系统工程课程总结教学内容

系统工程课程总结

一.知识梳理

第一章:

1.早期的系统思想具有”只见森林”和比较抽象的特点.15世纪以后的系统思想具有”只见树木”和比较具体化的特点.19世纪自然科学取得巨大成就,尤其是能量转化,细胞学说,进化论这三大发现,这个阶段的系统思想具有”先见森林,后见树木”的特点.

2.信息论是研究信息的提取,变换,存储与流通等特点和规律的理论.

3.中国学者在系统工程领域的代表作有钱学森的《工程控制论》，华罗庚的《统筹法》和许国志的《运筹学》。

4.系统工程的研究对象是组织化的大规模复杂系统。

5.系统是由两个以上有机联系，相互作用的要素组成，具有特定的功能，结构和环境的整体。该定义有以下四个要点：①系统及其要素②系统和环境③系统的结构④系统的功能

6.系统的一般属性：①整体性②关系统联性③环境适应性

7.大规模复杂系统的特点：①系统的功能和属性多样②系统通常由多维且不通质的要素构成③一般为人—机系统，而人及其组织或群体表现出固有的复杂性④由要素间相互作用关系所形成的系统结构日益复杂化和动态化⑤具有规模庞大和经济性突出等特点。

8.系统的类型：①自然系统和人造系统②实体系统和概念系统③动态系统和静态系统④封闭系统和开放系统（封闭系统是指系统和环境之间没有物质，能量和信息的交换，因而呈现出一种封闭状态的系统）

9.系统工程：用定量和定性相结合的系统思想和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，都可以统一的看成是一类工程实践，统称为系统工程。

10.软件工程处理的对象主要是信息，着重为决策服务。

第二章：

11.系统工程方法论：就是分析和解决系统开发，运作及管理实践中的问题所应遵循的工作程序，逻辑步骤和基本方法。

12.霍尔三维结构是由美国学者A.D.霍尔等人在大量工程实践的基础上，于1969年提出的。霍尔三维结构集中体现了系统工程方法的系统化，综合化，最优化，程序化和标准化等特点。

13.霍尔三维结构：①时间维②逻辑维③知识维（专业维）

▲时间维表示系统工程的工作阶段或进程。系统工程工作整个过程或寿命周期分为七个阶段：①规划阶段②设计阶段③分析或研制阶段④运筹或生产阶段⑤系统实施或“安装”阶段⑥运行阶段⑦更新阶段。其中规划，设计与分析或研制阶段共同构成系统的开发阶段。

▲逻辑维是指系统工程每个阶段工作所应遵循的逻辑顺序和工作步骤。一般分为：①摆明问题②系统设计③系统综合④模型化⑤最优化⑥决策⑦实施计划

▲知识维的内容表征从事系统工程工程工作所需要的知识。

霍尔三维结构强调明确目标，核心是最优化。

14.切克兰德方法论的主要内容：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

切克兰德方法论的核心是“比较与探寻”

15.系统分析概念：是运用建模及预测，优化，仿真，评价等技术对系统的各有关方面进行

定性和定量相结合的分析，为选择最优或满意的系统方案提供决策依据的分析研究过程。

16.系统分析有以下六个要素：①问题②目标及目的③方案（一般选择3-4个方案为好）④

模型⑤评价⑥决策者

17.系统分析的程序：认识问题→探寻目标→综合方案→模型化→优化或者仿真分析→系统

分析→决策

其中初步分析是（认识问题→探寻目标→综合方案）；规范分析是（模型化→优化或者仿真分析）；综合分析是（系统评价→决策）

18.应用系统分析的原则：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

分析和定性分析相结合⑤多次反复进行

19.创新方案的产生技术：

⑴提问法①5W1H 目的（Why）对象（What）时间（When）场所（Where）人员（Who）手段（How）②产品设计用检核表法

⑵头脑风暴法⑶德尔菲法⑷群体决策支持系统⑸情景分析法

20.物理—事理—人理（WSR）系统方法论的基本内容和步骤：①理解领导意图②调查分析③形成目标④建立模型⑤协调关系⑥提出建议

第三章：

22.模型定义：是现实系统的替代物。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的③它表明了有关因素间的相互关系

23.模型化的本质：利用模型与原型之间某些方面的相似关系，在研究过程中可以用模型代替原型，通过对模型的研究得到一些关于原型的信息。

24.模型化的作用：①模型本身是人们对客体系统一定程度研究结果的表达。②模型提供了脱离具体内容的逻辑演绎和计算的基础，这会导科学规律，理论，原理的发现。③利用模型可以进行“思想”试验。

25.模型的地位：模型的本质决定了它的作用的局限性，它不能代替对客观系统内容的研究，只有和客体系统内容研究相配合时，模型的作用才能充分发挥。模型是对客体的抽象，由它得到的结果必须再拿到现实中去检验。

26.模型的分类：①概念模型（又分为思维，描述，字句模型）②符号模型（又分为图示模型和数学模型）③形象模型（又分为物理模型和图像模型）④类比模型⑤仿真模型

27.构造模型的一般原则：①建立方框图②考虑信息相关性③考虑准确性④考虑集结性

28.建模的基本步骤：①明确建模的目的和要求，以便是模型满足实际要求；②对系统进行一般语言描述系统的语言描述是进一步确定模型结构的基础；③弄清系统中主要因素及相互关系，使模型准确地表示现实系统；④确定模型的结构⑤估计模型的参数；⑥实验研究，检验模型与实际系统的符合性；⑦必要修改根据实验结果，对模型作必要修改。

28.模型化的基本方法：①分析法②实验法（模拟法统计数据分析法试验分析法）③综合法④老手法⑤辩证法

29.模型的简化：①减少变量，减去次要变量②改变变量性质③合并变量（集结）④改变函数关系⑤改变约束条件

30.结构模型定义：是定性表示系统构成要素以及他们之间存在着的本质上的相互依赖和关联情况的一种有向连接图描述的图形模型。

31.系统结构化模型

第四章

32.系统动力学方法概念：通过建立系统动力学模型、利用DYNAMO仿真语言在计算机上实现对真实系统的仿真实验，从而研究系统结构、功能和行为之间的动态关系。