【文章內(nèi)容簡介】 五）運(yùn)籌學(xué) 運(yùn)籌學(xué)是用數(shù)學(xué)方法研究系統(tǒng)最優(yōu)化問題的學(xué)科，運(yùn)籌學(xué)著重于發(fā)揮現(xiàn)有系統(tǒng)的效能，通過建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，求出合理運(yùn)用人力、物力和財力的最優(yōu)方案。 應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)處理問題的一般步驟： 運(yùn)籌學(xué)與系統(tǒng)工程 ? 運(yùn)籌學(xué)和系統(tǒng)工程可以看作是屬于一個領(lǐng)域中的兩個姐妹學(xué)科 ，都是系統(tǒng)思想方法定量化的實(shí)際應(yīng)用研究 。 ? 運(yùn)籌學(xué)發(fā)展成為一個專門的數(shù)學(xué)分支 ， 由數(shù)學(xué)家進(jìn)行專門研究 ，并為系統(tǒng)工程提供最重要的方法和理論基礎(chǔ) 。 ? 運(yùn)籌學(xué)的目的：增加現(xiàn)有系統(tǒng)效率的分析工作 ， 通常涉及現(xiàn)已存在系統(tǒng)的運(yùn)營情況 ， 如工廠 、 市場等系統(tǒng)；以專業(yè)技術(shù)為導(dǎo)向 ，分析程序由下而上 （ 戰(zhàn)術(shù) ） ? 系統(tǒng)工程：對若干可供選擇的執(zhí)行特定任務(wù)的系統(tǒng)方案進(jìn)行選擇比較；以問題狀況為導(dǎo)向 ， 分析程序由上而下 （ 戰(zhàn)略 ） 三、系統(tǒng)工程的發(fā)展概況 階段 年代（份） 重大工程實(shí)踐或事件 重要理論與方法貢獻(xiàn) I 1930 美國發(fā)展與研究廣播電視 正式提出系統(tǒng)方法（ Systems approach） 的概念 1940 美國實(shí)施彩電開發(fā)計劃 采用系統(tǒng)方法，并取得巨大成功 美國 Bell電話公司開發(fā)微波通訊系統(tǒng) 正式使用系統(tǒng)工程（ Systems Engineering） 一詞 II 第二次世界大戰(zhàn)期間 英、美等國的反空襲等軍事行動 產(chǎn)生軍事運(yùn)籌學(xué)（ Military Operations Research） ,也即軍事系統(tǒng)工程 本世紀(jì) 40年代 美國研制原子彈的“曼哈頓計劃” 運(yùn)用 SE， 并推動了其發(fā)展 1945 美國空軍建立蘭德（ RAND） 公司 曾經(jīng)提出系統(tǒng)分析（ Systems analysis） 概念，強(qiáng)調(diào)了其重要性 III 40年代后期到 50年代初期 運(yùn)籌學(xué)的廣泛運(yùn)用與發(fā)展、控制論的創(chuàng)立與應(yīng)用、電子計算機(jī)的出現(xiàn)，為 SE奠定了重要的學(xué)科基礎(chǔ) IV 1957 部名為《系統(tǒng)工程》的著作 系統(tǒng)工程學(xué)科形成的標(biāo)志 1958 美國研制北極星導(dǎo)彈潛艇 提出 PERT（ 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)），這是最早的系統(tǒng)工程技術(shù)之一。 1965 《系統(tǒng)工程手冊》 表明系統(tǒng)工程的實(shí)用化和規(guī)范化 美國自動控制學(xué)家“模糊集合”概念 為現(xiàn)代 SE奠定了重要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 19611972 美國實(shí)施“阿波羅”登月計劃 使用了多種 SE方法，其成功極大地提高了 SE的地位 IV 1957 一部名為《系統(tǒng)工程》的著作 系統(tǒng)工程學(xué)科形成的標(biāo)志 1958 美國研制北極星導(dǎo)彈潛艇 提出 PERT（ 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)），這是最早的系統(tǒng)工程技術(shù)之一。 1965 《系統(tǒng)工程手冊》 表明系統(tǒng)工程的實(shí)用化和規(guī)范化 美國自動控制學(xué)家 提出“模糊集合”概念 為現(xiàn)代 SE奠定了重要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 19611972 美國實(shí)施“阿波羅”登月計劃 使用了多種 SE方法，其成功極大地提高了 SE的地位 V 1972 國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所（ IIASA） 在維也納成立 SE的應(yīng)用開始從工程領(lǐng)域進(jìn)入到社會經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，并發(fā)展到了一個重要的新階段。 70年代 SE的廣泛應(yīng)用在國際上達(dá)到高潮 VI 80年代 SE在國際上穩(wěn)定發(fā)展、在中國的研究與應(yīng)用達(dá)到高潮 四、系統(tǒng)工程在中國的發(fā)展及應(yīng)用 上世紀(jì) 50至 60年代，我國的一些研究機(jī)構(gòu)和著名學(xué)者為 SE的研究與應(yīng)用作了理論上的探討、應(yīng)用上的償試和技術(shù)方法上的準(zhǔn)備。