系统工程1
安全系统工程(1)
一、名词解释（8选5）1、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和明确目的的有机整体。
2、安全系统工程：采用系统工程的原理和方法，识别、分析和评价系统中的危险性，为调整工艺、设备、操作、管理、生产周期和费用等因素提供依据，以使系统所存在的危险因素能得到消除或控制，使事故的发生减少到最低程度，从而达到最佳安全状态。
3、可靠性：是指系统在规定的条件下和规定的的时间内完成规定功能的能力。
4、可靠度：是衡量系统可靠性的标准，是指系统在规定的时间内完成规定功能的概率。
5、事故: 是人们在实现其目的的行动过程中，突然发生的、迫使其原有目的的行动暂时或永远终止的一种意外事件。
如生产事故、工伤事故等。
6、事件树分析：事件树分析(ETA)是安全系统工程中的重要分析方法之一，是按时间顺序，从一个初始事件开始，顺序分析事件向前发展中各个环节成功与失败的发展变化。
任何一个事故都是由许多环节事件发展变化形成的。
在事件发展过程中出现的环节事件可能有两种情况，或者成功或者失败。
如果这些环节事件都失败或部分失败，就会导致事故发生。
7、事故树分析：是安全系统工程的重要分析方法，事故树也称故障树。
事故树分析是从结果到原因描述事件发生的有向逻辑树，对这种树进行演绎分析，寻求防止结果发生的对策，这种方法就称为事故树分析法。
“树”的分析技术是属于系统工程的图论范畴，是一个无圈（或无回路）的连通图。
8、预测：是对尚未发生或目前还不确切的事物进行预先的估计和推断，是现时对事物将要发生的结果进行探讨和研究。
二、简答（8选4）1、事故主要影响因素。
（1）人的原因（包括操作工人、管理干部、事故现场的在场人员和有关人员等）人为失误的表现形式：未经许可进行操作，忽视安全，忽视警告；危险作业或高速操作；人为地使安全装置失效；使用不安全设备，用手代替工具进行操作或违章作业；不安全装载、堆放、组合物体；采取不安全作业姿势或方位；注意力分散，嬉闹、恐吓等。
01系统工程-吴祈宗第1章
近代对世界、整体和部分的看法有了更深一 步认识，但是逐渐把世界看成是机械的、可 以分解为若干独立的部分；还原论占了统治 地位。到后来，这些学者也形成了有机体的 概念，同时认为宇宙系统是自组织演化的。 马克思、恩格斯的系统思想是辨证唯物的。 在恩格斯看来，整个世界是一个有机联系起 来的复杂的系统，物质世界是有层次的；马 克思认为整体不等于部分的简单相加，各个 部分之间协同配合好时可以产生新的东西， 新的力量。
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1.2.2 系统工程的形成和发展
(1)．系统工程的初创阶段：个别研究和简 单应用
1940年，在美国等国家的电讯工业部门中， 为完成巨大规模的复杂工程和科学研究任务， 开始使用系统观点和方法处理问题；第二次 世界大战期间，产生了运筹学，以后成为系 统工程的重要理论基础；1940年至1945年， 美国制造原子弹的“曼哈顿”计划，采用了 系统工程方法，取得成功；1948年美国兰德 公司成立，发展了系统分析方法，成为系统 工程的重要方法。
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(5)．目的性 系统工程研究的对象系统都具有一定 的目的性，要达到既定的目的，系统 必须具有一定的功能； 系统的目的一般用更具体的目标来体 现。比较复杂的社会经济系统一般都 具有多个目标，需要用一个指标体系 来描述系统的目的。 为了实现系统的目的，系统必须具有 控制、调节和管理的功能。
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(6)．环境适应性 任何系统都是在一定的环境中产生， 又在一定的环境中发展； 系统与外界环境产生物质、能量和 信息交换，外界环境的变化必然会 引起系统内部的变化； 系统必须适应外部环境的变化，理 想系统必须能够经常与外界环境保 持最优适应状态。
3
1.1.1 系统概述 (1) 西方传统系统思想演化 公元前五、六百年，古希腊的哲学家和 科学家就探索了系统的基本思想，认识 到世界是一个系统，由一些基本要素组 成；并认识到整体和部分的辨证关系。 著名古希腊哲学家亚里士多德 （Aristotle）在公元前三百多年就提出 整体是由部分组成，整体大于各个部分 的总和。
系统工程试题 (1)
