系统工程的基础理论与方法论
系统工程理论
4、物理―事理―人理（WSR）系统方法论。
中国系统工程专家顾基发和英国华裔专家朱志昌于90年 代中期提出
物理主要涉及物质运动的机理，通常要用到自然科学知识， 主要回答这个“物”是什么，它需要的是真实性；
事理是做事的道理，主要解决如何去安排这些事物，通常 用到管理科学方面的知识，主要回答怎样去做； 人理是做人的道理，处理任何事和物都离不开人去做，以 及由人来判断这些事和物是否得当，通常要用到人文社会 科学的知识，主要回答应当如何. WSR作为一个统一的工作过程 可由理解领导意图、调查分析、形成目标、建立模型、协 调关系、提出建议等6个步骤来构成
协同学
1 产生 原西德理论物理学家哈肯（Haken）长期从事激光理论 研究，发现激光呈现出丰富的合作现象，从而得出了 协同作用的重要概念，于20世纪70年代后期创立了协 同学。 哈肯认为系统由无序到有序的关键不在平衡、非平衡 或者离平衡态有多远。关键在于组成系统的各子系统 在一定条件下，它们之间的非线性作用、相互协同和 合作，自发产生有序结构，因此强调了协同现象的普 遍性和重要性。
信息论
若某事件出现概率为p，则这一事件所具有的信息 量为 单位为比特(bit)，信息量常用单位 计算出信源发出的每一个符号所包含的平均信息量， 这个平均值就是信源平均信息量，即信息熵。
信息论
2信息论启示 信息方法
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 信息方法在分析和处理问题时，把系统有目的的 运动抽象为一个信息变换过程。不对事物的整体 结构进行剖析，而是从其信息流程加以综合考察， 获取关于整体的性能和知识。 信息方法的意义就在于它指示了机器、生物系统 的信息过程，揭示了不同系统的共同信息联系； 有利于管理、决策科学化；指明了信息沟通的重 要性。
系统工程工程第五版重点知识归纳
系统工程工程第五版重点知识归纳全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：系统工程是一门综合性的学科，涉及到各种工程领域的知识和技术，是工程学中的一个重要分支。
《系统工程工程第五版》是系统工程领域的经典教材，囊括了系统工程的基本理论和方法，对于系统工程的学习和实践具有很高的参考价值。
在这篇文章中，我们将重点总结和归纳《系统工程工程第五版》的关键知识，帮助读者更好地理解系统工程的核心概念和方法。
我们需要明确系统工程的定义和基本原理。
系统工程是一种系统性的方法论，旨在将工程技术和管理方法结合起来，以实现复杂系统的设计、开发和运营。
系统工程的核心原则是系统思维和综合性分析，即将系统视为一个整体来考虑，并通过综合性的方法对系统的各个要素进行分析和优化。
《系统工程工程第五版》提出了系统工程的五个基本活动步骤，即需求分析、系统设计、集成、验证和管理。
这五个步骤是系统工程过程中的关键环节，需要系统工程师在每个阶段细心思考和精心设计，以确保系统能够达到预期的性能和功能要求。
在需求分析阶段，系统工程师需要与用户和利益相关者密切合作，明确系统的功能和性能要求。
这一阶段的关键任务是识别和理解系统的需求，确定系统的功能和约束条件，为后续的设计和开发工作奠定基础。
系统设计阶段是系统工程的核心环节，需要系统工程师将需求转化为具体的系统设计方案。
在这一阶段，系统工程师需要综合考虑各种因素，包括技术、成本、时间、资源等，以确保系统的设计满足用户需求，并能够实现可靠性和可维护性。
集成和验证阶段是系统工程的实施和检验阶段，需要系统工程师对系统进行集成和测试，验证系统的功能和性能是否符合需求。
这一阶段需要系统工程师具有较高的技术水平和专业知识，以确保系统能够顺利投入运营并取得预期效果。
系统工程的管理是整个系统工程过程的指导和监督，需要系统工程师对项目进行全面的规划和控制，确保项目按计划进行并达到预期目标。
系统工程的管理包括项目管理、资源管理、风险管理等方面，需要系统工程师具有较强的组织和协调能力。
系统工程方法论
