第一章系统工程概述
第一章 系统工程概论
第三，系统是一个有机整体； 第四，系统具有某种特定的功能。
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第一节 系统概述
二、系统的概念、环境、结构与功能
1.系统的概念 系统的数学模型表示如下：
S (E,R)
（1-1）
式中： S ——代表系统； E ——代表系统中各元素的集合； R ——代表系统中各元素之间的关系集。
3.系统的结构
（1）框架结构与运行结构
当系统处于尚未运行或停止运行的状态时 各元素之间的基本联接方式，称为系统的框架 结构。
系统处于运行过程中相互依存、相互支持、 相互制约的方式，称为系统的运行结构。
（2）空间结构与时间结构
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第一节 系统概述
二、系统的概念、环境、结构与功能
3.系统的结构 （2）空间结构与时间结构
3.系统的结构
系统的结构是指构成系统的元素及元素间关联方 式的总和。在系统元素不变的情况下，往往把元素间 的关联方式就称为结构。
系统的结构方式无穷无尽，目前尚无完备的结构分 类方法。一般情况下，应注意从以下两方面对系统作 结构分类。
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第一节 系统概述
二、系统的概念、环境、结构与功能
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3300
第二节 系统工程概述
二、系统工程的概念和特点
1. 系统工程定义
（1）1975年美国科学技术辞典注释 系统工程是 研究许多密切联系的元素所组成的复杂系统设计的科 学。
（2）1977年日本学者三浦武雄指出 系统工程 与其它工程学的不同之点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一种边缘学科。
系统工程第一章概述
复杂巨系统是指组成系统的子系统数量很多，具有层次结构，它们 之间的关系又极其复杂的系统，如生物体系统、人脑系统、社会 系统等。这些系统又都是开放的，所以也称为开放的复杂巨系统。 目前，研究、处理开放复杂巨系统的方法尚在探讨中。
第1.2节 系统工程
什么是系统工程？
系统工程是一门正处于发展阶段的新兴学科，并与其 他学科相互渗透、相互影响，但不同专业领域的人对 其理解不尽相同，因此，要给出一个统一的定义比较 困难。 一般认为用定量和定性相结合的系统思想和系统方法处 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，都可以看成是一种工程实 践，都可以统称为系统工程。
“一些在相互关联与联系之下的要素组成的集合， 形成了一定的整体性、统一性。” 《中国大百科全书· 自动控制与系统工程》：
“由相互制约、相互作用的一些部分组成的具有 某种功能的有机整体。”
第1.1节 关于系统
系统的本质：
形成系统的诸要素的集合永远具有一定的特性，或者表现一定的
行为；
这些特性或行为是它的任何一个部分都不具备的； 由许多要素所构成的整体，但从系统功能来看，它又是一个不可
第1.1节 关于系统
3.动态系统和静态系统 动态系统就是系统的状态变量随时间变化的系统，即系统的状态 变量是时间的函数。
静态系统则是表征系统运行规律的数学模型中不含有时间因素， 即模型中的变量不随时间变化，它是动态系统的一种极限状态， 即处于稳定的系统。
例如一个化工生产系统是一种连续生产过程，系统中的参数是随着时间变化而变化的 动态系统。大多数系统都是动态系统。但是，由于动态系统中各种参数之间的相互 关系是非常复杂的，要找出其中的规律性非常困难。有时为了简化起见而假设系统
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。
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。
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
系统工程重点
计算公式
NPV I t Ot 1 r
t 0 n t
式中：NPV-净现值；It-第t年的现金流入量；Ot-第t年的现金流出 量；r-折现率；n-投资项目的寿命周期。 （2）净现值法的原理 净现值法所依据的原理是：假设预计的现金流入在年末肯定可以 实现，并把原始投资看成是按预定贴现率借入的，当净现值为正 数时偿还本息后该项目仍有剩余的收益，当净现值为零时偿还本 息后一无所获，当净现值为负数时该项目收益不足以偿还本息。 净现值法具有广泛的适用性，净现值法应用的主要问题是如何确 定贴现率，一种办法是根据资金成本来确定，另一种办法是根据 企业要求的最低资金利润来确定。
