系统工程课件679627526
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《系统工程》课件
系统结构
图1.1 系统的基本概念图
9
4 系统的构成要素
（1） 系统的诸部件及其属性： 结构部件；操作部件；流部件 以电路系统、城市系统以及自然生态系统为例说明 （2）系统的环境及其界限
（3）系统的输入与输出
S＝（C，S，F，E）
C: 组成要素；S: 结构；F: 功能；E: 环境.
10
系统的要素
系统的功能
《系统工程》讲义
参考教材：
谭跃进、陈英武、易进先编著.1999.系统工程原理. 湖南长沙:国防科技大学出版社. 顾培亮编著.1998. 系统分析与协调.天津:天津大学 出版社. 林定夷编著.1998.系统工程概论.广州:中山大学出 版社. 提纲：outline.doc
1
第一章 导 言
第一节 系统工程的定位
来愈令人满意。
34
第三节
方法论层次：
钱学森的综合集成工程方法论
(1)经验知识＋理论知识； (2)通过建模将定性知识与观测数据、统计资料结合； (3)人(知识工程＋专家系统)与计算机(电脑)结合
工程技术层次：
(1)根据实际问题收集信息资料和统计数据；
(2)约请相关专家分析研究，明确系统四大变量(状态、环境、控制、输出)， 确定系统建模思想； (3)建立系统数学模型(定量表示系统结构、功能、行为、特性、输入输出关 系)； (4)对系统行为做仿真模拟试验，获得定量数据资料； (5)组织专家群体检验系统模型的有效性； (6)修改、调整参数，仿真试验，专家分析评价，修改。。。 数学模型(符合实际系统的理论描述)----可信的结论
7
3 定义
(1)美Webster大词典 (2)日JIS工业标准 (3)前苏联大百科全书 (4)钱学森：系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合的 具有特定功能的有机整体。
系统工程课件_第二章
环境
输入
比较器 偏差
控制
施控器
反馈
输出 受控器
检测器
Return
２、系统的稳定性
系统处于环境之中，受到内、外部的干扰（即把系统从一种状态变迁到另一种状态的作用）， 要保证系统确定的性质和功能，就必须具有抗干扰的稳定性。
第一类稳定性 ：也就是说任意给定一个 ，必存在一个 状态， 为平稳状态）；
使得
时（ 为系统的起始
概念，壮大了语义信息、有效信息、主观信息、相对信息、模糊信息等方面的内容。
Return
2. 信息方法，就是运用信息的观点，把系统看作是借助于信息的获取、传送、加工、处理而实现其有 目的性的运动的一种研究方法。
Return
信息方法以信息为基础，把系统有目的的运动抽象为一个信息变换过程。 传统方法注重的是物质和能量在事务运动变化过程中的作用，而信息方法是以信息的运动作为分 析和处理问题的基础，在分析和处理问题时，它完全撇开系统的具体运动形态，把系统的有目的的 运动抽象为信息变换过程。
hlo2gp
Return
信息源可能发出的全部符号所包含的信息量之和（总信息量）。计算出信源发出的每一个符号所 包含的平均信息量——信息熵。
n
H pi log2 pi i1
Return
一个系统所获信息量越大，系统就越有序，熵就越少。反之，所获信息量越小，系统就越无序， 熵就越大。
信息与熵是互补的，它们的这种互补关系，表现在计算公式上仅差一个负号。 “熵的获得永远意味着信息的丢失，而不是别的。”
Return
（2）信息概念的特点 1）信息源于运动，无运动则无信息。世界上没有静止的事物，因而它们都具有信息的表征。 ２）信息可以被感知、处理和利用，其符合人们认识事物的规律。 3）信息具有知识秉性，它能用以消除人们对事务运动状态或存在方式的认识上的不确定性，有信息就
《系统工程》幻灯片PPT
• other engineering disciplines concentrate on using knowledge of the real world (e.g., electrical circuits, materials, robotics),
• systems engineering focuses on methods to solve problems, not the solution of the problems.
Physical vБайду номын сангаас. Abstract Systems Open vs. Closed system
3.Feedback Control in System
Input
System Performance
Output
Character of open-loop system:
• Not aware of its own performance • Past action has no influence on future action • Possesses no means to provide for its own control or
3. Inventory Planning and Control
Inventory planning determines the material requirements: components, parts, raw materials, and so on
inventory control determines the proper inventory levels, reorder points, safety stocks, and the like.
