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系统工程课程教学大纲课程名称系统工程(Systems Engineering)课程编码学时/学分 26/1.5适用专业机化编写者一、课程的性质和目的课程性质：系统工程是一门管理学门类的学科基础课，主要讲授提供了系统的思想、观点、方法论和相应的方法。
主要目的：1、通过学习，使学生掌握系统工程的基本思想和方法论，并能初步运用系统工程的常用模型方法，对某些实际管理系统问题进行分析。
2、系统工程是一门跨学科的工程技术，为现代科学技术的发展提供了新思路和新方法。
本课程设置的目的是在介绍系统工程的基本理论、方法的基础上，培养学生的系统观念，培养学生进行系统分析和综合的能力。
3、针对系统工程课程的特点，在教学过程中应注意培养学生的系统思维能力，强化系统分析原理，注重定性分析与定量分析相结合，加强实际训练，为学生后续的学习、实践及今后的工作与发展打下良好基础。
二、教学内容与要求1、系统工程（SE）概述●系统工程产生、发展及应用●系统工程研究对象●系统工程概念与特点重点：系统工程基本概念2、系统工程理论及方法论●系统工程的理论基础●系统工程理论的发展●系统工程基本工作过程●系统分析原理及应用重点：系统分析原理及分析3、系统模型与模型化●系统模型与模型化概述●系统结构模型化技术●常用建模方法重点：系统分析常用建模方法4、系统仿真及系统动力学（SD）方法●系统仿真概述●系统动力学模型化原理●基本反馈回路的DYNAMO仿真分析重点：系统动力学模型化原理5、系统评价方法●系统评价原理●层次分析（AHP）法●模糊综合评判（FCJ）法重点：层次分析（AHP）法6、决策理论与方法●决策理论与方法概述●风险型决策分析决策树方法重点：决策树方法三、课程教学的基本要求教学环节包括：课堂讲授、课外作业。
通过本课程各个教学环节的教学，重点培养学生的自学能力、动手能力、分析问题解决问题的能力，培养学生查阅资料的能力。
教学过程中注重系统思考方法的培养；坚持以实际问题为导向；采用系统化方法学好系统工程。
学号系统工程与运筹学课程设计设计说明书层次分析法应用系统最优化问题起止日期：2013年11月25 日至2013 年11月29日学生姓名班级成绩指导教师经济与管理学院2013年11月29日成绩评定表目录Ⅰ研究报告 (1)课程设计题目1：改革新形式下的大学生形象评价 (1)1.问题的提出 (1)2.分层递阶结构模型 (2)3.判断矩阵及相关计算结果 (2)4.单排序及总排序计算过程及结果 (6)5.结果分析 (6)5.1结果 (6)5.2分析 (6)课程设计题目2：人员合理分配问题 (7)1.问题的提出 (7)2.问题分析 (7)3.基本假设与符号说明 (7)4.模型的建立及求解结果 (8)5.模型评价 (9)课程设计题目3：生产调运问题 (10)1.问题的提出 (10)2.问题分析 (11)3.基本假设与符号说明 (11)4.模型的建立及求解结果 (12)5.模型评价 (18)II工作报告 (19)III 参考文献 (20)附件一：人员合理分配问题lingo程序及结果 (21)附件二：生产调运问题lingo程序及结果 (22)Ⅰ研究报告课程设计题目1：改革新形式下的大学生形象评价摘要：大学生如何塑造个人形象？首先我们要了解形象这个概念以及它的重要性，得体的塑造和维护形象，会给初次见面的人以良好第一印象。
塑造大学生形象还要关注社会，放眼世界，注重群体性，同时作为大学生形象塑造最重要主体的大学生，在平时学习、生活中就应该有意识地培养、塑造自身形象，为自己在人际交往过程中、特别是未来就业求职道路上增加重要的竞争砝码。
有的人说青春就是最好的包装，天生丽质、潇洒帅气就是大学生的理想形象。
