系統(tǒng)工程

前言

在人類發(fā)展史上，系統(tǒng)思想被不斷地應(yīng)用于社會活動和生產(chǎn)活動中，其應(yīng)用領(lǐng)域幾乎遍及工程技術(shù)和社會經(jīng)濟的各個方面。系統(tǒng)工程是系統(tǒng)科學(xué)中直接改造世界的工程技術(shù)。它應(yīng)用定量分析和定性分析相結(jié)合的方法，對系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息交換和控制機制進行規(guī)劃、設(shè)計、分析、評價、預(yù)測和決策，從而達到最優(yōu)設(shè)計、最優(yōu)控制和最優(yōu)管理的目標(biāo)。因此，只有學(xué)習(xí)和應(yīng)用先進的系統(tǒng)工程理論、技術(shù)和方法，才能對系統(tǒng)中有限的資源進行正確的組織和管理，才能使局部和整體之間的關(guān)系協(xié)調(diào)配合，才能充分地發(fā)揮人力和物力的潛力，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合優(yōu)化運行。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，尤其是信息技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)工程的研究和應(yīng)用也在發(fā)生深刻的變化，新概念、新技術(shù)和新方法不斷涌現(xiàn)。本教材就是從系統(tǒng)思維和技術(shù)集成的角度，介紹系統(tǒng)工程的概念、方法論、定性和定量分析方法及系統(tǒng)工程的具體應(yīng)用，并輔以大量案例和練習(xí)，其目的就是使學(xué)生了解系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)理論和方法論，使其掌握系統(tǒng)建模、分析、評價、預(yù)測及決策的實用方法，從而適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)工程、管理科學(xué)與工程等人才培養(yǎng)的需要。

內(nèi)容概要

　　《系統(tǒng)工程》共分9章。第1章介紹了系統(tǒng)與系統(tǒng)工程的概述，論述了系統(tǒng)工程的產(chǎn)生、發(fā)展、特征及應(yīng)用。第2章簡要介紹了系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)，包括控制論、信息論、新三論、運籌學(xué)、復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論。第3章介紹了系統(tǒng)工程方法論，包括霍爾方法論、切克蘭德方法論和綜合集成方法論。第4章介紹了系統(tǒng)模型及系統(tǒng)建模方法，對系統(tǒng)模型進行了定義和分類，詳細給出了解釋結(jié)構(gòu)建模方法、IDEFO建模方法、Petri網(wǎng)建模方法和廣義建模方法。第5章給出了系統(tǒng)分析的主要內(nèi)容和步驟，詳細介紹了系統(tǒng)環(huán)境、目標(biāo)和結(jié)構(gòu)分析方法，以及可行性分析和具體的系統(tǒng)分析方法。第6章給出了系統(tǒng)評價的主要內(nèi)容和步驟，詳細介紹了幾種典型的系統(tǒng)評價方法，包括關(guān)聯(lián)矩陣法、指標(biāo)評分法、層次分析法、模糊綜合評價法和數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法。第7章給出了系統(tǒng)預(yù)測與決策的主要內(nèi)容和步驟，詳細介紹了回歸分析預(yù)測方法、不確定型決策、風(fēng)險型決策、沖突分析和決策支持系統(tǒng)。第8章介紹了網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)，包括網(wǎng)絡(luò)圖、關(guān)鍵線路法、計劃評審技術(shù)和圖解評審技術(shù)。第9章從人機系統(tǒng)優(yōu)化配置、生產(chǎn)能力決策、神舟五號工程和名牌系統(tǒng)工程等領(lǐng)域給出了系統(tǒng)工程的典型應(yīng)用案例?！　　断到y(tǒng)工程》可作為高等院校工業(yè)工程、管理科學(xué)與工程、機械工程、工程管理、工商管理等專業(yè)本科生、研究生和：MBA的教材和參考書，也適合于從事系統(tǒng)規(guī)劃、開發(fā)和運作管理的有關(guān)人員閱讀參考。

