系统工程复习手打
《系统工程》复习资料
一、判断、改错 ( 4×4′)1.系统工程产生的背景:必要性(社会发展、经济发展、技术发展)、可能性2.都江堰水利工程概括:功能或需求的确立—工程的起点;资料收集(情景调查);目标确定;实现目标的方案;多方案的综合、分析、组合、选择;实施3.钱学森对我国系统工程发展贡献大,创建了我国第一个军事运筹研究机构—“作战研究处”4.系统工程的四类基本问题【排序(系统评价)、组集(多元相关分析与聚类分析)、适度(系统仿真方法)、联接】5.系统功能指的是系统在环境中所起的作用,或系统完成任务以及完成任务的能力,系统功能是相对环境来说的,环境是系统功能作用的舞台。
系统行为指的是一个系统输入作用于系统所引起的输出,反映系统对系统输入的响应程度。
系统响应时间的快慢和强度的大小是系统的重要性质,系统行为是系统结构和系统输入的函数,或者说系统行为是系统自身特性的表现,但与环境有关。
案例:能源对企业的影响6.无论用哪一种系统工程方法去处理问题,其基本原则都是把要研究对象作为一个系统,从整体性角度去分析、组织和管理。
7.系统工程的重点研究对象——社会经济系统(遵循因果律、多重反馈、反直观性、较强的非线性特征、时滞(延迟)效应、大惯性、不适应做直接试验、因果有时在空间上分离)8.系统工程方法论指的是处理复杂系统问题的基本观点(整体、综合、层次、优化等)和方法论层次上各种方法的总和9.供求关系中,供应曲线S和需求曲线D的交点称为平衡点,平衡点的稳定性取决于这一点附近曲线斜率的绝对值k D和k S,那么平衡点稳定的条件是(k D<k S)。
二、名词解释 (2×5′)1、系统定义:(汪应洛教授“系统是有特定功能的、相互间具有联系的许多要素所构成的一个整体”。
)系统包含两个或两个以上的元素,这些元素可以称为要素(主要元素)、部分、或者子系统;系统的元素之间存在着各种简单或复杂的关系或联系;系统是其所有元素与全部关系综合而成的有机整体,或称为有机统一体;具有一定的边界,作为更大系统的子系统存在。
系统工程期末复习资料(全)
系统:由两个及以上有机联系、相互作用的要素组成,具有特定结构、功能和环境的整体。
系统边界:从空间结构上看,把系统和环境分开的所有点的集合;从逻辑上看,边界是系统构成关系从起作用到不起作用的边界,系统质从存在到消失的边界。
系统的属性:整体性{是系统最核心的特性,是系统性最集中的体现}关联性(由多个有机联系、相互作用的要素组成,具备独立要素所不具备的功能)环境适应性(环境输入系统,系统输出环境,系统要生存,一定要适应环境)层次性(作为总体来看,系统可以分解一系列子系统,并有一定的层次结构)目的性(有一定目的,为达到既定目的而具备一定的功能)集合性(把具备某种属性的一些对象看成一个整体,从而形成一个集合)系统的类型:人造系统和自然系统实体系统和概念系统、动态系统和静态系统、封闭系统和开发系统系统工程的概念:是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验、使用的科学方法,是一种对所有系统具有普遍意义的科学方法。
系统工程方法论:是研究、探索系统问题的一般规律和途径重要思想:最优思想、总体思想、组合思想、分解和协调思想、反馈思想霍尔三维结构:知识维、时间维、逻辑维时间维(6个阶段):规划阶段、方案阶段、研制阶段、生产阶段、运行阶段、更新阶段逻辑维(7个步骤):明确问题、选择目标、系统综合、系统分析、方案优化、做出决策、付诸实施特点:强调目标明确,核心是最优化,认为一切现实问题都可以规划为工程系统问题,运用定量分析法,做最优解答。
该方法论在研究方法上有整体性,在技术应用上有综合性,在组织管理上有科学性,在系统工程上有问题导向性。
切克兰德方法论:主要内容:问题、根底定义、建立概念模型、比较与探索、选择、设计与实施、评估与反馈主要步骤(略)比较:同:同为系统工程方法论,均以问题为起点,具备相应的逻辑结构异:前者主要研究工程系统问题,后者更适用于“软”系统问题的研究前者以优化分析为核心,后者以比较学习为核心前者使用定量分析方法,后者使用定性、定量与定性相结合的方法前者研究对象为良结构,后者则为不良结构系统分析:运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术,对系统的各方面进行定性与定量相结合的分析,为选择最优或满意的方案提供决策依据的分析研究过程。
系统工程复习要点
系统工程复习要点1、系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的、具有特定功能的有机整体。
系统一般具有整体性、相关性、目的性、环境适应性等特征。
2、管理系统工程是运用系统工程理论与方法,提高管理科学性的一门组织管理技术。
3、管理系统分析就是对管理系统内的基本问题,用系统观点思维推理,在确定和不确定的条件下,探索可能采取的方案,通过分析对比,为达到预期目标选出最优方案的一种辅助决策的方法。
4、系统的结构: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,即各要素在实践或空间上排列和组合的具体形式。
5、系统的功能:反映系统与外部环境的关系,表达出系统的性质和行为。
6、系统的结构与功能的关系:结构是功能的内在依据,功能是要素与结构的外在表现。
一定的结构总是表现出一定的功能,一定的功能总是由一定的结构系统产生的。
因此,没有结构的功能和没有功能的结构都是不存在的。
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。
结构的改变必然引起功能的改变。
