1、系统工程系统工程概述系统工程系统工程概述优选系统工程系统工程概述参考书籍参考书籍教学过程考核作业或实践报告（15分）23次。均为下次上课前交，否则，作业成绩一律为零。出勤要求（15分）三次未到，平时成绩为零考试形式闭卷平时成绩（30%）+考试成绩（占70%）内容内容学时数学时数 第一章系统工程概述第一章系统工程概述4 第二章第二章系统工程方法论系统工程方法论4 第三章系统模型与模型化第三章系统模型与模型化6 第四章系统仿真及系统动力学方法第四章系统仿真及系统动力学方法6 第五章系统评价方法第五章系统评价方法6 第六章决策分析方法第六章决策分析方法6 第七章战略研究与管理第七章战略研究与管理4
2、第八章系统工程应用实例第八章系统工程应用实例4 考试考试合计合计4070年代末、80年代初二、系统工程的发展概况都江堰的创建，以不破坏自然资源，充分利用自然资源为人类服务为前提，变害为利，使人、地、水三者高度协调统一。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。这些资源目前都已齐备，且假设除人外没有限制。3、系统的结构（最好用框图表达）Zedeh提出“模糊集合”概念其它要求：以最节约资源的方式实现目标。图1 泡茶系统工程备选方案工序图87万公顷，同时，为四川50多个大、中城市，数百家工矿企业提供了工业和生活用水，成为世界最佳水资源利用的典
3、范。第七章战略研究与管理随着科学技术的发展和灌区范围的扩大，从1936年开始，逐步改用混凝土浆砌卵石技术对渠首工程进行维修、加固，增加了部分水利设施，古堰的工程布局和“深淘滩、低作堰”，“乘势利导、因时制宜”，“遇湾截角、逢正抽心”等治水方略没有改变，都江堰发挥的效益越来越大。一个系统的结构就是所有组分间关联方式的总和。1201 管理科学与工程丙方案总时间=1+0.系统工程理论和方法的应用通过课程学习，掌握系统工程方法论，能用系统的观点分析问题，并掌握系统工程分析解决问题的基本概念、基本原理和基本方法，初步具有运用系统建模、系统分析、系统预测、系统评价、系统决策与系统网络计划等系统工程方法分析
4、解决实际问题的能力。SE在国际上稳定发展、在中国的研究与应用达到高潮朴素的系统思想哲学认识把世界当作统一的整体“宇宙大系统”德谟克利特“世界是包括一切的整体”赫拉克利特“整体大于部分”亚里士多德中国系统思想老子“无为而治”、道法自然西周五行说金木水火土传统思想天时、地利、人和以和为贵、家和万事兴中医望闻问切，形、气、色饮食色、香、味、鲜中国军事孙子兵法十三篇打仗要把道（义）、天时、地利、将才、法治综合起来考虑内经易经古代工程都江堰都江堰的创建，以不破坏自然资源，充分利用自然资源为人类服务为前提，变害为利，使人、地、水三者高度协调统一。启示：启示：将所面对的事物或问题，作为一个系统来加以作为一个
5、系统来加以思考分析，从而获得对事物整体的认识，或找到解思考分析，从而获得对事物整体的认识，或找到解决问题的恰当的办法。决问题的恰当的办法。现实生活中，不善于进行系统思维就容易遭受挫折或造成损失，而善于着眼于系统就能够获得巨大成功。老子“无为而治”、道法自然美国研制原子弹的“曼哈顿计划”现代系统一般是多结构、多目标、多功能、多参数、多层次、多输入、多变化的系统。70年代末、80年代初水开后，用准备好的茶杯、茶叶泡茶；传统思想天时、地利、人和甲方案总时间=1+0.四、方案分析与比较(系统分析)北京大学 北方交通大学美国Bell电话公司开发微波通讯系统第八章系统工程应用实例美国研制原子弹的“曼哈顿计
6、划”SE的广泛应用在国际上达到高潮通过课程学习，掌握系统工程方法论，能用系统的观点分析问题，并掌握系统工程分析解决问题的基本概念、基本原理和基本方法，初步具有运用系统建模、系统分析、系统预测、系统评价、系统决策与系统网络计划等系统工程方法分析解决实际问题的能力。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SE奠定了重要的学科基础Zedeh提出“模糊集合”概念上世纪50至60年代，我国的一些研究机构和著名学者为SE的研究与应用作了理论上的探讨、应用上的偿试和技术方法上的准备。第八章系统工程应用实例系统分析（统计、计算、比较）Zedeh提出“模糊集合”概念都江堰位于四川省中部岷
