系統(tǒng)工程

前言

作為一種資源，信息是人類智慧的結(jié)晶和財(cái)富，是社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展的源泉。信息同物質(zhì)、能源一起，成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的三大支柱：物質(zhì)為人類提供材料，能源向人類提供動(dòng)力，而信息為人類奉獻(xiàn)知識(shí)和智慧。在人類發(fā)展史上，還沒(méi)有哪種技術(shù)能夠像信息技術(shù)這樣對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生如此廣泛而深遠(yuǎn)的影響。而現(xiàn)代信息技術(shù)，特別是采用電子技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)與利用信息是時(shí)代的需要，是世界性潮流、是人類社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，并正以空前的速度向前發(fā)展。環(huán)顧當(dāng)今世界，幾乎每個(gè)國(guó)家都把信息技術(shù)視為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、維護(hù)國(guó)家利益和實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的最重要的手段，信息技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力和國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的關(guān)鍵因素。在國(guó)內(nèi)，隨著信息化建設(shè)的進(jìn)一步深化，特別是電子商務(wù)和電子政務(wù)的興起，社會(huì)各界對(duì)于信息管理人才的需求越來(lái)越多，要求也越來(lái)越高。這表明，“信息管理與信息系統(tǒng)”作為管理科學(xué)的一個(gè)重要分支，已經(jīng)成為信息時(shí)代人才培養(yǎng)不可缺少的一個(gè)重要方面。作為上海市優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)，上海工程技術(shù)大學(xué)信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)教師隊(duì)伍在學(xué)科建設(shè)中，秉承面向國(guó)際、面向服務(wù)國(guó)家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的宗旨，堅(jiān)持教學(xué)與研究相結(jié)合、理論與實(shí)踐相結(jié)合，在近20年的專業(yè)建設(shè)中取得了一系列豐碩的教學(xué)與研究結(jié)果。為了使讀者進(jìn)一步掌握信息管理理論和技術(shù)，也為了讓研究成果更好地服務(wù)于社會(huì)，我們組織了一批長(zhǎng)期從事信息管理與信息系統(tǒng)教學(xué)和研究的教師撰寫了本系列教材。本著培養(yǎng)“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重應(yīng)用、高素質(zhì)”德才兼?zhèn)?、一專多能的信息管理類人才的原則，本系列教材以理論與實(shí)踐相結(jié)合，注重系統(tǒng)性、基礎(chǔ)性，突出應(yīng)用性作為編寫理念。因此，體現(xiàn)出以下三個(gè)方面的特點(diǎn)：（1）構(gòu)建與人才培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的教材體系。教材建設(shè)的關(guān)鍵在于構(gòu)建與人才培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的知識(shí)內(nèi)容體系。作為21世紀(jì)信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的教材必須適應(yīng)“以信息化帶動(dòng)工業(yè)化”的國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，以運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)工程等管理科學(xué)為研究方法，以計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)為支持工具，構(gòu)建培養(yǎng)讀者掌握企業(yè)實(shí)施管理信息化所必需的知識(shí)體系。

內(nèi)容概要

本書力求將系統(tǒng)工程方法論精心設(shè)計(jì)到系統(tǒng)性問(wèn)題的解決過(guò)程中，從系統(tǒng)問(wèn)題的提出、解決問(wèn)題的目的分析、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的系統(tǒng)方案(模型)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)模型構(gòu)建到系統(tǒng)模型結(jié)果分析，深入淺出地介紹了如何用系統(tǒng)的思想認(rèn)識(shí)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、管理等系統(tǒng)性問(wèn)題，以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析方法、系統(tǒng)模型方法、系統(tǒng)評(píng)價(jià)模型、系統(tǒng)仿真模型、系統(tǒng)預(yù)測(cè)模型為主要內(nèi)容，將系統(tǒng)工程的思想和方法論滲透到解決問(wèn)題的過(guò)程中。本書通過(guò)積累豐富的例子加以說(shuō)明方法的運(yùn)用，使得系統(tǒng)工程內(nèi)容不再枯燥繁雜，而變得深入淺出、通俗易懂?！　”緯坏m用于管理、工程類專業(yè)的學(xué)生和研究生研讀，還可以作為相關(guān)人員的培訓(xùn)教材和自學(xué)參考書。