系统工程方法论系统工程是一种综合性的工程方法论，它将系统理论、系统分析、系统设计、系统管理等多学科知识融合在一起，以解决复杂系统的设计、开发和管理问题。
系统工程方法论的核心理念是整体性思维和系统化方法，通过对系统整体的认识和分析，找出系统的关键问题，并提出解决方案，从而实现系统的高效运行和优化发展。
在系统工程方法论中，系统思维是至关重要的。
系统思维是一种综合性的思考方式，它强调整体性、协同性和多维度的思考。
在系统工程中，我们需要从整体的角度去考虑问题，不能只关注局部的细节，要把握系统的全貌，找出系统的内在联系和规律性，从而找到解决问题的关键点。
系统工程方法论还强调系统化方法。
系统化方法是指通过系统分析、系统设计、系统实施和系统管理等一系列有机的步骤和方法，来解决复杂系统问题的过程。
在系统工程中，我们需要运用各种科学的方法和工具，如系统分析方法、模型建立方法、决策支持方法等，来全面、系统地分析和解决问题，确保系统的高效运行和优化发展。
另外，系统工程方法论还注重团队合作和跨学科融合。
在系统工程中，往往需要多学科的知识和专业技术的综合运用，需要不同领域的专家和团队成员共同合作，协同工作。
只有通过跨学科的融合和团队的合作，才能充分发挥各方的优势，解决复杂系统问题。
总的来说，系统工程方法论是一种综合性的工程方法，它强调整体性思维、系统化方法、团队合作和跨学科融合。
通过系统工程方法论的应用，我们可以更好地解决复杂系统问题，提高系统的效率和性能，实现系统的优化和发展。
因此，系统工程方法论在现代工程领域具有重要的理论和实践意义，对于推动工程技术的创新和发展具有重要的作用。
基于模型的系统工程方法论：探讨基于模型的系统工程方法论的基本原理、流程和应用
基于模型的系统工程方法论引言在科技不断发展和实践的推动下，系统工程方法论作为一种跨学科的综合性方法，已经成为驱动创新和解决复杂问题的重要工具。
基于模型的系统工程方法论是系统工程方法论的一种重要分支，通过建立模型来描述和优化系统的行为和性能，从而实现有效的系统设计和管理。
本文将探讨基于模型的系统工程方法论的基本原理、流程和应用，以期更深入地了解和应用这一方法论。
什么是基于模型的系统工程方法论基于模型的系统工程方法论是一种系统工程方法论的具体应用，其核心思想是通过建立和利用模型来理解和设计复杂系统。
模型是对系统的抽象表示，可以是数学模型、物理模型、仿真模型等。
基于模型的系统工程方法论强调系统工程师将系统问题具象化为模型问题，并通过模型分析和验证来推导解决方案。
基于模型的系统工程方法论的基本原理基于模型的系统工程方法论有以下几个基本原理：1. 抽象和建模基于模型的系统工程方法论的第一个基本原理是抽象和建模。
通过抽象，系统工程师可以将系统问题简化为模型问题，从而消除系统复杂性带来的困扰。
建模是将系统的实体、行为和关系用模型来表示，可以是数学方程、图表、图形等形式。
通过抽象和建模，系统工程师可以更清晰地理解系统，准确地描述系统的需求和性能。
2. 集成和协同基于模型的系统工程方法论的第二个基本原理是集成和协同。
复杂系统由多个部分组成，它们之间存在着复杂的相互作用和依赖关系。
通过建立模型，系统工程师可以将系统的各个部分集成在一起，形成一个整体。
集成不仅是将各个部分连接在一起，还要解决各部分之间的接口问题，确保系统的协同工作。
3. 管理和优化基于模型的系统工程方法论的第三个基本原理是管理和优化。
通过建立模型，系统工程师可以对系统进行管理和优化。
管理是指对系统的整个生命周期进行有效的规划和控制，包括需求管理、变更管理、配置管理等。
优化是指通过分析模型，找到系统的瓶颈和潜在问题，并提出改进措施。
通过管理和优化，系统工程师可以提高系统的性能和可靠性。
系统工程方法论
系统工程方法论系统工程是一种综合性的工程方法论，它旨在通过系统化的方法来解决复杂系统的设计、开发、运行和维护等问题。
在当今快速发展的科技领域，系统工程方法论的重要性日益凸显。
本文将从系统工程的概念、原则和应用等方面进行探讨，以期为相关领域的研究和实践提供一些参考和借鉴。
