系统工程概述

系统工程
（Systems Engineering, SE）
郑州大学管理学院 曹武军
两个事例
1、都江堰 、 2、丁渭造宫 、 用最小的投入获得最大的收益。 用最小的投入获得最大的收益。
体系结构
第一章：系统工程概述 第二章：系统工程理论 第三章：系统工程方法论 第四章：系统模型与模型化 第五章：系统仿真及系统动力学方法
第一节 系统
3、系统分类 按照自然属性 按照物质性质 按照运动属性 按照系统与环境关系
第一节 系统
4、 系统思想的发展过程
系统思想的发展经历了三个阶段，即：“只 见森林”（朴ຫໍສະໝຸດ Baidu的系统思想）阶段—“只见树 木”阶段（机械的系统观）—“先见森林，后 见树木”（辩证的系统思想）阶段。 古代中国和古希腊在系统思想的产生与早期 发展中具有突出地位和贡献。
第六章：系统评价方法 第七章：决策分析方法 第八章：系统工程应用案例
第一章 系统工程概述
第一节：系统 第二节：系统工程
第一节 系统
1、系统定义：由相互作用、相互依赖若干组成部分结合 的具有特定功能的有机整体，同时它又从属于一个更大 的系统。
第一节 系统
2、系统特征 相关性 结合性 层次性 整体性 目的性 环境适应性 开放性
美国Bell电话公司 正式使用系统工程（Systems 电话公司 正式使用系统工程（ 美国 Engineering）一词 ） 开发微波通讯系 统 产生军事运筹学（ 产生军事运筹学（Military Operations Research）,也即军 ） 也即军 事系统工程
英、美等国的反 第二次世界 空袭等军事行动 大战期间 II
1958
IV
1965
1961-1972 美国实施“阿波罗” 使用了多种 方法，其成 方法， 美国实施“阿波罗” 使用了多种SE方法 功极大地提高了SE的地位 登月计划 功极大地提高了 的地位
1957
H.Good和 R.E.Machol发表第 系统工程学科形成的标志 和 发表第 一部名为《系统工程》 一部名为《系统工程》的著 作 美国研制北极星导弹潜艇 R.E.Machol编著《系统工程 编著《 编著 手册》 手册》 提出PERT（网络优化技术）， 提出 （网络优化技术）， 这是最早的系统工程技术之一。 这是最早的系统工程技术之一。 表明系统工程的实用化和规范化
4、系统工程的发展概况（世界）
阶段 年代（ 年代（份） 重大工程实践或 事件 1930 I 1940 美国发展与研究 广播电视 美国实施彩电开 发计划 重要理论与方法贡献 正式提出系统方法（Systems 正式提出系统方法（ approach）的概念 ） 采用系统方法， 采用系统方法，并取得巨大成 功
本世纪40年 运用SE， 本世纪 年 美国研制原子弹 运用 ，并推动了其发展 曼哈顿计划” 代 的“曼哈顿计划” 1945 曾经提出系统分析（Systems 曾经提出系统分析（ 美国空军建立兰 德（RAND）公司 analysis）概念，强调了其重要 ） ）概念， 性
III
40年代后期到 年代后期到50 年代后期到 年代初期 1957
1978年 1978年9月27日，钱学森、许国志、王寿云在《文 27日 钱学森、许国志、王寿云在《 汇报》发表题为“组织管理的技术——系统工程 系统工程” 汇报》发表题为“组织管理的技术——系统工程”的 长篇文章； 长篇文章； 从1978年起，西安交大、天津大学、清华大学、华 1978年起，西安交大、天津大学、清华大学、 年起 中理工大学、 中理工大学、大连理工大学等国内著名大学开始招收 了第一批SE专业硕士研究生； SE专业硕士研究生 了第一批SE专业硕士研究生； 1980年11月 中国系统工程学会在北京成立； 1980年11月，中国系统工程学会在北京成立； 1980年10月至1981年 1980年10月至1981年1月，中国科协、中央电视台会 月至1981 中国科协、 同中国系统工程学会、中国自动化学会联合举办“ 同中国系统工程学会、中国自动化学会联合举办“系 统工程电视普及讲座（45讲 统工程电视普及讲座（45讲）”，取得了良好的社会 效果。 效果。
第二节 系统工程
1、定义：是以大型复杂系统作为研究对象，按一定目的 进行设计、开发、管理与控制，以期达到总体效果最优 的理论与方法。
