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系统工程的发展与应用

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系统工程的发展与应用

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系统工程的发展与应用

于景元

中国航天科技集团710研究所

现代科学技术的发展,呈现出既高度分化又高度综合的两种明显趋势。一方面是已有学科不断分化越分越细,新学科、新领域不断产生;另一方面是不同学科、不同领域之间相互交叉、结合与融合,向综合性整体化的方向发展。这两者是相辅相成、相互促进的。系统科学就是这后一发展趋势中,最有代表性和基础性的科学技术。

系统科学是从事物的整体与部分、局部与全局以及层次关系的角度来研究客观世界的。客观世界包括自然、社会和人自身,能反映事物这个特征最基本和最重要的概念就是系统。所谓系统是指由一些相互关联、相互作用、相互影响的组成部分所构成的具有某些功能的整体。这是国内外学术界普遍公认的科学概念,这样定义的系统在客观世界中是普遍存在的。所以,系统也就成为系统科学研究和应用的主要对象。系统科学与自然科学、社会科学等不同,但有内在联系,它

能把这些科学领域研究的问题联系起来,作为系统进行综合性整体研究。这就是为什么系统科学具有交叉性、综合性、整体性与横断性的原因。也正是这些特点,使系统科学处在现代科学技术发展的综合性整体化方向上。

钱学森是大家公认的我国系统科学事业的开拓者和奠基者,上个世纪70年代末,钱学森就提出了系统科学的体系结构,这个体系包括基础理论层次上的系统学,技术科学层次上的运筹学、控制论、信息论等,以及应用技术或工程技术层次上的系统工程。在1978年的一篇文章中,钱老就已明确指出[1],系统工程是组织管理系统的工程技术。在大力推动系统工程应用的同时,又提出建立系统理论和创建系统学的问题[2]。在创建系统学过程中,钱学森提出了开放的复杂巨系统及其方法论[3],由此开创了复杂巨系统的科学与技术这一新领域[4],从而使系统科学发展到了一个新的阶段。

在上述发展过程中,系统工程也有了很大发展,现已发展到复杂巨系统工程和社会系统工程阶段。本文的目的是对这些进展作些介绍和讨论,以利于实践中的应用。

一、综合集成方法

对于系统科学来说,一个是要认识系统,另一个是在认识系统的

基础上去设计、改造和运用系统,这就要有科学方法论的指导和科学方法的运用。

系统科学的研究表明,系统的一个重要特点,就是系统在整体上具有其组成部分所没有的性质,这就是系统的整体性。系统整体性的外在表现就是系统功能。系统内部结构和系统外部环境以及它们之间的关联关系,决定了系统整体性和功能。从理论上来看,研究系统结构与环境如何决定系统整体性与功能,揭示系统存在、演化、协同、控制与发展的一般规律,就成为系统学,特别是复杂巨系统学的基本任务。国外关于复杂性研究,正如钱老指出的是开放复杂巨系统的动力学问题,实际上也属于系统理论范畴。

另一方面,从应用角度来看,根据上述系统性质,为了使系统具有我们期望的功能,特别是最好的功能,我们可以通过改变和调整系统结构和系统环境以及它们之间按关联关系来实现。但系统环境并不是我们想改变就能改变的,在不能改变的情况下,只能主动去适应。但系统结构却是我们能够改变、调整和设计的。这样,我们便可以通过改变、调整系统组成部份或组成部分之间、层次结构之间以及与系统环境的关联关系,使它们相互协调与协同,从而在整体上涌现出我们期望的和最好的功能,这就是系统控制和系统管理的内涵,也是系统工程所要实现的主要目标。

根据系统结构的复杂性,可将系统分为简单系统、简单巨系统、复杂系统和复杂巨系统以及特殊复杂巨系统——社会系统。对于简单系统、简单巨系统均已有了相应的方法,也有了相应的理论与技术并在继续发展中。但对复杂系统、复杂巨系统以及社会系统,却不是已有的科学方法所能处理的,需要有新的方法论和方法,正如钱老指出的,这是一个科学新领域。

从近代科学到现代科学的发展过程中,自然科学采用了从定性到定量的研究方法,所以自然科学被称为“精密科学”。而社会科学、人文科学等由于研究问题的复杂性,通常采用的是从定性到定性的思辨、描述方法,所以这些学问被称为“描述科学”。当然,这种趋势随着科学技术的发展也在变化,有些学科逐渐向精密化方向发展,如经济学等。

从方法论角度来看,在这个发展过程中,还原论方法发挥了重要作用,特别是在自然科学领域中取得了很大成功。还原论方法是把所研究的对象分解成部分,以为部分研究清楚了,整体也就清楚了。如果部分还研究不清楚,再继续分解下去进行研究,直到弄清楚为止。按照这个方法论,物理学对物质结构的研究已经到了夸克层次,生物学对生命的研究也到了基因层次。毫无疑问这是现代科学技术取得的巨大成就。但现实的情况却使我们看到,认识了基本粒子还不能解释大物质构造,知道了基因也回答不了生命是什么。这些事实使科学家

认识到“还原论不足之处正日益明显”[5]。这就是说,还原论方法由整体往下分解,研究得越来越细,这是它的优势方面,但由下往上回不来,回答不了高层次和整体问题,这又是它的不足一面。

所以仅靠还原论方法还不够,还要解决由下往上的问题,也就是复杂性研究中的所谓涌现问题。著名物理学家李政道对于21世纪物理学的发展曾讲过:“我猜想21世纪的方向要整体统一,微观的基本粒子要和宏观的真空构造、大型量子态结合起来,这些很可能是21世纪的研究目标”[6]。这里所说的把宏观和微观结合起来,就是要研究微观如何决定宏观,解决由下往上的问题,打通从微观到宏观的通路,把宏观和微观统一起来。

同样的道理,还原论方法也处理不了系统整体性问题,特别是复杂系统和复杂巨系统以及社会系统的整体性问题。从系统角度来看,把系统分解为部分,单独研究一个部分,就把这个部分和其他部分的关联关系切断了。这样,就是把每个部分都研究清楚了,也回答不了系统整体性问题。

意识到这一点更早的科学家是彼塔朗菲,他是一位分子生物学家,当生物学研究已经发展到分子生物学时,用他的话来说,对生物在分子层次上了解得越多,对生物整体反而认识得越模糊。在这种情况下,于20世纪30年代他提出了整体论方法,强调还是从生物体系

统的整体上来研究问题。但限于当时的科学技术水平,支撑整体论方法的具体方法体系没有发展起来,还是从整体论整体、从定性到定性,论来论去解决不了问题。正如钱老所指出的“几十年来一般系统论基本上处于概念的阐发阶段,具体理论和定量结果还很少”[7]。但整体论方法的提出,确是对现代科学技术发展的重大贡献。

20世纪80年代中期,国外出现了复杂性研究。所谓复杂性其实都是系统复杂性,从这个角度来看,系统整体性,特别是复杂系统和复杂巨系统以及社会系统的整体性问题就是复杂性问题。所以对复杂性研究,他们后来也“采用了一个复杂系统的词,代表那些对组成部分的理解不能解释其全部性质的系统”[5]。

国外关于复杂性和复杂系统的研究,在研究方法上确实有许多创新之处,如他们提出的遗传算法、演化算法、开发的swarm软件平台、以agent为基础的系统建模、用数字技术描述的人工生命等等。在方法论上,虽然也意识到了还原论方法的局限性,但并没有提出新的方法论。方法论和方法是两个不同的层次的问题。方法论是关于研究问题所应遵循的途径和研究路线,在方法论指导下是具体方法问题,如果方法论不对,再好的方法也解决不了根本性问题。

20世纪70年代末,钱学森明确指出:“我们所提倡的系统论,既不是整体论,也非还原论,而是整体论与还原论的辩证统一”[8]。

钱老的这个系统论思想后来发展成为他的综合集成思想。根据这个思想,钱老又提出将还原论方法与整体论方法辩证统一起来,形成了系统论方法。在应用系统论方法时,也要从系统整体出发将系统进行分解,在分解后研究的基础上,再综合集成到系统整体,实现1+1)2的整体涌现,最终是从整体上研究和解决问题。由此可见,系统论方法吸收了还原论方法和整体论方法各自的长处,同时也弥补了各自的局限性,既超越了还原论方法,又发展了整体论方法。这是钱学森在科学方法论上具有里程碑意义的贡献,它不仅大大促进了系统科学的发展,同时也必将对自然科学、社会科学等其它科学技术部门产生深刻的影响。

