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1、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 Systems Engineering2022-8-1北京物资学院信息学院1我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物本章主要内容2022-8-1北京物资学院信息学院22.1 概述概述2.2 系统论基础系统论基础2.3 控制论基础控制论基础2.4 信息论基础信息论基础2.5 运筹学基础运筹学基础2.6 复杂系统理论复杂系统理论我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，
2、为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第2章 系统工程基本理论2022-8-1北京物资学院信息学院32.1 概述2.2 系统论基础2.3 控制论基础2.4 信息论基础2.5 运筹学基础2.6 复杂系统理论我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.1概述 为系统工程提供理论和方法的技术科学主要有系统论，控制论和信息论、最优化理论等（其中，系统论、信息论、控制论简称“三论”，是系统科学的重要理论基础及工具）。 系统论是系统科学的主体理论基础。系
3、统论是系统科学的主体理论基础。2022-8-1北京物资学院信息学院4我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.1概述表表2-1 系统工程的部分方向系统工程的部分方向2022-8-1北京物资学院信息学院5系统工程的方系统工程的方向向对应的学科基础对应的学科基础系统工程的方系统工程的方向向对应的学科基对应的学科基础础工程系统工程工程系统工程工程设计工程设计教育系统工程教育系统工程教育学教育学科研系统工程科研系统工程科学学科学学社会系统工程社会系统工程社会学、未来社会学、未来学学企业系统工程企业系统工程
4、生产力经济学生产力经济学计量系统工程计量系统工程计量学计量学信息系统工程信息系统工程信息学、情报学信息学、情报学标准系统工程标准系统工程标准学标准学军事系统工程军事系统工程军事科学军事科学农业系统工程农业系统工程农事学农事学经济系统工程经济系统工程政治经济学政治经济学行政系统工程行政系统工程行政学行政学环境系统工程环境系统工程环境科学环境科学法治系统工程法治系统工程法学法学我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第2章 系统工程基本理论2022-8-1北京物资学院信息学院62.1 概述2.2 系统论
5、基础2.3 控制论基础2.4 信息论基础2.5 运筹学基础2.6 复杂系统理论我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系统论基础 贝塔朗菲是美籍奥地利生物学家，1945年，他在德国哲学周刊第18期上发表了关于一般系统论，这是系统科学的奠基之作，标志着系统科学的诞生。 一般系统论用相互关联的综合性思维来取代分析事物的分一般系统论用相互关联的综合性思维来取代分析事物的分散思维，概括了整体性、关联性、动态性、有序性、终极性（散思维，概括了整体性、关联性、动态性、有序性、终极性（目的性）等系统的共性
6、，突破了以往分析方法的局限性。目的性）等系统的共性，突破了以往分析方法的局限性。2022-8-1北京物资学院信息学院7我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系统论基础 一般系统论的基本思想是：从系统观点、整体观点、动态观点测绘法，把有机体描绘成由诸多要素、按严格等级层次组成的动态的开放系统，具有特殊的整体功能。科学研究对象：系统、整体、整体性科学研究对象：系统、整体、整体性方法论上反对还原论方法论上反对还原论2022-8-1北京物资学院信息学院8我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什
7、么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系统论基础一般系统论的延伸: 有关的学科和理论，如管理理论、运筹学、信息论、控制论、科学学、哲学、行为科学等。它给各门学科带来新的动力和新的研究方法，沟通了自然科学与社会科学、技术科学与人文科学之间的联系，促进了现代科学技术发展的整体化趋势，使许多学科面貌焕然一新。2022-8-1北京物资学院信息学院9我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系统论基础2.2.1 系统的观点系统的观点 贝塔朗菲