首先，系统工程的概念是指通过对整体系统的全面分析、设计、管理和优化，来实现系统的高效运行和良好性能。
系统工程强调系统的整体性和综合性，注重系统各个部分之间的相互作用和影响。
其核心思想是将系统看作一个整体，而不是简单地将其视为各个独立的部分的集合。
在系统工程的实践中，需要综合考虑技术、经济、社会、环境等多方面因素，以实现系统的最优化。
其次，系统工程的方法论包括系统分析、系统设计、系统集成、系统验证和系统评估等环节。
系统分析阶段主要是对系统需求和约束进行分析和定义，以确保对系统整体性能的充分理解。
系统设计阶段则是根据系统需求，进行系统结构和功能的设计，以满足用户的需求和期望。
系统集成阶段是将各个子系统和组件有机地结合在一起，形成一个完整的系统。
系统验证阶段是对系统进行全面测试和验证，以确保系统的正确性和可靠性。
系统评估阶段则是对系统进行全面评估和分析，以确定系统的性能和效果。
此外，系统工程的原则包括系统思维、综合性、系统优化、系统动态性和系统开放性等。
系统思维是系统工程的核心思想，要求从整体上看待系统，注重系统各部分之间的相互作用和影响。
综合性要求系统工程应该综合考虑技术、经济、社会、环境等多方面因素，以实现系统的最优化。
系统优化要求系统工程应该通过全面分析和设计，以实现系统的高效运行和良好性能。
系统动态性要求系统工程应该能够适应环境的变化和系统的演化，以保持系统的稳定性和可靠性。
系统开放性要求系统工程应该具有良好的可扩展性和可维护性，以适应未来的发展和变化。
最后，系统工程方法论的应用范围涵盖了航空航天、电子信息、交通运输、能源环保、医疗健康等多个领域。
系统工程方法论
系统工程方法论系统工程方法论是一种系统化的、综合性的工程方法，旨在解决复杂系统的设计、开发和管理问题。
它涵盖了系统工程的各个阶段，从需求分析到系统测试，再到系统维护和更新。
系统工程方法论强调整体性、系统性和协同性，通过系统思维和工程方法，有效地解决了复杂系统工程中的种种挑战。
首先，系统工程方法论注重系统思维。
在系统工程中，系统思维是一种综合性的思考方式，强调整体性和相互关联性。
系统工程方法论要求工程师不仅仅关注系统的各个部分，更要关注它们之间的相互作用和影响。
通过系统思维，工程师能够更好地把握整个系统的特性和需求，从而设计出更加合理和有效的解决方案。
其次，系统工程方法论强调工程方法。
在系统工程中，各种工程方法被应用于系统的不同阶段，包括需求分析、系统设计、系统集成、系统测试等。
这些工程方法不仅包括技术手段，还包括管理手段，如项目管理、风险管理等。
系统工程方法论通过科学的、系统化的工程方法，帮助工程师更好地组织和管理复杂系统工程，确保工程的质量和进度。
此外，系统工程方法论注重协同性。
在复杂系统工程中，涉及到多个不同领域的知识和技术，需要多个团队和个体之间的协同合作。
系统工程方法论通过建立有效的沟通和协作机制，促进不同团队和个体之间的协同工作，确保系统工程的整体一致性和协同性。
总的来说，系统工程方法论是一种综合性的工程方法，它强调系统思维、工程方法和协同性，帮助工程师解决复杂系统工程中的各种挑战。
在今后的系统工程实践中，我们应该充分认识到系统工程方法论的重要性，灵活运用其中的理念和方法，不断提升系统工程的质量和效率，推动系统工程领域的发展和进步。
系统工程理论与方法论
二 系统工程（基本工作过程）方法论
1、霍尔的三维结构
1
2、切克兰德方法论
1
3、从定性到定量的综合集成系统方法论 中国科学家钱学森等针对开放复杂巨系统问题，于20世 纪90年该方法论以对社会系统、人体系统、地理系统等 3类复杂巨系统的研究实践为基础，形成一个整体，其 主要特点是 ①根据开放的复杂巨系统的复杂机制和变量众多的特点，把 定性研究与定量研究有机地结合起来，从多方面的定性认识上 升到定量认识；②按照人一机结合的特点，将专家群体（各方 面有关专家）、数据和各种信息与计算机技术有机结合起来； ③由于系统的复杂性，把科学理论与经验知识结合起来，把人 对客观事物星星点点的知识综合集中起来，力求问题的有效解 决；④根据系统思想，把多种学科结合起来进行研究； ⑤根据复杂巨系统的层次结构，把宏观研究与微观研究统一起 来；⑥强调对知识工程及数据挖掘技术等的应用。该方法论在 社会经济系统工程等领域已得到了成功应用。