書籍目錄

前言第1章 系統(tǒng)與系統(tǒng)工程概述1.1 系統(tǒng)概述1.1.1 系統(tǒng)的定義及屬性1.1.2 系統(tǒng)的分類1.1.3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能1.1.4 系統(tǒng)思想的演變與發(fā)展1.2 系統(tǒng)工程概述1.2.1 系統(tǒng)工程的產(chǎn)生與發(fā)展1.2.2 系統(tǒng)工程的定義與特征1.2.3 系統(tǒng)科學(xué)的學(xué)科體系1.2.4 系統(tǒng)工程的應(yīng)用本章習(xí)題第2章 系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)2.1 控制論2.1.1 控制論的產(chǎn)生與發(fā)展2.1.2 控制系統(tǒng)的構(gòu)成2.1.3 控制任務(wù)與控制方式2.2 信息論2.2.1 信息論與信息的概念2.2.2 信息的度量2.2.3 信息方法2.3 新三論2.4 運籌學(xué)2.5 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論2.5.1 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的基本思想2.5.2 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論的特點2.5.3 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的基本模型本章習(xí)題第3章 系統(tǒng)工程方法論3.1 系統(tǒng)工程方法論概述3.2 霍爾方法論3.2.1 時間維3.2.2 邏輯維3.2.3 知識維3.3 切克蘭德方法論3.3.1 切克蘭德方法論的提出3.3.2 切克蘭德方法論的方法步驟3.3.3 切克蘭德方法論的應(yīng)用評價3.4 綜合集成方法論3.4.1 綜合集成方法論的提出3.4.2 綜合集成研討廳體系本章習(xí)題第4章 系統(tǒng)模型及系統(tǒng)建模方法4.1 系統(tǒng)模型的定義和分類4.1.1 系統(tǒng)模型的定義4.1.2 系統(tǒng)模型的分類4.2 系統(tǒng)建模方法概述4.2.1 系統(tǒng)建模的基本原則4.2.2 系統(tǒng)建模的思考方法4.2.3 系統(tǒng)建模的一般步驟4.3 解釋結(jié)構(gòu)建模方法4.3.1 ISM／Z：作原理4.3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本表達方式4.3.3 遞階結(jié)構(gòu)模型的建立原理4.3.4 遞階結(jié)構(gòu)模型的建模方法4.3.5 實例分析4.4 IDEFO建模方法4.4.1 IDEFO的基本概述4.4.2 IDEFO的基本符號說明4.3 IDEFO的建模步驟4.4.4 IDEFO建模應(yīng)用案例4.5 Petri網(wǎng)建模方法4.5.1 一般Petri網(wǎng)模型4.5.2 計時Petri網(wǎng)模型4.6 廣義模型化方法4.6.1 廣義模型化方法的提出4.6.2 廣義模型的概念4.6.3 廣義模型化方法4.6.4 廣義建模方法的應(yīng)用案例本章習(xí)題第5章 系統(tǒng)分析方法5.1 系統(tǒng)分析概述5.1.1 系統(tǒng)分析的定義5.1.2 系統(tǒng)分析的特點5.1.3 系統(tǒng)分析的要素5.1.4 系統(tǒng)分析的步驟5.2 系統(tǒng)環(huán)境、目標(biāo)與結(jié)構(gòu)分析5.2.1 系統(tǒng)環(huán)境分析5.2.2 系統(tǒng)目標(biāo)分析5.2.3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析5.3 系統(tǒng)可行性分析5.3.1 可行性分析5.3.2 可行性分析的內(nèi)容5.3.3 可行性分析的報告5.4 常用的系統(tǒng)分析方法5.4.1 德爾菲法5.4.2 主成分分析5.4.3 聚類分析5.4.4 量本利分析法5.4.5 成本效益分析法5.4.6 技術(shù)經(jīng)濟分析本章 習(xí)題第6章 系統(tǒng)評價6.1 系統(tǒng)評價概述6.1.1 系統(tǒng)評價基本概念6.1.2 系統(tǒng)評價與決策6.1.3 