系统工程期末复习资料

系统工程的研究对象是组织化的大规模复杂系统。P5

★系统的定义：是由两个以上相互联系、相互作用的要素所构成，且具有特定功能、结构、环境的整体。有以下四个要点：

（1）系统及其要素。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耽搁事物（元素），也可以是一群事物组成的分系统、子系统等。系统与其构成要素是一种相对的概念，取决于所研究的具体对象及其围。

（2）系统和环境。任一系统又是它所丛书的一个更大系统（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形成的系统总体。系统与环境也是两个相对的概念。

（3）系统的结构。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式。

（4）系统的功能。任系统都应有其存在的作用与价值，有其运作的具体目的，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。

系统的一般属性：P6

（1）整体性：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。

（2）关联性：构成系统的要素是相互联系、相互作用的；同时，所有要素均隶属与系统整体，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。（3）环境适应性：任一个系统都存在于一定的环境之中，并与环境之间产生物质、能量和信息的交流。环境的变化必然会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。管理系统的环境适应性要求更高，通常应区分不同的环境类（技术环境、经济环境、社会环境等）和不同的环境域（外部环境、部环境等）。

★大规模复杂系统的主要特点：P6

（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）系统通常由多为且不同质的要素构成。

（3）一般为人—机系统，而人及其组织或群体表现固有的复杂性。

（4）由要素相互作用关系所形成的系统结构日益复杂化和动态化。大规模复杂系统还具有规模庞大经济型突出等特点。

该类系统的主要特点：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。

系统工程：是从总体出发，合理开发、运行、革新一个大规模复杂系统所需思想、程序、法的总称。P9

系统工程强调以下基本观点（系统工程法的特点）：P10

(1) 整体性和系统化观点（前提）(2) 总体最优或平衡协调观点（目的）

(3) 多种法综合运用的观点（手段）(4) 问题导向及反馈控制观点（保障）

期中：

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。

2.管理系统有特点?为什么说现代管理系统是典型的(大规模)复杂系统。

旧三论：

（1）一般系统论：研究复杂系统一般规律的学科。整体性、开放性及目的性、动态相关性、层次等级性、有序性。对法论的启示：整体性、动态性、最优化。

（2）控制论：一切有生命、无生命系统都是信息系统；一切有生命、无生命系统都是控制系统。对法论的启示：黑箱-灰箱-白箱法、功能模拟法。

（3）信息论：以信息为主要研究对象，以信息的运动规律和应用法为主要研究容，以计算机、光导纤维等为主要研究工具，以扩展人类的信息功能为主要研究目标。

对法论的启示：类比法、统计法、信息加工法。

新三论：

（1）耗散结构理论：研究远离平衡态的开放系统从无序到有序的演化规律的一种理论。（2）协同学：研究协同系统从无序到有序的演化规律的新兴综合性学科。

（3）突变论：研究不连续现象的一个新兴数学分支，也是一般形态学的一种理论，能为自然界中形态的发生和演化提供数学模型。

★霍尔三维结构：P13

体现了系统工程法的系统化、综合化、最优化、程序化和标准化等特点，是系统工程法论的重要基础容

1.时间维：系统工程的工作阶段或进程。

①规划阶段。②拟定案。③研制阶段。④生产阶段。⑤安装阶段。⑥运行阶段。⑦更新阶段。

2.逻辑维：每阶段工作所应遵从的逻辑顺序和工作步骤。

摆明问题、系统设计、系统综合、模型化、最优化、决策、实施计划

3.知识维或专业维：从事系统工程工作所需要的知识，反应系统工程的专门应用领域。

霍尔三维结构强调明确目标，核心容是最优化，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。

特点：研究法上的整体性、技术应用上的综合性、组织管理上的科学性和系统工程工作问题导向性。

★切克兰德法论：P15

1.认识问题

2.根底定义

3.建立概念模型

4.比较及探寻

5.选择

6.设计与实施

7.评估与反

馈。

★两者的异同

相同点：两种法论均为系统工程法论，均以问题为七点，具有相同的逻辑过程。

不同点：

1.霍尔法论主要以工程系统为研究对象，切克兰德更适合于对社会经济和经营管理等软系

统问题的研究。

2.前者核心容是优化分析，后者核心容是比较学习。

3.前者关注定量分析法，后者强调定性或定性与定量有机结合的法。

★系统分析（SA）是在对系统问题现状及目标充分挖掘的基础上，运用建模及预测、优化、

仿真、评价等法，对系统的有关面进行定性与定量相结合的分析，为决策者选择满意的系统案提供决策依据的分析研究过程。P17

★系统分析是系统工程的核心容、分析过程和基本法。

★SA要素：

①问题：问题一面代表研究的对象，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，这位系统改进案的搜寻提供了线索。

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。目的具有整体性和唯一性，目标具有从属性和多样性。目标分析是系统工程的基本工作之一，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，并要注意对冲突目标的协调和处理。

③案：案即达到目的及目标的途径。为了达到预定的系统目的，可以指定若干备选案。

④模型（结构、数学、仿真）：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各种备选案。

⑤评价：评价即评定不同案与系统目的的到达程度。

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。

系统分析的程序：

【认识问题、探寻目标、综合案】、【模型化、优化或仿真分析】、【系统评价、决策】初步分析规分析综合分析

5W1H(What/Why/Who/Where/When/How)法是做好这段工作的基本线索。P19

5W1H提问法P23

5W1H法是对某件事情从目的why对象what时间when场所where人员who手段how 等六个面提出问题，看其是否合理，并找到改进之处。

系统分析的特点及原则（1）坚持问题导向（2）以整体为目标（3）多案模型分析和选优（4）定量分析与定性分析相结合（5）多次反复进行。

系统分析应用领域广泛，对系统分析的技术法具有指导作用，充分发挥系统分析的作用。期中：

简述霍尔三维结构与切克兰德法论及两者异同点。

简述系统分析定义及其与系统工程的关系。

系统分析的要素有哪些？并说明要素的含义及其关系。

第三章：系统模型与模型化