系统工程)
- 格式:docx
- 大小:99.36 KB
- 文档页数:5
1、系统概念:系统是由处于一定的环境中相互作用和相互联系的若干组成部分结合而成并为达到整体目的而存在的集合。
2、系统基本特性:整体性、相关性、结构性、动态性、目的性和环境适应性。
3、系统的三要素:系统的诸部件及其属性、系统的环境及其界限、系统的输入和输出。
4、实体系统是指系统的工艺是有特定的工艺组成的;概念系统是用一些思想方法,符号等组成的一个客观上不存在的系统。
5、2003年春天非典疫情是突变的动态环境。
6、系统的层次:第一层,静态结构系统;第二层,简单动态系统,如各行星活动规律;第三层,反馈控制系统;第四层,细胞系统,有自我维持能力,与环境间有明显的物质交流;第五层,原生社会系统,典型例子是植物;第六层,动物系统,具有以脑为中心的神经系统;第七层,人类系统,除有动物系统具有的全部特征以外有自我意识;第八层,人类社会系统;第九层,超越系统。
7、交通系统工程定义:就是采用系统的理论和方法并结合交通系统的具体特点和其他交通学科的知识,对所研究的交通问题在进行包括系统研究、系统设计、系统量化等系统分析的基础上,在进行系统计划,系统实施、系统反馈、协调与控制,系统评价等工作,对系统中各种资源合理最佳利用,实现系统预定目标的过程。
8、系统工程是一门“社会-技术”的综合交叉学科。
9、系统工程的知识体系:10、系统工程的方法有:硬系统方法论和软系统方法论。
硬系统问题又称结构化问题,这类问题的目前状态及期望达到的未来状态是明确的或可以确定的。
系统工程人员所要做的就是选择合适的方案使目前的状态顺利地转化为期望的未来状态。
软系统方法论解决问题的步骤是:(1)问题现状说明,目的是为了改善现状,主要是非结构化问题描述;(2)弄清问题的关联因素,弄清与改善现状有关的各因素及相互关联情况;(3)建立概念模型(4)改善概念模型(5)概念模型与现实系统的比较(6)系统更新11、系统工程内容:一般包括系统分析、系统设计、系统辨识、系统预测、系统的量化与优化、系统控制、系统的模拟与仿真、系统协调、系统评价、系统决策等。
1系统工程:起源:一次最早源于工程技术专家运功用综合技术手段处理一些复杂的系统问题。
在20世纪40年代初,为完成巨大规模的复杂工程和科学研究任务,一些科学技术工作者开始运用系统的观点和方法处理技术和工程问题。
美国贝尔电话公司在发展微波通信网络时,首先应用一套系统的方法,并首度提出了“系统工程”这个名词。
定义:系统工程是对系统,尤其是复杂系统实施组织与管理的综合技术。
狭义:指对系统进行分析、综合、仿真、优化、设计等比较理论话的技术。
广义:指开发和改造系统的规划、计划、设计、研制、生产、安装、运行等阶段所涉及的思想、程序、方法等的总和。
交叉学科(性质):因为所研究的问题涉不同的学科,要解决这些问题,就需要不同学科的知识和不同领域的专家参加,因此系统工程具有跨学科或多学科交叉的学科性质,是一门综合性的横向技术科学;同时要研究的问题往往是多目标、多因素、类系错综复杂,求解困难,因此系统工程处理问题时要求人们全面的,综合的思考问题具有较好的专业知识背景。
2系统定义:由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体。
系统与系统要素的关系:1.系统与要素之间的关系非常密切:系统的功能和目标是通过每个要素的作用的才得以正常作用 2.要素与系统是对立统一的:性质不同,层次地位不同,发展规律不同 3.系统和要素存在着功能的转化:要素的功能---(系统结构与法则)--->系统的功能 4.系统和要素是相对的:一个系统可以组成更高层次的系统要素;一个要素可以是由更低层次的要素所组成的系统。
3系统的基本性质1.整体性:任何一个系统都是由不同要素依据一定逻辑要求构成的整体,而不是这些要素的简单凑合,或者说这些要素不相关的堆砌 2.涌现性:系统整体性反映系统要素与系统整体功能数量上的差异,而系统的涌现性则表现出质上的差异,即系统各个部分组成一个整体后,就会产生整体具有而各个部分原来没有的某些东西 3.相关性:是指构成系统的要素之间,系统内层次之间都是以一定的规律相互联系,相互作用,既相互依存,又相互制约 4.层次性:任何一个系统都可以在空间或时间上进行初步分解,分成次级,次次级等,分系统,子系统,直至元素,形成一系列的排列次序 5.目的性:任何一个人造系统或认为系统都具有特定的目的,为了总的目的,各子系统直至元素都具有各自的目的 6.成长性:任何系统都是从无到有,从小到大,经历孕育期,诞生期,发展期,成熟期,衰老期和更新期7.