系统工程试卷一、单项选择题1 我国古代运用系统工程建造的大型水利工程典范是( )A 都江堰B 京杭大运河C 黄河治理D 灵宝渠2 系统科学的产生与( )有关A 科技背景、社会经济水平、军事政治B 科技背景、军事政治C 社会经济水平、军事D 科技背景、社会经济水平3 下列关于系统定义描述错误的是( )A 系统是一个整体B 一个系统的结构就是所有组分间关联方式的总和C 对于系统中的任意两个组分，它们之间的关系只有一种D 模型是对原系统特性的简化表达形式。
4 关于切克兰德模式，下面说法中( )是错误的A 霍尔结构主要解决“硬”问题，而切克兰德模式主要解决“软”问题B 切克兰德模式实质上是一种调查学习法C 切克兰德使用概念模型代替数学模型，用可行满意解代替最优解D 切克兰德模式适合解决工程系统的问题5 关于综合集成工程方法学说法错误的是( )A 它是从定性到定量的综合集成法B 采用人机结合以机器为主的思维方法和研究方式C 综合集成研讨厅体系本身是开放的、动态的体系D 由机器体系、专家体系和知识体系组成6 关于系统分析，下面说法错误的是( )A 无狭义和广义之分B 通过对情况的全面分析，对可能采取的方案进行优选，为决策者提供可靠的依据C 系统分析应首先明确分析的目的D 既是系统工程过程中的一个阶段，又贯穿于整个系统工程活动过程7 系统分析和系统设计是系统工程过程中的两个核心阶段，下列说法错误的是( )A系统设计的10个阶段要严格遵循一种线性的进程B 系统设计是选择和安排系统的各个组成部分来实现规定的功能C 可以采用分析和综合两种方法进行系统设计D 系统分析是对某一给定的系统的各个组成部分的一种调查和分析研究8 系统功能分析一般不用( )来描述A 功能流程框图法B 时间基线法C系统流程图 D N2图法9 建立递阶结构模型，一般要经过①级位划分②区域划分③多级递阶有向图绘制④骨架矩阵提取四个阶段，下列排列正确的是( )A ①②③④B ①②④③C ②①④③D ②①③④10 关于系统评价，下面论述正确的是( )A 系统评价只是在系统即将终结之时进行B 系统评价越晚其意义越显着C 在系统工程的每一阶段都应进行系统评价D 系统评价活动与系统需求、系统开发无关问答题：（书上思考题第一第二章思考题）1、选择一个你所熟悉的系统问题说明: ①系统的功能及其要素②系统的环境及输入、输出; ③系统的结构(最好用框图表达);④系统的功能与结构、环境的关系。
西安交大系统工程课件1
阶段
年代（份） 1930
重大工程实践或事 重要理论与方法贡献 件 美国发展与研究广 正式提出系统方法（Systems 播电视 approach）的概念 美国实施彩电开发 采用系统方法，并取得巨大成 计划 功 美国Bell电话公司 正式使用系统工程（Systems 开发微波通讯系统 Engineering）一词 英、美等国的反空 产生军事运筹学（Military 袭等军事行动 Operations Research）,也即 军事系统工程
I 1940
II
第二次世界 大战期间
本世纪40年 代 II 1945 40年代后期 到50年代初 期
美国研制原子弹的 运用SE，并推动了其发展（1万 “曼哈顿计划” 5千人，运用系统工程的方法） 美国空军建立兰德 曾经提出系统分析（Systems （RAND）公司 analysis）概念，强调了其重 要性 运筹学的广泛运用与发展、控制论的创立与应用、 电子计算机的出现，为SE奠定了重要的学科基础
美国H.切斯纳
系统工程则是按照各个目标进行权衡， 全面求得最优解（或满意解）的方法，并 使各个组成部分能够最大限度地互相适应。
日本学者三浦武雄
跨学科，因为系统工程的目的是研究 系统，而系统不仅涉及到工程学的领域， 还涉及到社会、经济和政治等领域，为了 圆满解决这些交叉领域的问题，除了需要 某些纵向的专门技术以外，还要由一种技 术从横向把他们组织起来，这种横向技术 就是系统工程。
(5) 交通运输系统工程 研究铁路、公路、航运、航空综合运 输规划及其发展战略，铁路运输规划， 铁路调度系统，公路运输规划，公路运 输调度系统，航运规划，航运调度系统， 空运规划，空运调度系统，综合运输规 划，综合运输优化模型，综合运输效益 分析。
系统工程
第一章系统工程的概述一、系统的定义系统是由两个或两个以上相互区别、相互依赖和相互制约的要素（或单元、组成部分）结合而成的具有特定功能、结构和环境的有机整体三、系统的特征系统的特征，是从各种具体的系统中抽象出来的系统的共性。
明确系统的特征是我们正确认识系统的关键。
一般具备五大特征：1．目的性通常系统都具有某种目的。