8、将系统定义为“相互作用的诸要素的复合体”。这个定义强调了系统的整体性和联系性，是系统科学的基本观点。 结构功能相关规律、信息反馈规律、竞争协同规律、涨落有序规律、优化演化规律作为系统的五个重要规律五个重要规律。2022-8-1北京物资学院信息学院10我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系统论基础2.2.1 系统的观点系统的观点1.整体与涌现性整体与涌现性 系统观点首先是整体观点 。整体才具有而孤立的部分及其总和不具有的特性，称为整体涌现性或突现性（whole emergence）。 （1
9、）整体是指由事物的各内在要素相互联系构成的有机统一体及其发展的全过程（整体性观点应用于过程系统）。 （2）局部是指组成有机统一体的各个方面、要素、分支及其发展全过程中的某一阶段或某一区间。 2022-8-1北京物资学院信息学院11我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系统论基础2.2.1 系统的观点系统的观点1.整体与涌现性整体与涌现性 系统的整体特性既包括质的方面又包括量的方面，并以二者的统一体现出来。如果整体与部分之间存在某种可以从量上比较的同质特性，整体涌现性就是“整体不等于部分之和
10、”。2022-8-1北京物资学院信息学院12我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系统论基础2.2.1 系统的观点系统的观点2.结构、子系统、层次结构、子系统、层次 系统组分（元素）及组分之间一切联系方式的总和称为系统的结构（structure）。 子系统（subsystem）相对于系统整体而言就是系统的部分或组分，但它本身就是一个系统，具有系统的基本特性。 层次是系统由元素整合为整体过程中的涌现等级，不同性质的涌现形成不同的层次，不同层次表现出不同的涌现性。 2022-8-1北京物资学院
11、信息学院13我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系统论基础2.2.2 系统的环境、行为和功能系统的环境、行为和功能1. 系统的环境系统的环境 广义上讲，一个系统之外的一切与它相关联的事物构成的集合，称为该系统的环境。 环境与系统之间的相互关系是系统的外部规定性。 在一定意义上，抽象系统界限的划分和确定主要取决于分析人员或决策者。不同的决策者或分析人员可能会根据自己的研究目的取不同的界限来划分系统和环境。2022-8-1北京物资学院信息学院14我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么
12、把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系统论基础2.2.2 系统的环境、行为和功能系统的环境、行为和功能2.系统的行为系统的行为 行为是刻画系统与环境相互关系的概念。系统相对于它的环境所表现出来的任何变化，或者说，系统可以从外部探知的一切变化，称为系统的行为。 行为属于系统自身的变化，是系统自身特性的表现，但又同环境有关，反映环境对系统的作用或影响。 2022-8-1北京物资学院信息学院15我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系
13、统论基础2.2.2 系统的环境、行为和功能系统的环境、行为和功能3. 系统的功能系统的功能 功能是指系统与外部环境相互联系和相互作用中表现出来的性质、能力和功效。功能是刻画系统行为，特别是系统与环境关系的重要概念。 结构是功能的基础，功能依赖于结构；结构决定功能，功能对结构具有一定的反作用。2022-8-1北京物资学院信息学院16我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系统论基础2.2.3 系统的状态及其演化系统的状态及其演化1. 系统的状态系统的状态 2022-8-1北京物资学院信息学院1
14、7状态变量一般是时间的函数，不同时刻状态变量通常取不同的值。 状态变量也是环境参数的函数，参数的变化反映了系统外界环境的变化引起的系统结构的改变。 状态变量经常也是位置的函数，当系统所处的范围较大时，往往存在一定的空间分布，不同位置上系统的状态变量有不同的取值。时间环境参数 位置我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系统论基础2.2.3 系统的状态及其演化系统的状态及其演化1. 系统的状态系统的状态 根据研究问题的需要，我们可将系统状态分为平衡态和非平衡态两种。 平衡态是指系统状态不仅不随
