《系统工程》 王众托 等

• 系统工程

实现系统最优化管理工程技术

系统工程是为了最好地实现系统的目的，对系统的组成要素、组织结构、信息流、控制机构等进行分析研究的科学方法。它运用各种组织管理技术，使系统的整体与局部之间的关系协调和相互配合，实现总体的最优运行。系统工程不同于一般的传统工程学，它所研究的对象不限于特定的工程物质对象，而是任何一种系统。它是在现代科学技术基础之上发展起来的一门跨学科的边缘学科。

定义

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从系统观念出发，以最优化方法求得系统整体的最优的综合化的组织、管理、技术和方法的总称。钱学森教授在1978年指出：“'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，是一种对所有'系统’都具有普遍意义的科学方法。”(《论系统工程》，1982年) [2] 

历史

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它产生于第二次世界大战期间，在战后50年代，开始有了初步发展。60年代，美国的阿波罗登月计划成功地运用了系统工程的科学方法，按预定目标第一次把人送到了月球。以此为转机，系统工程受到了世界各国的高度重视，获得迅速发展，被广泛应用到自然科学和社会科学的各个领域，开创了系统工程发展的新时期。系统工程是运用系统方法，对系统进行规划、研究、设计、制造、试验和使用的组织管理技术。1930年，美籍奥地利生物学家L·V·贝塔朗菲的系统论思想，对系统工程的形成产生了直接的影响。作为一门横跨许多学科的高度综合性的新兴技术，系统工程的形成还与一系列基础科学有着十分密切的联系。这些基础学科主要有：运筹学、控制论、信息理论、基础数学和计算机科学。60年代以来，系统工程发展的显著特点是开始突破自然科学和工程技术领域，向社会科学领域不断渗透。随着70年代的“大系统理论”的兴起，使系统工程与社会科学的联系更加密切了。系统工程已在经济、社会、人口、军事、行政、法制、科学、教育、人才、情报和未来研究等社会科学领域得到越来越广泛的运用， 充分显示了它无限广阔的发展前景。80年代，系统工程发展的显著趋势是巨大化、复杂化、社会化，它意味着系统工程将进一步向社会科学各领域广泛渗透，社会工程的开发与研究，将成为今后系统工程发展的主要方向之一。 [3] 

系统工程是在现代化的“大企业”、“大工程”、“大科学”出现后，产品构造复杂、换代周期短、生产社会化、管理系统化、科学技术高度分化又高度综合等历史背景下产生的。在本世纪40年代末，首先由美国贝尔电话公司在研制电话自动交换中提出“系统工程”这一名词。1957年美国密执安大学高德和迈克两教授写了第一本《系统工程——大系统导论》。1965年美国学者编写了《系统工程手册》，至此初步形成了较完整的理论体系。 [2] 

步骤和方法

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系统工程的步骤和方法因处理对象不同而异。对一般步骤和方法的研究比较有影响的是美国贝尔电话公司系统工程师A·D·Hall于1969年提出的三维空间法：(一)时间维。表示工程活动从规划到更新阶段按时间顺序安排的7个阶段，即规划阶段;拟定计划方案阶段;研制阶段(并制订生产计划);生产阶段(生产系统零件、提出安装计划);安装阶段;运动阶段;更新阶段。(二)逻辑维。指完成上述7个阶段工作的思维程序。包括：明确问题，即搜集本阶段资料，提供目标依据;系统指标设计，即提出目标的评价标准;系统综合，即设计出所有待选方案或对整个系统进行综合;系统分析，即运用模型比较方案，进行说明;实行优化，即从可行方案中选优;进行决策;实施计划。(三)知识维。完成各步工作需要的各种知识、技能。 [2] 