其主要標(biāo)志和集中代表是 錢學(xué)森的《工程控制論》、華羅庚的《統(tǒng)籌法》和許國志的《運(yùn)籌學(xué)》。 我國大規(guī)模地研究與應(yīng)用 SE是從 70年代末、80年代初開始的。 1978年 9月 27日， 錢學(xué)森、許國志、王壽云在《文匯報》發(fā)表題為 “ 組織管理的技術(shù) —— 系統(tǒng)工程 ” 的長篇文章； 從 1978年起， 西安交大、天津大學(xué)、清華大學(xué)、華中理工大學(xué)、大連理工大學(xué)等國內(nèi)著名大學(xué)開始招收了第一批 SE專業(yè)碩士研究生； 1980年 11月， 中國系統(tǒng)工程學(xué)會在北京成立； 1980年 10月至 1981年 1月， 中國科協(xié)、中央電視臺會同中國系統(tǒng)工程學(xué)會、中國自動化學(xué)會聯(lián)合舉辦 “ 系統(tǒng)工程電視普及講座（ 45講） ” ，取得了良好的社會效果。 70年代末以來， 應(yīng)用 SE理論和方法來研究與解決我國的重大現(xiàn)實(shí)問題，在許多領(lǐng)域和方面取得了較好的效果，如： 人口問題的定量研究及應(yīng)用（始于1978年）、 2022年中國的研究 (1983至 1985年）、全國和地區(qū)能源規(guī)劃（始于 1980年）、全國人才和教育規(guī)劃（始于 1983年）、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程（始于 1980年）、區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略（始于1982年）、投入產(chǎn)出表的應(yīng)用（始于 60年代和1976年）、軍事系統(tǒng)工程（始于 1978年）、水資源的開發(fā)利用（始于 1978年）等。 90年代以來， 系統(tǒng)工程在與企業(yè)發(fā)展結(jié)合、與現(xiàn)代信息技術(shù)結(jié)合、與實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略結(jié)合、與思維科學(xué)結(jié)合等方面已具有初步結(jié)果和強(qiáng)勁勢頭。 第一章 :系統(tǒng)工程概述 第二節(jié) 系統(tǒng)工程的研究對象 一 .系統(tǒng)的概念 ： 系統(tǒng)是由兩個以上相互聯(lián)系的要素所構(gòu)成，且具有特定功能、結(jié)構(gòu)、環(huán)境的整體。 S1 S2 S4 S3 系統(tǒng)輸入 系統(tǒng)輸出 S1 ， S2 ， S3 ， S4 —— 系統(tǒng)部件 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)周界 系統(tǒng)環(huán)境 系統(tǒng)的基本概念圖 原材料 生產(chǎn)車間 辦公室 成品庫 商品銷 售系統(tǒng) 社會供 應(yīng)系統(tǒng) 物質(zhì)流 信息流 指令流 工廠生產(chǎn)系統(tǒng) 成品輸出 原材料等輸入 外界社會系統(tǒng)環(huán)境 ： ? 整體性 – 如： 拿破侖的系統(tǒng)思想 – 三個和尚沒水吃 1+1＜ 2 – 三個臭皮匠，勝過諸葛亮 1+1＞ 2 – 田忌賽馬 ? 關(guān)聯(lián)性 – 要素之間存在復(fù)雜的相互關(guān)系，要素之間的聯(lián)系不是簡單的疊加，而是以一定的組織形式結(jié)合。 – 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定系統(tǒng)工程 ? 環(huán)境適應(yīng)性 – 系統(tǒng)不能脫離環(huán)境而存在； – 系統(tǒng)要適應(yīng)環(huán)境，并可以對環(huán)境產(chǎn)生影響。 ? 集合性 – 系統(tǒng)是由若干可以相互區(qū)別的要素組成，這些要素可以是實(shí)體也可以是非實(shí)體。 – 制造系統(tǒng) ={工作機(jī)，操作者，工具，圖紙 ...}。 – 工廠 ={設(shè)備，原材料，經(jīng)營，人員 ...}. ? 目的性 – 目的性是系統(tǒng)設(shè)計的出發(fā)點(diǎn)，它決定了系統(tǒng)的基本功能； – 系統(tǒng)的目的是通過實(shí)現(xiàn)一系列的目標(biāo)來實(shí)現(xiàn)的。這些目標(biāo)有時可能是矛盾的，但要在整體上達(dá)到協(xié)調(diào)； – 系統(tǒng)的目標(biāo)是通過一系列功能來實(shí)現(xiàn)的，而功能是通過同時或順次完成一系列任務(wù)來達(dá)到的。 – 如： 建造房屋 ? 層次性 – 系統(tǒng)要素作為一個整體有一定的層次結(jié)構(gòu)； – 人類社會系統(tǒng)：階級，管理的層次等。 – 如： 教育系統(tǒng) ? 下面，我們來看一個實(shí)例： 城市交通綜合系統(tǒng) ? 城市交通綜合系統(tǒng)是一個龐大的動態(tài)系統(tǒng)，它本身的狀態(tài)是隨時間變化而變化的。其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 城市交通綜合系統(tǒng) 交通環(huán)境條件 道路交通條件 路 段 交 通 系 統(tǒng) 路 口 交 通 系 統(tǒng) 交 通 設(shè) 施