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1、管理系统工程第二章 管理系统工程讲授内容n一、系统工程与管理系统工程n二、系统工程的技术内容n三、系统工程的方法论n硬系统的方法论霍尔的三维系统结构n软系统的方法论切克兰得的软系统结构n韧系统的方法论系统工程与管理系统工程n钱学森的定义：“系统工程是组织管理各类系统的规划、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具有普遍意义的科学方法。n将系统工程应用于（企业）管理领域，称之为“管理系统工程”。即运用系统工程的科学方法，通过最优途径的选择，使管理工作在一定期限内收到最合理、最经济、最有效的效果。时代特征及社会发展趋势时代特征及社会发展趋势 经济全球化经济全球化 动态市场带来挑
2、战和机会（变化）动态市场带来挑战和机会（变化）社会加速信息化社会加速信息化 创新开始成为时代的最强音创新开始成为时代的最强音 社会进入合作竞争新时代社会进入合作竞争新时代 （COOPETITIONCOOPETITION；GUANXIGUANXI）可持续发展引起普遍关注可持续发展引起普遍关注 WhyWhy“要学一点要学一点系统工程系统工程”WhyWhy管理科学的发展与管理人才培养管理科学的发展与管理人才培养管理科学发展的管理科学发展的“制高点制高点”系统化系统化管理管理 T T型人才型人才 WhyWhy SESE是以大规模复杂系统（特别是管理是以大规模复杂系统（特别是管理系统）为研究对象，在系统
3、理论、管理系统）为研究对象，在系统理论、管理科学及其运筹学等学科基础上形成的一科学及其运筹学等学科基础上形成的一门交叉学科。通过学习，主要使学生掌门交叉学科。通过学习，主要使学生掌握分析与解决各种管理系统问题的思想、握分析与解决各种管理系统问题的思想、程序和方法。程序和方法。系统工程系统工程n一、系统工程的产生、一、系统工程的产生、发展及应用发展及应用 .n二、系统工程的研究对象二、系统工程的研究对象 .n三、系统工程的概念与特点三、系统工程的概念与特点 .n四、四、SESE的基本工作过程的基本工作过程 .n五、五、SESE的技术内容的技术内容一、一、系统工程的产生、系统工程的产生、发展及应用
4、发展及应用.(一)系统思想及系统理论的产生与发展.(二)系统工程的发展概况.(三)系统工程在我国的发展及应用.一、系统工程的产生一、系统工程的产生、发展及应用发展及应用(一一)系统思想及系统理论的产生与发展系统思想及系统理论的产生与发展 系统思想的发展经历了三个阶段，即：系统思想的发展经历了三个阶段，即：“只见森林只见森林”（朴素的系统思想）阶段（朴素的系统思想）阶段“只见只见树木树木”阶段阶段“先见森林，后见树木先见森林，后见树木”（科学（科学的系统思想）阶段。的系统思想）阶段。古代中国和古希腊在系统思想的产生与早古代中国和古希腊在系统思想的产生与早期发展中具有突出地位和贡献。期发展中具有突
5、出地位和贡献。系统思想及系统理论的产生与发展.整体思想和联系思想是科学系统思想的核心与实质。一般系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学及自组织理论等是系统理论的重要内容和SE的理论基础。(二二)系统工程的发展概况系统工程的发展概况阶段阶段年代（份）年代（份）重大工程实践或重大工程实践或事件事件重要理论与方法贡献重要理论与方法贡献I1930美国发展与研究美国发展与研究广播电视广播电视正式提出系统方法正式提出系统方法（Systems approach）的的概念概念1940美国实施彩电开美国实施彩电开发计划发计划采用系统方法，并取得巨大采用系统方法，并取得巨大成功成功美国美国Bell电话公电话