协同学
3协同学与耗散结构小结 (1)耗散结构要求系统开放，远离平衡态，有物质、能 量交换，以及内部的非线性机制。而协同学把研究从 远离平衡态的开放系统扩展到近平衡态和平衡态系统。 （2）协同学：子系统之间的协作力（可正、可负、可为 零）决定系统的未来走向。协作力大于零，系统走向 高级稳态；协作力小于零，系统走向混乱。 （3)耗散结构惯性原理：一旦形成耗散结构就有一定抗 干扰能力。 (4)耗散结构吞并溶合原理：外来小系统与大的耗散结 构相遇并相互作用时，小系统不能足以破坏大系统时， 则被后者吞并且溶合，并不影响后者的基础结构。
控制论
研究动态系统在变的环境条件下，如何保持平衡状态 或稳定状态的科学。
1控制论的产生
维纳（Norbert Wiener）于1948年出版了《控制论》一书，他对 控制论（Cybernetics）的定义是：“关于动物和机器中控制 和通信的科学。”
系统工程
系统工程复习第一章1、系统的定义：系统是由相互联系、相互作用的要素（部分）组成的具有一定结构和功能的有机整体。
·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2、系统工程的定义：系统工程是以系统为研究对象的工程技术，它涉及到“系统”与“工程”两个侧面。
（系统工程是多学科的高度综合，它的思想和方法来自各个行业与领域，又综合吸收了邻近学科的理论与工具，故国内外对系统工程的理解就不尽相同。
）3、系统的特性（1）系统的整体性：确定系统的组成要素（2）相关性：反映要素间的关系（3）系统的目的性：反映系统的功能，确定系统和环境的边界（4）有序性：反映了系统的结构形态（5）环境适应性：明确了系统与环境之间的关系（6）动态性：反映了系统的变化趋势4、系统的结构：因果结构反馈结构 S型结构多重结构(1)因果关系：通常因果关系用一个箭头线表示，即A→B，变量A表示原因，变量B表示结果。
箭头线标为因果链，表示A到B的作用。
一般地，当A变化时将引起B变化，假定ΔA>0，ΔB>0，分别表示变量A、B的改变量。
A到B具有正因果关系满足下列条件之一：（1）A加到B中；（2）A是B的乘积因子；（3）A变到A±ΔA，有B变到B±ΔB，即A、B的变化方向相同。
A到B具有负因果关系满足下列条件之一：（1）A从B中减去；（2）1/A是B的乘积因子；（3）A变到A±ΔA，有B变到B﹣（+）ΔB，即A、B的变化方向相反。
(2)反馈结构：若反馈回路包含偶数个负的因果链，则其极性为正，叫正反馈回路；若反馈回路包含奇数个负的因果链，则其极性为负，叫负反馈回路。
(3)S型结构：由正反馈和负反馈构成的系统，用途很多(4)多重结构：非常复杂的反馈耦合结构5、系统的边界（判断）系统边界就是属于系统的要素和不属于系统的要素之间的分界线，即确定系统边界就是确定什么因素属于系统要素的范围。
例：某企业经济活动作为一个系统，相关的因素有：劳动力、资金、厂房、设备、原材料、用户、合作者、竞争对手……·系统具有有限的边界·系统边界划分注意的几个问题系统的目的性；现有的技术、理论水平；问题解决的时效性；系统的表现程度6、系统形态的分类（1）面向对象区分的各种系统形态物质系统、人类系统及方法步骤系统；作业系统和管理系统；社会经济系统；经营系统（2）根据具体对象划分的各种系统工业系统、运输系统、交通系统、通信系统、物资流通系统、金融系统、能源系统等以产业区分系统的形态，或按消费生活系统、医疗系统、军事系统和教育系统等（3）自然系统与人造系统·海洋系统、矿藏系统、生态系统、太阳系、宇宙系等，都属于自然系统。
系统工程理论方法
• 1.系统工程的理论和方法框架 • 2.控制理论的解读
第二页
系统工程的理论和方法框 架
系统工程 的理论
一 般 系 统 论
控 制 论
信 息 论
耗 散 结 构 理 论