这一方法，在逻辑上，把运用系统工程解决问题的整个过程分成问题阐述、目标选择、系统综合、系统分析、最优化、决策和实施计划七个环环紧扣的步骤;在时间上，把系统工程的全部进程分为规划、设计、研制、生产、安装、运行和更新七个依次循进的阶段;在专业知识上，运用系统工程除需要某些共性知识外，还需要使用各科专业知识，如工程、医药、建筑、商业、法律、管理、社会科学和艺术等等。与此同时，在系统工程发展中还确立了一系列系统技术方法。主要有：模拟技术、最优化技术、评价技术和计算机技术。 [3] 

三维结构图法：一、逻辑维(解决问题的逻辑过程)。在使用系统工程方法解决问题时，可按下述七个步骤进行;(一)提出问题;(二)选择目标;(三)系统综合;(四)系统分析;(五)选择解决问题的最佳方案;(六)决策;(七)实施计划。二、时间维(工作阶段)。对一个具体工程，从规划到更新，全部程序分为：(一)规划制定阶段，指调研、程序设计等;(二)初步设计阶段，即具体计划阶段;(三)研制阶段，即系统开发阶段;(四)生产阶段;(五)安装阶段;(六)运行阶段;(七)更新阶段。三、知识维(专业学科知识)。系统工程除有某些共性知识外，还涉及各种专业知识，这些专业知识称为知识维。 [1]  [1] 

主要特点

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系统工程方法的主要特点是：一、把研究对象作为一个整体来分析，分析总体中各个部分之间的相互联系和相互制约关系，使总体中的各个部分相互协调配合，服从整体优化要求;在分析局部问题时，是从整体协调的需要出发，选择优化方案，综合评价系统的效果;二、综合运用各种科学管理的技术和方法，定性分析和定量分析相结合;三、对系统的外部环境和变化规律进行分析，分析它们对系统的影响，使系统适应外部环境的变化。 [1] 

区别

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系统工程与一般工程技术的区别是：系统工程不仅研究物质系统，也研究非物质系统，如教育、文化、新闻宣传等系统，应用广泛;而一般工程技术以具体的物质系统为对象。系统工程从全局、整体上处理系统。要以系统论、控制论、信息论为理论基础，又必须具备每一类系统工程的专业理论;而一般工程技术主要处理具体技术门类，以专业理论为主。系统工程工作者是系统工程师，是决策人的委托人、参谋、助手，为社会服务;而一般工程师是专门技术人员。二者有不同的业务素质要求。

《系统工程》 王众托

本书可作为管理类相关专业的本科生与研究生的系统工程教材，以及更广泛的专业作为通识课程教材使用。

内容简介

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《系统工程》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材之一，是一本简明的系统工程教材。《系统工程》的主旨是阐明系统工程的基本理念、方法论与方法，包括：系统的概念，系统工程的含义、任务和内容，系统思想，系统工程方法论，系统工程从需求分析、设计、实施到运行的全过程的工作内容和步骤，系统的建模、分析优化，评价与决策，以及复杂系统的概念等。

全书以介绍理念和方法为主线，不强调数学工具的运用，使希望掌握系统工程基本概念的各专业学生，能通过学时较少的课程获得基本概念，同时也能使已经参加工作的广大技术人员、管理人员、领导干部和创业者通过自学掌握系统工程的基本思想，与自己的工作相结合而扩大自己的眼界，建立整体与全局思想。