7、江中，已有2000多年历史，是当今世界上唯一留存的以无坝引水为特征的宏大水利工程，由战国时期秦国的李冰设计修造。都江堰包括“鱼嘴”分水工程、“飞沙堰”分洪排沙工程、“宝瓶口”引水工程三大主体工程和120个附属渠堰工程，工程之间的联系处理得恰到好处，形成一个协调运转的工程总体。它充分利用当地西北高、东南低的地理条件，根据江河出山口处特殊的地形、水脉、水势，乘势利导，无坝引水，自流灌溉，使堤防、分水、泄洪、排沙、控流相互依存，共为体系，保证了防洪、灌溉、水运和社会用水综合效益的充分发挥。都江堰的创建，以不破坏自然资源，充分利用自然资源为人类服务为前提，变害为利，使人、地、水三者高度协调统一。都江堰
8、建堰2250多年来，依旧保存完好，经久不衰，发挥着巨大的效益。都江堰创建时的鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口引水口三大主体工程和百丈堤、人字堤等附属工程至今犹存。随着科学技术的发展和灌区范围的扩大，从1936年开始，逐步改用混凝土浆砌卵石技术对渠首工程进行维修、加固，增加了部分水利设施，古堰的工程布局和“深淘滩、低作堰”，“乘势利导、因时制宜”，“遇湾截角、逢正抽心”等治水方略没有改变，都江堰发挥的效益越来越大。截至1998年，灌溉面积达到了6.87万公顷，同时，为四川50多个大、中城市，数百家工矿企业提供了工业和生活用水，成为世界最佳水资源利用的典范。科学系统思想阶段阶段年代（份）年代（份）
9、重大工程实践或事件重大工程实践或事件重要理论与方法贡献重要理论与方法贡献I1930美国发展与研究广播电视系美国发展与研究广播电视系统统正式提出系统方法（正式提出系统方法（Systems approach）的概念）的概念1940美国实施彩电开发计划美国实施彩电开发计划采用系统方法，并取得巨大成功采用系统方法，并取得巨大成功美国美国Bell电话公司开发微波电话公司开发微波通讯系统通讯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第二次世界大第二次世界大战期间战期间英、美等国的反空袭等军事英、美等国的反空袭等军事行动行动产生军事运筹学（产生军事运筹学（
10、Military Operations Research）,也即军事也即军事系统工程系统工程本世纪本世纪40年代年代美国研制原子弹的美国研制原子弹的“曼哈顿曼哈顿计划计划”运用运用SE，并推动了其发展，并推动了其发展1945美国空军建立兰德（美国空军建立兰德（RAND）公司公司曾经提出系统分析（曾经提出系统分析（Systems analysis）概念，强调了其重要性）概念，强调了其重要性III40年代后期到年代后期到50年代初年代初期期运筹学的广泛运用与发展、控制论的创立与应用、电子计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，为算机的出现，为SE奠定了重要的学科基础奠定了重
11、要的学科基础IV1957H.Good和和 R.E.Machol发发表第一部名为表第一部名为系统工程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潜艇美国研制北极星导弹潜艇提出提出PERT（网络优化技术），这是最早（网络优化技术），这是最早的系统工程技术之一。的系统工程技术之一。1965R.E.Machol编著编著系统工系统工程手册程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“模糊集模糊集合合”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
