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叢書名：普通高等院校工業(yè)工程系列規(guī)劃教材
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- 作者：張曉冬主編
- 出版時間：2010/7/1
- ISBN：9787030281593
- 出 版 社：科學出版社
- 中圖法分類：N945
- 頁碼：271
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
《系統(tǒng)工程》共分9章。第1章介紹了系統(tǒng)與系統(tǒng)工程的概述，論述了系統(tǒng)工程的產(chǎn)生、發(fā)展、特征及應用。第2章簡要介紹了系統(tǒng)工程的理論基礎，包括控制論、信息論、新三論、運籌學、復雜適應系統(tǒng)理論。第3章介紹了系統(tǒng)工程方法論，包括霍爾方法論、切克蘭德方法論和綜合集成方法論。第4章介紹了系統(tǒng)模型及系統(tǒng)建模方法，對系統(tǒng)模型進行了定義和分類，詳細給出了解釋結(jié)構建模方法、IDEFO建模方法、Petri網(wǎng)建模方法和廣義建模方法。第5章給出了系統(tǒng)分析的主要內(nèi)容和步驟，詳細介紹了系統(tǒng)環(huán)境、目標和結(jié)構分析方法，以及可行性分析和具體的系統(tǒng)分析方法。第6章給出了系統(tǒng)評價的主要內(nèi)容和步驟，詳細介紹了幾種典型的系統(tǒng)評價方法，包括關聯(lián)矩陣法、指標評分法、層次分析法、模糊綜合評價法和數(shù)據(jù)包絡分析法。第7章給出了系統(tǒng)預測與決策的主要內(nèi)容和步驟，詳細介紹了回歸分析預測方法、不確定型決策、風險型決策、沖突分析和決策支持系統(tǒng)。第8章介紹了網(wǎng)絡計劃技術，包括網(wǎng)絡圖、關鍵線路法、計劃評審技術和圖解評審技術。第9章從人機系統(tǒng)優(yōu)化配置、生產(chǎn)能力決策、神舟五號工程和名牌系統(tǒng)工程等領域給出了系統(tǒng)工程的典型應用案例。
《系統(tǒng)工程》可作為高等院校工業(yè)工程、管理科學與工程、機械工程、工程管理、工商管理等專業(yè)本科生、研究生和：MBA的教材和參考書，也適合于從事系統(tǒng)規(guī)劃、開發(fā)和運作管理的有關人員閱讀參考。
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本教材從系統(tǒng)思維和技術集成的角度，介紹系統(tǒng)工程的概念、方法論、定性和定量分析方法及系統(tǒng)工程的具體應用，并輔以大量案例和練習，其目的就是使學生了解系統(tǒng)工程的基礎理論和方法論，使其掌握系統(tǒng)建模、分析、評價、預測及決策的實用方法，從而適應現(xiàn)代工業(yè)工程、管理科學與工程等人才培養(yǎng)的需要。
在人類發(fā)展史上，系統(tǒng)思想被不斷地應用于社會活動和生產(chǎn)活動中，其應用領域幾乎遍及工程技術和社會經(jīng)濟的各個方面。系統(tǒng)工程是系統(tǒng)科學中直接改造世界的工程技術。它應用定量分析和定性分析相結(jié)合的方法，對系統(tǒng)的構成要素、組織結(jié)構、信息交換和控制機制進行規(guī)劃、設計、分析、評價、預測和決策，從而達到最優(yōu)設計、最優(yōu)控制和最優(yōu)管理的目標。因此，只有學習和應用先進的系統(tǒng)工程理論、技術和方法，才能對系統(tǒng)中有限的資源進行正確的組織和管理，才能使局部和整體之間的關系協(xié)調(diào)配合，才能充分地發(fā)揮人力和物力的潛力，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合優(yōu)化運行。隨著科學技術的日新月異，尤其是信息技術的發(fā)展，系統(tǒng)工程的研究和應用也在發(fā)生深刻的變化，新概念、新技術和新方法不斷涌現(xiàn)。本教材就是從系統(tǒng)思維和技術集成的角度，介紹系統(tǒng)工程的概念、方法論、定性和定量分析方法及系統(tǒng)工程的具體應用，并輔以大量案例和練習，其目的就是使學生了解系統(tǒng)工程的基礎理論和方法論，使其掌握系統(tǒng)建模、分析、評價、預測及決策的實用方法，從而適應現(xiàn)代工業(yè)工程、管理科學與工程等人才培養(yǎng)的需要。