钱学森高度重视以计算机、网络和通信技术为核心的信息技术革命,并指出这场信息技术革命不仅对人类社会的发展将导致一场新的产业革命,而且对人自身,特别对人的思维会产生重要影响,将出现人—机结合的思维方式,人将变得更加聪明。我们知道,人类有史以来是通过人脑获得知识和智慧的,但现在由于以计算机为主的现代信息技术的发展,出现了人—机结合、人—网结合以人为主的思维方式、研究方式和工作方式,这在人类发展史上是具有重大意义的进步,对人类社会的发展必将产生深远的影响。正是在这种背景下,钱老提出了人—机结合以人为主的思维方式和研究方式。

从思维科学角度来看,人脑和计算机都能有效处理信息,但两者

有极大差别。人脑思维一种是逻辑思维(抽象思维),它是定量、微观处理信息的方式;另一种是形象思维,它是定性、宏观处理信息的方式。而人的创造性主要来自创造思维,创造思维是逻辑思维与形象思维的结合,也就是定性与定量相结合,宏观与微观相结合,这是人脑创造性的源泉。今天的计算机在逻辑思维方面确实能做很多事情,甚至比人脑做的还好、还快,善于信息的精确处理。已有很多科学成就证明了这一点,如著名数学家吴文俊先生的定理机器证明就是这方面的一项杰出成就。而在形象思维方面,现在的计算机还不能给我们以任何帮助,也许今后这方面有了新的发展,情况将会变化。至于创造思维就只能依靠人脑了。但计算机在逻辑思维方面毕竟有其优势,如果把人脑和计算机结合起来以人为主,那就更有优势,人将变得更加聪明,它的智能比人高,比机器就更高,这也1+1)2的道理。这种人--机结合以人为主的思维方式、研究方式和工作方式,具有更强的创造性,也具有更强的认识世界和改造世界的能力。用下图来说明这一点。

从图中可以看出,人--机结合以人为主的思维方式,它的智能和认知能力处在最高端。这种聪明人的出现,预示着将出现一个“新人类”,不只是人,是人--机结合的新人类。

基于思维科学和信息技术的发展,20世纪80年代末到90年代初,钱学森又先后提出“从定性到定量综合集成方法”以及它的实践

形式“从定性到定量综合集成研讨厅体系”(以下将两者合称为综合集成方法),并将运用这套方法的集体称为总体设计部。这就将系统论方法具体化了,形成了一套可以操作的行之有效的方法体系和实践方式。从方法和技术层次上看,它是人--机结合、人--网结合以人为主的信息、知识和智慧的综合集成技术。从应用和运用层次上看,是以总体设计部为实体进行的综合集成工程。这就将前面提到的人--机结合以人为主的思维方式和研究方式具体实现了。

综合集成方法的实质是把专家体系、信息与知识体系以及计算机体系有机结合起来,构成一个高度智能化的人--机结合与融合体系,这个体系具有综合优势、整体优势和智能优势。它能把人的思维、思维的成果、人的经验、知识、智慧以及各种情报、资料和信息统统集成起来,从多方面的定性认识上升到定量认识。综合集成方法就是人--机结合获得信息、知识和智慧的方法,它是人--机结合的信息处理系统,也是人--机结合的知识创新系统,还是人--机结合的智慧集成系统。按照我国传统文化有“集大成”的说法,即把一个非常复杂的事物的各个方面综合集成起来,达到对整体的认识,集大成得智慧,所以钱老又把这套方法称为“大成智慧工程”。将大成智慧工程进一步发展,在理论上提炼成一门学问,就是大成智慧学。

从实践论和认识论角度来看,与所有科学研究一样,无论是复杂系统、复杂巨系统(包括社会系统)的理论研究还是应用研究,通常

是在已有的科学理论、经验知识基础上与专家判断力(专家的知识、智慧和创造力)相结合,对所研究的问题提出和形成经验性假设,如猜想、判断、思路、对策、方案等等。这种经验性假设一般是定性的,它所以是经验性假设,是因为其正确与否,能否成立还没有用严谨的科学方式加以证明。在自然科学和数学科学中,这类经验性假设是用严密逻辑推理和各种实验手段来证明的,这一过程体现了从定性到定量的研究特点。但对复杂系统、复杂巨系统(包括社会系统)由于其跨学科、跨领域、跨层次的特点,对所研究的问题能提出经验性假设,通常不是一个专家,甚至也不是一个领域的专家们所能提出来的,而是由不同领域、不同学科的专家构成的专家体系,依靠专家群体的知识和智慧,对所研究的复杂系统、复杂巨系统(包括社会系统)问题提出经验性假设。

但要证明其正确与否,仅靠自然科学和数学中所用的各种方法就显得力所不及了。如社会系统、地理系统中的问题,既不是单纯的逻辑推理,也不能进行科学实验。但我们对经验性假设又不能只停留在思辨和从定性到定性的描述上,这是社会科学、人文科学中常用的方法。系统科学是要走“精密科学”之路的,那么出路在哪里?这个出路就是人--机结合以人为主的思维方式和研究方式。采取“机帮人、人帮机”的合作方式,机器能做的尽量由机器去完成,极大扩展人脑逻辑思维处理信息的能力。通过人--机结合以人为主,实现信息、知识和智慧的综合集成。这里包括了不同学科、不同领域的科学理论和

经验知识、定性和定量知识、理性和感性知识,通过人--机交互、反复比较、逐次逼近,实现从定性到定量的认识,从而对经验性假设的正确与否做出明确结论。无论是肯定还是否定了经验性假设,都是认识上的进步,然后再提出新的经验性假设,继续进行定量研究,这是一个循环往复、不断深化的螺旋式上升过程。

综合集成方法的运用是专家体系的合作以及专家体系与机器体系合作的研究方式与工作方式。具体来说,是通过从定性综合集成到定性、定量相结合综合集成再到从定性到定量综合集成这样三个步骤来实现的。这个过程不是截然分开,而是循环往复、逐次逼近的。

应该指出的是,这个过程是综合集成研讨厅的研讨流程,也是研讨厅中的机器体系的设计思想和技术路线。具体来说,总体设计部运用综合集成方法包括以下的内容和过程:

1、定性综合集成

综合集成方法是面向问题的,既可以研究理论问题,也可以研究应用问题。无论是哪类问题,正如前面所述,对复杂巨系统(包括社会系统)能提出来问题形成经验性假设,需要有个专家体系。专家体系是由与所研究问题相关的不同学科、不同领域专家构成。每个专家都有自己掌握的科学理论、经验知识以至智慧。通过专家们的结合、

磨合和融洽,相互启发与激活,从不同方面,不同角度去研究复杂巨系统(包括社会系统)的同一问题,就会获得全面认识。这个过程体现了不同学科、不同领域的交叉研究,是一种社会思维方式。问题本身是个系统问题,它所涉及的各方面知识也是相互联系的。通过专家体系合作,就把多种学科知识用系统方法联系起来了,统一在系统整体框架内。通过研讨对所研究的问题形成定性判断、提出经验性假设。专家体系经过研讨所形成的问题和经验性假设也不只一种,可能有多种,在这种情况下就更需要精密论证。即使是一种共识,它仍然是经验性的,还不是科学结论,仍需要精密论证。

这一步是很重要的,一些原始创新思想很多是从这里产生的。正如科学大师爱因斯坦所说,提出一个问题往往比解决一个问题更为重要。因为解决一个问题也许是数学上或实验上的技巧问题,而提出新的问题,新的可能性,从新的角度看旧的问题,却需要创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。

从思维科学角度来看,这个过程以形象思维为主,是信息、知识和智慧的定性综合集成。这个经验性假设与判断,只能由专家体系提出,机器体系是提不出来的,但机器体系可以帮助专家体系去提出,如现在的数据挖掘、知识发现等技术。所以这一步也需要人--机结合。

2、定性定量相结合综合集成

对于定性综合集成所形成的问题和提出的经验性假设与判断,为了用严谨的科学方式去证明它的正确与否,我们需要把定性描述上升到整体定量描述。这种定量描述有多种方式。实现这一步的关键是定性定量相结合综合集成。专家体系利用机器体系的丰富资源和它定量处理信息的强大能力,通过建模、仿真和实验等方法与手段来完成这一步。

