系统工程概论 课程论文.doc

系统工程概论课程论文

这学期选修了系统工程概论这门选修课，通过课程的学习，初步掌握了系统工程的一些知识，获益匪浅。

系统工程概述现状和发展

系统工程是本世纪50年代新兴的一门学科。它主要研究如何利用科学的方法来规划和组织人力、财力、物力和时间等，通过寻求是优的途径，使我们的工作收到景合理、最有效、最经济的效果。它的特点是从整体观念出发，通盘筹划，合理安排整钵中的每一个局部，以求得整体的最优规划、及优管理和最优控制。

系统工程是当代正在发展和完善的一门工程技术．它把要处理的事物作为气个系统，从系统的整体出发，研邦原统内部各个组成薄分之间的有机联系和系统与外部环境的相图关系，采用一些科学方法使其备个组成部分相互协调与相互配备以求得系统的兔库结果．亦即使所处理的从整体上获得较为经济上合算，运算可靠，‘法术上先进等效果’。系统工程虽然在本世纪60年代前后才开始形成体系，“但朴素的系统工程思探和方法，不论在东西方，自占以来人就在自发地运用了．‘

战国时期，秦国太守李冰父子设计建造了伟大的都江堰水利工程．它包括“色咀”分水工程，“飞沙堰”分洪排沙工程，“宝瓶口”引水工程和120个附属渠堰工程．这些工程之间的依赖制约关系，处理得拾到好处，形成了一个协调运转的工程总体．在建造经堰上，那时还设有钢筋水泥，李冰父子注意到“系统与外部环境的相互关系”，完全采用当地现成出产的竹、木和鹅卵石构筑而成．都江堰水利工程分导了汹涌险恶的阳江，使它驯服而衬节制地灌溉着成都平原上的14个县，使500余万商农田至今受益．他们还建立了一套控制流

量和养护修理制度，现在仍发挥着作用．都江堰水利工程其规划、设计和施工的科学水平与创见，即使按现代系统工程的观点来考察，仍不傀是一项杰出的大型工程建设．

系统科学是当代科学体系中的九大部门之一，它是一门研究系统的类型及其一般性质和运动规律的新兴科学．在系统科学中，工程技术就是系统工程，其技术科学是运筹学、控制论相信息论，而其基础科学还是一门近十年来才开始筹建的学税目前学科的命名是系统学．系统科学到哲学的中介就是系统论．

构筑系统学的材料，一方面来自从工程技术科学——运筹学、控制论相信息论，另一方面来自自然科学和数学科学中的系统理论成果，如冯．贝塔朗非的一般系统论和理论生物学，普里戈律的耗散结构理论，哈肯的协同学，艾肯的超循环理论，以及托奶的突变论等．钱学森认为，把上述两方面的材料加以融会贯通和综合发底就可以建立起系统学．此地还有一些领域里的成果也格铡于系统学的研究，如物理学中的统一场论、重埠化群理论和奇异吸引子理论等，哲学界关于系统科学辩证法与系统方法的研究，等等．

根据这些解释，不妨可以这样认为：系统工程主要是以人工的、复杂的大系统为对象的一门跨学科的边缘科学．根据总体协调的需要，把自然科学和社会科学中的某些思想、理论、方法、手段和策略等有效地组织起来应用于实队它使用现代数学方法和电子计算机等工具，对系统的构成要素、组织结构、信息交换和自动控制等功能进行分析研究，从而达到最优