《系统工程概述》PPT课件
柏 拉 图 的 宇 1.系统地发展了辩证法；
系、系统的结构
宙观
2.宇宙最初由两个三角形发展而来。
、系统的功能、
亚 里 斯 多 德 1.创造了形式逻辑，系统研究了思维规律； 系统的演化等方
的 三 段 论 和 2.提出了三段论和整体论；
面具有丰富而深
整体论
3.提出运行的天体是物质实体。
刻的研究成果。
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4
近 现 代 西 方 自 然 科 学 的 系 统 思 想
哥白尼的《 天体运行论 培根的《新 工具论》 笛卡尔的《 方法论》和 《解析几何 学》 马克思的系 统思想
反映系统思 想的其他科 学成果
1.对复杂的天体系统有深刻研究； 2.提出日心说。 1.对科学研究方法有独到研究； 2.提出定性—归纳推理的研究方法。 1.将几何学代数化，创立了解析几何； 2.提出了数学—演绎的研究方法； 3.提出了质量、时间、空间三个基本量纲； 4.提出“我思固我在”。 1.提出了辩证法和唯物主义； 2.提出了辩证法三个规律。 1.取得了人类历 史上 一系 列最 重大 的科 学发 明； 2.创立了物理学 、化 学、 生物 学等 自然 科学 及其分支；
1.将管理对象、 管理过程作为一 个整体进行研 究，促进了人们 对管理系统内组 成要素、要素之 间关系的认识； 2.将理论应用于 管理工程实践， 创造了人类奇 迹； 3.系统论及相关 理论直接出现。
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6
整体思想和联系思想是科学系统思 想的核心与实质。
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7
二、系统工程的理论的形成与发展
系统理论包括：
1、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。 2、新三论（形成于二十世纪七十年代）：耗散结构理 论、协同论和突变论。
系统工程概论（PPT31页）
9. 工程決策程序
10. 產品從研發到完成，系統工程人員不斷的在做 工程決策。重大的決策，影響時程、功能及成本甚 鉅，為使決策允當，應建立重大決策系統化程序， 以防匆忙疏失。
11. 型態管理
12. 產品系(pǐn xì)統從研發開始，即應開始型態管
理，任何需求變更必須經正式程序，確保需求者與
研發者保持即時(Real Time)的溝通。
XX年度
• 確立系統/分系統基本型 態規格
• 研發策略評估
• 採用有效方案消除不 確定之相關問題
• 確定更精確預算需求
• 修訂研發測試總計劃
• 驗證確定關鍵風險項目
• 平行研發項目擇優定案
• 提報全型開發工作計劃
9
全型開發工作(gōngzuò)內容
第二(dìèr)階段里
程碑
階段資料輸入：
時程 工作項目
8. 設計評估
9. 管理單位按既定目標時程及工作計劃，訂定評估及 檢討工作。對每一關鍵系統、產品組件，階段設計完 成或重要研發程序完成，建立評估制度。
17
第十七页，共31页。
7. 介面整合
8. 大型系統之介面問題，從研發開始即不斷發生， 直到研發完成，計劃管理人員及系統工程人員，不 斷的處理介面問題。因此訂定必要的程序、規範， 可有效降低衝突，提高工作效率。
18
第十八页，共31页。
10. 組織與產品責任分工(fēn gōng)
11. 產品架構與單位組織間之明確定義，是確保成功 之關鍵。不當的組織分工(fēn gōng)，造成產品開發 之權責不明，介面混淆不清，造成成本及效率問題。
12. 人員及訓練
13. 大型系統的研發，人力龐大，將需求各式的專業 或專長訓練。早期的需求認定，及早培育，或引進專 家，或舉辦在職訓練，將可縮短研發時間。
系统工程(完整版PPT课件)
至今还没
有统一定
义
13
系统工程的定义
(3)日本学者三浦武雄指出：“系统工程与其它工程学不同之处在 于它是跨越许多学科的科学，而且是填补这些学科边界空白的边 缘科学。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 有一种技术从横向把它们组织起来，这种横向技术就是系统工程 ，也就是研究系统所需的思想、技术和理论等体系化的总称。”
6
系统概念的形成
15世纪下半叶以后： “只见树木” 具体化
19世纪： “先见森林，后见树木”