用模型的和模型体系描述系统是系统定量研究的有效方式。从建模方法来看,有基于机理的数学建模、基于规则的计算机建模、面向统计数据的统计建模以及智能建模等等。对复杂巨系统(包括社会系统),期望完全靠数学模型来描述,目前还有很大困难。一方面需要发展新的数学理论,另一方面也需要新的建模方法。计算机软件技术、知识工程、人工智能以及算法等的发展,使基于规则的计算机建模有了很大发展,这类计算机模型所能描述的系统更广泛,也更逼真。在这方面,美国圣菲研究所(SFI)和国际应用系统分析研究所(IIASA)的一些工作值得我们重视和借鉴。把数学模型和计算机模型结合起来的系统模型,则尽可能的逼近实际系统,其逼近的程度取决于所要研究问题的精度要求。如果满足了精度要求,那么这个系统模型是完全可以信赖的,就可以应用这个模型来研究我们想要研究的问题。不同的系统,其模型精度要求也不一样,例如人口系统的模型精度要求在千分之一左右,而经济系统是百分之三左右。

复杂巨系统(包括社会系统)的建模,一方面需要真实的统计数据,另一方面必须紧密结合系统实际,基于对系统的真实理解,建模过程是科学和经验相结合的过程。

在机器体系支持下,根据数据与信息体系、指标体系、模型体系、方法体系和算法体系等,专家们对定性综合集成提出的经验性假设和判断进行系统仿真和实验。从系统结构、环境和功能之间的输入——输出关系,进行系统分析与综合。这就相当于用系统实验来验证和证明经验性假设与判断的正确与否。不过这个系统实验不是系统实体实验,而是在计算机上进行的仿真实验。这样的仿真实验有时比系统实体实验更有优越性。例如系统未来发展趋势预测,对系统实体来说是不能预测的,因为它还没有运动到那个时刻,但在计算机仿真中是可行的。

这个过程中可能要反复多次,以便把专家们所能想到的各种因素,他们的知识和智慧,都能融进到系统仿真和实验之中,从而观测到更多定量结果,增强对问题的定量认识。

通过系统仿真和实验,对经验性假设和判断给出整体的定量描述,如评价指标体系等,这就增加了新的信息,而且是定量信息。

3、从定性到定量综合集成

通过定性定量相结综合集成获得了问题的整体定量描述,专家体系再一次进行综合集成。在这一次综合集成中,由于有了新的定量信息,专家们有可能从定量描述中,得到了验证和证明经验性的假设和判断正确的定量结论。如果是这样,也就完成了从定性到定量综合集成。但这个过程通常不是一次就能完成的,往往要反复多次。如果定量描述还不足以证明或验证经验性假设和判断的正确性,专家们会提出新的修正意见和实验方案,再重复以上过程。这时专家们的知识、经验和智慧已融进到新的建议和方案中,通过人--机交互、反复比较、逐次逼近,直到专家们能从定量描述中证明和验证了经验性假设和判断的正确性,获得了满意的定量结论,这个过程也就结束了。这时的结论已从定性上升到了定量,不再是经验性假设和判断,而是经过严谨论证的科学结论。这个结论就是我们现阶段对客观事物认识的科学结论。如果定量描述否定了原来的经验性假设和判断,那也是一种新的认识,又会提出新的经验性假设与判断,再重复上述过程。

综合以上所述,从定性综合集成提出经验性假设和判断的定性描述,到定性定量相结合综合集成得到定量描述,再到从定性到定量综合集成获得定量的科学结论,这就实现了从经验性的定性认识上升到科学的定量认识。

复杂巨系统(包括社会系统)问题都是非结构化问题,但目前计算机只能处理结构化问题。从上述综合集成过程来看,虽然每循环一次都是结构化处理,但其中已融进了专家体系的科学理论、经验知识和智慧,如调整模型、修正参数等。实际上,这个过程我们是用一个结构化序列去逼近一个非结构化问题,逼近到专家们认为可信时为止。这一点也不能由机器体系去判断,机器体系可以帮助专家体系去判断,这也体现了人--机结合以人为主的技术路线。

已有一些成功的案例说明了综合集成方法的有效性和科学性,这套方法的理论基础是思维科学,方法基础是系统科学与数学,技术基础是以计算机为主的现代信息技术和网络技术,哲学基础是实践论和认识论。应该强调指出的是,应用这套方法必须有数据和信息体系的支持,这就为复杂巨系统(包括社会系统)的统计指标设计和系统观测方式提出了新的要求。以社会系统为例,有些社会系统问题用这个方法处理起来困难,往往不是方法本身的问题,而是缺少统计数据支持,机器体系中也不会有这部分资源。就我国统计指标来看,只有经济方面的统计指标比较多,其他方面统计指标很少,有些还没有统计指标。

在现代科学技术向综合性整体化方向发展过程中,我们始终面临着如何把不同科学技术部门、不同学科以及不同层次的知识综合集成起来的问题。对于这种矩阵式结构的知识综合集成,综合集成方法可

以发挥重要的方法论和方法作用。从方法论和方法特点来看,综合集成方法本质上就是用来处理跨学科、跨领域和跨层次问题研究的方法论和方法。运用综合集成方法所形成的理论就是综合集成的系统理论,钱学森提出的系统学,特别是复杂巨系统学,就是要建立这套复杂巨系统理论。国外关于复杂性的研究,实际上也是属于这个范畴。

同样,应用综合集成方法在技术层次上也可以发展复杂巨系统技术。在这方面比较典型的是系统工程技术的出现和发展,这也是钱老一直大力倡导和推动的。系统工程是组织管理系统的技术。它根据系统总体目标的要求,从系统整体出发,运用综合集成方法把与系统有关的科学理论方法与技术综合集成起来,对系统结构、环境和功能进行总体分析、总体论证、总体设计和总体协调,其中包括系统建模、仿真、分析、优化、设计与评估,以求得可行的、满意的或最好的系统方案并付诸实施。

由于实际系统不同,将系统工程用到哪类系统上,还要用与这个系统有关的科学理论方法与技术。例如,用到社会系统上,就需要社会科学与人文科学等面的知识。从这些特点来看,系统工程不同于其它技术,它是一类综合性的整体技术、一种综合集成的系统技术、一门整体优化的定量技术。它体现了从整体上研究和解决系统管理问题的技术方法。

系统工程的应用首先从工程系统开始的,用来组织管理工作系统的研究、规划、设计、制造、试验和使用。实践已证明了它的有效性,如航天系统工程。直接为这类工程系统工程提供理论方法的有运筹学、控制论、信息论等,当然还要用到自然科学等有关的理论方法与技术。所以,对工程系统工程来说,综合集成也是其基本特点,只不过处理起来相对容易一些。

当我们把系统工程用来组织管理复杂巨系统和社会系统时,处理工程系统的方法已不够用了,它难以用来处理复杂巨系统的组织管理问题。在这种情况下,系统工程也要发展。由于有了综合集成方法,系统工程便可以用来组织管理复杂巨系统和社会系统了,这样,系统工程也就发展了,现已发展到复杂巨系统工程和社会系统工程阶段[4]。

二、综合集成工程

从实践论观点来看,任何社会实践,特别是复杂的社会实践,都有明确的目的性和组织性。要清楚做什么, 为什么要做,能不能做以及怎样做才能做的最好。从实践过程来看,包括实践前形成的思路、设想以及战略、规划、计划、方案、可行性等,都要进行科学论证,以使实践的目的性建立在科学的基础上;也包括实践过程中,要有科学的组织管理与协调,以保证实践的有效性,要有效益和效率,并取得

最好的效果;还包括实践过程中和实践过程后的评估,以检验实践的科学性和合理性。从微观、中观直到宏观的所有社会实践,都具有这些特点。

社会实践要在理论指导下才有可能取得成功。这个理论就是现代科学技术体系和人类知识体系[9]。处在这个体系最高端的是辨证唯物主义,所以社会实践首先应受辩证唯物主义的指导。但仅有哲学层次上的指导还不够,还需要有科学层次上各个科学技术部门、不同科学部门的科学理论方法和应用技术,以至前科学层次上的经验知识和感性知识的指导和帮助。即使这样,社会实践还会涌现出已有理论与技术无法处理的新问题,像我国改革开放和社会主义现代化建设这样伟大的社会实践,就有大量的问题需要创新来解决。