書籍目錄

第1章 系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程 　1.1 系統(tǒng)科學(xué)概述 　1.1.1 系統(tǒng)科學(xué)的概念 　1.1.2 系統(tǒng)科學(xué)研究的問(wèn)題 　1.1.3 系統(tǒng)科學(xué)研究的內(nèi)容 　1.2 系統(tǒng)工程概述 　1.2.1 系統(tǒng)工程的定義 　1.2.2 系統(tǒng)工程發(fā)展簡(jiǎn)史 　1.2.3 系統(tǒng)工程的實(shí)踐應(yīng)用 　1.2.4 系統(tǒng)工程的發(fā)展趨勢(shì) 　1.2.5 系統(tǒng)工程的特點(diǎn) 　1.3 結(jié)語(yǔ) 　本章小結(jié) 　思考題 第2章 系統(tǒng)工程研究的對(duì)象——系統(tǒng) 　2.1 系統(tǒng)的基本概念 　2.1.1 系統(tǒng)的定義 　2.1.2 系統(tǒng)的輸入、輸出和系統(tǒng)的功能 　2.1.3 系統(tǒng)的環(huán)境 　2.1.4 系統(tǒng)的分類 　2.1.5 系統(tǒng)的特性 　2.2 系統(tǒng)的一般描述 　2.2.1 系統(tǒng)的框圖描述 　2.2.2 系統(tǒng)的集合描述 　2.3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)成分 　2.4 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析 　2.4.1 系統(tǒng)的解釋結(jié)構(gòu)分析方法 　2.4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析應(yīng)用 　本章小結(jié) 　思考題 第3章 系統(tǒng)工程方法論 　3.1 霍爾(hall)硬系統(tǒng)方法論 　3.1.1 hall方法論三維結(jié)構(gòu)體系 　3.1.2 hall方法論的特點(diǎn) 　3.2 軟系統(tǒng)方法論 　3.3 h—ch綜合系統(tǒng)方法論概述 　3.4 幾種方法論的比較 　3.5 系統(tǒng)工程方法論的進(jìn)一步發(fā)展 　3.6 hall方法論的邏輯步驟 　3.6.1 問(wèn)題的界定 　3.6.2 目標(biāo)確定 　3.6.3 方案匯總 　3.6.4 系統(tǒng)評(píng)價(jià)和決策實(shí)施 　本章小結(jié) 　思考題 第4章 系統(tǒng)模型方法 　4.1 系統(tǒng)模型概述 　4.1.1 系統(tǒng)模型的定義 　4.1.2 系統(tǒng)模型的基本特征 　4.1.3 系統(tǒng)模型的分類 　4.1.4 系統(tǒng)模型的作用 　4.2 建立系統(tǒng)模型的思考方法 　4.3 建立數(shù)學(xué)模型的一般步驟 　4.4 建立系統(tǒng)模型的一般原則 　4.5 建立系統(tǒng)模型的ahp方法 　4.5.1 ahp模型方法的基本思想 　4.5.2 ahp模型方法的基本步驟 　4.5.3 應(yīng)用ahp方法建立系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)模型 　本章小結(jié) 　思考題 第5章 系統(tǒng)評(píng)價(jià) 　5.1 系統(tǒng)評(píng)價(jià)的基本概念 　5.1.1 系統(tǒng)評(píng)價(jià)的含義與意義 　5.1.2 系統(tǒng)評(píng)價(jià)的思想和原則 　5.2 系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 　5.2.1 系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立的原則 　5.2.2 系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)成 　5.2.3 系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建方法 　5.3 系統(tǒng)評(píng)價(jià)的一般步驟 　5.4 系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法 　5.4.1 經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià)方法 　5.4.2 價(jià)值分析方法 　5.4.3 模糊綜合評(píng)價(jià)方法 　5.4.4 因子分析方法 　5.4.5 主成分分析方法 　5.4.6 系統(tǒng)評(píng)價(jià)應(yīng)用案例 　本章小結(jié) 　思考題 第6章 mc系統(tǒng)仿真 　6.1 系統(tǒng)仿真的概念 　6.2 系統(tǒng)仿真的特點(diǎn)和作用 　6.2.1 系統(tǒng)仿真的特點(diǎn) 　6.2.2 系統(tǒng)仿真的作用 　6.3 系統(tǒng)仿真的一般步驟 　6.4 蒙特卡羅(mc)仿真方法 　6.4.1 隨機(jī)數(shù)概念 　6.4.2 蒙特卡羅仿真概述 　6.4.3 蒙特卡羅(mc)仿真 　6.5 蒙特卡羅系統(tǒng)仿真的應(yīng)用 　本章小結(jié) 　思考題 