结构对功能之所以起主要决定作用,原因有二:一是结构使系统形成了不同于它的诸要素的新质;二是组成要素的行为在一定约束条件下的协同作用决定着系统的功能,“约束”和“协同”是由系统的结构赋予的。
结构和功能的关系不是一一对应的,而功能具有相对的独立性;功能对结构不仅具有相对性,而且对结构有巨大的反作用。
7、不确定性:事件发生的可能性完全不可知的情形,即没有概率分布能与所考察的事件的结果相联系大的情形。
8、不确定性的四个层次:环境前景清晰明显、环境前景有几种可能、环境前景有一定范围、环境前景不明确。
9、循环经济:是对物质闭环流动型经济的简称,即模仿自然生态系统,按照自然生态系统物质循环和能量流动规律重构经济系统,使得经济系统和谐地融入自然生态系统的物质循环过程中,实现环境与经济协调发展的一种新的经济形态。
10、循环经济原则:减量化原则;再利用原则;资源化原则。
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第一章1、系统:系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体。
必须具备的条件:(1)系统必须由两个或两个以上的要素所组成(2)要素和要素之间存在着一定的有机联系(3)任何系统都有特定的功能2、系统的结构和功能关系:(1)系统的结构和功能是相互依存的。
(2)系统结构说明的是系统内部状态和内部作用,而系统功能所说明的是系统的外部状态和外部功能。
(3)系统的结构决定系统的功能,结构的改变必然引起功能的改变。
(4)功能对结构具有相对独立性,同时还对结构具有巨大的反作用。
第二章1、系统工程的发展历史(解答题)2、系统工程:系统工程是组织管理这种系统的规划、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。
3、采矿系统工程:系统工程原理在采矿中的应用。
第三章1、系统分析定义:利用科学的分析工具和方法,分析和确定系统的目的、功能、环境、费用与效益等问题,抓住系统中需要决策的若干关键问题,根据其性质和要求,在充分调查研究和掌握可靠信息资料的基础上,确定系统目标,提出为实现目标的若干可行方案,通过模型进行仿真试验,优化分析和综合评价,最后整理出完整、正确、可行的综合资料,从而为决策提供充分的依据。
2、系统分析的要素:(1):目的,目的是决策的出发点(2):替代方案,一般情况下,为了实现某一目的,总会有几种可采取的方案或手段(3):模型,模型是对实体系统的抽象描述(4):费用和效益,费用和效益是分析和比较抉择方案的重要标志(5):评价基准,评价基准是系统分析中确定各种替代方案优先顺序的标准3、系统分析的步骤(1)问题构成与目标确定(2)搜集资料探索可行方案(3)建立模型(4)综合评价(5)检验与核实4、Hall三维结构:Hall提出系统工程的时间维、逻辑维、知识维的三维结构,把系统工程的活动分为前后紧密相连接的7个阶段和7个步骤,并同时考虑到为完成各阶段和步骤所需要的各种专业知识。
系统工程复习重点
《系统工程》复习要点1系统概念与系统思想(1)系统基本概念(系统是两个或两个以上相互作用、相互影响的部分组成的具有特定环境、功能和结构的整体),要素、联系(2)功能(系统受环境作用下表现出的功效和能力)(输入、输出)、结构(系统要素之间的组织和秩序)、环境(系统周围的与其相关的因素的集合)(3)系统的6特点(集合性、相关性、层次性、目的性、环境适应性、整体性)2.系统工程基本概念(1)系统工程的研究对象(大规模复杂系统)(2)系统的思想特点⏹系统结构是系统整体效应和系统功能的内在联系;⏹系统功能是系统与环境事件能量、物质和信息之间的变换关系;⏹系统结构是内在作用、功能是外在作用;⏹系统功能是系统内部本身能力的外部表现;⏹结构决定功能,功能决定价值,价值影响生存与发展;⏹系统功能取决于系统的结构与环境;⏹系统和环境之间是相互联系、相互作用、相互变换的。
3.系统工程方法论(1)霍尔三维结构方法:三个维度是什么?(时间维,逻辑维,知识维)系统生命周期七个典型阶段?(策划、方案、研制、生产、安装、运行、更新)逻辑顺序的七个典型步骤?(明确问题、确定目标、系统综合、模型化、最优化、决策、实施计划)(2)切克兰德方法论:工作流程(了解问题意图、根底定义、建立概念模型、比较、寻求改善方案、设计、评价、决策、实施)(3)切克兰德方法论:软系统、无结构问题的特点(难以用准确的语言来描述“可以找到一个有效的方案来达到特定的目的”)、根底定义的概念(将系统的重要特征用结构化的语言来描述,A system to …by …in order to),CATWOE分析六要素(Customer, Actor, Transformation, Waltonschauung, Owner, Environment)(4)霍尔三维结构和切克兰德方法论不同点,要理解(霍尔)哪种方法更适合研究“硬”系统?(切克兰德)哪种方法更适合研究“软”系统?4. 系统分析(1)系统分析的定义和6要素(问题现状、目的和目标、模型、评价、方案、决策者)(2)系统分析的程序(初步分析(明确问题、确定目标、问题综合),规范分析(模型化,系统优化,系统仿真),综合分析(评价、决策))(3)系统分析的特点5. 初步分析(1)工作内容(2)Triz:技术矛盾(两个工程参数的矛盾)、39工程参数、矛盾矩阵(描述所有的技术矛盾,通过以往的例证提供相应的发明原理)的概念6.系统模型(1)规范分析包括哪三项工作内容?(2)模型:定义(现实问题和系统的代替物)、特征(系统部分的抽象、只考虑和要分析问题相关的因素)(3)模型化:一般原则(现实性和可操作性)、意义(提供了脱离现实系统的推理和计算基础、快速方便经济可重复)、局限性(要拿回现实重新试验)7. 