現(xiàn)代社會紛繁而復(fù)雜,無論是組織還是個人,所面臨的問題都越來越復(fù)雜,常有“剪不斷,理還亂”之感,因此,能夠幫助人們思考并解決這些復(fù)雜問題的方法顯得越來越重要。系統(tǒng)工程是其中的一類重要方法,自從它誕生以來,為人類社會利用有限的資源處理復(fù)雜問題提供了有力的支持。值得慶幸的是,現(xiàn)在已經(jīng)有越來越多的人在習(xí)慣性或自覺地使用系統(tǒng)工程的詞匯和它獨到的方法論。
系統(tǒng)工程是一門處理復(fù)雜問題的學(xué)科,它在本質(zhì)上要求將復(fù)雜問題作為一個整體來思考,通過定性和定量相結(jié)合的方法研究系統(tǒng)與環(huán)境、系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間的關(guān)聯(lián),尋求一條可以滿意地解決問題的方案和途徑。系統(tǒng)思考是我國傳統(tǒng)文化寶庫中的璀璨之星,是中華文明與智慧生生不息之源。20世紀(jì)70年代至今,系統(tǒng)工程在我國得到了迅速發(fā)展,它的核心思想和技術(shù)方法廣泛地應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展的各個領(lǐng)域,大飛機(jī)研制、載人航天等標(biāo)志性的重大工程項目無不是系統(tǒng)工程應(yīng)用的杰出典范,交通擁堵、環(huán)境污染、社會治理等社會經(jīng)濟(jì)問題無不體現(xiàn)出系統(tǒng)管理問題的復(fù)雜性與重要性。近年來,針對復(fù)雜系統(tǒng)的系統(tǒng)工程方法論有了重要進(jìn)展,所解決問題的廣度與深度正在突破人們的思維極限,海量信息與大數(shù)據(jù)應(yīng)用、智能技術(shù)開發(fā)為認(rèn)識和管理復(fù)雜系統(tǒng)提供了新的途徑。
本書為經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)的本科生和研究生而寫,考慮到經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)教學(xué)大綱的要求,兼顧有關(guān)工程技術(shù)專業(yè)在高年級講授系統(tǒng)工程的需要。教學(xué)內(nèi)容的重點可視不同的學(xué)員對象而具體選擇。與同類教材明顯的區(qū)別在于,本書既反映系統(tǒng)工程所具有的綜合性特點,又注意與其他課程的聯(lián)系與分工。系統(tǒng)工程具有很強(qiáng)的實踐性,因此,本書在內(nèi)容安排上力求反映系統(tǒng)工程學(xué)科最新的研究成果。
本書共分為10章。
第1章簡要介紹系統(tǒng)的一般理論與系統(tǒng)工程的歷史與現(xiàn)狀,包括系統(tǒng)的概念與特征、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能、系統(tǒng)的環(huán)境與不確定性、系統(tǒng)工程的產(chǎn)生與發(fā)展、系統(tǒng)工程的概念與特征以及學(xué)科基礎(chǔ)。
第2章對中外系統(tǒng)工程方法論進(jìn)行全面考察,并將其歸納為5個代表性的流派:以蘭德公司為代表的系統(tǒng)分析方法論、以系統(tǒng)壽命周期為代表的系統(tǒng)工程方法論、以Hall為代表的硬系統(tǒng)工程方法論、以Checkland為代表的軟系統(tǒng)工程方法論、以錢學(xué)森為代表的綜合集成方法論。
第3章簡要介紹系統(tǒng)環(huán)境分析,它是系統(tǒng)定義與系統(tǒng)問題考察的基本出發(fā)點,介紹系統(tǒng)環(huán)境與邊界的概念、系統(tǒng)環(huán)境的主要內(nèi)容分類,以及系統(tǒng)環(huán)境的分析方法。
第4章介紹系統(tǒng)建模,模型是系統(tǒng)工程解決問題的重要工具,本章的主要內(nèi)容包括建模在系統(tǒng)分析中的作用、系統(tǒng)建模的一般原理、系統(tǒng)模型的分類以及常用的幾類經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)模型。
