《系统工程理论》PPT课件

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1、系统工程理论吉林大学系统工程理论过河问题有三对夫妻过河，都有开船的能力。只有一条船，一次可载2人过河，任何时候不能在丈夫不在的情况下让妻子与别的男人在一起，请问如何选定渡河的方案？主要内容一、系统工程理论二、系统工程方法论三、系统建模四、系统分析五、系统评价六、系统决策一、系统工程理论1.系统工程的定义2.系统工程的特点3.系统工程的理论基础及工具1.系统工程的定义系统工程是一门管理类的基础学科。由于管理学是一门交叉学科，所以系统工程的应用范围特别广。系统工程是以系统作为研究对象，从系统的整体观念出发，用优化的方法，求得系统整体最优的综合性组织、管理、技术和方法的总称

2、。2.系统工程的特点研究的对象广泛包括人类社会、生态环境、自然现象和组织管理等是一门跨学科的边沿学科不久要用到数、理、化、生物等自然科学，还要用到社会学、心理学、经济学、医学等与人的思想、行为、能力有关的学科，是自然科学与社会科学的交叉。常采用定性分析与定量计算相结合的方法3.系统工程理论基础及工具二、系统工程方法论1.霍尔“三维结构”方法论2.切尔兰德的系统工程方法论3.物理—事理—人理（WSR）系统方法论4.综合集成方法论1.霍尔“三维结构”方法论是美国系统工程专家霍尔(A·D·Hall)于1969年提出的一种系统工程方法论。霍尔三维结构是将系统工程整个活动过程分

3、为前后紧密衔接的七个阶段和七个步骤，同时还考虑了为完成这些阶段和步骤所需要的各种专业知识和技能。这样，就形成了由时间维、逻辑维和知识维所组成的三维空间结构，如下图所示：时间维：规划阶段、计划阶段、研制阶段、生产阶段、运行阶段、更新阶段。逻辑维：明确问题、系统指标设计、系统建模、系统综合、优化、决策、设施。知识维：法律、经济、管理科学、计算机科学、工程技术、社会科学、环境科学。2.切尔兰德的系统工程方法论1(1)不良结构系统现状说明。通过调查分析，对现存的不良结构系统的现状进行说明。(2)弄清关联因素。初步弄清、改善与现状有关的各种因素及其相互关系。(3)建立概念模型。

4、在不能建立数学模型的情况下，用结构模型或语言模型来描述系统的现状。(4)改善概念模型。随着分析的不断深入和“学习”的加深，进一步用更合适的模型或方法改进上述概念模型。(5)比较。将概念模型与现状进行比较，找出符合决策者意图而且可行的改革途径或方案。(6)实施。实施提出的改革方案。3.物理―事理―人理（WSR）系统方法论。WSR方法论的主要内容1物理、事理、人理物理是指涉及某项系统项目问题处理过程人们面对的客观存在,是物质运动的规律总和事理是指涉及某项系统项目问题处理过程中人们面对的客观存在及其规律时介入的机理。这种定义体现一种人-物界面。人理是指涉及某项系统项目

5、问题处理过程中的所有的人们之间的相互关系及其变化过程,通过研究和理顺这种关系,促进人们能按照可接受的事理去实现项目问题的预定目标工作步骤4.综合集成方法论三、系统建模1.建模的原则抓住主要矛盾模型只应包括与研究目的有关的方面，而不是对象系统的所有方面。例如，对—个空运指挥调度系统的研究，建模只需考虑飞机的飞行航向而无需考虑其飞行姿态。清晰明了一个大型复杂系统是由许多联系密切的子系统组成的，因此对应的系统模型也是由许多子模型(或模块)组成的。在子模型与子模型之间，除了保留研究目的所必要的信息联系外，其它的耦合关系要尽可能减少，以保证模型结构尽可能清晰明了。精度要求适当

6、建立系统模型，应该视研究目的和使用环境不同，选择适当的精度等级，以保证模型切题、实用，而又不致花费太多。尽量使用标准模型在建立一个实际系统的模型时，应该首先大量调阅模型库中的标准模型，如果其中某些可供借鉴，不妨先试用一下。如能满足要求，就应该使用标准模型，或者尽可能向标准模型靠拢。这样有利于比较分析，有利于节省费用和时间典型模型介绍过河问题有三对夫妻过河，都有开船的能力。只有一条船，一次可载2人过河，任何时候不能在丈夫不在的情况下让妻子与别的男人在一起，请问如何选定渡河的方案？典型模型介绍过河问题用向量(M，F)表示有M个男子、F个女子在对岸，其中0≤M、F≤3，则可

7、取的状态有：(0，0)、(0，1)、(0，2)、(0，3)、(3，0)、(3，1)、(3，2)、(3，3)、(1，1)和(2，2)。设乘船的次数为j，则j为奇数时，对岸的人数增加，j为偶数时，对岸人数减少，过河的状态变化为(M，F)+((-1)jm，(-1)jn)，m、n=0、1、2，且1≤m+n≤2。(m，n)的有效组合为(0，1)、(0，2)、(1，1)、(2，0)、(1，0)。过河的问题就是经过奇数次变换，使状态从(0，0)变化到(3，3)的过程。过河问题第一步：(0,0)+(m，n)=(0，1)、(0，2)、(1，1)、(2，0)、(1，0)