环境适应性:任何一个系统都处于一定的环境之中,或者说它是一个更大系统的子系统,他的形成与发展在不同的程度上会受到环境的制约4系统的研究内容——如何认识一个系统:1. 系统目标,系统目标是多样的,如经济、环境、社会、政治等,不同的目标有不同的权重;不同的阶段,目标权重会发生不断的变化;存在近期、中期、长期目标,具有层次性 2. 系统功能,系统在环境中所起的作用或系统完成的任务,通常以作用的大小和完成任务的能力来评价系统的功能 3.系统行为,指一个系统的输入作用于系统所引起的输出,反映系统对输入的响应程度 4. 系统结构:系统内部相互关系的总和 5.系统法则:指支配系统的各要素以及要素之间相互支持、联系、制约的一些规律 6. 系统环境:系统之外的一切与它相关联的事物的集合。
系统工程第1章系统与系统工程1.1系统1。
1.1 系统概念的形成1.1。
2 系统的定义1.概念:具有一定功能的、相互间具有有机联系的、由许多要素或构成部分组成的一个的整体.2.系统概念的5个要点:(1)由两个或两个以上的元素组成(2)各元素之间相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用(3)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(4)系统是运动和发展变化的,是动态的过程(5)“系统”的运动具有明确的目标1。
1.3 系统的特性1. 所有系统的6个共性:(1)层次性(2)整体性(3)集合性(4)相关性(5)目的性(6)环境适应性2. 系统工程研究对象的4个特性:(1)可控性(2)动态性(3)复杂性(4)自律性1.2管理系统1.2。
1 管理系统与系统管理1.管理系统:是以所研究的管理对象为系统,是整个社会系统的基本组成单元.2.管理:是社会系统中联系隔层子系统的纽带。
3.系统管理学:是在管理的基础上产生的一种新学说,即它强调在组织管理上运用一般系统理论及大系统理论,把过去各学派学说兼容并蓄,融为一体,建立通用的模式,寻求普遍的原则。
1。
2.2 管理系统的特点1.管理系统是一个具有多重反馈结构的社会系统。
2.管理系统往往是一个非线性的系统.3.管理系统中各变量之间存在着长时滞。
4.管理系统中原因和结果具有一定的分离性.5.管理系统具有明显的组织结构特性.1.2。
3 现代工业企业的系统特征1.工业企业系统是一个人-机系统。
2.工业企业系统是一个可分系统.3.工业企业是一个具有自适应能力的动态系统。
4.工业企业是一个投入产出系统。
5.工业企业是一个开放系统。
1.2.4 企业的系统模型1.环境与界限2.投入性质3.流量与流向4.转换过程5.产出的形式1.3系统工程1.3.1 系统工程的发展1。
3.2 系统工程的定义:系统工程就是从系统的观点出发,跨学科地考虑问题,运用工程的方法去研究和解决各种系统问题,以实现系统目标的综合最优化。
系统工程的概念和内容系统工程(Systems Engineering)是一种综合性工程,它致力于对复杂的系统进行设计、开发、测试、操作、维护和管理。
系统工程的目的是满足用户的需求,同时确保系统运行的可靠性、可维护性、可用性、安全性和保密性。
系统工程通常涉及多个学科和领域,如计算机科学、电子工程、控制工程、信号处理、软件工程、信息管理、项目管理和人机交互等。
系统工程的内容包括以下几个方面:1. 系统需求定义和分析:系统工程开始于定义系统的功能和特性,并将其转化为具体的实现需求。
在这个阶段,系统工程师需要与用户、项目经理、业务分析师和其他利益相关者进行沟通,了解他们的需求,理解业务流程,制定功能规范和性能指标。
2. 系统架构设计:在定义了系统的需求之后,系统工程师需要进行系统的架构设计,确定系统的组成部分和模块设计,将系统的各个组成部分进行集成。
系统工程师需要考虑到系统的可维护性、可扩展性、性能、稳定性、安全性等多个方面。
3. 系统集成:系统的集成是指将已开发的组件、模块、部件和子系统组合,形成一个完整且可运行的系统。
系统工程师需要确保各组件能够完整地工作,实现整个系统所需要的功能,并保证各种接口的兼容性。
4. 系统测试和验证:系统工程的一个重要部分是测试和验证,主要目的是评估系统的可靠性、性能和稳定性。
系统工程师需要根据系统的需求设计测试用例,测试系统的各个方面。
5. 系统运维与维护:系统的运维和维护是指在系统建成后管理、维护和优化系统。
系统工程师需要确保系统的稳定运行,并及时响应用户的需求和故障。