目錄
前言
第1章 系統(tǒng)與系統(tǒng)工程概述 1
1.1 系統(tǒng)概述 1
1.1.1 系統(tǒng)的定義及屬性 1
1.1.2 系統(tǒng)的分類 4
1.1.3 系統(tǒng)的結(jié)構與功能 6
1.1.4 系統(tǒng)思想的演變與發(fā)展 7
1.2 系統(tǒng)工程概述 9
1.2.1 系統(tǒng)工程的產(chǎn)生與發(fā)展 9
1.2.2 系統(tǒng)工程的定義與特征 10
1.2.3 系統(tǒng)科學的學科體系 12
1.2.4 系統(tǒng)工程的應用 13
本章習題 14
第2章 系統(tǒng)工程的理論基礎 16
2.1 控制論 16
2.1.1 控制論的產(chǎn)生與發(fā)展 16
2.1.2 控制系統(tǒng)的構成 17
2.1.3 控制任務與控制方式 17
2.2 信息論 18
2.2.1 信息論與信息的概念 18
2.2.2 信息的度量 19
2.2.3 信息方法 20
2.3 新三論 21
2.4 運籌學 23
2.5 復雜適應系統(tǒng)理論 25
2.5.1 復雜適應系統(tǒng)的基本思想 25
2.5.2 復雜適應系統(tǒng)理論的特點 26
2.5.3 復雜適應系統(tǒng)的基本模型 27
本章習題 28
第3章 系統(tǒng)工程方法論 29
3.1 系統(tǒng)工程方法論概述 29
3.2 霍爾方法論 29
3.2.1 時間維 29
3.2.2 邏輯維 30
3.2.3 知識維 32
3.3 切克蘭德方法論 33
3.3.1 切克蘭德方法論的提出 33
3.3.2 切克蘭德方法論的方法步驟 34
3.3.3 切克蘭德方法論的應用評價 35
3.4 綜合集成方法論 36
3.4.1 綜合集成方法論的提出 36
3.4.2 綜合集成研討廳體系 38
本章習題 39
第4章 系統(tǒng)模型及系統(tǒng)建模方法 40
4.1 系統(tǒng)模型的定義和分類 40
4.1.1 系統(tǒng)模型的定義 40
4.1.2 系統(tǒng)模型的分類 40
4.2 系統(tǒng)建模方法概述 42
4.2.1 系統(tǒng)建模的基本原則 42
4.2.2 系統(tǒng)建模的思考方法 43
4.2.3 系統(tǒng)建模的一般步驟 44
4.3 解釋結(jié)構建模方法 44
4.3.1 ISM 工作原理 44
4.3.2 系統(tǒng)結(jié)構的基本表達方式 45
4.3.3 遞階結(jié)構模型的建立原理 49
4.3.4 遞階結(jié)構模型的建模方法 54
4.3.5 實例分析 55
4.4 IDEF0建模方法 59
4.4.1 IDEF0的基本概述 59
4.4.2 IDEF0的基本符號說明 60
4.4.3 IDEF0的建模步驟 63
4.4.4 IDEF0建模應用案例 65
4.5 Petri網(wǎng)建模方法 66
4.5.1 一般Petri網(wǎng)模型 66
4.5.2 計時Petri網(wǎng)模型 68
4.6 廣義模型化方法 69
4.6.1 廣義模型化方法的提出 69
4.6.2 廣義模型的概念 70
4.6.3 廣義模型化方法 71
4.6.4 廣義建模方法的應用案例 73
本章習題 75
第5章 系統(tǒng)分析方法 76
5.1 系統(tǒng)分析概述 76
5.1.1 系統(tǒng)分析的定義 76
5.1.2 系統(tǒng)分析的特點 77
5.1.3 系統(tǒng)分析的要素 78
5.1.4 系統(tǒng)分析的步驟 78
5.2 系統(tǒng)環(huán)境？目標與結(jié)構分析 80
5.2.1 系統(tǒng)環(huán)境分析 80
5.2.2 系統(tǒng)目標分析 85
5.2.3 系統(tǒng)的結(jié)構分析 87
5.3 系統(tǒng)可行性分析 89
5.3.1 可行性分析 89
5.3.2 可行性分析的內(nèi)容 91
5.3.3 可行性分析的報告 92
5.4 常用的系統(tǒng)分析方法 93
5.4.1 德爾菲法 93
5.4.2 主成分分析 96
5.4.3 聚類分析 98