如何把不同科学技术部门、不同层次的知识综合集成起来形成指导社会实践的理论方法和技术,以解决社会实践中问题,这就有个方法论和方法问题。从综合集成方法特点来看,它可以处理这类问题。运用综合集成方法形成的理论与技术,并用于改造客观世界的实践就是综合集成工程。我们所面临的大量社会实践,特别是复杂的社会实践其实都是综合集成工程,它不是一种理论和一种技术所能处理和解决的。

社会实践通常包括三个重要的组成部分,一个是实践对象,指的

是实践中干什么,它体现了实践的目的性;第二个是实践主体,指的是由谁来干,如何来干,它体现了实践的组织性;第三个就是决策主体,它最终要决定干不干,由谁来干并干得最好。

从系统科学观点来看,任何一项社会实践或工程,都是一个具体的实际系统,是有人参与的实际系统。实践对象是个系统,实践主体也是系统(人在其中),把两者结合起来还是个系统。因此,社会实践是系统的实践,也是系统的工程。这样一来,有关实践或工程的决策与组织管理等问题,也就成为系统的决策与组织管理问题。在这种情况下,系统论思想、系统科学的理论方法和技术应用到社会实践或工程的决策与管理之中,不仅是自然的,也是必然的。从这里也可以看出,系统论、系统科学对社会实践或工程的特殊重要性。

人们在遇到涉及的因素多而又难于处理的社会实践或工程问题时,往往脱口而出的一句话就是:这是系统工程问题。这句话是对的,其实它包含两层含义:一层含义是从实践或工程角度来看,这是系统的实践或系统的工程;另一层含义是从技术角度来看,既然是系统的工程或实践,它的组织管理就应该直接用系统工程技术去处理,因为工程技术是直接用来改造客观世界的。可惜的是,人们往往只注意到了前者,相对于没有系统观点的实践来说,这也是个进步,但却忽视和忘记了要用系统工程技术去解决问题。结果就造成了什么都是系统工程,但又什么也没有用系统工程技术去解决问题的局面。

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系统工程的发展与应用研究 作为人类知识总体系的一部分,系统工程直接用于改造客观世界的实践活动,应用于解决实际问题。国内外系统工程的思想方法和实际应用源远流长,最早可 以追溯到远古时代,在我国系统工程发展的历史长河中更是形成了例如孙子兵法、万里长城和都江堰等一系列伟大成就。近代以来,随着工业、国防和科学技术的发展,各类工程、生产等复杂的大系统以及巨系统不断增多,系统工程这门综合性交叉学科更是得到全面、迅速的发展。本文首先对国内外系统工程的发展历程进行了简单介绍。其次,从社会领域、经济领域、科学技术领域、军事领域和环保领域等方面对当前系统工程的应用进行了总结。本文最后结合当前时代发展,大胆设想与展望了系统工程在未来的发展与应用。 1系统工程的发展 系统工程就是一门研究如何建立系统、进行系统分析和系统设计,以及为了实现系统的目的功能所必需的各种思想、技术方法和理论的方法性学科。由于近代工业、国防和科学技术的迅速发展,出现了许多规模庞大、构造复杂、影响因素众多的大系统(如钢铁、石油、化工、机械制造等生产系统以及电力系统、交通运输系统、通讯情报系统和军事指挥系统等),这类大系统往往是一个多级分层决策的多输入输出系统,系统输入的信息几乎都是随机的,并且这类系统往往需要同时具有控制功能和管理功能,即是一类能够完成多种功能的人机系统、科研试制系统、社会经济系统和环境生态系统等。因此,系统工程作为一门综合性的交叉学科,在国内外都有了较大的发展。 1.1国内发展 在古代中国,老子阐明了自然界的统一性,西周出现了世界构成的五行说” 东汉时期张衡提出了浑天说”当时虽然没有明确的系统概念,没有设立一套完善的系统方法论体系,但是却对客观世界的系统性及整体性有了一定程度的认识。系统工程发展过程中,最显著的代表就是都江堰这一大型水利工程的建设,整个工程由鱼嘴(岷江分流),飞沙堰(分洪排沙)和宝瓶口(引水)等三大主要部分组成,相互之间协同促进和影响,两千多年来一直发挥着防洪灌溉的重要作用。 新中国成立后,在钱学森的领导下,科技人员在工程实践中形成了中国航天系统工程方法的雏形,并将这套方法推广到电子、船舶等其它军工行业。从20世纪70年代后期开始,钱学森、许国志等专家们开始探索建立系统工程理论方法,组织开展系统学科讨论班”活动,提出了开放的复杂巨系统”和从定性的到定量的综合集成法”等,在中国掀起了研究和应用系统工程的高潮,继而迅速推广到军事、经济、社会等各个领域。 从1979年开始,钱学森提出了建立系统学科体系的目标,逐步发展完善系统的科学体系。钱学森教授等人先是提出从定性到定量综合集成的方法论,于1992年又提出从定性到定量的综合集成研讨厅体系,进而把处理开放复杂巨系统的方法与使用这种方法的组织形式有机结合起来。 20世纪90年代中期,顾基发教授等提出的物理一事理一人理(WSR)方法论。

企业管理信息系统的发展趋势

企业管理信息系统的发展趋势 企业在进行信息化规划时,要根据企业自身的特点,按照863/CIMS倡导的:总体规划,分步实施,效益驱动,重点突破的方针逐步实施。技术进步是永无止境的,企业信息化没有终点。 管理思想现代化 社会和科学技术总是不断发展的,适应知识经济的新的管理模式和管理方法不断涌现:敏捷制造、虚拟制造、精益生产、客户关系管理、供应商关系管理、大规模定制、基于约束理论的先进计划和排产APS、电子商务、商业智能,基于平衡记分卡的企业绩效管理……不一而足。管理信息系统必须不断增加这些新思想、新方法以适应企业的管理变革和发展要求。 系统应用网络化 我们现在处在全球经济一体化的年代,网络经济的时代,由于互联网络和通信技术的高速发展,彻底改变了我们的经营管理模式、生活方式和做事的方法。企业对互联网络的依赖将像今天企业对电力和电话的依赖一样重要。离开互联网络的应用就谈不上敏捷制造、虚拟制造、精益生产、客户关系管理、供应商关系管理、电子商务。只有采用基于互联网络的系统才能方便地实现集团管理、异地管理、移动办公,实现环球供应链管理。 开发平台标准化 计算机技术发展到今天,那种封闭的专有系统已经走向消亡。基于浏览器/服务器的体系结构,支持标准网络通信协议,支持标准的数据库访问,支持XML的异构系统互联;实现应用系统独立于硬件平台、操作系统和数据库;实现系统的开放性、集成性、可扩展性、互操作性;这些已成为应用系统必须遵守的标准,反之,不符合上述标准的系统是没有前途的系统。 业务流程自动化 传统ERP是一个面向功能的事务处理系统。它为业务人员提供了丰富的业务处理功能,但是每个业务处理都不是孤立的,它一定与其他部门、其他人、其他事务有关,这就构成了一个业务流程。传统ERP对这个业务流程缺乏有效的控制和管理。一些业务流程被写死在程序里,非此既彼,必须按其执行,否则就要修改程序。许多流程是由人工离线完成的。工作流管理技术是解决业务过程集成的重要手段,它与ERP或其他管理信息系统的集成,将实现业务流程的管理、控制和过程的自动化,使企业领导与业务系统真正集成,实现企业业务流程的重构。所以工作流管理技术受到人们的高度重视并得到快速的发展。 应用系统集成化 企业信息化包括了很多内容:技术系统信息化包括CAD、CAM、CAPP、PDM、PLM;管理信息化包括ERP、CRM、SRM、BI、EC;生产制造过程自动化包括NC、FMS、自动化立体仓库AS/RS、制造执行系统MES。所有这些系统都是为企业经营战略服务的,它们之间存在着大量的共享信息和信息交换,在单元技术成功运行的基础上,它们之间要实现系统集成,使其应用效果最大化。 其他技术有重多的文章报道,这里不再赘述。但是对于制造执行系统MES(manufacturin gexecutionsystems)国内讨论甚少。按照美国AMR研究公司对MES的定义:ME S是一个常驻工厂层的信息系统,介于企业领导层的计划系统与主生产过程的直接工业控制系统之间。它以当前视角向操作人员/管理人员提供生产过程的全部资源(人员、设备、材

