1、Beijing University of Posts and Telecommunications 系统工程导论系统工程导论 （Systems Engineering, SE） 系统工程方法论及其应用系统工程方法论及其应用 高欣 北京邮电大学自动化学院 gxin_ Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 3 Why? 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（环境）经济全球化（环境） 动态市场带来挑战和机会（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
2、化 创新开始成为时代的最强音（概念、途径）创新开始成为时代的最强音（概念、途径） 社会进入社会进入合作竞争合作竞争新时代新时代 （COOPETITION；GUANXI） 科学发展观引起普遍关注科学发展观引起普遍关注 （系统发展观）（系统发展观） 引言 “要学一点要学一点 系统工程系统工程” Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 4 引言: Why 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” 系统化管理系统化管理 T T型人才型人
3、才 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 第一章 Visual C+6.0基础 5 机器人控制机器人控制 用于空间舱内操作的较小空间机器人系统 更换电路板更换电路板 维修卫星维修卫星 空间机器人综合服务系统地面样机及演示平台空间机器人综合服务系统地面样机及演示平台 Beijing University of Posts and Telecommunications 面向未来在轨应用需求，需要 机械臂替代或协助宇航员开展相 应的在轨操作，为此针对空间柔 性机械臂，综合考虑臂杆柔性和 关节柔性，开展了空间柔性机器 人
4、动力学控制/耦合系统研究， 对空间柔性机械臂在轨应用技术 进行了试验平台验证。 舱外服务机器人 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 7 引言 What /When? SE是以大规模复杂系统为研究对象，在系统理是以大规模复杂系统为研究对象，在系统理 论、管理科学及其运筹学、专业工程技术等学论、管理科学及其运筹学、专业工程技术等学 科基础上形成的一门交叉学科。通过学习，主科基础上形成的一门交叉学科。通过学习，主 要使学生掌握分析与解决一般系统问题的思想、要使学生掌握分析与解决一般系统问题的
5、思想、 程序和方法程序和方法,并能够将其应用与工程具体应用中。并能够将其应用与工程具体应用中。 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 8 引言: What/When 第一讲：系统工程概述 第二讲：系统工程理论与方法论 (课堂讨论1) 第三讲：系统模型与模型化 第四讲：系统仿真及系统动力学方法 （课堂练习1） Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 9 引言: What/When 第五
6、讲：系统评价方法 第六讲：决策分析方法 （课堂练习 2） 第七、八、九讲：系统工程应用案例 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 10 上课时间为上课时间为419周，周， 其中第其中第11周期中考试，第周期中考试，第20周期末考周期末考 试试 选修考查选修考查 平时成绩平时成绩 30 期中考试期中考试 20% 期末考试期末考试 50 成绩评定 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用
7、11 引言 Who/Where? Who 学生学生为主体，教师为主导。为主体，教师为主导。 Where 将课堂内将课堂内外外的学习结合起来！的学习结合起来！ Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 12 引言: How How? 建议建议 注重系统思考；注重系统思考； 坚持问题导向；坚持问题导向； 采用系统化方法；采用系统化方法； 教学要求教学要求 上课及考核上课及考核 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6
8、系统工程理论、方法与应用 13 教材教材： 系统工程系统工程（第（第4版）版） 汪应洛汪应洛 主编主编 机械工业出版社机械工业出版社 2008年年4月月 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 14 参考资料 系统工程理论、方法与应用系统工程理论、方法与应用（第二版）汪应洛（第二版）汪应洛 主编，高主编，高 等教育出版社，等教育出版社， 2005年年7月月 系统科学与工程研究系统科学与工程研究（第二版）许国志（第二版）许国志 主编，上海科技主编，上海科技 教育出版社，教育出版社， 2000
9、年年 系统工程概论杨家本主编武汉：武汉理工大学出版社，系统工程概论杨家本主编武汉：武汉理工大学出版社， 2002年年1月月 系统工程原理系统工程原理.谭跃进，陈英武，易进先谭跃进，陈英武，易进先.长沙：国防科技大学长沙：国防科技大学 出版社，出版社，1999 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 15 第一讲 系统工程概述 第一节：系统工程的产生、 发展及应用 第二节：系统工程的研究对象 第三节：系统工程的概念与特点 Beijing University of Posts and Tel
10、ecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 16 第一讲 系统工程概述 一、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：“只 见森林”（朴素的系统思想）阶段“只见树 木”阶段“先见森林，后见树木”（科学的 系统思想）阶段。 古代中国和古希腊在系统思想的产生与早期 发展中具有突出地位和贡献。 第一节 系统工程的产生、 发展及应用 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 17 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
