系统工程理论与实践
系统工程学学习总结系统建模与优化的理论与实践
系统工程学学习总结系统建模与优化的理论与实践系统工程学学习总结——系统建模与优化的理论与实践系统工程学是一门综合性学科，旨在研究和解决复杂系统的设计、开发、运营和优化问题。
在系统工程学的学习过程中，系统建模与优化是一项重要内容，本文将对系统建模与优化的理论与实践进行总结。
一、系统建模系统建模是对待研究对象进行抽象和描绘的过程，旨在找出问题的本质和关键。
它能够帮助我们理解和分析系统的结构、功能和行为，并为系统的优化提供基础。
1. 功能模型功能模型是系统建模中常用的一种方法。
它通过识别和描述系统中各个部分的功能及其相互关系，帮助我们理解系统的整体功能以及子功能之间的依赖关系。
常见的功能模型包括功能流程图和功能树等。
2. 结构模型结构模型主要关注系统中各个组成部分的结构和组织关系。
通过结构模型，我们可以清晰地描述系统中各种组件、模块或对象之间的关系，从而更好地理解系统的内部结构。
常见的结构模型有层次结构图、数据流图等。
3. 行为模型行为模型是描述系统中各个部分的动态行为和相互作用方式的模型。
通过行为模型，我们可以模拟系统中各种状态的变化，分析系统的响应和行为，并发现潜在的问题或优化方案。
常见的行为模型包括状态转换图、时序图等。
二、系统优化系统优化是通过调整系统的各个组成部分、参数或结构，使系统在满足一定约束条件的前提下，达到最优性能或效果。
系统优化不仅依赖于理论的支持，也需要实践中的验证和调整。
1. 数学建模数学建模是系统优化的重要手段之一。
通过建立合适的数学模型，我们可以将复杂的系统问题转化为数学形式，并利用数学工具和方法进行求解和优化。
常用的数学建模方法包括线性规划、动态规划、遗传算法等。
2. 实验设计实验设计是系统优化的另一种重要方式。
通过设计合适的实验方案，我们可以获取系统的观测数据，并利用统计学方法进行分析和优化。
实验设计可以帮助我们验证理论模型的有效性，并找出系统中的潜在问题与改进方向。
3. 模拟与仿真模拟与仿真是系统优化的实践手段之一。
系统工程之系统可靠性理论与工程实践讲义
系统工程之系统可靠性理论与工程实践讲义系统可靠性是系统工程中非常重要的一个领域，它一方面涉及到理论研究、模型建立等基础工作，另一方面也需要结合实际工程实践来验证和改进。
本讲义将介绍系统可靠性的基本理论与工程实践，并探讨如何提高系统的可靠性。
一、系统可靠性的定义与重要性1.1 系统可靠性的定义系统可靠性是指系统在给定的条件下在一段时间内满足特定要求的能力。
这个特定要求可以是正常工作的概率、失效的概率、失效后的恢复能力等。
1.2 系统可靠性的重要性系统可靠性直接影响到系统的稳定性、安全性和可用性。
一个可靠的系统能够正常工作并且能够应对可能出现的各种故障和异常情况，从而保证工程项目的顺利进行和安全性。
二、系统可靠性的理论基础2.1 可靠性的概率理论可靠性的概率理论是系统可靠性研究的基础，它将系统的可靠性问题转化为概率分布和统计计算问题。
常用的理论方法有可靠性函数、失效率函数、故障模式与失效分析等。
2.2 系统结构与可靠性分析系统结构与可靠性分析是指通过对系统结构与组成部分进行分析，计算系统的可靠性。
常用的方法有事件树分析、故障树分析、Markov模型等。
2.3 可靠性增长理论可靠性增长理论是指通过对系统进行可靠性试验和监控，根据得到的失效数据对系统进行可靠性增长预测和改进。
常用的方法有可靠性增长图、可靠性增长模型等。
三、系统可靠性的工程实践3.1 可靠性设计可靠性设计是指在系统设计阶段，通过选择可靠性较高的组件和结构，提高系统的可靠性。
常用的方法有设计可靠性评估、冗余设计、容错设计等。
3.2 可靠性测试可靠性测试是指对系统进行工作负载、压力、故障等方面的测试，以评估系统的可靠性。
常用的方法有端到端测试、负载测试、异常情况测试等。
3.3 可靠性维护与改进可靠性维护与改进是指在系统投入使用后，对系统进行设备维护、故障排除、性能改进等工作，以保持系统的可靠性和稳定性。
四、提高系统可靠性的工程实践4.1 设定合理的要求和指标在系统设计之初，需要设定合理的可靠性要求和指标。
系统工程原理与实践
系统工程原理与实践系统工程是一种综合性的工程学科，它涉及到多个学科领域，包括计算机科学、控制科学、电子工程、通信工程等。
系统工程的核心思想是将一个复杂的系统分解成若干个子系统，通过对子系统的设计、分析和优化，最终实现整个系统的高效运行。
本文将从系统工程的原理和实践两个方面进行阐述。
一、系统工程的原理系统工程的原理主要包括系统思维、系统分析、系统设计和系统优化。
系统思维是系统工程的基础，它强调整体性、综合性和系统性，要求我们从整体上看待问题，理解系统的结构和功能，把握系统的本质特征。
系统分析是系统工程的核心，它通过对系统的分解、建模和仿真，揭示系统的内在规律和运行机制，为系统设计和优化提供依据。
系统设计是系统工程的关键，它要求我们根据系统的需求和约束条件，设计出符合要求的系统结构和功能，保证系统的可靠性、可用性和可维护性。
系统优化是系统工程的目标，它通过对系统的性能、成本、效益等指标进行评估和分析，找出系统的瓶颈和优化方案，提高系统的整体效能。
二、系统工程的实践系统工程的实践主要包括系统开发、系统测试和系统运维。
系统开发是系统工程的第一步，它要求我们根据系统需求和设计方案，进行系统的编码、测试和集成，确保系统的正确性和完整性。
系统测试是系统工程的重要环节，它通过对系统的功能、性能、安全等方面进行测试和验证，发现系统的缺陷和问题，为系统的改进和优化提供依据。
系统运维是系统工程的最终目标，它要求我们对系统进行监控、维护和升级，保证系统的稳定性和可靠性，满足用户的需求和期望。
综上所述，系统工程是一种综合性的工程学科，它涉及到多个学科领域，包括计算机科学、控制科学、电子工程、通信工程等。
系统工程的核心思想是将一个复杂的系统分解成若干个子系统，通过对子系统的设计、分析和优化，最终实现整个系统的高效运行。
系统工程的实践主要包括系统开发、系统测试和系统运维，要求我们在实践中不断提高系统的可靠性、可用性和可维护性，满足用户的需求和期望。
系统工程理论与实践
系统工程理论与实践系统工程是一种综合性的工程学科，它涉及到多个学科领域的知识和技术，旨在通过系统化的方法和工具来设计、开发和管理复杂的工程系统。
系统工程理论和实践的结合，不仅可以为工程项目提供科学的方法论和技术支持，还可以为工程管理和决策提供有效的工具和指导。
本文将从系统工程的基本理论出发，探讨其在实践中的应用和意义。
系统工程的理论基础主要包括系统科学、系统思维、系统论、系统方法论等。
系统科学是系统工程的理论基础，它研究系统的一般性质和规律，揭示系统的结构、功能、行为和发展规律。
系统思维是系统工程师的基本素质，它要求工程师能够全面、整体地看待问题，善于从系统整体的角度思考和分析问题。
系统论是系统工程的理论基石，它研究系统的本质、属性和规律，为系统工程提供了科学的理论基础。
系统方法论是系统工程的方法论基础，它提供了一系列系统化的方法和工具，用于系统的设计、开发、管理和评估。
系统工程的实践应用主要包括系统工程设计、系统集成、系统管理和系统评估等方面。
系统工程设计是系统工程的核心活动，它要求工程师能够综合运用多学科知识和技术，设计出满足用户需求的复杂工程系统。
系统集成是系统工程的重要环节，它要求工程师能够将各个子系统和部件有机地组合在一起，形成一个完整的系统。
系统管理是系统工程的关键环节，它要求工程师能够有效地组织和管理工程项目，确保项目按时、按质、按量完成。
系统评估是系统工程的重要手段，它可以帮助工程师评估系统的性能、可靠性、安全性、可行性等方面，为决策提供科学的依据。
系统工程理论和实践的结合，对于提高工程项目的质量、效率和可靠性具有重要意义。
首先，系统工程理论和实践可以帮助工程师全面、系统地分析和理解工程问题，避免片面、零散地处理问题。
其次，系统工程理论和实践可以帮助工程师综合运用多学科知识和技术，设计出满足用户需求的复杂工程系统。
再次，系统工程理论和实践可以帮助工程师有效地组织和管理工程项目，确保项目按时、按质、按量完成。
系统工程理论与实践