协 同 学
超 循 环 理 论
突 变 论
复 杂 系 统 理 论
第二页
系统工程的方法
霍尔的方法论
切克兰德的方法论
物理—事理论是研究系统如何在动态环境中，如何保持 平衡状态或稳定状态的科学。 1、控制论的产生 维纳（Norbert Wiener）于1948年出版了 《控制论》一书，他对控制论 （Cybernetics）的定义是：“关于动物和 机器中控制和通信的科学。” 从此控制论 在人们的脑海中渐渐成立，开始被人们应用 于各个领域。
第二页
功能模拟法
• 功能模拟法:就是用功能模型来模仿客观原 型的功能和行为的方法。所谓功能模型就是只 以功能行为是相似为基础而建立模型。如猎手 瞄准猎物的过程与自动火炮系统功能行为是相 似的，但二者的内部结构和物理过程是截然不 同的，这就是一种功能模拟。一个系统呈为模 型必须具备类比性、代表性、外推性。
第二页
白箱、灰箱、黑箱
• 所谓白箱就是机制和结构完全明了的系统，如 同电视机对电视发明制造者来说就是“白箱”。 • 所谓灰箱，就是相当部分的结构机制已经明了， 但并没有完全明了的系统，如电视机对一个并 不高明的修理者来说就是“灰箱”。 • 所谓黑箱就是结构机制完全不明了，仅仅知道 输入输出信息之间某些简单关系的系统，如电 视机对一个根本不懂电器的用户来说，他只知 道打开钮就亮、闭掉钮就灭一样。
第二页
• 2、控制论发展过程 • （1）20世纪50年代末期以前，称为经 典控制论阶段； • （2）50年代末期至70年代初期，称为 现代控制论阶段； • （3）70年代初期至现在，称为大系统 理论阶段。
系统工基程础理论及方法
推广国际通用的系统工程标准和规范，提高项目的国际化水平和互操作性。
THANKS.
系统工基程础理论及方 法
目录
• 系统工程概述 • 系统工程基础理论 • 系统工程方法与技术 • 系统工程实践应用 • 系统工程前沿研究 • 系统工程未来发展趋势
系统工程概述
01
系统工程定义与发展
系统工程的定义
系统工程是一种综合性的工程技术，它运用系统科学的原理和方法，对复杂系 统进行规划、设计、实施和运行，以实现系统的最优性能和总体效益。
运筹学的基本原理
包括最优化原理、对偶原理、灵敏度分析等，这些原理为优化问题的建模和求解提供了基本思路 和方法。
运筹学的应用领域
运筹学在物流、生产管理、金融工程等领域有着广泛的应用，为实现资源的优化配置和决策的科 学化提供了有力支持。
系统工程方法与技术
03
系统分析方法
01
02
03
结构化分析方法
通过自顶向下逐层分解的 方式，将复杂系统划分为 简单的组成部分，便于理 解和分析。
系统工程未来发展趋
06
势
跨学科融合与创新发展
学科交叉融合
系统工程将更多地与计算机科学、数 学、物理学、经济学等学科进行交叉 融合，形成新的理论和方法体系。
创新驱动发展
通过引入创新理念和方法，如设计思 维、敏捷开发等，推动系统工程的创 新发展，提高解决复杂问题的能力。
智能化、自动化、可视化趋势
01
物联网感知技术
通过传感器、RFID等技术对物理世界进行感知和数据采集，为系统工程提供实时、准确 的数据输入。
物联网通信技术
利用无线通信技术实现物联网设备间的信息交互和数据传输，支持系统工程中的远程监控 和控制。
第二章系统工程的基础理论与方法论
(0,2)
S
o
x1 4x2 z, z 0
图 2-1
z减少方向
图解法求解线性规划
(4,0)
x1
x1 x2 4
2.1 系统最优化理论
2.1.2 整数规划 许多实际问题的求解中，都要求部分甚至全部决策变量取整数 值，如一台设备、五个人等，这类数学规划问题称为整数规划， 其中，要求全部决策变量都必须取整数值的称为纯整数规划；部 分决策变量取整数值的称为混合整数规划。有时，要求决策变量 为只能取 0 或 1 的逻辑变量，则称为 0－1 规划。
0.2
(2-17)
2.1 系统最优化理论
目前，线性规划问题的求解基本采用两种方法：低维线性规划（如两个 决策变量）问题的图解求法和高维线性规划（三个决策变量以上）问题的 单纯形求法，并且随着计算机软件技术的迅速发展，已有许多性能优良的 商品化单纯形算法软件。
