”到研究“事理”，近来又开始探讨“人理”。

对系统的研究从研究“硬件”到研究“软件”，现在又开始探讨“斡件”，即协调硬件和软件的技术，还有人提出要探讨“人件”，即探讨人类活动系统。

（3）研究与完善系统工程的方法论。

系统工程至今尚未建立起完善的学科体系，从严格的标准来看，
它是一门工程技术而不是一个学科，因此建立更完整更严密的系统工程的科学机构，将是今后系统工程工作者共同关心的任务。