第一章系统与系统工程

学院：经济与管理学院班级：工业工程091601 姓名：****** 学号：2009160201**System Engineering系统工程太原科技大学经济与管理学院工业工程系统工程期中“第一次”作业第一章系统与系统工程第7题：阐明系统工程与传统工程技术的主要区别。

答：系统工程与传统工程技术主要区别如下：（1）概念不同。

传统工程技术的“工程”概念是指把自然科学的原理和方法应用于实践，设计和产出诸如机床、电机、仪表、建筑物等有形产品的技术过程，可将它看成是制造“硬件”的工程；系统工程的“工程”概念，是指不仅包含“硬件”的设计与制造，而且还包含与设计和制造“硬件”紧密相关的“软件”，诸如规划、计划、方案、程序等过程，所以这样就扩展了传统“工程”的含义，给系统工程的“工程”富裕了新的研究内容。

（2）对象不同。

传统工程技术都是把各自特定领域内的工程物质对象作为研究对象，是具体的、确定的对象；而系统工程则是以“系统”为研究对象，不仅把各种工程技术的物质对象包括在内，而且把社会系统、经济系统、管理系统等非物质对象也包括在内。

这样，系统工程的研究对象是一个表现为普遍联系、相互影响、规模和层次都极其复杂的综合系统。

（3）任务不同。

传统工程技术是用来解决某个特定专业领域中的具体技术问题，而系统工程的任务是解决系统的全盘统筹问题，这就是通过系统工程的活动，妥善解决系统内部各分系统、各元素之间的总体协调问题，同时涉及到系统的自然环境、社会环境、经济环境等相互联系的问题。

（4）方法不同。

传统工程技术所用的方法是在明确目标后，根据条件采用可能实现目标的方法，提出不同方案进行设计，试制出原型，经试验后最终达到生产和建设的目的。

而系统工程在解决各种问题的过程中，采用一整套系统方法：以系统工程观念（如整体观念、价值观念、综合观念、优化观念和评价观念等）按照完整的解决问题的程序（即明确问题、设置系统目标、系统方案综合、模型化、决策和实施）运用电子计算机（增强了逻辑判断能力和人工模拟能力）对系统进行定量分析和计算，从而为解决复杂系统问题提供有效手段和工具。

《系统工程》课程(48)教案第 1 次课3 学时授课老师章节名称第一章系统科学（SS）、系统（S）与系统工程（SE）1．系统科学与系统工程（SS&SE）教学目的1．初步了解并清楚系统科学所解决的“系统性问题”；2．初步了解系统科学与系统工程的关系；3．能够对社会经济系统的“系统性问题”进行分析；4．正确认识系统工程研究的问题是“系统性问题”；5．正确认识系统工程研究的对象是系统。

教学方法课堂授课（√）课堂讨论（）实验（）上机（）教学手段多媒体教学（√）普通教学（）双语教学（）重点难点重点：系统科学解决的问题----- “系统性问题”1.系统科学与传统科学的关系2.系统得概念难点：“系统性问题”的分析1.系统的构成三要素分析主要教学内容1. 系统科学研究的问题---“系统性问题”2. 系统科学研究的内容3. 系统科学与系统工程的关系4. 系统工程的概念5. 系统的概念课后要求课后作业和预（复）习内容：1.各小组给出一个“系统性问题”。

要求：善于发现你身边的关于教育、经济、大学城管理等社会热点问题；学校在建设发展过程中存在的问题；与学生密切相关的诸如如何提高学生的德智体综合素质教育问题、如何提高学生的道德诚信教育、如何提高学生的学习能力等，能够将纷杂的“问题”进行提炼，形成“系统性问题”。

主要参考文献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. 系统工程学报备注《系统工程》课程(48)教案第2 次课3 学时授课老师：唐幼纯章节名称第一章 系统科学、系统与系统工程2．系统与系统工程（S&SE ）教学目的1．掌握系统工程的概念；2．认识系统工程的研究对象是系统；3．掌握系统的功能与特性；4．掌握系统的描述方法特别是集合描述法；5．掌握系统的解释结构模型(ISM) 方法构造系统。

