系统工程 理论与方法

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,系 统 工 程,理论与方法,管理学院唐幼纯,上海市2006 精品课程,.,了解系统工程的,基本概念,，学习系统工程的,基本思想,，会用系统工程的基本思想去,看待问题,、,认识问题,；,-,这是,“系统工程”课程,学习要求,.,掌握系统工程一些常用的、重要的,方法,，如多 级递阶结构分析法、模糊综合评价法、系统动 力学方法、计算机仿真方法等；,-,这是,.,应用所学系统工程的思想和方法,解决,社会、经 济、工程等,系统性问题,。,-,这是,2,“系统工程”课程,学习宗旨,理解,“系统工程”,概念,、,思想,掌

2、握,“系统工程”,方法,应用,“系统工程”,理论,和,方法,围绕：,解决,社会,、,经济、教育等,系,统性问题,3,学习,重点,：,系统工程研究的对象是什么？,用系统工程方法解决什么问题？,如何用系统工程的方法解决系统性问题,4,1.,谭跃进,.,系统工程原理,M.,国防科学技术大学出版社,2003.,2.,周德群,.,系统工程概论,M.,科学出版社,2005.,3.,孙东川,.,系统工程引论,M.,清华大学出版社,2004.,4.,许国志,.,系统科学,M.,上海科技教育出版社,2004.,5.,许国志,.,系统科学与工程研究,M.,上海科技教育出 版社,2001.,6.,系统工程学报,7.

3、,系统工程理论方法应用期刊,“系统工程”课程,参考材料,5,钱学森,是,组织,管理,系统,的,规划,、,研究,、,设计,、,制造,、,试验,和,使用,的,科学方法,系统工程,6,第,1,章,系统科学,与,系统工程,7,1.1.1,系统性问题,2,生产力迅速发展，社会生产的物质、能量、信息按指数 曲线增长,宇宙中各种事物之间的联系空前增强,系统的更新周期趋向缩短,空间相对狭小，时间相当减少,系统内部元素数量增多、规模扩大与管理水平之间的矛盾 日益尖锐，形成了管理差距,由此产生,系统性问题,1.1,系统,科学,1,8,系统性,问题：,松江大学城,建设与综合管理,问题,3,提高,高等教育质量,问题,

4、9,1.3.2,系统性问题,的,特点,4,：,复杂性,：,风险性,：,模糊性,：,10,(2),我校松江新校区的,问题,选址,建设,思考题,(1),你家住房搬迁,问题,11,综上：,解决,系统性,问题,的,最优方案,:,运用,系统科学,的,理论,和,方法,寻找解决问题的最优方案。,12,传统科学,研究主题,：,如,:,机械学,军事学,哲学,1.3.3,系统科学,研究,的,主题,研究,13,传统,科学与,系统,科学的,关系,6,：,系统科学,研究主题,：,信息论：,控制论：,运筹学,:,研究,P2,第二段,14,1.3.4,系统科学的内容,-p2,系统,哲学,系统的,基础,科学,包括,:,系统论

5、、系统的自组织理论,系统的,方法,科学,包括,：信息论、控制论、运筹学,等,系统的,应用,科学,系统工程,7,将系统科学的理论和方法应用于人们的实践活动中,包括：系统分析、系统设计、系统管理,15,1.2,系统,工程,8,的概念,16,经历了三个阶段：萌芽阶段,发展阶段,成熟阶段,1.2.1,系统,工程,发展简史,17,历史上系统工程的杰作,18,1.2.2,系统工程,定义,:,系统论创始人钱学森,1978,年提出,：,系统工程,是,组织管理,系统,的规划、研究、,制造、试验和使用的科学方法，是对所有,系统,都,具有普遍意义的,科学方法,。,简意,：,系统工程是一门,组织管理的技术,19,例如

6、：,上海新郊区,创建,是一项,系统工程：,构建,“,和谐社会”,是一项,系统工程：,问题：,为什么,说,“,城市交通问题”,是一个,系统工程问题,?,20,1.3,系统,的基本,概念,系统的,定义,系统的,功能,与,特性,系统的一般,描述,：,框图描述法,:,集合描述法,：,系统的,结构分析,21,1.3.1,系统的,定义,:,由,两个以上相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用,的,元素,以某种,分布形式结合,成的,，,具有某种,特定功能,，,朝着某个,特定目标,运动发展,的,有机整体,10,。,22,注意,“系统”,的,五要点,：,由两个或,两个以上,的,元素组成,。,各元素之间,相互联系,