辨证唯物主义： 世界是由无数相互关联、
相互依赖、相互制约和
科学系统思 想的实质
相互作用的过程所形成 的统一整体。
7
系统的概念
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。
➢ 一台机器、一个部门、一项计划、一个研究项 目、一种组织、一套制度都可以看成一个系统;
➢ 系统的存在具有普遍性;
➢ 系统的概念是相对的而不是绝对的，它没有绝 对规模的界限。
8
2.系统的特性
1）集合性。系统是由两个以上的可以相互区别的要素所组成。
2）相关性。组成系统的各要素之间具有相互联系、相互作用 、相互依赖的特定关系。某—要素若发生变化则会影响其他 要素的状态变化。
4
第一章 系统与系统工程
一、系统工程的应用举例 二、系统 三、系统工程 四、系统工程方法论
5
二、 系统
1.系统的概念
系统概念的形成
只见森林
➢公元前古希腊对“宇宙大系统”的认识；
➢我国西周时期的“阴阳二气”及金、木、 水、火、土“五行”；
系统工程(第1章)-精品资料PPT课件
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。
古代中国和古希腊在系统思想的产生与早期发展中具有突 出地位和贡献。 o 古希腊辩证法的奠基人：“世界是包括一切的整体” o 公元前古希腊德谟克利特：“宇宙大系统” o 西周时期用阴阳二气来解释自然现象，产生“五行”概念 o 我国老子：“道生一、一生二、二生三、三生万物” o 东汉时期张衡：“浑天说”、“地动仪” o 战国时期都江堰“鱼嘴”岷江分水工程、“飞沙堰”分洪排沙 工程、“宝瓶口”引水工程和120个附属渠堰工程 o 。。。。。。 o 耗散结构理论的创始人普利高津《存在到演化》：“中国传统 的学术思想是看重于研究整体性和自发性，研究协调和协和”。
03.11.2020
8
2.科学系统思想的形成
系统概念的实质：
物质世界是由许多相互联系、相互依赖、相互制约、相
互作用的事物和过程所形成的统一整体。
—
—马克思、恩格斯
系统思想在20世纪科学技术发展的客观要求下得到迅猛 发展：
o 20世纪初，贝塔朗菲一般系统论思想：整体、动态、等级
o 管理学领域
o 20世纪中期，信息论、控制论
1945
03.11.2020
重大工程实践或事件 重要理论与方法贡献
美国发展与研究广播电 正式提出系统方法（Systems
视
approach）的概念
美国实施彩电开发计划 采用系统方法，并取得巨大成功
古代中国和古希腊在系统思想的产生与早期发展中具有突 出地位和贡献。 o 古希腊辩证法的奠基人：“世界是包括一切的整体” o 公元前古希腊德谟克利特：“宇宙大系统” o 西周时期用阴阳二气来解释自然现象，产生“五行”概念 o 我国老子：“道生一、一生二、二生三、三生万物” o 东汉时期张衡：“浑天说”、“地动仪” o 战国时期都江堰“鱼嘴”岷江分水工程、“飞沙堰”分洪排沙 工程、“宝瓶口”引水工程和120个附属渠堰工程 o 。。。。。。 o 耗散结构理论的创始人普利高津《存在到演化》：“中国传统 的学术思想是看重于研究整体性和自发性，研究协调和协和”。
03.11.2020
8
2.科学系统思想的形成
系统概念的实质：
物质世界是由许多相互联系、相互依赖、相互制约、相
互作用的事物和过程所形成的统一整体。
—
—马克思、恩格斯
系统思想在20世纪科学技术发展的客观要求下得到迅猛 发展：
o 20世纪初，贝塔朗菲一般系统论思想：整体、动态、等级
o 管理学领域
o 20世纪中期，信息论、控制论
1945
03.11.2020
重大工程实践或事件 重要理论与方法贡献
美国发展与研究广播电 正式提出系统方法（Systems
视
approach）的概念
美国实施彩电开发计划 采用系统方法，并取得巨大成功
《系统工程》课件
照预期工作并相互协调。
3
验收测试
由用户或客户进行的最终测试，以验证 系统是否满足其需求和期望。
总结与展望
在本节中，我们将总结本课程的重点内容，并展望系统工程的未来发展方向。 希望您通过本课程获得了对系统工程的深入了解，并能应用于实际项目中。
《系统工程》PPT课件
欢迎来到《系统工程》PPT课件！在本课程中，我们将深入探讨系统工程的概 念、方法和应用。通过本课程，您将学习如何设计和开发复杂系统，以满足 现代社会的需求。
课程介绍
在这一部分，我们将介绍本课程的目标、学习内容和教学方法。您将了解系 统工程的重要性以及它在各个领域的应用。
