(工学)物流工程专业导论8-物流工程中的系统科学

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1、物流工程专业导论——物流工程中的系统科学周强教授、博导物流工程考试要求写一个小论文:2700-3200字内容要求:专业的认识,未来的打算格式要求:手写,不得打印物流工程是一个伴随现代社会发展而产生的新兴交叉学科，处在不断发展和演化中，它融合了多门前沿科学的知识，涉及到机械、控制、信息、管理、交通运输等多个传统工程领域，贯穿了现代系统科学的思想内涵，具有前沿性、综合性、复杂性、涌现性、实用性等特征。总的来看，社会对物流工程人才的需求，需要具备如下特征：基础知识厚实、工程能力强、适应能力强、创新能力强。主要内容一．系统科学的发展二．物流系统建模与分析技术三．物流工

2、程的前沿研究方向一．系统科学的发展1.1系统科学的新时代1.2系统复杂性1.3物流过程的复杂性——自组织化1.4复杂系统的常用模型1.1系统科学的新时代19世纪：进化的时代，热力学第二定理（物理进化论），达尔文的生物进化论；20世纪：20-30年代：相对论、量子力学。50年代以后：信息与控制的时代；控制论、信息论、系统论（一般系统论）。1.1系统科学的新时代21世纪：复杂系统的研究时代；系统科学是一门研究事物整体的学科，是一门从事物整体性的角度观察世界、研究事物、认识问题的学问。1.1系统科学的新时代宏观与微观的整体统一问题。生产物流系统的组成单元与生产线的关系问

3、题物流系统状态信息---信息获取技术1.1系统科学的新时代科学探索重点方向的变化：（1）从追求简单性到探索复杂性；（2）从对存在的研究转向对演化的研究；（3）从以主要研究线性相互作用转向重点研究非线性相互作用。科学思想方法上带来的变化。1.1系统科学的新时代科研工具与科学方法的创新实验科学：实验装置、实验台科学计算：计算机模拟、模拟现实、虚拟现实开放的大科学。现代系统科学的研究需要计算机！1.1系统科学的新时代系统科学的对象与问题研究事物的属性！数学是研究事物的数量、形态及相互关系的学问；系统科学是研究事物整体性的学问，是关于整体的科学。整体不同于部分和（牵一发而

4、动全身、缺一不可）1.1系统科学的新时代（1）“整体大于部分和”还是“整体不同于部分”；（2）整体与总体、全局、全体、集合。整体强调属于它的事物（元素）间必须存在特定的“组成方式”，并产生出不同于组成部分的“特殊属性”。全局反映整体的一定格局；全体表明元素数量的齐全；总体是某种性质事物的全体；集合只强调属于同一集合的元素所具有的某种共同属性，而不研究元素间通过什么样的相互作用来构成一个整体。1.1系统科学的新时代整体生存于环境中一个事物的整体性总是相对于其他事物的整体而言的，这些其他事物的全体构成了该事物的环境。整体的四大问题内部看：研究系统的结构；外部看：研究系

5、统的性态或性能；系统运动特征：演化、发展系统价值：整体价值与价值实现1.1系统科学的新时代系统科学的四大特点基础性：为其他学科提供一般的研究思路、理论、观点和方法；与数学组成其他科学的交叉基础。数学、牛顿力学系统科学可作为管理科学、自然科学的研究基础！前沿性：从研究的内容看，复杂的社会经济系统、生命系统、智能系统（或人为系统）为对象；论文数量多；混沌、分形、狐子、元胞自动机等学科都与系统的非线性研究有关。1.1系统科学的新时代综合性：非单一性、擅长研究复杂的自然与社会系统、横断性（数学是横断学科的典型）。系统科学综合性的体现是研究与整体属性有关的问题：组成、结构（

6、层次与关联）、属性、演化、价值。实用性：追求实效、过问价值、求得最优。系统工程——系统科学的应用。系统科学的体系基础系统论、复杂系统论、系统方法论1.2系统复杂性基本概念1）复杂性的哲学认识：复杂性与简单性复杂性是现代科学中最复杂的概念。不同层次的复杂性：纯粹物理系统的复杂性属于最低层次的复杂性。针对具体的复杂系统进行研究：开放的复杂巨系统、规则支配的复杂自适应系统。1.2系统复杂性2）复杂性复杂性就是系统的动力学特性。复杂系统是指系统元素多、层次多、关联关系复杂，表现出非线性特征和不确定性特征的一类系统。复杂性的来源：规模、结构、环境、动力学因素、非平衡态、不可

7、积性、不可逆过程、非线性、不确定性、主动性与能动性、智能性、人类的理性与感性。1.2系统复杂性复杂性程度的表达观点一：状态空间维数、参量变化的阶数、演化中相互关系的次数、分数维数；观点二：分布函数、熵（1）广义集合（2）分布函数（3）复杂程度——熵1.3物流过程的复杂性——自组织化1）自组织的概念系统论观点：“自组织”是指一个系统在内在机制的驱动下，自行从简单到复杂、从粗糙向细致方向发展，不断提高自身的复杂度和精细度的过程。热力学观点：“自组织”是指一个系统通过与外界交换物质、能量和信息，而不断地降低自身的熵含量，提高其有序度的过程。1.3物流过程的复杂性——自组

8、织化统计力