系统结构模型(1)系统结构模型的三种表示方式(最重要的是矩阵表达方式)(2)二元关系:概念、传递性、强连接关系(3)邻接矩阵、可达矩阵(4) 可达矩阵上的集合分析:可达集、先行集、共同集、起始集、终止集(5)ISM:区域划分、级位划分、提取骨架矩阵(又细分为3步、理解越级的二元关系)、会画多级递阶有向图8. 优化与仿真(1)会根据问题建立动态规划模型,指导如何递推计算及求出结果(2)离散事件系统系统仿真的基本概念:实体、属性、状态、事件、活动、进程(3)事件、活动、进程三者之间的关系(4)仿真模型的验证、校核和确认含义验证(Verification):确定仿真模型本身是否存在语法和逻辑错误;认证(Validation):确定仿真模型是否精确代表理论模型;确认(Accreditation):确定仿真模型是否真实反映实际系统,能否被实际需要和特定目的所接受。
《系统工程》复习资料
第一章系统工程概述(一)系统工程的产生、发展及应用识记:系统理论的形成与发展控制论是研究各类系统的控制和调节的一般规律的综合性理论,“信息”与“控制”等是其核心概念。
它是继一般系统论之后,由数学家维纳在20世纪40年代创立的。
信息论是研究信息的提取、变换、存储与流通等特点和规律的理论(二)系统工程的研究对象识记:系统的定义系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所组成、具有特定功能、结构和环境的整体。
有以下四个要点:(1)系统及要素。
系统是由两个以上要素组成的整体,构成这个整体的各个要素可以是单个事物(元素),也可以是一群事物组成的分系统、子系统等。
(2)系统和环境。
任一系统又是它所属的一个更大系统(环境或超系统)的组成部分,并与其相互作用,保持较为密切的输入输出关系。
(3)系统的结构。
在构成系统的诸要素之间存在着一定的有机联系,这样在系统的内部形成一定的结构和秩序。
(4)系统的功能。
任何系统都应有其存在的作用和价值,在其运作的具体目的,也即都有其特定的功能。
识记:系统的类型认识系统的类型,有助于人们在实际工作中对系统工程对象系统的性质有进一步的了解并进行分析。
(1)自然系统与人造系统自然系统是主要由自然物(动物、植物、矿物、水资源等)所自然形成的系统,像海洋系统、矿藏系统等。
人造系统是根据特定的目标,通过人的主观努力所建成的系统,如生产系统、管理系统等。
实际上,大多数系统是自然系统和人造系统的复合系统。
近年来,系统工程越来越注意从自然系统的中探讨和研究人造系统。
(2)实体系统与概念系统凡是以矿物、生物、机械和人群等实体为基本要素所组成的系统称之为实体系统;凡是由概念、原理、原则、方法、制度、程序等概念性的非物质要素所构成的系统称为概念系统。
在实际生活中,实体系统和概念系统在多数情况下是结合在一起的。
实体系统是概念系统的物质基础;而概念系统往往是实体系统的中枢神经,指导实体系统的行动或为之服务。
系统工程考试精简版复习
2.一、1.系统: 由两个以上有机联络、互相作用旳要素所构成, 且具有特定功能、构造、环境旳整体。
系统工程:是从总体出发、合理开发、运行和革新一种大规模复杂系统所需思想、理论、措施论、措施与技术旳总称, 属于一门综合性旳工程技术。
系统分析: 是在对系统问题现实状况及目旳充足挖掘旳基础上, 运用建模及预测、优化、仿真、评价等措施, 对系统旳有关方面进行定性与定量相结合旳分析, 为决策者选择最优或满意旳系统方案提供决策根据旳分析研究过程。
4.模型:实现是系统旳理想化抽象或简洁体现, 他描绘了现实系统旳某些重要特点, 是为了客观旳研究系统而发展起来旳。
模型三个特性:1.它是现实世界部分旳抽象或模仿 2.它是由那些与分析旳问题有关旳原因构成 3.它表明了有关原因间旳互有关系。
模型化:构建系统模型旳过程及措施。
(注意兼顾到现实性及易处理性)5.构造模型: 定性体现系统构成要素以及它们之间存在着旳本质上互相依赖、互相制约和关联状况旳模型。
构造: 构成系统诸要素之间互有关联旳方式。
构造模型化: 建立系统构造模型旳过程。
构造分析: 是一种实现系统构造化模型并加以解释旳过程。
6.系统仿真: 就是根据系统分析旳目旳, 在分析系统性质及其互有关系旳基础上, 建立能描述系统构造或行为过程, 且具有逻辑关系或数学方程旳仿真模型, 据此进行试验或定量分析, 以获得对旳决策所需旳多种信息。
7.系统动力学: 通过建立系统动力学模型(流图等)、运用DYNAMO仿真语言在计算机上实现对真实系统旳仿真试验,从而研究系统构造、功能和行为之间旳动态关系。
特点: (1)多变量(2)定性分析与定量分析相结合(3)以仿真试验为基本手段和以计算机为工具(4)可处理高阶次、多回路、非线性旳时变复杂系统问题。
8.系统评价: 就是全面评估系统旳价值。
9.管理决策分析: 就是为协助决策者在多变旳环境条件下进行对旳决策而提供旳一套推理措施、逻辑环节和详细技术, 以及运用这些措施和技术规范地选择满意旳行动方案旳过程。
系统工程期末复习资料汇编
系统工程期末复习资料一、名词解释题1、系统2、工程3、模型4、工程系统5、系统工程学6、系统工程7、反馈8、系统模型9、系统评价10、价值工程二、填空题1、工程系统的特性包括:()()()()()()()()2、Hall系统工程三维形态的第一维是逻辑维,包括()()()()()()()七个步骤3、切克兰德系统工程方法论的步骤为:()、()、()、()、()和实施。