此外,系统工程师还需要更新系统,升级新的系统,进行数据备份和恢复,减少系统的故障率。
系统工程是一项需要综合技能和全面视角的工程,它涉及多个学科和领域。
在软件开发、信息技术和现代工业中,系统工程显得尤为重要,因为其具有开发复杂系统所必需的技能、方法和实践。
当然,随着科技不断发展,系统工程的内涵也在不断扩展和完善。
第一章系统工程的概述一、系统的定义系统是由两个或两个以上相互区别、相互依赖和相互制约的要素(或单元、组成部分)结合而成的具有特定功能、结构和环境的有机整体三、系统的特征系统的特征,是从各种具体的系统中抽象出来的系统的共性。
明确系统的特征是我们正确认识系统的关键。
一般具备五大特征:1.目的性通常系统都具有某种目的。
系统的目的就是系统要达到的终极形式。
2.多元性系统由多个元素构成,至少需要两个元素3.整体性系统是由相互联系的各个部分组成的有机整体。
4.相关性(1)各个组成部分是相互联系和制约的,这是系统内部的相关性5.层次性系统具有层次结构。
即系统由若干个子系统构成,而系统与其它系统可构成更大的系统6.环境适应性系统适应外部环境的变化,以获取生存和发展能力的性质,就是系统的环境适应性。
系统与环境的作用是相互的。
四.本课的定义系统工程系统工程是处理系统问题的工程技术。
它包含了开发、运行、革新系统所需思想、程序、方法的总和五.系统工程的概念-与其它工程学科的关系系统工程是以已经体系了的原有的科学和技术为基础,使各种管理技术融合起来,重新又体系化了的科学。
因此,系统工程与各方面工程技术、与先后发展起来的管理技术有密切的关系。
它是各工程学科的综合运用,同时,它又普遍适用于各特定的工程学科第二章系统工程方法论一.系统工程方法论特点:1.研究方法强调整体性 2.技术应用强调综合性 3.管理决策强调科学性1、霍尔的三维结构原理:系统的整个管理过程分为前后紧密相连的七个阶段和七个步骤,并同时考虑到为完成这些阶段和步骤的工作所需的各种专业管理知识。
三维结构由时间维、逻辑维、知识维组成步骤:1)时间维系统工程工作从规划到更新的整个过程或寿命周期,按时间顺序排列,用以表示系统工程的工作阶段和进程。
一般分为七个阶段:规划阶段——谋求系统工程工作在总体上、战略上、方针上的设想和规划;设计方案——根据规划提出具体的计划方案;研制阶段——实现系统的计划方案,并作出较为详细而具体的生产计划;生产制造阶段——生产出系统所需要的构件及整个系统,并提出较为详细而具体的安装计划;安装阶段(系统实施)——把系统安装好,通过试验运行作出较为具体的运行计划;运行阶段——系统投入运行,为预期用途服务;更新阶段——系统经过长时间运行后,改进旧系统,或取消旧系统,建立新系统。
概述1、钱学森对系统的定义系统是由两个以上相互联系的要素组成,且具有特定功能、结构和环境的整体。
2、系统的一般属性整体性、相关性和环境适应性。
3、系统的分类自然系统和人造系统;实体系统和概念系统;封闭系统和开放系统;静态系统和动态系统;4、SE的定义、理论基础系统工程:是用来开发、运行、革新一个大规模复杂系统所需思想、程序、方法的总称。
理论基础:一般系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学、自组织理论。
5、SE的研究对象组织化的大规模复杂系统。
6、三个阶段系统思想的演变及其特点“只见森林”阶段(古代朴素的系统思想)“只见树木”阶段(近代西方的系统思想)“先见森林,后见树木”阶段(现代科学的系统思想)。
7、系统工程与其他工程的区别(1)研究对象方面:其他工程的研究对象为特定领域的工程物质对象;系统工程研究对象不仅限于物质,还包括自然现象、生态、人类、企业和社会、管理方法等。
(2)方法论方面:系统工程既要应用数学、物理等自然科学,又要应用其他的工程技术以及社会学、经济学等各种学科。
SE理论与方法论1、老三论与新三论老三论(形成于20世纪四十年代):一般系统论、控制论和信息论。
新三论(形成于20世纪七十年代):耗散结构理论、协同学和突变论。
2、香农对信息的定义不确定性的减少3、信息与消息的区别消息是信息的携带者,但并非每条消息都带有信息,或带有同等信息量的信息。
4、方法论与方法方法是完成一个既定目标的具体技术与工具;方法论即关于方法的理论,是进行探索的一般途径,它高于方法,是对方法使用的指导。
5、霍尔三维结构的逻辑维摆明问题,系统设计,系统综合,模型化,最优化,决策,实施计划。
6、霍尔三维结构与切克兰德方法的比较(相同点与不同点)相同点:问题导向,注重程序及阶段。
不同点:研究对象或应用领域、基本方法、核心内容或关键点、反馈机制。