系統(tǒng)評價的步驟與內(nèi)容6.2 關(guān)聯(lián)矩陣法6.3 指標(biāo)評分法6.3.1 評價指標(biāo)的規(guī)范化6.3.2 常用指標(biāo)評分法6.4 層次分析法6.4.1 AHP的基本原理6.4.2 AHP的基本步驟6.5 模糊綜合評判法6.6 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）方法本章習(xí)題第7章 系統(tǒng)預(yù)測與決策7.1 系統(tǒng)預(yù)測與決策概述7.1.1 系統(tǒng)預(yù)測概述7.1.2 系統(tǒng)決策概述7.2 回歸分析預(yù)測方法7.2.1 線性回歸模型7.2.2 線性回歸模型的參數(shù)估計7.2.3 線性回歸模型的統(tǒng)計特征7.2.4 回歸模型的統(tǒng)計檢驗7.2.5 采用excel進行多元線性回歸分析7.3 不確定型決策7.4 風(fēng)險型決策7.4.1 決策表法7.4.2 決策矩陣法7.5 沖突分析7.5.1 沖突分析與對策論7.5.2 沖突模型的基本要素7.5.3 沖突模型的分類7.5.4 沖突分析的基本步驟7.5.5 沖突分析實例7.6 決策支持系統(tǒng)7.6.1 決策支持系統(tǒng)概述7.6.2 決策支持系統(tǒng)的構(gòu)成和結(jié)構(gòu)7.6.3 智能型決策支持系統(tǒng)7.6.4 群決策支持系統(tǒng)GDSS本章習(xí)題第8章 網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)8.1 網(wǎng)絡(luò)計劃方法8.1.1 甘特圖法8.1.2 關(guān)鍵線路法8.1.3 計劃評審技術(shù)8.1.4 圖解評審技術(shù)8.2 網(wǎng)絡(luò)圖的編制8.2.1 網(wǎng)絡(luò)圖的組成8.2.2 網(wǎng)絡(luò)圖的編制8.3 關(guān)鍵線路法8.3.1 分析法8.3.2 圖上計算法8.3.3 表格計算法8.4 CPM網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化8.4.1 時間的優(yōu)化8.4.2 時間－費用優(yōu)化8.4.3 資源優(yōu)化8.5 計劃評審技術(shù)8.5.1 根據(jù)平均作業(yè)時間確定完成任務(wù)總工期及概率的方法8.5.2 根據(jù)作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)差確定關(guān)鍵線路的方法8.5.3 根據(jù)各線路在指定日期內(nèi)完成任務(wù)的概率確定關(guān)鍵線路8.6 圖解評審技術(shù)8.6.1 PERT的發(fā)展——GERT8.6.2 GERT網(wǎng)絡(luò)節(jié)點特征及其繪制實例8.6.3 用GERT網(wǎng)絡(luò)解決系統(tǒng)問題的步驟本章習(xí)題第9章 系統(tǒng)工程的應(yīng)用案例9.1 制造企業(yè)人機系統(tǒng)優(yōu)化配置分析與設(shè)計9.1.1 人機系統(tǒng)優(yōu)化配置分析9.1.2 人機系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計9.2 某臺資電子加工企業(yè)生產(chǎn)能力擴充決策分析9.3 神舟五號工程9.4 名牌系統(tǒng)工程案例9.4.1 名牌系統(tǒng)工程的作用9.4.2 某葡萄酒企業(yè)的名牌之路參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：1）整體性系統(tǒng)的整體性又稱為系統(tǒng)的總體性、全局性，是系統(tǒng)最基本、最核心的屬性。整體性是指系統(tǒng)中具有獨立功能的要素圍繞系統(tǒng)的整體目標(biāo)相互聯(lián)系、相互作用，從邏輯上統(tǒng)一和協(xié)調(diào)為系統(tǒng)的整體行為。其整體功能不等于各個要素的功能之和，而是具有不同于各組成要素的新功能。在一個系統(tǒng)整體中，即使每個要素都不是最優(yōu)，但通過協(xié)調(diào)、綜合可以成為具有良好功能的整體系統(tǒng)；反之，即使每個要素都達到了最優(yōu)，但組成整體的各要素?zé)o法協(xié)調(diào)運行，也就不能構(gòu)成功能良好的整體系統(tǒng)。