工程系统理论基础知识(一)

若干概念及属性
❖ 困难性主要表现
• 目的上的多靶标性，目的上的难满足程度很大； • 环境因素制约的多重性和客观上的不相容性，功能上的多重性和结构
上的多层次性； • 要素的难描述性、不确定性； • 要素实现水平与期望值的矛盾等。
若干概念及属性
❖ 进化、分化、死亡
• 系统从无序到有序、从低序到高序，就是一种进化。 • 分化是指系统从一种状态分化为多种可能的发展方向。 • 系统死亡是必然的，有两种办法处理：一是延长生命，二是遗传子
分析的方法
❖ 开放性 ❖ 非平衡性 ❖ 有序性 ❖ 自组织
❖ 整体性 ❖ 稳定性和突变性 ❖ 功能与结构 ❖ 模型化
分析的步骤
❖ 系统动态发展分析 ❖ 系统当前状态的准静态分析
注意问题
1. 问题描述不清 2. 分析过程缺少反馈调整 3. 模型化的处理过程偏重于定量计算，过份依赖于计算结果 4. 该断不断，无线连续，抓不住重点
信息系统安全 与对抗技术
工程系统理论基础知识（一）
基础知识
❖ 理论基础——系统理论 • 20世纪40年代，美籍奥地利生物学家贝塔朗菲的“关于一般系统论” 发表为标志。
基础知识
❖ 理论基础——系统理论
创立时间 20世纪40年代 20世纪60年代 1965年 1969年 20世纪70年代 1972年 1973年 1979年
代。
若干概念及属性
❖ 整合
• 整合作用在某种场合下是极为关键的因素，不能犯整合不当的错误， 整合可分为时间上、空间上或者时空维上。
• 非正确整合思维的主要模式：系统内部结构间非正确链接；全系统 功能和结构的非正确对应；应急措施及容错设计不合理等。
• 影响正确整合的客观因素：系统的复杂性、未确定性因素；设计经 费、时间期限紧张，只一味前进；人的思维偏爱自已熟悉的运用成 功的、自已发明、发现的方法及措施；极端条件很难模拟。
若干概念及属性
❖ 系统是具有开放的自组织进化功能的耗散结构，由众多元素组成的 多层次的动态综合整体。
❖ 序是指一种规律性，具体地，是指系统各元素之间或各因素内部在 时间、空间、功能和结构状态上所具有规律性。
❖ 自组织是在没有外界特定干预的情况下，系统能够自动获得空间、 时间或者功能的某种新的结构状态。
创立者 泰勒 莫利那，爱尔兰 古德，马克尔 霍尔 切克兰德 钱学森
理论 科学管理方法 系统工程概念 系统工程理论 硬系统方法 软系统方法 从定性至定量的综合集成研讨厅
基础知识
❖ 工程系统理论是以系统科学的原理和规律作为顶层的指导思想和理 论基础，以系统工程、人工系统学等技术学科为支撑，辅以模糊数 学、分形、分维等数学工具的一门横断学科。
若干概念及属性
❖ 整体性 ❖ 层次性 ❖ 动态性
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❖ 目的性 ❖ 有序性 ❖ 开放性
❖ 演化 ❖ 竟争 ❖…
若干规律
❖ 目的性和自然决定性的对立与统一 ❖ 连续性与间断性的对立统一 ❖ 功能与结构的对立统一 ❖ 确定性与不确定性的对立统一 ❖ 分化与进化的对立统一 ❖ 量变与质变的对立统一 ❖ 成功与失败的对立统一
创立者 贝塔朗菲 洛伦兹 查德 普利高津 詹奇 托姆 哈肯 艾根
理论 一般系统理论 混沌理论 模糊数学 耗散结构理论 自组织理论 突变论 协同学理论 超循环论
基础知识
❖ 理论基础——系统工程 • 1957年古德和马克尔的“系统工程”一书发表，标志着系统工程的正 式诞生。
基础知识
❖ 理论基础——系统工程
创立时间 1911年 20世纪40年代 1957年 1962年 20世纪70年代 1992年
创立者 泰勒 莫利那，爱尔兰 古德，马克尔 霍尔 切克兰德 钱学森
理论 科学管理方法 系统工程概念 系统工程理论 硬系统方法 软系统方法 从定性至定量的综合集成研讨厅
基础知识
❖ 理论基础——系统工程
创立时间 1911年 20世纪40年代 1957年 1962年 20世纪70年代 1992年
若干概念及属性
❖ 复杂性主要表现
• 获得的数据不精确、不完整、不一致、不可靠甚至相矛盾； • 数据的迅速变化及数据量的迅速增加； • 不易定义正常状态作为问题求解的依据； • 利用对象的某些特征进行探测、分类及识别等出现局限性； • 有意干扰、迷惑甚至破坏； • 动力学行为的非线性、不确定性与难描述性； • 有关信息的粗糙性、不完备和真实性；环境影响之随机性； • 系统间多重非线性和偶合性；状态变量的高维性和分布性； • 层次上的连续性、间断性的混杂与难分性等。