7、、,相互依赖,、,相互制约,、,相互作用,。,23,各元素,协同运作,，使“系统”作为,整体具有,各组成元素单独存,在时所没有的某种,特定功能,。,系统是运动和发展变化的，是,动态的发展过程,。,“系统”的运动具有,明确的特定目标,。,思考题,：,了解上海工程技术大学的,办学目标！,本专业的,培养目标,24,1.3.2,系统的,功能,与,特性：,系统的,功能,例如：,企业系统,的基本,功能,高校系统,的基本,功能,25,集合性,:,相关性,:,目的性,11,:,适应性,:,整体性,:,系统的,特性,26,层次性,12,:,如：“教育系统”的层次结构,27,其它性质：开放性、,动态性、,稳定性、

8、,可靠性、,可控性、,有序性、,等级性等,28,1),框图,描述法,1.3.3,系统的一般,描述,环境,:,边界,:,输入,:,输出,:,29,2),集合,描述法,13,：,式中：,表示,系统,。,表示,元素,的集合；,表示元素之间各种,关系,的集合。,表示元素之间的组织,结构,。,注意,：,作为一个系统，包含,元素的集合,、,元素之间关,系,的集合和,元素的组织结构,，三者缺一不可,.,30,例如：“,高校,组织管理,系统,”的集合描述,-,层次描述,31,1.,要素：,32,确定系统的,要素,一般遵循：,注 意,：,如,”,提高教学质量,”,首先要明确“教学质量”系统构成要素,。,33,2

9、.,关系,：,34,注 意,：,要素中,最简单,的,关系,是二元关系，量化为：,ai,与,aj,有关，记,r,i,j,=1,；,ai,与,aj,无关，记,r,i,j,=0,35,36,3.,分布,Stru,：,系统的,构成成分,37,同样的元素，,排列组合,不同,，,连接形式,不同,，,数量比例,不同等,形成不同的结构分布，表现出,不同功能,是,不同的,系统,!,注 意,：,38,ISM,方法：,解释结构模型法,（,Interpretative Structural Modeling,ISM,）,是现代系,统工程中广泛应用的一种分析方法，能够利用系统要素之间已知的零,乱关系，用于分析复杂系统要

10、素间关联结构，揭示出系统内部结构。,其基本步骤,14,如下：,（,1,）,建立系统要素关系表,；,（,2,）根据系统要素关系表，作相应有向图，并,建立邻接矩阵,；,（,3,）通过矩阵运算,求,出该系统的,可达矩阵,M,；,（,4,）对可达矩阵,M,进行区域分解和,级间分解,；,（,5,）,建立系统结构,模型。,1.4,系统的,结构分析,-ISM,方法,39,例,1,：,40,1.,确定系统的要素集,A,41,2.,确定系统的关系,集,R,:,(1),给出系统要素的二元关系（,直接,关系）,:,A=,流入量、流出量、液体密度、液面高度、压力,=a1,、,a2,、,、,a5,42,(2),求,系统

11、的,可达矩阵,R,（,求,间接,关系）,:,“,可达”,的概念：,求,可达,矩阵,：,43,3.,确定系统的关系分布,Stru,（,将系统要素划分级次,):,44,45,46,(4),画出系统结构图,47,作 业,：,P23914,15,给出,我校松江新校区管理,存在,的,系统性,问题,如考虑,:,教学管理问题,;,学生管理问题,;,后勤管理问题,;,3.,请你作为一位决策参与者，用,系统分析方法,(,ISM,),对上海工程技术大学,迁址,进行,结构分析。,4.,用,ISM,方法给出“教学质量制约因素系统”的结构分析。,48,思 考 题：,教育,是,系统工程,和谐社会,是,系统工程,-,从某个角度如：,“,和谐家庭,”,；,“,和谐校园,”,；,“,和谐社区,”,；,49,