系统工程理论与实践第一章系统工程的概念系统工程是研究大规模复杂系统需求、设计、构建、维护和管理的学科。
系统工程同时考虑技术、经济、环境、社会等复杂因素，旨在解决实际问题。
一个完整的系统工程包括需求分析、架构设计、系统实现、部署运行和维护管理等阶段。
系统工程的核心思想是以系统为中心，注重整体性、系统性、综合性和优化性。
第二章系统工程的基本原则1、整体性原则：系统工程必须注重整个系统的设计和实现，整个系统的性能不是单个元素的总和，而是所有元素之间相互关联和协作的结果。
2、系统性原则：系统工程的设计和实现需要从系统的角度出发，将各个单元组织起来，形成合理的系统框架。
3、综合性原则：系统工程的设计需要从多个方面考虑，包括技术、经济、环境、社会等因素，综合分析决策。
4、优化性原则：系统工程需要持续优化，不断改进系统设计和实现过程，提高整个系统的性能。
第三章系统工程的设计方法系统工程的设计方法包括需求分析、架构设计、模型建立、算法选择和实现等步骤。
其中，需求分析是系统工程最关键的一步，需要深入了解用户的需求，明确系统的目标和功能，为后续设计工作提供依据。
架构设计是系统工程中另一个重要步骤，需要考虑系统的各个组件之间的结构和关系，以及整个系统的性能和稳定性。
模型建立是系统工程中另一个关键步骤，需要使用数学和计算机模拟方法建立系统的数学模型，为算法选择和实现提供支持。
第四章系统工程的实践系统工程的实践包括项目管理、系统测试、部署运行和维护管理等方面。
项目管理是系统工程实践中关键的一步，需要制定详细的项目计划，明确项目目标和时间节点，保证项目的顺利进行。
系统测试是系统工程实践中必不可少的一步，需要完成各个组件的单元测试、集成测试和系统测试，确保整个系统的性能和正确性。
部署运行是系统工程实践中非常关键的一步，需要将系统部署到实际环境中，进行实际运行和调试。
维护管理是系统工程实践中必要的一步，需要对系统进行日常维护，及时处理各种故障和问题，保证系统的稳定性和可靠性。
系统工程的理论与实践
系统工程的理论与实践从狭义上说，系统工程是一种技术方法，它在工程化的思维模式下，将多个专业知识和技术集成到一起，以实现有机结合、高度协调、功能完善的工程系统。
从广义上说，系统工程不仅是针对工程系统本身的，也可以是从组织、管理、文化等多方面对于某个问题进行全面系统化的分析和解决。
理论上，系统工程依托于系统论、控制论、图论、信息论、概率论等多门学科。
一个经典的系统工程过程包括以下阶段：需求分析、方案设计、系统开发、系统测试、系统集成、交付与运维、系统更新升级，每一阶段都需要关注系统的全过程，包括环境、资源、社会、经济等多个要素的影响。
这就需要我们具备全局观念、跨学科的知识体系。
当然，从理论到实践，一般都存在着差距。
在实操中，系统工程要求严格的流程管理和文档化，与规范化的软件开发过程类似。
大量的文档包括需求规格说明书，方案设计文档，测试计划，用户手册等等。
这就要求了我们在实践时，需要具备高效的沟通与协作技能，避免流程中的误差和偏差。
随着人工智能、大数据、区块链等新技术的发展，系统工程越来越应用于更加复杂和大规模的系统建造与维护中。
比如，全球顶尖的IT公司都采用了自研的各种“云平台”提供服务，其中无不涉及系统工程的理念，它的架构设计必须考虑到安全、稳定、高可用等多项指标；在现代交通、基建和制造业等领域，越来越多的大规模项目同样离不开系统化的工程思维。
在现代社会，系统工程不仅仅局限于工程技术层面，还应运用于架构设计、产品开发等各个领域。
这样做能够使我们做出更有针对性和高效性的解决方案，在社会、企业、个人等多个维度产生巨大生产力和社会贡献。
当然，对于一门技术或学科来说，更重要的是，它所带来的思考方式与理念，使我们可以以更加全面、科学的视角看待世界，并帮助我们更好地应对各种挑战。
综上所述，系统工程的理论与实践充满了挑战和机遇。
它追求全局观念、跨学科的知识视角，注重规范化的流程和文档管理，同时结合当代新技术，规划超大规模的系统工程。
系统工程的理论与实践研究
系统工程的理论与实践研究一、什么是系统工程系统工程，又称为系统工学、系统科学和系统论，是一门以系统为研究对象，通过总体性思维方法，综合运用各种途径，对资源、制造、服务等流程进行管理，以达到最优解决方案的一门学科。
自从20世纪50年代起，系统工程便成为了一门研究如何在诸多不确定因素下，在复杂的组织和技术环境中设计和开发可行的方案的学科。
系统工程的范畴非常广泛，并且在多个学科的交叉部分产生。
可以简单地将其定义为运用跨学科知识、原则、方法和工具，在合理的约束条件下，系统地和综合地设计、实现和管理可靠的、有效的产品、过程和服务。
二、它的基础理论1. 系统论系统论是系统工程的基础理论，是揭示系统一系列基本概念、方法和原则的研究领域，包括了从系统的概念、属性、模型、结构、函数、演化、控制等各方面的研究。
系统工程中主要运用系统论来描述问题状况、设计方案以及量化分析等方面。
2. 线性系统理论线性系统理论是指在系统运行过程中输出量与输入量之间的线性关系。
这个理论是系统工程中的基础，因为绝大部分的系统都可以用线性模型来描述。
线性系统理论包括线性代数、矩阵理论和控制理论等方面。
3. 博弈论博弈论是以解决问题中不确定性因素的作用为研究对象的学科。
在系统工程中，博弈论主要研究冲突、协作和组织关系等问题，为解决冲突和谈判提供了一种新颖的思维方式。
三、系统工程的应用系统工程的应用具有非常广泛的范畴，并且在多个领域上有不可替代的意义。
1. 制造业在制造业中，系统工程的应用主要包括生产流程、供应链、质量控制和在制品管理等方面。
通过对制造流程的优化，系统工程帮助企业降低了成本、提高了产量，并提供更好的服务。
2. 航空航天在航空航天领域中，系统工程起着至关重要的作用。
这个领域的复杂性和难度要高于其他许多制造业，因此需要对整个生产过程进行严格的跟踪和管理。
3. 交通运输在交通运输领域中，系统工程的应用主要包括交通控制和安全管理。
这种管理在控制流量和优化运输产能方面非常重要，同时还需要保障运输的安全性。
系统论之理论与实践应用系统工程论文
系统论之理论与实践应用【摘要】20世纪40年代以后，系统科学逐渐发展起来并渐渐被大多数人所接受，人们认识客观问题更加层次化，更加系统化，从基础科学到哲学到技术科学再到工程技术，系统论与系统工程思想越来越突显出其重要作用。
本文首先从系统论和系统工程思想方法的定义开始论述，通过用系统科学理论方法中的可行性分析与系统结构分析方法来分析某大桥在追加22亿元投资是否可行，以理论与实践相结合，充分理解系统科学知识，真正达到系统论与系统工程思想方法之要旨为我所用的目的。
【关键词】系统论系统工程模型分析随着经济的发展，系统科学理论也被赋予了不同的概念形式，系统科学是以系统思想为中心的一类新型的科学群。
它包括系统论、信息论、控制论、耗散结构论、协同论以及运筹学、系统工程、信息传播技术、控制管理技术等等许多学科在内，是20世纪中叶以来发展最快的一大类综合性科学。
一、系统论与系统工程思想方法的理论概述1. 系统论系统论是20世纪40年代与控制论、信息论同时诞生的一门新兴科学，它是研究各种系统的共同特点和本质的综合性科学。
系统论采用逻辑和数学的方法综合考察整体和它的各个部分的属性、功能，并在变动中调节整体和部分的关系，选取各个部分的最佳结合方式，借以达到整体上的最佳目标，比如最佳的经济效果，最佳的工作效率等等。
系统工程就是应用系统论方法解决现代组织管理问题的科学，它对各种复杂的系统进行规划、设计、制造、控制和管理，研究和选取最佳方案。
比如，经济系统工程，研究现代企业的最佳管理方法问题；教育系统工程，研究教育系统的最佳管理体制问题，等等。
系统论和系统工程是适应现代化组织管理需要、处理各种日益错综复杂的系统而出现的。
同时，电子计算机等新技术的发明和应用提供了研究复杂系统的条件。
总的说来，系统论是建立在现代科学技术基础上的综合性的理论和方法。
系统论是一门跨学科的横断科学，它提供的综合性的理论和方法，并不是一般的世界观和方法论。
绪论-可靠性系统工程理论与实践
多层次、多尺度建模
针对复杂系统的层次性和多尺度特性，发展 多层次、多尺度可靠性建模方法，更好地刻 画系统的整体可靠性。