系统的目的就是系统要达到的终极形式。
2.多元性系统由多个元素构成，至少需要两个元素3．整体性系统是由相互联系的各个部分组成的有机整体。
4．相关性(1)各个组成部分是相互联系和制约的，这是系统内部的相关性5．层次性系统具有层次结构。
即系统由若干个子系统构成，而系统与其它系统可构成更大的系统6．环境适应性系统适应外部环境的变化，以获取生存和发展能力的性质，就是系统的环境适应性。
系统与环境的作用是相互的。
四．本课的定义系统工程系统工程是处理系统问题的工程技术。
它包含了开发、运行、革新系统所需思想、程序、方法的总和五．系统工程的概念-与其它工程学科的关系系统工程是以已经体系了的原有的科学和技术为基础，使各种管理技术融合起来，重新又体系化了的科学。
因此，系统工程与各方面工程技术、与先后发展起来的管理技术有密切的关系。
它是各工程学科的综合运用，同时，它又普遍适用于各特定的工程学科第二章系统工程方法论一.系统工程方法论特点:1.研究方法强调整体性 2.技术应用强调综合性 3.管理决策强调科学性1、霍尔的三维结构原理：系统的整个管理过程分为前后紧密相连的七个阶段和七个步骤，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。
三维结构由时间维、逻辑维、知识维组成步骤：1）时间维系统工程工作从规划到更新的整个过程或寿命周期，按时间顺序排列，用以表示系统工程的工作阶段和进程。
一般分为七个阶段：规划阶段——谋求系统工程工作在总体上、战略上、方针上的设想和规划；设计方案——根据规划提出具体的计划方案；研制阶段——实现系统的计划方案，并作出较为详细而具体的生产计划；生产制造阶段——生产出系统所需要的构件及整个系统，并提出较为详细而具体的安装计划；安装阶段（系统实施）——把系统安装好，通过试验运行作出较为具体的运行计划；运行阶段——系统投入运行，为预期用途服务；更新阶段——系统经过长时间运行后，改进旧系统，或取消旧系统，建立新系统。
系统工程理论与方法1
4．层次性
将系统作为一个相互作用要素的总体看， 它有着一定的层次结构并分解为一系列的 子系统。此时分解的基本标志是它的目标 作用。子系统必需有功能目的，这是从功 能系统的总目标产生出来的。这时，子系 统的功能目的是系统功能目的的一部分。
5．适应性
环境是指存在于系统以外的事物（物质、能量、 信息）的总称，也可以说系统的所有外部事物就 是环境。环境是一种复杂的系统，在某些情况下 它会限制系统功能的发挥。 系统与环境是分不开的，但在确定系统的具体环 境因素时，往往会遇到一定的困难，这就是如何 明确系统与环境的边界问题。边界就是把系统和 环境分割开的设想界线，它并不是严格不变的。
2．实体系统与概念系统
按系统要素的属性，系统与环境是由物质实体组 成时则称为实体系统。实体系统以研究硬件为主，故 属硬科学，如机械系统、人一机系统、电力系统、生 物系统……等。如果系统与环境是由非物质实体组成， 则称为概念系统，它以研究软件为主，故属软科学。 如项目管理、行政组织、教育文化、项目信息系统等 系统。 但许多系统往往是实体系统与概念系统互为依赖， 相互并存的复合系统。实体系统的开发通过人的思维 活动，又可促进概念系统的完善和上升到更高一级的 理论，再由理论指导实体系统的开发和实践活动。硬 科学的发展没有软科学的配合是不可能取得较好效果 的。科学技术体系、法律体系、文化教育体系都属概 念系统。精神文明系统在建设庞大、复杂、先进的物 质文明社会中，是不可缺少的重要支柱，因为它是概 念系统。
1.1.3 系统的特性
1．整体性
系统是由两个或两个以上的可以相互区别的要素， 按照作为系统整体所应具有的综合整体性而构成 的。系统具有集合性，它是为达到系统基本功能 要求所必须具有的组成要素的集合。构成系统的 各要素虽然具有不同性能，但它们是根据逻辑统 一性的要求而构成的整体。系统不是各个要素简 单的集合，否则它就不会形成整体的特定的功能。 因此，即使每个要素并不都很完善，但它们可以 进行综合和统一，成为具有良好功能的系统。
第1章系统工程概述
质。
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SE的理论基础。
二、系统工程的发展概况
阶段 年代（份） 重大工程实践或事件
重要理论与方法贡献
1930
美国发展与研究广播电视
正式提出系统方法（ Systems approach ）的概念
认识到必须从系统的角度来考察和研究整个世界。系统思
