系统工程第版教学作者汪应洛西安交通大学主编系统工程概述省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

经济管理学院1系统工程系统工程系统工程系统工程系统工程课程建设团体系统工程课程建设团体11月月第第1页页2 2教材：教材：汪应洛主编：系统工程（第4版）机械工业出版社出版社 8月第第2页页3 3参考书籍参考书籍王众托等，系统工程引论，电子工业出版社，王众托等，系统工程引论，电子工业出版社，王众托等，系统工程引论，电子工业出版社，王众托等，系统工程引论，电子工业出版社，白思俊等，系统工程，电子工业出版社，白思俊等，系统工程，电子工业出版社，白思俊等，系统工程，电子工业出版社，白思俊等，系统工程，电子工业出版社，陈宏民等，系统工程导论，高等教育出版社，陈宏民等，系统工程导论，高等教育出版社，陈宏民等，系统工程导论，高等教育出版社，陈宏民等，系统工程导论，高等教育出版社，谭跃进等，系统工程原理谭跃进等，系统工程原理谭跃进等，系统工程原理谭跃进等，系统工程原理 ，国防科大出版社，国防科大出版社，国防科大出版社，国防科大出版社，19991999孙东川等，系统工程导论，清华大学出版社，孙东川等，系统工程导论，清华大学出版社，孙东川等，系统工程导论，清华大学出版社，孙东川等，系统工程导论，清华大学出版社，第第3页页4 4课程学习目、要求 经过课程学习，掌握系统工程方法经过课程学习，掌握系统工程方法论，能用系统观点分析问题，并掌握系论，能用系统观点分析问题，并掌握系统工程分析处理问题基本概念、基本原统工程分析处理问题基本概念、基本原理和基本方法，初步含有利用系统建模、理和基本方法，初步含有利用系统建模、系统分析、系统预测、系统评价、系统系统分析、系统预测、系统评价、系统决议与系统网络计划等系统工程方法分决议与系统网络计划等系统工程方法分析处理实际问题能力。析处理实际问题能力。第第4页页5 5内容内容课时数课时数 第一章系统工程概述第一章系统工程概述4 第二章系统工程方法论第二章系统工程方法论4 第三章系统模型与模型化第三章系统模型与模型化8 第四章系统仿真及系统动力学方法第四章系统仿真及系统动力学方法6 第五章系统评价方法第五章系统评价方法6 第六章决议分析方法第六章决议分析方法8 第七章战略研究与管理第七章战略研究与管理4 第八章系统工程应用实例第八章系统工程应用实例6 考试考试2累计累计48第第5页页6 66 6第一章第一章第一章第一章 系统工程概述系统工程概述系统工程概述系统工程概述第一节第一节第一节第一节 系统工程产生、发展及应用系统工程产生、发展及应用系统工程产生、发展及应用系统工程产生、发展及应用第二节第二节第二节第二节 系统工程研究对象系统工程研究对象系统工程研究对象系统工程研究对象第三节第三节第三节第三节 系统工程概念与特点系统工程概念与特点系统工程概念与特点系统工程概念与特点第四节第四节第四节第四节 系统工程应用领域系统工程应用领域系统工程应用领域系统工程应用领域第第6页页7 77 7第一节第一节第一节第一节 系统工程产生、发展及应用系统工程产生、发展及应用系统工程产生、发展及应用系统工程产生、发展及应用一、系统思想产生与发展一、系统思想产生与发展一、系统思想产生与发展一、系统思想产生与发展系统思想发展经历了三个阶段，即：系统思想发展经历了三个阶段，即：系统思想发展经历了三个阶段，即：系统思想发展经历了三个阶段，即：“只见森林只见森林只见森林只见森林”（朴素系统思想）阶段（朴素系统思想）阶段（朴素系统思想）阶段（朴素系统思想）阶段“只见树木只见树木只见树木只见树木”阶段阶段阶段阶段“先见森林，先见森林，先见森林，先见森林，后见树木后见树木后见树木后见树木”（科学系统思想）阶段。（科学系统思想）阶段。（科学系统思想）阶段。（科学系统思想）阶段。古代中国和古希腊在系统思想产生与早期发展中含有古代中国和古希腊在系统思想产生与早期发展中含有古代中国和古希腊在系统思想产生与早期发展中含有古代中国和古希腊在系统思想产生与早期发展中含有突出地位和贡献。突出地位和贡献。突出地位和贡献。突出地位和贡献。整体思想和联络思想是科学系统思想关键与实质。整体思想和联络思想是科学系统思想关键与实质。整体思想和联络思想是科学系统思想关键与实质。整体思想和联络思想是科学系统思想关键与实质。