系统工程概述
在本节中，我们将深入研究系统工程的核心概念和原则。您将了解系统工程的定义、历史背景和关键要素。
系统工程过程
1
需求分析
在这一阶段，我们将确定系统的功能和
系统设计与开发
2
性能需求，以便为后续设计和开发阶段 奠定基础。
在这一阶段，我们将设计系统的结构和
组件，并进行系统的开发阶段，我们将测试和验证系统的 功能和性能是否符合需求，并进行必要 的修正。
系统需求分析
功能需求
系统需要满足哪些基本功能要求？
可用性需求
系统需要有多高的可用性和可靠性，以确保持 续运行和故障恢复？
性能需求
系统需要具备什么样的性能指标，例如速度、 容量和可靠性？
安全需求
系统需要采取什么样的安全措施，以保护敏感 信息和防止未经授权的访问？
系统设计与开发
系统架构设计
设计系统的整体架构，确定系统的组件和它们之间 的关系。
软件开发
编写和调试系统的软件代码，以满足系统的功能和 性能需求。
《系统工程》课件
02
系统工程方法论
硬系统方法论
总结词
强调数学模型和定量分析的方法论
详细描述
硬系统方法论注重数学模型和定量分析在解决系统问题中的应用，通过建立精确的数学模型来描述系 统的结构和行为，并运用数学分析和优化方法来寻求最优解决方案。这种方法论在工程、物理和经济 学等领域有广泛应用。
软系统方法论
总结词
强拟、优化技术、决策分析等。
系统分析的局限性
数据获取难度大
对于某些复杂系统，难以获取完 整、准确的数据，导致分析结果 的不准确。
主观因素影响
系统分析的结果往往受到分析者 的主观因素影响，如经验、知识 背景等，可能导致结果的偏颇。
适用范围有限
系统分析方法适用于具有明确目 标、约束条件和决策变量的系统 ，对于某些模糊性、不确定性较 高的系统可能不适用。
04
系统设计
系统设计的概念和原则
概念
系统设计是根据用户需求，将系统抽 象为具体的物理结构或流程，以满足 预定目标的过程。
原则
系统设计应遵循整体性、最优化、可 靠性、可扩展性和可维护性等原则， 以确保系统能够高效、稳定地运行。
系统设计的步骤和方法
步骤
需求分析、系统规划、系统分析、系统设计、系统实施 和系统评估。
系统评价是对一个系统进行全面评估的过程，包括对其性能、效果、可行性和可 持续性等方面的评估。
目的
系统评价的目的是为了了解系统的现状，发现问题和不足，为系统的改进和创新 提供依据和支持。
系统评价的步骤和方法
步骤
确定评价目标、制定评价计划、收集 和分析数据、评估结果反馈。
方法
定性和定量评价方法，如专家评估、 问卷调查、实验法等。
系统工程的应用领域
系统工程(SystemsEngineeringSE)PPT课件
系统工程
第五讲 解释结构模型
解释结构模型
第一节：概述 第二节：系统结构模型化技术
系统结构分析基础； ISM基础 ISM方法和步骤 思考讨论题 第三节：解释结构模型法的应用
5.1 概述
一、模型及模型化的定义
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； 模型化就是为了描述系统的构成和行为，
结构→结构模型→结构模型化→结构分析
结构分析是一个实现系统结构模型化并加以 解释的过程。
结构分析是系统分析的重要内容，是系统优化 分析、设计与管理的基础
5.2 系统结构模型化技术
2、系统结构表达及分析方法
理解系统结构的概念
（构成系统诸要素间的关联方式或关系）及其 有向图（节点与有向弧）和矩阵（可达矩阵等） 这两种常用的表达方式。
比较有代表性的系统结构分析方法有：
关联树（如问题树、目标树、决策树）法、解 释结构模型化（ISM）方法、系统动力学（SD） 结构模型化方法等。
5.2 系统结构模型化技术
3、 ISM实用化方法原理
设定 问题 、形 成意 识模
型
找出 影响 要素
要素 关系 分析 （关 系图
）
建立可 达矩阵 (M)和
缩减 矩阵 （M/）
矩阵 层次 化处
理 (ML/)
绘制 多级 递阶 有向
图
建立 解释 结构 模型
分析 报告
比较/ F 学习
5.2 系统结构模型构的表达方式
（1）集合表达法 系统：S＝{S1,S2,S3,…,Sn} 二元关系：要素之间的某种关系R；
二元关系表示：； 传递性；传递次数、强连接关系； 系统二元关系表达： Rb＝ {(Si ,Sj) |Si RSj， Si ,Sj ∈S，i,j=1,…,n}
第五讲 解释结构模型
解释结构模型
第一节：概述 第二节：系统结构模型化技术