(霍尔三维结构和切克兰德方法论均为系统工程方法论,均已问题为起点,具有相应的逻辑过程。
名词解释系统工程
系统工程是一种跨学科的方法论,旨在设计、建立和管理复杂系统。
它涵盖了多个领域,包括工程学、计算机科学、管理学和社会科学等。
系统工程师通过将系统的各个组成部分整合在一起,以实现特定的功能和目标。
系统工程的核心思想是将系统看作是由一系列相互关联的部分组成的整体。
这些部分可以是硬件、软件、人员、流程或其他资源。
系统工程师的任务是确定和理解每个部分之间的相互作用,以确保系统能够以最有效的方式运行。
系统工程的过程包括需求分析、系统设计、系统集成、验证和验证、系统部署和维护等阶段。
在需求分析阶段,系统工程师与用户和利益相关者合作,确定系统需要满足的功能和性能要求。
在系统设计阶段,工程师使用各种工具和技术,制定系统的整体结构和组成。
在系统集成阶段,工程师将各个组成部分相互连接,以确保它们能够协同工作。
在验证和验证阶段,工程师测试系统的功能和性能,以确保其符合需求。
最后,在系统部署和维护阶段,工程师负责确保系统的稳定性和可靠性,并在需要时进行修复和更新。
系统工程的一个关键目标是最大限度地提高系统的效率和可靠性。
通过将系统的各个部分整合在一起,并优化它们之间的相互作用,系统工程师可以减少资源的浪费,提高系统的性能。
此外,系统工程还可以帮助识别和解决系统中的潜在问题,防止系统故障和事故的发生。
总之,系统工程是一种综合性的方法论,用于设计、建立和管理复杂系统。
它通过整合各个组成部分,优化系统的功能和性能,并最大程度地提高系统的效率和可靠性。
系统工程师在各个阶段都需要运用各种工具和技术,以确保系统的成功实施和维护。
系统工程的概念和内容一、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。
这就是说,要从输出中抽取一部分信号,反馈到系统的原端,以达到控制的目的。
系统的重要工作是获取各种信息,进行判断、计算加工、贮存,传递,然后输出必要的信息。
对系统的分析和评价,是以技术经济指标为衡量依据的。
简答1.系统工程的定义:系统工程有广义和狭义之分,广义系统工程是指开发和改造系统的规划、计划、设计、研制、生产、安装、运行等阶段所涉及的思想、程序、方法等的总和。
狭义系统工程是指对系统进行分析、综合、仿真、优化等比较理性的技术。
2.系统工程的特点:(1)从运用系统工程方法处理问题的基本原则方面,是把研究对象作为一个系统,从整体性角度去分析、组织和管理它。
(2)从系统工程的研究对象角度来说,可以是具有普遍意义的系统,尤其是大规模复杂系统,复杂系统的研究更能体现系统工程的价值。
(3)从系统工程要解决问题的手段来看,是以软为主,软硬结合。
(4)从系统工程研究要达到的目的来说,是使系统达到“最优的开发、最优的设计、最优的管理和最优的运行”。
3.系统工程与其他学科的关系:系统工程的产生与发展除了在哲学、系统科学等方面获得思想方法的源泉以外,同时也因为分析和处理各类系统的相关理论和技术的诞生和成熟得到支持,如运筹学、控制论、信息论、计算机科学和信息技术等学科的支持。
他的理论基础主要是自然科学、社会科学和工程技术。
4.系统的定义:(1)系统包含两个或两个以上的元素,这些元素可以称为要素,部分或子系统(2)系统的元素之间存在着各种简单或复杂的关系或联系(3)系统是其所有元素与全部关系综合而成的有机整体,或称为有机统一体。
5.建立系统模型的目的:对研究对象进行有效地,定量定性的分析研究,掌握其发展规律,并得到有说服力的结果。
6.一个适用的系统模型具有的特征:(1)它是现实系统的抽象或模仿(2)它是由反映系统本质或特征的只要因素构成的工程(3)它集中表现了这些主要因素之间的关系7.霍尔系统方法是系统工程的三维结构模型,从时间、逻辑、专业角度论述如何解决系统工程问题。
三维结构是专业维、时间维、逻辑维。
时间维包括规划阶段、计划阶段、研制阶段、生产阶段、安装阶段、运行阶段和更新阶段。
逻辑维包括明确内容、确定目标、系统综合、系统分析、系统优化、系统决策和系统实施。
1.系统(System):是由相互作用和相互依赖的若干组成部分(要素)结合而成的、具有特定功能的有机体。
Ch12.系统工程(System Engineering):系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验与使用的科学方法,是一种对所有系统都具有普遍意义的方法。
简言之“系统工程是一门组织管理的技术”。
