系统工程教案--中国矿大第三章

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系统工程课程设计

系统工程课程设计

系统工程大作业系统问题的系统分析(课堂效率低下的原因探讨以及影响因素的深层次分析)专业:工程管理班级:1306组长:小组成员:2016年6月 4 日选题分析(课堂效率低下的原因探讨以及影响因素的深层次分析)背景描述:当今社会的大学生,乐于展现自我风采,喜欢追求接受各种挑战。

但是,事物不可能总是完美的,总有一些不和谐的现象存在于当代大学生的身上。

(1)以自我为中心,难以听取别人的建议(2)不懂得体谅父母,觉得向父母要钱是天经地义的事(3)不珍惜他人为我们创造的良好的学习环境大学生普遍存在现象——课堂效率低课堂教学是教学的基本形式,而且是师生共同创造的。

学生自主学习被看作是大学学习的先决条件,教学过程中的责任也越来越多的从教师转向学生,教师的更多责任是培养大学生的学习自主性,为终身学习打下坚实的基础,因此课堂教学的模式也应随之变化,但是,现如今迟到、看小说、吃零食、交头接耳、收发短信、手机上网……这些行为在大学课堂上屡见不鲜。

老师三令五申学上要遵守课堂纪律,可就有个别人置若罔闻,依然如故,从而造成大学生课堂效率过低。

在严肃的课堂上出现这样的情况,让人忧虑。

调查:(关于影响大学生课堂效率低因素的调查问卷)您好:我是南京工业大学工程管理专业的学生,为了详细地了解我校的学生学习的状况,从而给出相关学习上的指导建议以及构建科学有效的学习机制提高大学生课堂学习效率,特进行此次调查,希望大家能严肃认真,实事求是地反映情况,您的配合将对我们学校有关大学生提高学习效率的研究有很大的帮助。

我们诚恳地希望您的支持和配合。

基本资料1.学院专业2.性别: A.男 B.女( )3.年级: A.大一 B.大二 C.大三 D.大四( )针对下列影响大学生课堂效率低下的因素进行选择1.手机网络的诱惑( )A.是B.否C.不能确定2.认为考试只要考前突击不要平时的积累( )A.是B.否C.不能确定3.感觉老师的课堂内容没有吸引力,从而上课心不在焉,随便听听甚至自己看其他的内容( )A.是B.否C.不能确定4.对所学专业不感兴趣( )A.是B.否C不能确定5.在学习过程中没有计划( )A.是B.否C.不能确定6.由于学习成绩较差,从而不喜欢学习,使效率很低( )A.是B.否C.不一定7.认为所学的课程与就业没有很大关系( )A.是B.否C.不能确定8.感觉学习不重要,随便学学就行( )A.是B.否C.不能确定9.你上课效率不高是因为作息时间不佳吗( )A.是B.否C.不能确定10.感觉老师讲课缺乏趣味性( )A.是B.否C.不能确定11.由于老师对课堂秩序的维护不够( )A.是B.否C.不能确定12.由于自己或老师在课后不对知识进行检测( )A.是B.否C.不能确定13.在大学学习中,你不愿意把大量的时间花在学习上( )A.是B.否C.不能确定14.认为所学专业的课程设置与社会需要关系不大( )A.是B.否C.不能确定15.由于课时的安排不当从而使效率太低( )A.是B.否C.不能确定16.教学环境较差从而使上课效率低( )A.是B.否C.不能确定17.由于教学设备不够先进使上课效率更低( )A.是B.否C.不能确定18.你不喜欢老师讲授的学习方式( )A.是B.否C.不能确定19.上课看到周围的同学不认真听讲自己也就不想听了( )A.是B.否C.不能确定20.由于学校对学生课堂玩手机的管制不严( )A.是B.否C.不能确定现状分析:针对这一问题,小组通过商量制定出相关的问卷,随机对50名大学生进行问卷调查,并客观公正的做出了回答。

《系统工程》课程(48)教案

《系统工程》课程(48)教案

《系统工程》课程(48)教案第 1 次课3 学时授课老师章节名称第一章系统科学(SS)、系统(S)与系统工程(SE)1.系统科学与系统工程(SS&SE)教学目的1.初步了解并清楚系统科学所解决的“系统性问题”;2.初步了解系统科学与系统工程的关系;3.能够对社会经济系统的“系统性问题”进行分析;4.正确认识系统工程研究的问题是“系统性问题”;5.正确认识系统工程研究的对象是系统。

教学方法课堂授课(√)课堂讨论()实验()上机()教学手段多媒体教学(√)普通教学()双语教学()重点难点重点:系统科学解决的问题----- “系统性问题”1.系统科学与传统科学的关系2.系统得概念难点:“系统性问题”的分析1.系统的构成三要素分析主要教学内容1. 系统科学研究的问题---“系统性问题”2. 系统科学研究的内容3. 系统科学与系统工程的关系4. 系统工程的概念5. 系统的概念课后要求课后作业和预(复)习内容:1.各小组给出一个“系统性问题”。

