第1章 系统与系统工程

交通运输系统分析电子教案

课程性质与地位

¾《交通运输系统分析》是交通运输、交通工程、安全工程专业的专业基础课之一。

¾本课程以系统工程的原理和方法，认识和分析交通运输体系，讲述交通运输系统分析的基本理论和方法。

¾本课程培养学生掌握系统和系统分析的基本概念与方法，并着重培养学生了解和掌握交通运输系统分析的基本理论、基本方法和专业创新思维，使学生基本具备以系统思想和系统分析方法处理交通运输问题的能力。

课程讲授内容

¾第一章系统与系统工程

¾第二章系统分析

¾第三章交通运输系统分析导论¾第四章交通运输布局与规划

¾第五章交通运输需求与供给分析¾第六章交通运输通道系统分析¾第七章交通运输枢纽系统分析¾第八章区域交通运输系统分析¾第九章交通运输系统分析案例

学习方法与要求

¾掌握课堂讲授内容，认真完成课堂作业；¾根据选题要求，提交专题报告；

¾掌握系统分析的基本方法；

¾注重应用分析。

主要参考书目

¾《交通运输系统分析》

¾张国伍西南交大出版社

¾《交通运输系统分析应用案例集》

¾张国伍西南交大出版社

¾《系统工程》汪应洛机械工业出版社

¾《系统工程理论、方法与应用》

¾汪应洛高等教育出版社

¾《运输经济学导论》

¾许庆斌荣朝和中国铁道出版社

第一章系统与系统工程

¾第一节系统总论

¾第二节系统工程总论

第一节系统总论

一、系统思想的发展

二、系统的定义及属性

三、系统的分类

四、系统的结构及功能

五、大系统的形成

¾朴素的系统思想在古代的应用

1、都江堰工程

鱼嘴—岷江分洪；飞沙堰—分洪排沙；宝瓶口—引水工程；岁修养护制度。

2、孙子兵法

“道、天、地、将、法”

3、田忌赛马

4、丁渭修复昭应宫

一、系统思想的发展

一、系统思想的发展

¾系统观的形成与科学的发展密切相关。

¾古代哲学思想近代科学现代科学发展¾15c下半叶19c三大发现

¾整体、表象细节、局部系统观“只见森林”“只见树木”“先见森林后见树木”

¾从经验到哲学到科学、从思辩到定性到定量

¾系统思想是进行分析和综合的辨证思维工具。

¾从辩证唯物主义取得了哲学表达形式，从运筹学、控制论、各种工程学以及社会科学获得定

性与定量相结合的科学方法，通过系统工程丰富了实践内容。

¾整体思想和联系思想是科学系统思想的核心与实质。

¾

1.对系统概念的一般认识¾

我们常说的系统是指环环相扣，由此及彼的链状事物。¾

系统的概念是相对的，而不是绝对的。¾

系统的存在具有普遍性。¾系统意识，就是在思考、研究、探索和处理某一事物时，要有意识地把它看成一个系统。

¾贝塔朗菲：一般系统论

¾

处于一定相互联系中与环境发生关系的各组成部分的整体。二、系统的定义及属性

¾ 2.系统的概念及其发展

¾古希腊语syn --“共同”、“给的位置”

¾系统是一个全体，它有组成部分，是有组织的，相互间有依存与作用的关系。

¾系统整体的行动是有确定目的。

¾ 3.系统的定义

¾综合各种观点反映系统属性的定义：

¾系统是由若干个可以相互区别、相互联系而又相互作用的要素所组成，在一定的阶层结构形式中分布，在给定的环境约束下，为达到整体的目的而存在的有机集合体。

4.系统的属性

¾①目的性：系统具有人们所明确赋予的、预期的目标。¾②集合性：组成系统的元素至少有二个，一般是二个以

上。

¾③相关性：系统的组成元素是相互依存，相互作用又相互制约的。

¾④阶层性：系统作为一个相互作用的元素的总体，有着一定的层次结构，并分解为一系列的子系统。这种分解的基本标志是目标，不同的功能目标要求产生不同的分系统。

¾⑤整体性：整体对部分的约束作用。

¾⑥环境适应性：适应外部环境变化以获取生存和发展能力的性质。

说明：

(1)系统的功能及其要素；

(2)系统的环境及输入、输出；

(3)系统的结构(最好用框图表达)；(4)系统属性的表现。

描述一个

你熟悉的

系统

三、系统的分类1.按自然属性分类

人造系统自然系统3.按运动属性分类静态系统动态系统2.按系统形态分类

概念系统实体系统人造系统

¾自然系统

¾人造系统

¾

7.其它分类¾

——因果系统，目的系统，控制系统，行动系统，¾对象系统等。4.按系统与环境间的关系分类

封闭系统开放系统6.按规模大小和复杂程序分类

小系统大系统5.按反馈性分类闭环系统开环系统开放系统

四、系统的结构与功能¾

1.系统的结构¾

各种系统的具体结构千差万别。¾

一般意义上，系统的结构可以表示成：¾

S＝¾作为一个系统，必须包括其元素的集合与元素之间关系的集合。X|R

2.系统的功能

（一般意义上来说）

¾狭义

¾——处理或转换就是系统的功能

¾广义

¾——输入与输出也是系统的一种功能

¾系统工程的任务：旨在提高系统的功能，特别是提高系统的处理与转换的效率。

¾一般系统论（贝塔朗菲）

¾——系统功能>Σ元素功能

¾调整元素之间的关系，建立合理的系统结构提高和增加系统的功能

¾系统的功能或总体效果最优，并不要求系统的所有组成元素都孤立地达到最优；

¾系统的所有组成元素都孤立地达到了最优并不意味着一定能有系统功能或总体效果的最优。