求根法
求和法 0.652 0.556 0.692 0.130 0.111 0.077 0.218 0.333 0.231
0.637 0.105 0.258
1.900 0.318 0.782
0.633 0.106 0.261
C1
C2
C3
C4
C5
v21 v22 v32 v11 v12 v31
P1
P2
P3
§5-4模糊评价法
了解模糊评价法的应用。
第六章 决策分析方法
§6-1 管理决策概述 决策分析主要是解决风险型和不确定型类型的问题。 重点掌握期望收益值的计算，关联树法的应用。
考试成绩占总成绩的70% 拟采用题型： 一、填空题（20%） ；二、选择题（10%） 三、判断题（10%）；四、简答题（10%） 五、计算题（40%）；六、论述题（10%） 考试时请自己携带计算器！
NAV NAV NAV (1 i )1 (1 i ) 2 (1 i ) n
系统工程期末复习课件
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
（2）要素间的协同作用:系统中某一要素变化，其他要素也要作相应的调整和改变 (3)系统与环境之间也具有相关性
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。
偏 重 社 会 、 较难用数学模型描述，因 用“软方法”求出
机 理 尚 不 清 其加入了人的直觉和判断，可行的满意解，常
楚 的 生 物 型 往往只能用半定量、半定 用德尔菲法、情景
的软S
性或者只能用定性的方法 分析法、切克兰德
来处理问题。
的“调查学习” 法
等。
系统工程期末复习课件
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切克兰德的“调查学习”软方法的核心不是寻求“最优化”，而是“
（3）评价考核的综合性。
一般工程学着眼于技术性能、结构、效率等的合理和优化。而系统工程则是
从总体的最优出发，考虑系统的功能、组织协调、结构、效果等问题。
系统工程期末复习课件
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第二章 系统工程方法论
1.霍尔“三维结构”（重点掌握）
2.切克兰德“学习调查法”（重点掌握） 3.以上两者之间的联系与区别 4.并行工程的主要思想（展开说哦~~） 5.WSR系统方法论的主要工作步骤 6.钱学森的综合集成工程——模型图——“其实质是….”
系统工程期末复习课件
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1.霍尔“三维结构”（重点掌握）
➢ 七个阶段和七个步骤 ➢ 三维结构由时间维、逻辑维、知识维组成，如图示：
系统工程期末复习课件
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（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。
系统工程概述
2.系统的基本属性：
（1）整体性 （2）关联性 （3）环境适应性
除此之外，有些系统还具有目的性、层次性等特征。
三.系统的类型
• 自然系统与人造系统 • 实体系统与概念系统 • 动态系统与静态系统 • 封闭系统与开放系统
第二节：系统工程的概念和特点
一.系统工程的概念
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、 方法和技术的总称，属于一门综合性的工程技术。
三.系统工程方法的特点
• 科学性与艺术性兼容 • 多领域、多学科的理论、方法与技术的集成 • 定性分析与定量分析有机结合 • 需要各有关方面的协作
第一章 系统工程概述
• 第一节：系统工程的产生、 发展及应用 • 第二节：系统工程的研究对象 • 第三节：系统工程的概念与特点
第一节：系统工程的产生、 发展及应用 二、系统工程的理论的形成与发展
系统理论包括：一般系统论、控制论和信息论。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第二节：系统工程的研究对象
一.系统的概念
1.系统的定义：系统是由两个以上相互联系的要 素所构成，且具有特定功能、结构、环境的整体。
系统工程概述
一、为什么学习系统工程