系统结构分析基础； ISM基础 ISM方法和步骤 思考讨论题 第三节：解释结构模型法的应用
5.1 概述
一、模型及模型化的定义
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； 模型化就是为了描述系统的构成和行为，
结构→结构模型→结构模型化→结构分析
结构分析是一个实现系统结构模型化并加以 解释的过程。
结构分析是系统分析的重要内容，是系统优化 分析、设计与管理的基础
5.2 系统结构模型化技术
2、系统结构表达及分析方法
理解系统结构的概念
（构成系统诸要素间的关联方式或关系）及其 有向图（节点与有向弧）和矩阵（可达矩阵等） 这两种常用的表达方式。
比较有代表性的系统结构分析方法有：
关联树（如问题树、目标树、决策树）法、解 释结构模型化（ISM）方法、系统动力学（SD） 结构模型化方法等。
5.2 系统结构模型化技术
3、 ISM实用化方法原理
设定 问题 、形 成意 识模
型
找出 影响 要素
要素 关系 分析 （关 系图
）
建立可 达矩阵 (M)和
缩减 矩阵 （M/）
矩阵 层次 化处
理 (ML/)
绘制 多级 递阶 有向
图
建立 解释 结构 模型
分析 报告
比较/ F 学习
5.2 系统结构模型构的表达方式
（1）集合表达法 系统：S＝{S1,S2,S3,…,Sn} 二元关系：要素之间的某种关系R；
二元关系表示：； 传递性；传递次数、强连接关系； 系统二元关系表达： Rb＝ {(Si ,Sj) |Si RSj， Si ,Sj ∈S，i,j=1,…,n}
系统工程课件679627526
系统工程
1
课程的性质和要求
“系统工程”是管理科学与工程一级学科本 科专业、研究生专业的核心课程，也是博 士、硕士研究生入学考试的重要科目之一。 了解和掌握系统和系统工程的基本概念。 了解系统工程方法论，学会用系统的观点 思考问题。 了解和掌握系统工程的基本方法
2
“系统工程”课的学习方法
重视概念、方法、工作程序的学习 注重方法论与日常思考问题的结合 注重理论与实际的结合 吸收别人经验、技艺
33
目的性
任何一个系统都具有特定的目的，为了 总的目的，各子系统直至要素都具有各 自的中小目的。在分析系统的目的性时 往往采用目的—手段法，即认为目的是 上一层的手段，手段是下一层的目的。 只有了解不同层次的目的，才能更好的 对系统进行管理
34
成长性
系统的生命周期：孕育期+诞生期+发展期 +成熟期+衰老和更新期。且系统生命周期 有如下特征：系统上升时期，要素在增长， 层次性分明，系统结构稳定性加强，系统 与环境的联系紧密，且适应性好，反之亦 然。
S=<A，R> 仅就内部规定性看，系统是由元素集和 关系集共同决定的。
28
数学表示
Ｓ＝ｆ（Ｘ、Ｒ、Ｃ）
其中：
Xxi i1,n 为元素集
Rriji1,n;j1,n为关联集
Ccj j1,m 为层次集
29
1.2 系统的特性
整体性 相关性 层次性 目的性 成长性 环境适应性
30
整体性
任何一个系统都是由不同要素依据一定 逻辑要求构成的整体，而决不是这些要 素的简单凑合。尽管每一个要素都有其 各自不同的特征和功能，但对外总是以 系统的综合特性与功能显示出来。有这 样的事实：即使不全是完善的要素可以 构成性能良好的系统，反之即全是性能 良好的要素也不一定能构成一个完善的 系统
1
课程的性质和要求
“系统工程”是管理科学与工程一级学科本 科专业、研究生专业的核心课程，也是博 士、硕士研究生入学考试的重要科目之一。 了解和掌握系统和系统工程的基本概念。 了解系统工程方法论，学会用系统的观点 思考问题。 了解和掌握系统工程的基本方法
2
“系统工程”课的学习方法
重视概念、方法、工作程序的学习 注重方法论与日常思考问题的结合 注重理论与实际的结合 吸收别人经验、技艺
33
目的性
任何一个系统都具有特定的目的，为了 总的目的，各子系统直至要素都具有各 自的中小目的。在分析系统的目的性时 往往采用目的—手段法，即认为目的是 上一层的手段，手段是下一层的目的。 只有了解不同层次的目的，才能更好的 对系统进行管理
34
成长性
系统的生命周期：孕育期+诞生期+发展期 +成熟期+衰老和更新期。且系统生命周期 有如下特征：系统上升时期，要素在增长， 层次性分明，系统结构稳定性加强，系统 与环境的联系紧密，且适应性好，反之亦 然。
S=<A，R> 仅就内部规定性看，系统是由元素集和 关系集共同决定的。