5.4.4 量本利分析法 100
5.4.5 成本效益分析法 105
5.4.6 技術經(jīng)濟分析 109
本章習題 117
第6章 系統(tǒng)評價 119
6.1 系統(tǒng)評價概述 119
6.1.1 系統(tǒng)評價基本概念 119
6.1.2 系統(tǒng)評價與決策 120
6.1.3 系統(tǒng)評價的步驟與內(nèi)容 120
6.2 關聯(lián)矩陣法 124
6.3 指標評分法 126
6.3.1 評價指標的規(guī)范化 126
6.3.2 常用指標評分法 127
6.4 層次分析法 130
6.4.1 AHP的基本原理 131
6.4.2 AHP的基本步驟 131
6.5 模糊綜合評判法 138
6.6 數(shù)據(jù)包絡分析(DEA)方法 145
本章習題 155
第7章 系統(tǒng)預測與決策 157
7.1 系統(tǒng)預測與決策概述 157
7.1.1 系統(tǒng)預測概述 157
7.1.2 系統(tǒng)決策概述 161
7.2 回歸分析預測方法 168
7.2.1 線性回歸模型 168
7.2.2 線性回歸模型的參數(shù)估計 169
7.2.3 線性回歸模型的統(tǒng)計特征 170
7.2.4 回歸模型的統(tǒng)計檢驗 172
7.2.5 采用excel進行多元線性回歸分析 178
7.3 不確定型決策 181
7.4 風險型決策 184
7.4.1 決策表法 186
7.4.2 決策矩陣法 186
7.5 沖突分析 188
7.5.1 沖突分析與對策論 189
7.5.2 沖突模型的基本要素 189
7.5.3 沖突模型的分類 191
7.5.4 沖突分析的基本步驟 192
7.5.5 沖突分析實例 193
7.6 決策支持系統(tǒng) 199
7.6.1 決策支持系統(tǒng)概述 199
7.6.2 決策支持系統(tǒng)的構成和結(jié)構 201
7.6.3 智能型決策支持系統(tǒng) 203
7.6.4 群決策支持系統(tǒng)GDSS 206
本章習題 208
第8章 網(wǎng)絡計劃技術 209
8.1 網(wǎng)絡計劃方法 209
8.1.1 甘特圖法 209
8.1.2 關鍵線路法 210
8.1.3 計劃評審技術 210
8.1.4 圖解評審技術 211
8.2 網(wǎng)絡圖的編制 211
8.2.1 網(wǎng)絡圖的組成 211
8.2.2 網(wǎng)絡圖的編制 212
8.3 關鍵線路法 216
8.3.1 分析法 216
8.3.2 圖上計算法 220
8.3.3 表格計算法 220
8.4 CPM 網(wǎng)絡的優(yōu)化 222
8.4.1 時間的優(yōu)化 222
8.4.2 時間G費用優(yōu)化 224
8.4.3 資源優(yōu)化 228
8.5 計劃評審技術 230
8.5.1 根據(jù)平均作業(yè)時間確定完成任務總工期及概率的方法 230
8.5.2 根據(jù)作業(yè)的標準差確定關鍵線路的方法 231
8.5.3 根據(jù)各線路在指定日期內(nèi)完成任務的概率確定關鍵線路 232
8.6 圖解評審技術 232
8.6.1 PERT的發(fā)展———GERT 232
8.6.2 GERT網(wǎng)絡節(jié)點特征及其繪制實例 233
8.6.3 用GERT網(wǎng)絡解決系統(tǒng)問題的步驟 235
本章習題 236
第9章 系統(tǒng)工程的應用案例 238
9.1 制造企業(yè)人機系統(tǒng)優(yōu)化配置分析與設計 238
9.1.1 人機系統(tǒng)優(yōu)化配置分析 238
9.1.2 人機系統(tǒng)優(yōu)化設計 238
9.2 某臺資電子加工企業(yè)生產(chǎn)能力擴充決策分析 240
9.3 神舟五號工程 262
9.4 名牌系統(tǒng)工程案例 268
9.4.1 名牌系統(tǒng)工程的作用 268
9.4.2 某葡萄酒企業(yè)的名牌之路 269
參考文獻 272
1）整體性