图书目录

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第一章 系统与系统工程

第一节 系统

第二节 系统的结构和功能

第三节 系统的形态与类型

第四节 系统工程

第五节 系统工程的学科特点与学科位置

第六节 系统工程的应用

第二章 系统思想

第一节 系统整体性思想

第二节 系统层次性思想

第三节 系统的秩序与系统的演化

第四节 系统的组织与自组织

第五节 系统中的信息

第六节 系统与知识

第七节 系统与控制

第八节 系统复杂性

第三章 系统工程的方法论和方法

第一节 系统工程的方法、工具体系

第二节 系统工程的原则

第三节 硬系统方法论

第四节 软系统方法论

第五节 系统方法论的进一步发展

第六节 系统直觉、系统分析、系统综合

第七节 功能模拟和黑箱方法

第八节 系统工程中需要处理好的几个关系

第九节 系统工程既是科学又是艺术

第十节 系统工程的队伍与专业特点

第四章 系统工程过程

第一节 系统工程过程的含义

第二节 系统生命周期

第三节 系统生命周期模型的演化

第四节 敏捷系统工程

第五节 系统再造工程

第五章 从需求的定义到系统的建构与集成

第一节 需求的定义

第二节 系统的概念设计

第三节 系统的建构问题

第四节 系统建构工作的特点与原则

第五节 系统建构工作的步骤

第六节 系统建构工作的方法

第七节 系统集成

第六章 系统的工程实现

第一节 系统的初步设计和技术设计

第二节 系统的运行可行性设计

第三节 系统可靠性与可维护性

第四节 系统风险

第五节 系统工程项目结构与工作分解

第六节 网络计划方法

第七章 系统的建模

第一节 系统的模型

第二节 系统建模过程

第三节 同构性与同态性

第四节 从概念模型到结构模型

第五节 系统的静态数学模型

第六节 系统的动态模型

第七节 网络系统与网络模型

第八章 系统的分析与优化

第一节 系统的静态分析

第二节 系统的静态优化——线性规划问题

第三节 系统的静态优化——非线性规划问题

第四节 系统动态分析举例

第五节 离散事件动态系统

第九章 实用评价方法

第一节 系统评价

第二节 专家评估法

第三节 层次分析法

第四节 模糊综合评价法

第十章 决策分析

第一节 引言

第二节 决策过程与步骤

第三节 决策问题的基本描述和类型

第四节 确定型与风险型决策

第五节 完全不确定型决策

第六节 效用函数

第七节 主观概率

第十一章 实际生活中的决策问题

第一节 决策模式

第二节 多准则决策

第三节 决策方法的运用

第四节 计算机决策支持系统

第五节 元决策

第十二章 系统工程中的复杂系统与“系统的系统”

第一节 复杂系统

第二节 传统系统工程方法的局限性

第三节 复杂系统的系统工程

第四节 复杂自适应系统

第五节 智能型复杂自适应系统

第六节 复杂网络

第七节 “系统的系统”

[1]

《系统工程》 杜瑞成

本书内容突出了应用，力求深入浅出，以系统模型的建立和求解方法为主，在保持理论体系完整性的情况下，省略了许多不必要的数学推导并用大量篇幅介绍系统工程方法。

内容简介

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本书第2版根据系统工程的学科发展和教学实践，除保留了原书的结构外，在内容上对第1版进行了全面地修订，充实了大部分章节的内容，增加了模型的案例分析和计算机的运用，并被教育部评为“普通高等教育'十一五’国家级规划教材”。主要内容有：系统与系统工程、系统分析与评价、线性规划、整数规划、目标规划、动态规划、存储论、图与网络分析、排队论、对策论、决策分析、预测技术等。本书可作为大学本科管理专业教材，也可供非系统工程专业师生和广大管理工作者及工程技术人员参考。本书配有多媒体课件，凡一次性购书30本以上者免费赠送一份多媒体课件。