12、国实施美国实施“阿波罗阿波罗”登月登月计划计划使用了多种使用了多种SE方法，其成功极大地提高方法，其成功极大地提高了了SE的地位的地位V1972国际应用系统国际应用系统分析研究所分析研究所（IIASA）在维也）在维也纳成立纳成立SE的应用开始从的应用开始从工程领域进入到社会工程领域进入到社会经济领域，并发展到经济领域，并发展到了一个重要的新阶段。了一个重要的新阶段。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、在中国的研究在国际上稳定发展、在中国的研究与应用达到高潮与应用达到高潮70年代末、80年代初管理科学与工程管理科学与工程管理学
13、管理学工学工学控制科学与工程控制科学与工程系统工程系统工程理学理学系统科学系统科学系统理论系统理论系统分析与集成系统分析与集成博士学位博士学位国内与系统相关学科研究生学位授予国内与系统相关学科研究生学位授予 1201 管理科学与工程管理科学与工程清华大学北京大学 北方交通大学.山东大学山东师范大学.共计68个单位 系统工程理论和方法的应用人口问题能源规划人才和教育规划农业系统工程区域发展战略军事系统工程水资源的开发利用.90年代以来通过课程学习，掌握系统工程方法论，能用系统的观点分析问题，并掌握系统工程分析解决问题的基本概念、基本原理和基本方法，初步具有运用系统建模、系统分析、系统预测、系统评
14、价、系统决策与系统网络计划等系统工程方法分析解决实际问题的能力。SE的广泛应用在国际上达到高潮以最节约资源的方式泡一壶好茶。第五章系统评价方法运用SE，并推动了其发展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SE奠定了重要的学科基础“宇宙大系统”德谟克利特选择一个你所熟悉的系统问题孙东川等，系统工程导论，清华大学出版社，2004第一节 系统工程的产生、发展及应用根据我们的日常经验，现代人类的活动通常需要人、财、物等类资源。奥地利理论生物学家L.英、美等国的反空袭等军事行动四、方案分析与比较(系统分析)第八章系统工程应用实例SE的广泛应用在国际上达到高潮第二节 系统工程的研
15、究对象运用SE，并推动了其发展四、方案分析与比较(系统分析)都江堰建堰2250多年来，依旧保存完好，经久不衰，发挥着巨大的效益。都江堰包括“鱼嘴”分水工程、“飞沙堰”分洪排沙工程、“宝瓶口”引水工程三大主体工程和120个附属渠堰工程，工程之间的联系处理得恰到好处，形成一个协调运转的工程总体。实例实例 人和高等动物有8个系统，即消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统、运动系统、生殖系统、内分泌系统等。以上系统构成了人体和动物体，并且在神经系统调节下，互相联系、互相制约，共同完成整个生物体的全部生命活动，以保证生物体个体生存和种族绵延。1 1、系统及其要素、系统及其要素系统是由两个以上要素组成的整
16、体，构成这个整体的各个要素可以是单个事物（元素），也可以说一群事物组成的分系统、子系统等2 2、系统与环境、系统与环境 环境是对系统有影响但与系统任何要素的相互联系或相互作用又都弱于系统要素间任何相互联系或相互作用的那些实体的集合。系 统环 境输 入输 出3、系统的结构一个系统的结构结构就是所有组分间关联方式的总和。4、系统的功能任何系统都有其存在的作用和价值，也即有其特定的功能系统功能的实现受到其环境和结果的影响系统的功能各种系统的特定功能是大不一样的，从各种系统的特定功能是大不一样的，从一般意义上讲，系统的功能如图一般意义上讲，系统的功能如图1.1图图 1.1处理与转换处理与转换输入输入