4、系统的属性主要有()、()、()、()、()、()、()5、Hall系统工程三维形态的第一维是时间维,包括()、()、()、()、()、()、()七个阶段,6、霍尔系统工程方法论的步骤为弄清问题、()、()、()、()、()、()三、判断题1、系统工程的理论基础不包括“系统论、信息论、控制论以及运筹学”等()2、控制论的发展经历了:经典控制论、现代控制论、大系统控制论三个时期。
()3、信息论可分为狭义信息论、一般信息论、广义信息论三种不同的类型。
()4、切克兰德系统工程方法论的核心是“比较”和“学习”。
()5、系统工程方法的特征:先总体后详细的设计程序、综合即创造的思想、系统工程的“软科学”性。
()6、系统工程方法论是分析和解决系统开发、运作及管理实践中的问题所应遵循的工作程序、逻辑步骤和基本方法,是系统工程考虑和处理问题的一般方法和总体框架。
()7、从提出或建立一个系统到该系统停止运行或为其他系统代替的这段时间,称为系统的生命周期。
()8、系统分析是一种运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术对系统各个方面进行定量和定性相结合的分析为达到费用和效益最佳的辅助决策的方法和过程。
()9、决策分析的类型主要有:确定型决策分析、不确定型决策分析、风险型决策分析、对抗型决策和多目标决策。
()10、不确定型决策分析的“后悔值法”又叫“大中取小法”。
()11、霍尔的三维体系结构指的是知识维、时间维和逻辑维。
()12、控制论的发展经历了:经典控制论、现代控制论、大系统控制论三个时期。
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安全系统工程复习资料第一章绪论安全系统工程的含义安全系统工程,是以系统工程的方法研究、解决生产过程中的安全问题,预防伤亡事故和经济损失发生的一门新技术学科,是随着生产的发展而发展起来的。
对付事故的办法有两种:其一是事故发生后吸取经验,进行预防的方法,也叫做“问题出发型”方法。
是我们所说的传统安全工作方法;其二是用系统工程控制事故的方法,也叫做“问题发现型”方法。
这就是近20年来发展起来的安全系统工程方法。
第一节安全系统工程基础一、系统由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体称为系统,而且这个“系统”本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。
一般来讲,系统应具有如下4个属性:(1)整体性:(2)相关性:(3)目的性:(4)环境适应性:系统是相互作用的多个要素的整体整体性:大于要素之和的性质也就是1+1>2整体性就是子系统层次上没有的性质在系统层次上的突现,也就是某种新的奇迹的创生(二)系统的整体性及其种种表现1,多个要素的搭配组合可以创生出新的整体系统。
结构是多个联系的形式。
总体来看,系统内部的基本联系可以分为两种基本类型:一类是由“单向作用”联系形成的简单系统,一类是由“相互作用”联系形成的复杂系统。
(二)相互作用由单向作用构成的系统其行为表现出机械性(简单性、被动性和线性作用)。
由相互作用构成的系统其行为表现出有机性和自组织性(复杂性、非线性作用、自动性、自调节、自复制、自创生)。
恩格斯曾经指出:“相互作用是我们从现今自然科学的观点出发在整体上考察运动着的物质时首先遇到的东西,我们看到一系列的运动形式,……都是相互转化、互相制约的,在这里是原因,在那里就是结果,……因此,自然科学证实了黑格尔曾经说过的话:相互作用是事物的真正的终极原因。
我们不能比对这种相互作用的认识追溯得更远了。
”二、系统工程系统工程是以系统为研究对象,以达到总体最佳效果为目标,为达到这一目标而采取组织、管理、技术等多方面的最新科学成就和知识的一门综合性的科学技术。
系统工程复习题及答案(供参考)
《系统工程》复习题及答案第一章一、名词解释1.系统:系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所构成,具有特定功能、结构和环境的整体。
2.系统工程:用定量与定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题,无论是系统的设计或组织的建立,还是系统的经营管理,都可以统一的看成是一类工程实践,统称为系统工程。
3.自然系统:自然系统主要指由自然物(动物、植物、矿物、水资源等)所自然形成的系统,像海洋系统、矿藏系统等。
4.人造系统:人造系统是根据特定的目标,通过人的主观努力所建成的系统,如生产系统、管理系统等。
5.实体系统:凡是以矿物、生物、机械和人群等实体为基本要素所组成的系统称之为实体系统。
6.概念系统:凡是由概念、原理、原则、方法、制度、程序等概念性的非物质要素所构成的系统称为概念系统。
三、简答1.为什么说系统工程时一门新兴的交叉学科?答:系统工程是以研究大规模复杂系统为对象的一门交叉学科。
它是把自然科学和社会科学的某些思想、理论、方法、策略和手段等根据总体协调的需要,有机地联系起来,把人们的生产、科研或经济活动有效地组织起来,应用定量分析和定性分析相结合的方法和电子计算机等技术工具,对系统的构成要素、组织结构、信息交换和反馈控制等功能进行分析、设计、制造和服务,从而达到最优设计、最优控制和最优管理的目的,以便最充分填发挥人力、物力的潜力,通过各种组织管理技术,使局部和整体之间的关系协调配合,以实现系统的综合最优化。
系统工程在自然科学与社会科学之间架设了一座沟通的桥梁。
现代数学方法和计算机技术,通过系统工程,为社会科学研究增加了极为有用的定量方法、模型方法、模拟实验方法和优化方法。
系统工程为从事自然科学的工程技术人员和从事社会科学的研究人员的相互合作开辟了广阔的道路。