教学大纲第一章系统工程概述为本课程的导论部分，主要介绍系统思想的发展、系统工程的产生及发展、系统工程的研究对象——系统的特性、系统工程的定义及其基本观点等内容。

通过本章的教学，使学生掌握系统与系统工程的概念以及它们的特点，了解系统的分类、系统工程的发展过程与趋势、了解系统科学体系。

1.系统工程背景介绍、系统工程导论重点介绍系统工程的产生背景，系统工程的基本概念和基本思想2.系统及系统工程简介重点介绍系统的定义、系统工程的基本概念3.系统的概念及特性重点介绍系统的基本概念以及系统的特点4.系统工程的定义、研究对象及基本思想重点介绍系统工程的基本概念，研究对象，以及系统工程在分析、解决问题时的基本思想。

5.系统工程的全体最优观点通过实例重点介绍系统工程基本思想中的全体最优思想6.系统工程的综合性观点通过实例重点介绍系统工程基本思想中的综合性观点7.定性定量相结合的系统工程思想通过实例重点介绍系统工程基本思想中的定性定量相结合的观点8.问题导向与反馈机制的系统工程思想通过实例重点介绍系统工程基本思想中的问题导向与反馈机制的观点9.系统工程的发展史及系统工程的应用重点介绍系统工程的发展历程以及系统工程在社会实际问题中的具体应用第二章系统工程方法论方法论是整个系统工程课程的核心，本部分重点讲述两种针对不同系统的重要方法论：霍尔三维结构和切克兰德模型，在此基础上对系统工程方法论新探索进行简要的介绍。

通过本章的教学，使学生了解系统工程方法论的基本概念，掌握霍尔系统工程方法论，切克兰德系统方法论；掌握系统分析的基本原理。

系统工程方法论事系统工程思考问题和处理问题的一般方法与总体框架1.系统工程的基本过程系统工程解决实际问题的基本步骤与程序2.“阐明问题”阶段重点介绍系统工程基本步骤中的“阐明问题”阶段，及应注意的问题3.“谋划备选方案”重点介绍系统工程基本步骤中的“谋划备选”阶段，及方案的选择方法4.“建模与预计后果”阶段重点介绍系统工程基本步骤中的“建模与预计后果”阶段，及建模的过程与评估的方法5.系统工程分析原理中的“评比备选方案”及“系统工程报告的形成”通过实例，重点介绍系统工程基本步骤中的“屏蔽备选方案”及“系统工程报告的形成”阶段，及屏蔽方案的方法及报告形成过程6.精益思想产生的背景介绍通过精益生产的实例，介绍精益思想的产生背景7.精益思想的本质与特点重点介绍精益思想的实质与基本特点8.精益生产的应用及国内外煤矿推行精益管理的意义与现状重点介绍精益生产在国内外企业中的应用情况，以及国内外煤矿业推行精益管理的意义与存在的问题9.精益化理论与方法的具体应用过程以及如何在我国煤矿业推行精益化重点介绍精益化相关理论及方法在煤矿行业的具体应用过程第三章系统模型与模型化—解释结构模型在系统初步分析的基础上，将对象系统抽象为模型，进而进行优化或仿真，这是系统工程的特色。

-----------------------------------------------------以下内容节选⾃清华⼤学版《系统分析师教程》仅供学习、参考使⽤，详细内容请查阅原著-----------------------------------------------------1.1信息系统与信息系统⼯程 信息系统⼀般泛指收集、存储、处理和传播各种信息的具备完整功能的集合体。

