系統(tǒng)工程2系統(tǒng)工程的基本原理.ppt

系統(tǒng)工程,第二講 系統(tǒng)工程的基本原理,經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院工業(yè)工程系,第一節(jié) 系統(tǒng)工程的基本概念,一、系統(tǒng),一個(gè)系統(tǒng)是人類在某項(xiàng)實(shí)踐活動(dòng)中的一個(gè)對(duì)象；系統(tǒng)中的要素根據(jù)實(shí)踐的目的組合在一起，形成一個(gè)整體，并成為思維的對(duì)象。,二、子系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)與組織,當(dāng)把系統(tǒng)的一個(gè)部分作為考察對(duì)象時(shí)，這個(gè)部分就稱為原系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)。 系統(tǒng)的每個(gè)最小組成要素和各種子系統(tǒng)都稱為系統(tǒng)的一個(gè)組分。系統(tǒng)在功能上不能再分的最小組分叫做基本組分，也是一個(gè)子系統(tǒng)。,第一節(jié) 系統(tǒng)工程的基本概念,對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)，如果它的某種描述結(jié)構(gòu)能保持所需的一段時(shí)間并具有某種簡(jiǎn)單性，就稱該系統(tǒng)的此種結(jié)構(gòu)是有序的，此時(shí)的系統(tǒng)也稱為有組織的。,框架結(jié)構(gòu)：能夠基本確認(rèn)系統(tǒng)的主要關(guān)聯(lián)方式； 運(yùn)行結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中各組分之間相互動(dòng)態(tài)影響的關(guān)聯(lián)方式 空間結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)組分在空間的排列配置方式； 時(shí)間結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)組分關(guān)聯(lián)方式隨時(shí)間的變化特征。,一個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就是所有組分間關(guān)聯(lián)方式的總和。,第一節(jié) 系統(tǒng)工程的基本概念,三、層次,四、環(huán)境與邊界,第一節(jié) 系統(tǒng)工程的基本概念,五、狀態(tài)與過(guò)程,狀態(tài)即是指系統(tǒng)在某一時(shí)刻或某一時(shí)期的客觀存在，確認(rèn)系統(tǒng)在某一時(shí)刻或某一時(shí)期的狀態(tài)即是確定系統(tǒng)在該時(shí)刻或該時(shí)期所有屬性的取值。,六、模型,第一節(jié) 系統(tǒng)工程的基本概念,模型是對(duì)原系統(tǒng)特性的簡(jiǎn)化表達(dá)形式。對(duì)應(yīng)于模型，原系統(tǒng)被稱為模型的原型。,實(shí)物模型是以各種物質(zhì)元件、零器件和設(shè)備裝配起來(lái)的一個(gè)物質(zhì)實(shí)體，該物質(zhì)實(shí)體通過(guò)自身的運(yùn)行來(lái)表現(xiàn)原型的待研究功能和特點(diǎn)。 符號(hào)模型是以幾何和美術(shù)圖形、文字和數(shù)學(xué)符號(hào)等各種符號(hào)關(guān)聯(lián)起來(lái)表現(xiàn)原型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和重要特征的符號(hào)系統(tǒng)。,模型,符號(hào)模型,實(shí)物模型,圖文圖表模型,數(shù)學(xué)數(shù)字模型,實(shí)物結(jié)構(gòu)模型,功能模擬模型,第一節(jié) 系統(tǒng)工程的基本概念,圖2-1 模型的分類,第二節(jié) 系統(tǒng)的基本概念,目的性 集合整體性 層級(jí)性或階層性 聯(lián)系性 適應(yīng)性,一、系統(tǒng)的特性,第二節(jié) 系統(tǒng)的基本概念,二、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),條件過(guò)程結(jié)果 環(huán)境管理生產(chǎn) 領(lǐng)導(dǎo)生產(chǎn)輔助服務(wù),三、系統(tǒng)的類型,自然系統(tǒng)和人工系統(tǒng) 物理系統(tǒng)和概念系統(tǒng) 靜態(tài)系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)系統(tǒng) 封閉系統(tǒng)和開(kāi)放系統(tǒng),第三節(jié) 系統(tǒng)工程理論,19241928;奧地利理論生物學(xué)家L.VON 貝塔朗菲；1945年發(fā)表關(guān)于一般系統(tǒng)論 研究復(fù)雜系統(tǒng)一般規(guī)律的學(xué)科 基本觀點(diǎn)： 整體性 開(kāi)放性及目的性（有效性、適應(yīng)性、尋的性） 動(dòng)態(tài)相關(guān)性（動(dòng)態(tài)性取決于相關(guān)性） 等級(jí)層次性 有序性（結(jié)構(gòu)或空間；發(fā)展或時(shí)間）,一、一般系統(tǒng)論,維納于1948年出版了控制論一書(shū) 經(jīng)典控制論現(xiàn)代控制論大系統(tǒng)控制理論 研究大系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案、穩(wěn)定性、最優(yōu)化、建模及模型簡(jiǎn)化等。 對(duì)系統(tǒng)方法的啟示： 黑箱-灰箱-白箱法 功能模擬法 形式化、數(shù)量化、最優(yōu)化方法,二、控制論（Cybernatics）,第三節(jié) 系統(tǒng)工程理論,第三節(jié) 系統(tǒng)工程理論,美國(guó)數(shù)學(xué)家申農(nóng)（C.E.Shannon）和維納以信息為主要研究對(duì)象，以信息的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和應(yīng)用方法為主要研究?jī)?nèi)容，以計(jì)算機(jī)、光導(dǎo)纖維等為主要研究工具，以擴(kuò)展人類的信息功能為主要研究目標(biāo)。 類比方法 統(tǒng)計(jì)方法 信息方法,三、信息論(informatics),第三節(jié) 系統(tǒng)工程理論,70年代初，聯(lián)邦德國(guó)理論物理學(xué)家 H.哈肯 研究協(xié)同系統(tǒng)從無(wú)序到有序的演化規(guī)律的新興綜合性學(xué)科,四、耗散結(jié)構(gòu)理論(dissipative structure theory),1969；比利時(shí)統(tǒng)計(jì)物理學(xué)家I.普利高津 研究遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開(kāi)放系統(tǒng)從無(wú)序到有序的演化規(guī)律的一種理論,五、協(xié)同學(xué)(synergetics),1971，德國(guó)生物物理學(xué)家 M.艾根 研究分子自組織的一種理論,六、超循環(huán)理論(hypercycle theory),第三節(jié) 系統(tǒng)工程理論,60年代末，法國(guó)數(shù)學(xué)家 R.托姆 研究不連續(xù)現(xiàn)象的一個(gè)新興數(shù)學(xué)分支，也是一般形態(tài)學(xué)的一種理論，能為自然界中形態(tài)的發(fā)生和演化提供數(shù)學(xué)模型,七、突變論(catastrophe theory),第三節(jié) 系統(tǒng)工程理論,以非線性自組織理論為核心的系統(tǒng)理論（歐洲學(xué)派） 以圣菲研