4.系统必须具备的3个条件:第一,系统是由两个或两个以上可以相互区别的元素组成的(单个元素构不成系统);第二,要素与要素之间存在有机联系(彼此独立的各元素不能称其为系统);第三,系统具有特定的功能(新功能)。
5系统的特性:(1)整体性a含义:1. 系统内部的不可分割性(军阀混战);2. 系统内部的关联性(欧元明天?);b内容体现:1. 系统目标最佳化;2. 系统的运动规律是整体的规律;3. 功能的整体性(两方面理解)c类型:时间、空间、逻辑整体性d系统中的地位: 1.系统的核心(无整体性即无系统性);2.整体性变化影响系统性能。
(2)相关性含义:组成要素之间的关系(3)层次性含义:组成系统的要素之间按照整体和部分的构成关系形成的不同质态及其排列次序。
类型:数量、时间、空间、逻辑层次性a层次间的对立统一关系(对立基础;相互作用)b层次与等级、类别、要素的关系?①层次与等级的关系:首先层次与等级之间的区别在于等级性体现的主要是物质之间量的差别。
其次,层次与等级之间也有某种联系,由于不同层次之间不仅有质的差异,而且还有量的不同,所以不同层次之间会有等级特征。
②层次与类别的关系:首先,层次和类别是相互区别的。
层次本是系统在纵向意义上的一种差别,不同层次事物之间存在着整体与部分之间的构成关系,而不同种事物之间则不一定存在着这种关系;其次,层次与类别相似或相互联系之处在于物质系统的层次差别有时与类型划分相重合,即同一层次的要素往往具有很多共性,因而属于同一类型。
③层次与要素的关系:层次是指构成系统的要素在纵向上的不同质态及其排列的次序,它形成系统的纵向结构;而要素则是构成系统的各个单元,这些单元相互联系相互作用,形成系统的横向结构。
系统工程的基本概念
系统工程是一门综合性的工程学科,旨在通过整体思维和系统方法来设计、分析、建立和管理复杂的工程系统。
它涉及对系统的需求分析、设计、开发、集成和验证等方面的工作,以确保系统能够在满足用户需求的同时,具有良好的性能、可靠性、可维护性和可扩展性。
系统工程的基本概念包括以下几个方面:
1. 系统思维:系统工程强调整体思维,将系统视为一个相互关联的组合体,而非单个独立的部分。
它关注系统内部各个组成部分之间的相互作用和相互影响,以及系统与外部环境之间的交互关系。
2. 系统方法:系统工程采用系统方法来处理和解决问题,这包括系统建模、需求分析、系统设计、系统集成、系统验证等一系列过程。
系统方法注重对问题进行系统化的分析和综合,以找到最优的解决方案。
3. 系统生命周期:系统工程涉及从系统概念形成到系统退役的全生命周期管理。
这包括需求分析、系统设计、系统开发、系统测试、系统运维等各个阶段的活动和任务。
4. 接口管理:系统工程需要管理系统内部和系统与外部环境之间的各种接口,确保各个组成部分之间的协调和有效的信息交流。
接口管理包括接口定义、接口约束、接口测试等内容。
5. 风险管理:系统工程需要进行全面的风险管理,识别系统开发和运行过程中可能出现的各种风险,并采取相应的措施进行预防和应对。
风险管理包括风险评估、风险分析、风险控制等方面的工作。
总之,系统工程是一门综合性的工程学科,通过整体思维和系统方法来设计、分析、建立和管理复杂的工程系统,以满足用户需求并确保系统具有良好性能和可靠性。
系统工程的基本概念简介系统工程(System Engineering)是一门综合性学科,旨在处理复杂系统的设计、开发、运作和维护问题。
它将工程学、管理学和计算机科学等多个学科融合在一起,通过系统分析、系统建模、系统集成和系统评估等方法,以整体的方式来解决问题,从而确保系统在不同层面上的功能性、可靠性、可维护性和可扩展性。
系统工程的核心思想是将目标转化为需求,通过需求分析来确定系统的功能和性能,进而进行设计和开发。
它强调整体性和系统思维,关注系统的全生命周期,从概念阶段到退役阶段,包括需求分析、系统设计、系统集成、系统测试、系统交付和系统维护等一系列过程。
系统工程遵循一系列基本原则。
首先,综合性原则要求系统工程师应该具备多学科的知识和技能,能够综合运用不同学科的理论和方法来解决问题。
其次,系统思维原则要求系统工程师能够将问题看作一个整体系统,从整体的角度来思考和分析问题,而不是只关注局部的解决方案。
再次,工程化原则要求系统工程师应该按照工程学的要求和方法来进行系统设计和开发,包括系统需求分析、系统设计、系统集成、系统测试等环节。
最后,持续改进原则要求系统工程师要不断地进行系统的优化和改进,以满足用户的需求和系统的发展。
系统工程的基本流程包括需求分析、系统设计、系统集成、系统测试和系统交付等一系列环节。