目录

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第1章 系统与系统工程

1.1 系统概述

1.2 系统工程及其发展趋势

1.3 系统工程的方法与步骤

复习思考题

第2章 系统分析与评价

2.1 系统分析概述

2.2 系统的模型化

2.3 系统分析实例——企业库存问题的系统分析

2.4 系统评价

复习思考题

第3章 线性规划

3.1 线性规划问题及其数学模型

3.2 线性规划问题的图解法

3.3 线性规划问题的标准形式及其解的概念

3.4 单纯形法

3.5 改进单纯形法

3.6 对偶单纯形法

3.7 灵敏度分析

3.8 运输问题

3.9 线性规划模型在柔性制造系统评价中的应用

复习思考题

第4章 整数规划

4.1 分枝定界法

4.2 O-1型整数规划隐枚举法

4.3 指派问题及其解法

复习思考题

第5章 目标规划

5.1 目标规划数学模型的建立

5.2 目标规划的图解法

5.3 目标规划的分层单纯形法

5.4 目标规划应用案例

复习思考题

第6章 动态规划

6.1 动态规划的基本原理和基本方程

6.2 机器负荷分配问题

6.3 资源分配问题

6.4 背包问题

6.5 多阶段生产安排问题

6.6 生产与存储问题

6.7 连续型动态规划问题

6.8 案例分析——动态规划在公交车调度中的应用

复习思考题

第7章 存储论

7.1 存储论的基本概念

7.2 确定型存储模型

7.3 随机性存储模型

7.4 带某些约束条件的多种物资联合订购的存储模型

7.5 应用案例——戴尔的库存管理

复习思考题

第8章 图与网络分析

8.1 图和网络的基本概念

8.2 树

8.3 最短路问题

8.4 网络最大流问题

8.5 最小费用最大流问题

8.6 中国邮路问题

8.7 网络计划技术

8.8 应用案例

复习思考题

第9章 排队论

第10章 对策论

第11章 决策分析

第12章 预测技术

附录

参考文献

《系统工程》 作者是张晓冬

• 前言

• 第1章 系统与系统工程概述

• 第2章 系统工程的理论基础

• 第3章 系统工程方法论

• 第4章 系统模型及系统建模方法

• 第5章 系统分析方法

• 第6章 系统评价

• 第7章 系统预测与决策

• 第8章 网络计划技术

• 第9章 系统工程的应用案例

• 参考文献 [1]