11、的核 心与实质。 一般系统论、控制论（工程、经济、社会）、 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。 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 18 二、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 I 1930 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）的概念的概念 1940 美国实施彩电开
12、美国实施彩电开 发计划发计划 采用系统方法，并取得巨大成采用系统方法，并取得巨大成 功功 美国美国Bell电话公司电话公司 开发微波通讯系开发微波通讯系 统统 正式使用系统工程（正式使用系统工程（Systems Engineering）一词一词 II 第二次世界第二次世界 大战期间大战期间 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）,也即军也即军 事系统工程事系统工程 本世纪本世纪40年年 代代 美国研制原子弹美国研制原子弹 的“曼哈顿计划”的“曼哈顿计划” 运用运用SE，并推动了其发展
13、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，强调了其重要概念，强调了其重要 性性 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 19 III 40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，为与应用、电子计算机的出现，为SE奠定了奠定了 重要的学科基础重要的学科基础 IV 1957
14、H.Good和和 R.E.Machol发表第一发表第一 部名为系统工程部名为系统工程 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（网络优化技网络优化技 术），这是最早的系统工术），这是最早的系统工 程技术之一。程技术之一。 1965 R.E.Machol编著系编著系 统工程手册统工程手册 表明系统工程的实用化和表明系统工程的实用化和 规范化规范化 美国自动控制学家美国自动控制学家 L.A.Zedeh提出“模提出“模 糊集合”概念糊集合”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 1
15、961-1972 美国实施“阿波罗”美国实施“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 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 20 IV 1957 H.Good和和 R.E.Machol发表第发表第 一部名为系统工程的著一部名为系统工程的著 作作 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），网络优化技术）， 这是最早的系
16、统工程技术之一。这是最早的系统工程技术之一。 1965 R.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“模糊集合”概念提出“模糊集合”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 V 1972（73年年 第一次石油第一次石油 危机、阿波危机、阿波 罗）罗） 国际应用系统分析研究国际应用系
17、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 VI 80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 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 21 阿波罗登月计划 人类首次登上月球人类首次登上月球(1
18、969年年7月月21日日) Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 22 三、系统工程在中国的发展及应用 上世纪上世纪50至至60年代，我国的一些研究机构和著年代，我国的一些研究机构和著 名学者为名学者为SE的研究与应用作了理论上的探讨、应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。其主要标志和用上的尝试和技术方法上的准备。其主要标志和 集中代表是集中代表是钱学森的工程控制论、华罗庚的钱学森的工程控制论、华罗庚的 统筹法和许国志的运筹学。统筹法和许国志的运筹学。 我国大
19、规模地研究与应用我国大规模地研究与应用SE是从是从70年代末、年代末、80 年代初开始的。年代初开始的。 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 23 1978年年9月月27日，日，钱学森、许国志、王寿云在文汇报钱学森、许国志、王寿云在文汇报 发表题为“组织管理的技术发表题为“组织管理的技术系统工程”的长篇文系统工程”的长篇文 章；章； 从从1978年起，年起，西安交大、天津大学、清华大学、华中西安交大、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了理工大学、大连
20、理工大学等国内著名大学开始招收了 第一批第一批SE专业硕士研究生；专业硕士研究生； 1980年年11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； 1980年年10月至月至1981年年1月，月，中国科协、中央电视台会同中国科协、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“系统中国系统工程学会、中国自动化学会联合举办“系统 工程电视普及讲座（工程电视普及讲座（45讲）”，取得了良好的社会效讲）”，取得了良好的社会效 果。果。 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与