15、时间变化，而且系统内部空间各处的状态变量取值也完全相同的状态。非平衡态是指不满足以上条件的状态，即要么系统状态随时间变化，要么空间各处的状态变量取值不同。 2022-8-1北京物资学院信息学院18我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系统论基础2.2.3 系统的状态及其演化系统的状态及其演化2. 系统的演化系统的演化 2022-8-1北京物资学院信息学院19在足够大的时间尺度上看，世界上的系统都处于演化之中 系统的状态、特性、结构、行为、功能等随时间的推移而发生的变化 一个是进化；一个是退
16、化 系统内部组分之间的相互作用和外部环境的变化系统的状态分为两类：暂态（或称驰豫态）和终态演化的动力基本方向普遍性系统的演化演化的系统状态我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系统论基础2.2.3 系统的状态及其演化系统的状态及其演化3. 动态系统的稳定性动态系统的稳定性 稳定性（Stability）指的是系统结构、状态、行为的恒定性，即系统结构、状态、行为的抗干扰能力。稳定性问题是动态系统理论的首要问题。 稳定性是系统的一种重要维生机制，稳定性愈好，系统的维生能力愈强。一个不稳定的系统无
17、法正常运行，无法实现其功能目标，是没有用的。2022-8-1北京物资学院信息学院20我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系统论基础2.2.4 系统论的方法系统论的方法2022-8-1北京物资学院信息学院21系统论方法是不同方法和描述形式间的融会贯通 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系统论基础2.2.4 系统论的方法系统论的方法1. 还原论与整体论相结合还原论与整体论相结合 整体
18、论强调的是整体地把握对象，还原论则主张把整体分解为部分来研究。 系统论正是通过综合整体论的思想、改进还原论的局限性而发展起来的。它在了解事物各部分精细结构的基础之上，再从整体上来认识和处理问题。这样，一方面克服了还原论零碎地认识事物的片面性，另一方面也更正了古代整体论的直观性和笼统性，真正地达到了科学地把握全局。 2022-8-1北京物资学院信息学院22我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系统论基础2.2.4 系统论的方法系统论的方法2. 定性描述与定量描述相结合定性描述与定量描述相结合
19、 对任何事物都可以从定性与定量两个方面加以描述。 定性特性多数情况下表现了事物的本质属性，是定量描述的基础；在定性描述的同时，我们也必须借助于定量描述，给出定性描述的具体特性，使定性描述更加客观和精确。定性描述与定量描述相互结合，正是系统论研究问题的基本方法之一。2022-8-1北京物资学院信息学院23我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系统论基础2.2.4 系统论的方法系统论的方法3. 局部描述与整体描述相结合局部描述与整体描述相结合 描述系统包括描述整体和描述局部两个方面。系统研究的
20、基本方法之一，就是在系统整体观的对照下建立对局部的描述，同时综合对所有局部的描述，建立关于对系统整体的描述。 微观描述和宏观描述就是一种特殊的局部描述与整体描述。2022-8-1北京物资学院信息学院24我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.2 系统论基础2.2.4 系统论的方法系统论的方法4. 确定性描述与不确定性描述相结合确定性描述与不确定性描述相结合 对于系统演化进行定量描述可以有两种方式：确定性描述和不确定性描述。过去确定性的描述是指以牛顿力学为代表的描述，而不确定性的描述特指由统计力学
21、和量子力学发展起来的概率论的描述。 2022-8-1北京物资学院信息学院25我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第2章 系统工程基本理论2022-8-1北京物资学院信息学院262.1 概述2.2系统论基础2.3 控制论基础2.4 信息论基础2.5 运筹学基础2.6 复杂系统理论我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 控制论基础控制论（cybernetics）是在20世纪30、40年代自动控制、
22、电子计算机、通信技术和生物学、数学等学科蓬勃发展的背景下产生的。1948年，美国数学家维纳将机器与生物的控制和通信机制进行类比，抽象出共同特征，创立了控制论。 控制论提炼出的基本概念，诸如目的、行为、通信、信息、输人、输出、反馈、控制以及在这些概念基础上的控制论系统模型，即输入一输出反馈控制模型，具有广泛的普遍意义，并且紧密联系着基础理论和应用技术两头。 2022-8-1北京物资学院信息学院27我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 控制论基础2.3.1 控制论的发展控制论的发展1. 社会背