但是，我们觉得所谓的形象，并不能简单地理解为人的外表特征，更应是人的精神和内在素质通过外表的一种自然流露和表现；大学生必须在学习和实践中不断扩展自己的知识面，掌握一定的技能，如果只重外表，不重内涵构造出来的形象，则只能是肤浅和苍白无力的。
系统科学与工程专业本科课程设置系统科学与工程是一门综合性学科，涉及多个领域，包括工程、管理、数学、计算机科学等。
本科课程设置旨在培养学生系统思维、工程实践和创新能力，为他们未来在不同行业中的职业发展奠定坚实的基础。
一、基础课程1.计算机基础：介绍计算机的基本概念、硬件和软件原理，培养学生的计算机使用和编程能力。
2.数学基础：包括高等数学、线性代数和概率统计等方面的知识，为后续专业课程的学习打下数学基础。
3.物理基础：介绍基本的物理学原理和应用，为学生理解工程问题和解决实际问题提供基础知识。
4.工程力学：讲解材料力学和结构力学的基本原理，培养学生分析和解决工程力学问题的能力。
5.电路与电子基础：介绍电路理论和电子技术的基本原理，培养学生电路设计和电子系统分析的能力。
二、专业课程1.系统动力学：介绍系统建模和仿真的基本原理，培养学生分析和优化系统动力学的能力。
2.控制理论与应用：讲解控制理论和方法，以及在不同领域中应用的案例，培养学生掌握各种控制技术的能力。
3.信息与决策论：介绍信息论和决策分析的基本概念和方法，培养学生分析和优化信息处理和决策问题的能力。
4.运筹学与优化：讲解运筹学和优化方法，包括线性规划、整数规划和动态规划等，培养学生分析和解决优化问题的能力。
5.数据科学与工程：介绍数据分析和数据挖掘的基本技术和方法，以及大数据处理和机器学习的应用，培养学生处理和分析大数据的能力。
三、实践课程1.实验课程：设计和实施与课程相关的实验项目，培养学生动手能力和实验设计能力。
2.工程实践：参与真实工程项目的设计和实施，锻炼学生的工程实践能力和团队合作精神。
3.综合设计实训：综合运用所学知识和技能，完成一个综合性工程设计项目，培养学生的工程设计和解决实际问题的能力。
四、选修课程根据学生的兴趣和职业规划，系统科学与工程专业提供一系列选修课程，例如：•系统仿真与建模•供应链管理•网络与信息安全•项目管理•数据可视化五、实习与实践为了提高学生的职业素养和实践能力，本科课程设置还包括实习和实践环节。
工程管理运筹学课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解工程管理中运筹学的基本概念、原理及方法；2. 掌握线性规划、整数规划等运筹学模型在工程管理中的应用；3. 了解如何运用运筹学方法解决实际工程管理问题。
技能目标：1. 能够运用运筹学方法建立工程管理问题的数学模型；2. 能够运用线性规划、整数规划等方法求解工程管理问题；3. 能够运用运筹学软件工具进行模型求解和分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工程管理运筹学学科的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力；3. 培养学生运用科学方法解决实际问题的能力，增强社会责任感。
课程性质：本课程为工程管理专业核心课程，旨在通过运筹学的基本理论和方法，培养学生解决实际工程管理问题的能力。
学生特点：学生具备一定的数学基础，对工程管理有一定了解，但可能缺乏实际运用能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程管理领域，为未来职业生涯奠定基础。
教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 运筹学基本概念与原理：介绍运筹学的起源、发展及其在工程管理领域的应用，解析线性规划、整数规划等基本模型。