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数学表示
Ｓ＝ｆ（Ｘ、Ｒ、Ｃ）
其中：
Xxi i1,n 为元素集
Rriji1,n;j1,n为关联集
Ccj j1,m 为层次集
29
1.2 系统的特性
整体性 相关性 层次性 目的性 成长性 环境适应性
30
整体性
任何一个系统都是由不同要素依据一定 逻辑要求构成的整体，而决不是这些要 素的简单凑合。尽管每一个要素都有其 各自不同的特征和功能，但对外总是以 系统的综合特性与功能显示出来。有这 样的事实：即使不全是完善的要素可以 构成性能良好的系统，反之即全是性能 良好的要素也不一定能构成一个完善的 系统
系统工程(名校精品课件)
1数学模型定义
数学模型是案照某种数学语言（数学关系式、拓 扑结构、计算机语言等）对研究对象系统的某些 属性抽象描述和定量表达的结果。
2 利用数学模型建模程序
例1 全球人口总数预测 例2 城镇人口迁移
数学模型建模程序
界定问题 （要素及 关系）
变量类型 模型结构
数据 建模
检验
计算 分析
变量类型
零件不确定 零件工艺不同 在不同机床上进行不同加工 依照不同次序，零件到达分布规律是随机 的，但符合某种分布，零件加工的过程相 当于排队网
如何设计制造系统？
设计过程
需求分析 规格确定
初步设计与成本
User
机床数量 零件流 刀具流 夹具 操作工
Supplier
最终设计
实施
总体思路——优化
由于设备昂贵，优化目标为系统生产率； 需要决策的变量很多，如机床类型、数量、 小车轨道设计，机器人速度和缓冲站数目和 类型等。
第二节 系统
一、系统的定义 二、系统的特性 整体性； 相关性； 层次性； 目的性； 环境适应性
三、系统分类 1. 实体系统（物理系统）与概念系统（法律、 方针、政策、经济） 2. 自然系统与人造系统 3. 开放系统与封闭系统 4. 静态系统与动态系统
工业企业系统实例
环境分析 经营决策与计划 投入 转换 产出 国家 政策 市场 研究 技术 经济 预测 技术 文件 生产 控制 服务 调查
四、课程骨架及特点
三大块：
基本概念与思想 基本方法与模型（典型方法与模型） 评价与决策；
系统工程不系统； 系统工程之我见；
五、参考书目
参考书目：
汪应洛，系统工程 机械工业出版社，第三版， 2003； 安德鲁，P 塞奇，胡保生等译，系统工程导论， 西安交通大学出版社，2006； 亚历山大等著，胡保生译，系统工程理论与实践， 西安交通大学出版社，2006；
数学模型是案照某种数学语言（数学关系式、拓 扑结构、计算机语言等）对研究对象系统的某些 属性抽象描述和定量表达的结果。
2 利用数学模型建模程序
例1 全球人口总数预测 例2 城镇人口迁移
数学模型建模程序
界定问题 （要素及 关系）
变量类型 模型结构
数据 建模
检验
计算 分析
变量类型
零件不确定 零件工艺不同 在不同机床上进行不同加工 依照不同次序，零件到达分布规律是随机 的，但符合某种分布，零件加工的过程相 当于排队网
如何设计制造系统？
设计过程
需求分析 规格确定
初步设计与成本
User
机床数量 零件流 刀具流 夹具 操作工
Supplier
最终设计
实施
总体思路——优化
由于设备昂贵，优化目标为系统生产率； 需要决策的变量很多，如机床类型、数量、 小车轨道设计，机器人速度和缓冲站数目和 类型等。
第二节 系统
一、系统的定义 二、系统的特性 整体性； 相关性； 层次性； 目的性； 环境适应性
三、系统分类 1. 实体系统（物理系统）与概念系统（法律、 方针、政策、经济） 2. 自然系统与人造系统 3. 开放系统与封闭系统 4. 静态系统与动态系统
工业企业系统实例
环境分析 经营决策与计划 投入 转换 产出 国家 政策 市场 研究 技术 经济 预测 技术 文件 生产 控制 服务 调查
四、课程骨架及特点
三大块：
基本概念与思想 基本方法与模型（典型方法与模型） 评价与决策；
系统工程不系统； 系统工程之我见；
五、参考书目
参考书目：
汪应洛，系统工程 机械工业出版社，第三版， 2003； 安德鲁，P 塞奇，胡保生等译，系统工程导论， 西安交通大学出版社，2006； 亚历山大等著，胡保生译，系统工程理论与实践， 西安交通大学出版社，2006；
《系统工程概述》课件
系统工程的应用领域
01
航空航天领域
涉及复杂系统设计、开发和优化， 如飞机、卫星等。
能源领域
涉及能源系统规划、设计和运行， 如核能、太阳能等。