在需求分析阶段,系统工程师首先要与用户沟通,了解用户的需求和期望,然后将这些需求转化为系统的功能和性能的要求。
在系统设计阶段,系统工程师要根据需求分析的结果,设计系统的总体结构和各个模块的构架,同时定义系统的接口和交互方式。
在系统集成阶段,系统工程师将不同模块和组件进行排布和组装,确保它们能够协同工作。
在系统测试阶段,系统工程师要对整个系统或各个模块进行功能测试和性能测试,以确保系统的正确性和稳定性。
最后在系统交付阶段,系统工程师将系统交付给用户,并提供必要的培训和技术支持。
系统工程的应用范围非常广泛,涉及到各个领域,包括航空航天、军事、电子、信息技术、交通、能源等。
系统⼯程的定义⽤定量和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。
第⼆次世界⼤战以后。
为适应社会化⼤⽣产和复杂的科学技术体系的需要.逐步把⾃然科学与社会科学中的某些理论和策略、⽅法联系起来.应⽤现代数学和电⼦计算机等⼯具.解决复杂系统的组织、管理相控制问题,以达到最优设计、最优控制和最优管理的⽬标。
系统⼯程是⼀门⾼度综合性的管理⼯程技术,涉及⾃然科学棚社会科学的多门学科。
构成系统⼯程的基本要素是:⼈、物、财、⽬标、机器设备、信息等六⼤因素。
各个因素之间是互相联系、互相制约的关系。
系统⼯程⼤体上可分为系统开发、系统制造和系统运⽤三个阶段,每个阶段⼜可划分为若⼲⼩阶段或步骤。
系统⼯程的基本⽅法是:系统分析、系统设计相系统的综合评价。
具体地说,就是⽤数学模型和逻辑模型来描述系统,通过模拟反映系统的运⾏、求得系统的最优组合⽅案和最优的运⾏⽅案。
70年代以来,系统⼯程已⼴泛地应⽤于交通运输、通讯、企业⽣产经营等部门,在体育领域亦有应⽤价值和⼴阔的前景。
它的基本特点是:把研究对象作为整体看待,要求对任⼀对象的研究都必须从它的组成、结构、功能、相互联系⽅式、历史的发展和外部环境等⽅⾯进⾏综合的考察.做到分析与综合的统⼀。
最常⽤的系统⼯程⽅法,是系统⼯程创始⼈之⼀霍尔创⽴的,称为三维结构图:①时间维。
对⼀个具体⼯程,从规划起⼀直到更新为⽌.全部程序可分为规划、拟定⽅案、研制、⽣产、安装、运转和更新七个阶段。
②逻辑维。
对⼀个⼤型项⽬可分为明确⽬的、指标设计、系统⽅案组合、系统分析、最优化、作出决定和制定⽅案七个步骤。
②知识维。
系统⼯程需使⽤各种专业知识,霍尔把这些知识分成⼯程、医药、建筑、商业、法津、管理、社会科学和艺术等,把这些专业知识称为知识维系统⼯程(Systems Engineering)是系统科学的⼀个分⽀,实际是系统科学的实际应⽤。
系统工程的概念和内容一、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、化学等根底自然科学,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,而系统工程那么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它的根本思想,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。
在解决一个具体工程时,它要求把工程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局部、每个环节上表达出来。
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应理论的根底上的。
这就是说,要从输出中抽取一局部信号,反应到系统的原端,以到达控制的目的。
系统的重要工作是获取各种信息,进行判断、计算加工、贮存,传递,然后输出必要的信息。
对系统的分析和评价,是以技术经济指标为衡量依据的。
系统思考方式在实际运用中的分析在《系统之美》一书中,作者阐述了系统的三要素:要素、连接、功能或目标,以及它具有适应力、自组织和层次性的特征。
作者把系统思考从计算机和方程式的世界中解脱出来,以各种真实的案例,阐述了系统思考如何应用于各种现实问题。
在阅读学习这本书后,我受益匪浅也改变了之前的一些错误观点。
本文从对系统思考的概念理解入手,分析了关于系统思考的四大关键问题。
然后,尝试着用系统思考的方式分析实际问题。
1系统的四大关键问题系统思考、系统工程和系统动力学,这组相似的词汇人们耳熟能详,很多人都声称它们很有用,但是却极少有人真正理解它们的意思。