想正是在这种历史背景下产生和发展起来的。
系统思想的成熟与发展
系统思想的出现，彻底改变了人们的思维方式，使人 们在改造世界的活动中，逐步地认识并揭示出客观世界的 本质联系和内部规律。现代科学技术的发展以及计算机技 术和信息技术的高度发展，使得系统思想方法从一种哲学 思维逐步形成了独特的系统理论，并在此基础上形成了一 门专门的科学——系统科学。
14 14
第二节 系统工程的研究对象
一、系统的概念及特点
研究对象： 系统工程的研究对象是组织化的大规模复杂系统。而
“系统”作为系统理论、系统工程和整个系统科学的基本 研究对象，需要正确理解和深刻认识。
15 15
一、系统的概念及特点
系统—— System，我们并不陌生，在现实生活中， “系统”是一个被广泛使用的词。比如：人体就是一个 系统，人体系统是由神经、呼吸、消化、循环、运动、 内分泌、泌尿生殖这些子系统构成的；交通运输系统是 由铁路运输、公路运输、水路运输、航空运输、管道运 输这些子系统构成的。
7 7
⒈ 古代朴素的系统思想
?
在哲学上，朴素的系统思想表现在把自然界当作一个统
一的整体。如我国春秋末期的思想家老子也强调自然界的统
一性。
系统工程1
系统工程系统工程是将多个组件或部分组装成一个整体的过程，以实现某种特定目标。
该过程涉及到多个学科领域，包括工程学，计算机科学，数学，物理学，管理学，社会学等。
系统工程是设计，开发，运营和维护复杂系统的工艺，它通常应用于大型，高度复杂的系统。
系统工程可以应用于各种行业和领域，包括军事，航空航天，交通，医疗保健，工业，金融等。
本文将展开以下几个方面对系统工程作出深入剖析：系统工程的定义，系统工程模型，系统工程的生命周期，以及成功的系统工程实践。
一、系统工程的定义系统工程是一个涉及到多个学科领域的工程过程，其目的是设计，开发，部署和维护一个系统以满足特定目标。
该系统可以是物理系统，如大型机器，汽车，电子设备等；也可以是非物理系统，如信息系统，管理系统等。
系统工程的目标是整合多个组件或部分，将其组装形成整体，以实现某种特定目标。
系统工程可以分为多个阶段，包括需求分析，系统设计，系统建模，系统实现，系统测试和维护等多个重要环节。
二、系统工程模型在系统工程过程中，有很多具体工具和技术可以用于支持系统的设计、开发、部署和维护等多个方面。
其中最常见的就是系统工程模型。
系统工程模型是指用于描述系统工程过程中的各个活动和关键任务的一种工具。
系统工程模型包括多个子模型，如需求分析模型，系统设计模型，系统建模模型，系统实现模型，系统测试模型和维护模型等。
需求分析模型是指对系统所需的各种功能和性能进行详细分析和规划，从而确定系统设计的最基本需求。
系统设计模型是指根据需求分析模型建立的系统设计的基本框架，包括系统架构，功能设计，结构设计等；系统建模模型则是指通过系统建模工具或方法，将系统设计模型用图形化的方式展示出来，方便人们进行理解和沟通。
三、系统工程的生命周期系统工程生命周期是指从系统设计到系统实施和维护整个过程。
生命周期侧重于整个系统的生命周期和维护，以确保系统的有效性和可用性。
系统工程生命周期包括多个阶段，如需求分析，系统设计，系统建模，系统实现，系统测试和维护等。
系统工程理论(1)
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，认为从应用实践到根底理论，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根底的技术科学这一层次，再就是根底科学这一层次，最后通过进一步综合、提炼到达最高概括的马克思主义哲学。
如图2-1所示。
在此根底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〕，以及它们的理论根底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那么、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根本原理等，随着科学的开展，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、信息交换和反响控制等功能进行分析、设计、制造和效劳，从而到达最优设计、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，而系统工程那么不然，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。