23、景社会背景 第二次世界大战在客观上大大促进了科学的进步、技术的发展，特别是与作战有关的科学技术。 2. 理论渊源理论渊源 （1）数学和物理学为控制论的产生提供了数量计算和演化机制分析的基础。 （2）生命科学为控制论的产生提供了可供类比的对象。 （3）计算机科学和逻辑学的发展与控制论的产生和发展互为因果、相互促进。 2022-8-1北京物资学院信息学院28我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 控制论基础2.3.2 控制论的基本概念控制论的基本概念1. 控制论控制论 控制论的创始人维纳曾经给出
24、了控制论的经典定义：控制论是关于动物和机器中控制和通信的科学理论。 由维纳给出的定义出发，现在人们对控制论的公认说法是：控制论是以研究各种系统共同存在的控制规律为对象的一门科学。2022-8-1北京物资学院信息学院29我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 控制论基础2.3.2 控制论的基本概念控制论的基本概念2. 控制控制 2022-8-1北京物资学院信息学院30控制必须有目的控制是一个反复的行为过程控制：根据信息选择目的的行为及实现这一行为的过程。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，
25、为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 控制论基础2.3.2 控制论的基本概念控制论的基本概念2. 控制控制 2022-8-1北京物资学院信息学院31控制实现的条件：必须了解事物状态发展的可能性空间；必须确切清楚自己希望事物朝着可能性空间中的哪个或哪些状态演化；必须能够改变和创造条件，使事物朝着第二条所选的目标方向转化发展。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 控制论基础2.3.2 控制论的基本概念控制论的基本概念3.输入与
26、输出输入与输出环境对系统的作用和影响称为系统的输入系统对环境的作用和影响称为系统的输出2022-8-1北京物资学院信息学院32输入可控输入与不可控输入反应时间（时滞）输出我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 控制论基础2.3.2 控制论的基本概念控制论的基本概念4.反馈反馈 所谓反馈，就是系统的输出对于输入的影响根据反馈对被控对象作用方向，分为负反馈和正反馈两种。 2022-8-1北京物资学院信息学院33我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也
27、感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 控制论基础2.3.3 控制系统及其分类控制系统及其分类1.控制系统控制系统 施控装置：有传感器和控制器中间元件叫做执行元件被控对象接受控制之后，对外产生输出。2022-8-1北京物资学院信息学院34我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 控制论基础2.3.3 控制系统及其分类控制系统及其分类2.按控制任务进行控制系统分类按控制任务进行控制系统分类 一定的控制过程有一定的控制任务。控制系统是人们为完成一定的控制任务而设计制造的。按照控制
28、任务的不同，可将控制系统主要分为以下几种类型： (1)定值控制 (2) 程序控制 (3)随动控制 (4)最优控制 2022-8-1北京物资学院信息学院35我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 控制论基础2.3.3 控制系统及其分类控制系统及其分类3.按控制方式进行控制系统分类按控制方式进行控制系统分类 2022-8-1北京物资学院信息学院36（2）闭环控制系统（3）组合控制系统（1）开放控制系统我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，
29、证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 控制论基础2.3.4 控制系统的主要方法控制系统的主要方法1. 功能模拟方法功能模拟方法 所谓模拟，是指采用间接实验的方法，先设计与自然现象或过程相似的模型，然后通过模型来间接地研究原型的规律性的实验方法。 2. 黑箱方法黑箱方法 所谓黑箱方法，就是运用相对独立的原则，确认黑箱，通过分析系统的输入、输出及其动态过程，在未知其内部结构的情况下，来定量或定性地认识系统的功能特性、行为方式，以及探索其内部结构和机理的一种控制论认识方法。2022-8-1北京物资学院信息学院37我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？
