从决策方法、决策支持到复杂系统工程—华中科技大学系统工程学科三十余年发展-王红卫52页PPT
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.1201 管理科学与工程一级学科简介一级学科(中文)名称:管理科学与工程(英文)名称: Management Science and Engineering 一、学科大概管理是人类社会组织中一类重要的活动,管理科学与工程学科研究的对象正是这类活动的规律。
管理科学与工程学科是以人类社会组织管理活动客观规律及其应用为研究对象,是一门跨自然科学、工程科学和社会科学的综合性交错学科。
拥有中国管理学科发展的特色。
上世纪 50 年代中期,由钱学森、许国志等学者大力建议运筹学,出名数学家华罗庚致力于发展优选法与兼备法,在中国科学院建立了运筹学研究室,张开质量控制、兼备法、线性规划、投入产出等研究。
1978 年钱学森、许国志、王寿云联名在《文报告》上宣告了题为“组织管理的技术——系统工程”一文,推动了最优化方法、图论、排队论、对策论、可靠性剖析、展望技术、系统论、信息论、控制论、价值工程等方法和技术的普及应用并获取显然奏效。
1990 年后,钱学森等提出了开放的复杂巨系统见解,提出从定性到定量综合集成的方法论,进一步引导管理科学与工程学科快速发展。
管理科学与工程学科的发展趋势是面向经济与商业社会中更加复杂的系统科学与管理决策问题,研究其基本理论和规律、求解方法以及管理技术。
理论方面主要从哲学与数学的再认知角度,研究管理科学的普适性、内在关系性和演化动力性等基本理论;方法与技术方面主要综合信息技术与优化方法,研究组织运作与资源配置及其效率和效益的讨论与决策、适应内外环境的系统与模式的选择与优化;研究路子方面主要运用现代的科学研究方法、技术手段和实验环境,针对更加千头万绪和快速发展的决策行为和管理世界问题,讲解和发现社会与经济发展演变的客观规律。
二、学科内涵1、研究对象管理科学与工程学科为了实现管理目标,应用工程技术学科、数理科学和人文社会科学等知识,对各种管理问题进行设计、讨论、决策、改进、推行和控制。
涉及的研究领域主要有管理运筹与优化、信息技术与管理、对策理论及技术、知识管理、供应链管理、决策理论与技术、工业工程、金融工程、管理系统工程、管理复杂性、展望理论与技术、管理科学思想与管理理论、风险管理、评估理论与方法、数量经济理论与方法、服务管理技术、应急管理理论与方法、技术与创新管理、电子商务技术等。
系统工程方案评价方法一、引言系统工程是一种综合性、系统性的工程方法,它以系统的观点和方法来进行系统的设计、分析、开发和管理。
系统工程方案评价是对系统工程方案进行综合性评价和分析,以确定系统方案的可行性、先进性、经济性和科学性,从而为系统工程的实施提供科学依据和决策支持。
本文将结合系统工程的理论与方法,对系统工程方案评价的方法进行探讨和分析。
二、系统工程方案评价的基本原则系统工程方案评价是一种复杂的工程活动,它需要综合运用多种方法和技术,同时也需要在实践中不断总结经验,形成一系列的评价原则。
系统工程方案评价的基本原则包括多因素综合、多层次评价、科学决策和综合效益等。
具体来说,系统工程方案评价应当综合考虑系统工程方案的技术、经济、社会和环境等多个因素,进行多层次、多角度的评价,以科学的方法进行决策,并注重综合效益的实现。
这些原则将有助于系统工程方案评价工作的科学性、实用性和可操作性。
三、系统工程方案评价的方法体系系统工程方案评价的方法体系包括多种方法和技术,能够全面、系统地对系统工程方案进行评价和分析。
具体包括概念评估、需求分析、方案设计、方案分析、方案优选、方案实现等多个环节,每个环节都有相应的方法和技术支持。
概念评估主要从需求出发,对系统工程方案进行初步评估;需求分析主要从需求角度出发,对系统工程方案的需求进行清晰明确地分析;方案设计主要对系统工程方案进行方案设计;方案分析主要对系统工程方案进行分析评价;方案优选主要从多个方案中选取最优方案进行实施。
这些方法和技术通过相互配合,构成了系统工程方案评价的完整体系。
四、系统工程方案评价的方法工具在系统工程方案评价中,需要借助多种评价方法和技术工具来进行分析和评价,以提高工作效率和准确度。
