第1章系统与系统工程.ppt
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系统功能与要素之间的关系可以归纳为下列 四种：
功能的相对独立性 功能对要素活动的依赖性 要素活动的相对独立性 要素活动对功能的依赖性
6
1.4 系统工程的概念
系统工程是组织管理系统的规划、研究、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方法。（钱学森）
系统工程是一门立足整体，统筹全局，整体 与局部的辩证统一，有机结合分析和综合，运用 数学方法和计算机工具，使系统达到整体最优的 方法性学科。
系统与系统工程
1.1 系统的概念 1.2 系统的分类 1.3 系统的结构与功能 1.4 系统工程的概念 1.5 系统工程的理论体系 1.6 系统工程的应用与展望
1
1.1 系统的概念
系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部 分（要素）结合而成的、具有特定功能的有机整 体。
系统是一个不可分割的整体，如果硬要把一个系统分割 开来，那么它将失去其原来的性质。 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。 一个系统中的任何部分可以被看作一个子系统，而每个 系统又可成为一个更大规模系统中的一个部分。
系统工程方法论、系统建模（仿真）理论、 系统分析理论、系统预测理论、系统评价理论、 系统决策理论等
11
与系统工程发展有关的学科分支表
创始人
冯·诺依曼 冯·贝塔朗菲 C·E·香农 N·维纳 冯·贝塔朗菲 钱学森 A·H·哥德 R·别依曼 M·D·曼萨诺维克 W·R·阿会布 R·罗森 L·扎德 I·普里高津 艾根 J·G·米勒 汤姆 P·齐格勒 H·哈肯
一种结构多种功能、一种功能多种结构
4
系统的结构
系统的组成以系统的要素为基础，但是结构 并非简单地由要素来决定，而是取决于各要素及 其分布关系。
结构与要素之间的关系归纳为下列四种： 结构的相对独立性 结构对要素的依赖性 要素的相对独立性 要素对结构的依赖性
5
系统的功能
系统功能是指系统把所接受的作用（输入） 转换为对环境作用（输出）的方式。这种转换机 制也就是系统内部各种活动关系的总和。
8
系统工程的进一步理解-2
系统工程是以复杂工程问题为研究对象的一 门交叉学科 ，既包括思维和管理方法，又包括 系统化的工程技术。
应用定量分析和定性分析相结合的方法，对 系统的构成要素、组成结构、信息交换和反馈控 制等功能进行分析、设计、制造和服务从而达到 最优设计、最优控制和最优管理的目的，通过各 种组织管理技术，使局部和整体之间的关系协调 配合，以实现系统的综合最优化。
12
1.6 系统工程的应用与展望
系统思想
朴素系统思想 （中国、西方）
方法论
硬系统方法论 （Hall方法论）
方法 运筹学方法
近代系统思想 （机械系统为主）
软系统方法论 （Checkland方法论）
现代系统思想 （复杂系统为主）
整合方法论 （东方系统方法论）
软系统方法 批判系统方法 整合系统方法
技术应用 决策技术 综合集成技术 计算机仿真技术
13
系统工程的应用领域
社会系统工程 区域规划系统工程 能源系统工程 交通运输系统工程 工业及企业系统工程 航空航天系统工程 人口系统工程 信息系统工程
宏观经济系统工程 环境生态系统工程 水资源系统工程 农业系统工程 工程项目管理系统工程 智力开发系统工程 军事系统工程 物流系统工程
14
课堂讨论——系统与系统工程
是对传统理论与技术的系统化整合与应用
7
系统工程的进一步理解-1
系统工程运用系统的思想来指导工程规划、 工程管理、工程实施，是从系统的认识出发，进 行合理的研究和设计的工程技术。
因此可以把系统工程称作为达到系统目标而 对系统的构成要素、组织结构、信息流动和控制 机构等进行分析和设计的技术，它包括各种原理 和方法。如系统分析、网络分析、分解－协调技 术等。
9
系统工程的特征
技术综合性 规划整体性 数据中心性 方法分层性 开发高效性 系统大型性
定量分析和定性分析相结合
10
1.5 系统工程的理论体系
系统工程的主要理论是由一般系统论、控制 论、信息论、最优化理论等相互渗透、交叉发展 而形成的。 基础理论
一般系统论、控制论、信息论、运筹学等 应用理论
从所学专业的视角，思考下列问题 ➢ 系统的涵义 ➢ 系统工程的涵义 ➢ 系统结构与系统功能的关系 ➢ 系统工程方法与技术的应用前景
15
结束
16
2
1.2 系统的分类
自然系统和人造系统 实体系统与概念系统 静态系统与动态系统 封闭系统与开放系统 开环系统与闭环系统 简单系统、简单巨系统和复杂巨系统
3Baidu Nhomakorabea
1.3 系统的结构与功能
系统结构与功能的关系十分重要，结合所 学专业思考结构与功能的关系 系统结构决定系统功能 系统功能决定系统结构 系统结构与系统功能之间的多重对应关系
分支学科名称
出现时间/年
对策论 一般系统论 信息论 控制论 开放系统理论 工程控制论 系统工程 动态规划论 一般系统的数学理论 自组织系统原理 自复制自动机 模糊集与系统 耗散结构理论 超循环理论 生命系统理论 突变理论 建模与仿真理论 协同学
1944 1945 1948 1949 1954 1957 1957 1961 1962 1962 1965 1969 1970 1970 1972 1972 1972 1977
功能的相对独立性 功能对要素活动的依赖性 要素活动的相对独立性 要素活动对功能的依赖性
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1.4 系统工程的概念
系统工程是组织管理系统的规划、研究、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方法。（钱学森）
系统工程是一门立足整体，统筹全局，整体 与局部的辩证统一，有机结合分析和综合，运用 数学方法和计算机工具，使系统达到整体最优的 方法性学科。
系统与系统工程
1.1 系统的概念 1.2 系统的分类 1.3 系统的结构与功能 1.4 系统工程的概念 1.5 系统工程的理论体系 1.6 系统工程的应用与展望
