第二章系统工程的基本概念

技术标准:(4)内部技术情况:(5〉自然环境:(6〉过渡因素(7〉目前和未来的研制条件:〈8〉
2)需求方面的调查研究—— 需求方面调查研究有以下6项要点: (l)需求的一般指标:〈2)资源和其它约束:(3)计划情况和市场特性:(4〉竞争情况:(5) 使用者的要求:(6)需求研究的设计要求。
2、选择目标(系统功能指标设计或列写目标函数)
3) 评价效益的综合性
系统工程是从总体最优出发考虑功能、组成、协调、规划、效果等组织管理性质之类的 问题、尤其要考虑社会效果问题。
3、从系统工程学的组成来理解系统工程
1〉系统思想 系统思想是将研究对象作为系统来考虑,把系统环境作为一个外部系统,系统的输入目 标作为一个系统,并把二者结合起来考虑建立转换过程系统。合理地解决系统内外的各接 口的协调,以获得系统的最优输出。 2) 系统工程的程序体系 把建立系统的过程分成几个步骤按一定的程序展开,保证系统思想能在每个部分、每
交通运输系统工程
第二章 系统工程的基本概念
第一节 系统工程的基本概念及其定义
1、从字义上理解系统工程

系统工程包括系统与工程两个方面,既要从系统看工程,又要从工程看系统,前者指
的是用系统的观点和方法去解决工程问题。而后者是指用工程的方法去建造系统。形象 地说,工程通常指硬件建设和措施,系统方法常比作软件.这两方面的结合,就使传统的工 程增加了内容。
术的环境,经济和事物的环境,以及社会环境。
物理和技术的环境主要包括: 外部技术情况。 经济和事物环境主要包括: (1〉组织结构:(2)组织人员:(3〉政策法令:〈4〉决策 者倾向:(5)价格结构:(6)新系统的经济条件:〈7)会计事务运用. 社会环境主要包括: (1)大规模的社会因素:(2)个别人的因素。 (1)己有系统;(2)用于已有系统的方法:(3)己执行的
我国一般工程项目制定目标时,主要分为4个指标:
(l〉运行指标,其中包括技术指标: (2〉经济指标,包括直接与间接的经济指标:
(3〉社会指标,包括顶目符合法律、法规等:
(4) 环境指标,包括防止污染与美化环境等方面。
3、系统综合(形成可能的系统方案):
(l）系统综合主要是按照问题的性质及总的功能(目标〉要求形成一组备选系统方案 （2）方案中要明确所选系统的结构和相应参数。 （3）方案首先应是可行的,即技术上能达到,资源上有保证,设备能力可提供的方案。
造原有的老系统,使其更加合理、更加完善、更加科学。
2、从系统工程与一般工程的区别上理解系统工程
从系统工程与一般工程的区别上看,系统工程具有高度的综合性,这主要体现在以下三个 方面: 1) 研究对象的综合性 系统工程不把研究局限在某一特定范畴。它可以把工程作为对象,但各种自然现象、生 态群体、社会现象,人类的、社会的等等也都是它的研究对象. 2〉应用学科知识的综合性 系统工程应用学科知识的综合性与研究对象的综合性是分不开的。它不仅如同一般工程 学那样,应用数学、物理、化学等基础自然科学,而且对控制论、信息论、管理科学、工程技 术学科、社会学、经济学、法学以至一些边缘科学也要加以综合运用。
一、时间维（工作阶段） 对一个具体的工程项目,从规划起一直到更新,一般可分成以下7个阶段: (l) 规划阶段; (2) 拟定方案; (3) 研制阶段(系统开发); 〈4) 生产阶段; (5) 安装阶段; (6〉运行阶段; (7) 更新阶段。 上述7个阶段是依时间先后顺序排列的,故有“时间维”之称。 每个阶段有相对独立性和不同的中心任务。

第三节 运输系统工程含义及内容
一、含义 1 对象：运输活动 2 方法： 系统工程 3行为： 规划计划，协调与控制 4目的： 获得最佳效益 含义：以交通运输系统中的整个运输活动为对象，运用系统工程的原则和方 法，为运输活动提供最优规划和计划，进行有效的协调与控制，并使之获得 最佳经济效益和社会效益的组织管理方法。 二、内容 包括了：运输系统分析，运输系统预测，运输系统的优化，运输系统的 综合评价与决策，运输系统的模拟。 1 运输系统分析：运输系统目的，结构，性能以及环境分析 2 运输系统预测：运输系统预测意义，运输系统常用的预测方法 3 运输系统优化：网络计划评审技术 4 运输系统综合评价：讨论意义，运输系统单项指标的评价，综合评价指标体 系的制定，常用的综合评价方法