要求:善于发现你身边的关于教育、经济、大学城管理等社会热点问题;学校在建设发展过程中存在的问题;与学生密切相关的诸如如何提高学生的德智体综合素质教育问题、如何提高学生的道德诚信教育、如何提高学生的学习能力等,能够将纷杂的“问题”进行提炼,形成“系统性问题”。

主要参考文献1. 谭跃进. 系统工程原理[M]. 国防科学技术大学出版社, 2003.2. 周德群. 系统工程概论[M]. 科学出版社, 2005.3. 孙东川. 系统工程引论[M]. 清华大学出版社, 2004.4. 许国志. 系统科学[M]. 上海科技教育出版社, 2004.5. 许国志. 系统科学与工程研究[M]. 上海科技教育出版社, 2001.6. 系统工程学报备注《系统工程》课程(48)教案第2 次课3 学时授课老师:唐幼纯章节名称第一章 系统科学、系统与系统工程2.系统与系统工程(S&SE )教学目的1.掌握系统工程的概念;2.认识系统工程的研究对象是系统;3.掌握系统的功能与特性;4.掌握系统的描述方法特别是集合描述法;5.掌握系统的解释结构模型(ISM) 方法构造系统。

系统工程教案

系统工程教案

系统工程教案一、引言系统工程是一门综合性的学科,旨在研究并开发出各种复杂系统的设计、运行和管理方法。

本教案旨在介绍系统工程的基本概念、原理和应用,以及培养学生掌握系统工程的实践能力和解决复杂问题的能力。

二、教学目标1. 理解系统工程的基本概念、原理和方法;2. 掌握系统工程的实践技能和应用技术;3. 培养学生的团队合作和解决实际问题的能力;4. 培养学生的创新思维和系统思维。

三、教学内容1. 系统工程概述1.1 系统工程的定义1.2 系统工程的发展历程1.3 系统工程的基本原理和方法2. 系统分析与建模2.1 系统分析的目的和方法2.2 系统建模的基本概念和技术2.3 系统功能分析和需求分析3. 系统设计与优化3.1 系统设计的基本原理和方法3.2 需求转化为系统设计方案的过程3.3 系统优化的方法和技术4. 系统实施与测试4.1 系统实施的基本流程和方法4.2 系统测试的目的和方法4.3 系统运行和维护的基本要求和技术5. 系统评估与改进5.1 系统评估的方法和指标5.2 系统改进的原则和技术5.3 系统工程发展的趋势和挑战四、教学方法1. 理论讲授:通过教师的讲解,介绍系统工程的基本概念、原理和方法。

2. 实践操作:组织学生分组进行系统分析、建模、设计和测试的实践操作,培养其实际应用能力。

3. 案例分析:通过分析实际案例,引导学生理解系统工程在解决实际问题中的应用价值。

4. 小组讨论:组织学生进行小组讨论,促进团队合作和创新思维。

五、教学评价1. 期中考试:考察学生对系统工程基本概念和原理的理解程度。

2. 实践报告:学生按照教师要求,撰写系统分析、设计和优化的实践报告。

3. 期末考试:考察学生对系统工程的综合应用能力和解决实际问题的能力。

4. 课堂表现:考察学生的课堂参与度、团队合作精神和创新思维能力。

六、教学资源1. 教材:《系统工程导论》,作者:XXX,出版社:XXX2. 实验设备:计算机、系统工程软件等3. 教学案例:各种实际系统的案例和研究成果七、教学进度安排第一周:系统工程概述第二周:系统分析与建模第三周:系统设计与优化第四周:系统实施与测试第五周:系统评估与改进八、教学总结本教案通过系统地介绍系统工程的基本概念、原理和应用,旨在培养学生掌握系统工程的实践能力和解决复杂问题的能力。

《矿业系统工程》讲授提纲

《矿业系统工程》讲授提纲

《矿业系统工程》讲授提纲-2013-7课程特点本课程主要需学习系统工程的基本概念,系统工程方法论,特别是系统观点、系统思想的建立,以及系统工程在矿业中的应用。

通过学习本课程,要使学生掌握系统工程方法论、建立正确的现代系统观念和系统工程思想、了解系统工程在矿业中的应用概况,掌握将系统工程运用于解决矿山实际问题中的基本思路、一些主要理论和方法。

设定同学们已经学过运筹学、采矿学等课程。

前导课程:运筹学,线性代数与概率论,自然辩证法,采矿学,矿井开采设计。

课程类别:学位课。

课程分为三部分:1、系统工程的基本概念;2、系统工程的一些基础理论和方法;3、系统工程在矿业(采矿)中的应用。

主要参考教材1.《系统工程理论、方法与应用》(第二板),汪应洛主编,高等教育出版社,1999.10。

2.《系统工程学导论》(上、下),王慧炯,上海科学技术出版社1981。

3.《系统工程》[日]秋山穰,西川智登,机械工业出版社,1983。

4.《采矿系统优化与模拟》,王玉浚主编,中国矿大学出版社,1996。

5.《矿业系统工程》,王玉浚主编,中国矿大学出版社。

第一部分系统工程基本理论1 系统工程的基本概念1.1 系统系统这一概念来源于人类长期的社会实践。

朴素的系统概念,在古代的哲学思想中就有所反映。

如:在西周时代,就出现了用阴阳二气的矛盾来解释自然现象,产生了“五行观念”,认为金、木、水、火、土是构成世界大系统的五种基本物质要素。

在东汉时期,张衡提出了“浑天说”。

一、系统的定义系统(systems)是具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素(element)所构成的一个整体。

