【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng)工程的定義 ? 用系統(tǒng)思想、定量和定性相結(jié)合的系統(tǒng)方法處理大型復(fù)雜系統(tǒng)的問題，無論是系統(tǒng)的設(shè)計或組織建立，還是系統(tǒng)的經(jīng)營管理，都可以統(tǒng)一看成是一類工程實踐，統(tǒng)稱為 系統(tǒng)工程 。 ? 系統(tǒng)工程是一門新興的交叉學(xué)科。在科學(xué)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)中，它屬于工程技術(shù)，尚處于發(fā)展階段。 ? 目前還沒有一個統(tǒng)一的定義。 ? 具代表性的定義： ?1978年我國著名學(xué)者 錢學(xué)森 指出：“ 系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計、制造、試驗和使用的科學(xué)方法，是一種對所有系統(tǒng)都具有普遍意義的方法 ” 。 ?“ 系統(tǒng)工程是一門組織管理的技術(shù) ” 。 定義 1 ? “系統(tǒng)工程與其他工程學(xué)不同之點在于它是 跨越許多學(xué)科的科學(xué) ， 而且是 填補(bǔ) 這些學(xué)科邊界空白的一種邊緣學(xué)科 。 因為系統(tǒng)工程的目的是研制一個系統(tǒng) ， 而系統(tǒng)不僅涉及到工程學(xué)的領(lǐng)域 ， 還涉及社會 、 經(jīng)濟(jì)和政治等領(lǐng)域 ，所以為了適當(dāng)?shù)亟鉀Q這些領(lǐng)域的問題 ， 除了需要某些縱向技術(shù)以外 ， 還要有一種技術(shù)從橫的方向把它們組織起來 ， 這種橫向技術(shù)就是系統(tǒng)工程 ” 。 （ 三浦武雄 ， 日本 ， 1977年 ） 定義 2 ? 雖然每個系統(tǒng)都是由許多不同的特殊功能部分組成，而這些功能部分之間又存在著相互關(guān)系，但是，每一系統(tǒng)都是完整的整體，每一個系統(tǒng)都要求有一個或若干個目標(biāo)。 系統(tǒng)工程 則是按照各個目標(biāo)進(jìn)行權(quán)衡，全面求得最優(yōu)解（或滿意解）的方法，并使各組成部分能夠最大限度地互相適應(yīng)。 ? （ H切斯納，美國） 定義 3 ? “系統(tǒng)工程是研究復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計的科學(xué)，該系統(tǒng)由許多密切聯(lián)系的元素所組成。設(shè)計該復(fù)雜系統(tǒng)時，應(yīng)有明確的預(yù)定功能及目標(biāo)，并協(xié)調(diào)各個元素之間及元素和整體之間的有機(jī)聯(lián)系，以使系統(tǒng)能從總體上達(dá)到最優(yōu)目標(biāo)，在設(shè)計系統(tǒng)時，要同時考慮到參與系統(tǒng)活動的人的因素及其作用。 ” ? （美國科學(xué)技術(shù)辭典 ,1975年） 定義 4 定義 5 ?系統(tǒng)工程 不同于其他傳統(tǒng)的工程技術(shù)，它是一大類新的工程技術(shù)，是定性研究與定量研究相結(jié)合（尤其 強(qiáng)調(diào)從定性到定量的綜合集成 ）、注重整體優(yōu)化地研究問題和解決問題的科學(xué)方法。 ?例如，美國研制原子彈的 “ 曼哈頓工程 ” 、阿波羅登月計劃、我國的神州六、七號的載人航天等。 ?美國的阿波羅登月計劃，運用系統(tǒng)工程與分析方法，創(chuàng)造了 “ 計劃評審技術(shù)（ PERT） ” 和 “ 隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（ GERT） ” ，實現(xiàn)了時間進(jìn)度、質(zhì)量技術(shù)與經(jīng)費管理三者統(tǒng)一。 ?系統(tǒng)工程 （ SE)是從總體出發(fā) ， 合理開發(fā) 、 運行和革新一個大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)所需思想 、 理論 、 方法論 、 方法與技術(shù)的總稱 ， 屬于一門綜合性的工程技術(shù) 。 ?SE的研究對象是復(fù)雜系統(tǒng) 該類系統(tǒng)的主要特點有：規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、屬性及目標(biāo)多樣、一般為人 機(jī)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)性突出等。 ?SE的任務(wù) : 提高系統(tǒng)的功能 ,使系統(tǒng)的功能或總體效果最優(yōu) . 按照問題導(dǎo)向的原則 ， 根據(jù)總體協(xié)調(diào)的需要 ， 把自然科學(xué) 、 社會科學(xué) 、 數(shù)學(xué) 、 管理學(xué) 、 工程技術(shù)等領(lǐng)域的相關(guān)思想 、 理論 、 方法等有機(jī)地綜合起來 ， 應(yīng)用定量分析和定性分析相結(jié)合的基本方法 ， 采用現(xiàn)代信息技術(shù)等技術(shù)手段 ， 對系統(tǒng)的功能配置 、 構(gòu)成要素 、組織結(jié)構(gòu) 、 環(huán)境影響 、 信息交換 、 反饋控制 、 行為特點等進(jìn)行系統(tǒng)分析 ， 最終達(dá)到使系統(tǒng)合理開發(fā) 、 科學(xué)管理 、 持續(xù)改進(jìn) 、 協(xié)調(diào)發(fā)展的目的 。 ? ① 對象： ?主要是社會、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的大系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)和部門 ? ②方法： ?用系統(tǒng)的思想、綜合自然科學(xué)和社會科學(xué)有關(guān)的先進(jìn)思想、理論、方法。定性與定量相結(jié)合的方法 ? ③內(nèi)容： ?系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計、實施和運用。處理的問題一般是工程類、實踐性強(qiáng) 2 理解系統(tǒng)工程應(yīng)把握的原則 ? ④ 工具：計算機(jī) ? ⑤目標(biāo)： ?最優(yōu)規(guī)劃、最優(yōu)設(shè)計、最優(yōu)管理和最優(yōu)控制等。 ? ⑥應(yīng)用領(lǐng)域： ?工程、社會經(jīng)濟(jì)、軍事、農(nóng)業(yè)、企業(yè)、能源、運輸、區(qū)域規(guī)劃、人力資源管理等。 2理解系統(tǒng)工程應(yīng)把握的原則 （ 2） ? 系統(tǒng)思想 ? 系統(tǒng)理論 ? 系統(tǒng)工程 3 系統(tǒng)工程的形成與發(fā)展 系統(tǒng)思想及系統(tǒng)理論的產(chǎn)生與發(fā)展 系統(tǒng)思想的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，即： “ 只見森林 ” （樸素的系統(tǒng)思想）階段 —“只見樹木 ” (形而上學(xué)階段 )—“先見森林，后見樹木 ”（科學(xué)的系統(tǒng)思想）階段。 古代中國和古希臘在系統(tǒng)思想的產(chǎn)生與早期發(fā)展中具有突出地位和貢獻(xiàn)。 系統(tǒng)概念的形成 古代樸素的系統(tǒng)思想 ?古希臘的唯物主義哲學(xué)家德謨克利特曾提出 “ 宇宙大系統(tǒng) ” 概念，并最早使用 “ 系統(tǒng) ” 一詞。從唯物主義立場出發(fā)闡述了系統(tǒng)思想，在物質(zhì)構(gòu)造的原子論基礎(chǔ)上，認(rèn)為世界是由原子和虛空組成的，原子組成萬物，形成不同系統(tǒng)層次的世界，人也是一個小世界，宇宙中有無數(shù)世界，這些世界不斷產(chǎn)生、發(fā)展和消滅。 ?辨證法奠基人之一的赫拉克利特認(rèn)為 “ 世界是包括一切的整體 ” ； ?亞里士多德的名言歸結(jié)為 “ 整體大于部分的總和 ” ，這是系統(tǒng)論的基本原則之一。 ?老子 曾闡明了自然界的統(tǒng)一性，用古代樸素的唯物主義哲學(xué)思想，描述了對自然界的整體性和統(tǒng)一性的認(rèn)識； ?西周時代，出現(xiàn)了世界構(gòu)成的 “ 五行說 ” (金、木、水、火、土 )，描述了系統(tǒng)的整體性和要素的關(guān)聯(lián)性。 ?東漢： “ 二十四節(jié)氣 ” ， 把宇宙作為一個超系統(tǒng)，探討了它的結(jié)構(gòu)、變化和發(fā)展，揭示了天體運行與季節(jié)變化的聯(lián)系，指導(dǎo)農(nóng)事活動。 ?周秦到西漢： “ 內(nèi)經(jīng) ” ， 根據(jù)陰陽五行的樸素辨證法，把自然界和人體看成是由五種要素相生相克、相互制約而組成的整體，其辨證論證充分體現(xiàn)了系統(tǒng)思想。 ?《 孫子兵法 》 “ 經(jīng)五事 ” 從道、天、地、將、法五個方面來分析戰(zhàn)爭的全局。 ?“ 田忌賽馬 ” ，是個從總體出發(fā)制定對抗策略著名事例。 “ 只見森林、不見樹木 ” ? 