2.简述系统的一般属性答:(1)整体性:整体性是系统最基本、最核心的特征,是系统性最集中的体现;(2)关联性:构成系统的要素是相互联系、相互作用的;同时,所有要素均隶属于系统整体,并具有互动关系。
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1.系统的概念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.耗散结构的概念一个远离平衡态的开放系统,在外界条件变化达到某一特定阈值时,量变可以引起质变,系统通过不断地与外界交换能量和物质,就可能从原来的无序状态转变为一种时间、空间或功能的有序状态,这种远离平衡态的、稳定的、有序的结构称为耗散结构3.什么叫系统科学—P91979年,钱学森提出了建立系统科学学科体系的思想。
他认为系统科学应该是与自然科学、社会科学、数学具有同等地位的科学体系,因此应具有工程技术、技术科学、基础理论和哲学四个层次。
顾基发认为,系统科学应当包括五个方面的内容,及系统概念、一般系统理论、系统理论分论、系统方法论、系统方法应用。
4.系统的特征①整体性:概括的表述为系统整体不等于其部分之和,整体大于部分之和。
系统的整体性特征对现代管理工作有重要指导意义,其主要作用:(1)依据确定的管理目标,从管理的整体出发把管理要素组成一个有机的系统,协调并统一管理诸要素的功能,使系统功能产生放大效应,发挥管理系统的整体优化功能。
(2)把不断提高管理要素的功能作为改善管理系统整体功能的基础。
一般是从提高组成要素的基本素质入手,按照系统整体目标的要求,不断提高各个部门特别是关键部门或薄弱部门的功能素质,并强调局部服从整体,从而实现管理系统的最佳整体功能。
(3)改善和提高管理系统的整体功能,不仅要注重发挥各个组成要素的功能,更重要的是要调整要素的组织形式,建立合理结构,促使管理系统整体功能优化。
②相关性:系统内各要素是相互作用又相互联系的。
系统的相关性特征对现代管理工作的指导意义在于:(1)在实际管理工作中当我们要想改变某些不合要求的要素时,必须考察与之相关的要素的影响,是这些相关要素发生相应的变化。
通过各要素的的同步发展变化,使各要素之间相互协调与匹配,从而增强协同效应,以提高管理系统的整体功能。
(2)管理系统内部诸要素之间的相关性不是静态的,而是动态的。
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一、系统工程的主要特点(1)一个系统,两个最优(2)以软为主,软硬结合(3)跨学科,综合性强(4)从定性到定量的综合研究(5)宏观研究为主,兼顾微观研究(6)实践性与咨询性二、练习1、系统工程的概念(钱学森的定义)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2、1975 年,美国密执安大学的学者A. H. Goode 和R. E. Machol 合著出版了第一本命名为《系统工程》的书,标志着系统工程学科的形成。
三、方法论3.1方法和方法论是两个不同的范畴方法是用于完成一个既定目标的具体技术、工具或程序;方法论是进行探索的一般途径的研究,它高于方法,是对方法使用的指导。
3.1 霍尔方法论1、1968 年美国贝尔电话公司工程师霍尔(A.D. Hall)提出的系统工程三维结构模型,简称为霍尔方法论。
2、霍尔将系统的整个管理过程分为前后紧密相连的阶段和步骤,并同时考虑到为完成这些阶段和步骤的工作所需的各种专业管理知识。
3、三维结构由时间维、逻辑维、专业维组成。
(1)时间维(粗结构)规划阶段:制定规划和战略设计阶段:提出具体方案研制阶段:提出研制方案,制定计划生产阶段:生产系统的构件和整个系统安装阶段:调试安装,提出运行计划运行阶段:安装预期目标运作和服务更新阶段:改进原系统,或以新代旧(2)逻辑维1、理解领导意图2、确定目标3、系统综合4、系统分析5、系统评价6、决策三、软系统方法论1、英国学者切克兰德把霍尔的系统工程方法论称为硬系统方法论,自己则提出了一种软系统方法论。
2、从问题结构与特点看,切克兰德认为问题有良结构与劣结构之分,有硬问题与软问题之别。
3、具有良结构的硬问题:便于观察、便于建模、边界清晰、目标明确、好定义的问题。
4、具有劣结构的软问题:难以观测、不便建模、边界模糊、目标不定的不良定义的问题。
5、硬系统方法论局限性没有为目标定义提供有效的方法没有考虑到人的因素只有建立数学模型才能科学解决问题(难以适用于软系统)6、软系统方法论的作用1.有助于系统工程理论方面的研究与应用。
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20XX年《系统工程》复习要点1系统概念与系统思想(1)系统基本概念,要素、联系·系统----由两个以上相互联系、相互作用的要素所组成的具有特定结构、功能和环境的整体。
·系统包含:系统要素、系统环境、系统边界、系统输出、系统输入、联系(输入---系统---输出:功能) ( 要素+联系:结构)·要素:系统内部具有一定独立性的“零件”。
最小的基本单元----从研究系统的目的来看不需要再加以分解和追究其内部构造的基本成分。
·联系:是指要素之间的关联。
(2)功能(输入、输出)、结构、环境·系统功能:系统在与外部环境的相互联系、相互作用中表现出来的功效和能力。
系统的功能是系统的各个要素所不具备的。
一个系统的功能就是从外界对系统输入到系统向外界输出的变换。
系统在不同状态有不同功能。
系统与外部环境之间相互联系和作用过程的秩序和能力称为系统的功能。
系统的功能体现了一个系统与外部环境之间的物质、能量和信息的输入与输出的变换关系。
系统功能是系统内部固有能力的外部体现。