17、物质、能量和信息物质、能量和信息输出输出 物质、能量和信息物质、能量和信息其他系统举例物流系统运输系统航空系统交通系统教学系统系统特性（1）整体性。整体恒大于各孤立部分的简单之和。）整体性。整体恒大于各孤立部分的简单之和。（2）目的性。系统工作者进行系统的构思、设计、分析与控制、运转时，）目的性。系统工作者进行系统的构思、设计、分析与控制、运转时，必须事先弄清其目的性，否则是无法构成一个良好和有序的现实系统的。必须事先弄清其目的性，否则是无法构成一个良好和有序的现实系统的。（3）有序性）有序性。由于系统的结构、功能和层次的动态演变有某种方向性，因。由于系统的结构、功能和层次的动态演变有某种方向
18、性，因而使系统具有有序性。而使系统具有有序性。（4）相关性。科学发展的全部成就证明了现实世界普遍联系的观点。系统）相关性。科学发展的全部成就证明了现实世界普遍联系的观点。系统中相互关联的要素集中了各部件或要素的特性和行为相互制约与相互影中相互关联的要素集中了各部件或要素的特性和行为相互制约与相互影响的关系，正是这种相关性确定了系统性特有的整体形态与功能。响的关系，正是这种相关性确定了系统性特有的整体形态与功能。38（5）复杂性。现代系统一般是多结构、多目标、多功能、多参数、多）复杂性。现代系统一般是多结构、多目标、多功能、多参数、多层次、多输入、多变化的系统。层次、多输入、多变化的系统。（6）
19、适应性。系统与周围环境之间通常都有物质、能量和信息交换。）适应性。系统与周围环境之间通常都有物质、能量和信息交换。因此，一般结构良好的系统必须具有反馈系统、自适应和自学习系因此，一般结构良好的系统必须具有反馈系统、自适应和自学习系统，以保持对客观环境的适应能力。统，以保持对客观环境的适应能力。（7）动态性。系统的动态性是指其状态与时间的关系。开放系统因与）动态性。系统的动态性是指其状态与时间的关系。开放系统因与外界的物质能量和信息交换，而系统内部结构也可随时变化，系统外界的物质能量和信息交换，而系统内部结构也可随时变化，系统的发展是一个有方向性、周期性的动态反馈过程。的发展是一个有方向性、周期
20、性的动态反馈过程。（8）开放性。系统与环境的关系。）开放性。系统与环境的关系。传统思想天时、地利、人和水开之前，可干一些其它事；美国数学家申农（）和维纳以信息为主要研究对象，以信息的运动规律和应用方法为主要研究内容，以计算机、光导纤维等为主要研究工具，以扩展人类的信息功能为主要研究目标。二、系统工程的发展概况第二节 系统工程的研究对象“世界是包括一切的整体”赫拉克利特奥地利理论生物学家L.在这个泡茶问题上，不涉及资金，所需的资源包括：凉水、茶壶、茶叶、茶碗、火炉。第五章系统评价方法简言之“系统工程是一门组织管理的技术”。系统工程研究任务：为解决喝茶问题设计一个行动计划系统(设计一个解决泡茶问题
21、的行动计划)。动态相关性（动态性取决于相关性）这个问题，唯一涉及的节约问题是关于一种既无限又有限的资源时间的节约。老子“无为而治”、道法自然通过课程学习，掌握系统工程方法论，能用系统的观点分析问题，并掌握系统工程分析解决问题的基本概念、基本原理和基本方法，初步具有运用系统建模、系统分析、系统预测、系统评价、系统决策与系统网络计划等系统工程方法分析解决实际问题的能力。以最节约资源的方式泡一壶好茶。启示：将所面对的事物或问题，作为一个系统来加以思考分析，从而获得对事物整体的认识，或找到解决问题的恰当的办法。第五章系统评价方法SWOT分析分析从系统的观点出发，分析系统所处的环境SWOT分析代表分析企
22、业优势（strength）、劣势（weakness）、机会（opportunity）和威胁（threats）。因此，SWOT分析实际上是将对企业内外部条件各方面内容进行综合和概括，进而分析组织的优劣势、面临的机会和威胁的一种方法。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、环境的关系定义：用定量与定性相结合的系统思想和定义：用定量与定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题，无论是系统方法处理大型复杂系统的问题，无论是系统的设计或组织的设计或组织建立，还是系统的经营管理，建立，还是系统的经营管理，都可