03
02
交通运输领域
涉及交通系统规划、设计和管理， 如城市交通、高速公路等。
制造业领域
涉及生产系统设计、优化和管理， 如生产线、企业资源计划等。
04
02
系统工程的基本原理
系统动态性原理
总结词
系统动态性原理是指系统的状态和性能会随着时间的 变化而发生变化，这种变化具有一定的规律性和可预 测性。
详细描述
系统动态性原理认为系统的状态和性能是随时间变化的 ，这种变化具有一定的规律性和可预测性。在系统的运 行过程中，各种因素都会对系统的状态和性能产生影响 ，导致系统的输出发生变化。因此，在分析和设计系统 时，需要充分考虑系统的动态特性和可预测性，了解系 统状态和性能的变化规律，以便更好地控制和管理系统 。同时，也需要根据系统的动态变化及时调整系统的结 构和参数，以保持系统的稳定性和可统相关性原理
要点一
总结词
系统相关性原理强调系统内部各组成部分之间的相互联系 和相互作用，这些联系和作用是通过一系列的输入、转化 和输出过程实现的。
要点二
详细描述
系统相关性原理认为系统的各个组成部分之间存在着密切 的关联和相互影响。这些联系和作用是通过输入、转化和 输出过程实现的，即一个组成部分的输入可能是另一个组 成部分的输出，经过一系列的转化过程，最终形成系统的 输出。因此，在分析和设计系统时，需要充分考虑各个组 成部分之间的关联和相互作用，以及它们对系统整体性能 的影响。
总结词
人类历史上最复杂的工程之一
详细描述
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系统工程课件679627526
构成系统的条件
• 有整体的目的性，具有特定的整体功能。 • 有两个以上要素，要素可以是物理实体、
实际过程，也可以是抽象的概念、原理和 思想等非实在的东西。 • 要素之间保持有机联系，相互作用、相互 依存、相互制约。 • 要素必须被组织化的，形成有序的整体。
古代中国和古希腊在系统思想的产生 与早期发展中具有突出地位和贡献。
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二、系统的定义及比较
• 日本Jis（工业标准）定义：系统是许多 要素保持有机的秩序，向着同一目的行 动的东西。
• 美国学者阿柯夫教授：系统是有由两个 或两个以上相互联系的任何类的要素所 构成的集合。
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如何理解（系统科学）：
• 1、多元性：系统是多样性的统一、差异性的 统一。存在有差别的多个事物（至少两个）， 才有可能在一定条件下整合成为一个系统。
• 2、内在相关性：系统中不存在与其他元素无 关的孤立元素或组分，所有元素或组分都按照 该系统特有的、足以与别的系统相区别的方式 彼此关联在一起，相互依存，相互作用，相互 激励，相互补充，相互制约。
系统工程课件 679620/11/30
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课程的性质和要求
• “系统工程”是管理科学与工程一级学科 本科专业、研究生专业的核心课程，也是 博士、硕士研究生入学考试的重要科目之 一。
• 了解和掌握系统和系统工程的基本概念。
• 了解系统工程方法论，学会用系统的观点 思考问题。
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参考文献：
• 汪应洛：系统工程、系统工程导论 系统工程理论方法应用
• 汪应洛：系统工程（第三版，2003） • 谭跃进：系统工程原理 • 许国志：系统科学 • 钱学森：论系统工程
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第一章 系统的概念及特点
• §1.1系统的概念 • §1.2系统的特性 • §1.3系统的结构与功能 • §1.4系统理论概述
• 生物学家冯.贝塔朗菲：系统是由相互作 用着的诸要素的综合体 。
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• 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。
• 王众托教授：所谓系统就是由相互作用 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。