·系统结构:系统内各个要素之间的相对稳定的组织和秩序。
系统的结构就是系统保持整体效应及具有一定功能的内在联系,即系统内部各组成要素之间在空间和时间方面的相互联系与相互作用的方式或顺序。
·系统环境:存在于系统周围并与系统有关(有联系)的各种因素的集合。
系统与环境存在互动。
(3)系统的6特点·集合性、相关性、目的性、层次性、整体性、开放性2.系统工程基本概念·系统工程是用来开发、运行、革新一个大规模复杂系统所需思想、程序、方法的总和(或总称)。
在运筹学、系统理论、管理科学等学科基础上形成的一门交叉学科。
(1)系统工程的研究对象大规模复杂系统特点:规模庞大、结构复杂、构成(要素不同质(经常为人-机系统)联系所组成;的结构复杂、动态)、多重目标(追求多目标的优化、各目标间可能存在冲突)、经济性突出(2)系统的思想特点系统理论揭示系统的结构、功能、环境之间的关系问题,系统工程利用系统思想为人类的生存和发展服务。
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系统工程复习整理:一、名词解释(20分)(线性规划,动态规划)二、解答题(单纯循环,对偶单纯循环,化标准形式,Matlab求解线性规划,解整数规划)三、论述题(灰色预测,时间序列(实验),最小二乘,马尔克夫例题)四、案例应用(25分)动态规划一、名词解释(20分)(1)系统工程:是从系统的观点出发,跨学科的考虑问题,运用工程的方法去研究和解决各种系统问题,以实现系统目标的综合最优化。
(2)线性规划:a、可行解:满足线性约束条件和非负条件的决策变量的一组取值。
b、可行解集:所有可行解的集合。
c、可行域:LP问题可行解集构成n维空间的区域,可以表示为: D = {X\AX = b,X>0}d、最优解:使目标函数达到最优值的可行解。
e、最优值:最优解对应目标函数的取值。
f、求解LP问题:求出问题的最优解和最优值。
g、基:设A是约束方程组mXn的系数矩阵,A的秩R(A)=m, B是A中mXm阶非奇异子式(可逆),即|B|尹0,则称B是LP问题的一个基。
(B是由m个互相独立列向量组成)h、基变量:B=「P1,P2,.…Pml,称Pi(i=l,2,.…m)为基向量,与Pj对应的变量xj (j=l,2, 称为基变量,其余的xm+1 , ...,xn为非基变量。
i、基本解:令非基变量等于0,从AX=b中解出的基变量所得的解称为LP关于基B的基本解。
j、基本可行解(对应的基为可行基):满足非负条件的基本解。
(3)动态规划:a、阶段:是针对所给的问题,依据其若干个相互联系的不同部分,给出的对整个过程的自然划分。
通常根据时间顺序或空间特征来划分阶段,以便按阶段的次序解决优化问题。
引入了一个变量来表示阶段,通常称为阶段变量。
b、状态:就是决策者在作决策时所依据的某一阶段开始时或结束时所处的自然状况或客观条件,它描述过程的特征具有无后效性,即当某阶段的状态给定时,这个阶段以后过程的演变与该阶段以前的状态无关而只与当前的状态有关。
系统工程复习资料2
系统工程复习资料2系统工程复习资料1.系统:是由若干相互作用和相互依赖的组成部分结合而成,具有特定功能的有机整体。
(系统工程学定义)2.系统的属性(填空题):集合性(整体性)--由两个以上的要素组成的有机整体关联性(相关性)--组成要素是相互联系、相互作用的目的性--系统具有某种功能环境适应性--具有从属关系、依靠反馈系统实现3. 系统的分类(类型)(选择题):自然系统与人造系统(自然属性)实体系统与概念系统(物质属性)动态系统与静态系统(运动属性)封闭系统与开放系统(规模与复杂程度)4.整体思想和联系思想是科学系统思想的核心与实质。
5.一般系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学及自组织理论等是系统理论的重要内容和系统工程学的理论基础。
6. 系统工程学定义:(所谓系统工程(SE),是用来开发、运行、革新一个大规模复杂系统所需思想、程序、方法的总和(或总称)。
7.系统工程学的引用领域1970s末以来,应用SE理论和方法来研究与解决我国的重大现实问题,在许多领域和方面取得了较好的效果人口问题的定量研究及应用(始于1978年)2000年中国的研究(1983至1985年)全国和地区能源规划(始于1980年)全国人才和教育规划(始于1983年)农业系统工程(始于1980年)区域发展战略(始于1982年)投入产出表的应用(始于60年代和1976年)军事系统工程(始于1978年)水资源的开发利用(始于1978年)等1990s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。
8.SE强调以下基本观点:(1) 整体性和系统化观点(前提)(2) 总体最优或平衡协调观点(目的)(3) 多种方法综合运用的观点(手段)(4) 问题导向及反馈控制观点(保障)9.思考讨论题结合系统工程应用领域,说明系统工程在你所学专业领域的可能应用及其前景。
10.运筹学定义“运筹学是在实行管理的领域,运用数学方法,对需要进行管理的问题统筹规划,作出决策的一门应用科学。
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《系统工程》复习打印一、名词说明1.体系:体系是由两个以上有机接洽、互相感化的要素所构成,具有特定功能、构造和情形的整体。
2.体系工程:用定量与定性相结合的体系思惟和方法处理大年夜型复杂体系的问题,不管是体系的设计或组织的建立,照样体系的经营治理,都能够同一的算作是一类工程实践,统称为体系工程。
3.天然体系:天然体系重要指由天然物(动物、植物、矿物、水资本等)所天然形成的体系,像海洋体系、矿藏体系等。