提高我国产品整体可靠性的战略思考
强化基础研究
加大对可靠性基础理论、方法和技术 的研究投入，提升我国在国际可靠性 领域的学术地位和影响力。
03
寿命周期费用
产品从研制、生产、使用 到报废整个寿命周期内所 发生的一切费用。
费用构成
包括研制费用、生产费用、 使用费用和报废费用等。
分析方法
通过费用估算、费用比较 等方法，对产品寿命周期 费用进行分析和评估，为 决策提供支持。
PART 03
可靠性系统工程实践
可靠性试验与数据分析
可靠性试验设计
保障人身安全
对于涉及人身安全的产品或系统，如汽车、飞机等，通过可靠性系统 工程可以保障人们的生命财产安全。
PART 02
可靠性系统工程理论
可靠性指标与评估方法
可靠度
产品在规定条件下和规定时间 内完成规定功能的概率。
失效率
工作到某时刻尚未失效的产品 ，在该时刻后单位时间内发生 失效的概率。
平均无故障时间
可靠性系统工程概述
定义与发展历程
定义
可靠性系统工程是一门研究产品、系统或设备在规定的条件下和规定的时间内， 完成规定功能的能力的综合性工程技术学科。
发展历程
可靠性系统工程起源于20世纪40年代的军事领域，随着科技的发展和工业的进 步，逐渐扩展到航空、航天、能源、交通等各个领域，并不断完善和发展。
研究对象与特点
研究对象
可靠性系统工程的研究对象包括产品、 系统或设备等，涉及机械、电子、计算
系统工程之系统可靠性理论与工程实践讲义
系统工程之系统可靠性理论与工程实践讲义系统可靠性是系统工程中的重要概念，它是指系统在特定条件下保持正常运行的能力。
在实际工程中，系统可靠性的理论和工程实践是不可或缺的。
本讲义将介绍系统可靠性的基本理论和实践方法，并结合实例介绍如何应用于实际工程中。
一、系统可靠性的基本理论1. 可靠性概念可靠性是指系统在规定时间和规定使用条件下能够完成规定功能的概率。
可靠性可以用失效概率（failure probability）来度量，即系统在规定时间内失效的概率。
2. 失效模式与失效率失效模式是指系统失效的原因和方式，常见的失效模式有硬件失效、软件失效和人为失误等。
失效率是系统失效的频率，可以用失效率函数（failure rate function）表示，常用的失效率函数有指数分布、伽马分布和韦伯分布等。
3. 可靠性评估指标评估系统可靠性常用的指标有可用性和维护性。
可用性是指系统在规定时间内处于正常工作状态的时间比例。
维护性是指系统出现故障后恢复正常工作所需的时间。
4. 可靠性增长和可靠性增长率可靠性增长是指系统在运行一段时间后逐渐提高其可靠性。
可靠性增长可以通过故障数据进行可靠性增长率的计算，可靠性增长率是指单位时间内系统可靠性增加的速率。
二、系统可靠性的工程实践方法1. 可靠性要求的确定在系统设计初期，需要明确系统的可靠性要求。
可靠性要求的确定需要考虑系统的功能、使用条件和用户要求等因素，并依据相关标准和规范进行确定。
2. 可靠性设计的考虑在系统设计过程中，需要考虑如何增强系统的可靠性。
可靠性设计的主要方法有冗余设计、容错设计和检测与诊断设计。
冗余设计是指在系统中增加冗余部件来增加系统的可靠性。
容错设计是指设计系统能够自动检测和纠正错误的能力。
检测与诊断设计是指设计系统能够及时检测故障并对故障进行诊断。
3. 可靠性测试与验证在系统开发过程中，需要进行可靠性测试与验证。
可靠性测试是指通过实际测试来验证系统的可靠性，并对系统进行改进。
《系统工程理论与实践》专著介绍
了２ ９个 实例 作 为 案 例 ， 运 用 系 统 工 程 的 理 论 与 方 法 进 行 分 析 。这 些 案 例 涉 及 并
１ ６ 年 的 渤海 海潮 和地 震 预测 、 ０ ３年 “ 典” 情 预测 问题 等 等 。从 这些 问题 的分 ９９ ２０ 非 疫
析论 证来 看 ， 映 出作 者深 厚 的系 统工 程 的哲 学 功 底 、 筹 学 的理 论 基 础 ， 反 运 以及 运 用
第 ４期
李 福 生 ， ： 军 民 融 合 式 装 备 保 障 的认 识 等 对
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需要 高 素质 的人 才 支 撑 ， 既需 要 高素 质 的维 修 保 障人 才 ， 也需 要 高 素 质 的指 挥 管 理 人 才 。必 须 拓 宽装 备保 障人 才 培 养 渠 道 ， 分 利 用 军 地 教 育 培 充
很 突 出 ， 要 各方 面密 切 关 注 ， 需 积极 推 动 ， 而 促 从 进 军 民融合 式 装备 保 障又好 又 快发展 。
参 考 文 献 （ ｅｅｅ ｃｓ Ｒ ｆｒｎ ｅ ）
［ ］ 武 希 志 ， 淑 梅 ． 军 民结 合 到 军 民融 合 Ｅ ］ 中 国 国 防 经 济 ， １ 王 从 Ｊ．
２ ９ ４． ００ ： 对 装备 保 障根
本 要求 的必 由之 路 。军 民融 合式 装 备保 障建设 与 发 展是 一个 庞 大 的 系统 工 程 ， 目前 还 处 于 起 步 阶 段， 需要 研究 和 解决 的 问题还 很多 ， 面临 的困难 还
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套分 析 工具 。
（ 备指挥技术学 院 装 备指挥系 ： 勇） 装 薛
编委 会组 织编 著 的军事 装 备学 系列 丛 书的第 １ 专著 。 部
该 书 以装 备管 理领 域 的实 际问题 为 牵 引 ， 以提 高装 备 管 理领 域 的决 策 优化 水 平
系统工程方法论的基本原理与应用：分享系统工程方法论的基本原理、流程和应用实践
系统工程方法论的基本原理与应用：分享系统工程方法论的基本原理、流程和应用实践引言系统工程是一个跨学科的领域，旨在通过系统思维和工程技术，解决复杂问题和构建高效可靠的系统。
系统工程方法论是系统工程实践的指导原则和方法体系。
本文将介绍系统工程方法论的基本原理、流程和应用实践，帮助读者了解系统工程的核心思想与方法。
什么是系统工程方法论？系统工程方法论是一种综合的方法体系，用于解决和管理复杂问题。
它综合了多个学科领域的理论和方法，并通过系统思维的方式，整合和优化各种资源和过程，以实现系统设计、开发和运营的目标。
系统工程方法论的核心原理是整体优化和综合创新，其目的是提高系统的性能、可靠性和可维护性。
系统工程方法论的基本原理1. 系统思维系统思维是系统工程方法论的基本思维方式和方法论，它强调将问题看作一个整体，而不是独立的部分。
通过系统思维，可以识别和理解系统的复杂性、关联性和动态性，以便有效地分析和解决问题。
2. 综合优化综合优化是系统工程方法论的核心原则之一。
它强调通过整合不同的资源和过程，寻求最优的解决方案。
综合优化需要考虑多个因素和目标，并通过权衡和协调，找到一个平衡的解决方案。
3. 风险管理风险管理是系统工程方法论的重要组成部分。
在系统工程中，风险是不可避免的，因为系统设计和开发涉及到多个不确定性因素。
通过风险管理，可以识别、评估和控制潜在的风险，并采取适当的措施来降低风险对系统的影响。
4. 阶段性开发阶段性开发是系统工程方法论的一项重要原则。
它将系统开发过程分为多个阶段，每个阶段都有明确的目标和交付成果。
通过阶段性开发，可以逐步完善系统，并及时发现和纠正问题，以确保系统的质量和性能。
系统工程方法论的流程系统工程方法论的实践过程可以分为以下几个关键步骤：1. 需求分析需求分析是系统工程的起点。
在这个阶段，系统工程师需要与用户和利益相关者合作，收集和整理系统的需求和期望。
通过需求分析，可以确立系统的功能、性能和约束条件，为后续的系统设计和开发做好准备。
系统工程的理论与实践
系统工程的理论与实践第一章引言1.1 研究背景系统工程作为一门跨学科的科学和工程技术，在现代科学技术的发展中具有重要地位和作用。
它通过研究、分析和控制复杂系统的结构、行为和功能，为各个领域的工程项目提供全面的技术支持和解决方案。
本章将介绍系统工程的研究背景和意义。
1.2 研究目的和意义系统工程的目的是实现对整个系统的综合优化，提高工程项目的效益和可靠性。
通过系统分析和综合建模，可以有效解决大规模和复杂系统中的问题，并提供科学的决策依据。