第7章 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真 　7.1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的一般概述 　7.2 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用對(duì)象 　7.3 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的表示方法 　7.3.1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究過(guò)程 　7.3.2 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的表示方法 　7.4 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的建模步驟 　7.5 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)應(yīng)用案例 　本章小結(jié) 　思考題 第8章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)預(yù)測(cè) 　8.1 系統(tǒng)預(yù)測(cè)概述 　8.1.1 系統(tǒng)預(yù)測(cè)的應(yīng)用領(lǐng)域 　8.1.2 系統(tǒng)預(yù)測(cè)的概念 　8.1.3 系統(tǒng)預(yù)測(cè)方法的分類 　8.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)方法 　8.2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念 　8.2.2 腦神經(jīng)系統(tǒng)與生物神經(jīng)元 　8.2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) 　8.2.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的回顧 　8.2.5 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域 　8.3 人工神經(jīng)元 　8.3.1 人工神經(jīng)元的基本構(gòu)成 　8.3.2 神經(jīng)元作用函數(shù) 　8.3.3 m—p模型 　8.3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 　8.3.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí) 　8.4 感知器模型 　8.5 bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 　8.5.1 bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多層結(jié)構(gòu) 　8.5.2 bp網(wǎng)絡(luò)計(jì)算公式 　8.5.3 bp模型算法示意圖 　8.6 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)過(guò)程 　8.6.1 確定系統(tǒng)框架 　8.6.2 學(xué)習(xí)樣本 　8.6.3 學(xué)習(xí)算法 　8.6.4 推理機(jī) 　8.6.5 知識(shí)庫(kù) 　8.6.6 輸入模式轉(zhuǎn)換 　8.6.7 輸出模式轉(zhuǎn)換 　8.7 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性 　8.7.1 容錯(cuò)性的研究?jī)?nèi)容 　8.7.2 前饋網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)性的分析方法 　8.7.3 前饋網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)性的設(shè)計(jì)方法 　本章小結(jié) 　思考題 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：“提高高等教育質(zhì)量”問(wèn)題包括高等教育的定位、高等教育培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)培養(yǎng)方案設(shè)置、師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)質(zhì)量等問(wèn)題，這些問(wèn)題呈現(xiàn)明顯的時(shí)間性、空間性和層次性特點(diǎn)，這些問(wèn)題相互聯(lián)系、相互制約。教師的“師德修養(yǎng)”問(wèn)題包括教師的道德認(rèn)識(shí)、道德情感、道德意志、道德信念、道德行為和習(xí)慣等問(wèn)題。教師只有在教育教學(xué)實(shí)踐中，在處理師生之間、教師之間、教師與家長(zhǎng)及教師與社會(huì)其他成員之間的關(guān)系中，才能認(rèn)識(shí)自己的行為是與非，才能辨別善與惡，才能培養(yǎng)自己良好的教師道德品質(zhì)?