一般，不论是线性规划还是下面将要讨论的整数规划、非线性规划，满
解在可行域内使目标函数具有最小值，所以让等值线x1 4x2 z
沿 z 减小的方向在可行域内尽量平行移动，直到图中 x1 1, x2 3
的位置，如果再移动就移出了可行域 s。于是，点（1，3）即为 问题的最优解，目标函数的最优值为－13。
2.1 系统最优化理论
x2
x1 x2 2
(1,3)
问在工厂现有资源条件下，应如何安排生产，才使工厂 获得最大利润。
2.1 系统最优化理论
解 设安排 A1、A2 产品的产量分别为x1 千克和x2 千克，则产 品的总利润为10x1 18x2 元。然而，产量x1 和x2 不能无限制扩大，要 考虑到仓库中原料存量的限制。就原料 B1 来说，生产x1 千克 A1
系统工程(完整版)
一、 系统工程的应用举例
对于我们今天生活中所关心的各种社会经济 问题，如经济改革、价格问题、体制改革及 各种政策的出台都是要经过充分的系统的论 证，这些都与系统工程有关。例如：
粮食价格的调整 燃料能源价格 银行利率 外汇牌价
3
一、 系统工程的应用举例
将来在我们的实际工作中，我们会遇到 许许多多的系统工程问题，比如：
(4)《中国大百科全书 · 自动控制与系统工程卷》指出：“系统工程
是从整体出发合理开发、设计、实施和运用系统的工程技术。它 是系统科学直接改造世界的工程技术。”
14
系统工程的定义
(5) 日本工业标准 (JIS) 规定：“系统工程是为了更好地达到系统目
标，而对系统的构成要素、组织结构、信息流动和控制机构等进 行分析与设计的技术”。
社会经济系统、经营管理系统、军 事指挥系统等等。
系统工程在自然科学与社会科学之间架设了一 座沟通的桥梁。
17
2.系统工程的理论基础
• 从系统工程的定义可以看出，系统工程
是一门跨学科的边缘性交叉学科，它包括
自然、社会及工程设计分析等方面的知识，
它是由一般系统论、经济控制论、运筹学
等学科相互渗透、交叉发展而形成的。
25
3.系统工程的三维结构分析
霍尔的“三 维结构”模 式
26
① 时间维
a)规划阶段：主要是按照设计要求提出系统目标， 制定规划和政策。 b)拟定阶段：完成的任务是提出具体的方案，进行 系统的初步设计。 c)分析阶段： 对所设计的方案进行分析、比较。 d)运筹阶段：方案的综合选优，确定最优实施方案。 e) 实施阶段：系统的设计、安装及调试等。 f) 运行阶段：按照系统预定的用途工作。 g)更新阶段：按系统要求实施，取消旧系统，代之 以新系统，对系统改进。
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。
第二讲：系统工程理论与方法论课件
② 在规范分析中一般需（或尽可能）建立结构模型、数 学模型或仿真模型。
2020/12/5
第二讲：系统工程理论与方法论
12
• Whw？
2020/12/5
第二讲：系统工程理论与方法论
13
系统分析原理
③ 每段结束后系统方案的变化轨迹是：可行方案→ 非劣方案→经排序的非劣方案（或称选择性方案）。 ④ 环境分析贯穿SA全过程，在SA中是十分重要和 必不可少的。 ⑤ 在应用SA过程中，并不一定要（或能）遍历并 完成每一个具体过程（哪些必不可少？） 。
6
（三）、两种方法论的比较
霍尔三维结构与切克兰德方法论均为系统工 程方法论，均以问题为起点，均具有相应的逻 辑过程。
在此基础上，两种方法论主要存在以下不同点： (1)霍尔三维结构主要以工程系统为研究对象 ，而切克兰德方法更适合于对社会经济和经营 管理等“软”系统问题的研究。 (2)前者的核心内容是优化分析，而后者的核 心内容是比较学习。 (3)前者更多关注定量分析方法，而后者比较 强调定性或定性与定量有机结合的基本方法。
2020/12/5
第二讲：系统工程理论与方法论
14
系统分析原理
3、SA的特点及原则 （1）坚持问题导向 （2）以整体为目标 （3）多方案模型分析和选优 （4）定量分析与定性分析相结合 （5）多次反复进行