通俗的说,系统就是我们研究对象的全体。

关于系统有各种提法,如:美国韦氏(Webster)大辞典中,“系统”一词被解释为“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集合,等等”。

日本的JIS标准中,“系统”被定义为“许多组成要素保持有机的秩序,向同一目的行动的集合体”。

系统工程-教学大纲

系统工程-教学大纲

系统工程-教学大纲(总4页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《系统工程》教学大纲课程编号:081012A课程类型:学科基础课、总学时: 32讲课学时: 32实验(上机)学时:0学分:2适用对象:工业工程、安全工程、物流工程先修课程:工程力学一、课程的教学目标(黑体,小四号字)《系统工程》是工业工程本科生必修专业基础课。

系统工程是把自然科学和社会科学的思想、理论、方法等根据系统协调的需要有机结合起来的一门新兴综合学科。

通过该课程的学习使学生能够掌握系统科学的基本概念、基本原理和系统分析、优化、决策技术,并能应用于实际解决问题。

该课程主要学习系统分析的方法步骤、内容;系统模型构筑;系统仿真方法;系统评价方法;系统决策技术。

通过该课程学习为专业课学习打下基础。

二、教学基本要求(黑体,小四号字)重点讲授内容包括:系统及系统工程的概念;系统工程方法;系统分析、环境分析、目标分析;模型;系统评价。

一般讲解:系统的相关性分析和系统决策。

教学方法、教学手段:重点讲授内容采取课堂讲授,讨论和布置时间题目学生课堂反馈方法;一般讲解内容采取课堂讲授方法;自学内容课后学生自学,布置家庭作业。

课后作业要求:每章留作业,方法性问题要求学生独立完成,探讨性或能力运用方面问题采取团队完成,课堂向全班讲解方式考核。

课程的考核方式;开卷,课程平时成绩占30%,期末考试成绩占70%。

教学过程中应注意的问题:理论联系实际;给学生发言的机会;锻炼学生的分析问题和解决问题的能力。

三、各教学环节学时分配(黑体,小四号字)各章节的学时分配表格如下:四、教学内容(黑体,小四号字)第一章系统与系统工程介绍系统的概念、特征,系统工程及其方法论,系统工程的沿革第一节系统的概念系统的含义、特征和分类。

第二节系统工程是一门新兴的交叉学科系统工程的定义和理论基础。

第三节系统工程方法论霍尔方法和切克兰德方法及其比较。

系统工程教案--中国矿大

系统工程教案--中国矿大

第二章系统工程理论第一节系统科学的学科体系我国著名科学家钱学森提出了一个清晰的现代科学技术的体系结构,认为从应用实践到基础理论,现代科学技术可以分为四个层次:首先是工程技术这一层次,然后是直接为工程技术提供理论基础的技术科学这一层次,再就是基础科学这一层次,最后通过进一步综合、提炼达到最高概括的马克思主义哲学。

如图2-1所示。

在此基础上他又进一步提出了一个系统科学的体系结构。

他认为系统科学是由系统工程这类工程技术,系统工程的理论方法(像运筹学、大系统理论等)这一类技术科学(统称为系统学),以及它们的理论基础和哲学层面的科学所组成的一类新兴科学。

如图2-2所示。

图2-1现代科学技术体系系统学主要研究系统的普遍属性和运动规律,研究系统演化、转化,协同和控制的一般规律、系统间复杂关系的形成法则、结构和功能的关系、有序、无序状态的形成规律以及系统的仿真的基本原理等,随着科学的发展,它的内容也不断在丰富。

由于其尚属于起步阶段,还不够成熟,因而学者们对系统科学的学科体系的认识仍有较大差异。

系统工程是从实践中产生的,它用系统的思想与定量和定性相结合的系统方法处理大型复杂系统的问题,它是一门交叉学科。

系统工程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、经济和社会活动有效地组织起来,应用定量和定性分析相结合的方法和计算机等技术工具,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,以便最充分地发挥人力、物力和信息的潜力,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。

系统工程是一门工程技术,但它与机械工程、电子工程、水利工程等其它工程学的某些性质不尽相同。

上述各门工程学都有其特定的工程物质对象,而系统工程则不然,任何一种物质系统都能成为它的研究对象,而且还不只限于物质系统,它可以包括自然系统、社会经济系统、经营管理系统、军事指挥系统等等。

系统工程原理课程教案

系统工程原理课程教案

系统工程原理课程教案本课程为系统工程、管理工程、指挥自动化工程专业的专业基础课。

通过本课程的教学,使学员掌握系统工程方法论,用系统的观点分析问题,并且掌握系统工程分析解决问题的基本概念、基本原理和基本方法,初步具有运用系统建模、系统分析、系统预测、系统评价、系统决策与系统网络计划等系统工程方法分析解决实际问题的能力。

