【正文】 制論發(fā)展的第二個(gè)時(shí)期為 60年代， 即 現(xiàn)代控制理論 時(shí)期。 以火箭運(yùn)載的衛(wèi)星、飛船、導(dǎo)彈等的飛行為例 : 火箭的質(zhì)量特性要用變質(zhì)量力學(xué)來描述；控制是在遠(yuǎn)距離上實(shí)現(xiàn)的；火箭的距離、速度、加速度、飛行姿態(tài)、多級(jí)工作程序等參數(shù)都需要控制 , 因而是一種多輸入多輸出的多路控制；控制要求高度精確；地面系統(tǒng)復(fù)雜而龐大 , 控制問題復(fù)雜。 進(jìn)入 70年代以后，是 大系統(tǒng)控制理論 時(shí)期。 2 、控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)由施控器 、 受控器和控制作用的傳遞者三者組成 ， 形成一個(gè)整體的控制功能和行為 ， 但這又是相對(duì)于某種環(huán)境而言 。 3 、控制論對(duì)系統(tǒng)工程方法論的 啟示 黑箱 —灰箱 —白箱法 功能模擬法 （ 如：蠅眼照相機(jī) ） 形式化 、 數(shù)量化 、 最優(yōu)化方法 舉例：恒溫箱 ? 下圖 是恒溫箱的人工控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。為了測(cè)量恒溫箱中的溫度，安裝一個(gè)溫度計(jì)來指示恒溫箱中的溫度，這個(gè)溫度就是系統(tǒng)的輸出量，或稱被控制量。這樣恒溫箱就能保持給定的溫度。 2．比較恒溫箱中溫度與給定溫度的差值。 人工控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 ? 了解了人工控制系統(tǒng)的原理，我們只要用一些設(shè)備模仿和代替人的智能，就可以把它變成自動(dòng)控制系統(tǒng)。只要放大電路的極性和電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向合理選擇，就可以完成自動(dòng)控制恒溫箱溫度的工作。 自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 二）信息論 （ informatics） 信息論的基本思想 ?信息論是一門研究信息傳輸和信息處理一般規(guī)律的學(xué)科 。 ?信息論的基本思想和方法完全撇開了物質(zhì) 、 能量等各種具體客觀形態(tài) ， 而把任何通訊和控制系統(tǒng)都看作是一個(gè)信息的傳輸和加工處理系統(tǒng) ， 把系統(tǒng)有目的運(yùn)動(dòng)抽象為信息變換過程 ， 通過系統(tǒng)內(nèi)部的信息交流使系統(tǒng)維持正常的有目的的運(yùn)動(dòng) 。 人們根據(jù)不同的研究?jī)?nèi)容，把信息論分成三種不同的類型。 主要研究消息的信息量 、 信道 （ 傳輸消息的通道 ） 容量以及消息的編碼問題 。 廣義信息論： 不僅包括前兩項(xiàng)的研究?jī)?nèi)容，而且包括所有與信息有關(guān)的領(lǐng)域。 ?消息與信息：消息是信息的攜帶者 ， 但并非每條消息都帶有信息 ， 或帶有同等信息量的信息 。 ? 例：氣象預(yù)報(bào) ? 甲 ? 乙 ????????????? 4/1,4/1,4/1,4/1)(小雨大雨陰晴ypY?????????????8/1,8/1,4/1,2/1)(小雨大雨陰晴xpX? “甲地晴”比“乙地晴”的 不確定性 來的小 ? 某一事物狀態(tài)出現(xiàn)的概率越小，其不確定性越大。 信息的度量 ―― 信息熵 設(shè)描述某一事件的消息源可能發(fā)出的消息分為 x=(x１ , x２ … xn) 而各可能消息是否會(huì)發(fā)出的概率為 p１ , p２ , … pn， 并滿足歸一性條件： p１ ＋ p２ ＋ … ＋ pn＝ 1 按以上概率從消息源中隨機(jī)地發(fā)送消息 ， 形成一個(gè)消息序列 。 公式為： inii ppH lo g1????思考：一場(chǎng)球賽，雙方勢(shì)均力敵與雙方實(shí)力懸殊，哪一種更吸引觀眾（信息量大）？ 信息論研究運(yùn)用了類比方法和統(tǒng)計(jì)方法 ① 信息論運(yùn)用了科學(xué)抽象和類比方法 ， 將消息 、 信號(hào) 、 情報(bào)等不同領(lǐng)域中的具體概念 ，進(jìn)行類比 ， 抽象出了信息概念和信息論模型 。 三）一般系統(tǒng)論 1 、 一般系統(tǒng)論的產(chǎn)生 背景：本世紀(jì)初 ， 物理學(xué) 、 力學(xué) 、 化學(xué)等已得到深入發(fā)展 、 學(xué)科體系已趨于完整 。 例如 ， 生命的起源 、 生命的本質(zhì)等問題 ， 就存在兩種激烈爭(zhēng)論的觀點(diǎn)：機(jī)械論與活力論 。 所以無法說明生命體的統(tǒng)一性 。 美藉奧地利生物理論專家貝塔朗菲等人不滿于機(jī)械論和活力論的解釋 ， 提出有有機(jī)體概念 ， 強(qiáng)調(diào)要從整體關(guān)聯(lián)角度看問題 。 現(xiàn)代系統(tǒng)論的發(fā)展有兩個(gè)主要線索 ： 一個(gè)是從研究生物有機(jī)體角度產(chǎn)生的一般系統(tǒng)論 ，另一個(gè)是從研究技術(shù)工程及勞動(dòng)管理角度產(chǎn)生的系統(tǒng)工程學(xué) 。 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(gè)領(lǐng)域中的兩個(gè)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)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(yíng)情況 ， 如工廠 、 市場(chǎng)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(duì)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(guó)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(guó)實(shí)施彩電開發(fā)計(jì)劃 采用系統(tǒng)方法，并取得巨大成功 美國(guó) 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(guó)的反空襲等軍事行動(dòng) 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(guó)研制原子彈的“曼哈頓計(jì)劃” 運(yùn)用 SE， 并推動(dòng)了其發(fā)展 1945 美國(guó)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(jì)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(guó)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(cè)》 表明系統(tǒng)工程的實(shí)用化和規(guī)范化 美國(guó)自動(dòng)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(guó)實(shí)施“阿波羅”登月計(jì)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(guó)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(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，并發(fā)展到了一個(gè)重要的新階段。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(guó)志的《運(yùn)籌學(xué)》。 1978年 9月 27日， 錢學(xué)森、許國(guó)志、王壽云在《文匯報(bào)》發(fā)表題為 “ 組織管理的技術(shù) —— 系統(tǒng)工程 ” 的長(zhǎng)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(guó)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(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)在北京成立； 1980年 10月至 1981年 1月， 中國(guó)科協(xié)、中央電視臺(tái)會(huì)同中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)、中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)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(huì)效果。 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(shì)頭。 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