30、但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 控制论基础2.3.4 控制系统的主要方法控制系统的主要方法3. 反馈方法反馈方法 反馈方法，是指用系统活动的结果反过来调整系统活动的方法。 2022-8-1北京物资学院信息学院38我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 控制论基础2.3.5 基本控制规律基本控制规律1.位式控制规律位式控制规律 位式控制规律就是控制器的开关控制规律，对应于不同的偏差，控制器为二值输出，要么开启，要么关闭。 2. 比例控制规律比例控制规律 比例控
31、制规律，就是在控制器输出与偏差之间增设一个比例关系，它是对位式控制中被控量无稳态值的一种改进，即令 2022-8-1北京物资学院信息学院39u(t)=ke(t)我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 控制论基础2.3.5 基本控制规律基本控制规律3.比例积分控制规律比例积分控制规律 比例积分控制规律，除了设定控制器的输出与偏差成正比外，系统同时还对偏差进行时间积分，可用下式表示:2022-8-1北京物资学院信息学院4001( ) ( )( )=tu tke tedt4.比例积分微分控制规律比
32、例积分微分控制规律 外界环境会对控制系统施加干扰，从而使被控量偏离期望值，出现偏差。若干扰比较剧烈，就会造成被控量与期望值之间的偏差很大。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 控制论基础2.3.6 控制论的应用控制论的应用 控制论发展的一大特点是它同时在理论和技术上并驾齐驱。给诸多领域提供了新的研究思路和方法，极大地促进了多个学科的发展，甚至促使了一些新学科的产生。 1.最优控制理论最优控制理论 这是现代控制论的核心内容，主要应用于工程控制系统和社会控制系统。 2022-8-1北京物资学
33、院信息学院41我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 控制论基础2.3.6 控制论的应用控制论的应用 2.自适应、自学习控制理论自适应、自学习控制理论 自适应控制系统是一种前馈控制系统，就是在环境条件还没有影响到被控对象之前，就通过预测而去进行控制的一种方式。它能按照外界条件的变化，自动调整自身的结构或参数，使控制性能一般的控制系统更具适应性。 2022-8-1北京物资学院信息学院42我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测
34、没有错：表里边有一个活的生物2.3 控制论基础2.3.6 控制论的应用控制论的应用3.模糊控制理论模糊控制理论 模糊控制理论建立在模糊数学的基础上，主要用于解决一些不确定性系统的控制问题。模糊数学将传统集合推广为模糊集合，用于描述一些不够明确的信息和概念，并创立了模糊现象的数学模型，从而探索出一套分析和处理事物的模糊方法。 2022-8-1北京物资学院信息学院43我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.3 控制论基础2.3.6 控制论的应用控制论的应用4.大系统控制论大系统控制论 大系统控制论是
35、现代控制论最新发展的一个重要领域，它是系统工程中解决大系统整体与部分、整体与外界环境之间的相互关系，以达到最优控制的理论和研究方法。大系统指的是一个由共同目标联合起来的、有若干内在联系的子系统的集合体。 大系统控制论的研究对象就是各种规模庞大、结构复杂的大系统的控制问题；研究的具体内容包括工程技术、社会经济、生物生态等领域大系统的分析、综合及模型化。2022-8-1北京物资学院信息学院44我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第2章 系统工程基本理论2022-8-1北京物资学院信息学院452.1
36、概述2.2 系统论基础2.3 控制论基础2.4 信息论基础2.5 运筹学基础2.6 复杂系统理论我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 信息论基础 信息论是关于信息的本质和传输规律的科学理论，是研究信息的获取、存储、传输、显示和应用的一门新兴学科，它是人类通信发展到一定阶段的产物。2022-8-1北京物资学院信息学院46我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 信息论基础2.4.1 信息论的