在实践中应用系统工程理论，可以提高工程管理的效率和精度，降低风险和成本。
第二章系统工程的基本原理2.1 综合性原则系统工程强调整体性和系统性思维，将整个系统作为一个综合体来进行研究和管理。
通过对系统的各个组成部分进行综合分析和优化，实现整体性能的提升。
2.2 层次性原则系统工程采用层次化的思想进行问题分解和分级处理。
通过将复杂系统划分为不同层次的子系统和模块，在不同层次上进行分析和设计，提高系统的可控性和可靠性。
2.3 统一性原则系统工程强调系统内部各个组成部分之间的协调和统一。
通过建立全局观念和系统思维，实现各个组成部分之间的协同工作，提高系统的整体效能。
第三章系统工程的主要方法和技术3.1 系统建模方法系统工程的核心是建立系统模型，用于分析和描述系统的结构和行为。
常用的系统建模方法包括结构图、流程图、决策树等。
通过建立系统模型，可以对系统进行深入的研究和优化。
3.2 优化分析方法系统工程通过运用优化算法和分析方法，解决系统中的复杂问题。
常用的优化分析方法包括线性规划、动态规划、遗传算法等。
这些方法可以帮助系统工程师找到最优解决方案，并对系统进行性能评估和优化。
3.3 风险管理方法在系统工程的实践过程中，风险管理是非常重要的环节。
系统工程师通过分析和评估系统存在的潜在风险，并采取相应的措施进行风险控制和管理。
常用的风险管理方法包括风险识别、风险评估和风险应对等。
系统工程的理论和应用
系统工程的理论和应用【前言】系统工程是一门重要的交叉学科，其涉及的范围非常广泛，涵盖了数学、物理、计算机科学、工程管理等多个领域。
本文将着重探讨系统工程的理论基础以及其在实践中的应用。
【理论基础】系统工程的理论基础主要包含以下几个方面：1.系统论系统论是现代系统工程学的基础理论，奠定了系统思维的基础。
它包括系统概念、系统的层次结构、系统的行为规律以及系统间的相互影响等方面的内容。
系统论的发展可以追溯至20世纪50年代，被认为是理解、设计和控制复杂系统的基础。
2.控制论控制论是系统工程中的另一个重要理论基础，它的研究对象是动态系统的控制问题。
控制论涉及了系统动态行为的描述、控制综合方案的设计以及控制器参数的优化等问题。
控制论在工业自动化、航空航天、军事等领域都有广泛的应用。
3.优化论优化论是系统工程中的另一个重要的数学理论，主要研究如何在给定的约束条件下，将系统的某种性能指标最大化或最小化。
优化问题在系统工程中经常出现，例如在生产规划、资源调度、投资决策等方面的优化应用。
【应用实践】系统工程在实践中的应用非常广泛，下面将介绍一些典型的应用领域。
1.制造业制造业是系统工程的最早应用领域之一。
在制造业中，系统工程主要应用于生产流程的设计、质量控制以及成本管理等方面。
通过系统工程的应用，制造企业可以实现生产效率的提高、产品质量的提升以及产品成本的降低。
2.交通运输交通运输是另一个典型的系统工程应用领域。
在交通运输领域，系统工程主要应用于交通规划、道路网络设计、车辆调度以及交通安全管理等方面。
通过系统工程的应用，交通运输系统的效率可以得到提高，交通安全可以得到保障。
3.信息技术随着信息技术的发展，系统工程在信息技术领域的应用也越来越广泛。
在信息技术领域，系统工程主要应用于软件工程、网络优化以及信息安全管理等方面。
通过系统工程的应用，可以提高软件系统的可靠性、网络系统的性能和信息安全性。
4.军事战争系统工程在军事战争中也有广泛的应用。
系统工程原理与实践
系统工程原理与实践系统工程是一种综合性的工程方法，它将多个学科领域的知识和技术有机地结合起来，以实现复杂系统的设计、开发、实施和维护。
系统工程的核心思想是将系统看作一个整体，通过系统分析、系统设计、系统实施和系统维护等环节，来实现系统的高效运行和优化。
系统工程的原理包括系统思维、系统分析、系统设计、系统实施和系统维护等方面。
系统思维是系统工程的基础，它要求我们从整体的角度来看待问题，而不是仅仅关注局部的细节。
系统分析是对系统进行全面的分析和评估，以确定系统的需求和约束条件。
系统设计是根据系统的需求和约束条件，设计出系统的结构、功能和性能等方面的要求。
系统实施是将系统设计转化为实际的系统，包括系统的开发、测试和部署等环节。
系统维护是对系统进行持续的监测和维护，以确保系统的高效运行和优化。
系统工程的实践需要遵循一定的方法和流程。
首先，需要进行系统需求分析，确定系统的需求和约束条件。
其次，进行系统设计，包括系统结构设计、功能设计和性能设计等方面。
然后，进行系统开发和测试，确保系统的正确性和可靠性。
最后，进行系统部署和维护，确保系统的高效运行和优化。
系统工程的应用范围非常广泛，包括航空航天、电子信息、交通运输、能源环保、医疗卫生等领域。
例如，在航空航天领域，系统工程可以应用于飞机设计、导弹设计、卫星设计等方面，以确保系统的高效运行和安全性。
在电子信息领域，系统工程可以应用于计算机系统设计、通信系统设计、控制系统设计等方面，以确保系统的可靠性和性能。
系统工程是一种综合性的工程方法，它将多个学科领域的知识和技术有机地结合起来，以实现复杂系统的设计、开发、实施和维护。
系统工程的原理和实践需要遵循一定的方法和流程，以确保系统的高效运行和优化。
系统工程的应用范围非常广泛，可以应用于航空航天、电子信息、交通运输、能源环保、医疗卫生等领域。
钱学森系统工程思想的理论和实践价值
钱学森系统工程思想的理论和实践价值作者：盛懿汪长明来源：《上海党史与党建》2019年第10期[摘要]从历史演进逻辑看，钱学森系统工程思想是新中国成立七十年来，尤其是改革开放四十余年来的重大原创性理论成果。
理论维度上，开创系统工程中国学派，将系统工程由工程系统工程拓展为社会系统工程，并纳入现代科学技术体系及中国特色哲学社会科学理论体系和话语体系。
实践维度上，为社会主义建设提供思想指引，助力国家治理体系和治理能力现代化，这是钱学森社会系统工程思想时代价值的具体呈现。
[关键词]钱学森;系统工程思想;价值[中图分类号] N949 [文献标识码] A [文章编号] 1009-928X（2019）10-0043-03钱学森是我国著名战略科学家和思想家。
钱学森不但为新中国国防科技事业建立了卓越功勋，也为推广和宣传系统工程、创建系统工程中国学派、提升系统工程理论成果社会化服务功能、推进国家治理体系和治理能力现代化作出了重要贡献：一方面，钱学森系统工程思想脱胎于中国航天系统工程的成功实践与理论总结，并在改革开放和新时代中国特色社会主义建设中不断吐故纳新、与时俱进。
另一方面，钱学森系统工程思想坚持理论与实践的统一，具有鲜明的马克思主义理论品格和中国特色社会主义现实指向，为我国新时期全面深化改革扩大对外开放提供思想助力，与党中央治国理政强调系统思维、统筹规划以及全面深化改革强调系统性、整体性、协同性高度契合。
一、钱学森系统工程思想的诞生錢学森系统工程思想的形成、系统工程中国学派的开创与改革开放有着密不可分的逻辑关联。
钱学森系统工程思想萌芽于他旅美期间参与火箭导弹研制，形成于他回国后对系统工程尤其是航天系统工程的探索与实践，成熟于改革开放初期，并在20世纪后期得到继续发展。
党的十一届三中全会召开前夕，伴随着思想解放和“科学的春天”来临，1978年9月27日，退出国防科研领导岗位不久的钱学森和他的学术同仁以敏锐的学术眼光和广阔的战略视野，结合自身长期从事航天科研一线工作的经历及中国航天的成功实践，在《文汇报》上发表了具有里程碑意义的《组织管理的技术——系统工程》[1]一文，以期解决组织管理效率不高、社会生产力低下、国家建设缺乏科学理论指导等制约当时我国社会经济发展的“瓶颈”问题。
系统工程的理论与实践
系统工程的理论与实践随着时代的变化和科技的进步，系统工程在工业和科技领域中扮演着越来越重要的角色。
系统工程是指利用跨学科的知识和方法，通过系统化、综合化的思想和手段，对复杂系统进行设计、开发、实施和维护的一门学科。
本文将从系统工程的定义、理论、实践、方法等方面谈论系统工程的重要性。
系统工程的定义系统工程是一门跨学科的学科，它涉及到许多学科领域，如计算机科学、电子、机械、材料、工程管理、信息技术等，同时也与数学、物理、经济和社会学等多学科交叉。