地理信息系统应用与发展前景

地理信息系统的应用与发展前景 从20世纪60年代以来,随着网络信息技术等先进技术的不断发展,地理信息系统有了很广泛的应用,并逐渐趋于社会化应用,已成为人们各种活动中不可缺少的系统。本文简要阐述了地理信息系统的相关概念,简单介绍其几项基本的功能,从地理信息系统的发展出发,对地理信息系统的应用以及发展前景进行分析。 所谓地理信息系统主要通过地理空间数据,建立地理模型并进行分析,实现对地理的研究的一种计算机技术系统。其包含的学科比较广泛,涉及了计算机科学、信息科学、地理学等为一体的新兴学科。其功能的全面与系统性,从多维度的地理信息为人们研究与解决地理、环境、灾害、规划等重大问题提供所需的信息资源。地理信息系统作为计算机程序与地理数据组成的地理空间模型,它将客观世界模型化的空间数据,用户可在模型中对空间数据进行分析与预测,方便管理与决策。另外,地理信息系统通过硬软件的结合,使得该系统功能比较多,并有了很广泛的应用。 地理信息系统的相关概念 地理信息系统又被称为GIS,该系统主要通过地理空间数据对地理信息进行收集、储存并分析处理。地理信息系统

经空间的逻辑可扩展至形象思维,而随着人们对地理信息系统的理解逐渐加深,其内涵在不断的丰富,从不同的角度来看其内涵所包含的内容也是各不相同的。第一,从技术上来说,地理信息系统是通过计算机软件与硬件的支持,并进行管理、分析与显示空间数据的信息技术系统。第二,从学科上说,地理信息系统作为一门新兴的交叉学科,主要以测绘学、地理学以及统计学为基础,又通过计算机硬件与软件技术、遥感技术等先进技术支持。第三,从用途上来说,地理信息系统作为一个工具箱,主要包括了采集、存储、管理、处理分析以及现实空间数据等。 我国地理信息系统的发展概况 我国的地理信息系统起步比较晚,但发展速度却非常快,在经过40多年的研究开发与使用,我国的地理信息系统逐渐趋于成熟。在我国对其发展的概况来看,可将其分为三个阶段:一是起步阶段,20世纪70年代初,我国开始将电子计算机应用到测量、绘图等领域中。而在这阶段,国家测绘机研究出了地形测量与航空摄影城图等,为地理信息系系统的发展奠定了基础。且在这一阶段,确立了地理信息系统概念,并逐渐开展了对地理系信息系统的研究与人才培养。二是科研试验阶段。从20世纪80年代开始,我国重视对遥感技术的发展与应用,地理信息系统进入科研?验的阶段。此阶段遥感应用研究所成立,成为专门研究地理信息系

系统工程的发展及在化工生产中应用

目录 摘要 (1) Abstract (1) 1系统工程综述 (1) 1.1系统工程起源 (1) 1.2系统工程定义 (1) 2系统工程发展 (2) 2.1系统工程发展现状 (2) 2.2我国系统工程发展历程 (2) 2.3我国系统工程存在的不足 (3) 3系统工程在化工生产中的应用 (3) 4结束语 (5) 参考文献: (5)

系统工程的发展及在化工生产中应用 摘要:随着化工生产日趋复杂化、大型化和自动化,化工系统工程这门学科正在蓬勃发展并得社会各界的日益关注。本文对系统工程发展现状进行了客观的阐述,及化工生产中的应用及发展趋势地行了分析探讨。 关键词:化工生产;化工系统工程;系统分析与综合 Abstract:Along with the chemical production is more and more complex, large scale and automation, chemical system engineering this discipline is booming and social all circles pay close attention to increasingly. Based on system engineering development present situation has carried on the objective exposition, and chemical production application and development trend, discussed. Keywords:Chemical production; system engineering; system analysis and synthesis 现代科学技术的发展,呈现出既高度分化又高度综合的两种明显趋势。一方面是已有学科不断分化越分越细,新学科、新领域不断产生;另一方面是不同学科、不同领域之间相互交叉、结合与融合,向综合性整体化的方向发展。这两者是相辅相成、相互促进的。系统科学就是这后一发展趋势中产生的最有代表性的科学技术。化工系统是一个多阶层的极为庞大的综合系统,也是一个庞大复杂的系统将化工生产过程作为一个综合系统并建立此系统的数学模型,用系统整体观点和系统工程方法来研究化工过程的开发设计最优操作和最优控制,从而使选择和设计的生产过程整体具有最大的经济效益。 1系统工程综述 1.1系统工程起源 是20世纪20年代美国贝尔实验室在建造美国全国电话网络中首先提出。系统工程的雏形形成于40年代,在50年代到60年代,系统工程迎来了其发展的高潮。电子计算机的出现和应用,则为系统工程提供了强有力的运算工具和信息处理手段,成为实施系统工程的重要物质基础。 1.2系统工程定义 化工系统工程或称过程系统工程, 是在系统工程、化学工程、信息技术、控制技

信息系统发展趋势

管理信息系统发展状况 管理信息系统在国内的企事业单位真正地发挥作用是在1992年前后。最初企事业单位通过FoxBASE系统开发单机版的企事业内部管理系统,把管理人员从复杂的记账、对账、账目分类统计中解放出来,从一定程度上提高了办公效率。随着计算机技术、网络技术的发展,特别是Internet技术的普及应用,十多年来,管理信息系统已经有了巨大的进步与发展,其主要表现为: ①、各级企事业单位领导都已经充分意识到管理信息系统建设在现代化管理中的重要性,都有逐步建立本单位管理信息系统、提高本单位办公效率的迫切要求。各类管理人员对计算机在MIS系统中应用要求越来越高,管理人员对管理信息系统提出的要求处于各级层次:有单纯地利用系统进行事务性处理,有利用系统做辅助统计分析,有需要使用系统为管理者做决策支持。 ②、管理体制和信息化标准问题已经引起企事业单位和政府的高度重视。国家于上世纪末就公布了很多信息集标准,例如:在各类信息系统中广泛使用的性别编码方案、民族编码方案、区域编码方案等;用于教育部门的专业编码方案、培养编码方案等。另外,各类企事业单位也通过交流,取长补短,逐步形成适合自己的管理体制; ③、据高等教育EMIS学会不完全统计,95%以上的高等院校都已经建立了自己的校园网平台,并在这个平台上实现了日常的事务性处理。另外,有一半的企业局部实现了基于MIS系统的网上办公。这方面的典型代表有:办公自动化系统、高校的教务管理系统、学籍管理系统、数字化图书馆系统,企事业单位的人事管理、财务管理系统和生产、销售管理系统。 现在还没有真正实施网上办公的单位也已经意识到管理现代化的必要性和建立企业级MIS系统的重要性。 ④、电子商务、电子政务理念的提出,极大地促进了管理人员利用MIS系统的热情,提高了管理人员的工作效率,方便了用户。北京、上海的网上地税系统、网上银行系统可以说是这方面的典型代表。 可以说,管理信息系统发展到今天,已经基本上具备了解决日常事务处理的要求,然而由于管理信息系统的发展具有不平衡性,在当前管理信息系统的建设中我们也必须注意到下列问题: ①、由于在MIS建设的初期,有些大型企业缺乏统一的部署,企业内部的各部门各自建立独自的内部管理信息系统,致使企业内部的各子系统使用的开发平台、开发工具、数据库都不相同,致使各子系统之间的数据共享出现障碍。因此,对大型的企事业单位来说,系统重组与系统整合已经成为当前MIS建设的重要任务之一。 ②、在MIS系统应用日益普及的今天,相关的法律、法规仍不完善,电子签名、电子认证的法律认可仍受一定的局限。因此为了MIS的进一步普及,国家、地方仍需要完善相应的政策和法律。 ③、随着MIS的广泛应用,系统的数据安全性日益突显。每年因病毒、网络窃听、数据失密造成的损失呈几何级数增长。特别是运行在TCP/IP协议下的B/S模式的MIS,因难以控制其用户群和登陆地点而造成的网络失密问题尤其严重。 ④、部分单位的领导只是看到了MIS系统给单位带来的效益,对MIS系统的运行缺乏必要的内部控制机制和必要的人员准备,致使MIS系统的项目开发匆匆上马,在MIS的运行过程中出现管理人员缺乏培训、技术队伍不稳定、系统建设重