教材章节：第一章 运筹学概述，第二章 线性规划。
2. 运筹学方法与应用：详细讲解线性规划、整数规划、非线性规划等方法的原理及求解过程，并结合实际案例进行分析。
教材章节：第三章 整数规划，第四章 非线性规划。
3. 运筹学软件应用：介绍运筹学常用软件（如LINGO、CPLEX等）的功能、操作及在实际工程管理问题中的应用。
教材章节：第五章 运筹学软件及其应用。
4. 实践案例分析：选取具有代表性的实际工程管理案例，指导学生运用运筹学方法建立模型、求解问题，并进行结果分析。
教材章节：第六章 运筹学在工程管理中的应用案例分析。
运筹学简明教程教学设计
一、背景介绍
1.1 课程简介
运筹学是一门介于数学、计算机科学和工程学之间的学科，它主要研究在实际
应用中的多种决策问题，如制造和服务系统的设计、资源分配、金融风险控制等等。
本教程旨在为初学者介绍运筹学的基本概念、方法和应用。
1.2 课程目标
•了解运筹学的基本概念和研究方法
•掌握运筹学中的一些经典应用，如线性规划、整数规划、图论等
•能够运用所学知识解决实际问题
二、课程内容和教学方法
2.1 课程内容
本教程主要包括以下几个部分： - 运筹学概述，包括基本概念和研究方法 -
线性规划及其应用，包括线性规划的基本理论、单纯形法、对偶理论、灵敏度分析等，并讲解线性规划在实际问题中的应用。
- 整数规划及其应用，包括整数规划
的基本理论、分支定界法、割平面法等，并讲解整数规划在实际问题中的应用。
- 图论及其应用，包括图的基本概念、最小生成树、最短路、最大流等，并讲解图论在实际问题中的应用。
2.2 教学方法
本教程采用传统讲授与案例分析相结合的教学方法。
在讲授过程中，将注重讲
解概念和方法的基本原理，同时借助一些典型案例进行分析和应用。
三、教材与参考资料
3.1 教材
本教程不准备采用特定的教材。
教师将会根据教学进度给学生提供相应的参考资料，包括教学笔记、教师自编的讲义、相关论文和书籍等。
3.2 参考资料
以下是本教程的一些参考资料： -。
2023-10-29•系统工程概述•系统工程的核心概念•系统工程应用领域•系统工程研究方法•系统工程未来发展趋势目•系统工程案例研究录01系统工程概述系统工程是一门跨学科的综合性学科，它以系统为研究对象，应用数学、物理、社会科学等学科的方法和工具，对系统进行规划、设计、管理、控制和优化，以达到特定的目标。
定义系统工程强调整体性、综合性、复杂性，注重多学科交叉融合，强调理论与实践相结合，注重系统性能、成本、进度等方面的优化。
特点定义与特点系统工程的重要性提高组织效率通过应用系统工程的理论和方法，可以提高组织效率和管理水平，实现资源优化配置和效益最大化。
促进科技创新系统工程是科技创新的重要工具，它为新技术、新工艺、新材料的研发和应用提供了强有力的支持。
解决复杂系统问题系统工程广泛应用于解决各种复杂系统问题，如大型工程项目、城市规划、交通管理、物流管理等。
系统工程的历史与发展起源系统工程起源于20世纪中叶，随着大型工程项目和复杂系统问题的增多，人们开始意识到系统分析和优化的重要性。
发展历程经过几十年的发展，系统工程已经成为一门独立的学科，其理论和方法不断丰富和完善，应用领域也不断扩大。
未来趋势随着信息技术和人工智能的快速发展，系统工程将更加注重智能化、自动化和绿色化发展，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
01020302系统工程的核心概念系统分析定义系统分析是一种研究方法，用于对一个系统进行深入研究和理解，以解决特定问题或改善性能。
目的系统分析的目的是确定系统的需求、性能和限制，以指导后续的系统设计、优化和决策。