结合近段时间学习的系统知识,我尝试从四个角度阐述对系统思考的理解,涉及到的四大关键问题分别是:系统思考是什么?我们为什么需要使用系统思考?是什么妨碍了我们广泛的应用系统思考?最后,怎样才能加强应用系统思考的深度和广度?1.1系统思考的概念系统思考就是把认识对象作为系统,从系统和要素、要素和要素、系统和环境的相互联系、相互作用中综合地考察认识对象[1]。
系统思考是解决复杂问题的工具、技术和方法的集合;是一套适当的、用来理解复杂系统及其相关性的工具包;同时也是促使我们协同工作的行动框架。
系统动力学是系统思考的基础,只有学习了系统动力学,才能够成为严谨、自信的系统思考者。
而系统工程是运用系统思想直接改造客观世界的一大类工程技术的总称,以大型复杂系统为研究对象,按一定目的进行设计、开发、管理与控制,并通过系统建模和系统仿真寻找系统的最佳方案[2]。
系统思考要求观察者将眼光在时空两方面放的足够长远,见树又见林,看清系统内部相互联系、并处于不断变化中的关系网。
若只专注于眼前事,则不是系统思考。
每一个曾在高楼上欣赏城市夜景,或曾在高山之巅俯瞰整个河谷美景的人,都会明白,什么是“将眼光放的足够长远”。
这时候,细节淡去,整体的框架渐渐浮现,连时间的脚步似乎也放慢了。
而每一个曾在高峰期被堵在单行道上的人,也会明白什么是“只专注于眼前事”。
前者令人思维广阔、强力出众,后者令人目光短浅、乏味纠结。
从系统动力学角度可以把系统思考的过程表示如下图1:图1:系统思考的过程在用系统思考的方法讨论一件事情时,首先通常需要绘制因果环图——一种用来表示系统中各元素间相互关系的简单图示。
其次,需要建立相关的结构图(栈流图),用以呈现系统自我调控的机制,能够反应出个元素相互联络的支点。
最后,要将相关的结构图转为计算公式。
通过对相关的元素赋值,就可以在计算机上模拟系统的运行。
计算机模拟运行非常重要,因为经过这个步骤,我们的思路会更加全面完整,也能检验之前假定的各种关系是否真的能够反应系统实际运行的模式[3]。
同时,系统思考更重要的是一种组织管理模式。
它要求将组织看成是一个具有时间性、空间性、并且不断变化着的系统,考虑问题时要整体而非局部、动态而非静止、本质而非现象的思考,就像中医疗法,把人体看成一个有机的系统,五脏六腑气血脉相通,任何一个部位出现异常,都有可能是其它因素引起而不仅仅是该部位问题所致的。
1.2系统思考的重要性彼得·圣吉将系统思考作为学习型组织所需五大技能中的一项,他认为系统思考是学习型组织的灵魂,它提供了一个健全的大脑,一种完善的思维方式,个人学习、团队学习、检视心智、建立愿景,都因为有了系统思考的存在而连成一体,共同达到组织目标[4]。
由于人际关系、科学技术、社会组织的发展越来越错综复杂,因此,出错的机会也越来越多,而这些错误成为孤立错误的可能性也越来越小。
我们对这些错误采用的任何修正措施,都将通过内部联系,波及系统中的其他元素,在时间和空间上造成广泛的影响。
我们只有充分的意识到生活现实中的系统运行方式,才能够成为这个系统中合格的成员,我们的家庭、企业、政府才能够更加有效和平稳的运行。
简而言之,无处不在的联系要求我们进行系统思考,若非如此,那自原始海洋开始的进化之树,就将渐渐枯萎。
系统思考将有助于我们发现问题的根本原因,看到多种可能性,从而让我们更好地管理、适应复杂性挑战,把握新的机会,去打造一个完全不同的自我和一个崭新的世界。
1.3系统思考的障碍既然系统思考的好处这么多,我们又如此迫切的需要掌握系统思考,为什么事实上这个技巧掌握起来却又那么缓慢呢?我认为,这其中有7个主要的障碍。
我将它们归为两大类,当然这个归类可能并不那么严谨。
我将其中的四个归纳为内部障碍,其余的三个障碍归纳为外部障碍。
外部障碍很大程度上是我们人为制造的,同样也是可以通过改正习惯、优化组织、调整行为等方式人为克服的障碍[5]。
包括固有思维模式障碍、自身障碍、“眼不见为实”障碍和生理机制障碍。
比如绝大多数日常生活中的琐事,都隐藏起了它们与其他事物的联系,看起来好像是独立的,并不是一个不断变化发展的系统中的一环。
就像在游园会中玩射击游戏,靶子竖起来了,举枪射击,BLAM,头一块靶应声而落,下一块靶子随即又竖起……人们只当自己是那个射击者,抛出靶子的另有人在,人们认为自己要做的,只是对那个靶子射击。
于此类似,我们常常会忽略循环的整体,常常只把自己作为上一环节的反应者,而意识不到自己其实也是下一环节的创造者。
这种思维方式,阻碍了我们看到系统的全局,也阻碍了我们掌握系统思考方法。
内部障碍包括技术障碍、抵触情绪和缺乏信心。
真实的例子是,术业有专攻,专注于某一领域或技术的人,常常会对系统思考望而却步。