系统工程的本质是将各种相关领域的知识和技术有机地结合起来，形成一种系统性的方法和手段来解决实际问题。
系统工程的理论系统工程的理论基础是系统论。
系统论是研究系统机理和系统规律的一门学科，是对自然、社会和人工系统的科学研究。
系统论认为：系统是由多个有机联系的元素组成的整体，系统的行为和性质不仅取决于组成它的各个元素，还取决于元素之间的相互作用。
因此，系统论强调的是整个系统而非其中的部分。
系统工程的实践系统工程的实践包含了整个软件/硬件系统的开发周期，从需求分析、设计、编码、测试到维护和优化。
实践中应用了各种工具和技术，如UML、软件架构、开发方法论、模型和仿真等。
这些工具和技术有助于快速高效地开发出满足客户需求的系统，并提供最优质的服务。
系统工程的方法系统工程的方法是系统工程师在实际工作中应用的一种规范化的工作方法，其中最常用的方法是面向对象方法。
面向对象方法是一种软件开发方法，它基于对象的概念，通过封装、继承、多态等特性，实现软件开发的高可重用性和可维护性。
另外，系统工程的方法还包括：需求工程、开发过程、测试、配置管理和项目管理等。
其中，需求工程是指通过对客户需求进行分析、协调和定义，以确保开发出满足客户需求的系统；开发过程是指对软件开发过程进行规划、控制、监督和评价，以确保软件开发质量和进度；测试是指通过对软件进行测试，发现并修复系统的错误和缺陷；配置管理是指对程序代码、文档、二进制文件等进行版本管理和控制，以掌控整个软件开发过程；项目管理是指对软件项目进行计划、组织、协调和控制，以确保软件项目的成功完成。
系统工程理论与实践投稿经验
系统工程理论与实践投稿经验
系统工程是一门多面向的学科，其理论和实践有助于我们更好地理解和改进社会、经济和自然界的复杂系统。
系统工程在研究复杂系统、建模、实施技术和管理机制时，涉及众多的科学、工程、管理和技术领域，这也使得其理论与实践的深度投稿难度较高。
因此，在投稿系统工程类文章时，我们需要切实遵循一定的准则，以确保投稿文章获得审查委员会的青睐。
首先，要成功投稿系统工程类文章，作者需要充分深入理解和讨论相关理论以及实践案例。
有效的系统理论和应用实践分析可以帮助作者更好地提出解决方案，从而使文章更具有科学性和实用性。
同时，在投稿的过程中，作者也需要结合相关的技术和领域，合理引用其他学者的成果，使投稿文章更具有建设性，以深入研究该领域的新知识和新观点。
其次，系统工程文章的投稿要求明确、结构合理、行文逻辑清晰，以帮助审阅委员会更准确地了解文章的内容。
在投稿过程中，作者可以考虑按照研究背景、研究方法、研究结果和研究结论的结构架构，规范撰写文章，以使得文章的结构框架、文章的内容和文章的表达更加清晰明了，可以有效帮助审稿专家迅速获取所需的信息。
最后，在投稿文章时，作者同样要正确地使用和引用文献，即参考和使用文献的标准格式来展现相关信息，以使文献引用更加规范、清晰。
此外，文献引用列表也有助于审查委员会了解作者从何处获得研究材料。
同时，还要确保文本中所使用的表达语言准确、可靠，避
免使用不确定或不清楚的文字来描述相关概念，以防止出现文学上的错误。
综上所述，投稿系统工程类文章具有较高的深度投稿难度，但只要方法正确，按照以上准则和步骤，作者完全可以投出一篇逻辑合理、科学可靠的投稿文章，具备良好的投稿机会。
系统工程总结范本
系统工程总结范本一、概述系统工程是一门综合性的学科，通过运用科学、工程和管理原理，以系统化的方法来解决复杂问题和管理复杂系统。
本文旨在对系统工程的理论与实践进行总结和分析，探讨系统工程在各个领域的应用及其价值。
二、理论基础系统工程的理论基础主要包括系统思维、系统分析、系统设计、系统集成和系统优化等方面。
系统思维是系统工程的核心概念，通过将问题看作一个整体系统，而不是单独的部分，以便更好地理解问题的本质。
系统分析和系统设计是系统工程过程中的关键步骤，通过对现有系统的分析和设计，可以找到系统存在的问题，并提出相应的改进措施。
系统集成是将各个组成部分结合在一起，形成一个整体系统的过程，系统优化则是对整个系统进行不断改进和提升，以达到最优的效果。
三、应用领域系统工程广泛应用于各个领域，包括航天、航空、交通、电力、环保、医疗、金融等。
在航天领域，系统工程帮助解决了航天器的设计、发射、运行和控制等问题，提高了航天任务的成功率。
在电力领域，系统工程帮助解决了电力系统的规划、设计、运行和优化等问题，提高了电力的可靠性和效率。
在医疗领域，系统工程帮助解决了医疗设备的设计、使用和管理等问题，提高了医疗服务的质量和效率。
可以说，系统工程在各个领域都发挥着重要的作用，并对社会经济发展做出了巨大贡献。
四、实践案例以交通领域为例，系统工程的实践可以有效提高交通系统的运行效率和安全性。
在城市交通规划中，系统工程可以通过交通模型的建立和仿真分析，为城市交通规划提供科学依据。
在交通控制系统中，系统工程可以通过信号配时的优化和交通流分配的调整，提高交通系统的吞吐能力和运行效率。
在交通安全管理中，系统工程可以通过交通事故数据分析和事故预测模型的建立，制定和实施交通安全策略，减少交通事故的发生。
在智能交通系统中，系统工程可以将交通系统的各个部分进行集成和优化，实现交通信息的实时共享和交通管理的智能化。
从这些实践案例中可以看出，系统工程在交通领域的应用带来了明显的效益和改进。
系统工程理论与实践
2003年3月系统工程理论与实践第3期 文章编号:100026788(2003)0320082205产品数据管理系统实施方法学范文慧1,葛正宇1,何 山1,熊光楞1,周来胜2,李云朋2,苏小华2(1.清华大学国家C I M S工程技术研究中心,北京100084;2.齐齐哈尔车辆集团有限责任公司,黑龙江齐齐哈尔161002)摘要: 提出了产品数据管理系统的实施概念,并从系统工程角度提出了产品数据管理实施的策略,给出了的产品数据管理系统的实施步骤和技术路线Λ探讨了产品数据管理的实施方法,并将该方法成功地应用于实际的产品数据管理系统的实施过程中Λ关键词: 产品数据管理(PDM);实施方法学;系统工程中图分类号: T P391.7 文献标识码: A I m p lem en tati on M ethodo logy of P roduct D ata M anagem en tFAN W en2hu i1,GE Zheng2yu1,H E Shan1,X I ON G Guang2leng1,ZHOU L ai2sheng2,L I Yun2p eng2,SU X iao2hua2(1.T he N ati onal C I M S Engineering R esearch Cen ter,T singhua U n iversity,Beijing100084,Ch ina;2.Q iqihar R ail w ay Ro lling Stock Group,L td,Q iqihar161002,Ch ina)Abstract: T he concep t of p roduct data m anagem en t(PDM)is p resen ted.I mp lem en tati on fram e ofp roduct data m anagem en t are p ropo sed system atically.T he i m p lem en tati on m ethodo logy of PDM isinvestigated.By th is m ethod,the i m p lem en tati on m ethod,fram e and p rocess of the PDM s at Q iqiharrail w ay ro lling stock Group L TD is p ropo sed,and the system is successfu lly i m p lem en ted.Key words: p roduct data m anagem en t(PDM);p rocess m anagem en t;w o rkflow1 引言先进制造技术与信息技术的发展和逐步应用,产生了许多相关的管理技术诸如企业资源规划(En terp