过程系统分析包括问题定义、需求分析、系统建模、性能评估等步骤。
010302系统设计定义系统设计是根据系统分析的结果，制定一个能够满足特定需求和目标的系统方案。
目的系统设计的目的是将系统的需求转化为具体的系统架构、组件和流程。
过程系统设计包括系统架构设计、组件选择、流程制定等步骤。
系统优化是在现有系统的基础上，通过调整系统参数、组件或结构，以提高系统的整体性能和效率。
学号09500101 09500102 09500103 09500104系统工程与运筹学课程设计设计说明书层次分析法应用系统最优化问题起止日期：2011年10月31 日至2011 年11月6日学生姓名郑振轩、任浩杰、张超、武永谦班级2009级电子商务1班成绩指导教师管理工程系2011年11月6日目录Ⅰ研究报告 (3)课程设计题目1：大学生应用技能能力评价 (3)摘要 (3)1.问题的提出 (3)2.分层递阶结构模型 (3)3.判断矩阵 (4)4.单排序及总排序计算过程及结果 (7)5.结果分析 (7)5.1结果 (7)5.2分析 (7)课程设计题目2 (8)摘要 (8)1.问题的提出 (8)2.问题分析 (8)3.基本假设与符号说明 (8)3.1 基本假设 (8)3.2 符号说明 (8)4.模型的建立及求解结果 (9)4.1 模型的建立 (9)4.2 模型求解的结果 (9)5.模型评价 (10)课程设计题目3 (11)摘要 (11)1.问题的提出 (11)2.问题分析 (12)3.基本假设与符号说明 (12)3.1 基本假设 (12)3.2 符号说明 (12)4.模型的建立及求解结果 (13)4.1 模型的建立 (13)4.2 模型求解的结果 (17)5.模型评价 (18)II工作报告 (19)III 参考文献 (20)附件一 (21)附件二 (26)Ⅰ研究报告课程设计题目1：大学生应用技能能力评价摘要应用技能能力是大学生比较重要的一种能力，也是今后工作能力的基础，所以无论是学生自身，还是高校都要注重在应用技能方面的培养。
1.问题的提出本次课设我们尝试应用层次分析法, 进一步计算分析在大学生应用技能能力评价体系中各种隐含因素影响评价标准数值变化的权重, 在此基础上结合各个隐含因素的发展态势进行面向未来的决策, 将思考的时间维度延长到未来, 定性研究与定量分析相结合, 从而提高系统评价的科学性、准确性。
第一层为总目标——大学生应用技能能力评价；第二层有科学文化素质（A1）、概念能力（A2）、职业素质（A3）、心理素质（A4）四个准则，需建立判断矩阵；第三层有与科学文化素质相关的准则——专业知识（B1）、外语水平（B2）、计算机水平（B3）、学历（B4），与概念能力相关的准则——人际交往能力（B5）、领导组织能力（B6）、学习创新能力（B7），与职业素质相关的准则——合作精神（B8）、工作经验（B9）、专业素质（B10），需建立判断矩阵，另外还有与心理素质相关的准则——抗压能力（B11）、自我调节能力（B12）由于是两个指标不需建立判断矩阵；第四层为四个小组成员对象，均需建立判断矩阵。
2.分层递阶结构模型3.判断矩阵H-A的判断矩阵、权重及一致性检验指标表1A1-B的判断矩阵、权重及一致性检验指标表2A2-B的判断矩阵、权重及一致性检验指标表3A3-B的判断矩阵、权重及一致性检验指标见表4B1-P（方案层）的判断矩阵、权重及一致性检验指标表5B2-P（方案层）的判断矩阵、权重及一致性检验指标表6B3-P（方案层）的判断矩阵、权重及一致性检验指标表7B4-P（方案层）的判断矩阵、权重及一致性检验指标表8B5-P（方案层）的判断矩阵、权重及一致性检验指标表9B6-P（方案层）的判断矩阵、权重及一致性检验指标表10B7-P（方案层）的判断矩阵、权重及一致性检验指标表11B8-P（方案层）的判断矩阵、权重及一致性检验指标表12B9-P（方案层）的判断矩阵、权重及一致性检验指标表13B10-P（方案层）的判断矩阵、权重及一致性检验指标见表14B11-P（方案层）的判断矩阵、权重及一致性检验指标表15B12-P（方案层）的判断矩阵、权重及一致性检验指标表16第三层抗压能力B11和自我调节能力B12为两项指标不需要建立判断矩阵，故根据实际情况确定为：0.5,05。