安全系统工程第一章 安全系统工程概论
1.2.3 系统工程的特征
优化的方法使系统达到最佳。
与具体的环境条件、事物本来的性质和特征的密切相关性
着眼于整个系统的状态和过程,不拘泥于局部的、个别的 部分,表现出系统最佳途径不需要所有子系统都具有最佳 的特征。
• 系统分析的步骤 1.3.7
1.3.1 系统分析的概念
）
系统分析就是从系统总体出发,对需要改进的已有系 统或准备创建的新系统使用科学的方法和工具,对系统目 标、功能、环境、费用效益等进行调查研究,并收集、分 析和处理有关资料和数据,据此建立若干备用方案和必要 的模型,进行模拟、仿真试验,把试验、分析、计算的各 种结果进行比较和评价,并对系统的环境和发展做出预测 ,在若干选定的目标和准则下,为选择对系统整体效益最 佳的决策提供理论和试验。
• 系统学原理 1.1.4 1.1.5 • 系统方法的地位和作用
1.1.1 系统的定义
系统是由相互作用、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
贝塔朗菲
系统的定义可以确定为处于一定的相互关系中,并与 环境发生关系的各组成部分的总体。
钱学森
把极其复杂的研究对象称为系统,即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,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
包含着深刻的社会性,涉及组织、政策、管理、教育等上 层建筑因素。
它的精华在于它是软技术,即在科学技术领域,由重视有形 产品转向更加重视无形产品带来的效益。
1.2.4 系统工程的基本观点
系统工程（1）
系统工程（1）1、○1系统的功能及其要素。
○2系统的环境及输入、输出。
○3系统的结构（框图表示）。
○4系统的功能与结构、环境的关系。
系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素组成，具有特定功能、结构和环境的整体。
2、说明系统的一般属性的含义，并据此归纳出若干系统思想或观点。
整体性是系统最基本、最核心的特性，是系统性最集中的体现。
系统的构成要素和要素的机能、要素的相互联系和作用要服从系统整体的目的和功能，在整体功能的基础上展开各要素及相互之间的活动，这种活动的总和形成了系统整体的有机行为。
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。
关联性表明这些联系或关系的特性，并且形成了系统结构问题的基础。
环境适应性。
任何一个系统都存在于一定的环境中，并与环境之间产生物质、能量和信息的交流。
环境的变化必然引起系统功能及结构的变化。
系统必须首先适应环境的变化，并在此基础上使环境得到持续改善。
比如：从综合系统的整体性和目的性，可归纳出整体最优的思想。
3、系统工程的研究对象是大规模复杂系统。
其复杂性主要表现在：○1系统的功能和属性多样，由此而带来的多重目标间经常会出现相互消长或冲突的关系。
○2系统通常由多维且不同质的要素所构成。
○3一般为人机系统，而人及其组织或群体表现出固有的复杂性。
○4由要素间相互作用关系形成的系统结构日益复杂化和动态化。
4、系统工程是从总体出发，合理开发、运行和革新一个大规模复杂系统所需思想、理论、方法论、方法与技术的总称，属于一门综合性的工程技术。
它是按照问题导向的原则，根据总体协调的需要，应用定量分析和定性分析相结合的基本方法。
系统工程是一门交叉学科。
由于系统工程处理的对象主要是信息，并着重为决策服务，“软科学”。
系统工程学是以大规模复杂系统问题为研究对象，在运筹学、系统理论、管理科学等学科的基础上逐渐发展和成熟起来的一门交叉学科。
5、系统工程方法解决问题时，系统工程工作的前提：需要确立系统的观点；系统工程的目的：总体最优及平衡协调的观点；系统工程解决问题的手段：综合运用方法与技术的观点；系统工程有效性的保障：问题导向和反馈控制的观点。
化工系统工程第一章 概论1
• 系统工程开始发展成为一门科学技术是近 40 年的 事。第二次世界大战期间，由于军事上的需要， 产生了运筹学，美国与前苏联发展了系统工程。 此后，随着生产的发展，各种类型的部门都在不 同程度上感到整体观念的重要性。无论是新武器 系统的研制，资源的开发利用，工业、农业和交 通运输的发展都必须把其组成部门看成是一个彼 此有机联系在一起的系统。从整个系统的角度， 周密考虑系统内各个组成部门相互间的制约关系， 才能使整个系统有效的，协调的工作。于 20 世纪 50年代形成独立学科。 • 70年代学者华罗庚在我国推广运筹学，78年钱学 森在文汇报发表中国第一篇系统工程文章，标志 我国系统工程研究进入新阶段。