系统工程学方法在城市规划中的应用

系统工程学方法在城市规划中的应用 摘要:教科书对于城市规划的定义是“对一定时期内城市的经济和社会发展,土地利用,空间布局以及各项建设的综合部署,具体安排和实施管理”。然而,作为一门学科,城市规划的重要特色之一是诸多要素紧密集合,综合性、系统性很强。 实际上,城市本身就是一个复杂的巨系统,长期以来以一般系统理论为基础的系统分析方法,已经帮助了规划工作者认识许多复杂的城市问题。虽然,城市规划工作者比较容易理解系统工程基于系统论的城市规划研究,学的一些基本思想。但是,朴素的系统观点和简单的系统分析方法都不足以满足实际工作的需要。应该讲,在我国城市规划中必然要运用系统工程理论,发展城市规划系统工程学。 关键词:城市规划、系统工程、系统思想、系统方法、应用、运用 一、系统工程 系统工程学是研究分析有关复杂信息反馈系统的动态趋势的学科。系统工程学以控制论、控制工程、系统工程、信息处理和计算机仿真技术为基础,研究复杂系统随时间推移而产生的行为模式。 系统工程的研究对象对象是将“系统”;其工程的内涵不仅是“硬件”,还包括了“软件”,即工程技术中的实体,还包括社会、经济、管理等非实体即概念对象在内。这就是系统工程与传统工程的区别。其工程的任务, 是在传统工程单一技术任务的基础上, 还要解决系统的全盘统筹问题, 即要解决系统内部各子系统之间、系统与外部环境之间的总体协调问题。其工程方法是以系统的主要观点和方法为基础,运用先进的科学技术和手段,从全局、整体、长远出发去考察问题,拟订目标和功能,并在规划、开发、组织、协调各关键时刻,进行分析、综合、评价求得优化方案,然后用传统工程行之有效的方法进行工程设计、生产、安装、建造新的系统或改造旧的系统,并使之整个寿命期最优。 二、城市规划系统工程 城市系统工程也就是将系统工程的原理、观点和方法运用于城市系统中。其中包括城市规划系统工程、城市管理系统工程、城市建设系统工程和城市信息系统工程。它们分别以城市规划、城市管理、城市建设、城市信息等子系统为研究对象, 将研究目标定量化和模型化, 来实现城市系统的正常运作

系统工程案例

第一章 一、名词解释 1.系统:系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所构成,具有特定功能、结构和环境的整体。 2.系统工程:用定量与定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题,无论是系统的设计或组织的建立,还是系统的经营管理,都可以统一的看成是一类工程实践,统称为系统工程。 3.自然系统:自然系统主要指由自然物(动物、植物、矿物、水资源等)所自然形成的系统,像海洋系统、矿藏系统等。 4.人造系统:人造系统是根据特定的目标,通过人的主观努力所建成的系统,如生产系统、管理系统等。 5.实体系统:凡是以矿物、生物、机械和人群等实体为基本要素所组成的系统称之为实体系统。 6.概念系统:凡是由概念、原理、原则、方法、制度、程序等概念性的非物质要素所构成的系统称为概念系统。 二、判断正误 1.管理系统是一种组织化的复杂系统。( T ) 2.大型工程系统和管理系统是两类完全不同的大规模复杂系统。( F ) 3.系统的结构主要是按照其功能要求所确定的。( F ) 4.层次结构和输入输出结构或两者的结合是描述系统结构的常用方式。( T) 三、简答 1.为什么说系统工程时一门新兴的交叉学科? 答:系统工程是以研究大规模复杂系统为对象的一门交叉学科。它是把自然科学和社会科学的某些思想、理论、方法、策略和手段等根据总体协调的需要,有机地联系起来,把人们的生产、科研或经济活动有效地组织起来,应用定量分析和定性分析相结合的方法和电子计算机等技术工具,对系统的构成要素、组织结构、信息交换和反馈控制等功能进行分析、设计、制造和服务,从而达到最优设计、最优控制和最优管理的目的,以便最充分填发挥人力、物力的潜力,通过各种组织管理技术,使局部和整体之间的关系协调配合,以实现系统的综合最优化。 系统工程在自然科学与社会科学之间架设了一座沟通的桥梁。现代数学方法和计算机技术,通过系统工程,为社会科学研究增加了极为有用的定量方法、模型方法、模拟实验方法

物业管理信息系统未来发展趋势

物业管理信息系统未来发展趋势 09物业管理1班吴菁芸090141397 随着我国国民经济的飞速发展,我们已经逐渐地进入信息化社会,对信息和数据的利用与处理也已进入自动化、网络化和社会化的阶段。于是乎各行各业纷纷开发相关的管理信息系统以期提高工作效率,获得竞争优势,而这在物业管理领域也不例外。 物业管理信息系统和其他行业的管理信息系统相比开发较晚,毕竟在我国,物业管理的发展也不过几十年光景,即便是发展相对成熟的欧美等国,与其他领域相比仍算是起步较晚的行业。但目前在许多发达国家及地区,许多物业管理企业都在不同程度上建立起来了自己的物业管理信息管理系统,以确保在竞争中处于有利的地位。 就以台湾地区物业管理信息系统为例,起源于集合式住宅因应小区财务管理数字化以防止占用公款之人为弊端以及行政作业计算机化以解决繁杂的庶务需求开始,逐渐发展出一套具备小区资产管理、小区财务管理、小区行政管理、小区讯息管理以及小区通路管理等以小区管理功能为主的物业管理信息系统。尤其是针对其商业经济的高度发展,物业公司通过数字化技术的导引,采取ERP系统开发特性及模块,整合物业管理对软件功能的要求,开发出符合台湾经济发展的商业型物业管理信息系统,如良缘科技开发的ePMS物业管理信息系统、新都兴有限公司开发的New City物业管理信息系统都是目前较为成熟的物业管理信息系统。 物业管理信息系统在近年来如此得到众多物业管理公司的重视,与其自身系统功能的优点是分不开的。 (1)能够合理、科学地对物业管理文件及资料进行管理。 随着物业管理的发展,其管理内容也不断增加,对于如小区房屋情况、住户档案、写字楼的公共设施维修情况、物业公司的各种统计报表等,若仍依赖于过去的手工方式,耗费大

(完整版)系统工程的发展与应用研究

系统工程的发展与应用研究作为人类知识总体系的一部分,系统工程直接用于改造客观世界的实践活动,应用于解决实际问题。国内外系统工程的思想方法和实际应用源远流长,最早可以追溯到远古时代,在我国系统工程发展的历史长河中更是形成了例如孙子兵法、万里长城和都江堰等一系列伟大成就。近代以来,随着工业、国防和科学技术的发展,各类工程、生产等复杂的大系统以及巨系统不断增多,系统工程这门综合性交叉学科更是得到全面、迅速的发展。本文首先对国内外系统工程的发展历程进行了简单介绍。其次,从社会领域、经济领域、科学技术领域、军事领域和环保领域等方面对当前系统工程的应用进行了总结。本文最后结合当前时代发展,大胆设想与展望了系统工程在未来的发展与应用。 1系统工程的发展 系统工程就是一门研究如何建立系统、进行系统分析和系统设计,以及为了实现系统的目的功能所必需的各种思想、技术方法和理论的方法性学科。由于近代工业、国防和科学技术的迅速发展, 出现了许多规模庞大、构造复杂、影响因素众多的大系统(如钢铁、石油、化工、机械制造等生产系统以及电力系统、交通运输系统、通讯情报系统和军事指挥系统等),这类大系统往往是一个多级分层决策的多输入输出系统, 系统输入的信息几乎都是随机的,并且这类系统往往需要同时具有控制功能和管理功能, 即是一类能够完成多种功能的人机系统、科研试制系统、社会经济系统和环境生态系统等。因此,系统工程作为一门综合性的交叉学科,在国内外都有了较大的发展。 1.1国内发展 在古代中国,老子阐明了自然界的统一性,西周出现了世界构成的“五行说”,东汉时期张衡提出了“浑天说”,当时虽然没有明确的系统概念,没有设立一套完善的系统方法论体系,但是却对客观世界的系统性及整体性有了一定程度的认识。系统工程发展过程中,最显著的代表就是都江堰这一大型水利工程的建设,整个工程由鱼嘴(岷江分流),飞沙堰(分洪排沙)和宝瓶口(引水)等三大主要部分组成,相互之间协同促进和影响,两千多年来一直发挥着防洪灌溉的重要作用。 新中国成立后,在钱学森的领导下,科技人员在工程实践中形成了中国航天系统工程方法的雏形,并将这套方法推广到电子、船舶等其它军工行业。从20世纪70年代后期开始,钱学森、许国志等专家们开始探索建立系统工程理论方法,组织开展“系统学科讨论班”活动,提出了“开放的复杂巨系统”和“从定性的到定量的综合集成法”等,在中国掀起了研究和应用系统工程的高潮,继而迅速推广到军事、经济、社会等各个领域。 从1979年开始,钱学森提出了建立系统学科体系的目标,逐步发展完善系统的科学体系。钱学森教授等人先是提出从定性到定量综合集成的方法论,于1992年又提出从定性到定量的综合集成研讨厅体系,进而把处理开放复杂巨系统的方法与使用这种方法的组织形式有机结合起来。 20世纪90年代中期,顾基发教授等提出的物理一事理一人理(WSR)方法论。

