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1、系统工程理论与方法之,1,系 统 工 程,理论与方法 管理学院唐幼纯,上海市2006 精品课程,系统工程理论与方法之,2,.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,系统工程理论与方法之,3,“系统工程”课程学习宗旨,理解“系统工程”概念、思想 掌握“系统工程”方法 应用“系统工程”理论和方法,围绕：解
2、决社会、经济、教育等系统性问题,系统工程理论与方法之,4,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,系统工程理论与方法之,5,1. 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. 系统工程理论方法应用期刊,“系统工程”课程参考材
3、料,系统工程理论与方法之,6,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,系统工程理论与方法之,7,第1章 系统科学与系统工程,系统工程理论与方法之,8,1.1.1 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,系统工程理论与方法之,9,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,系统工程理论与方法之
4、,10,1.3.2 系统性问题的特点4：,复杂性： 风险性： 模糊性：,系统工程理论与方法之,11,(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,系统工程理论与方法之,12,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。,系统工程理论与方法之,13,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,系统工程理论与方法之,14,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,系统工程理论与方法之,15,1.3.4 系统科学的内容-p2,
5、系统哲学 系统的基础科学 包括: 系统论、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,系统工程理论与方法之,16,1.2 系统工程8的概念,系统工程理论与方法之,17,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,系统工程理论与方法之,18,历史上系统工程的杰作,系统工程理论与方法之,19,1.2.2 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
6、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,系统工程理论与方法之,20,例如：,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?,系统工程理论与方法之,21,1.3 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,系统工程理论与方法之,22,1.3.1 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。,系统工程理论与方法之,23,注意,“系统
7、”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、相互依赖、相互制约、相互作用。,系统工程理论与方法之,24,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,系统工程理论与方法之,25,1.3.2 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,系统工程理论与方法之,26, 集合性 : 相关性: 目的性11: 适应性: 整体性:,系统的特性,系统工程理论与方法之,27, 层
8、次性12: 如：“教育系统”的层次结构,系统工程理论与方法之,28, 其它性质：开放性、 动态性、 稳定性、 可靠性、 可控性、 有序性、 等级性等,系统工程理论与方法之,29,1)框图描述法,1.3.3 系统的一般描述,环境: 边界: 输入: 输出:,系统工程理论与方法之,30,2)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.,系统工程理论与方法之,31,例如：“高校组织管理系统”的集合描述-层次描述,系统工程理论与方法之,32,1.要
9、素：,系统工程理论与方法之,33,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。,系统工程理论与方法之,34,2.关系：,系统工程理论与方法之,35, 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ri,j=1； ai与aj无关，记ri,j=0,系统工程理论与方法之,36,系统工程理论与方法之,37,3.分布Stru：,系统的构成成分,系统工程理论与方法之,38,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：,系统工程理论与方法之,39,ISM方法： 解
10、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,系统工程理论与方法之,40,例1：,系统工程理论与方法之,41,1.确定系统的要素集A,系统工程理论与方法
11、之,42,2. 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,系统工程理论与方法之,43,(2) 求系统的可达矩阵R（求间接关系） : “可达”的概念： 求可达矩阵：,系统工程理论与方法之,44,3. 确定系统的关系分布Stru（将系统要素划分级次):,系统工程理论与方法之,45,系统工程理论与方法之,46,系统工程理论与方法之,47,(4) 画出系统结构图,系统工程理论与方法之,48, 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。,系统工程理论与方法之,49,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”；,系统工程理论与方法之,50,系统工程理论与方法之,51,系统工程理论与方法之,52,