• 王浣尘教授：对于系统的定义应划为两 类，有人参与和无人参与的系统。
• 了解和掌握系统工程的基本方法
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“系统工程”课的学习方法
• 重视概念、方法、工作程序的学习 • 注重方法论与日常思考问题的结合 • 注重理论与实际的结合 • 吸收别人经验、技艺
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“系统工程”课的教学要求
• 掌握系统工程的基本思想和方法 • 能够运用系统思想、程序和方法解决一
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§1.1系统的概念
• 一、系统思想的形成及演变 • 二、系统的定义及比较 • 三、系统的形态 • 四、系统的数学表示方法 • 五、系统研究的内容
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一、系统思想的形成及演变
系统思想的发展经历了三个阶段，即： “只见森林”（朴素的系统思想）阶 段—“只见树木”阶段—“先见森林， 后见树木”（科学的系统思想）阶段。
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顾培亮在《系统分析》中定义：
• 系统是由相互作用和相互依赖的若干组 成部件结合的具有特定功能的有机整体。 这些部件可以是具体的物质，也可以是 抽象的组织。它们在系统内彼此相互影 响而构成系统的特性。由这些部件集合 而成的系统的运行是有一定目标的。系 统中部件及其结构的变化都可能影响和 改变系统的特性。
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些问题 • 对某些问题进行研究 • 开卷或闭卷考试
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例如：城市交通管理系统规划
• 上海市交通系统规划目标（15、30、60） 为了实现这一设想，在不同交通方式 （地铁、轻轨、高速路、主干道（三横 三纵）、大型立交）的安排，需要考虑 城市形态和人口分布、工业布局、经济 发展、与外省市的连接。
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例如：河流治理开发规划
• 治理开发目标的确定（运输、灌溉、游 泳、饮用）
• 河流周边污水处理站的确定 • 不同河流段水质标准确定 • 治理时间的确定 • 治理方法、手段
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例如：能源需求与供应
• 国民经济发展目标的确定 • 地区人口规模 • 工业能源消耗结构（能源产品）及总量 • 能源系统结构 • 地区能源供给结构及总量
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要素与系统的关系
• 剖析系统的角度不同，可以认为系统由不 同的要素所组成（行政与业务角度，关注 重点的差别等）。
• 系统与要素的一般关系：每一个要素围饶 系统的目标都具有特定的功能；在任何系 统中，每个要素的性质或行为都将影响系 统的性质和行为；任何要素对系统的影响 都依赖其它要素的性质和行为。
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例如：能源系统
• 目的：为人们的生活、生产服务
• 过程：能源勘探、能源开采、能源运输、 能源转换、能源使用、环境保护等过程组 成
• 关系：这些过程相互影响，如勘探多少对 开采的影响，使用对环境保护的影响等
• 规则：所有的过程都必须遵照国家、地方 的法律法规和能源政策以及自然规律。
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如何理解（系统科学）：
• 3、整体性：系统是由它的所有组分构成的统 一整体，具有整体的结构、整体的特性、整体 的状态、整体的行为、整体的功能等。
• 4、现实世界不存在没有任何内在相关性的事 物群体，凡群体中的事物必定以某种方式相互 联系，否则不成其为群体。不存在数学意义上 的孤立元 。