第一章系統與系統工程

系統與系統工程2.2系統工程的概念2.2.1系統工程的定義錢學森：系統工程是關于組織、管理、規劃、研究、設計、制造、試驗、和使用系統的科學方法，是一種對所有系統都具有普通意義的科學方法。

“系統工程是一門組織管理的技術”。2.2系統工程的概念2.2.1系統工程的定義汪應洛：系統工程是一門以大系統為研究對象的多學科、跨行業的邊緣學科，它結合自然科學、工程技術和社會科學的思想、理論和方法，把系統內人類的生產、科研或經營組織起來，應用現代數學和電子計算機技術為工具或手段，對系統構成的要素、組織結構、信息交流和反饋控制等功能進行分析、設計、制造和運行、從而達到系統的最優設計、最優控制、最優管理。

2.2系統工程的概念2.2.1系統工程的定義綜上所述，系統工程是對系統，尤其是復雜系統實施組織與管理的綜合技術。2.2.2系統工程的學科性質與特點系統工程方法處理問題，其基本原則都是把要研究對象作為一個系統，從整體性角度去分析、組織和管理。從系統工程的研究對象來說，可以是具有普遍意義的系統，尤其是大規模復雜系統。從系統工程要解決問題的手段來看，要以軟為主，軟硬結合。從系統工程研究要達到目的來說，是使系統達到“最優的開發、最優的設計、最優的管理和最優的運行”。