rise R esou rce P lann ing,ER P)、产品数据管理(P roduct D ata M anagem en t,PDM)、供应链管理(Supp ly Chain M anagem en t)、客户关系管理(Cu stom er R elati on M anagem en t,CRM)等Λ这些技术是紧密相关的,必须进行有效地、合理地集成才能够满足信息技术高速发展的企业信息化的需求,如图1为各项技术在企业中的地位示意图ΛSC M是对由供应商、制造商、分销商、零售商到顾客所构成网络中的物流、信息流、资金流进行管理Λ计划和协调与上述三种流相关的所有活动,使其成为一个无缝的过程Λ供应链中的活动包括:订单处理、原材料或在制品存储、生产计划、作业排序、货物运输、产品库存、顾客服务ΛCRM 流程是通过有效的活动生成客户需求,找出潜在的客户,管理市场营销,由CRM来完成;通过迅速完结销售过程把握销售机会,管理销售,由CRM来完成;其中,PDM主要是管理所有与产品开发相关的信息和过程的技术,是企业信息集成框架,是信息传递的桥梁,是适用于企业过程、组织方式的技术,是与企业文化紧密相连的产物ΛPDM系统作为一种平台和支撑环境,不仅管理与产品开发过程相关的所有数据,而且也管理与这些数据相关的所有过程和人员,是推动当前企业重构或改革的一项主要使能技术,是企业提高自身竞争力所必须具备的手段Λ收稿日期:2001211212资助项目:国家自然科学基金(69904005) 作者简介:范文慧(1966-),博士,清华大学国家C I M S工程技术研究中心,讲师,主要研究兴趣是并行工程、PDM、产品信息建模和面向成本的设计等研究工作图1 SC M PDM ER P CRM 在企业中的地位 PDM 是工程数据管理(EDM )、文档管理(DM )、产品信息管理(P I M )、技术数据管理(TDM )、技术信息管理(T I M )、图像管理(I M )以及其它产品定义信息管理的集成管理框架技术Λ1995年2月,C I M data 总裁Ed M iller 对PDM 定义是:PDM 是用来管理所有与产品相关信息和所有与产品相关过程的技术Λ与产品相关的所有信息,包括零部件信息、产品结构、结构配置、文件、CAD 文档、扫描图像、审批信息等;与产品相关的所有过程,包括过程(包括生命周期、工作流程、审批 发放、工程更改等)的定义与监控Λ在欧美地区的发达国家中,PDM 应用比较广泛,也比较成功,据国外资料统计,PDM 减少产品设计周期至少20%,减少工程成本至少10%,减少工程设计修改至少30%,减少工程设计修改处理时间至少40%,加快产品投放市场进度50%～80%Λ国外的一些汽车、飞机公司实施PDM 系统后均大大提高了企业的效益Λ但在国内,只有在一些技术力量雄厚的大中型企业才能见到PDM 系统,同时,成功应用PDM 系统(尤其是企业级PDM 系统)的企业还很少见ΛPDM 的实施是一项复杂的系统工程工作,它涉及的知识面广,部门多,不仅涉及技术,而且涉及管理业务、组织和行为,它不仅是科学而且是艺术,至今仍然没有完全有效的方法来很好地完成系统的实施Λ因此,探索PDM 实施的成功经验和实施的方法学,对推进PDM 的应用具有很重要的意义Λ2 PDM 系统实施的内涵与方法2.1 PDM 系统实施的内涵PDM 系统的实施是指在PDM 框架下实现企业最佳运作(主要指产品开发)的过程,它根据企业需求和企业文化,将所有与产品相关的信息、资源、人员和过程都纳入PDM 技术和管理框架之中,实现优化运作Λ实施解决了集成产品开发队伍之间的协同工作,保证把正确的信息在正确的时刻采用正确的方式传递给正确的人ΛPDM 实施本身是一项技术和管理相结合的复杂系统工程,优化运作有三层含义:图2 完整的企业PDM 解决方案・与产品有关的信息流在企业内外畅通无阻; ・与产品相关的资源得以高效地动态配置; ・与产品相关的过程得以有效的管理Λ 完整的企业PDM 解决方案如图2所示,是由PDM 思想体系、PDM 软件框架和实施方法三者协同作用,即软件框架+理念+实施方法=完整的PDM 解决方案,其中,思想体系是指导,软件框架是基础,实施方法是关键;三者相互联系,紧密结合,形成完整的PDM 解决方案Λ实施过程首先是企业产生PDM 实施的内在需求,然后根据需求形成解决问题的指导思想,再据此建立包括软件选型在内的PDM 实施方案,最后是运用基于成功实践(best 2p ractice )的方法实施Λ2.2 PDM 系统实施的方法如图3所示为PDM 系统实施的框架,PDM 系统实施的是一项大的系统工程性质的工作,由于相对耗资较大,历时相当长,并且涉及到管理方式变革的任务,因而必须主要领导亲自抓才能成功Λ建立一个PDM 实施团队,其人员包括对PDM 系统要求比较多的各级管理组织的主要负责人,如公司领导、设计部门、工艺部门、销售部门、财务部门等Λ还包括一些有经验的管理专家,PDM 系统的系统分析员,PDM 系统实施的高级咨询专家和顾问Λ主要目标是确定系统的目标、审核和批准系统方案,验收和鉴定系统以及组建各种开发组织ΛPDM 系统需要全面和长期的规划,包括企业目标的确定、解决目标的方式的确定、PDM 系统目标的38第3期产品数据管理系统实施方法学确定、系统主要结构的确定、工程项目的确定和可行性分析等(总体设计的选型、总体结构、进度、风险分析、实施计划等)Λ系统规划完后,根据规划的要求组织开发Λ开发要经历四个阶段:系统分析、系统设计、系统实现和系统评价Λ这是一个生命周期.这个周期周而复始地进行,每一个周期的开始都是基于成功的实践,一个标准的系统完成以后就不断进行评价累积的问题,而后进行扩展Λ开发时,除了进行循环迭代开发策略外,系统的分析和系统设计采用面向对象方法Λ面向对象的方法包括系统分析从问题陈述出发,分析和构造所面临问题的重要性质的模型;系统设计,拿出全局构造的高级策略Λ对象设计,把策略的实现细节加入设计模型中Λ它强调数据结构及实现类所需的算法,应用域的对象和计算机域中的对象尽管处于不同的概念层次,但都是使用统一的面向对象概念和符号来表达;系统实现,对象设计中的对象和关联最终都必须用具体的程序设计语言、数据库及硬件设备来实现Λ面向对象的工具模型有三种,即对象模型及对象图、动态模型及状态图、功能模型及D FD 图,采用面向对象的问题描述和开发方式,主要采用U se Case 图的方式,系统分析与设计也以类图的形式加以描述,并直接生成相关高级语言的代码和数据库代码,再在此基础上开发,形成最终的应用系统Λ图3 PDM 系统实施的框架PDM 实施过程不是简单的几个阶段和一些文档规范,而是以企业产品开发过程的重组与改进为核心的迭代过程Λ迭代既是实施范围的扩展,也是实施的不断优化过程,它不仅意味着实施团队中的成员个人能力、实施团队组织能力的提高,也意味着实施的方法、工具、技术与产品开发过程、企业文化结合层次的不断加深ΛPDM 实施方法从宏观上采用的是结构化实施的方法,在具体的系统开发阶段采用的是螺旋式迭代实施过程,是一个有机、动态的实施过程,并不是简单割裂为几个实施阶段,每个阶段几个步骤,而是一个组织范围不断扩大、应用功能逐步扩展、功能应用层次不断深化Λ系统分析和系统设计采用的是面向对象的方法,更利于将来系统的开发和维护ΛPDM 实施既要满足企业现有的流程需要,又要考虑企业未来48系统工程理论与实践2003年3月的发展模式,并通过设计师、工艺师等等各类人员的参与,使之能够逐步逼近在PDM 模式下最佳的企业过程,从而为企业带来巨大的效益Λ3 PDM 系统的实施步骤用系统工程的思想和工程化方法,按用户至上的原则,自顶向下地对系统进行分析与设计Λ具体地说,就是先将整个信息系统的开发过程划分为若干个相对独立的阶段,如系统分析、系统设计、系统实现和系统评价等Λ前三个阶段是自顶向下的对系统进行结构划分,在系统的实施阶段则是坚持自底向上地逐步实施Λ如图4所示为PDM 系统的开发步骤Λ图4 PDM 系统的开发步骤系统分析阶段是分析业务流程、分析数据和数据流程、分析功能与数据之间的关系;最后提出分析处理方式和新系统逻辑方案;系统设计阶段是总体结构设计、代码设计;数据库和文件设计、输入和输出设计、模块结构和功能设计;系统实现是机器的购买、安装、程序的调试、系统的切换以及系统的运行维护等;系统评价包括建成时的评价和运行后的评价,发现问题并提出系统的更新请求等Λ4 PDM 系统实施的实例齐齐哈尔车辆集团责任有限公司(简称齐车公司)的PDM 系统是国家863 C I M S 攻关项目齐车公司铁路货车产品开发并行工程的子项目Λ目的是通过利用企业级PDM 软件w indch ill 实现齐车公司文档管理、产品结构管理、配置管理、工作流程管理和应用系统集成Λ通过利用科学的实施方法,达到了预期的效果,满足了企业产品数据管理的需求Λ如图5和图6所示为齐车公司PDM 系统具体实施过程、方法和工具.