21、应用 24 70年代末以来，年代末以来，应用应用SE理论和方法来研究与解决我国的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的效果，如：重大现实问题，在许多领域和方面取得了较好的效果，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1978年）年） 2000年中国的研究年中国的研究(1983至至1985年）年） 全国和地区能源规划（始于全国和地区能源规划（始于1980年）年） 全国人才和教育规划（始于全国人才和教育规划（始于1983年）年） 农业系统工程（始于农业系统工程（始于1980年）年） 区域发展战略（始于区域发展战略（始于1982年年）（行政
22、区域、自然经济区域）（行政区域、自然经济区域） 投入产出表的应用（始于投入产出表的应用（始于60年代和年代和1976年）年） 军事系统工程（始于军事系统工程（始于1978年）年） 水资源的开发利用（始于水资源的开发利用（始于1978年）等。年）等。 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 25 9090年代以来，年代以来，系统工程在与以下七个方面的结合系统工程在与以下七个方面的结合 上已具有初步结果和强劲势头：上已具有初步结果和强劲势头： 企业发展企业发展 转型时期我国改革发展的重大现实问
23、题转型时期我国改革发展的重大现实问题 （综合配套改革、和谐社会建设、自主创新、资源能源问题、 新农村建设、城镇化、社会保障、应急管理等） 管理科学、经济科学、工程科学各种前沿问题管理科学、经济科学、工程科学各种前沿问题 落实科学发展观落实科学发展观 社会信息化变革社会信息化变革 重大投资与大型项目管理重大投资与大型项目管理 思维科学和生命科学思维科学和生命科学 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 26 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
24、要特点有：该类系统的主要特点有：规模庞大、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。 第一讲:系统工程概述 第二节 系统工程的研究对象 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 27 二二. .系统的概念系统的概念 我国我国系统科学界对系统的定义是：是： 1.1.系统的定义：系统的定义：系统是由两个以上相互联系系统是由两个以上相互联系 的的要素要素所构成，且具有所构成，且具有特定功能、结构、环特定功能、
25、结构、环 境境的整体。的整体。 系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合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，而且这个整体又是它而成，具有特定功能的有机整体，而且这个整体又是它 所从属的更大的系统的组成部分（钱学森）。所从属的更大的系统的组成部分（钱学森）。 即：系统是同类或相关事物按一定的内在联系即：系统是同类或相关事物按一定的内在联系 组成的整体，具有一定的目的和功能。组成的整体，具有一定的目的和功能。 2.2.系统的属性：系统的属性： 整体性、关联性、环境适应性。整体性、关联性、环境适应性。 Beijing University of Posts
26、 and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 28 三三. .系统的类型系统的类型 自然系统与人造系统 实体系统与概念系统 动态系统与静态系统 封闭系统与开放系统 主要明确主要明确SE研究什么样的系统问题研究什么样的系统问题 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 29 第三节 SE的内容与特点 所谓所谓SE，是用来开发、运行、革新一个是用来开发、运行、革新一个 大规模复杂系统所需大规模复杂系统所需思想、程序、方法思想、程序、方法的总的总 和（
27、或总称）。和（或总称）。 SE强调以下基本观点：强调以下基本观点： (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） trade-off (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） Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 30 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
28、环境影响及输入、输出要素；(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、请总结系统工程(学)的特点(结合第二、三章内容)。 5、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。 系统工程导论 北京邮电大学电子讲义北京邮电大学电子讲义 系统工程导论 （Systems Engineering, SE） 系统工程方法论及其应用 高欣高欣 北京邮电大学自动化学院北京邮电大学自动化学院 gxin_ 物流系统工程
29、 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 32 第二讲第二讲 系统工程理论与方法论系统工程理论与方法论 一一. SE理论理论 二二. SE的基本工作过程的基本工作过程 三三.系统分析原理及其应用问题系统分析原理及其应用问题 物流系统工程 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 33 一一. . SE理论理论 简述一般系统论简述一般系统论、控制论和信息论对系统工程控制论和信息论对系统工程 方法论的启示方法论的启示 请设计适当项目请设计适当项目,列表比较一般系统论、控制列表比较一般系统论、控制 论、信息论、耗散结构理论、协同学、突变论的论、信息论、耗散结构理论、协同学、突变论的 特点特点.