系統(tǒng)的整體性又稱為系統(tǒng)的總體性、全局性，是系統(tǒng)最基本、最核心的屬性。整體性是指系統(tǒng)中具有獨立功能的要素圍繞系統(tǒng)的整體目標相互聯(lián)系、相互作用，從邏輯上統(tǒng)一和協(xié)調(diào)為系統(tǒng)的整體行為。其整體功能不等于各個要素的功能之和，而是具有不同于各組成要素的新功能。在一個系統(tǒng)整體中，即使每個要素都不是最優(yōu)，但通過協(xié)調(diào)、綜合可以成為具有良好功能的整體系統(tǒng)；反之，即使每個要素都達到了最優(yōu)，但組成整體的各要素無法協(xié)調(diào)運行，也就不能構成功能良好的整體系統(tǒng)。因此，系統(tǒng)整體性要求我們不能離開整體去考慮系統(tǒng)的構成要素及其聯(lián)系，必須在實現(xiàn)系統(tǒng)目標的前提下，使系統(tǒng)的總體結(jié)合效果最佳。
2）相關性
系統(tǒng)的相關性是指系統(tǒng)各要素之間、系統(tǒng)與要素之間、系統(tǒng)與環(huán)境之間是相互聯(lián)系、相互作用的。系統(tǒng)的相關性構成了系統(tǒng)結(jié)構問題的基礎。以人體系統(tǒng)為例，每一個器官或小系統(tǒng)都不能離開人體這個整體而存在，各個器官或小系統(tǒng)的功能與行為影響著人體整體的功能和行為，而且它們的影響都不是單獨的，而是在與其他要素的相互關聯(lián)中影響整體。如果不存在相關性，眾多要素就如同一盤散沙，只是一個集合，而不是一個系統(tǒng)。例如，計算機CPU，只有在主板等其他元件的協(xié)同下，才能發(fā)揮其計算的功能。因此，相關性是分析系統(tǒng)和改進系統(tǒng)必須考慮的重要問題。
3）環(huán)境適應性
任何系統(tǒng)都存在于一定的環(huán)境中，并與環(huán)境之間產(chǎn)生物質(zhì)、能量和信息的交換。環(huán)境的變化必定對系統(tǒng)及其要素產(chǎn)生影響，從而引起系統(tǒng)及其要素的變化。系統(tǒng)要獲得生存與發(fā)展，必須適應外部環(huán)境的變化，這就是系統(tǒng)的環(huán)境適應性。系統(tǒng)這種自動調(diào)節(jié)自身結(jié)構、活動以適應環(huán)境變化的特性，又稱為系統(tǒng)的自組織性。
系統(tǒng)的環(huán)境適應性提示我們，研究系統(tǒng)時必須注重系統(tǒng)的環(huán)境，只有在一定的環(huán)境中考察系統(tǒng)，才能明晰系統(tǒng)的全貌；只有立足于一定的環(huán)境中去研究系統(tǒng)，才能有效地解決系統(tǒng)中的問題。例如，對于企業(yè)管理系統(tǒng)，必須針對企業(yè)當前所處的技術環(huán)境、經(jīng)濟環(huán)境、社會環(huán)境進行系統(tǒng)分析才能對系統(tǒng)進行有效的改善。
系統(tǒng)的環(huán)境適應性除了系統(tǒng)要適應環(huán)境的變化外，還包括系統(tǒng)對環(huán)境的改變作用。因此，系統(tǒng)的構造和運行必須考慮其對環(huán)境的影響，使系統(tǒng)和環(huán)境均維持良好的狀態(tài)，才能實現(xiàn)二者的可持續(xù)發(fā)展。例如，綠色制造系統(tǒng)就是考慮系統(tǒng)對環(huán)境的影響，盡量使制造過程的資源消耗和廢棄物減少。
4）目的性
系統(tǒng)的目的性是指系統(tǒng)整體的特定功能，它提供了設計、建造或改造系統(tǒng)的目標與依據(jù)，反映了系統(tǒng)整體行為的方向性。一個系統(tǒng)必須具有它作為一個整體所體現(xiàn)的目的與功能，才具有存在的意義。因此，明確系統(tǒng)的目的是設計、建造或改造系統(tǒng)的首要工作。需要指出的是，系統(tǒng)整體功能的目的不僅取決于現(xiàn)有狀態(tài)，而且也依賴于系統(tǒng)未來的終極狀態(tài)，并受其制約。例如，戰(zhàn)爭中交戰(zhàn)雙方的行為與決策不僅要考慮現(xiàn)有狀態(tài)，而且更須服從“取勝”這個終極狀態(tài)，“不爭一城一地的得失，消滅敵人有生力量”的戰(zhàn)略思想便是從目的性出發(fā)的范例。此外，一般系統(tǒng)大都是多目標系統(tǒng)，它們具有多層次的目標體系，因此要區(qū)分主要目標與次要目標。
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