因此，系統(tǒng)整體性要求我們不能離開整體去考慮系統(tǒng)的構(gòu)成要素及其聯(lián)系，必須在實現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)的前提下，使系統(tǒng)的總體結(jié)合效果最佳。2）相關(guān)性系統(tǒng)的相關(guān)性是指系統(tǒng)各要素之間、系統(tǒng)與要素之間、系統(tǒng)與環(huán)境之間是相互聯(lián)系、相互作用的。系統(tǒng)的相關(guān)性構(gòu)成了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)問題的基礎(chǔ)。以人體系統(tǒng)為例，每一個器官或小系統(tǒng)都不能離開人體這個整體而存在，各個器官或小系統(tǒng)的功能與行為影響著人體整體的功能和行為，而且它們的影響都不是單獨的，而是在與其他要素的相互關(guān)聯(lián)中影響整體。如果不存在相關(guān)性，眾多要素就如同一盤散沙，只是一個集合，而不是一個系統(tǒng)。例如，計算機CPU，只有在主板等其他元件的協(xié)同下，才能發(fā)揮其計算的功能。因此，相關(guān)性是分析系統(tǒng)和改進系統(tǒng)必須考慮的重要問題。3）環(huán)境適應(yīng)性任何系統(tǒng)都存在于一定的環(huán)境中，并與環(huán)境之間產(chǎn)生物質(zhì)、能量和信息的交換。環(huán)境的變化必定對系統(tǒng)及其要素產(chǎn)生影響，從而引起系統(tǒng)及其要素的變化。系統(tǒng)要獲得生存與發(fā)展，必須適應(yīng)外部環(huán)境的變化，這就是系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性。系統(tǒng)這種自動調(diào)節(jié)自身結(jié)構(gòu)、活動以適應(yīng)環(huán)境變化的特性，又稱為系統(tǒng)的自組織性。系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性提示我們，研究系統(tǒng)時必須注重系統(tǒng)的環(huán)境，只有在一定的環(huán)境中考察系統(tǒng)，才能明晰系統(tǒng)的全貌；只有立足于一定的環(huán)境中去研究系統(tǒng)，才能有效地解決系統(tǒng)中的問題。例如，對于企業(yè)管理系統(tǒng)，必須針對企業(yè)當(dāng)前所處的技術(shù)環(huán)境、經(jīng)濟環(huán)境、社會環(huán)境進行系統(tǒng)分析才能對系統(tǒng)進行有效的改善。系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性除了系統(tǒng)要適應(yīng)環(huán)境的變化外，還包括系統(tǒng)對環(huán)境的改變作用。因此，系統(tǒng)的構(gòu)造和運行必須考慮其對環(huán)境的影響，使系統(tǒng)和環(huán)境均維持良好的狀態(tài)，才能實現(xiàn)二者的可持續(xù)發(fā)展。例如，綠色制造系統(tǒng)就是考慮系統(tǒng)對環(huán)境的影響，盡量使制造過程的資源消耗和廢棄物減少。4）目的性系統(tǒng)的目的性是指系統(tǒng)整體的特定功能，它提供了設(shè)計、建造或改造系統(tǒng)的目標(biāo)與依據(jù)，反映了系統(tǒng)整體行為的方向性。一個系統(tǒng)必須具有它作為一個整體所體現(xiàn)的目的與功能，才具有存在的意義。因此，明確系統(tǒng)的目的是設(shè)計、建造或改造系統(tǒng)的首要工作。需要指出的是，系統(tǒng)整體功能的目的不僅取決于現(xiàn)有狀態(tài)，而且也依賴于系統(tǒng)未來的終極狀態(tài)，并受其制約。例如，戰(zhàn)爭中交戰(zhàn)雙方的行為與決策不僅要考慮現(xiàn)有狀態(tài)，而且更須服從“取勝”這個終極狀態(tài)，“不爭一城一地的得失，消滅敵人有生力量”的戰(zhàn)略思想便是從目的性出發(fā)的范例。此外，一般系統(tǒng)大都是多目標(biāo)系統(tǒng)，它們具有多層次的目標(biāo)體系，因此要區(qū)分主要目標(biāo)與次要目標(biāo)。

編輯推薦

《系統(tǒng)工程》由科學(xué)出版社出版。

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