常用的方法工具包括层次分析法、敏感性分析、模型仿真、成本效益分析等。
其中层次分析法是一种逐级分解、逐层比较的方法,适合于多因素、多目标的系统工程方案评价。
敏感性分析能够帮助识别系统工程方案中的主要影响因素和风险点,有利于提高评价的准确性。
什么是孤立系统、封锁系统和开放系统?试别离举例说明。
答:a.若是系统与其环境之间既没有物质的互换,也没有能量的互换,就称其为孤立系统。
在孤立系统中,系统与环境之间是彼此隔间的,系统内部的能量和物质不能传至系统外,系统环境的能量也不能传至系统内,显然,客观世界是不存在这种孤立系统的;b.若是系统与其环境能够互换能量但不能够互换物质,称其为封锁系统。
例如一个密闭的容器,能够与外界互换能量,但不能互换物质,可看做为封锁系统;c.若是系统与环境之间既有换,又有物质互换,就称其为开放系统。
小至细胞、分子、大至生物、城市、国家等任何系统不时刻刻都与环境进行着物质、能量及信息的互换,都是开放系统。
什么是系统自组织现象?试描述一个具体的系统自组织现象。
答:系统中的元素在环境作用下,不依托外力,进展形成有序结构的进程,称为系统自组织。
19世纪末化学家利色根发觉,将碘化钾溶液加入到含有硝酸银的胶体介质中,在必然的条件下,所形成的碘化银沉淀物会组成一圈圈有规律距离的环状散布,这种有序的环称为利色根环。
如激光的产生确实是一个典型的自组织进程。
中国科学家对系统科学与技术有过哪些奉献?答:中国科学院于1956年在力学研究所成立“运用组”,即后来“运筹组”的前身。
到1980年成立“系统科学研究所”,1980年成立“中国系统工程学会”,这些都标志着我国对系统工程研究进展的重视。
1986年钱学森发表“什么缘故创建和研究系统学”,又把我国系统工程研究提高到系统工程基础理论,从系统科学体系的高度进行研究。
我国学者钱学森于1989年提出“综合集成法”,是对系统工程方式论研究方面作出的新奉献。
如何全面正确明白得系统的整体性和“1+1>2”表达式?答:系统的首要特点确实是其整体性,系统不是各孤立部份属性的简单叠加,它还具有各孤立部份所没有的新的性质和行为。
系统的整体性质有时通俗地表达为“1+1>2”,但实际情形是复杂的,也有可能等于2或小于2,这取决于系统的结构、各部份的属性及系统内协同作用的强弱。
AnyLogic产品简介2006进入中国。
很快,Anylogic就得到多所重点大学的青睐:包括清华大学、北京邮电大学、华中科技大学在内的十余所高校已经成为了Anylogic的首批用户。
1)什么是AnyLogic?AnyLogic是一款独创的仿真软件,用于设计包括离散、连续、主体(Agent)以及混合行为的复杂系统。
AnyLogic以最新的复杂系统设计方法论为基础,是第一个将UML 语言引入模型仿真领域的工具,也是唯一支持混合状态机这种能有效描述离散和连续行为的语言的商业化软件。
AnyLogic可以快速地构建设计系统的仿真模型和硬件环境,如物理设备和操作人员。
2)Anylogic应用领域◆ 战略层市场与竞争研发项目管理社会和生态系统动力学城市动力学卫生经济学◆ 操作层供应链交通废料管理电力网运输动态系统与控制机电系统保健计算机与电信网络医院急诊部呼叫中心物流与仓储工厂车间物料流◆ 物理层行人和车辆的移动公路和快速路的交通服务区,体育馆,博物馆,机场等的布局计划紧急情况及人员疏散AnyLogic的动态仿真具有独创的结构,用户可以通过模型的层次结构,以模块化的方式快速地构建复杂交互式动态仿真。
AnyLogic独特的核心技术和领先的用户接口使其成为设计大型复杂系统的理想工具。
3)AnyLogic的特点AnyLogic与JavaAnyLogic除了包含了图形化建模语言外,也允许使用者用Java编程语言去扩展仿真模型。
Java是AnyLogic的原生语言,不但可以通过编写Java程序来定制模型,而且可以使用Java applets生成模型,任何标准的网络浏览器都可以打开模型。
这些Java applets的模型可以放置在网站上,发布给使用者,作为决策支援的基础工具.多种建模方法AnyLogic可以建立离散事件模型(DE) 、系统动态 (SD)模型以及主体 (AB)模型。