4.人造体系:人造体系是依照特定的目标,经由过程人的主不雅尽力所建成的体系,如临盆体系、治理体系等。
5.实系一切:凡是以矿物、生物、机械和人群等实体为全然要素所构成的体系称之为实系一切。
6.概念体系:凡是由概念、道理、原则、方法、轨制、法度榜样等概念性的非物质要素所构成的体系称为概念体系。
二、确信正误1.治理体系是一种组织化的复杂体系。
( T )2.大年夜型工程体系和治理体系是两类完全不合的大年夜范畴复杂体系。
( F )3.体系的构造主假如按照其功能要求所确信的。
( F )4.层次构造和输入输出构造或两者的结合是描述体系构造的常用方法。
( T)三、简答1.什么缘故说体系工程时一门新兴的交叉学科?答:体系工程是以研究大年夜范畴复杂体系为对象的一门交叉学科。
它是把天然科学和社会科学的某些思惟、理论、方法、策略和手段等依照总体调和的须要,有机地接洽起来,把人们的临盆、科研或经济活动有效地组织起来,应用定量分析和定性分析相结合的方法和电子运算机等技巧对象,对体系的构成要素、组织构造、信息交换和反馈操纵等功能进行分析、设计、制造和办事,从而达到最优设计、最优操纵和最优治理的目标,以便最充分填发挥人力、物力的潜力,经由过程各类组织治理技巧,使局部和整体之间的关系调和合营,以实现体系的综合最优化。
体系工程在天然科学与社会科学之间架设了一座沟通的桥梁。
现代数学方法和运算机技巧,经由过程体系工程,为社会科学研究增长了极为有效的定量方法、模型方法、仿照实验方法和优化方法。
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《系统工程》复习打印一、名词解释1.系统:系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所构成,具有特定功能、结构与环境的整体。
2.系统工程:用定量与定性相结合的系统思想与方法处理大型复杂系统的问题,不管是系统的设计或者组织的建立,还是系统的经营管理,都能够统一的看成是一类工程实践,统称之系统工程。
3.自然系统:自然系统要紧指由自然物(动物、植物、矿物、水资源等)所自然形成的系统,像海洋系统、矿藏系统等。
4.人造系统:人造系统是根据特定的目标,通过人的主观努力所建成的系统,如生产系统、管理系统等。
5.实体系统:凡是以矿物、生物、机械与人群等实体为基本要素所构成的系统称之为实体系统。
6.概念系统:凡是由概念、原理、原则、方法、制度、程序等概念性的非物质要素所构成的系统称之概念系统。
二、推断正误1.管理系统是一种组织化的复杂系统。
( T )2.大型工程系统与管理系统是两类完全不一致的大规模复杂系统。
( F )3.系统的结构要紧是按照其功能要求所确定的。
( F )4.层次结构与输入输出结构或者两者的结合是描述系统结构的常用方式。
( T)三、简答1.为什么说系统工程时一门新兴的交叉学科?答:系统工程是以研究大规模复杂系统为对象的一门交叉学科。
它是把自然科学与社会科学的某些思想、理论、方法、策略与手段等根据总体协调的需要,有机地联系起来,把人们的生产、科研或者经济活动有效地组织起来,应用定量分析与定性分析相结合的方法与电子计算机等技术工具,对系统的构成要素、组织结构、信息交换与反馈操纵等功能进行分析、设计、制造与服务,从而达到最优设计、最优操纵与最优管理的目的,以便最充分填发挥人力、物力的潜力,通过各类组织管理技术,使局部与整体之间的关系协调配合,以实现系统的综合最优化。
系统工程在自然科学与社会科学之间架设了一座沟通的桥梁。
现代数学方法与计算机技术,通过系统工程,为社会科学研究增加了极为有用的定量方法、模型方法、模拟实验方法与优化方法。
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《系统工程》3
第一章系统工程概述
1.系统:系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所构成,具有特定功能、结构和环境的整体。
2.系统工程:用定量与定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题,无论是系统的设计或组织的建立,还是系统的经营管理,都可以统一的看成是一类工程实践,统称为系统工程。
3.自然系统:自然系统主要指由自然物(动物、植物、矿物、水资源等)所自然形成的系统,像海洋系统、矿藏系统等。
4.人造系统:人造系统是根据特定的目标,通过人的主观努力所建成的系统,如生产系统、管理系统等。
5.实体系统:凡是以矿物、生物、机械和人群等实体为基本要素所组成的系统称之为实体系统。
6.概念系统:凡是由概念、原理、原则、方法、制度、程序等概念性的非物质要素所构成的系统称为概念系统。
7.老三论(形成于二十世纪四十年代):一般系统论、控制论和信息论。
7.1系统论(狭义):是研究系统的模式、原则和规律,并对其功能进行数学描述的理论。
7.2 控制论是指:研究各类系统的控制和调节的一般规律的综合性理论。
7.3信息论是指:研究信息的提取、变换、存储与流通等特点和规律的理论。
8.系统的定义:系统是由两个以上有机联系,相互作用的要素所构成,且具有特定功能、结构、环境的整体。
8.1 四个要点:系统及其要素、系统和环境、系统的结构、系统的功能。
系统工程研究的是组织化的大规模复杂系统,系统与环境也是两个相对的概念。
8.2系统的基本属性:
(1)整体性
(2)关联性
(3)环境适应性
第二章系统工程方法论
1、霍尔三维结构
三维:时间维、逻辑维、知识维或专业维【12年单选】
霍尔三维结构集中体现了系统工程方法的系统化、综合化、最优化、程序化和标准化等特点。