目录

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序

前言

第1章 绪论

1.1 系统概念与系统思想

1.2 系统理论概述

1.3 系统工程概述

本章小结

思考与练习题

第2章 系统工程的基本方法和方法论

2.1 系统工程的方法论原则及其基本方法

2.2 霍尔方法论

2.3 切克兰德方法论

2.4 兰德方法论

本章小结

思考与练习题

第3章 系统建模的功能方法

3.1 系统建模的“黑箱”方法

3.2 计量经济学方法

3.3 排队论方法

本章小结

思考与练习题

第4章 系统建模的结构方法

4.1 解析结构模型

4.2 系统动力学建模

本章小结

思考与练习题

第5章 系统建模的历史方法

5.1 时间序列模型建模方法

5.2 灰色系统建模方法

本章小结

思考与练习题

第6章 系统模拟

6.1 系统模拟概述及其分类

6.2 连续系统模拟

6.3 蒙特卡罗法

6.4 系统动力学模拟法

6.5 离散系统模拟

本章小结

思考与练习题

第7章 系统评价

7.1 系统评价概述

7.2 费用-效益分析

7.3 评分法

7.4 优序法

7.5 关联矩阵法

7.6 层次分析法

7.7 模糊综合评价

本章小结

思考与练习题

第8章 系统优化

8.1 最优化问题概述

8.2 线性规划

8.3 动态规划

8.4 非线性规划

本章小结

思考与练习题

第9章 系统预测

9.1 预测概述

9.2 定性预测技术

9.3 计量经济学模型预测

9.4 时间序列模型预测

9.5灰色模型预测

本章小结

思考与练习题

第10章 系统决策

10.1 系统决策概述

10.2 风险型决策

10.3 完全不确定型决策

10.4 多目标决策

10.5 模糊型决策

10.6 决策支持系统

10.7 对策分析

本章小结

思考与练习题

第11章 网络模型

11.1 图论的基本概念

11.2 最短路与最小生成树

11.3 网络流及其应用

11.4 复杂网络简介

本章小结

思考与练习题

第12章 系统工程应用案例

12.1 案例1：上海社会经济发展趋势预测

12.2 案例2：ARIMA模型在上海市GDP预测中的实证研究

12.3 案例3：上海综合交通运输与社会经济的协调发展评价研究

12.4 案例4：国有企业期股激励机制的系统动力学研究

12.5 案例5：中国教育网拓扑结构模拟

参考文献

图书目录

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第1章系统工程概述1

1.1系统工程的产生、发展及应用1

1.2系统工程的研究对象3

1.3系统工程的概念与特点6

1.4体系与体系工程9

习题12

第2章系统工程方法论14

2.1以霍尔为代表的硬系统工程方法论14

2.2以切克兰德为代表的软系统工程方法论17

2.3以兰德公司为代表的系统分析方法论19

2.4以钱学森为代表的从定性到定量的综合集成方法论22

2.5物理-事理-人理系统方法论24

习题25

第3章系统分析26

3.1系统分析简介26

3.2系统的环境分析29

3.3系统的目标分析30

3.4系统的结构分析32

3.5系统的结构模型35

习题38

第4章系统模拟39

4.1系统模拟概论39

4.2随机模拟方法45

4.3产生已知分布规律的随机变量48

4.4随机模拟方法的应用51

习题57

第5章系统评价60

1系统评价概述60

2费用-效益分析64

3评分法65

4优序法67

5关系矩阵法68

6模糊综合评价71

习题75

第6章系统预测76

6.1预测概述76

6.2定性预测方法79

6.3定量预测方法85

6.4马尔可夫预测方法92

习题99

第7章系统决策101

7.1决策问题及其特征101

7.2不确定型决策分析方法104

7.3先验概率决策分析110

7.4后验概率决策分析114

7.5决策树116

7.6效用决策分析120

7.7模糊型决策124

7.8多目标决策方法126

习题128

第8章系统管理131

8.1战略研究与管理131

8.2战略管理的发展趋势133

8.3路线图135

8.4网络化管理144

8.5矩阵式管理146

习题152

第9章层次分析法和网络层次分析法153

9.1层次分析法的基本原理154

9.2层次分析法的步骤155

9.3层次分析法的计算方法159

9.4层次分析法的应用163

9.5网络层次分析法168

习题171

第10章统筹论172

10.1网络计划图172

10.2排序理论178

习题182

内容简介

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系统工程是20世纪中期发展起来的一门新兴交叉学科，其应用领域十分广阔。本书介绍系统工程的基本概念、理论和方法，特别是系统分析、系统模拟、系统评价、 [1]  系统预测、系统决策、系统管理、层次分析法和网络层次分析法，以及统筹法的基本理论及其应用，力求尽可能地反映近年来系统工程理论方法的新成果。本书可作为高等院校系统工程、管理工程、工商管理、财经类专业以及有关工程技术专业的教材，也可供其他相关学科、专业教学使用，或可作为管理人员、工程技术人员、领导干部的培训教材和自学参考书。 [1] 

编辑推荐

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本书是根据作者多年从事系统工程实践、总结系统开发和授课经验编写而成的。本书面向21世纪人才培养的更高要求，尽可能反映近年来系统工程理论方法的新成果。全书共分为10章。

第1章系统工程概述，概述系统工程的产生、发展及应用，系统工程的研究对象、概念与特点等，重点介绍最新的研究动态体系以及体系工程的概念。

第2章系统工程方法论，介绍霍尔和切克兰德的方法论，以兰德公司为代表的系统分析方法，以钱学森为代表的综合集成工程方法学，物理-事理-人理系统方法论，从而建立起系统工程的理论基础。

