系统工程

第一章：系统工程概述

1、系统理论包括：

老三论（形成于二十世纪四十年代）：一般系统论、控制论和信息论。系统论或狭义的一般系统论，是研究系统的模式、原则和规律，并对其功能进行数学描述的理论。控制论是研究各类系统的控制和调节的一般规律的综合性理论。信息与控制等是其核心概念。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。

新三论（形成于二十世纪七十年代）：耗散结构理论、协同论和突变论。

2、系统的概念：

系统：是由两个以上有机联系、相互作用的要素所组成，具有特定功能、结构和环境的整体。系统工程研究的是组织化的大规模复杂系统。系统与环境也是两个相对的概念。

3、系统的一般属性：整体性、关联性、环境适应性、目的性、层次性。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。整体是指具有相对独立功能的要素以及要素间的相互关联，是根据系统功能依存性和逻辑统一性的要求，协调存在于系统整体之中。集合就是把具有某种属性的一些对象作为一个整体而形成的结果，因而系统集合性是整体性的具体体现。关联性：构成系统的要素是相互联系、相互作用的，所有要素均隶属与系统整体，并具有互动关系。环境适应性：任何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。

4、系统的类型：

A、自然系统与人造系统

B、实体系统与概念系统

C、动态系统与静态系统

D、封闭系统与开放系统

5、系统工程的概念：

用定量与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。

钱学森曾指出：系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、实验和使用的科学方法，是一种对所有系统具有普遍意义的科学方法，系统工程是一门组织管理的技术。

系统工程是从总体出发，合理开发、运行和革新一个大规模复杂系统所需思想、理论、方法论、方法与技术的总称，属于一门综合性的工程技术。系统工程是一门交叉学科；而且具有广泛而厚实的理论和方法论基础，又具有很明显的实用性特征。

6、系统工程方法的特点：科学性与艺术性兼容，这与系统工程主要作为组织管理的方法论和基本方法，在逻辑上是一致的；多领域、多学科的理论、方法与技术的集成；定性分析与定量分析有机结合；需要各有关方面（人员、组织等）的协作。

7、社会实践的需要是系统工程产生和发展的动因。古代朴素的系统思想用自发的系统概念考察自然现象，其理论是想象的。普遍联系和整体性的思想，就是科学系统思想的实质。20世纪50年代至60年代，主要标志和集中代表是钱学森的《工程控制论》华罗庚的《统筹法》和许国志的《运筹学》。中国大规模的研究与应用系统工程是从20世纪70年代末、80年代初开始的。

8、古希腊哲学家德谟克利特曾提出宇宙大系统的概念，并最早使用“系统“一词；赫拉克利特认为”世界是包括一切的整体“；亚里士多德的名言归结为”整体大于部分和“，是系统论的原则之一。

《内经》包含着丰富的系统思想，它根据阴阳五行的朴素辩证法，把自然界和人体看成有机组织的整体。《易经》也被认为是朴素系统思想的结晶。中国古代的工程建设，都江堰最具代表性和系统性。还有宋真宗年间的皇宫修复工程、中国古代铜的冶炼方法、万里长城的修建等，也都应用了系统的方法。——重点看一下代表人物对应的代表理论。

9.重点看表1-1，把相应的重大工程事件和重要理论能一一对应。

第二章：系统工程方法论

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。

1、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。

2、霍尔三维结构包括：时间维、逻辑维、知识维或专业维

A.时间维—7个阶段：规划阶段、设计阶段、分析或研制阶段、运筹或生产阶段、系统实施或“安装”阶段、运行阶段、

更新阶段；

B.逻辑维—7步：摆明问题、系统设计、系统综合、模型化、最优化、决策、实施计划

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

D.霍尔三维结构强调明确目标，核心内容是最优化，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。

3、切克兰德方法论工作过程/内容：认识问题、根底定义、建立概念模型、比较及探寻、选择、设计与实施、评估与反馈根底定义：是该方法中较具特色的阶段，目的是弄清系统问题的关键要素，为系统的发展及其研究确立各种基本看法，并尽可能选择出最合适的基本观点。