目 录第一章绪论 (3)第二章系统工程方法论 (4)第三章系统建模与系统分析 (5)第四章系统结构模型 (6)第五章层次分析法 (7)第六章投入产出分析 (8)第七章系统预测 (9)第八章系统评价 (11)第九章系统决策 (12)第十章系统网络技术 (14)第一章 绪论目标和要求:掌握系统与系统工程的概念以及它们的特点,了解系统的分类、系统工程的发展过程与趋势、了解系统科学体系。

教学时数:2学时知识点:z系统的概念z系统工程的概念z系统科学体系z系统工程的发展过程与趋势z系统工程的应用简介重点:系统与系统工程的概念以及它们的特点。

教学手段和方法:循序渐进,结合多媒体课件进行系统讲述,注重师生互动,采用启发式、引导式教学。

教学过程设计:讲授顺序如下1.1系统的概念1.2系统工程的概念及系统工程的发展1.3系统科学体系1.4系统工程的应用简介课后适当布置一定的思考题,下节课前将进行课堂提问。

教学小结:通过课程教学,使学生对本章教学内容的重点有了较好的掌握,基本理解了其中的基本概念和理论方法的部分应用情况,了解了系统科学体系的内容结构。

授课过程中,学生认真听讲,课堂秩序好,教学效果良好。

教学目的达到。

第二章 系统工程方法论目标和要求:掌握霍尔和切克兰德的系统工程方法论、掌握霍尔三维结构的概念及其原理。

教学时数:4学时知识点:z系统工程方法论的概念z关于还原论和整体论的讨论z霍尔三维结构和霍尔管理矩阵z切克兰德的调查学习法z并行工程方法学z钱学森的综合集成工程z补充内容:物理—事理—人理(WSR)系统方法论重点:霍尔三维结构的概念及其原理。

矿业大学采矿系统工程陈PPT学习教案

矿业大学采矿系统工程陈PPT学习教案

总论 二、采矿系统工程
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2、系统模型
2.1 系统模型的定义
系 统 模型是 把系统 的各个 构成要 素通过 适当的 分解、 筛选、 抽象和 归纳等 工作之 后,用 某种表 现形式 描述出 来的简 明映象 。即模型是系 统理想 化的抽 象 或简 化表示 ,是实际系统 的代替 物,它 描述了 现实世 界的某 些主要 特点, 一般地 说,模 型具有 以下三 个持征 : (1) 模型是 现实世 界的一 部分的 抽象或 模仿; (2) 模型是 由那些 与分析 的问题 有关的 因素所 构成; (3) 模型表 明了有 关因素 之间的 逻辑关 系或定 量关系 。 总之,由于模型是现实世界的一种描述 ,必须 反映实 际,要 具有现 实性; 又由于 它是现 实世界 的抽象 ,所以 就不应 等同于 实际, 而要比 客观实 际简单 、抽象 ,具有 近似性 ,即模 型中只 能包括 现实系 统中的 主要因 素,而 把非本 质的因 素排除 在模型 之外, 以便于 模型处 理;由 于系统 存在于 一定外 界环境 之中, 这就要 求模型 对环境 有—定 的适应 能力。 因此, 一个较 好的模 型应具 有现 实 性 、 易 处 理 性 和 适 应 性 。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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1.2 系统的定义
* 《一般系统论》的创始人贝塔朗菲(奥 地利) 认为: “系统 可以定 义为相 互关联 的元素 的集合 。” * 前苏联学者A.N.乌约莫夫关于系统 的定义 是,“ 可以把 系统定 义为客 体的集 合,在 这个集 合上实 现着带 有固定 性质的 关系。 ” * 日本工业标准对系统的定义是,“许 多组成 部分保 持着有 机的序 ,并向 着同一 个目标 行动, 就称作 系统。 ” * 韦氏辞典把系统定义为:“系统是有 组织的 或是组 织化了 的总体 ,以及 构成总 体的各 种概念 、原理 和规则 的相互 作用及 相互依 赖诸要 素的集 合。” * 钱学森等学者对系统的定义是,“系 统是由 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。 ”

系统工程教案(研究生).docx

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硬系统思维决策•霍尔的三维结构(硬系统)(1) 0—逻辑维:◎摆明问题;02确定目标;◎系统综合;◎系统分析;匕系统评价;06系统 决策;0实施(2) ?一时间维:厶规划阶段;乙拟定方案;心分析阶段;几研制阶段;4系统实施;几运行阶段; -更新阶段。

(3) S —专业维:14种,见126节图2.-1 H.Hall 三维结构软系统思维决策•切克兰德的“调查学习''模式(软系统)切克兰徳的“调查学习”模式的步骤:(1) 不良结构系统现状说明一调查分析; (2) 弄清关联因素一因素相互关系;(3) 建立概念模型一用结构模型或语言模型來描述系统的现状; (4) 改善概念模型一不断深入“学习”; (5) 比较一概念模型与现状比较; (6) 实施。

问弄 建改 题清立善良结构:机理明显,可用数学模型描述(偏工程)机理不清楚,难以用数学模型描述的偏社会、牛物型的问题。

! S不艮结构综合集成决策方法(1)把经验知识和现代科学提供的理论知识结合起來;(2)把专家局部的、半定性的进行整体定量处理;(3)把人与计算机结合起来°2.1.2系统分析的概念•系统分析的定义系统分析是通过一系列的步骤,帮助决策者选择方案的一种系统方法。