4.单排序及总排序计算过程及结果总排序由上至下逐层进行，所得的第三层总排序为W（4）=（B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9,B10,B11,B12）=（0.023，0.044,0.124,0.039,0.010,0.023,0.088,0.018,0.168,0.044,0.21,0.21）各方案的总排序计算见表17方案总排序计算表175.结果分析5.1结果由表可见，郑振轩、任浩杰、武永谦、张超的权重分别为0.17,0.30,022,031，总排序为任浩杰、武永谦、张超、郑振轩5.2分析其中，郑振轩的应用技能能力较欠缺，但交际能力较强，其他方面有待加强，尤其在心理素质方面可以快速提高能力；任浩杰在各指标评分中都较高，表现也突出，但今后要多与他人合作；张超的电脑水平、合作精神及工作经验都比较好，同郑振轩一样在心理素质方面还很不足，要更坦然的面对一些事；武永谦的创新能力较强，心理素质也比较好，但电脑水平、交际能力要多加强。
我们要在有限的一年时间里，在自身的优势方面继续保持，劣势方面加强学习，为今后工作扎实基本能力。
课程设计题目2：投资组合问题摘要某公司预计投资总额800万元，分三年投资，共有七个投资方案，投资期为五年，要求从七个方案中选择出最优组合，使五年末时资金总额最大。
1.问题的提出某公司预计投资总额为 800 万元，其中第一年 ( 即 2008 年 )350 万元，第二年 300 万元，第三年 150 万元．投资方案有： A1 ：建立彩色印刷厂．第一、二年年初分别投入 220 万元和 220 万元，第二年年底可获利 60 万元，第三年起每年获利 130 万元． A2 ：投资镀膜基地．第一年投资 70 万元，第二年起每年获利 18 万元． A3 ：投资参股ABC 企业，第二年投入 180 万元设备，第三年起每年可获利 50 万元． A4 ：投资 DEF企业，每年年底可获投资额的 25% 利润，但第一年最高投资额为 80 万元，以后每年递增不超过 15 万元． A5 ：建立生产线．第三年投入 320 万元，第四年起每年可获利 90 万元． A6 ：投资所属华南机电设备公司．年底回收本利 120% ．但每年投资额不低于 60 万元． A7 ：投资所属华南技术公司，年底回收本利 115% ．投资期 5 年，需从上述七个方案中选择最优投资组合，使得 5 年末时资金总额为最大。
2.问题分析企业公司在计划投资某些项目时，因为投资方案时的收益是不确定的，因此是一个变量，要考虑收益的期望值。
本题就是在有限的投资资金下，从七个方案个选择出最优组合，达到最大收益。
3.基本假设与符号说明3.1 基本假设各年各个方案的投资不影响，方案不会因为时间而失去投资机会。
3.2 符号说明X ij为第i年在j方案上的投资额，Y ij=1，当第i年给第j项目投资时，Y ij=0，当第i年不给第j项目投资时。