第二节 系统工程
2、特征 研究对象广泛 跨学科 整体优化 定量与定性相集合 人的主观能动性
第二节 系统工程
3、理论基础 旧三论：一般系统论，控制论，信息论 新三论：突变论、耗散结构论，协同论
70年代末以来，应用SE理论和方法来研究与解决 70年代末以来，应用SE理论和方法来研究与解决 年代末以来 SE 我国的重大现实问题， 我国的重大现实问题，在许多领域和方面取得了较好 的效果， 人口问题的定量研究及应用（ 的效果，如：人口问题的定量研究及应用（始于
1978年）、2000年中国的研究(1983 2000年中国的研究(1983至 1978年）、2000年中国的研究(1983至1985 ）、全国和地区能源规划 始于1980 全国和地区能源规划（ 1980年 年）、全国和地区能源规划（始于1980年）、 全国人才和教育规划（始于1983 ）、农业系 1983年 全国人才和教育规划（始于1983年）、农业系 统工程（始于1980年）、区域发展战略（始于 统工程（始于1980年）、区域发展战略（ 1980 区域发展战略 1982年）、投入产出表的应用 始于60 投入产出表的应用（ 60年代和 1982年）、投入产出表的应用（始于60年代和 1976年）、军事系统工程 始于1978 ）、水 军事系统工程（ 1978年 1976年）、军事系统工程（始于1978年）、水 资源的开发利用（始于1978 1978年 资源的开发利用（始于1978年）等。
运筹学的广泛运用与发展、 运筹学的广泛运用与发展、控制论的创立 与应用、电子计算机的出现， 与应用、电子计算机的出现，为SE奠定了 奠定了 重要的学科基础 系统工程学科形成的标志 H.Good和 和 R.E.Machol发表第一 发表第一 部名为《系统工程》 部名为《系统工程》 的著作 提出PERT（网络优化技 （ 美国研制北极星导弹 提出 潜艇 ），这是最早的系统工 术），这是最早的系统工 程技术之一。 程技术之一。 R.E.Machol编著《系 表明系统工程的实用化和 编著《 编著 统工程手册》 统工程手册》 规范化 美国自动控制学家 L.A.Zedeh提出“模 提出“ 提出 糊集合” 糊集合”概念 为现代SE奠定了重要的数 为现代 奠定了重要的数 学基础
V
4、系统工程的发展概况（中国）
上世纪50 60年代， 上世纪50至60年代，我国的一些研究机构和 50至 年代 著名学者为SE的研究与应用作了理论上的探讨、 SE的研究与应用作了理论上的探讨 著名学者为SE的研究与应用作了理论上的探讨、 应用上的偿试和技术方法上的准备。 应用上的偿试和技术方法上的准备。其主要标志 和集中代表是钱学森的 工程控制论》、 钱学森的《 》、华罗庚 和集中代表是钱学森的《工程控制论》、华罗庚 统筹法》和许国志的《运筹学》。 的《统筹法》和许国志的《运筹学》。 我国大规模地研究与应用SE是从70年代末、 我国大规模地研究与应用SE是从70年代末、 SE是从70年代末 80年代初开始的 年代初开始的。 80年代初开始的。
1958 IV 1965
美国自动控制学家L.A.Zedeh 为现代 奠定了重要的数学基础 为现代SE奠定了重要的数学基础 美国自动控制学家 提出“模糊集合” 提出“模糊集合”概念 19611972 使用了多种SE方法 方法， 使用了多种 方法，其成功极大 美国实施“阿波罗” 美国实施“阿波罗”登月计 地提高了SE的地位 划 地提高了 的地位 1972 的应用开始从工程领域 国际应用系统分析研究 SE的应用开始从工程领域 所（IIASA）在维也纳 进入到社会经济领域，并 ） 进入到社会经济领域， 成立 发展到了一个重要的新阶 段。 70年代 年代 VI 80年代 年代 SE的广泛应用在国际上达到高潮 的广泛应用在国际上达到高潮 SE在国际上稳定发展、在中国的研究与应用达到高 在国际上稳定发展、 在国际上稳定发展 潮
90年代以来，系统工程在与企业发展结合、与现 90年代以来，系统工程在与企业发展结合、 年代以来 代信息技术结合、与实施可持续发展战略结合、 代信息技术结合、与实施可持续发展战略结合、与思 维科学结合等方面已具有初步结果和强劲势头。 维科学结合等方面已具有初步结果和强劲势头。