普通系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学及普通系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学及普通系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学及普通系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学及自组织理论等是系统理论主要内容和自组织理论等是系统理论主要内容和自组织理论等是系统理论主要内容和自组织理论等是系统理论主要内容和SESESESE理论基础。理论基础。理论基础。理论基础。第第7页页8 88 8二、系统工程发展概况二、系统工程发展概况阶段阶段年代（份）年代（份）重大工程实践或事件重大工程实践或事件主要理论与方法贡献主要理论与方法贡献I1930美国发展与研究广播电视美国发展与研究广播电视正式提出系统方法正式提出系统方法（Systems approach）概念）概念1940美国实施彩电开发计划美国实施彩电开发计划采取系统方法，并取得采取系统方法，并取得巨大成功巨大成功美国美国Bell电话企业电话企业开发微波通讯系统开发微波通讯系统正式使用系统工程（正式使用系统工程（Systems Engineering）一词）一词II第二次世界大第二次世界大战期间战期间英、美等国反空袭英、美等国反空袭等军事行动等军事行动产生军事运筹学（产生军事运筹学（Military Operations Research）,也即军事也即军事系统工程系统工程本世纪本世纪40年代年代美国研制原子弹美国研制原子弹“曼哈顿计划曼哈顿计划”利用利用SE，并推进了其发，并推进了其发展展1945美国空军建立兰德美国空军建立兰德（RAND）企业）企业曾经提出系统分析曾经提出系统分析（Systems analysis）概念，强调了其主要性概念，强调了其主要性第第8页页9 9二、系统工程发展概况二、系统工程发展概况二、系统工程发展概况二、系统工程发展概况III40年代后期到年代后期到50年代早期年代早期运筹学广泛利用与发展、控制论创建运筹学广泛利用与发展、控制论创建与应用、电子计算机出现，为与应用、电子计算机出现，为SE奠定奠定了主要学科基础了主要学科基础IV1957H.Good和和 R.E.Machol发表发表第一部名为系第一部名为系统工程著作统工程著作系统工程学科形成标志系统工程学科形成标志1958美国研制北极星导弹潜艇美国研制北极星导弹潜艇提出提出PERT（网络优化技术）（网络优化技术），这是最早系统工程技术，这是最早系统工程技术之一。之一。1965R.E.Machol编著编著系统工系统工程手册程手册表明系统工程实用化和规表明系统工程实用化和规范化范化美国自动控制学美国自动控制学家家L.A.Zedeh提出提出“含糊集合含糊集合”概概念念为当代为当代SE奠定了主要数学奠定了主要数学基础基础1961-1972美国实施美国实施“阿波罗阿波罗”登月登月计划计划使用了各种使用了各种SE方法，其成方法，其成功极大地提升了功极大地提升了SE地位地位第第9页页1010V1972国际应用系统国际应用系统分析研究所分析研究所（IIASA）在维也）在维也纳成立纳成立SE应用开始从工程领应用开始从工程领域进入到社会经济领域进入到社会经济领域，并发展到了一个域，并发展到了一个主要新阶段。主要新阶段。70年代年代SE广泛应用在国际上抵达高潮广泛应用在国际上抵达高潮VI80年代年代SE在国际上稳定发展、在中国研究与应在国际上稳定发展、在中国研究与应用抵达高潮用抵达高潮二、系统工程发展概况二、系统工程发展概况第第10页页11111111三、系统工程在三、系统工程在中国中国发展及应用发展及应用上世纪上世纪上世纪上世纪5050至至至至6060年代，我国一些研究机构和著名学者年代，我国一些研究机构和著名学者年代，我国一些研究机构和著名学者年代，我国一些研究机构和著名学者为为为为SESE研究与应用作了理论上探讨、应用上偿试和技术方研究与应用作了理论上探讨、应用上偿试和技术方研究与应用作了理论上探讨、应用上偿试和技术方研究与应用作了理论上探讨、应用上偿试和技术方法上准备。法上准备。法上准备。法上准备。