2020/12/5
第二讲：系统工程理论与方法论
15
4.系统分析原理应用问题
❖应用领域广泛 ❖对系统分析的技术方法具有指导作用
系统工程导论 （Systems Engineering, SE） —系统工程方法论及其应用
高欣 北京邮电大学自动化学院
第二讲：系统工程理论与方法论
系统工程理论
耗散结构理论（Dissipative Structure）。
1 背景：耗散结构概念是相对于平衡结构概念提出来的。 长期以来，在物理学中人们只研究平衡系统的有序稳 定结构，并认为倘若系统原先处于一种混乱无序的非 平衡状态时，不可能呈现出一种稳定有序结构。 1969年比利时物理学家普利高津（I. Prigogine)提出了 耗散结构学说： 2概念：一个远离平衡态的开放系统（不管是力学、物 理的、化学的，还是生物的和社会的），在外界条件 发生变化达到一定阈值(临界值)时，量变可以发生质变 （由无序到有序的突变）。通过与外界交换物质、能 量和信息等，使系统从原来的无序状态转变为一种时 间、空间或功能的有序状态，这种远离平衡态的、稳 定的、有序结构被称为“耗散结构
协同学
2 基本原理 (1)协同效用原理即“协同导致有序”。系统要素的协 同作用是任何复杂系统本身所固有的自组织能力，是 形成系统有序结构的内部作用力和关键。 (2)支配原理。复杂系统在由不稳定点向新有序时空结 构转变时，通常受到序参量的决定。在复杂系统中有 两类变量，即快变量与慢变量（即序参量），起支配 控制作用的变量是慢变量。 (3)自组织原理。系统在没有外部指令的条件下，其内 部子系统之间能够按照某种规则自动形成一定的结构 或功能，它具有内在性和自生性。在外部能量和物质 输入的情况下，系统会通过大量子系统间的协同作用， 在自身涨落力的推动下，形成新的时空结构。
一般系统论
3一般系统论的基本观点 系统整体性
①要素和系统不可分割 ②系统整体的功能不等于各组成部分的功能之和 ③系统整体具有不同于各组成部分的新性质或功能
系统的开放性
系统与环境不断进行物质、能量和信息的交换
《系统工程理论与方法》教学大纲
《系统工程理论与方法》教学大纲一、基本信息二、教学目标及任务本课程的目的是为适应人文地理与城乡规划培养目标的要求，使学生学习掌握系统科学和系统工程的基本理论与方法，培养学生用系统科学和系统工程理论方法分析和解决城乡规划、土地管理、资源环境管理等领域管理决策问题的能力，并通过系统模型学习与应用，使学生深入理解系统科学与系统工程理论与方法在决策中的作用。
具体要求如下：1）理解和掌握系统、系统工程、系统分析等重要的基本概念及其子概念；2）重点掌握系统分析的基本原理，正确理解管理系统工程方法论；3）掌握系统工程常用模型和技术的功能、原理、使用条件及初步应用；4）掌握系统评价与决策的原理和典型方法；5）具有初步运用系统工程思想和方法分析本学科（专业）领域某些实际问题的能力。
三、学时分配以表格方式说明各章节的学时分配，表格如下：四、教学内容及教学要求第一章系统与系统工程1．系统的概念2．系统工程的产生、发展及应用第二章系统工程方法论1．系统工程基本工作过程2．系统分析原理及应用第三章系统评价1．系统评价概述2．系统评价的步骤及构成3．系统评价的理论和方法4．费用-效益分析5．关联矩阵法6．可能-满意度法7．层次分析（AHP）法8．模糊评价法9．课堂习题（Ⅰ）第四章线性规划1．矩阵的概念与运算2．线性规划模型的建立3．模型的标准化结构分析4．单纯形法5．表上作业法6．MATLAB软件求解7．课堂习题（Ⅱ）第五章投入产出分析1．投入产出概论2．投入产出分析的基本原理3．一般投入产出表的编制4．一般投入产出分析的应用5．非竞争型投入产出应用模型6．区域间投入产出模型7．地区投入产出模型/企业投入产出8．课堂习题（Ⅲ）第六章决策树1．概述2．效用值概念3．效用值函数的推导4．决策树5．信息价值分析6．决策支持系统7．冲突分析8．课堂习题（Ⅳ）五、考核方式及要求采用闭卷形式，考核由日常考核、作业成绩和期末考试三部分组成。