化工系统工程
－化工过程分析与优化
南京工业大学 化学化工学院 吕效平
第一章 概论
第一节 系统工程的基本概念 1.1.1系统工程 系统工程是一门处于发展中的技术科学。系 统工程的概念源于实践。在小规模生产的条件下 , 系统的概念并不重要；而现代化的大生产是一种大 规模的社会活动， 所设计的内容和规模,科研和设 计 , 组织和管理等问题，以及所要达到的目标都发 生了根本的变化。因此，对整个系统进行综合的、 定量的研究就成为人们面临的新课题。
统工程，化学工业出版社，2003）
• 过程系统工程学科虽有 50余年的历史，但仍无一致的定义。 这是由于它是边缘学科，与系统工程、化学工程、过程控制、 计算数学、信息技术、计算机技术与管理科学难以划分出明 确的界限；另外也由于过程综合、人工智能、失效分析、计 算机集成制造系统（CIMS）、柔性制造系统、企业资源计划、 供应链管理等新内容不断出现，使过程系统工程学科仍在不 断发展。 • 过程系统工程由工程技术（硬技术）、管理技术（软技术） 组成。 • 过程系统工程是继20世纪20年代单元操作技术和60年代传递 现象理论后，化学工程学的第三次重大发展。 • 过程系统工程是过程工业信息化的理论基础，作为一门学科 对化学工业的两化融合发展处于十分关键的地位。 • 党的十六大就提出以信息化带动工业化、以工业化促进信息 化，带动了过程系统工程与化学工业的“两化融合” 发展。
1.系统工程的基础理论与方法论
m
m
n
n
j
（2-5）
即意味着产量与销量持平 （或称为产销平衡） 该问题又称为运输规划问题。 。
2.1 系统最优化理论
上述两个例子表明， 线性规划模型由三个基本要素构成： 1） （ x 决策变量，如例 2-1 中的 和x ，例 2-2 中的 x , i 1, 2, m, j 1, 2, n 。决策 变量是问题中要确定的未知量， 决策者通过调控决策变量来选取 不同的方案、设计、措施以达到最优目的。 （2）目标函数，如例
第二章系统工程的基础理论与方法论
系统最优化理论 控制理论基础
信息论基础
系统工程方法论
第2.1节
系统最优化理论
系统工程是一门交叉学科，其最基础的理论涉
及系统最优化、系统控制与系统的信息处理三 个方面。
系统工程，其核心目标之一是使系统运行在最
优状态，因此，系统最优化技术是其最重要的 理论支撑。
2.1 系统最优化理论
解
n
x 首先， 在假设运输量为 的条件下其总的运费为 cij xij 。 i
其次，要考虑到从任意产地运出的量要等于该产地的产量，即
x
j 1
ij
ai , i 1, 2, m
。第三，还要考虑到运到任意销地的量要等
m
于该销地能销出的量，即 i 1
x x
i 1 j 1 m
n
ai , i 1, 2, m b j , j 1, 2, n
ij
xij 0, i 1, 2, m, j 1, 2, n
(2-4)
将上述方程约束条件部分的第一式两边 i 求和，第二式两边对 j 求和，有：
系统工程课件第一章(1)
v 管理科学的发展与管理人才培养
管理科学发展的“制高点” ——系统化管理
T型人才
系统工程课件第一章(1)
导论：What
v SE是以大规模复杂系统（特 别是管理系统）为研究对象， 在系统理论、管理科学及其运 筹学、专业工程技术等学科基 础上形成的一门交叉学科。通 过学习，主要使学生掌握分析 与解决一般管理系统问题的思 想、程序和方法。
第一章 系统工程概述
系统工程的 产生、 发展 及应用
(二)系统理论的产生与发展
系统工程的研 究对象
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SE的理论基础。
。
SE的概念与 特点
系统工程课件第一章(1)
第一章 系统工程概述
系统工程的 产生、 发展 及应用
第三段
（课堂习题2）[2]
v 系统工程应用实例 [2] v （课程总结）[1]
第四段
系统工程课件第一章(1)
导论：Who/Where v Who/Where?
Who —— 学生为主体，教师为主导。 Where —— 将课堂内外的学习结合起来！
系统工程课件第一章(1)
导论：How
v How?