控制和最优管理的目标．它是为了更加合理地研制和运用系统而采用的各种组织管理技术的忍称；它本质土是一门方法学．系统工程不是一个单一的学科，它是一大门类工程技术的总称．根据它所研究和处理的系统类别，，逐渐形成了各种系统工程专业。按照钱学森的看法，目前至少有N门系统工程专业．它们是：工程系统工程；科研系统工程；企业系统工程，信息系统工程；军事系统工程；经济系统工程；环境系统工程；教育系统工程，社会系统工程；计量系统工程；标准系统工程；农业系统工程；行政系统工程；法治系统工程等．例如，40年代美国研制原子弹的翌哈顿计划?60年代初美国的阿波罗级人登月计划；50年代未60年代初我国开始着手的国防尖端技术工程发展计划等，就是工程系统工程．又如，60年代以来，世界上不少国家所制订的教育规划及创建的计算机辅助管理系统等‘就是教育系统工程．再如，世界各国利用现代参谋科学方法和现代参谋组织，在战赂、战术，装备运用，组织指挥，后勤保障等方面实施参谋职能的科学活动过程，就是军事系统工程．这些专业系统工程分别有其特有的学科基础．例如工程系统工程、教育系统工程、军事系统工程的学科基础分别是工程设计、教育学、军事电等等．系统工程已在各个领域里取得了巨大的成就．仅以社会、经济、农业方面而言，印度巴罗达市公共汽车的合理安排，巴基所坦的印度河流域水利和电力的发展计划，墨西哥农业的系统研究，南朝鲜的国民经济规划等，都是成功的范例．

系统工程是在本世纪内才逐渐发展起来的．它起始于工程师们在设计巨大项目及施工时，对传统的设计方法和管理组织方法不满意．从而在工业方面提出了系统的概念，并开始使用“系统的考察”或“系统的途径”这类术语．特

别是从40年代开始，为完成规模巨大的复杂工程和科研生产任久例如美国贝尔电话公司发展的美国微波通信网络等，人们开始有意识地运用系统思想和方法来处理问鼠并取得了良好效果．这些社会实践成果，为系统工程理论体系的形成准备了条件．

第二次世界大战中，由于军事上的需要建立了运筹学．首先由英国应用于解文雷达与防空武器的最佳配置问题，以后又用来研究和解决各种军事问既如护航舰队的编制、提高反潜艇的作战效果、组织民防及武器系统的制造与运用等．战后，运筹学又被迅速地应用于经济管理部门，成为制定政策的工具．运筹学的广泛应用及其所取得的显著效果，为系统工程的建立提供了重要的理论基础．一般认为，这就是系统工程学科的萌芽．40年代末期，美国学者申农和维纳创立了信息论和控制论，使人们对系统的重要性(信息、控制相反馈等)逐步加深了认识，由此形成的大系统理论，成为系统工程的又一个重要的理论基础．

电子计算机的出现，为系统工程提供了强有力的运算工具和信息处理手段，并且促进了运筹学和大系统理论的广泛应用，它成为实施系统工程的重要物质基础．

1957年，美国学者古德和马卡尔发表了第一本系统工程专著《系统工程一对大规模系统的设计》．此后，日本、联邦德国和法国也有许多学者著书立说，使它在理论上渐趋完善．

1950电美国麻省理工学院首次实验性地开设系统工程课程．以后，美国的宾州大学、哈佛大学、所坦强大学、加州大学等相继成立系统工程专业．现在世界上不少大学正在进行系统工程的教育工作．

系统工程的应用，在50年代就己逐渐从军事部门扩大到经济管理部门．1958年创造的计划评审核术(PERT)，以及美国兰德(RAND)公司对外交事务和公共政策等方面的研究工作，就是这时期的代表性成果．60年代，它的一个解煌成就是1969年美国阿波罗哉人登月计划的成功．60年代以后，对于复杂的大系统建立了多级递防控制结构的控制方式．70年代以来，它的应用进入到解决各种复杂的社会——技术系统和社会一—经济系统的最优控制、最优管理阶段。近年来，国家系统、社会系统、产业系统、服务系统、人体系统、自然系统等复杂系统都己进入系统工程的研究及应用范围之内．它不仅为人们提供了一套现代化的组织管理方法，而且也能促进工程活动本身获得最佳效果．系统科学与系统工程与各学科的交叉和应用