企业需求调研中采用了I D EF 058第3期产品数据管理系统实施方法学图、I D EF1X图、IPO图和U se Case图等方式描述企业的产品开发流程和相关的信息流Λ其中IPO图和简单的企业产品开发流程图用于对企业的整个产品开发过程和相关的信息流有一个直观和明确的认识,用I D EF0图、I D EF1X图和U se Case图对企业的产品开发过程、功能和信息从不同角度进行详尽描述Λ因为W indch ill软件本身采用面向对象的问题描述和开发方式Λ所以,主要采用U se Case图的方式Λ系统分析设计过程也以概念层类图及其形式加以描述,并直接生成相关Java和SQL代码,再在此基础上开发,形成最终的应用系统Λ当系统主信息模型和主功能模型确定后,就可以建立产品数据管理的W eb门户,作为企业内部各类用户的产品数据访问起始点;在详细了解W indch ill系统底层结构的基础上,并根据用户的实际需求,修改W indch ill应用界面模板,使之适应用户的习惯和风格;在系统分析设计的基础上,把已经描述好的用户、组、域、权限、工作流等信息输入系统;对需要进行二次开发进行功能扩展的模块进行概念层类图和类图设计,开发后形成客户化应用界面Λ图5 齐车公司PDM系统实施过程框架简图图6 齐车公司PDM系统实施方法和工具图 PDM实施使齐车集团在管理方式上实现了根本性的转变,从以图纸为主要介质的手工管理,变成了以电子仓库为核心的集中式自动化管理,从以行政命令为主的流程管理变成了以工作流为核心的自动化过程管理,PDM还把原有的“信息孤岛”整合为一个完整的企业信息系统Λ此外,PDM的实施为产品开发团队提供了快捷方便高效友好的工作环境,使产品开发相关人员从检索、绘图等重复性工作中解脱出来,更专注于产品设计;强制性规范化的管理提高了团队成员之间的交流效率,并促进了团队内部的协作ΛPDM实施大大缩短了产品设计周期,提高了产品设计质量并增强了设计能力,在齐车集团取得了较为明显的效果,并带来了可观的经济效益Λ(下转第106页)过早收敛现象就越容易发生Λ理论研究证明,传统的简单遗传算法不能保证收敛到全局最优解,而如果将父代当前最优解直接复制到子代中去,虽然有可能全局收敛,但又易发生过早收敛Λ本文采用的全方位的两点杂交、两点变异的格雷码加速遗传算法,一方面由于采用优秀个体作为新的搜索区间,保证了算法的收敛性;另一方面由于杂交、变异的位置可以取到染色体的每一位,在一定程度上可以避免种群的相互趋同,保持种群的多样性,产生出的子代就有可能比A GA更为优秀Λ此外,由于二进制遗传算法存在H amm ing悬崖问题,其计算精度受到一定影响,本文采用格雷码编码,在一定程度上可以提高计算精度Λ一直以来对于格雷码编码或二进制编码的遗传算法,模式定理都是基于单点杂交、单点变异的,而基于两点杂交、两点变异的模式定理,目前尚未见到讨论Λ本文建立了GA GA的全方位两点杂交、两点变异的模式定理并给出了相应的理论分析Λ本文利用较优解的分布,自动将下一代较优解的群体平均适应值高于上一代群体平均适应值,由模式定理的分析,这种模式在下一代中的代表串数目将会增加,这相当于对好的搜索子空间分配的搜索次数较多ΛGA GA法利用较优解的分布,逐步缩小搜索空间,由GA GA全局优化性能的分析,可知GA GA依较大概率自动向最优解收缩,从而最终求得最优解Λ文中给出了GA GA算法的详细步骤和算法参数的简便设置技术,并在几个经典函数优化问题中得到了精度较高的全局最优解Λ本文在算法设计和理论方面,均有一定新意,具有一定的理论意义和应用价值Λ参考文献:[1] 周明,孙树栋.遗传算法原理及应用[M].北京:国防工业出版社,2001.34-35.[2] 金菊良,丁晶.遗传算法及其在水科学中的应用[M].四川:四川大学出版社,2000.123-124.[3] 金菊良,杨晓华,丁晶Λ标准遗传算法的改进方案——加速遗传算法[J],系统工程理论与实践,2001,21(1):8-13.[4] 王正志,薄涛Λ进化计算[M]Λ长沙:国防科技大学出版社,2000.42-48.[5] 熊洪允,曾绍标,毛云英Λ应用数学基础(上)[M]Λ天津:天津大学出版社,1996.101-150.[6] 杨晓华.参数优选算法研究及其在水文模型中的应用[D].南京:河海大学,2002.(上接第86页)5 结论本文提出产品数据管理系统的实施概念,从系统工程角度提出了产品数据管理实施的框架,探讨了产品数据管理的实施方法学,给出了产品数据管理的实施步骤Λ并且,阐述了采用该方法成功地实施齐车公司产品数据管理系统,进一步验证了本文提出了实施方法学的科学性、合理性和实用性ΛPDM的实施是一项复杂的系统工程工作,它涉及的知识面广,部门多,不仅涉及技术,而且涉及管理业务、组织和行为,因此,探索PDM实施的成功经验和实施的方法学,对推进PDM的应用具有很重要的意义Λ参考文献:[1] Ed M iller.PDM Today[J].Compu ter2aided Engineering,1995,14(9):32-41.[2] Ed M iller.cPDm-the Key to H arnessing Innovati on in an E2Bu sinessW o rld[EB OL].www.ci m ,2000.[3] 李建明.PDM及其实施方法学[J].计算机工程与应用,1996,32(5):27-32.[4] D.Tony L iu.A review of w eb2based p roduct data m anagem en t system s[J].Compu ter in Indu stry,2001,44,251-262.[5] Z kovas.Suppo rt fo r p roduct data from design to p roducti on[J].Compu ter In tegrated M anufactu ring Sytem,1998,11(4):285-290.[6] 薛华成.管理信息系统[M].北京:清华大学出版社,1999.。
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( 超加性是指
C 1 , C 2 !N , C 1 ( C 2 =
, 有 V( C 1 ) C 2 ) ∃V ( C 1 ) + V( C 2 ) ) , 在这样的环
境中 , 最大的联盟将是最有益的. 定义系统联盟 集 C = { C 1 , C 2 , !, C m } , 且 C 1 ) C 2 ) ! ) C m ! N , 系 统总 收益 定义为 : V( C ) =
一个特征函数 V ( Ck ) 给出 . 我们假定 V ( C k ) ∃0, V( C k ) = P ( tk ) - F ( C k ) - C ( C k ) . 式中 P ( tk ) 指完成任务 t k 所获得的利益, F ( Ck ) 指联盟成员总能力折合的成本, C ( C k ) 指联盟协作求解 t k 过程中的额外开销, 主 要指通信开销. 如果联盟 C k 不满足上述必要条件 , 则 V ( C k ) 为 0, 否则 V ( C k ) 为正数. ( 2) 在非超加性环境 中研究联盟生成
第1期
基于维数划分策略和免 疫的多任务联盟并行生成算法
119
已有文献的基础上, 设计了一种基于维数划分策略和免疫的多任务联盟并行生成算法, 试图在最小的约束 条件和计算代价下实现一个 Agent 可以同时加入多个联盟, 以减小 Agent 能力的浪费, 增加系统总收益 .