⼈们常说的信息系统⼤多数⽀持各部门和机构管理和决策的信息系统，当前信息系统重要的特征是计算机和互联技术的介⼊。

现代信息系统是以计算机为信息处理⼯具，以络为信息传输⼿段的；它限度的屏蔽了时间和空间的限制，使⼈们能以最快捷的⽅式获取所需信息并加以利⽤。

计算机应⽤于企业是从最基础的数据处理开始的。

随着企业业务需求的增长和技术条件的发展，⼈们逐步将计算机应⽤于企业局部的管理，如财会管理、销售管理、物资管理、⽣产管理等，即计算机应⽤发展到对企业的局部事务的管理，形成了所谓事务处理系统，即TPS，但它并未形成对企业全局的、整体业务的管理。

形成对企业全局性的、整体性的计算机应⽤是后来基于但项应⽤基础上发展并形成的管理信息系统（MIS）的任务。

管理信息系统强调以企业管理系统为背景，以基层业务系统为基础，强调企业各业务系统间的信息联系，以完成企业总体⼈物为⽬标，它能提供企业各级领导从事管理需要的信息，但其收集信息的范围还更多的侧重于企业的内部。

当前，计算机信息系统已经从管理信息系统发展成为更强调⽀持企业⾼层领导决策的决策⽀持系统，即DSS阶段。

互联技术的发展和应⽤，在很⼤的程度上拓展和提升了信息系统的功能和作⽤，其的特点是通过互联将众多的孤⽴的信息系统（即所谓的信息孤岛）加以联系起来，形成在更⼤程度上实现信息共享的、⼤范围的基于络互连的信息系统。

互联技术应⽤与企业内部信息系统，可促进企业内部综合MIS、DSS功能，并以办公⾃动化技术为⽀撑的办公信息系统的事实。

第一章系统和系统工程1、系统的定义系统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整体。

2、系统定义中的四个要点（1）系统及其要素：系统是由两个以上的要素构成的。

要素可以是单个事物（元素），也可以是一群事物组成的分系统、子系统。

（2）系统和环境：任意系统又是它所从属的一个更大的系统（环境）的组成部分，并与其相互作用，保持较为密切的输入输出关系。

（3）系统的结构：构成系统的诸要素之间存在着一定的有机联系，这样在系统内部形成一定的结构和秩序。

（4）系统的功能：任何系统都应有其存在的作用和价值，有其运作的具体目的，也即有其特定的功能。

3、系统的特性整体性、层次性、关联性、环境适应性4、系统工程研究对象系统工程的研究对象是大规模复杂系统。

该类系统的主要特点有：规模庞大、结构复杂、属性及目标多样、一般为人-机系统、经济性突出等。

5、系统工程的内容和特点所谓SE，是用来开发、运行和革新一个大规模复杂系统所需思想、程序、方法的总和（或总称）。

系统工程基本特点(1) 整体性和系统化观点（前提）；(2) 总体最优或平衡协调观点（目的）；(3) 多种方法综合运用的观点（手段）；(4) 问题导向及反馈控制观点（保障）。

6、系统工程与其他工程的区别（1）后者以专门的技术领域为对象，前者则是跨学科的，研究各行各业中系统的开发、运用等问题；（2）系统工程不仅涉及工程系统，而且涉及社会经济、环境生态等非工程系统，不仅涉及技术因素，还涉及社会、经济甚至心理因素；（3）系统工程比一般工程更注重事理，注重计划、组织、安排、优化，为完成某项任务提供决策、计划、方案和工序第二章系统工程方法论1、切克兰德软系统方法论的思路和步骤（pdf）2、从定性到定量的综合集成方法论—钱学森主要特点有：（1）根据复杂巨系统的复杂机制和变量众多等特点，把定性与定量研究有机结合起来，从多方面的定性认识上升到定量认识；（2）根据系统综合集成思想，把理论与经验结合起来，把人对客观事物的各种知识集中起来，强调多学科交叉融合；（3）根据复杂巨系统的层次结构，把宏观、中观与微观研究统一起来；（4）根据人-机结合的特点和信息的重要作用，将专家群体、数据和各种信息与计算机技术有机结合起来，强调对知识工程及数据挖掘技术等的应用。

第一章系统与系统工程第1讲基本概念1、系统的定义.系统是具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素所组成的一个整体。