这些步骤包括:研究决策者提 出的整个问题、确定目标、建立方案,并根据各方案的可能结果,使用适当的方法去比较各方案,以便能 够依靠专家的判断能力和经验去处理问题。

图2J 系统分析过程的逻辑结构 •系统分析要素(1) 问题与问题状况问题:从系统工程的角度理解,可以认为,只要当前状况不同于所期望的状态,就形成了问题。

问题状况:是决策者及其系统组在一个特定的时间和空间域上所面临的问题和情况(系统本身及 其环境)并由此产生一种不安、需要或反应。

当对此种状况加以说明或描述后,就称之 为问题状况。

(2) 目标目标是对问题本质的更具体的确认,是提供未来决策活动的指引。

①总体目标的分解图22序列多层目标体系 图2.・3.非序列多层目标体系②li 标间的冲突:分li 标的作用是保证总li 标的实现,但分li 标之间可能存在矛盾。

中国矿业大学(北京)安全系统工程(三PPT学习教案

中国矿业大学(北京)安全系统工程(三PPT学习教案
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第三节 预先危险性分析方法
PHA分析程序分来自调系析确确查 统




定收 功




系集 能




统资 分




料解



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使用PHA方法时所需资料
需要获得装置设计标准、设备说明、材料说明及其他资料; 需要收集与装置或系统相关的有用资料,以及其他类比装置的资料。 需要应尽可能从不同渠道汲取相关经验,包括相似设备的危险性分析、相似设备的操作
一处泄漏扣 2 分
2
各节水封槽保持满水,水槽保持少 量溢流水。
一节不符合扣 5 分
3 导轮、导轨运行正常,油盖有油。 达不到要求不得分
4 各节之间防静电连接完好、可靠。 不符合要求不得分
5
气柜接地线完好无损,电阻不大于 10 欧。
达不到要求不得分
6
配备可燃性气体检测报警器,定期 校验,保证完好。
一个不好不得分
设计的评价,检查表法也能用在新工艺(装置)的早期开 发阶段,判定和估测危险,还可以对已经运行多年的在役 (装置)的危险进行检查
安全检查表常用于安全验收评价、安全现状评价、专 项安全评价,而很少推荐用于安全预评价。
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第二节 安全检查表法
安全检查表实例1
序号
评价内容标准
评价标准
1 气柜各节及柜顶无泄漏。
缺点:
(1)只 能 作 定 性 的评 价,不 能给出 定量的 评价结 果; (2)只 能 对 已 经 存在 的对象 进行评 价,如 果要对 处于规 划或设 计阶段 的对象 进行评 价,必 须找到 相似或 类似的 对象。

系统工程教案--中国矿大第三章

系统工程教案--中国矿大第三章

系统⼯程教案--中国矿⼤第三章第三章系统⼯程⽅法论第⼀节系统⼯程基本⼯作过程⼀、霍尔三维结构A ·D ·霍尔(A ·D ·Hall)三维结构是由美国学者A ·D ·霍尔等⼈在⼤量⼯程实践基础上,于1969年提出的,其内容反映在可以直观展⽰系统⼯程各项⼯作内容的三维结构图中,具体如图3—1所⽰。

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,是系统⼯程⽅法论的重要基础内容。

1、时间维时间维表⽰系统⼯程的⼯作阶段或进程。

系统⼯程⼯作从规划到更新的整个逻辑维时间维划述计题图3—1 霍尔三维结构⽰意图过程或寿命周期可分为以下七个阶段:(1)规划阶段。

根据总体⽅针和发展战略制订规划。

(2)计划阶段。

根据规划提出具体计划⽅案。

(3)分析或研制阶段。

实现系统的研制⽅案,分析、制定出较为详细⽽具体的⽣产计划。

(4)运筹或⽣产阶段。

运筹各类资源及⽣产系统所需要的全部“零部件”,并提出详细⽽具体的实施和“安装”计划。

(5)系统实施或“安装”阶段。

把系统“安装”好,制定出具体的运⾏计划。

(6)运⾏阶段。

系统投⼊运⾏,为预期⽤途服务。

(7)更新阶段。

改进或取消旧系统,建⽴新系统。

其中规划、计划与研制阶段共同构成系统的开发阶段。

2、逻辑维逻辑维是指系统⼯程每阶段⼯作所应遵从的逻辑顺序和⼯作步骤,⼀般分为以下七步:(1)明确问题。

同提出任务的单位对话,明确所要解决的问题及其确切要求,全⾯收集和了解有关问题历史、现状和发展趋势的资料。

(2)确定⽬标并据此设计评价指标体系。

确定任务所要达到的⽬标或各⽬标分量,拟定评价标准。

在此基础上,⽤系统评价等⽅法建⽴评价指标体系,设计评价算法。

(3)系统综合。

设计能完成预定任务的系统结构,拟定政策、活动、控制⽅案和整个系统的可⾏⽅案。

(4)模型化。

针对系统的具体结构和⽅案类型建⽴分析模型,并初步分析系统各种⽅案的性能、特点、对预定任务能实现的程度以及在⽬标和评价指标体系下的优劣次序。

《系统工程A》教学大纲

《系统工程A》教学大纲

《系统工程A》教学大纲一课程简介课程编号:10544003课程名称:系统工程A(Systems Engineering A)课程类型:专业基础课(必修)学时:48 学分:3开课学期:5开课对象:工业工程,物流工程,信息管理与信息系统先修课程:高等数学、运筹学、计算机基础、管理学等参考教材:汪应洛主编. 系统工程(第4版). 机械工业出版社,2008.二、课程性质、目的与任务系统工程是一门新兴的交叉学科,它融自然科学和社会科学的思想、理论和方法于一体。