2
问题描述与分析
当多 Agent 系统同时存在多个待求解的任务时 , 需要针对每个任务同时生成相应的联盟予以求解, 这 类问题称为多任务联盟的并行生成问题 . 在 Agent 资源和能力非常强的环境中, 如果一个 Agent 只能加入 一个联盟, 势必造成很大的浪费 , 这就迫切需要一个 Agent 能加入到多个联盟中, 并同时参与多项任务的 求解 , 从而获得更高的系统总收益 . 设在 MAS 中, 存在备选 Agent 集 N = { A 1 , A 2 , !, A n } , 任意 A i ( i = 1, 2, !, n ) 都具有一个 r 维的能力 向量, B i = ∀b i , b i , !, bi #, bi ∃0( j = 1, 2, !, r ) , 用于定量描述 A i 执行某种特定动作的能力大小 . 设待求
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, 其中 B i = ∀b i , 0, !, 0#, B i =
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系统工程理论与实践
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2008 年 1 月
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∀0, b i , 0, !, 0#, !, Bi = ∀0, 0, !, 0, b i #. 我们把能力 B i = ∀0, !, 0, b i , 0, !, 0#赋给虚拟 Agent A i , 这时称 Ai 为 Ai 的子 Agent, Ai 为 Ai 的父 Agent. 因此, 具有 r 维能力的 Agent 可以包含 r 个子 Agent . 在求解多任务联盟的并行生成问题时, 子 Agent 将代替父 Agent 参加联盟 . 对于 A i , 每个子 Agent 最多 可以参加一个联盟, 则 A i 最多将能加入到 r 个任务联盟中. 可能的系统联盟总数与 Agent 数目、 维数 r 以 及待求解任务的数目 m 成指数关系 . 为了得到一个满意的结果, 必须考虑大部分的联盟组合, 因而多任务 联盟并行生成问题是一个复杂的组合优化问题.
收稿日期 : 2006 10 12 资助项目 : 国家自然科学基金 ( 60474035) ; 国家教育部 博士点基金 ( 20060359004) ; 安徽省自然科学基金 ( 070412035) 作者简介 : 苏兆品 ( 1983- ) , 女 , 博士研究生 , 主要研究 方向为 智能控 制、 进 化计算、 Agent 理论 ; 蒋 建国 ( 1955- ) , 男 , 教 授 , 博士生导师 , 主要研究领域为分布式智能控制系统 , 数字图像分 析与处理 , DSP 技术 与应用 ; 夏娜 ( 1979- ) , 男 , 副教 授 , 博士 , 主要研究领域为分布式人工智能、 智能控制、 计算 智能 ; 张国富 ( 1979- ) , 男 , 博士研究生 , 主要研究方向为分布式人工 智能、 不确定系统、 进化计算 .
2008 年 1 月
系统工程理论与实践
第1期
文章编号 : 1000 6788( 2008) 01 0118 06
基于维数划分策略和免疫的多任务联盟并行生成算法
苏兆品
1, 2, ຫໍສະໝຸດ 建国1, 2,夏娜
1, 2
, 张国富
1, 2
( 1 合肥工业大学 计算机与信息学院 ; 2 安全关键工业测控技术教育部工程研究中心 , 合肥 230009) 摘要 : 设计了一种基于维数的 Agent 能力划 分策略 , 提出 子 Agent 概 念 ; 在此基 础上设计 了一种 基于 三维二进制编码的免疫算法求解多任务联盟并行生成问题 , 并对疫苗采取了自 适应提取 的策略 . 实验结 果证明了该算法的有效性 . 关键词 : 并行生成 ; 维数划分策略 ; 子 Agent; 免疫算 法 ; 三维二进制编码 中图分类号 : TP18 文献标志码 : A
[ 8] [ 9] [ 2] [3] [ 4] [ 5] [ 6] [ 7] [ 1]
的工作具有代表性 ,
主要解决了单任务联盟的生成 . 蒋建国 提出基于改进型蚁群算法求解多任务联盟的串行生成, 可按任务 优先级依次为每个任务生成求解联盟; 骆正虎 提出了一种基于遗传算法的多任务联盟的并行生成算法 , 并设计了相应的交叉和变异算子. 但上述研究都只允许一个 Agent 参加一个联盟, 在许多场合不能满足实 际应用系统的需要, 可能造成 Agent 能力的极大浪费 , 从而在一定程度上降低了系统总收益 , 本文在参考
1 2
bC k #, B C k 是联盟中所有 Agent 能力向量的总和 , 即 B C k =
r
A % C
i
&B
k
i
. 联盟 C k 可以完成任务 tk 的必要条件是 :
i = 1, 2, !, r , b tk ∋ b C k .
i i
我们作以下假设 : ( 1) 和惯例一样
[ 1~ 4]
, 在特征函数对策 ( CFGs) 中研究联盟形成. 每个联盟 C k 的值用
图 1 多任务 联盟并行生成问题
3
基于维数的 Agent 能力划分策略
在 MAS 中 , 每个 Agent 之间都存在彼此合作形成联盟的可能, 可能的联盟总数同 Agent 数目成指数关 系; 而且每个 Agent 都有加入多个任务的可能, 如果能力无限可分 , 则其可能的联盟将是无穷多个 , 多任务 联盟的并行生成问题将是一个无法求解的组合优化问题. 因此, 国内外的学者都是以一个 Agent 只能加入 一个联盟为前提 , 对任务联盟进行求解. 为了使多任务联盟的并行生成问题可以求解, 而又能实现一个 Agent 加入到多个任务联盟中的目标, 本文设计了一种基于维数的 Agent 能力划分策略, 并提出 子 Agent 的概念来求解多任务联盟的并行生成问题. 由第 2 节可知 , 对具有 r 维能力的 Agent A i , 其能力可以用向量 B i 表示为 : B i = ∀b i , b i , !, bi #; 由线 性代数知识可知 , 向量 B i 可以表示为 r 个正交向量的和 , 即 : B i =
&V( C )
k k
=
& [P( t ) k k
F ( Ck ) - C ( C k ) ] .
A1 t1 t2 t3 ! tm 1 0 0 ! 1 A2 0 1 0 ! 1 A3 1 0 1 ! 1 ! ! ! ! ! ! An 1 0 1 ! 0
多任务联盟并行生成问题就是面向任务集合 T = { t 1 , t 2 , !, tm } , 在 Agent 集合 N 中为每个任务 tk 生成 最优求解联盟 C k , 使系统总收益 V( C ) 最大 ; 且允许一 个 Agent 参加多个联盟而参与多项任务的求解( 如图 1 所示) , 比如对于 Agent A 2 可以同时参与任务 t 2 与 tm 的求解.
Multi task coalition parallel generation algorithm based on dimension partition strategy and immunity
SU Zhao pin , JIANG Jian guo , XIA Na , ZHANG Guo fu
1, 2 1, 2 1, 2 1, 2
( 1 Department of Computer and Information Science, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China; 2 Engineering Research Center of Safety Critical Industrial Measurement and Control T echnology, Ministry of Education, Hefei 230009, China) Abstract: Coalition generation, especially multi task coalition parallel generation, is a key topic in Multi Agent System. It mainly researches how to generate several optimal task oriented coalitions parallel in dynamic manner. But existing researches are restricted in the condition that multi task coalitions are generated serially and each Agent can only take part in a coalition. To solve the problem, an ability partition strategy based on dimension and a novel Child Agent are proposed to ensure that an agent can take part in several different coalitions synchronously. A novel three dimensional binary encoding approach is designed to solve coalition parallel generation based on Immune Algorithm. And a novel method of vaccine adaptive obtaining is used to improve the searching effect of the Immune Algorithm. The experimental results show that the proposed algorithm is effective and can obtain a reasonable solution in an acceptable time. Key words : parallel generation; dimension partition strategy; child Agent; immune algorithm; three dimensional binary encoding