1. 认识和解决各种重大、复杂现实问题的需要； 2. 管理科学的要求 3. 西安交大的系统工程
1. 系统工程 I （控制、大系统） 2 系统工程 II （管理系统工程） 3 系统工程 III （人口系统工程） 系统工程是管理学院唯一的一类课程 本科、硕士、博士论文中所用的方法多出于系统工程
二、学习内容的安排
系统工程概论 系统工程方法论 结构模型和解释结构模型
状态空间模型 仿真模型及系统动力学方法
系统评价 管理决策及冲突分析
三、如何学好系统工程
注意培养系统思想（尤其独特的思想）； 注意综合应用所学的知识，综合就是创造，
发明创造很有限； 实践性较强，注意主动联系实际； 计算机与系统工程； SE与OR被公认为管理学院最硬的两门课
工业企业系统实例
环境分析
国家 政策
市场
研究
社
会
需
技术
求
经济
预测
竞争 状况
企业
能力
生
产
资金 来源
可 能
资源 条件
经营决策与计划
投入
技术 文件
经产经 营品营 目开计 标发划
劳动
力
生 产 技 术 准 备 劳动
手段
劳动 对象
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
转换
生产 控制
库存 生 控制 产 组 织 与 控 质量 制 控制
成本 控制
产出
服务 调查
第一章 系统工程概述
第一节 引言 第二节 系统 第三节 系统工程
系统工程是一门交叉学科
三大学科的交叉： 运筹学（OR） 现代管理科学 系统科学 交叉：自然科学/社会科学在思想、理论、方
系统工程概述
1978年 1978年9月27日，钱学森、许国志、王寿云在《文 27日 钱学森、许国志、王寿云在《 汇报》发表题为“组织管理的技术——系统工程 系统工程” 汇报》发表题为“组织管理的技术——系统工程”的 长篇文章； 长篇文章； 从1978年起，西安交大、天津大学、清华大学、华 1978年起，西安交大、天津大学、清华大学、 年起 中理工大学、 中理工大学、大连理工大学等国内著名大学开始招收 了第一批SE专业硕士研究生； SE专业硕士研究生 了第一批SE专业硕士研究生； 1980年11月 中国系统工程学会在北京成立； 1980年11月，中国系统工程学会在北京成立； 1980年10月至1981年 1980年10月至1981年1月，中国科协、中央电视台会 月至1981 中国科协、 同中国系统工程学会、中国自动化学会联合举办“ 同中国系统工程学会、中国自动化学会联合举办“系 统工程电视普及讲座（45讲 统工程电视普及讲座（45讲）”，取得了良好的社会 效果。 效果。
美国Bell电话公司 正式使用系统工程（Systems 电话公司 正式使用系统工程（ 美国 Engineering）一词 ） 开发微波通讯系 统 产生军事运筹学（ 产生军事运筹学（Military Operations Research）,也即军 ） 也即军 事系统工程
英、美等国的反 第二次世界 空袭等军事行动 大战期间 II
4、系统工程的发展概况（世界）
阶段 年代（ 年代（份） 重大工程实践或 事件 1930 I 1940 美国发展与研究 广播电视 美国实施彩电开 发计划 重要理论与方法贡献 正式提出系统方法（Systems 正式提出系统方法（ approach）的概念 ） 采用系统方法， 采用系统方法，并取得巨大成 功
1958 IV 1965
安全系统工程
安全系统工程第一章绪论-安全系统工程概述1.系统：系统就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。
（理解、掌握)2.系统的特点：整体性,相关性目的性和功能性，有序性,环境适应性。
（理解、掌握）3.系统工程:是组织管理系统的规划、设计、制造、试验和使用的科学方法,是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。
(理解、掌握）4.安全系统工程：是采用系统工程的基本原理和方法，预先识别、分析系统存在的危险因素,评价并控制系统风险，使系统安全性达到预期目标的工程技术。
（理解、掌握）5.系统的分类（熟悉）a)自然系统和人工系统b)实体系统和抽象系统c)静态系统和动态系统d)控制系统和行为系统e)开放系统和封闭系统：开放系统指系统与环境之间进行物质、能量或信息交换。
封闭系统则相反,即系统与环境互相隔绝，它们之间没有任何物质、能量或信息交换。
f)简单系统与复杂系统6.系统原理：(熟悉)指运用系统的观点、理论和方法对管理活动进行充分的系统分析,以达到管理的优化目标，即从系统论的角度来认识和处理管理中出现的问题。
（系统原理是现代管理科学中的一个最基本的原理。