本课程是管理科学与工程专业学生的一门重要的专业课程,教学目的是让学生学会用系统的观点去看待与分析问题,用系统工程方法去处理问题。

教学任务是让学生掌握系统的相关概念;领会系统工程的基本思想;学会运用常用的系统工程方法解决实际问题。

三教学基本内容与基本要求(1)系统工程概述掌握系统的基本概念;理解系统的本质;了解系统工程的学科性质、发展现状与趋势。

(2)系统工程方法论了解系统工程方法论的框架及其组成;学会应用系统工程方法论解决问题。

(3)结构模型化技术掌握结构模型化技术的基本概念;掌握解释结构模型法的工作程序;学会应用解释结构模型法解决实际问题;熟悉主成分分析及聚类分析方法;了解状态空间模型及系统工程模型技术的新发展。

(4)系统仿真了解系统仿真的概念与连续系统仿真的基本方法;理解系统动力学的本质,了解系统动力学建模的基本思想,熟悉离散系统仿真的原理与步骤。

(5)系统评价系统评价的基本理论;熟悉系统评价的基本步骤;学会应用Deliph法、关联矩阵法、层次分析法、模糊分析法等系统评价方法。

(6)决策分析了解效用值的基本概念;掌握期望值分析方法;学会应用决策树方法解决实际问题;了解冲突分析的基本思想。

四教学内容及学时分配本课程介绍系统工程的基本理论和主要方法。

基于管理科学与工程专业学生的理论基础和其专业的知识体系需求,本课程的教学重点在于基本概念和主要系统工程方法与模型部分,难点在于部分涉及知识面较广或计算量较大的系统工程理论与方法,因此学时主要分配于基本概念,重要理论、方法以及模型的讲授。

矿山系统工程

矿山系统工程

《矿山系统工程》学习提纲教材: <<系统工程教程>> 侯运炳编著联系电话:62331447-8402 电子邮件:houyunbing2000@要求学习内容和思考题如下.第一章绪论(全章内容)思考题: 1.简述系统工程的应用领域2.简述系统工程的理论基础3.简述矿业系统工程的应用现状第二章系统模型内容: 1.模型的基本概念2.矿山线性规划模型的用途及建立方法3.动态规划模型及其应用4.系统动力学模型及其应用思考题:1.某矿务局,有A、B两矿,向甲、乙、丙三处供煤。

已知A矿煤炭产量为11000吨,B矿产量为8500吨。

甲处需煤6000吨,乙处需煤7000吨,丙处需煤5000吨。

各矿到各需煤点的单位运量的运费见下表:------------------------------------------------甲乙丙------------------------------------------------A 6 4 2B 5 4 3------------------------------------------------要求确定一个运煤方案,使总运费最低。

试根据上述条件和要求,列出数学模型。

2. 某矿井开采二层煤,第一层煤的粉煤率为21%,第二层煤为28%。

由于生产工艺环节上的限制,第一层煤最大年生产量不超过50万吨,第二层煤不超过20万吨,在现有用户条件下粉煤的年产量不能超过15万吨。

根据煤层开采顺序的要求,第二层煤的年产量不能超过第一层煤。

问在上述条件下,如何安排这两层煤的产量,使矿井的年产量为最大。

(只需建立模型,不必求解)(20分)3.设某选矿厂由3个矿山供应矿石,各矿山生产的矿石质量和成本如表2-1所示。

选矿厂将这3种矿石混合使用,要求混合矿石的含铁量不低于48%,含磷量不高于0.25%。

现在的问题是,这3种矿石应该怎样混合才能使选矿厂的原矿成本最低。

三. 系统仿真(全章内容)内容:1.系统仿真的基本概念2.蒙特卡罗仿真3.均匀随机数的产生方法4.离散事件随机系统的仿真方法5. 随机分布的确定6. 仿真语言及可视化仿真技术7.虚拟现实技术思考题: 在图3-1中,已知采区来煤量q 1是一个随机变量,根据统计结果,它服从正态分布,已知其均值μ=1.45t / min ,其标准差σ=0.095t /min 。

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第三章 系统工程方法论第一节 系统工程基本工作过程一、霍尔三维结构A ·D ·霍尔(A ·D ·Hall)三维结构是由美国学者A ·D ·霍尔等人在大量工程实践基础上,于1969年提出的,其内容反映在可以直观展示系统工程各项工作内容的三维结构图中,具体如图3—1所示。