（有组织的或被组织化的整体）一个形成系统的诸要素的集合永远具有一定的特性，或者表现一定的行为，而这些特性或行为是它的任何一个部分都不具备的。

分析与综合的思想方式：在物质世界中，一个系统中的任何部分可以被看成一个子系统，而每一个系统又可以成为一个更大规模系统的一个部分。

2、系统的特性.①集合性. 系统的集合性表明系统是由两个或两个以上的可以互相区别的要素所组成的。

如：计算机系统（包括cpu、存储器、I/O设备等硬件、软件）②相关性. 组成系统的要素是相互联系、相互作用的，相关性说明这些联系之间的特定关系。

③层次性. 系统作为一个相互作用的诸要素的总体，它可以分解为一系列的子系统，并存在一定的层次结构，这是系统空间结构的特定形式。

在系统层次结构中表述了在不同层次子系统之间的从属关系或相互作用关系。

在不同的层次结构中存在着动态的信息流和物质流，构成了系统的运动特性，为深入研究系统层次之间的控制与调节功能提供了条件。

DCS系统为例④整体性. 具有独立功能的系统要素以及要素间的相互关系（相关性，层次性）是根据逻辑统一性的要求，协调存在于系统整体之中。

即：任何一个要素不能离开整体去研究，要素间的联系和作用也不能脱离整体的协调去考虑。

⑤目的性. 通常系统都具有某种目的，要达到既定的目的，系统都具有一定的功能，而这正是区别这一系统和那一系统的标志。

系统的目的一般用更具体的目标来体现，一般说来，比较复杂的系统都具有不止一个的目标，因此需要一个指标体系来描述系统的目标。

例：衡量一个工业企业的经营实绩，不仅要考核它的产量、产值指标，而且更重要的是要考核它的利润、成本和规定的质量指标完成情况。

在指标体系中，各个指标之间有时是相互矛盾的，有时是互为消长的。

为此，要从整体出发力求获得全局最优的经营效果，要在矛盾的目标之间做好协调工作，寻求平衡或折衷方案。

《系统工程导论》重点内容第一章系统与系统工程1、《黄帝内经》强调人体各器官的有机联系、生理现象与心理现象的联系，以及身体健康与自然环境的联系。

2、古代朴素唯物主义哲学思想虽然强调对自然界整体性、统一性的认识，却缺乏对这一整体各个细节的认识能力，因而对整体性和统一性的认识也是不完全的3、马克思、恩格斯的辩证唯物主义认为，物质是世界由许多相互联系、相互制约、相互依赖、相互作用的事物和过程形成的统一整体，这也就是系统的实质。

4、钱学森在《系统思想和系统工程》一文中指出：“系统思想是进行分析和综合的辩证思维工具，它在唯物主义那里取得了哲学的表达形式，在运筹学和其他系统科学那里取得了定量的表达方式，在系统工程那里获得了丰富的实践内容。

”5、“系统”一般认为是“群”与“集合”的意思。

6、系统的定义：系统可被定义为具有一定功能的、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整体。

7、系统的概念包括以下五个要点：（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；由此可见，一台机器、一个部门、一项计划、一个研究项目、一种组织、一套制度都可看成一个系统。

8、在现实世界中，任何一个系统都是可分的。

因此，系统是有层次的，任何一个系统都有它的层次结构、规模、坏境与功能9、从系统的定义可以看出，所有系统都具有以下几个共同特性：（1）层次性：层次性是系统最基本的特性之一。

系统本身又属于另外一个更强大的子系统，这就充分反映了系统所具有的层次性。

（2）整体性：系统整体性说明，具有独立功能的系统要素以及要素间的相互关系（相关性、阶层性）根据逻辑统一性的要求，协调存在于系统整体之中。

（3）集合性。

集合就是把具有某种属性的一些对象看成一个完整的整体，从而形成一个集合，集合离的各个对象叫做集合的要素（子集），系统的集合性表明，系统是由两个或两个以上可以互相区别的要素组成的。