37、发展信息论的发展 现代信息论是从20世纪20年代奈奎斯特NNyquist）和哈特利（LvRHartley）的工作开始的，他们最早研究了通信系统传输信息的能力，并试图度量系统的信道容量。 1948年，香农发表了具有里程碑性质的论文通信的数学理论。这是世界上首次将通信过程建立了数学模型的论文。这篇论文和1949年发表的另一篇论文奠定了现代信息论的基础。2022-8-1北京物资学院信息学院47我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 信息论基础2.4.2 信息论的基本概念信息论的基本概念1. 信息的
38、定义信息的定义香农把信息定义为两次不确定性之差，即信息通信前的不确定性信息通信前的不确定性通信后仍有的不确定性通信后仍有的不确定性 对于信息给予下面的进一步解释： （1）所谓信号，包括光、一般电磁波、声波或任何其他物质流。这些物质流要称为信号必须是对某个主体而言包含某种信息，否则就仅是一种物质流。 （2）信息是包含在信号中的，并非信号或其一部分的本体，因而是需要主体从信号中提取的。 2022-8-1北京物资学院信息学院48我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 信息论基础2.4.2 信息论的
39、基本概念信息论的基本概念 （3）与信号和信息关联的另一个概念是“消息”。消息是有语义的，它是物质系统的属性存在值在信号中的表达的语言形式。但消息能否成为信息，则在于主体的加工效果及其对主体的意义。 （4）所谓的有意义或有价值是指，在这些信息的指导下，主体作出了某些行为决定，或改变了某种思想认识，或从中导出了新的知识。信息在主体的行为或思想变化中起了某种限制或规定性的作用。2022-8-1北京物资学院信息学院49我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 信息论基础2.4.2 信息论的基本概念信息
40、论的基本概念2. 信息的特性信息的特性（1）信息是客观性和主观性的统一 （2）信息具有知识的秉性（3）信息能够成为一种资源 （4）信息具有抽象性、无限性和共享性 信息不同于物质和能量，具有不守恒性、共享性信息不同于物质和能量，具有不守恒性、共享性2022-8-1北京物资学院信息学院50我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 信息论基础2.4.2 信息论的基本概念信息论的基本概念3. 通信系统模型通信系统模型2022-8-1北京物资学院信息学院51我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么
41、把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 信息论基础2.4.2 信息论的基本概念信息论的基本概念3. 通信系统模型通信系统模型（1）信源：即信息的来源（2）编码：即把信息编译成信道可识别的代码（3）信道：即传播信息的通道和媒介（4）噪声：指通信系统中除了预定传送的信号之外的其它一切信号（5）译码：与编码过程相反，把信道传出的代码转换为原来信息的过程（6）信宿：即信息的接收者2022-8-1北京物资学院信息学院52我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个
42、活的生物2.4 信息论基础2.4.2 信息论的基本概念信息论的基本概念4. 香农信息的度量香农信息的度量 从通信理论来看，信息是消除不确定性的手段，信息的多少即是人们通过这个信息而消除的不确定性的多少，信息的多少即为信息量，信息量是在通信中消除了的不确定性。而事物的不确定性其实就是事物的多种可能性。 因此，我们可以通过概率对其进行表述。也就是说，信息量的大小可以通过概率的手段来测量。2022-8-1北京物资学院信息学院53=aIlog P我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 信息论基础2.
43、4.3 信息方法与技术信息方法与技术1. 信息获取技术信息获取技术 信息获取技术就是借助物质手段，扩大信息获取的范围、数量、精度等的技术。 例如古代发明的秤、量尺、指南针、地动仪等，近代发明的望远镜、显微镜、听诊器等仪器，都属于获取信息的硬技术。而人们依靠阅读、打探等了解周围环境的情况，中医通过望、闻、问、切的手段来获知患者的病情等，则是获取信息的软技术。 2022-8-1北京物资学院信息学院54我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 信息论基础2.4.3 信息方法与技术信息方法与技术 2.