企业管理信息系统的发展趋势

欢迎共阅 企业在进行信息化规划时,要根据企业自身的特点,按照863/CIMS倡导的:总体规划,分步实施,效益驱动,重点突破的方针逐步实施。技术进步是永无止境的,企业信息化没有终点。 管理思想现代化 社会和科学技术总是不断发展的,适应知识经济的新的管理模式和管理方法不断涌现:敏捷制造、虚拟制造、精益生产、客户关系管理、供应商关系管理、大规模定制、基于约束理论的先进计划和排产APS、电子商务、商业智能,基于平衡记分卡的企业绩效管理……不一而足。管理信息系统必须不断增加这些新思想、新方法以适应企业的管理变革和发展要求。 系统应用网络化 我们现在处在全球经济一体化的年代, 我们的经营管理模式、生活方式和做事的方法。 要。离开互联网络的应用就谈不上敏捷制造、 开发平台标准化 络通信协议,支持标准的数据库访问,支持XML 合上述标准的系统是没有前途的系统。 业务流程自动化 传统ERP 、CAM、CAPP、PDM、PLM;管理信息化包括ERP、CRM、、自动化立体仓库AS/RS、制造执行系统MES。所 在单元技术成功运行的基 MES(manufacturingexecutionsystems) MES是一个常驻工厂层的信息系统,介于企业领导层的计划系统与主生产过程的直接工业控制系统之间。它以当前视角向操作人员/管理人员提供生产过程的全部资源(人员、设备、材料、工具和客户要求)的数据和信息。MES在工厂综合自动化系统中起着中间层的作用,在ERP系统产生的长期计划的指导下,MES根据底层控制系统采集的与生产有关的实时数据,对短期生产作业的计划调度、监控、资源配置和生产过程进行优化。功能模块包括工序详细调度、资源分配和状态管理、生产单元分配、过程管理、人力资源管理、维护管理、质量管理、文档控制、产品跟踪和产品清单管理、性能分析和数据采集等模块。在MES下层,是底层生产控制系统,包括DCS、PLC、NC/CNC和SCADA或这几种类型的组合。最近几年国外MES发展迅速,应该引起我们的重视。

系统工程的概念和内容(标准版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 系统工程的概念和内容(标准 版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

系统工程的概念和内容(标准版) 一、系统工程的概念 系统工程包括系统和工程两个方面,就是用系统的观点和方法去解决工程问题。 系统工程与一般工程相比,它具有高度综合性:①研制对象的综合性。一般工程学(如机械工程、电气工程、电子工程、土木工程、水力工程等)有它自己特定的物质对象,而系统工程可以把各种事物作为对象,包括自然现象、生态、人类、企业和社会的组织体,以及管理方法和程序等等。②科学知识的综合性。它不仅包括数学、物理、化学等基础自然科学,以及控制论、信息论、管理科学等学科,而且还包括医学、心理学、社会学、经济学等学科。③考核效益的综合性。一般工程学较多着眼于技术合理性,如性能、结构、效率等等,而系统工程则是从总体的最优化出发,考虑功能、规划、组成、协调等组织管理性质之类的问题。

二、系统工程的内容 系统工程的组成包括三个方面:①它的基本思想,即系统分析或系统方法,是将对象作为系统来考虑,从而进行分析、设计、制作及其运用的方法。②它的程序体系,是从实际经验中总结出来的。在解决一个具体项目时,它要求把项目或过程分成几大步骤,而每个步骤又按一定的程序展开。这就保证了系统思想在每个部分、每个环节上体现出来。 ③它有一套最优化方法,当一个问题按照程序展开,明确具体环节,建立数学模型后,就可以用数学方法进行优化。 系统工程,是用系统的观点,科学合理地运用控制论、信息论、经济管理科学、现代数学、电子计算机和其它有关工程技术,按照系统工程的程序和方法,去建立优化系统的一门综合性的管理工程技术。 所谓系统的观点,就是把新研究的事物,看作是一个系统;系统的整体性、目的性和系统的最优化,是系统理论的核心。系统的控制功能的实现,是建立在控制论的反馈理论的基础上的。这就是

系统工程方法论新发展

系统工程论文 题目系统工程方法论新发展 指导老师 专业班级 姓名 学号 2016年 11月 10 日

摘要:无论是在20世纪还是21世纪,系统工程方法论一直都是系统工程开发及其应用的重要内容,而且随着全球社会的发展和经济的进步,系统工程变得越发重要,系统工程作为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,上至治国规划,下至地方建设,系统工程都能发挥它“催化剂”的作用。20世纪90年代,中国、英国科学家纷纷提出普遍系统方法论;近年来为适应社会、经济、科技及其管理的诸多新变化,面向各种具体问题的系统工程方法论及其应用成果越来越多,并将继续朝着特色化及实用化方向发展。 关键词:系统工程;新发展;矿产;公路;航天器 引言 系统工程在上个世纪中后期发展起来的一门新兴学科。它最早约产生于20世纪40年代的美国,时至今日,系统工程已经成为现代社会高速发展不可或缺的一部分。系统工程的诞生让自然科学和社会科学中有关的思想、理论和方法根据总体协调的需要联系起来,综合应用,并利用电现代子计算机,对系统的结构、要素、信息和反馈等进行分析,以达到最优规划、最优设计、最优管理和最优控制等目的。它的发展日臻特色化、具体化,是现在国家国力竞争中制胜的法宝。近年来,中国社会飞速发展,同时也涌现许多针对中国文化、社会、环境特点的系统工程方法论,并将继续朝着特色化及实用化方向发展。

1.系统工程的产生与发展 系统研究方法最先出现的是二十世纪三十年代末、四十年代初的运筹学方法(OR)。20世纪40年代,美国贝尔电话公司在设计电通信网络时, 成用了一些科学方法,按时间顺序把工作划分为规划、研究、开发、开发过程中的研究和通用工程等5个阶段,取得了良好效果。他们把这种工作方法称为系统工程。20世纪50年代末、60年代初,形成了先有古德和麦克霍尔(1957),后有霍尔(1962)290等提出的系统工程( SE )方法论。1969年霍尔提出的三维结构(逻辑维、工作维、知识维)矩阵,即系统工程形态图,为系统工程提供了一种广泛采用的方法论。在20世纪50年代中美国兰德公司提出了系统分析(SA)的方法论。1961年福雷斯特提出了系统动力学(S D):二十世纪五十年代美国麻省理工学院的福雷斯特教授熔控制理论、控制论、系统论、信息论、计算机模拟技术、管理科学及决策论等学科的知识为一体,开发了系统动力学(S Y S T E M S D Y N A M IC S),简称S D。50年代中,美国密执安大学的H.H. 古德和R.E.麦克霍尔发表了第一本以系统工程命名的专著,并子60 年代中编著了?系统工程手册?。50年代末,美国在研制北极星导弹时首先创新使用了计划协调技术(P E RT) 。60年代, 美国国家航空航天局(N A S A)在执行阿波罗登月计划中又把P E R T发展成图解协调技术(G E RT) ,并应用计算机仿真技术,确保各项试验项目按期完成。在解决各种复杂的社会技术系统和社会经济系统的最优设计和最优控制方面,系统工程也得到广泛应用,其研究领域不断扩大。60年代初中国在导弹研制过程中建