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1.1 系统的概念
系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部 分（要素）结合而成的、具有特定功能的有机整 体。
系统是一个不可分割的整体，如果硬要把一个系统分割 开来，那么它将失去其原来的性质。 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。 一个系统中的任何部分可以被看作一个子系统，而每个 系统又可成为一个更大规模系统中的一个部分。
系统工程方法论、系统建模（仿真）理论、 系统分析理论、系统预测理论、系统评价理论、 系统决策理论等
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与系统工程发展有关的学科分支表
创始人
冯·诺依曼 冯·贝塔朗菲 C·E·香农 N·维纳 冯·贝塔朗菲 钱学森 A·H·哥德 R·别依曼 M·D·曼萨诺维克 W·R·阿会布 R·罗森 L·扎德 I·普里高津 艾根 J·G·米勒 汤姆 P·齐格勒 H·哈肯
一种结构多种功能、一种功能多种结构
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系统的结构
系统的组成以系统的要素为基础，但是结构 并非简单地由要素来决定，而是取决于各要素及 其分布关系。
结构与要素之间的关系归纳为下列四种： 结构的相对独立性 结构对要素的依赖性 要素的相对独立性 要素对结构的依赖性
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系统的功能
系统功能是指系统把所接受的作用（输入） 转换为对环境作用（输出）的方式。这种转换机 制也就是系统内部各种活动关系的总和。
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系统工程的进一步理解-2
系统工程是以复杂工程问题为研究对象的一 门交叉学科 ，既包括思维和管理方法，又包括 系统化的工程技术。
应用定量分析和定性分析相结合的方法，对 系统的构成要素、组成结构、信息交换和反馈控 制等功能进行分析、设计、制造和服务从而达到 最优设计、最优控制和最优管理的目的，通过各 种组织管理技术，使局部和整体之间的关系协调 配合，以实现系统的综合最优化。
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1.6 系统工程的应用与展望
系统思想
朴素系统思想 （中国、西方）
方法论
硬系统方法论 （Hall方法论）
方法 运筹学方法
近代系统思想 （机械系统为主）
软系统方法论 （Checkland方法论）
现代系统思想 （复杂系统为主）
整合方法论 （东方系统方法论）
软系统方法 批判系统方法 整合系统方法
技术应用 决策技术 综合集成技术 计算机仿真技术
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系统工程的应用领域
社会系统工程 区域规划系统工程 能源系统工程 交通运输系统工程 工业及企业系统工程 航空航天系统工程 人口系统工程 信息系统工程
宏观经济系统工程 环境生态系统工程 水资源系统工程 农业系统工程 工程项目管理系统工程 智力开发系统工程 军事系统工程 物流系统工程
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课堂讨论——系统与系统工程
是对传统理论与技术的系统化整合与应用
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系统工程的进一步理解-1
系统工程运用系统的思想来指导工程规划、 工程管理、工程实施，是从系统的认识出发，进 行合理的研究和设计的工程技术。
因此可以把系统工程称作为达到系统目标而 对系统的构成要素、组织结构、信息流动和控制 机构等进行分析和设计的技术，它包括各种原理 和方法。如系统分析、网络分析、分解－协调技 术等。
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系统工程的特征
技术综合性 规划整体性 数据中心性 方法分层性 开发高效性 系统大型性
定量分析和定性分析相结合
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1.5 系统工程的理论体系
系统工程的主要理论是由一般系统论、控制 论、信息论、最优化理论等相互渗透、交叉发展 而形成的。 基础理论
一般系统论、控制论、信息论、运筹学等 应用理论
从所学专业的视角，思考下列问题 ➢ 系统的涵义 ➢ 系统工程的涵义 ➢ 系统结构与系统功能的关系 ➢ 系统工程方法与技术的应用前景
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结束
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1.2 系统的分类
自然系统和人造系统 实体系统与概念系统 静态系统与动态系统 封闭系统与开放系统 开环系统与闭环系统 简单系统、简单巨系统和复杂巨系统
3Baidu Nhomakorabea
1.3 系统的结构与功能
系统结构与功能的关系十分重要，结合所 学专业思考结构与功能的关系 系统结构决定系统功能 系统功能决定系统结构 系统结构与系统功能之间的多重对应关系
分支学科名称
出现时间/年
对策论 一般系统论 信息论 控制论 开放系统理论 工程控制论 系统工程 动态规划论 一般系统的数学理论 自组织系统原理 自复制自动机 模糊集与系统 耗散结构理论 超循环理论 生命系统理论 突变理论 建模与仿真理论 协同学
1944 1945 1948 1949 1954 1957 1957 1961 1962 1962 1965 1969 1970 1970 1972 1972 1972 1977