）a)整分合原理：现代高效率的管理必须在整体规划下明确分工,在分工基础上进行有效地综合,这就是整分合原理. 整分合原理的主要含义：整体把握，科学分解,组织综合。
把握时机，实行动态管理，及时调整计划，不断改善分工(明确分工），适时综合协调。
b)反馈原理:现代高效率的原理,必须有灵敏、正确、有力的反馈，这就是反馈原理。
如果反馈使系统的输人对输出的影响增大,导致系统的运动加剧发散，这种反馈叫正反馈；反之，如果反馈使系统的输入对输出的影响减小，使系统偏离目标的运动收敛，趋向于稳定状态,则叫做负反馈。
反馈涉及两个方面的问题一是控制系统本身接收、处理、利用各种信息的能力如何；二是反馈系统能否保证灵敏、正确、有力地反馈信息。
c)弹性原理：管理是在系统外环境和内部条件千变万化的形势下进行的，管理必须要有很强的适应性和灵活性，才能有效地实现动态管理。
系统工程学笔记
系统工程学第一章系统工程概述第一节系统工程的产生、发展及应用1 系统工程虽然形成于20世纪50年代，但是初步实践可以追溯到古代；2 古希腊唯物主义哲学家德谟克利特最早使用“系统”一词；亚里士多德名言：整体大于部分之和，这是系统论的基本原则之一。
3 都江堰由鱼嘴（岷江分流）、飞沙堰（分洪排沙）、和宝瓶口（引水）三大设施组成；4 早期的系统思想有“只见森林”和比较抽象的特点；15世纪下半页以后，有“只见树木”和具体化的特点；5 19世纪以后，有“先见森林，后见树木”的特点；6 辩证唯物主义认为，世界有无数相互关联、相互依赖、相互制约和相互作用的过程所形成的统一整体。
这种普遍联系和整体性的思想，就是科学系统思想的实质。
7 一般系统论、控制论、信息论耗散结构理论协同论及自组织理论等是系统理论的重要内容和SE的理论基础。
8 系统论或者狭义的一般系统论，是研究系统的模式、原则和规律，并对其功能进行数学描述的理论。
其代表人物是爱地理理论生物学家贝塔朗菲。
9 系统工程的发展概况1957年，发表第一部名为《系统工程》的著作，系统工程学形成的标志；1965年，提出模糊集合的概念，为现代系统工程奠定了重要的书数学基础1961-1972年，美国实施阿波罗登月计划，使用多种系统工程方法并获得巨大的成功，极大地提高了系统工程的地位1972年，国际系统分析研究所（IIASA）在维也纳成立，系统工程的应用重点开始从工程领域进入到社会经济领域，并发展到了一个重要的阶段10 中国系统工程研究主要标志和集中代表是钱学森的《工程控制论》、华罗庚的《统筹法》和许国志的《运筹学》11 中国大规模的研究系统工程是从20世纪70年代末、80年代初开始的。
1978年9月27日，钱学森、许国志、王寿云在《文汇报》上发表了题为“组织管理的技术——系统工程”第二节系统工程的研究对象1 系统工程的研究对象是组织化的大规模复杂系统（规模庞大、结构复杂、属性及目标多样、一般为人机系统、经济性突出等）2 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；3 系统的一般属性：整体性，整体性是系统最基本、最核心的特性；关联性，构成系统的要素是相互联系、相互作用的；所有要素均隶属于系统整体，并具有互动关系；环境适应性，区分为不同环境：（技术环境、经济环境、社会环境等）和不同的环境域：（外部环境、内部环境）等目的性、层次性4 大规模复杂系统的特点：系统的功能和属性多样，由此带来的多重目标间经常会出现相互消长或冲突的关系系统通常由多维且不同质的要素所构成一般为人机系统，而人及其组织或群体所表现出的固有的复杂性由要素间相互关系所形成的系统结构所形成的系统结构日益复杂化和动态化规模庞大和经济性突出等5 系统的类型自然系统和人造系统：多数是其复合系统实体系统与概念系统，通常研究的是这两类的复合系统动态系统和静态系统：系统工程研究的是一定时期、一定范围内和一定条件下具有某种程度稳定性的动态系统封闭系统和开放系统：研究有特定输入、输出的相对孤立系统第三节系统工程概念与特1 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。
安全系统工程复习要点
安全系统⼯程复习要点安全系统⼯程考点第⼀章安全系统⼯程概述1.系统：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殊功能的有机整体。
四部分内容：系统元素；元素间的关系；边界条件；输⼊及输出的能量、物料、信息等。
系统的特点：⽬的性、整体性、分解性、相关性、系统的功能结构2.系统⼯程：系统⼯程就是从系统的观点出发，跨学科地思考问题，运⽤⼯程的⽅法去研究和解决各种系统问题。
3.安全：从本质上讲，安全就是预知⼈们活动的各个领域⾥存在的固有危险和潜在危险，并且为消除这些危险的存在和状态⽽采取的各种⽅法、⼿段和⾏动。