6、公司开发微波通讯司开发微波通讯系统系统正式使用系统工程正式使用系统工程（Systems Engineering）一词一词II第二次世第二次世界大战期界大战期间间英、美等国的反英、美等国的反空袭等军事行动空袭等军事行动产生军事运筹学（产生军事运筹学（Military Operations Research）,也即军事系统工程也即军事系统工程本世纪本世纪40年代年代美国研制原子弹美国研制原子弹的的“曼哈顿计划曼哈顿计划”运用运用SE，并推动了其发展并推动了其发展1945美国空军建立兰美国空军建立兰德（德（RAND）公公司司曾经提出系统分析曾经提出系统分析（Systems analysis）概念，概
7、念，强调了其重要性强调了其重要性III40年代后期到年代后期到50年代初期年代初期运筹学的广泛运用与发展、控制论的创立与运筹学的广泛运用与发展、控制论的创立与应用、电子计算机的出现，为应用、电子计算机的出现，为SE奠定了重奠定了重要的学科基础要的学科基础IV1957H.Good和和 R.E.Machol发表第发表第一部名为系统工程一部名为系统工程的著作的著作系统工程学科形成的标志系统工程学科形成的标志1958美国研制北极星导弹美国研制北极星导弹潜艇潜艇提出提出PERT（网络优化技术）网络优化技术），这是最早的系统工程技术，这是最早的系统工程技术之一。之一。1965R.E.Machol编著编著系
8、统工程手册系统工程手册表明系统工程的实用化和规表明系统工程的实用化和规范化范化美国自动控制学家美国自动控制学家L.A.Zedeh提出提出“模模糊集合糊集合”概念概念为现代为现代SE奠定了重要的数奠定了重要的数学基础学基础1961-1972美国实施美国实施“阿波罗阿波罗”登月计划登月计划使用了多种使用了多种SE方法，其成方法，其成功极大地提高了功极大地提高了SE的地位的地位IV1957H.Good和和 R.E.Machol发表发表第一部名为系统工程的第一部名为系统工程的著作著作系统工程学科形成的标志系统工程学科形成的标志1958美国研制北极星导弹潜艇美国研制北极星导弹潜艇提出提出PERT（网络优
9、化技术），网络优化技术），这是最早的系统工程技术之一。这是最早的系统工程技术之一。1965R.E.Machol编著系统工程编著系统工程手册手册表明系统工程的实用化和规范化表明系统工程的实用化和规范化美国自动控制学家美国自动控制学家L.A.Zedeh提出提出“模糊集合模糊集合”概念概念为现代为现代SE奠定了重要的数学基础奠定了重要的数学基础1961-1972美国实施美国实施“阿波罗阿波罗”登月计登月计划划使用了多种使用了多种SE方法，其成功极大方法，其成功极大地提高了地提高了SE的地位的地位V1972国际应用系统分析研究国际应用系统分析研究所（所（IIASA）在维也纳在维也纳成立成立SE的应用开
10、始从工程领域的应用开始从工程领域进入到社会经济领域，并进入到社会经济领域，并发展到了一个重要的新阶发展到了一个重要的新阶段。段。70年代年代SE的广泛应用在国际上达到高潮的广泛应用在国际上达到高潮VI80年代年代SE在国际上稳定发展、在中国的研究与应用达到高在国际上稳定发展、在中国的研究与应用达到高潮潮(三)系统工程在我国的发展及应用系统工程在我国的发展及应用 上世纪上世纪上世纪上世纪50505050至至至至60606060年代，我国的一些研究机构和年代，我国的一些研究机构和年代，我国的一些研究机构和年代，我国的一些研究机构和著名学者为著名学者为著名学者为著名学者为SESESESE的研究与应用