2.2.2系統工程的學科性質與特點系統工程有狹義系統工程和廣義系統工程之分。廣義系統工程是指開發和改造系統的規劃、計劃、設計、研制、生產、安裝、運行等階段所涉及的思想、程序、方法等的總和。狹義系統工程是指對系統進行分析、綜合、仿真、優化等比較理性的技術2.2.3系統工程的理論基礎系統工程理論基礎主要由自然科學、社會科學和工程技術所組成。自然科學中的數學、運籌學、統計學、概率論是系統工程最重要的理論基礎；社會科學中的經濟學、社會學、行為科學是研究與人、社會密切相關的系統工程問題必須掌握的理論基礎；工程技術中的控制理論、計算機科學以及信息技術和各種工程技術是實現系統工程最優設計、最優控制和最優管理的理論基礎和技術工具，尤其是信息技術，它是系統工程解決問題最基礎的工具。2.2.4常見的四類系統工程問題1、排序“序”指要素在系統某特定廣義空間排列的次序。系統工程運用合理地分解方法，將評價的目標和對象屬性共同構成評價指標體系，以及利用專家經驗和評價方法確定各指標的權重，最后運用效用原理將系統各個屬性的價值組合成為系統的價值，作為排序的依據。案例：地區市場秩序評價，企業新業務開發2.2.4常見的四類系統工程問題2、組集組集是尋求集合的合理匹配，以實現系統的預定目標和特定功能與行為。前提是對系統各種要素進行詳細、全面地分析，和要素的相關分析。組集常用的技術為多元相關分析與聚類分析。組集有兩種類型，互補性組集是對性質互補的要素進行合理的匹配，形成一個能相互取長補短、合乎客觀規律、適應外部環境與實現系統整體功能的集合；同類性組集是把性質相近的要素聚合在一起，形成一個特定功能與行為的系統。案例：地區科技重點行業的選擇2.2.4常見的四類系統工程問題3、適度適度就是掌握事物的質和量的分寸，“恰到好處”。一般來講“運籌學”是尋求“適度”最重要的方法。但在很多社會經濟系統的研究中，為了保證社會經濟可持續發展、建設和諧社會，合理的分配資源，合適的發展速度，社會經濟系統各子系統的協調發展是重要的議題，由于系統的復雜性，采用系統仿真方法能夠較有效的確定系統各要素的量和質的關系。案例：開發治理資金的匹配，企業研發項目計劃安排2.2.4常見的四類系統工程問題4、連接連接包含兩重含義，一重是系統內各要素如何銜接，支配關系如何選定，要素比重如何確定，才能使系統的功能達到最佳。第二重含義是，一旦系統目標確定之后，系統以何種策略，從現在過渡到目標點，或者系統的近期目標、中期目標、遠期目標如何銜接問題，才能使達到目標所花費的時間或投入最少。案例：地區社會經濟發展問題2.3系統工程的重點研究對象——社會經濟系統2.3.1遵循因果律因果律是社會經濟系統的基本規律，是系統工程分析問題的基本點。對系統實施任何一個影響都會產生一定的效果；反過來，系統中任何結果的產生都會找到原因。系統工程工作者在分析社會經濟系統問題時，要分清什么是原因，什么是結果，還更要清楚某項原因產生的正作用和負作用，短期與長期的不同效果，或者直接和間接的不同效果。2.3系統工程的重點研究對象——社會經濟系統2.3.2具有多重反饋反饋是指因果關系的互動，存在正負反饋，正反饋指系統的A要素的增長會引起系統B要素的增長，而B要素的增長又使得A要素增長，負反饋指系統A要素的增長會引起系統B要素的增長，而系統B要素的增長又使得系統A要素減弱。用因果關系環表示社會經濟系統的反饋和多重反饋，是系統工程常用的分析方法，尤其是復雜系統的分析，同時也是系統建模的前提，只有準確的描述系統的行為才能有效地進行分析，才可能得到正確的結論。案例：人口系統2.3系統工程的重點研究對象——社會經濟系統2.3.3存在反直觀性反直觀性是指某一項政策，經過常規的分析認為是一個好的政策，但政策實施后其效果不佳，或出現人們意想不到的后果。造成這一結局的可能性是系統復雜程度太高，根據常規思維人們不容易進行有效的分析，或人們根據現有的資料、用常規方法是難以全面認識該問題，；其次是系統分析人員，在設計政策時分析欠深入，或被表面現象所迷糊，或基本假設與現實相差太大。2.3系統工程的重點研究對象——社會經濟系統2.3.4具有較強的非線性特征社會經濟系統存在大量的非線性現象。如一個國家的稅率和稅收總額的關系，或者一個國家的稅率與社會財富創造數量（GDP）之間的關系。簡單地看，似乎會覺得稅率與稅收總額應該是一個線性關系，稅率越高，稅收總額也越高，其實不然。稅率太低，固然稅收總額很少；稅率過高，也會過度傷害人們創造財富的積極性，而使整個社會財富創造數量減少，從而減少實際稅收。2.3系統工程的重點研究對象——社會經濟系統2.3.5存在時滯效應人們常說的“十年樹木、百年樹人”，說明具有較長的延遲效應。環境治理、基礎教育改革、高等學校創新教育等，這些領域需要較長時間才能反映政策實施的效果。人們在設計社會經濟系統政策時要充分考慮政策的延遲效應，如考核指標的設計，要充分考慮系統的延遲效應，防止短期行為的發生，尤其是在做社會經濟發展戰略和規劃設計，要充分考慮系統的延遲效應，不能被短期的效果所迷惑。2.3系統工程的重點研究對象——社會經濟系統2.3.6存在大慣性大慣性通常用“習慣勢力”來表示，由于慣性力太大，要改變系統運行需要有強大的推力或拉力。在設計政策時要充分考慮傳統習慣的抵抗力，要了解和熟悉當地的文化、風俗習慣，要充分考慮系統內各子系統的要求，協調子系統之間的利益沖突。其次，要加強政策的宣傳力度，使系統內各子系統了解政策設計的目的和功能，得到理解與共識，減少政策實施的阻力。2.3系統工程的重點研究對象——社會經濟系統2.3.7不適應做直接試驗人是社會經濟系統的主體要素，具有思想、智慧、感情和創造力，不能與社會經濟系統其他要素相比，不適應做直接試驗。要“以人為本”，充分發揮人的創造性。要充分應用系統仿真的方法，探索不同政策實施的后果；其次在進行信息收集、分析和處理時，要區分是一次性現象還是系統的一般規律，