15世紀(jì)下半葉以后，力學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等相繼從哲學(xué)的統(tǒng)一體中分離出來，形成自然科學(xué)，把自然界的局部細(xì)節(jié)，從總的自然界中抽出來而分門別類地加以研究，從此，古代樸素的唯物主義哲學(xué)思想就逐步讓位于形而上學(xué) （撇開總體的聯(lián)系來考察事物和過程）的思想。這時系統(tǒng)思想具有 “ 只見樹木 ” 和具體化特點。 ? 19世紀(jì)自然科學(xué)取得了巨大成就，尤其是 能量轉(zhuǎn)化、細(xì)胞學(xué)說、進(jìn)化論 這三大發(fā)現(xiàn)，使人類對自然過程相互聯(lián)系的認(rèn)識有了質(zhì)的飛躍。 “ 不僅能夠指出自然界中各個領(lǐng)域內(nèi)過程之間的聯(lián)系，而且總的說來也能指出各個領(lǐng)域之間的聯(lián)系了 ” ，為辯證唯物主義的科學(xué)系統(tǒng)觀奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。這個階段的系統(tǒng)思想具有 “ 先見森林、后見樹木 ” 的特點。 科學(xué)系統(tǒng)思想的形成 ?辨證唯物主義認(rèn)為，世界是由無數(shù)相互關(guān)聯(lián)、相互依賴、相互制約和相互作用的過程所形成的統(tǒng)一整體。 這種普遍聯(lián)系和整體性的思想，就是科學(xué)系統(tǒng)思想的實質(zhì) 。恩格斯對此曾有過精辟的論述。 科學(xué)系統(tǒng)思想的形成 “ 這是一個偉大的基本思想，即認(rèn)為世界不是一成不變的事物的集合體，而是過程的集合體。 ” 其中 “ 集合體 ” 就是我們現(xiàn)在講的 “ 系統(tǒng) ” 及其特征， “ 過程 ” 就是指系統(tǒng)中各個組成部分的相互作用和整體的發(fā)展變化。系統(tǒng)思想是辨證唯物主義的重要組成部分。 ?系統(tǒng)思想是進(jìn)行分析和綜合的辨證思維工具 ，它在辯證唯物主義那里吸取了豐富的 哲學(xué)思想 ，在運籌學(xué)、控制論、各門工程學(xué)和社會科學(xué)那里獲得定性和定量相結(jié)合的 科學(xué)方法 ，并通過系統(tǒng)工程充實了豐富的 實踐內(nèi)容 階段 年代 重大工程實踐或事件 重要理論與方法貢獻(xiàn) Ⅰ 1930 美國發(fā)展與研究廣播電視系統(tǒng) 正式提出系統(tǒng)方法 (systems approach)的概念 1940 美國實施彩電開發(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)生軍事運籌學(xué) (Military Operational Research)，也即軍事系統(tǒng)工程 20世紀(jì) 40年代 美國研制原子彈的“曼哈頓計劃” 運用系統(tǒng)工程，并推動了其發(fā)展 1945 美國空軍建立研究與開發(fā)(RAND)機(jī)構(gòu)，此即蘭德(RAND)公司的前身 提出系統(tǒng)分析 (Systems Analysis)概念，強(qiáng)調(diào)了其重要性。 Ⅲ 40年代后斯到 50年代初期 運籌學(xué)的廣泛運用與發(fā)展、控制論的創(chuàng)立與應(yīng)用、電子計算機(jī)的出現(xiàn)，為系統(tǒng)工程奠定了重要的學(xué)科基礎(chǔ)。 Ⅳ 1957 HGood 和 RE Machol發(fā)表第一部名為 《 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) )，這是較早的系統(tǒng)工程技術(shù) 1965 REMachol 編著 《 系統(tǒng)工程手冊 》 表明系統(tǒng)工程的實用化和規(guī)范化 美國自動控制學(xué)家LAZedeh 提出“模糊集合”概念 為現(xiàn)代系統(tǒng)工程奠定了重要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 1961～ 1972 美國實施“阿波羅”登月計劃 使用多種系統(tǒng)工程方法，其成功極大地提高了系統(tǒng)工程的地位 Ⅴ 1972 國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所 (IIASA)在維也納成立 系統(tǒng)工程的應(yīng)用重點開始從工程領(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 系統(tǒng)工程的廣泛應(yīng)用在國際上達(dá)到高潮 Ⅵ 80年代 系統(tǒng)工程在國際上穩(wěn)定發(fā)展，在中