4.危害：危害是造成事故的⼀种潜在危险，它是超出⼈的直接控制之处的某种潜在的环境条件。
危险：是⼀种状态，它可以引起⼈⾝伤亡，设备破坏或降低完成预定功能的能⼒。
危险性：表⽰危险的相对暴露程度。
5.系统安全：系统安全就是系统在⼀定的功能，时间和费⽤的约束条件下，使系统中⼈员和设备遭受的伤害和损失为最少。
6.安全系统⼯程：应⽤系统⼯程的原理和⽅法，识别、分析、评价、排除和控制系统中的各种危险，对⼯艺过程、设备、⽣产周期和资⾦等因素进⾏分析评价和综合处理，使系统可能发⽣的事故得到控制，并使系统安全性达到最佳状态。
7.安全系统⼯程的基本任务：预测、评价和控制危险。
系统安全分析的⽬的：是实现系统安全的重要⼿段，⽬的在于通过分析使⼈们识别系统中存在的危险性和损失率，并预测其可能性。
8.安全系统⼯程的优点：（论述）（1）预测和预防事故的发⽣，是现代安全管理的中⼼任务，运⽤系统安全分析⽅法，可以识别系统中存在的薄弱环节和可能导致事故发⽣的条件，⽽且通过定量分析，预测事故发⽣的可能性和事故后果的严重性，从⽽可以采取相应的措施，预防事故发⽣。
（2）现代⼯业的特点是⼤规模化、连续化和⾃动化，其⽣产关系⽇趋复杂，各个环节和⼯序之间相互联系，相互制约，安全系统⼯程是通过系统分析，全⾯地、系统地、彼此联系地以及预防性地处理⽣产系统中的安全性，⽽不是孤⽴地，就事论事地解决⽣产系统中安全性问题。
第一章 安全系统工程概论
最优规划、最优设计、最优控制、最优管理等优化措施。
1.1系统论简介
1.1.3 系统的特征
Safety System Engineering
3.有序性：系统有序性主要表现在系统空间结构的层次性和系统发展的时间顺 序性。系统可分成若干子系统和更小的子系统，而该系统又是其所属系统的 子系统。这种系统的分割形式表现为系统空间结构的层次性。另外，系统的 生命过程也是有序的，它总是要经历孕育、诞生、发展、成熟、衰老、消亡 的过程，这一过程表现为系统发展的有序性。系统的分析、评价、管理都应 考虑系统的有序性。 4.相关性：构成系统的各要素之间、要素与子系统之间、系统与环境之间都存 在着相互联系、相互依赖、相互作用的特殊关系，通过这些关系，使系统有 机地联系在一起，发挥其特定功能。
教学参考书
Safety System Engineering
1. 安全系统工程，张景林、崔国璋主编，煤炭工业出版社，2002年
2. 煤矿安全评价与安全信息管理，曹庆贵编著，中国矿业大学出版社，1993年
3. 安全系统工程，汪元辉主编，天津大学出版社，1999年 4. 安全系统工程（第二版），冯肇瑞主编，冶金工业出版社，1993年 5. 安全原理与事故预测，隋鹏程、陈宝智编著，冶金工业出版社，1988年
安全系统工程
安全系统工程概论
本 章 主 要 内 容
一、系统论简介 二、系统工程简介 三、系统分析的基本内涵
主 要 内 容
四、安全系统工程
五、安全系统工程的发展概况
事故案例
火灾事故之一
2002年12月25日晚，河南洛阳市东
都商厦发生特大火灾事故，造成309 人死亡，直接经济损失275万元。遇 难者中男 135 人，女 174 人，火灾事 故系电焊工违章作业引起的。
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中 的宇宙系统
形状决定一切自然物体的形式；
的
3.天体运动必须是均匀的圆周运动。
系 统
德谟克利特 的原子论
宇宙万物都由原子组成
思 想
苏格拉底的 提问法
1. 认为哲学家的 主要 而不是理解和控制自然； 2.用提问法研究伦理。
任务
是治
理人
和社
会，
柏 拉 图 的 宇 1.系统地发展了辩证法；
宙观
2.宇宙最初由两个三角形发展而来。
学 马 克 思 的 系 1.提出了辩证法和唯物主义；
的 统思想
2.提出了辩证法三个规律。
系
1. 取得了人类历史上一系列最重大的科学发
统 反 映 系 统 思 明；
思 想 的 其 他 科 2.创立了物理学、化学、生物学等自然科学
想 学成果
及其分支；
3.丰富了数学、天文学、哲学理论。
1.研究的深入导 致了自然科学分 子的发展，自然 科学的整体得到 了专业化细分； 2.取得了人类对 自然系统的组成 、要素关系、运 行规律等方面认 识的突破性成 果； 3.发展和完善了 科学的方法论。
管 理 学 及 管 理 工 程
埃及金字塔 修建中的谜 中国长城是 如何修建的? 中国都江堰 水利枢纽工 程
公元前27世纪，没有采掘机械，没有装卸和 运输工具，古埃及人建造了巨大的金字塔。 近3000年前，中国人花2000多年时间修筑了 总长度达50000多公里的长城。 2500多年前，李冰父子在成都修建了包含鱼 嘴、飞沙堰和宝瓶口三个主要工程的都江堰 水利枢纽工程。