，F(xiàn)代化的工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整涉及重工業(yè)與輕工業(yè)的關(guān)系，高新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的關(guān)系，工業(yè)內(nèi)部如加工業(yè)與紡織業(yè)、制造業(yè)等關(guān)系，因此工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整問(wèn)題呈現(xiàn)出復(fù)雜性、風(fēng)險(xiǎn)性和模糊性等特征。食品安全管理問(wèn)題涉及原材料的采購(gòu)、加工等生產(chǎn)安全質(zhì)量管理，涉及運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)安全質(zhì)量管理，涉及法律、法規(guī)的約束和規(guī)范等，因此食品安全管理問(wèn)題也是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的管理出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致食品安全問(wèn)題。上述這些問(wèn)題需要思考的環(huán)節(jié)越來(lái)越多，條件約束越來(lái)越多，相互關(guān)系越來(lái)越復(fù)雜，而且可供選擇的條件越多其風(fēng)險(xiǎn)也隨之加大。因此這些問(wèn)題明顯呈現(xiàn)如下三個(gè)特點(diǎn)。（1）復(fù)雜性。涉及的問(wèn)題多、范圍廣、尺度寬，關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜。例如現(xiàn)代化城市系統(tǒng)的和諧發(fā)展問(wèn)題。城市系統(tǒng)由許多子系統(tǒng)構(gòu)成，這些子系統(tǒng)包括人口系統(tǒng)、人文系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、資源系統(tǒng)、市政系統(tǒng)、工業(yè)系統(tǒng)、商業(yè)系統(tǒng)、文化教育、醫(yī)療衛(wèi)生、交通運(yùn)輸、郵電通信、城市建設(shè)系統(tǒng)等。這樣規(guī)模龐大、范圍廣泛、變量繁雜的復(fù)雜大系統(tǒng)，要達(dá)到和諧發(fā)展，需要做好市政建設(shè)、環(huán)境建設(shè)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、文化建設(shè)等各方面的工作。在分析時(shí)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)都會(huì)影響全局。（2）風(fēng)險(xiǎn)性。自然系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間存在著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，具有許多不確定關(guān)系，如果處理不當(dāng)將會(huì)產(chǎn)生不利影響，造成難以挽回的損失，甚至產(chǎn)生滯后多年的影響。例如上面提到的現(xiàn)代化城市系統(tǒng)的和諧發(fā)展具有明顯的風(fēng)險(xiǎn)性特點(diǎn)。現(xiàn)代化城市系統(tǒng)與自然系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)等之間存在著密切的聯(lián)系，科學(xué)合理地處理好它們之間的關(guān)系，才能保障現(xiàn)代城市系統(tǒng)的和諧發(fā)展。（3）模糊性。系統(tǒng)性問(wèn)題與系統(tǒng)的環(huán)境之間呈現(xiàn)“你中有我，我中有你”的局面，系統(tǒng)的邊界呈現(xiàn)模糊性。例如現(xiàn)代化城市系統(tǒng)的和諧發(fā)展問(wèn)題與社會(huì)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)發(fā)展系統(tǒng)具有密切相連的關(guān)系，沒(méi)有農(nóng)業(yè)的大力支持很難有城市系統(tǒng)的和諧發(fā)展。例如教育系統(tǒng)發(fā)展問(wèn)題，國(guó)家制定的許多教育政策關(guān)系到教育系統(tǒng)的生存發(fā)展，兩者難以完全區(qū)分。這些問(wèn)題的邊界呈現(xiàn)模糊性特點(diǎn)。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，產(chǎn)生的問(wèn)題已經(jīng)轉(zhuǎn)化為日益復(fù)雜的問(wèn)題（在這里暫且稱之為系統(tǒng)性問(wèn)題）。正是由于系統(tǒng)性問(wèn)題的出現(xiàn)，使得問(wèn)題的解決已經(jīng)不再能夠用某一學(xué)科的方法來(lái)解決，而是需要綜合、交叉、多學(xué)科也即系統(tǒng)科學(xué)方法來(lái)解決。

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