4、霍尔三维结构与切克兰德方法论的不同点：均为系统工程方法论，均以问题为起点，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：

A、前者主要以工程系统为研究对象，后者更适用于对社会经济和经营管理“软”系统问题的研究。

B、前者的核心内容是优化分析，后者的核心内容是比较学习；

C、前者更多的关注定量分析方法，后者比较强调定性与定量有机结合的基本方法。

5、系统分析：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量与定性相结合的分析，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。

6、系统分析的6要素：问题、目的及目标、方案、模型、评价、决策者。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。目标分析是系统分析的基本工作之一，其任务是确定和分析系统的目的及其目标。方案即达到目的及目标的途径。

看一下图2-3 系统分析的基本过程，熟悉步骤

7、应用系统分析的原则：

A、坚持问题导向

B、以整体为中心

C、多方案模型分析和选优

D、定量分析与定性分析相结合

E、多次反复进行

8、系统工程方法论提及的创新型技术方法：提问法（5W1Ｈ）、头脑风暴法、德尔菲法、情景分析法。

A、提问法：5W1H（目的why、对象what、时间when、场所where、人员who、手段how）+检核表法

B、头脑风暴法思路：亦称智力激励法，具体地说就是针对一定问题，召集由有关人员参加的小型会议，在融洽轻松的会议气氛中，与会者敞开思想，各抒己见，自由联想，畅所欲言，互相启发，互相激励，使创造性设想起连锁反应，从而获得众多解决问题的方法。其有两条基本原则：一是推迟判断，即不要过早的下断言、做结论，避免束缚人的想象能力，熄灭创造性思想的火花；二是“数量提供质量”人们越是提出更多的设想，就越有可能走上解决问题的轨道；

C、德尔菲法思路：①确定调查目的，拟定调查提纲；②选择一批经验丰富而又熟悉该专题的专家，一般10-20人，包括理论和实践等各方面专家，这一点尤为重要；③以通信的方式向选定的各个专家发出调查表，征询意见；④经过一轮德尔菲活动后，把原始资料或专家意见汇总成图表反馈给参加咨询的专家，在一定期限内回收，再进行汇总分析，然后转入下一轮活动；⑤如此反复，经过三四轮，意见比较集中后进行数据处理与综合得出结果。

D、群体决策支持系统（GDSS）:能让分散在不同地方的决策者在同一时间通过远程电视会议系统，面对面地在一起讨论某些重大的决策。群件：帮助群组协同工作的软件，他帮助人们以三种不同的方式，即任务共享、环境共享以及时间与地点共享来进行决策。帮助进行群体决策的技术较多，其中时间与地点共享的技术：会议技术、布告栏技术、存储与转发技术。

9、情景分析法：是通过一系列有目的、有步骤的探索与分析，设想未来情景以及各种影响因素的变化，从而更好地帮助决策者制定出灵活且富有弹性的战略规划、计划或对策。

情景分析法具体步骤：

A、建立信息库

B、确定主题目标

C、分析并构造影响区域

D、确定描述影响区域的关键变量

E、探寻各种可能的未来发展趋势

F、选择并解释环境情境

G、引入“突发事件”

H、详细阐明主题情景

10、思维导图与Mindmanager，它是一种将放射性思维具体化的方法。

11、物理—事理—人理（WSR）工作步骤：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。在应用WSR方法论时通常需要遵循参与、综合集成、人-机结合且以人为主、迭代和学习等主要原则。

“物理”内涵：

（1）象征本体论的客观存在，包括物质及其组织结构；

（2）阐述自然客观想象和客观存在的定律、规则；

（3）物质运动和技术作用的一般规律，是一种客观存在，不以人的意志为转移；

（4）管理过程和管理对象中可以并应该由自然科学、工程技术描述和处理的层面。

“事理”内涵：