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；
实 践 的 系 统 思 想
管理学理论 中的系统思 想
1.泰罗根据“动作研究”的结果发明了“泰 罗制”； 2.法约尔提出了管理5要素； 3.巴 拉德 第一次 明确 定义 了“管 理系统”概 念； 4.系统论、信息论、控制论、协同论、耗散 结构正式提出。
泰勒斯认为
水 是 万 物 之 万物均来自水
源
阿 那克 西曼
德 的 自 然 系 世界由水、空气、土和火四个元素组成
统
古 希 腊
赫拉克利特 的自然系统
1.宇宙由火组成； 2.提出 “一切皆流，一切皆变 走进同一条河流 ”。
”、 “人不能两次
哲
1.数的单位或者分立的微粒是宇宙的基础；
学 毕 达 哥 拉 斯 2. 数为宇宙提供 了一 个概 念的 模型 ，数 量和
系统思想的回顾
类 别
实例
内容
《 易经 》与 用 独特 的爻 卦、 阴阳 体系 表征 世间
阴阳八卦
万物并解释世界
中
1. 将阴 阳与 五行 结合 ，并 用此 表征
国
万物；
古 阴 阳 五 行 2. 把人 作为 一个 完整 的复 杂， 利用
代 和 《皇 帝内 阴 阳平 衡、 天人 相应 原理 解释 人体
文 经》
控制论的发展已大致经历了三个时期。 从20 世纪40年代末到50年代是第一个时期， 即经典控 制理论 时期。在这一时期，主要的研究对象是单 因素控制系统，即单输入单输出的自动调节系统， 重点是反馈控制，借以实现的工具是各种各样的 自动调节器、伺服机构及其有关的电子设备，着 重解决单机自动化和局部自动化问题。
一）控制论 （Cybernatics ）
控制论是用数学工具研究控制机构或控制系统 运行一般规律的科学．
1、控制论的产生与发展
1947年由美国人维纳（ Norbert Wiener ） 创立的控制论（Cybernetics ）是一门研究系统 的控制的学科。维纳于 1948年出版了《控制论》 一书，他对控制论的定义是：“关于动物和机 器中控制和通信的科学。”
生理现象；证 施治 ，是
的
传统中医中药学发展的理论基础。
系
对 军事 、自 然、 社会 等现 象进 行论
统
思 想
诸 子百 著 名系 程案例
家与 统工
争 ，形 成了 中国 独有 的军 事（ 《孙 子 兵法 》） 、自 然科 学（ 日晷 ）、 道 德和 社会 伦理 （儒 家等 ）体 系， 并 将其 应用 于具 体的 工程 项目 （都
江堰等）
对系统论的主要贡献
1. 世间万物由要素组 成，要素之间存在相 互联系； 2. 要素的不同组合、不 同结构可以形成世间 万物； 3. 将阴阳平衡思想应用 于医学，成功地分析 了人的生理系统，发 展了中国医学； 4. 根据对军事对弈中敌 我彼此关系的分析， 提出的对策直接贡献 给了系统科学中的对 策理论。
近 现 代 西 方 自 然 科
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》
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 ”。
第一章 系统工程概述
? 第一节：系统工程的产生、 发展及应用 ? 第二节：系统工程的研究对象 ? 第三节：系统工程的概念与特点
第一章 系统工程概述
第一节 系统工程的产生、 发展及应用
一、系统思想及系统理论的产生与发展 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。 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。
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。
整体思想和联系思想是科学系统思 想的核心与实质。
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。
亚 里 斯 多 德 1.创造了形式逻辑，系统研究了思维规律；
的 三 段 论 和 2.提出了三段论和整体论；
整体论
3.提出运行的天体是物质实体。
1. 提出了各种对 宇宙的组成的假 设； 2. 利用数学来描 述要素之间的关 系； 3. 发展了一系列 科学的研究方 法； 5. 极大地发展了 自然科学、社会 科学和人类伦理 科学； 4. 发明了一系列 自然、社会和人 类的规律； 6. 在系统的要素 、要素之间的关 系、系统的结构 、系统的功能、 系统的演化等方 面具有丰富而深 刻的研究成果。