30、 你如何理解从定性到定量的综合集成方法你如何理解从定性到定量的综合集成方法(论论)? 物流系统工程 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 34 方法论（方法论（methodology) (一一)、霍尔三维结构、霍尔三维结构 1.时间维时间维(T) 2.逻辑维逻辑维(L) 3.知识维知识维(K)或专业维或专业维(P) 二二. .系统工程基本工作过程系统工程基本工作过程 物流系统工程 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 35 霍尔三维结构霍尔三维结构 A.D.Hall, 1969 SE活动矩阵：活动矩阵：T-L 知识维知识维（K K） 运筹学 控制论 社会科学 工程技术 逻辑维逻辑维
31、（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 物流系统工程 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 36 ( (二二) )、切克兰德方法论、切克兰德方法论 问题及其环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) 根底根底 定义定义 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 “软系统工程方法论” 物流系统工程 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 37
32、 （三）、两种方法论的比较 霍尔三维结构与切克兰德方法论均为系统 工程方法论，均以问题为起点，均具有相应的 逻辑过程。 在此基础上，两种方法论主要存在以下不同 点： (1)霍尔三维结构主要以工程系统为研究对 象，而切克兰德方法更适合于对社会经济和经 营管理等“软”系统问题的研究。 (2)前者的核心内容是优化分析，而后者的 核心内容是比较学习。 (3)前者更多关注定量分析方法，而后者比 较强调定性或定性与定量有机结合的基本方法 。 物流系统工程 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 38 三. 系统分析原理及应用 1.1.系统分析概念系统分析概念 系统分析（系统分析（SASA）是在对系统是
33、在对系统问题问题现状及现状及目标目标 充分挖掘的基础上，运用充分挖掘的基础上，运用建模建模及预测、优化、仿及预测、优化、仿 真、真、评价评价等方法，对系统的有关方面进行定性与等方法，对系统的有关方面进行定性与 定量相结合的分析，为定量相结合的分析，为决策者决策者选择满意的系统选择满意的系统方方 案案提供决策依据的分析研究过程。提供决策依据的分析研究过程。 SASA是是SESE的核心内容、分析过程和基本方法。的核心内容、分析过程和基本方法。 物流系统工程 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 39 问题问题 目的及目标目的及目标 方案方案 模型模型（结构结构、数学数学、仿真仿真） 评价评价
34、 决策者决策者 SASA要素：要素： 系统分析原理 物流系统工程 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 40 目的及目标 T O1 O2 O3 O11 O12 物流系统工程 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 41 2 2SASA程序程序 认识认识 问题问题 探寻探寻 目标目标 综合综合 方案方案 模型模型 化化 优化或优化或 仿真仿真 分析分析 系统系统 评价评价 决策决策 （分析）（分析） N Y 初步初步SASA 规范分析规范分析 综合分析综合分析 系统分析原理系统分析原理 物流系统工程 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 42 SA程序图是程序图是SA的一般过程的
35、一般过程，也为全课程提供了基本也为全课程提供了基本 的逻辑框架的逻辑框架，因而十分重要因而十分重要。在对其理解和应用上应注意在对其理解和应用上应注意 以下各点：以下各点： 重视做好初步重视做好初步SA. 5W1H(What/Why/Who/Where/When/How)方法是做好方法是做好 这段工作的基本线索。这段工作的基本线索。 在规范分析中一般需在规范分析中一般需（或尽可能或尽可能）建立结构模型建立结构模型、数数 学模型或仿真模型学模型或仿真模型。 系统分析原理系统分析原理 物流系统工程 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 43 What？ Why/Who/When/Where？
36、How？ 物流系统工程 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 44 每段结束后系统方案的变化轨迹是：可行方案每段结束后系统方案的变化轨迹是：可行方案 非劣方案非劣方案经排序的非劣方案经排序的非劣方案（或称选择性方或称选择性方 案案）。 环境分析贯穿环境分析贯穿SA全过程全过程，在在SA中是十分重要和中是十分重要和 必不可少的必不可少的。 在应用在应用SA过程中过程中，并不一定要并不一定要（或能或能）遍历并遍历并 完成每一个具体过程完成每一个具体过程（哪些必不可少哪些必不可少？） 。 系统分析原理系统分析原理 物流系统工程 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 45 3 3、SASA