时间维的7个阶段:
规划阶段、设计阶段、分析或研制阶段、运筹或生产阶段、系统实施或安装阶段、运行阶段、更新阶段。
逻辑维:摆明问题、系统设计、系统综合、模型化、最优化、决策、实施计划。
知识维或专业维:表征从事系统工程工作需要的知识,也可反应系统工程的专门应用公领域。
霍尔三维结构强调明确目标,核心内容是最优化,并认为现实问题基本上都可归纳成工程系统问题,应用定量分析手段,求得最优解答。
2.二、切克兰德方法论
1.认识问题
2.根底定义
3.建立概念模型
4.比较及探寻【切克兰德方法论的核心是比较与探寻【2012年填空】】
5.选择
6.设计与实施
7.评估与反馈
根底定义:是该方法中较具特色的阶段,目的是弄清系统问题的关键要素,为系统的发展及其研究确立各种基本看法,并尽可能选择出最合适的基本观点。
【12年单选】3.头脑风暴法(Brainstorming)【12年单选】
针对一定问题,召集由有关人员参加的小型会议,在融洽轻松的会议气氛中,与会者敞开思想,各抒己见,自由联想,畅所欲言,相互启发,相互激励,使创造性设想起连锁反应,从而获得众多解决问题的方法。
两条基本原则:
(1)推迟判断:即不要过早的下断言、做结论,避免束缚人的想象能力,熄灭创造性的思想的火花;
(2)数量提供质量:人们越是提出更多的设想,就越有可能走上解决问题的轨道。
4.德尓菲法(Delphi)
一般工作程序:
(1)确定调查目的,拟定调查提纲
(2)选择一批经验丰富而又熟悉该专题的专家
(3)以通信的方式向选定的各个专家发出调查表,征询意见。
(4)经过一轮德尔菲活动后,把原始资料或专家意见汇总成图表反馈给参加咨询的专家,在一定期限内回收,再进行汇总分析,然后转入下一轮活动。
如此往复,经过三四轮,意见比较集中后进行进行数据处理与综合得出结果。
5.群体决策支持系统:能让分散在不同地方的决策者在同一时间通过远程电视会议系统,
面对面地在一起讨论某些重大决策。
群件:帮助群组协同工作的软件,他帮助人们以三种不同的方式,即任务共享、环境共享以及时间与地点共享来进行决策。
时间与地点共享的技术:会议技术、布告栏技术、存储与转发技术
布告栏:信息是被动的,需要用户积极的参与,主动获取信息。
与视像会议系统相比,该方法的好处是不要求与会者同时参加讨论,同时可以很方便的隐身、匿名,技术上很
容易实现类似德尔菲法的效果。
6.情景分析法:一般是在专家集体推测的基础上,对可能的示来情境的描述。
对未来情景,
既要考虑正常的、非突变的情况,又要考虑各种受干忧的极端的情况
基本步骤:
(1)建立信息库。
(2)确定主题目标。
(3)分析并构造影响区域。
(4)确定描述影响区域的关键变量。
(5)探寻各种可能的未来发展趋势。
(6)选择并解释环境情景。
(7)引入“突发事件”,检验其对未来情景的影响。
(8)详细阐明主题情景。
第三章系统模型与模型化(重点)
1.模型的定义:模型可以说是现实系统的替代物,模型反映出系统的主要组成部分、各部分
之间的相互作用,以及在运用条件下的因果作用及相互关系。
模型是现实系统的理想化抽象或简洁表示,描绘了现实系统的某些主要特点,是为了客观的研究系统而发展起来的。
2.模型有三个特征:
•(1)它是现实世界部分的抽象或模仿;
•(2)它是由那些与分析的问题有关的因素构成;
•(3)它表明了有关因素间的相互关系。
3.模型化的含义:
•模型化就是为了描述系统的构成和行为,对实体系统的各种因素进行适当筛选后,用一定方式(数学、图像等)表达系统实体的方法。
简而言之是构造模型的过程。
• 4.模型化的作用
•①模型本身是人们对客体系统一定程度研究结果的表达。
这种表达是简洁的、形式化的。
•②模型提供了脱离具体内容的逻辑演绎和计算的基础,这会导致对科学规律、理论、
原理的发现。
•③利用模型可以进行“思想”试验。
4.模型的分类
模型的类别包括符号模型、概念模型、形象模型、仿真模型、类比模型【12年填空】
形象模型包括图像模型和物理模型【12年填空】
符号模型包括图示和数学
概念模型包括思维、描述、字句
5.建模的基本步骤
①明确建模的目的和要求以便使模型满足实际要求,不致产生太大偏差;
②对系统进行一般语言描述因为系统的语言描述是进一步确定模型结构的基础;
③弄清系统中的主要因素(变量)及其相互关系(结构关系和函数关系)以便使模型准确表示现实系统;
④确定模型的结构这一步决定了模型定量方面的内容;
⑤估计模型的参数用数量来表示系统中的因果关系;
⑥实验研究对模型进行实验研究,进行真实性检验,以检验模型与实际系统的符合性;
⑦必要修改根据实验结果,对模型作必要的修改。
6.系统结构的基本表达方式:集合表达、有向图表达、矩阵表达。
【12年填空】
二元关系具有传递性【12年选择】,且强连接关系的各要素之间存在替换性;即SI,R,Sj又有Sj R Si;强连接关系的要素节点间具有双相回路。
结构:即组成系统诸要素之间相互关联的方式,包括现代企业在内的大规模复杂系统具有要素及其层次众多、结构复杂和社会性突出等特点。
结构模型:是定性表示系统构成要素以及他们之间存在着的本质上相互依赖、相互制约和关联情况的模型。
结构模型化:即建立系统结构模型的过程,
结构分析:是一个实现系统结构模型化并加以解释的过程。
二元关系:根据系统的性质和研究的目的所约定的一种需讨论的、存在于系统中的两个要素(Si,Sj)之间的关系Rij.通常有影响关系、因果关系、包含关系、隶属关系以及各种可以比较的关系。
有向图是由节点和连接各节点的有向弧组成的,可用来表达系统的结构。
具体方法是:用节点表示系统的各构成要素,用有向弧表示要素之间的二元关系。
从节点i 到j 最小的有向弧数称为D中节点间的通路长度。
7.。