由于要用系统思考的方法解决问题,必须突破专业、文化的界限;要寻找问题的根源,必须突破孤立的事物和环节,寻找事物间联系的变化,寻找环节间运行的差错。
因此,在那些等级分明的组织机构中,系统思考难以推行和应用。
高层领导者总是胸有成竹,说一不二,因而当问题出现时,下层的员工总是不作为。
只有在那些权力分散,员工的自主和个体的进步受到充分的重视,集体的发展依仗每一个人的发展的组织机构,系统思考才能充分的发挥作用。
1.4掌握系统思考的方法前面提到的七种掌握系统思考的障碍,其实也从侧面反映了我们要从哪些方面着手努力才能更好的掌握系统思考。
我们可以逐步的拓展视野,同时观察入微;我们可以设法认清第一印象背后的真相;我们可以设法培养起对系统动力运行的直觉。
有了计算机,这些都不会太难。
随着功能的强大和应用的广泛,计算机可以很好的帮助我们“将眼光放到足够远”。
我们可以利用计算机,创造深入有效的学习环境,供个人和组织学习系统思考,体验到在一个庞杂的系统中,各种因素对系统运行的影响。
其次,学校教育也是加强系统系考的一个重要方面。
在各个层次的教育中,我们都应该强调不同事物和领域间的共通性,而不是像过去那样一味关注区别。
2系统思考在实际中的运用2.1系统思考在物流管理中的运用一个物流企业的收入就是将物资配送至目的地从而取得利益,而物流企业的成本包括配送费用和仓储费用。
配送费用即物流公司用汽车、飞机等交通工具将客户的货物送至目的地的费用,仓储费用即物流公司用仓库存放货物而产生的费用。
在系统分析的过程中发现,随着仓库数的增多,可以缩短客户响应时间,提高客户服务水平,因此会使物流企业的周转率提高从而提高收入,对整个企业的收益起正面作用。
但是从另一个方面考虑,随着仓库数量的增加使得配送费用和仓储费用都提高了,从而对整个企业的收益起负面作用。
根据系统分析的结果我们建立起物流系统反馈结构图,如图2所示。
图2:物流系统反馈结构图仓库销售率的含义是每增加一个仓库每个月能够带来的收入有多少。
当仓库销售率下降即出现数据不准确或者销售能力下降的情况,会导致仓库的需求数下降,这是由于销售率下降导致效益减少,进而影响到预期效益水平,使仓库需求数量减少,此时管理者应当减少仓库的租用数量[6]。
2.2系统思考在库存管理中的运用随着组成供应链的企业间关系从过去建立在买卖交易基础上的对立型关系向基于共同利益的协作伙伴型关系的转变,供应链上各个企业间交流、分享信息,供应链伙伴间协调进行库存管理成为可能,而先进的库存管理方法和技术的出现使这种可能变为现实。
供应链库存管理的一些特点也非常适合采用系统动力学的方法来进行研究,这些特点主要有:1)库存系统是一种因果系统,具有多重反馈结构。
库存系统的每一次波动都必然有其原因,考察一下影响库存的因素就会发现,库存的波动可以通过多种因素重新影响本身的变化,是一系列反馈作用综合影响的结果。
2)库存系统的各变量间存在时间延迟。
以供应链中的制造商为例,制造商收到订单后到进行生产决策有延迟;生产决策下达到开始生产有延迟;在制品和产成品之间也有延迟等等。
3)库存系统是一个非线性系统。
库存量的多少和销售量、在制品、产成品等之间表现为明显的非线性关系[7]。
以供应商库存管理系统分析为例,反馈结构图如3:图3:供应商库存管理系统反馈结构图传统的库存管理模式中,供应商一般维持较高的库存水平,以质量和价格的优势来获取更多的制造商采购订单。
很多时候供应商为提高自己的市场份额,常常采用降价策略。
当采用此策略时,供应商的利润逐渐下降,虽然累计收入在增加,但纯利却逐渐减少。
而在某些情况下,供应商可拿到的订单数也可能会逐渐减少。
降价策略在一定程度上的作用是有效的,但会带来库存率降低、发货率降低、订单完成数减少等问题,这些问题会抵消降价的积极作用。
参考文献[1] 徐礼伯.试论企业管理中的系统思维[J].管理科学文摘,2007(7): 43-47[2] 郭宝柱.再谈系统工程方法[J].航天工业管理.2009(05): 16-18[3] 于景元.钱学森综合集成体系[J].西安交通大学学报(社会科学版).2006(06): 40-43[4] (美)彼得·圣吉等著,张兴等译.第五项修炼实践篇[M].东方出版社,2010[5] 黄桂红,贾仁安.基于动态反馈分析的农产品供应链整合实证研究[J].系统工程.2008(08): 6-8[6] 黄杰,李恩晴,朴惠淑.基于系统动力学的供应商管理库存仿真模型研究[J].物流工程与管理.2010(03): 22-24[7] 彭志高,滕春贤.基于系统动力学的供应链网络仿真模型的研究[J].哈尔滨理工大学学报.2007(02): 33-38。