37、的特点及原则的特点及原则 （1 1）坚持问题导向坚持问题导向 （2 2）以整体为目标以整体为目标 （3 3）多方案模型分析和选优多方案模型分析和选优 （4 4）定量分析与定性分析相结合定量分析与定性分析相结合 （5 5）多次反复进行多次反复进行 系统分析原理系统分析原理 物流系统工程 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 46 4.系统分析原理应用问题 应用领域广泛 对系统分析的技术方法具有指导作用 （将在课程第二、三段具体说明） 充分发挥系统分析小组的作用（一般34人） 问题应尽可能具体，且贴近实际 注意对多目标和多方案的挖掘，并以此来检验问题 首先注重SA原理框架的应用 物流系统工程
38、 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 47 思考讨论题思考讨论题 1、什么是霍尔三维结构?它有何特点? 2、霍尔三维结构与切克兰德方法论有何异同点? 3、什么是系统分析?它与系统工程关系如何? 4、系统分析的要素有哪些?各自是何含义? 5、你如何正确理解系统分析的程序? 6、初步系统分析有何意义?如何做好这项工作? 8、请通过一实例，说明应用系统分析的原理。 9、请总结近年来系统工程方法论的新发展及其 特点。 Beijing University of Posts and Telecommunications 系统工程导论系统工程导论 （Systems Engineering, SE）
39、 系统工程方法论及其应用系统工程方法论及其应用 高欣 北京邮电大学自动化学院 gxin_ Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 49 教材教材： 系统工程系统工程（第（第4版）版） 汪应洛汪应洛 主编主编 机械工业出版社机械工业出版社 2008年年4月月 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 50 第三讲:系统模型与模型化 第一节：概述 第二节：解释结构模型（ISM） 第三节：状态
40、空间模型（SS）（结合自学） Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 51 1.基本概念及意义基本概念及意义 模型对现实系统抽象表达的结果。 应能反映（抽象或模仿）出系统 某个方面的组成部分（要素） 及其相互关系。 第三讲:系统模型与模型化 第一节：概述 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 52 1.基本概念及意义基本概念及意义 模型化模型化构建系统模型的过程及方法。构建系统模型的
41、过程及方法。 要注意兼顾到现实性和易处理性。要注意兼顾到现实性和易处理性。 意义及特点意义及特点： 对系统问题进行规范研究的基础和标志；对系统问题进行规范研究的基础和标志； 经济、方便、快速、可重复，经济、方便、快速、可重复，“思想思想”或或“政策政策” 试验；试验； 经过了分析人员对客体的抽象，因而必须再拿到现经过了分析人员对客体的抽象，因而必须再拿到现 实中去检验。实中去检验。 第一节：概述 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 53 2.模型的分类与模型化的基本方法 模型的分类模型
42、的分类： A概念模型概念模型A1（思维或意识模型（思维或意识模型A11; 字句模型字句模型 A12; 描述模型描述模型A13） 符号模型符号模型A2（图表模型（图表模型A21;数学模型数学模型A22） 仿真模型仿真模型A3 形象模型形象模型A4（物理模型（物理模型A41;图像模型图像模型A42） 类比模型类比模型A5 第一节：概述 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 54 概述概述模型的分类与模型化的基本方法 B分析模型分析模型B1通常用数学关系式表达通常用数学关系式表达 仿真模型仿真
43、模型B2主要基于“计算机导主要基于“计算机导 向”向” 博弈模型博弈模型B3主要基于“人的行为导主要基于“人的行为导 向”向” 判断模型判断模型B4基于专家调查的判断基于专家调查的判断 C 结构模型结构模型C1 数学模型数学模型C2 仿真模型仿真模型C3 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 55 D实体模型实体模型D1（实物模型（实物模型D11;模拟模型模拟模型D12） 抽象模型或符号模型抽象模型或符号模型D2（数学模型数学模型D21; 结构模型结构模型D22； 仿真模型仿真模型D23
44、; ） 概述概述模型的分类与模型化的基本方法 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 56 模型化的基本方法模型化的基本方法： 机理法或分析方法（机理法或分析方法（A22,B1,B3,C2,D21） 实验方法：拟合法实验方法：拟合法“理论”导向理论”导向 经验法经验法“数据”导向数据”导向 （A22,B1,C2,D21） 模拟法模拟法“计算机”或“实物”计算机”或“实物” 导向导向 （A3,A4,B2,C3,D1,D23） 专家法或老手法（专家法或老手法（A21,B4,C1,D22） 概述
45、概述模型的分类与模型化的基本方法 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用 57 概述概述 3.3.建模一般过程建模一般过程 （1 1）明确建模目的和要求；）明确建模目的和要求； （2 2）弄清系统或子系统中的主要因素及其相互）弄清系统或子系统中的主要因素及其相互 关系；关系； （3 3）选择模型方法；）选择模型方法； （4 4）确定模型结构；）确定模型结构； （5 5）估计模型参数；）估计模型参数； （6 6）模型试运行；）模型试运行； （7 7）对模型进行实验研究；）对模型进行实验研究； （8 8）对模型进行必要修正。）对模型进行必要修正。 Beijing University of Posts and Telecommunications 2020/8/6 系统工程理论、方法与应用