23、以统一地看成是一类工程实践，统称为都可以统一地看成是一类工程实践，统称为系统工程。系统工程。钱学森对系统工程的定义：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。简言之“系统工程是一门组织管理的技术”。一般认为，系统工程是从整体出发，分析各单元一般认为，系统工程是从整体出发，分析各单元的内在联系和约束条件（关系），作统筹安排，的内在联系和约束条件（关系），作统筹安排，发挥各单元的功能，基于系统思想的定量和定性发挥各单元的功能，基于系统思想的定量和定性相结合的系统方法及计算机等技术工具处理大规相结合的系统方法及计算机等技术工具处理大规模复杂系统的问题，从而达到系统整体最优
24、的目模复杂系统的问题，从而达到系统整体最优的目的。的。例子例子 泡茶问题泡茶问题华罗庚先生的泡茶“想泡壶茶喝。当时的情况是：开水没有，开水壶要洗，茶壶茶杯要洗，火已升了，茶叶也有了，怎么办?”一、问题描述一、问题描述1.目标：喝到一碗清新的热茶。目标：喝到一碗清新的热茶。2.条件：已有一个茶壶、一包好茶叶、一条件：已有一个茶壶、一包好茶叶、一个燃着的火炉和可用的凉水水源。个燃着的火炉和可用的凉水水源。3.其它要求：以最节约资源的方式实现目其它要求：以最节约资源的方式实现目标。标。4.系统工程研究任务：为解决喝茶问题设系统工程研究任务：为解决喝茶问题设计一个行动计划系统计一个行动计划系统(设计一
25、个解决泡茶设计一个解决泡茶问题的行动计划问题的行动计划)。泡茶问题泡茶问题二、问题分析二、问题分析1 资源需求资源需求根据我们的日常经验，现代人类的活动通根据我们的日常经验，现代人类的活动通常需要人、财、物等类资源。在这个泡茶常需要人、财、物等类资源。在这个泡茶问题上，不涉及资金，所需的资源包括：问题上，不涉及资金，所需的资源包括：凉水、茶壶、茶叶、茶碗、火炉。这些资凉水、茶壶、茶叶、茶碗、火炉。这些资源目前都已齐备，且假设除人外没有限制。源目前都已齐备，且假设除人外没有限制。泡茶问题泡茶问题2 目标要求目标要求以最节约资源的方式泡一壶好茶。以最节约资源的方式泡一壶好茶。这个问题中，前面提到的
26、各项资源除了人力这个问题中，前面提到的各项资源除了人力资源外，都是没有限制的。但实际上，茶壶资源外，都是没有限制的。但实际上，茶壶的大小是确定的，因而所用水是确定的。的大小是确定的，因而所用水是确定的。再假定炉火的发热量及热效率是确定的，那再假定炉火的发热量及热效率是确定的，那么，一旦装满水的茶壶放到火上，其消耗的么，一旦装满水的茶壶放到火上，其消耗的能源也是确定的。能源也是确定的。茶叶使用量是有定额的。茶叶使用量是有定额的。泡茶问题泡茶问题所以，在泡茶问题上，前述各项资源除随所以，在泡茶问题上，前述各项资源除随机干扰外，不存在节约问题。这个问题，机干扰外，不存在节约问题。这个问题，唯一涉及的
27、节约问题是关于一种既无限又唯一涉及的节约问题是关于一种既无限又有限的资源有限的资源时间的节约。时间的节约。3 系统工程研究任务界定系统工程研究任务界定设计一个解决泡茶问题的行动计划，要求设计一个解决泡茶问题的行动计划，要求合理安排各道工序，最大限度节约时间。合理安排各道工序，最大限度节约时间。泡茶问题泡茶问题三、定性策划几个备选方案三、定性策划几个备选方案 泡茶问题泡茶问题根据日常经验，对以上泡茶问题可以有以下三种解法：根据日常经验，对以上泡茶问题可以有以下三种解法：甲：甲：洗净水壶；洗净水壶；灌上凉水；灌上凉水；壶放在火上；壶放在火上；等水等水开；开；水开后，以最快的速度洗茶杯，找茶叶；水开