建议注坚重持系问统题思导1耳2考向、、说不严话许禁点3使迟平0名%用到时一，手及10次两机中%无次及途+(故扣交早期未除头退中到7接+0期扣%末除，考平三试时次）成无9绩平0时% 采用系统化3方、法不无成故绩缺。课作业一次未交及抄袭扣除
系统工程课件第一章(1)
2020/11/30
系统工程课件第一章(1)
城市系统工程复习1
1.系统的基本特性：关联性、层次性、整体性、时序性、动态平衡性2.老三论：一般系统论、控制论、信息论新三论：耗散结构论、突变论、协同论3.系统工程：用定量和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建立，还是系统的经营管理，都可以统一地看成是一类工程实践，统称为系统工程。
4.系统模型的意义及分类：自然系统和人工系统、实体系统和概念系统、封闭系统和开放系统、静态系统和动态系统、简单系统和复杂系统，黑色系统、白色系统和灰色系统5.系统工程的核心——模型：简化性、抽象性、目标性6.建立模型原因：费用较低、易于实现、随意操控、客观验证7.建立模型过程：了解原型分析概念模型；搭建模型组装结构模型；测试修正运行数学模型8.做事的“系统观”:分解的观点—分步实施；整体的观点—统筹规划；抽象的观点—建立模型符合系统观的工程实践—系统工程9.概念模型的若干方法○1关联图，又称关系图，是用来分析事物之间“原因与结果”、“目的与手段”等复杂关系的一种图表。
关联图由圆圈(或方框)和箭头组成，其中圆圈中是文字说明部分箭头由原因指向结果，由手段指向目的。
文字说明力求简短、内容确切易于理解，重点项目及要解决的问题要用双线圆圈或双线方框表示。
○2KJ法（亲和图法-根据亲和度归纳问题）：即把乍看上去根本不想收集的大量事实如实地捕捉下来，通过对这些事实进行有机的组合和归纳，发现问题的全貌，建立假说或创立新学说。
○3思维导图：是表达发射性思维的有效的图形思维工具。
运用图文并重的技巧，把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接，思维导图充分运用左右脑的机能，利用记忆、阅读、思维的规律，协助人们在科学与艺术、逻辑与想象之间平衡发展。
○4Delphi法：当历史资料或数据不够充分，或者当模型中需要相当程度的主观判断时，采用问卷方式对选定的一组专家进行多轮反馈式的意见征询，使专家意见趋于一致，从而得到对未来的预测结果。
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系统工程
—————第一次作业
孙岩
工业工程十二班
41091222
1.选择一个你所熟悉的系统问题说明：①系统的功能及其要素②系统的环境及输入、输
出;③系统的结构（最好用框图表达）;④系统的功能与结构、环境的关系。
答：①选择系统：物流系统。
所谓物流系统，是由多个互相区别又互相联系的单元结
合起来，以物资为工作对象，为完成物资流通为目的的有机结合体。
最基本的物流系统由包装、运输、储存、流通加工及信息等子系统的一个或几个有机地结合而成。
每个子系统又可以按空间和事件分成更小的子系统。
物流系统本身又处在更大的系统中。
②系统的功能及其要素：（广义含义）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一事物（元素），也可以使一群事物组成的分系统、子系统等。
系统与其构成要素是一组相对的概念，取决于所研究的具体对象及其范围。
（物流系统）物流系统的功能是实现物资的空间效益和时间效益，在保证社会再生产进行的前提条件下，实现各种物流环节的合理衔接，并取得最佳的经济效益。
重要有七大功能：①运输功能②仓储功能③包装功能④装卸搬运功能⑤流通加工功能⑥配送功能⑦信息服务功能。
物流系统的要素具体可以分为功能要素，支撑要素和物质基础要素。
功能要素指的是物流系统所具有的最基本能力，这些基本能力有效地组合、联结在一起，便成了物流的总功能，便能合理、有效地实现物流系统的总目的。
物流系统的功能要素一般认为有包装功能要素、装卸功能要素、运输功能要素、保管功能要素、流通加工功能要素、配送功能要素、物流情报功能要素等。
支撑要素包括体制、制度、法律、规章、行政、命令、标准化系统等。
物流基础要素包括物流设施、物流装备、物流工具、信息技术及网络、组织及管理等。
③系统的环境及输入、输出：（广义含义）
任一系统又是它所从属的一个更大的
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。
系统连同其环境超系统一起形成系统总体。
系统与环境也是两个相对的概念。
（物流系统）物流系统的环境是社会环境，通过输入和输出使系统与社会环境进行交