管理信息系统未来发展分析

管理信息系统未来发展分析 国际学院软件二班任钱存 1425120084 摘要:管理信息系统(Management Information Systems简称MIS),不仅是一个交叉性综合性学科,还是一个不断发展的新型学科。因为计算机技术的不断进步和信息技术的不断发展,MIS的定义也不断地更新。那么在当今时代,我们普遍认为管理信息系统MIS、是由计算机设备和人的操作处理或其他信息处理手段、组成并用于管理信息的一种人机管理系统结构。随着社会不断进步,我们需求的信息量也逐渐增加。本文主要内容是对管理信息系统的概述、发展条件和发展趋势进行更深一步的论述和发展,和管理信息系统未来发展方向,以应对人们对信息需求量日益增加的问题。 关键字:管理信息系统(MIS);发展条件;人机管理系统结构;发展趋势 一、管理信息系统的概述 (一)定义 管理信息系统(Management Information System,简称MIS)是一个以人为主导,利用计算机硬件、软件、网络通信设备以及其他办公设备,进行信息的收集、传输、加工、储存、更新、拓展和维护的系统。管理信息系统(Management Information Systems简称MIS)、是一个不断发展的新型学科,MIS的定义随着计算机技术和通讯技术的进步也在不断更新,在现阶段普遍认为管理信息系统MIS、是由人和计算机设备或其他信息处理手段、组成并用于管理信息的系统。 (二)简介 管理信息由信息的采集、信息的传递、信息的储存、信息的加工、信息的维护和信息的使用六个方面组成。完善的管理信息系统MIS具有以下四个标准:确定的信息需求、信息的可采集与可加工、可以通过程序为管理人员提供信息、可以对信息进行管理。具有统一规划的数据库是MIS成熟的重要标志,它象征着管理信息系统MIS是软件工程的产物.、管理信息系统MIS

HIS系统的应用与发展

医院的信息流与物流 -HIS系统的应用与发展 90期7年制7班邓翠莎047703 指导教师:王世伟 摘要: 近期出现并快速成长的信息技术、网络技术、数字技术,在近十几年来已经渗透到科技应用的各个角落,医疗卫生保健也不例外。计算机数字化网络技术不仅仅融入医疗技术、医疗设备,并推动它们的改革与创新。同时,它还扩展至医院的运营管理,介入到医疗服务、后勤保障的各个层面。它对医院建筑设备自身,对建筑物的运行管理也产生了很大影响,对包括医院在内的楼宇自动化、智能化有很大的推动作用。 Information technology , network technology , digital technology that information flow in the hospital appeared recently and grew up fast, has already permeated through each corner where science and technology has used in recent ten years, the medical health care is no exception. The digitized network technology of the computer not merely incorporates medical technology , medical equipment, promote their reform and innovation . Meanwhile, it expand operation and management in hospital also, get involved get medical care, all aspect of rear-service ensurance. It has produced very great influence on the operation management of the building too on the hospital building equipment oneself, to the automation of building including hospital, there are very great impetuses intelligently. 关键词:信息流物流人流 Information flow Logistics Stream of people 在医疗事业日益发展的今天,计算机更显示出其优势,医院管理系统也需要计算机的配合 .其中最大的贡献就是在医院信息流和物流上的应用. 医院信息系统(Hospital Information System,HIS),按照Morris F. Collen?所给的定义是:利用电子计算机和通讯设备,?为医院所属各部门提供病人诊疗信息?(?Patient ?Care Information)和行政管理信息(Administration Information)的收集(Collect)、存储(Store)、处理(Process)、提取(Retrieve)和数据交换(Communicate)的能力,并满足所有授权用户(Authorized)的功能需求。 医院中的信息流 近期出现并快速成长的信息技术、网络技术、数字技术,在近十几年来已经渗透到科技应用的各个角落,医疗卫生保健也不例外。计算机数字化网络技术不仅仅融入医疗技术、医疗设备,并推动它们的改革与创新。同时,它还扩展至医院的运营管理,介入到医疗服务、

运用系统工程方法论规划大学四年生活

运用系统工程方法论规划大学四年生活【摘要】通过系统工程的学习,我们明白了世间万物都有其规律可循,很多看似没有联系,看似复杂的事物也可以通过系统的分析找出其内在联系,从而让我们更好的理解、掌握事物客观规律,认清本质,最后更容易的解决问题。大学四年的生活是我们人生中最美好的时光,我们应该怎么样去度过,才能不荒废,才能更好的实现自己的价值?我们可以运用系统工程的思想和方法更好的规划自己的大学生活。 【关键词】系统思维系统分析方法论霍尔三维结构 【引言】我们是一名大学生,如果利用好大学四年的生活对我们而言是至关重要的,因为只有好好利用好这大学生涯,努力学好知识,增强自己的素质,掌握好高科技信息技术,这样才能报效国家,才能在将来信息化条件下更好的实现自己的价值,对得起党和人民赋予的历史使命。通过系统工程课程的学习,我们明白了事物都有其客观规律,我们应当用系统的眼光去看待,找出其内部联系,运用霍尔三维结构的方法来分析规划,让我们的目标更加明确,让我们的动力更加充足。 【正文】美国的成功学大师安东尼·罗宾斯曾经提出过一个成功的万能公式:成功=明确目标+详细计划+马上行动+检查修正+坚持到底。一个目标和一份计划一定能帮助我们找到自己的发展之道。一份好的大学规划不仅能让我们避免学习的盲目性,更能为我们增添一份信心。而这份大学规划迫切需要一个相对最优的方法来制定和优化。按霍尔系统工程方法(即从时间阶段、逻辑步骤、专业知识角度论述如何解决系统工程问题)分析这个人为系统,具体过程如下: 规划阶段: (1)明确问题: 我的职业生涯规划系统的主要问题是既要满足我实现自我价值和社会价值的需要,自我价值是要有足够的能力赡养父母,保护家人,实现自己的理想,完成自己的目标。社会价值便是要时刻提醒自己是一名大学生,我们要承担起相应的责任,保家卫国,掌握好信息技术,能

管理信息系统发展趋势

管理信息系统的趋势分析 随着我国社会的不断进步,人们对管理信息系统越来越重视,再加之管理信息系统在管理方面所产生的巨大影响,也使得人们越来越关注管理信息系统的发展趋势。由于管理信息系统的发展受到以上各种变革因素的制约,传统的管理信息系统必然向现代管理信息系统发展,在这个发展过程中,管理信息系统的发展将会呈现出以下趋势: 2.管理信息系统将会越来越注重以人为本 管理科学的发展有科学管理理论、行为管理理论和现代管理理论三个发展阶段,正在向着越来越人性化的方向发展,即以人为本。基于管理学的这一研究视角,管理信息系统也将向着更加人性化的方向发展。在今后的管理信息系统中将会越来越注重人的因素,以人为出发点和中心,围绕着激发和调动人的主动性、积极性、创造性展开的,以实现人与社会共同发展的一系列管理活动。而且这种人性化还会贯穿于管理信息系统的开发设计与研究中,具体表现为今后的管理信息系统将具有更加友好的人机界面,易于人们操作,也会考虑到不同用户的不同需求,更加个性化。人本化趋势,信息技术不等于信息管理,管理信息系统的人本化成为明显的趋势,并带来了企业信息系统管理变革。对知识的关注由显性变为隐性:管理重点从评估管理现有信息到强调信息增值、知识创造:组织学习纳入信息管理范围,是企业成为更有活力的有机体,不断以自我组织、自我适应的形式进行持续的知识创新; 5.管理信息系统向网络化方向发展 从信息技术中数据通信的角度来看,信息处理将会向网络化方向发展,使得网络环境下的数据库建设和计算机决策支持系统变为可能。基于这一发展视角,管理信息系统将向着网络管理信息系统方向发展。网络管理信息系统将更加依赖于计算机通信网络对各种信息进行管理,网络管理信息系统要支持互联网环境下的应用, 要支持信息系统间“互联互访”, 要实现不同数据库间的数据交换和共享,要处理以XM L 类型的数据为代表的网上数据,甚至要考虑无线通讯发展带来的革命性的变化。网络管理信息系统还要具备处理更大量的数据以及为更多的用户提供服务的能力, 要提供对长事务的有效支持, 要提供对XM L 类型数据的快速存取的有效支持。网络化趋势,网络化趋势涉及到管理过程、管理方法、管理范围等方面。使组织结构由金字塔结构向扁平化转变:管理的对象由封闭走向开放:企业活动由完全的序列活动走向合理的并行活动 8.管理信息系统向智能化方向发展 随着人工智能技术的发展,数据仓库、数据挖掘技术在管理信息系统中的应用,管理信息系统必将向着智能化方向发展,如产生了很多的决策支持系统、专家系统等等。智能化的管理信息系统具有思维模拟活动,它具有很高的自学习、自组

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