4.模型的建立及求解结果4.1 模型的建立目标函数：MAX Z=130Y11+18Y12+60Y21+50Y23+0.25X54+90Y35+1.2X56+1.15X57约束条件：X 11-220Y11=0X 21-220Y21=0Y 11-Y21=0X 12-70Y12=0X 23-180Y23=0X14≤80X 24-X14≤15X 34-X24≤15X 44-X34≤15X 54-X44≤15X16≥60X26≥60X36≥60X46≥60X56≥60220Y11+70Y12+X14+X17≤3500.25X14+1.2X16+1.15X17+300-X21- X23- X24- X26- X27≥060Y21+18Y12+0.25X24+1.2X26+1.15X27+150-X34-X34-320Y35-X36- X37≥0X 44+X46+X47-130Y11-18Y12-50Y23-0.25X34-1.25X36-1.15X37≥0130Y11+18Y12+50Y23+0.25X44+90Y35+1.2X46+1.15 X47- X54- X56- X57≥0Xi，j≥0，i=1,2,3,4,5,6,7Y 11，Y12，Y23，Y35为0-1变量4.2 模型求解的结果该问题可运用数学软件Lingo编程可以求得5 年末时资金总额为最大为1752.19万元，即只投资第六个项目。
5.模型评价本模型的侧重点在于目标函数的建立。
总体思路是总体盈利（每个方案的投资与否关系到最后的收益），在七个方案中选择出最用组合，使其盈利值达到最大，是大体满足题设条件要求的，其求解结果也达到实现盈利最大的目的。
课程设计题目3：生产调运问题摘要某建筑公司有5个施工项目准备开工，该公司有两个金属构件生产车间，有两个仓库，内存4种规格钢材，1种规格塑钢门窗，针对问题，因为施工项目的最低成本为最优目标，而各施工项目用料需求、仓库、车间、各施工项目之间运送物资的单位运费是固定的，要确定就是物资在仓库、车间、各施工项目之间的运输量以及钢梁钢架的生产量。
1.问题的提出某建筑公司有5个施工项目准备开工，该公司有两个金属构件生产车间，有两个仓库，内存4种规格钢材，1种规格塑钢门窗（成套使用）。
仓库的钢材品种及拥有量见表1，构件车间生产的单位构件材料消耗、工时消耗和生产成本见表2--4，各项目构件和钢材需求量见表15，由构件车间向各项目和由仓库向各项目运送物资的单位运费见表6。
试建立并求解模型，编制各车间的产品生产计划、由构件车间向各项目和由仓库向各项目、各车间的物资调运计划，使总成本为最小。
表1 仓库的钢材品种、塑钢拥有量表2 车间生产成本表单位：元/件表6 单位物资运价表单位：元/吨.公里元/套.公里元/件.公里2.问题分析针对问题，因为施工项目的最低成本为最优目标，而各施工项目用料需求、仓库、车间、各施工项目之间运送物资的单位运费是固定的，所以以钢梁、钢架的生产量以及各种原料在不同车间和项目之间的运送吨数为决策变量，每间仓库内的固有存货量和生产钢梁、钢架所需的原料数量、工时还有完成每个项目所需要的用料限制作为约束条件，建立线性规划模型。
3.基本假设与符号说明3.1 基本假设1.假设生产出的钢梁、钢架不需要存储，直接可以运送到目的地；2.假设钢梁、钢架在生产过程中没有损失；3.在运送过程中原料或钢梁、钢架不会损坏；4.钢梁和钢架可以连续不断的生产，不受员工、时间、天气等因素的影响；5.忽略运送时间。
3.2 符号说明i…………车间数；m…………仓库中存有的原料；a…………甲仓库中m原料的数量；mA…………乙仓库中m原料的数量；mb1…………生产钢梁需要消耗的原料数量；mb2…………生产钢架需要消耗的原料数量；mt…………i车间生产单件钢梁、钢架所需要的时间；ibq…………i车间生产单件钢梁、钢架所花费的成本；ibj…………项目数；k…………项目用料需求种类；jkn…………项目用料需求量；l …………运送物资的出发地； d …………运送物资的目的地；ib x …………i 车间生产钢梁、钢架的件数；ldk y …………从l 运往d 的k 类用料的吨数/套数/件数； ldk q …………从l 运往d 的k 类用料的每吨/每套/每件的价格。