换，使系统和环境相依而存。
物流系统的输入包括原材料、设备、劳力、能源等。
就
是通过提供资源、能源、设备、劳力等手段对某一系统发生作用，统称为外部环境对
物流系统的输入。
物流系统的输出则指物流系统与其本身所具有的各种手段和功能，对环境的输入进行各种处理后所提供的物流服务。
具体内容有：产品位置与场所的转移；各种劳务，如合同的履行及其它服务等；能源与信息。
1物流设施也备2物流业务臥动3信息
处理
4肾理丄作等
④系统的结构：（广义含义）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。
结构即组成系统的诸要素之间相互关联的
方式。
（物流
系统）用图框表达如下：
⑤系统的功能与结构、环境的关系：（广义含义）任何系统都应有其存在的作用
与价值，与其运作的具体目的，也即都有其特定的功能。
系统功能的实现受到其环境
和结构的影响。
（物流系统）物流系统的不同结构具有不同的功能、作用及价值，不同的结构之间存在着一定的有机联系，在系统的内部形成一定的秩序，共同服务于统一的目标，图表示意图表示如下:
I
!输入
I
I
系统转换
输出
料
力
等
材
咸
源
金
息
丛
种
源
息
的
广
各
能
倍
奸
Y/ kJ L)12 3 4 5
生产
即实现物资的空间效益和时间效益，在保证社会再生产进行的前提条件下，实现各种物流环节的合理衔接，并取得最佳的经济效益。
环境相对于系统而言，系统时时刻刻处于环境之中，与环境相互依存。
因此，系统必须适应外部环境，才能保持最佳的适应状态，才得以存在和发展。
2.说明系统一般属性的含义，并据此归纳出若干系统思想或观点。
答：①整体性：系统的整体功能不是各组成要素的简单叠加，而是呈现出各个要素所没有的功能。
是系统最基本、最核心的特性，是系统最集中的体现。
②关联性：构成系统的要素是相互联系、相互作用、相互影响的；有效的系统，各要素之间互补增强，是系统保持稳定性、具有生命力，而要做到这一点，紫铜必须有一定的有序结构。
同时，所有要素均隶属于系统整体，并具有互动关系。
③环境适应性。
环境相对于系统而存在，环境时时刻刻存在于环境中，与环境相互依存。
因此，系统必须适应外部环境，才能保持最佳的适应状态，才得以存在和发展，才能达到物流系统的最终目标。
3.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前景。
答：系统工程的应用十分广泛，主要有：①工程系统：研究大型工程项目的规划、
设计、制造和运行。
② 社会系统：研究整个国家和社会系统的运行、管理问题。
③经济系统：研究宏观经济发展战略、经济目标体系、宏观经济政策，进入投入产出分析等。
④ 农业系统：研究农业发展战略、农业结构、农业综合规划等。
⑤企业系统：研究工业结构、市场预测、新产品开发、生产管理系统、全面质量管理系统
等。
⑥科学技术管理系统：研究科学技术发展战略、预测、规划和评价等。
⑦军事系统：研究国防总体战略、作战模拟、情报通讯指挥系统、参谋指挥系统和后勤保
障系统等。
⑧环境生态系统：研究环境系统和生态系统的规划、建设、治理等。
⑨人才开发系统：研究人才需求预测、人才结构分布、教育规划、智投资等。
⑩ 运输系统：研究铁路、公路、航运、空运等的运输规划、调度系统、运输效益分析、城市交通网络优化模型等。
? 能源系统：研究能源合理利用结构、能源需求预测、能源发展战略等。
？区域规划系统：研究区域人口、经济协调发展规划、区域资源最优利用、区域经济结构等。
系统工程在工业工程领域的发展前景：人类文明已经进入信息与知识时代之际，信息
和知识作为第四种基本的经济资源，推动着人类文明的进步，改变着原有的管理模式和管理
理念，以适应当代生产力发展的需要。
当今工业工程师能否合理运用系统工程理论取得成功的关键包括：企业战略，客户价值、知识管理、企业组织、市场热点、管理会计、度量与控制、股票持有者价值、生产率等诸多因素。
工业工程发展的时代需求，是要求我们必须能够按照新形势下的系统工程理念和要求，开发和利用符合那些要求的系统，支持跨职能任务团队的作用，重视人因工程。
目前，系统工程已在社会各大领域获得广泛应用，促进了技术水平和经济水平的发展，大大提高了各相关领域的科学性，并使其逐渐发展成为利用现代高科技与系统工程结合而优化的新型学科为我国工程业带来新的活力和发展。
参考资料：汪应洛•《系统工程》［M］.北京：机械工业出版社。
丁立言•物流基础［M］.北京：清华大学出版社。
钱学森等•《论系统工程》［M］,长沙：湖南科学技术出版社。
李宝山，于秀慧编著•《管理系统工程》［M］，北京：中国人民大学出版社
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