第3章系统分析，介绍系统的环境分析、目标分析、结构分析及结构模型。

第4章系统模拟，介绍系统模型定义、特征和分类，以及系统模拟的理论与方法。

第5章系统评价，介绍系统评价原理的常用方法。

第6章系统预测，介绍系统预测的定性预测方法、定量预测方法和马尔可夫预测方法等常用方法。

第7章系统决策，介绍风险型决策方法、完全不确定型决策、贝叶斯决策、决策树方法、效用决策以及模糊型决策等。

第8章系统管理，介绍系统管理的方法，通过矩阵式管理、柔性战略以及路线图，探讨系统工程思想、方法的应用。

第9章层次分析法和网络层次分析法的基本原理与应用。

第10章统筹法，介绍系统管理中的关键节点的管理方法以及排序理论。本书适用于管理类各专业的本科生、研究生教学，也可供其他相关学科、专业教学使用，或作为有关人员的培训教材和自学参考书。 [2] 

图书目录

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第1章 系统工程概述1

1.1 系统工程的产生、发展及应用1

1.2 系统工程的研究对象3

1.3 系统工程的概念与特点6

1.4 体系与体系工程9

习题12

第2章 系统工程方法论14

2.1 以霍尔为代表的硬系统工程方法论14

2.2 以切克兰德为代表的软系统工程方法论17

2.3 以兰德公司为代表的系统分析方法论19

2.4 以钱学森为代表的从定性到定量的综合集成方法论22

2.5 物理-事理-人理系统方法论24

习题25

第3章 系统分析26

3.1 系统分析简介26

3.2 系统的环境分析29

3.3 系统的目标分析30

3.4 系统的结构分析32

3.5 系统的结构模型35

习题38

第4章 系统模拟39

4.1 系统模拟概论39

4.2 随机模拟方法45

4.3 产生已知分布规律的随机变量48

4.4 随机模拟方法的应用51

习题57第5章 系统评价60

5.1 系统评价概述60

5.2 费用-效益分析64

5.3 评分法65

5.4 优序法67

5.5 关系矩阵法68

5.6 模糊综合评价71

习题75

第6章 系统预测76

6.1 预测概述76

6.2 定性预测方法79

6.3 定量预测方法85

6.4 马尔可夫预测方法92

习题99 [1] 

第7章系统决策101

7.1决策问题及其特征101

7.2不确定型决策分析方法104

7.3先验概率决策分析110

7.4后验概率决策分析114

7.5决策树116

7.6效用决策分析120

7.7模糊型决策124

7.8多目标决策方法126

习题128 [3]

图书目录

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第1章 系统工程概述

1.1 系统

1.2 系统工程

1.3 系统工程的运用与展望

思考题

第2章 系统工程基本理论与方

2.1 系统优化理论

2.2 控制理论基础

2.3 信息论基础

2.4 系统工程方

2.5 系统分析

思考题

第3章 系统预测

3.1 预测原理

3.2 定性预测技术

3.3 计量经济模型预测

3.4 时间序列模型预测

3.5 灰色模型预测

思考题

第4章 系统建模与分析

4.1 系统建模原理

4.2 系统建模过程

4.3 系统静态模型与分析

4.4 系统动态模型与分析

4.5 系统网络模型与分析

思考题

第5章 系统仿真

5.1 系统仿真原理及其分类

5.2 连续系统仿真

5.3 蒙特卡罗法

5.4 系统动力学仿真法

5.5 离散系统仿真

思考题

第6章 系统评价

6.1 系统评价原理

6.2 关联矩阵法

6.3 层次分析法(AIHP)

模糊综合评价法

6.5 熵评价法

6.6 数据包络分析法(DEA)

思考题

第7章 系统决策

7.1 系统决策概述

7.2 确定型决策

7.3 风险型决策

7.4 不确定型决策

7.5 多目标决策

7.6 对策分析

7.7 行为决策

思考题

第8章 系统工程应用实例

8.1 实例一基于系统动力学的贵州省装备制造业质量评价研究

8.2 实例二 飞机脉动式装配线站位平衡设计

8.3 实例三安全水平约束下煤矿生产物流系统的资源配置效率研究

8.4 实例四 柔性作业车间多目标调度节能优化研究

参考文献

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