我国大规模地研究与应用我国大规模地研究与应用我国大规模地研究与应用我国大规模地研究与应用SESE是从是从是从是从7070年代末、年代末、年代末、年代末、8080年代初开始年代初开始年代初开始年代初开始9090年代以来，年代以来，年代以来，年代以来，系统工程在与企业发展结合、与当代信息技系统工程在与企业发展结合、与当代信息技系统工程在与企业发展结合、与当代信息技系统工程在与企业发展结合、与当代信息技术结合、与实施可连续发展战略结合、与思维科学结合等方面术结合、与实施可连续发展战略结合、与思维科学结合等方面术结合、与实施可连续发展战略结合、与思维科学结合等方面术结合、与实施可连续发展战略结合、与思维科学结合等方面已含有初步结果和强劲势头。已含有初步结果和强劲势头。已含有初步结果和强劲势头。已含有初步结果和强劲势头。第第11页页12121212第二节第二节 系统工程研究对象系统工程研究对象一、系统概念及特点一、系统概念及特点系系系系统工程研究对象是组织化大规模复杂系统。而统工程研究对象是组织化大规模复杂系统。而统工程研究对象是组织化大规模复杂系统。而统工程研究对象是组织化大规模复杂系统。而“系系系系统统统统”作为系统理论、系统工程和整个系统科学基本研究对作为系统理论、系统工程和整个系统科学基本研究对作为系统理论、系统工程和整个系统科学基本研究对作为系统理论、系统工程和整个系统科学基本研究对象，需要正确了解和深刻认识。象，需要正确了解和深刻认识。象，需要正确了解和深刻认识。象，需要正确了解和深刻认识。研究对象研究对象研究对象研究对象：第第12页页1313一、一、一、一、系统概念及特点系统概念及特点系统概念及特点系统概念及特点系统定义系统定义系统定义系统定义：系统是由两个以上有机联络、相互作用系统是由两个以上有机联络、相互作用系统是由两个以上有机联络、相互作用系统是由两个以上有机联络、相互作用要素所组成，含有特定功效、结构和环境整体。要素所组成，含有特定功效、结构和环境整体。要素所组成，含有特定功效、结构和环境整体。要素所组成，含有特定功效、结构和环境整体。该定义有以下四个关键点：该定义有以下四个关键点：该定义有以下四个关键点：该定义有以下四个关键点：(1)(1)系统及其要素系统及其要素系统及其要素系统及其要素(2)(2)系统和环境系统和环境系统和环境系统和环境(3)3)系统结构系统结构系统结构系统结构(4)(4)系统功效系统功效系统功效系统功效第第13页页1414一、一、系统概念及特点系统概念及特点系统普通属性系统普通属性系统普通属性系统普通属性:（1 1）整体性整体性整体性整体性（2 2）关联性关联性关联性关联性（3 3）环境适应性环境适应性环境适应性环境适应性第第14页页1515二、系统类型二、系统类型1 1、自然系统与人造系统自然系统与人造系统自然系统与人造系统自然系统与人造系统2 2、实体系统与概念系统实体系统与概念系统实体系统与概念系统实体系统与概念系统3 3、动态系统和静态系统动态系统和静态系统动态系统和静态系统动态系统和静态系统4 4、封闭系统与开放系统封闭系统与开放系统封闭系统与开放系统封闭系统与开放系统第第15页页1616第三节第三节 系统工程概念与特点系统工程概念与特点一、系统工程概念一、系统工程概念定义：定义：用定量与定性相结合系统思想和方用定量与定性相结合系统思想和方法处理大型复杂系统问题，不论是系统设计法处理大型复杂系统问题，不论是系统设计或组织或组织建立，还是系统经营管理，都能够统建立，还是系统经营管理，都能够统一地看成是一类工程实践，统称为系统工程。一地看成是一类工程实践，统称为系统工程。第第16页页17171717钱学森对系统工程定义：系统工程是组织管理系统规划、研究、设计、制造、试验和使用科学方法。简言之“系统工程是一门组织管理技术”。第三节第三节 系统工程概念与特点系统工程概念与特点第第17页页1818第四节第四节 系统工程应用领域系统工程应用领域当前，系统工程应用领域已十分辽阔。主当前，系统工程应用领域已十分辽阔。主要有以下几个方面：要有以下几个方面：(1)社会系统工程社会系统工程(2)经济系统工程经济系统工程(3)区域规划系统工程区域规划系统工程(4)环境生态系统工程环境生态系统工程(5)能源系统工程能源系统工程(6)水资源系统工程水资源系统工程(7)交通运输系统工程交通运输系统工程(8)农业系统工程农业系统工程(9)企业系统工程企业系统工程(10)工程项目管理系统工程工程项目管理系统工程第第18页页1919第第19页页