系统方法主要是系统分析与设计的方法,其中包括系统模型与优化方法,预测和决策
方法等。

工程的方法是处理具体工程问题时的科学方法,包括构思(结构与原理)、原则〈技术
的、经济的、政治和和社会的)、计算(对某种关键部分的原理性和整体输出〉、试验 (结构、材料和参数〉和设计等一些环节。

以系统思想为指导,用系统方法和工程方法为工具,去建造人们所需要的新系统或改
二、逻辑维(思维过程)
在使用系统工程方法来思考和解决问题时,可以将每一个阶段分为若干逻辑步骤,称为 逻辑维或思维过程。通常它可以分为7个步骤:
1、提出问题——抓住问题的实质, 着手调查研究(主要从二个方面入手):
1)环境方面的调查研究—— 新系统产生于环境,新系统的约束条件决定于环境,决策的依据来自环境,研制所需资 源取自于环境,最后,系统的质量也只能放在环境中进行评从。环境因素可以分为物理和技
5 运输系统决策：决策的意义，决策的分类以及常用的决策方法
6、方案决策
有时,最优方案可能有儿个,或者除了定量目标外,还要考虑一些定性目
标。这时必须根据全面的要求,最后决策一个或几个方案试行。
7 、实施计划
根据最后选定的方案,具体实施整个计划。如果实施中比较顺利或者遇 到困难不大,略加修改即可实施,那么整个步骤即告一段落。 有时则会遇到较多的问题,就有必要回到前面所述逻辑步骤中认为需要的 那一些,开始重新做起。
4、系统分析(建立模型):
为了对众多的备选方案进行分析比较,需要建立各种模型或者各种实验,把这些方案 与系统的评价目标联系起来。
5、系统评价(优化系统)
在一定的限制条件下,我们总希望选择最优的系统。在单目标系统中,如 果备选方案的个数不多时,很容易从中找出最优方案。但当备选方案的个数很 多, 就要采用一些单目标最优化方法来选出最优方案。如果评价目标有好几 个,而且彼此之间又有矛盾, 此时,就需采用多目标最优化方法进行评价,通过 对诸方案排序以选择出最优方案。
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个环节上体现出来。系统程序包括二个方面的程序、一是系统开发程序,即解决给定系统
问题的步骤,如系统开发、工程规划、设计、建设、试验和运行等:二是价值开发程序,它 要求获得最大效益,以此为目的的程序就是价值开发程序。 3) 最优化方法 一个系统性的问题按照程序展开到具体的环节, 应用最优化方法构造数学模型时。 系统工程是在其开发、设计、建造和运行中所采用的思考方法、程序体系和最优化方 法的总和.
系统工程的定义:系统工程是用系统科学的观点,合理地结合控制论、信息论、经济管 理科学、现代数学的最优化方法以及电子计算机和其它有关工程技术,按照系统开发的程 序和方法去研究和建造最优化系统的一门综合性的管理工程技术。
系统工程的四个特点:
l) "一个系统、两个最优"
"一个系统"是指以系统为研究对象,要求综合地、全面地考虑问题。 "二个最优"是指系统的目标是总体效果最优,同时实现这些目标的具体的方法或途径 也要求达到最优。 2) 以"软为主" 系统工程是以"软"技术为主的工程技术,它是一大类新的工程技术的总称。 3〉综合性强'
一方面是应用知识和技术的综合性,另一方面是开展系统工程项目,要由各有关专业和 各方面的专家参加协同工作。
4) 咨询性 系统工程人员一般不参与决策,他们主要是给决策人员提供和分析评价备选的方案,他 们有较强的独立性,工作更具科学性和公证性。
第二节 系统工程的方法论
系统工程的方法论一般可以用“三维结构”来描述,它概括了系统工程 的一般步骤、具体阶段和涉及到的知识范围。
选择目标是十分重要的步骤,它关系到整个工程的方向、范围、投资、工程周期、 人员和物资分配等一系列问题。正确地选择具体的评价系统功能的目标。将有利于方案的
比较。选择目标应注意以下几条原则:
(l〉要有适当长远的观点,选择对系统未来发展具有重大影响的事项为目标: (2) 要有总体观点,着眼于系统的总体效果: (3) 目标务求具体明确,最好能定量表述: (4) 对多目标应进行合适的排序: (5〉目标是可行的,而且要明确实现目标的约束条件: (6〉注意标准化。