28、后，以最快的速度洗茶杯，找茶叶；泡泡茶，待茶泡好；茶，待茶泡好；喝茶。喝茶。乙：乙：洗净水壶；洗净水壶；洗茶杯；洗茶杯；找好茶叶；找好茶叶；灌凉水；灌凉水；壶放火上；壶放火上；等水开；等水开；水开后，用准备好的茶杯、水开后，用准备好的茶杯、茶叶泡茶；茶叶泡茶；等待茶泡好；等待茶泡好；喝茶。喝茶。丙：丙：洗净水壶；洗净水壶；灌凉水；灌凉水；壶放火上；壶放火上；洗茶杯；洗茶杯；拿茶叶；拿茶叶；水开之前，可干一些其它事；水开之前，可干一些其它事；水开，水开，泡茶；泡茶；喝茶。喝茶。泡茶问题泡茶问题四、方案分析与比较四、方案分析与比较(系统分析系统分析)1.列出泡茶所需的全部工序列出泡茶所需的全部工序
29、 2.确定每道工序所需的时间确定每道工序所需的时间3.确定各道工序之间的时间连接关系确定各道工序之间的时间连接关系4.分析计算每种方案所需的总时间分析计算每种方案所需的总时间5.做出比较结论做出比较结论 泡茶问题泡茶问题工序列表工序列表序号名称紧前工序工序时间(分)1洗壶无12灌水10.53放壶20.34等水开3155洗杯无16找茶叶无17泡茶3，5，62.28喝茶7 泡茶问题泡茶问题洗壶洗壶灌水灌水放壶放壶洗杯洗杯泡茶泡茶拿茶叶拿茶叶等水开等水开115 1 10.30.5喝茶喝茶2.20.3丙：丙：洗壶洗壶洗杯洗杯找茶叶找茶叶灌水灌水等水开等水开放壶放壶泡茶泡茶1150.30.5 11喝茶喝
30、茶2.2乙：乙：洗壶洗壶灌水灌水放壶放壶等水开等水开泡茶泡茶洗杯，找茶叶洗杯，找茶叶喝茶喝茶12.22150.30.5甲：甲：图图1 泡茶系统工程备选方案工序图泡茶系统工程备选方案工序图方案分析方案分析甲方案总时间甲方案总时间=1+0.5+0.3+15+2+2.2=21乙方案总时间乙方案总时间=1+1+1+0.5+0.3+15+2.2=21丙方案总时间丙方案总时间=1+0.5+(0.3+15)+2.2=19分析结果：丙方案最节约时间。分析结果：丙方案最节约时间。方案建议：丙方案建议：丙 泡茶问题泡茶问题泡茶工程经验总结泡茶工程经验总结 泡茶问题泡茶问题几大步骤：几大步骤：确定问题确定问题目标分
31、析目标分析需求分析需求分析方案策划方案策划系统分析（统计、计算、比较）系统分析（统计、计算、比较）决策建议决策建议方案实施方案实施系统原理：最优化、并行统筹、工序图法系统原理：最优化、并行统筹、工序图法系统工程强调以下观点系统工程强调以下观点 (1)整体性和系统化观点（前提）整体性和系统化观点（前提）(2)总体最优或平衡协调观点（目的）总体最优或平衡协调观点（目的）(3)多种方法综合运用的观点（手段）多种方法综合运用的观点（手段）(4)问题导向及反馈控制观点（保障）问题导向及反馈控制观点（保障）系统工程是一门交叉学科系统论大系统理论经济控制论运筹学管理科学计算机科学现代科学技术体系系统科学的体
32、系系统工程的理论基础一般系统论控制论信息论运筹学 奥地利理论生物学家奥地利理论生物学家L.VON 贝塔朗菲；贝塔朗菲；1949年年发表发表关于一般系统论关于一般系统论研究复杂系统一般规律研究复杂系统一般规律的学科。的学科。基本观点：基本观点：整体性整体性开放性及目的性（有效性、适应性、寻的性）开放性及目的性（有效性、适应性、寻的性）动态相关性（动态性取决于相关性）动态相关性（动态性取决于相关性）等级层次性等级层次性有序性（结构或空间；发展或时间）有序性（结构或空间；发展或时间）一、一般系统论一、一般系统论控制论与系统工程美国数学家申农（）和维纳以信息为主要研究美国数学家申农（）和维纳以信息为主要研究对象，以信息的运动规律和应用方法为主要研对象，以信息的运动规律和应用方法为主要研究内容，以计算机、光导纤维等为主要研究工究内容，以计算机、光导纤维等为主要研究工具，以扩展人类的信息功能为主要研究目标。具，以扩展人类的信息功能为主要研究目标。类比方法类比方法统计方法统计方法信息方法信息方法三、信息论三、信息论(informatics)其他理论突变论突变论协同学协同学复杂系统理论复杂系统理论