44、 信息传输技术信息传输技术 简单地说，信息传输技术就是狭义上的通信技术，用人体之外的物质手段进行通信的技术。 现代通信技术是信息的发送技术、编码技术、抗噪声技术、信道技术、译码技术等的总称，包含的技术种类和方法非常之多。2022-8-1北京物资学院信息学院55我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 信息论基础2.4.3 信息方法与技术信息方法与技术 3. 信息处理技术信息处理技术 对原始信息进行加工，去粗取精、去伪存真，过滤出能反映事物本质特征且便于利用的那些信息的过程，叫做信息处理过程，其
45、中用于加工信息的工具设备、所采用的方法技能等，就是信息处理技术。2022-8-1北京物资学院信息学院56我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 信息论基础2.4.3 信息方法与技术信息方法与技术 4. 信息存储技术信息存储技术 信息存储技术就是把暂时不用或需要反复使用的信息存储起来，以备不时之需。 现代信息存储技术主要有：信息记载技术，如录音、录像等；信息载体的缩微技术，如光盘、电脑芯片等；数据库技术，如建立通用的综合数据仓库，统一收集并保存各种数据资料，以供不同用户共享的技术等。这些信息存
46、储技术的实现，同样需要大量地运用到电子计算机。 2022-8-1北京物资学院信息学院57我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 信息论基础2.4.4 信息论的应用信息论的应用1. 信息分析与预测信息分析与预测 信息分析与预测是对已知信息的内容进行整合和科学抽象的一种信息深加工活动，目的是为了获取增值的、具有决策支持作用的信息分析与预测产品，以便能够更好地开发和利用信息资源。2022-8-1北京物资学院信息学院58我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但
47、是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.4 信息论基础2.4.4 信息论的应用信息论的应用2. 信息与管理信息与管理 信息与管理有着密不可分的关系。管理的全过程就是信息处理与流动的过程。管理信息是从管理中产生、并为管理服务的一种信息类型。 管理需要信息，信息也需要管理，两者的相互结合产生了管理信息系统。 2022-8-1北京物资学院信息学院59我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第2章 系统工程基本理论2022-8-1北京物资学院信息学院602.1 概述2.2 系统论基础2.
48、3 控制论基础2.4 信息论基础2.5 运筹学基础2.6 复杂系统理论我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.5 运筹学基础运筹学是一门相对独立的学科，它和自然科学、技术科学及社会科学都有密切的联系，其理论和方法涉及到科学管理、工程技术、社会经济、军事决策等各个方面。 运筹学是一门应用科学，它广泛应用现有的科学技术知识和数学方法，解决实际中提出的问题，为决策者的最优决策提供定量依据。2022-8-1北京物资学院信息学院61我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里
49、呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.5 运筹学基础2.5.1 运筹学的发展运筹学的发展 我国科学家许国志、华罗庚等借用了史记中“夫运筹于帷幄之中，决胜于千里之外”的“运筹”二字将其译为运筹学 现代最早进行运筹学工作的是以A.V.Hill为首的英国国防部防空试验小组在第一次世界大战期间进行高射炮系统的研究。英国人P.M.Morse建立的分析美国海军横跨大西洋护航队损失的数学模型，也是运筹学的早期工作 20世纪50年代中期，钱学森、许国志等一批院士将运筹学由国外引入，并结合我国的特点在国内推广应用。 2022-8-1北京物资学院信息学院62我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和
50、恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.5 运筹学基础2.5.2 运筹学的基本概念运筹学的基本概念 运筹学以整体最优为目标，从系统的观点出发，力图以最佳的方式来解决该系统各部门之间的利害冲突。对所研究的问题求出最优解，寻求最佳的行动方案。 运筹学作为一门应用学科，它的主要特点是合理的筹划和最佳的运用，具体表现有四点：2022-8-1北京物资学院信息学院63我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.5 运筹学基础2.5.2 运筹