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,是系统工程方法论的重要基础内容。

1、时间维时间维表示系统工程的工作阶段或进程。

系统工程工作从规划到更新的整个逻辑维 时间维 划述 计 题 图3—1 霍尔三维结构示意图过程或寿命周期可分为以下七个阶段:(1)规划阶段。

根据总体方针和发展战略制订规划。

(2)计划阶段。

根据规划提出具体计划方案。

(3)分析或研制阶段。

实现系统的研制方案,分析、制定出较为详细而具体的生产计划。

(4)运筹或生产阶段。

运筹各类资源及生产系统所需要的全部“零部件”,并提出详细而具体的实施和“安装”计划。

(5)系统实施或“安装”阶段。

把系统“安装”好,制定出具体的运行计划。

(6)运行阶段。

系统投入运行,为预期用途服务。

(7)更新阶段。

改进或取消旧系统,建立新系统。

其中规划、计划与研制阶段共同构成系统的开发阶段。

2、逻辑维逻辑维是指系统工程每阶段工作所应遵从的逻辑顺序和工作步骤,一般分为以下七步:(1)明确问题。

同提出任务的单位对话,明确所要解决的问题及其确切要求,全面收集和了解有关问题历史、现状和发展趋势的资料。

(2)确定目标并据此设计评价指标体系。

确定任务所要达到的目标或各目标分量,拟定评价标准。

在此基础上,用系统评价等方法建立评价指标体系,设计评价算法。

(3)系统综合。

设计能完成预定任务的系统结构,拟定政策、活动、控制方案和整个系统的可行方案。

(4)模型化。

针对系统的具体结构和方案类型建立分析模型,并初步分析系统各种方案的性能、特点、对预定任务能实现的程度以及在目标和评价指标体系下的优劣次序。

(5)最优化。

在评价目标体系的基础上生成并选择各项政策、活动、控制方案和整个系统方案,尽可能达到最优、次优或合理,至少能令人满意。

(6)决策。

在分析、优化和评价的基础上由决策者做出裁决,选定行动方案。

(7)实施计划。

不断地修改、完善以上六个步骤,制订出具体的执行计划和下一阶段的工作计划。

3、知识维或专业维该维的内容表征从事系统工程工作所需要的知识(如运筹学、控制论、管理科学等),也可反映系统工程的专门应用领域(如企业管理系统工程、社会经济系统工程、工程系统工程等)。

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。

该方法论具有研究方法上的整体性(三维)、技术应用上的综合性(知识维)、组织管理上的科学性(时间维与逻辑维)和系统工程工作的问题导向性(逻辑维)等突出特点。

二、切克兰德方法论随着应用领域不断扩大和系统工程不断发展,系统工程方法论也需要加以发展和创新。

20世纪40~60年代期间,系统工程主要用来寻求各种“战术”问题的最优策略、组织管理大型工程项目等。

进入70年代以来,系统工程越来越多地用于研究社会经济的发展战略和组织管理问题,涉及的人、信息和社会等因素相当复杂,使得系统工程的对象系统软化,并导致其中的许多因素又难以量化。

为适应这种发展,从70年代中期开始,许多学者在霍尔方法论基础上,进一步提出了各种软系统工程方法论。

其中,在80年代中前期由英国兰切斯特大学P·切克兰德(P·Checkland)教授提出的方法(参见图3—2)比较系统且具有代表性。

P·切克兰德认为,完全按照解决工程技术问题的思路来解决社会问题或“软科学”问题,会碰到很多问题。

他提出的软系统工程方法论的主要内容和工作过程如图3—2所示。

1、认识问题收集与问题有关的信息,表达问题现状,寻找构成或影响因素及其关系,以便明确系统问题结构、现存过程及其相互之间的不适应之处,确定有关的行为主体和利益主体。

2、根底定义根底定义是该方法中较具特色的阶段,其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的看法,并尽可能选择出最合适的基本观点。

根底定义所确立的观点要能经得起实际问题的检验。

3、建立概念模型概念模型是来自于根底定义、通过系统化语言对问题抽象描述的结果,其结构及要素必须符合根底定义的思想,并能实现其要求。

4、比较及探寻将第一步所明确的现实问题(主要是归纳的结果)和第三步所建立的概念模型(主要是演绎的结果)进行对比。

有时通过比较,也需要对根底定义的结果进行适当修正。

5、选择针对比较的结果,考虑有关人员的态度及其它社会、行为等因素,选择出现实可行的改善方案。

6、设计与实施通过详尽和有针对性的设计,形成具有可操作性的方案,并使得有关人员乐于接受和愿意为方案的实现竭尽全力。

7、评估与反馈根据在实施过程中获得的新的认识,修正问题描述、根底定义及概念模型等。

切克兰德方法化的核心是“比较”与“探寻”,它强调从“理想”模式(概念模型)与现实状况的比较中,探寻改善现状的途径,使决策者满意(化)。

通过认识与概念化、比较与学习、实施与再认识等过程,对社会经济等问题进行分析研究。

这是一般软系统工程方法论的共同特征。

三、两种方法论的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,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:(1)霍尔方法论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。

