采矿系统工程(地采补充)课件.ppt

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1、矿业系统工程中国矿业大学矿业工程学院陈树召2014年9月一、系统工程的概念（一）系统定义系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分，结合而成具有特定功能的有机整体，而且这个系统本身又是它所属的一个更大系统的组成部分。三层意义：第一，系统是由若干元素组成的有机整体。元素可以是单个的事物和过程，也可以是若干事物和过程构成的子系统。第二，构成系统的元素之间、元素与系统之间、系统与环境之间均存在着一定的有机联系。第三，任何系统都具有某种特定功能，这种功能是系统整体的新功能，并不等于各组成元素部分功能的简单总和，这种特定

2、的新功能，是由系统内部的特有结构和有机联系所决定的。（二）系统的特性1、整体性。指系统元素之间的相互关系以及元素与系统之间的关系。2、关联性。指系统各元素之间相互作用、相互依赖、相互制约的关系。3、层次性。指一般系统都具有一定的层次结构关系。4、适应性。指系统对环境变化的适应程度。5、动态性。系统是发展变化的系统，结构是运动中的结构，联系是过程中的联系，稳定是交换中的稳定，动态性是系统最本质的特性之一。（三）系统工程的定义系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都

3、具有普遍意义的科学方法。（四）系统工程的基本原理系统工程的基本原理，就是以系统为对象，把要组织管理的事物，经过分析、推理、判断、综合，建立某种系统模型，进而以最优化的方法，实现系统最满意的结果。即是经过系统工程技术的处理，使系统达到技术上先进、经济上合算、时间上节省、能协调运行的最优效果。（五）系统工程的内容和解决问题的步骤系统工程的内容主要有：系统工程的概念、系统分析、系统模型、系统决策，网络分析、系统模拟、系统评价、现代系统工程技术、系统信息技术、系统控制等。求解问题的步骤：1、明确目标。2、收集资料，提

4、出方案。3、建立模型。4、系统分析与评价。（六）系统分析的基本概念系统分析是利用科学的方法和现代的工具，对系统的目标、结构、功能、环境、费用、效益等问题进行充分的调查研究，根据决策主体预期的目标和要求，提出若干可行方案，在确定和不确定的条件下，收集、分析和处理有关信息，通过构建模型，进行仿真试验、优化分析和综合评价，最后整理出完整、正确、可行的综合资料，作为决策者选择最满意方案的主要依据。（七）系统分析的主要特点第一，针对特定系统。系统分析是处理特定复杂系统的有效方法，有极强的针对性。第二，实现整体协调。特定

5、系统是各子系统相互联系、相互作用形成的有机整体，只有各子系统实现各自特定功能，相互协调一致，才能实现系统整体最优。第三，定性与定量分析结合。用系统分析解决复杂系统问题时，不仅要对系统最本质的属性和规律性作定性分析，掌握其整体结构和各个主要侧面的特性，而且必须要有相对可靠的数量分析。第四，凭借价值判断。除应用反映系统运行规律的某些原理和原则进行判断外，还需要凭借人的知识、经验、价值和偏好进行理性判断。二、社会经济系统分析技术概述（一）社会经济系统分析的一般原则1、外部条件与内部条件相结合。2、当前利益与长远利益

6、相结合。3、局部效益与整体效益相结合。4、定性分析与定量分析相结合。（二）社会经济系统分析的基本内容1、环境分析自然环境、经济环境、技术环境和社会环境2、目标分析系统分析的出发点和归宿。3、结构分析一是系统组成要素的构成分析；二是组成要素的相关分析。4、优化分析（三）社会经济系统分析的模型技术1、预测模型技术预测是利用已有的信息（过去和现在的信息）以获得系统未来的信息。主要预测模型技术有：时间序列预测模型技术；回归预测模型技术；马尔柯夫链预测模型技术等。2、系统结构模型技术层次分析模型、计量经济模型、投入产出

7、模型、系统动力学模型等。3、优化模型技术运筹学的范畴4、不确定型模型技术模糊数学、灰色系统、神经元网络、专家系统等。（四）建立数学模型的基本原则和步骤1、基本原则适度性。在建立系统的数学模型时，必须要对系统进行简化。合理性。在对系统进行适当简化时，需要对实际系统的某些特性和某些环境作出一定的假设。逐步逼近。在构造系统数学模型时，往往是先从最简单，有时甚至是从实际系统的某些极端情况出发，去构造一个与实际系统有较大差异，但非常简单，且能较正确反映少数几个关键系统特征的模型，利用这个简单模型去了解系统性质，待到对系

8、统的某些特性有进一步了解后，再改进、扩充原有模型，使之与实际系统逐步接近。2、建立数学模型的步骤（1）定义问题，明确目标。（2）分析因素，限定问题。（3）数据准备。（4）构建数学模型。（5）模型分析。（6）模型求解。（7）模型检验。三、矿业系统工程概念及研究的主要内容概念采矿系统工程是采矿工程学与系统工程相结合而形成的一个新的学科分支。采矿系统工程是根据采矿工程内在规律和基本原理，以系统论和现代数学