11、作了理论上的探讨、的研究与应用作了理论上的探讨、的研究与应用作了理论上的探讨、的研究与应用作了理论上的探讨、应用上的尝试和技术方法上的准备。其主要标志应用上的尝试和技术方法上的准备。其主要标志应用上的尝试和技术方法上的准备。其主要标志应用上的尝试和技术方法上的准备。其主要标志和集中代表是和集中代表是和集中代表是和集中代表是钱学森的工程控制论、华罗庚的统筹法和许国志的运筹学。我国大规模地研究与应用我国大规模地研究与应用我国大规模地研究与应用我国大规模地研究与应用SESESESE是从是从是从是从70707070年代末、年代末、年代末、年代末、80808080年代初开始的。年代初开始的。年代初开始的
12、。年代初开始的。1978 1978 1978 1978年年年年9 9 9 9月月月月27272727日，日，日，日，钱学森、许国志、王寿云在文钱学森、许国志、王寿云在文汇报发表题为汇报发表题为“组织管理的技术组织管理的技术系统工程系统工程”的的长篇文章；长篇文章；从从从从1978197819781978年起，年起，年起，年起，西安交大、天津大学、清华大学、华西安交大、天津大学、清华大学、华中理工大学、大连理工大学等国内著名大学开始招收中理工大学、大连理工大学等国内著名大学开始招收了第一批了第一批SESE专业硕士研究生；专业硕士研究生；1980198019801980年年年年11111111月，
13、月，月，月，中国系统工程学会在北京成立；中国系统工程学会在北京成立；1980198019801980年年年年10101010月至月至月至月至1981198119811981年年年年1 1 1 1月，月，月，月，中国科协、中央电视台会中国科协、中央电视台会同中国系统工程学会、中国自动化学会联合举办同中国系统工程学会、中国自动化学会联合举办“系系统工程电视普及讲座（统工程电视普及讲座（4545讲）讲）”，取得了良好的社会，取得了良好的社会效果。效果。70 70年代末以来，应用年代末以来，应用SESE理论和方法来研究与解决理论和方法来研究与解决我国的重大现实问题，在许多领域和方面取得了较好我国的重大
14、现实问题，在许多领域和方面取得了较好的效果，如的效果，如：人口问题的定量研究及应用（始于人口问题的定量研究及应用（始于19781978年）、年）、20002000年中国的研究年中国的研究(1983(1983至至19851985年）、全国和地年）、全国和地区能源规划（始于区能源规划（始于19801980年）、全国人才和教育规划年）、全国人才和教育规划（始于（始于19831983年）、农业系统工程（始于年）、农业系统工程（始于19801980年）、区年）、区域发展战略（始于域发展战略（始于19821982年）、投入产出表的应用（始年）、投入产出表的应用（始于于6060年代和年代和19761976年
15、）、军事系统工程（始于年）、军事系统工程（始于19781978年）、年）、水资源的开发利用（始于水资源的开发利用（始于19781978年）等。年）等。90 90年代以来，系统工程在与企业发展结合、与现年代以来，系统工程在与企业发展结合、与现代信息技术结合、与实施可持续发展战略结合、与思代信息技术结合、与实施可持续发展战略结合、与思维科学结合等方面已具有初步结果和强劲势头。维科学结合等方面已具有初步结果和强劲势头。.(一一)SESE的研究对象是大规模复杂系统的研究对象是大规模复杂系统该类系统的主要特点有：规模庞大、该类系统的主要特点有：规模庞大、结构复杂、属性及目标多样、一般为人结构复杂、属性及
16、目标多样、一般为人-机系统、经济性突出等。机系统、经济性突出等。二、系统工程的研究对象二、系统工程的研究对象管理系统问题举例国家政策市场研究技术经济预测竞争状况企业能力资金来源资源条件社会需求生产可能生产组织与控制物、财、人、信息生产控制库存控制质量控制成本控制资金回收产品销售服务调查经营目标产品开发经营计划生产技术准备技术文件劳动力劳动手段劳动对象环境分析经营决策与计划投入转换产出图11工业企业生产经营活动过程示意图 三、三、SESE的内容与特点的内容与特点所谓所谓SE，是用来开发、运行、革新一是用来开发、运行、革新一个大规模复杂系统所需个大规模复杂系统所需思想、程序、方法思想、程序、方法的