(2)前者的核心内容是优化分析,而后者的核心内容是比较学习。

(3)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。

第二节系统分析原理及应用一、系统分析的概念及其要素系统分析一词最早是第二次世界大战后由美国兰德公司开发的研究大型工程项目等大规模复杂系统问题的一种方法论而出现的。

1972年欧、美12国的有关部门联合组成国际应用系统分析研究所(IIASA),从而使得系统分析的应用扩大到社会、经济、生态等领域,并有了新的意义。

从狭义上理解,系统分析的重要基础是霍尔三维结构中逻辑维的基本内容,并与切克兰德方法论等有相通之处;从广义上理解,有时把系统分析作为系统工程的同义语使用。

1、系统分析的定义及内容系统分析是应用建模及预测、优化、仿真、评价等技术对系统的各个方面进行定性与定量相结合的分析,为选择最优或满意的系统方案提供决策依据的分析研究过程。

在进行系统分析时,系统分析人员对与问题有关的要素进行探索和展开,对系统的目的与功能、环境、费用与效果等进行充分的调查研究,并分析处理有关的资料和数据,据此对若干备选的系统方案建立必要的模型,进行优化计算或仿真实验,把计算、实验、分析的结果同预定的任务或目标进行比较和评价,最后把少数较好的可行方案整理成完整的综合资料,作为决策者选择最优或满意的系统方案的主要依据。

2、系统分析的要素系统分析有六个基本要素,它们是:(1)问题。

在系统分析中,问题一方面代表研究的对象,或称对象系统。

需要系统分析人员和决策者共同探讨与问题有关的要素及其关联状况,恰当地定义问题;另一方面,问题表示现实状况(现实系统)与希望状况(目标系统)的偏差,这为系统改进方案的探寻提供了线索。

(2)目的及目标。

目的是对系统的总要求,目标是系统目的的具体化。

目的具有总体性和唯一性,目标具有从属性和多样性。

目标分析是系统分析的基本工作之一,其任务是确定和分析系统的目的及其目标,分析和确定为达到系统目标所必须具备的系统功能和技术条件。

目标分析可采用目标树等结构分析的方法,并要注意对冲突目标的协调和处理。

(3)方案。

方案即达到目标的途径。

为了达到预定的系统目的,可以制定若干备选方案。

例如,改造一条生产线可以有重新设计、从国外引进和在原有设备的基础上改造等三种方案。

通过对备选方案的分析和比较,才能从中选择出最优系统方案,这是系统分析中必不可少的一环。

(4)模型。

模型是由说明系统本质的主要因素及其相互关系构成的。

模型是研究与解决问题的基本框架,可以起到帮助认识系统、模拟系统和优化与改造系统的作用,是对实际系统问题的描述、模仿或抽象。

在系统分析中常常通过建立相应的结构模型、数学模型或仿真模型等来规范分析各种备选方案。

(5)评价。

评价即评定不同方案对系统目的的达到程度。

它是在考虑实现方案的综合投入(费用)和方案实现后的综合产出(效果)后,按照一定的评价标准,确定各种待选方案优先顺序的过程。

进行系统评价时,不仅要考虑投资、收益这样的经济指标,还必须综合评价系统的功能、费用、时间、可靠性、环境、社会等方面的因素。

(6)决策者。

决策者作为系统问题中的利益主体和行为主体,在系统分析中自始至终具有重要作用,是一个不容忽视的重要因素。

实践证明,决策者与系统分析人员的有机配合是保证系统分析工作成功的关键。

二、系统分析的程序按照系统分析的定义、内容及要素,参照系统工程的基本工作过程,可将系统分析的基本过程归结为如图3—3所示的几个步骤。

图3—3 系统分析的基本过程认识问题、探寻目标及综合方案构成了初步的系统分析。

在初步系统分析阶段,为了尽快明确问题的总体框架,通常需要采用创造性技术,至少围绕以下六个方面的问题来展开:①What.研究什么问题?对象系统(问题)的要素是什么(问题与哪些因素有关)?②Why.为什么要研究该问题?目的或希望的状态是什么?③Where.系统边界和环境如何?④When.分析的是什么时候的情况?⑤Who.决策者、行动者、所有者等关键主体是谁(问题与谁有直接关系)?⑥How.如何实现系统的目标状态?这些既是使系统分析走上正轨的过程,又是使系统分析人员与决策者一起进入“角色”的过程。

环境分析几乎贯穿于系统分析的全过程,具有重要的作用。

首先,在认识问题阶段,只有正确区分出各种环境要素,才能划定系统边界;第二,在探寻目标阶段,要根据环境对系统的要求建立系统的目标结构,以求得系统对环境的最优和最大输出;第三,在综合方案阶段,要考虑到环境条件及其变化对方案可行性的影响,选择出能适应环境变化的切实可行的行动方案;第四,在模型化及其分析阶段,要充分而正确地考虑到各主要环境条件(如人、财、物、政策等)对系统优化的约束;第五,在评价与决策阶段,要通过灵敏度分析和风险分析等途径,“减少”环境变化对最佳决策方案的影响,提高政策与策略的相对稳定性和环境适应性。

还需要指出的是,并非对所有问题进行系统分析的过程都要完全履行图3—3所示的几个环节,而往往是根据实际问题的需要有所侧重或只涉及其中的一部分环节。

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