系统动态及离散事件是传统的模拟方法,基于主体的建模是最新的方法。
复杂大系统建模与仿真的可信性评估研究一、概述复杂大系统建模与仿真的可信性评估是当前系统工程领域的重要研究课题。
随着科技的飞速发展,越来越多的领域面临着处理大规模、高维度、非线性等复杂系统的挑战。
如何构建准确、可靠的模型,并通过仿真手段对系统进行深入分析与预测,成为了解决复杂系统问题的关键所在。
复杂大系统建模是指利用数学、物理、计算机等多种手段,对现实世界中的复杂系统进行抽象和描述,以揭示其内在规律和特性。
而仿真则是基于这些模型,通过计算机模拟或物理模拟的方式,重现系统的运行过程,以便对系统进行性能评估、风险预测和决策支持。
由于复杂大系统本身的复杂性和不确定性,建模与仿真过程中往往存在诸多挑战。
例如,模型的结构和参数可能难以准确确定,仿真算法的选择和参数设置也可能影响仿真结果的准确性。
仿真数据的质量和完整性也是影响可信性的重要因素。
对复杂大系统建模与仿真的可信性进行评估,具有重要的理论价值和实践意义。
可信性评估的主要目的是衡量建模与仿真过程的有效性和可靠性,以确保仿真结果能够真实反映系统的实际运行状况。
这包括评估模型的精度、仿真算法的稳定性、仿真数据的可靠性等方面。
通过可信性评估,可以及时发现建模与仿真过程中的问题,为改进模型和提高仿真精度提供指导。
复杂大系统建模与仿真的可信性评估研究具有重要的理论价值和实践意义。
未来,随着计算机技术和数据处理技术的不断发展,相信这一领域的研究将取得更加深入的进展,为解决复杂系统问题提供更加可靠和有效的支持。
1. 复杂大系统建模与仿真的重要性随着科技的飞速进步,我们所面对的系统日益呈现出复杂化和大规模化的特点。
复杂大系统,如社会网络、经济系统、生态环境以及现代工业体系等,不仅内部元素众多、关系错综复杂,而且往往具有动态演化、自适应性等特性。
对这些系统进行深入理解和有效管理成为一项极具挑战性的任务。
建模与仿真作为研究复杂大系统的重要手段,其重要性日益凸显。
建模可以帮助我们抽象出系统的核心结构和运行机制,从而以更加清晰和直观的方式理解系统的行为。
1.决策的概念:决策是指个人或集体为了达到或实现某一目标,借助一定的科学手段和方法,从若干备选方案中选择或综合成一个满意合理的方案,并付诸实施的过程。
2.决策的特征:1)决策具有目的性2)决策不是简单的方案选择,而是一个具有创造性的过程3)决策石油一系列的活动过程组成的4)决策的过程需要有效的支持3.决策的类型1)从决策者的角度,决策可分为个人决策和群体决策2)从组织的层次角度,决策可分为高层决策,中层决策和基层决策3)从决策涉及的范围和着眼点角度,决策可分为宏观决策,中观决策和微观决策4)从决策影响的时间和影响面角度,决策可分为战略决策,战术决策和运行决策4.决策支持的概念、目的P21:决策支持是目标,而决策支持系统是工具。
决策支持的基本含义是用计算机及软件技术来达到如下目的:(1)帮助决策者在半结构化或非结构化的任务中做决策(2)支持决策,但并没有代替决策(3)改进决策的效能,而不是提高决策的效率5.决策支持的特征{决策问题:决策问题是指在一定的决策支持原子目标下决策支持系统所要完成的相对独立的信息处理任务。
决策问题的分类1)结构化问题;指常规的,可重复性的,以结构化模型求解就可得到合理结果的问题。
2)非结构话问题;指自身逻辑性并不清晰,或者在目前掌握的知识水平下无法用较为明晰的程序化语言描述清楚的问题。
3)半结构化问题;单指那些在问题中既存在可以利用结构化语言建立模型求解的部分,同时又存在只能借助个人经验,常识等非逻辑化知识帮助求解的部分。
}5.决策制定的过程(西蒙提出)1)情报阶段(1)识别和确定决策问题(2)解析决策问题(3)建立决策问题的所有权(4)确定决策目标2)设计阶段(1)确立决策的价值准则(2)建立和描述决策问题模型(3)开发产生决策方案3)选择阶段(1)分析评价决策的备选方案(2)选择决策方案4)实施阶段6.决策支持系统产生1971年,美国学者M.S.Scott Morton在《管理决策系统》一文中首次提出决策支持系统的概念。