17、的总和（或总称）。总和（或总称）。SE强调以下基本观点：强调以下基本观点：(1)(1)整体性和系统化观点整体性和系统化观点（前提）（前提）(2)(2)总体最优或平衡协调观点总体最优或平衡协调观点（目的）（目的）(3)(3)多种方法综合运用的观点多种方法综合运用的观点（手段）（手段）(4)(4)问题导向及反馈控制观点问题导向及反馈控制观点（保障）（保障）四、四、SESE基本工作过程基本工作过程n硬系统的方法论硬系统的方法论霍尔三维结构霍尔三维结构.n软系统的方法论软系统的方法论切克兰德方法论切克兰德方法论.硬系统的方法论 n一般称为霍尔的“三维结构体系”（美国系统工程学者霍尔于1969年提出）n
18、所谓的三维结构即时间维、逻辑维和知识维，方法将系统工程的活动分为前后紧密连接的7个阶段和7个步骤，同时又考虑到为完成各阶段和各步骤需要的各种专业知识，为解决规模较大、结构复杂、涉及因素众多的大系统，提供了一个统一的思想方法。n它的核心内容是模型化和最优化，常常用来组织与管理大型工程建设项目。硬系统的方法论n霍尔三维结构霍尔三维结构1969系统工程活动矩阵：T-L知识维（K）运筹学控制论社会科学工程技术逻辑维（L）规划阶段设计阶段分析阶段运筹阶段实施阶段运行阶段更新阶段时间维(T)摆明问题系统设计方案综合模型化实施计划决策最优化 软系统的方法论软系统的方法论切克兰德方法论切克兰德方法论问题及其环
19、境的问题及其环境的识别与表达识别与表达建立概念模型建立概念模型(目标系统概念化目标系统概念化)根底定义根底定义比较比较寻求改善途径寻求改善途径选择选择设计设计实施实施评估评估.两种方法论的比较两种方法论的比较(?)相同点相同点：问题导向；注重程序及阶段；：问题导向；注重程序及阶段；不同点不同点：(研究对象或应用领域、基本方研究对象或应用领域、基本方法、法、核心内容或关键点、反馈机制、核心内容或关键点、反馈机制、)五、SE的技术内容n系统工程要广泛研究各类系统的特性和共性，其技术内容极为广泛，主要技术内容有：运筹学、概率论与数理统计学、控制论、信息论、数量经济学以及现代化科学管理技术等。应用企业
20、管理系统工程活动矩阵（框架H；内容C）.问题问题现状现状说明说明关联关联要素要素分析分析方方 向向 目目标标 及及 指指标设计标设计 对象对象 系统系统的再认识的再认识变革变革途径途径探索探索比比 较较、分分 析析、权权 衡衡、评价评价组织组织行为行为分析分析实施实施 与与改进改进1.企企业业诊诊断断与与环境分析环境分析2.企企业业发发展展战战略与规划略与规划3.产产品品研研究究与与开发管理开发管理4.企企业业经经营营决决策与计划策与计划5.生生产产要要素素的的准准备备及及投投入入管管理理6.生生产产过过程程的的组织与控制组织与控制7.销销售售服服务务与与资金回收管理资金回收管理8.企企业业管管理理系系统统更更新新和和企企业业经营环境改善经营环境改善逻辑逻辑步骤步骤活动项目活动项目工作过程工作过程思考讨论题1、选择一个你所熟悉的系统问题说明：(1)系统的功能及其要素；(2)系统的环境及输入、输出；(3)系统的结构(最好用框图表达)；(4)系统的功能与结构、环境的关系。2、说明系统一般属性的含义，并据此归纳出若干系统思想或观点。3、管理系统有何特点?为什么说现代管理系统是典型的(大规模)复杂系统?4、结合系统工程应用领域，说明系统工程在你所学专业领域的可能应用及其前景。