第5章較為詳細(xì)地介紹系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化方法,這是一類對復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行辨識的定性與定量相結(jié)合的方法,對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的概念、特性、邏輯關(guān)系分析方法以及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)表述進(jìn)行描述,并介紹兩種常見的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建模方法:決策試驗與評價實驗室和解釋性結(jié)構(gòu)模型化方法。
第6章介紹系統(tǒng)仿真,包括系統(tǒng)仿真概論、系統(tǒng)仿真的建模過程、離散事件系統(tǒng)仿真與連續(xù)系統(tǒng)仿真以及計算實驗。
第7章就系統(tǒng)仿真中的一類特殊技術(shù)——系統(tǒng)動力學(xué)進(jìn)行專門介紹,著重介紹系統(tǒng)動力學(xué)概念與特點、因果關(guān)系與反饋環(huán)、系統(tǒng)動力學(xué)模型、DYNAMO語言編程、流圖繪制與方程設(shè)計實例、系統(tǒng)動力學(xué)仿真軟件Vensim及其應(yīng)用。
第8章是系統(tǒng)評價,這是系統(tǒng)工程中一類非常活躍的研究與應(yīng)用領(lǐng)域。重點介紹系統(tǒng)評價的原理、指標(biāo)體系、賦權(quán)方法以及系統(tǒng)綜合評價等內(nèi)容,并對幾種常用的評價方洼,如層次分析法、模糊評價法、可能一滿意度法、豐成分分析法、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析進(jìn)行介紹。
第9章是系統(tǒng)決策,著重介紹風(fēng)險決策、貝葉斯決策、效用理論等問題以及決策支持系統(tǒng)與沖突分析方法等相關(guān)內(nèi)容。
第10章是系統(tǒng)工程的最新進(jìn)展,對復(fù)雜系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)工程、系統(tǒng)的系統(tǒng)、體系工程等系統(tǒng)工程學(xué)前沿理論與方法進(jìn)行介紹。
與前兩版相比,這一版在結(jié)構(gòu)安排上更加緊湊,特別是在前j章,編者力求將有關(guān)概念、背景深入淺出地介紹給讀者,再版后的內(nèi)容更為精煉,與其他章節(jié)關(guān)系更加清晰。系統(tǒng)工程是應(yīng)用性非常強(qiáng)的學(xué)科,根據(jù)三年來教材的使用情況,結(jié)合實際應(yīng)用需求,對其他章節(jié)的內(nèi)容也進(jìn)行了適當(dāng)?shù)脑鰷p處理,刪去了一些應(yīng)用價值不大的部分,增加了實際應(yīng)用中需要的內(nèi)容。
全書由周德群提出詳細(xì)的編寫大綱,并負(fù)責(zé)總纂,大部分章節(jié)是合作的產(chǎn)物。其中,第1章~第3章由周德群、賀崢光、王群偉編寫,第4章、第5章由章玲、周德群、王群偉編寫,第6章、第7章由周德群、張力菠編寫,第8章、第9章由王群偉、章玲、周鵬編寫,第10章由賀崢光、章玲編寫。
系統(tǒng)工程是一門博大精深的學(xué)問,對其內(nèi)容的理解,仁者見仁,智者見智,其中針對硬系統(tǒng)與軟系統(tǒng)的方法論也有較大區(qū)別。這些年來,系統(tǒng)工程學(xué)科本身發(fā)生了很大變化,盡管編者力求“與時俱進(jìn)”,但也難免掛一漏萬,書中的內(nèi)容安排僅僅建立在編者有限認(rèn)識的基礎(chǔ)之上,因此,本書的缺憾在所難免,我們真誠希望讀者批評與指正。
本書在編寫過程中參閱了大量文獻(xiàn)資料,個別章節(jié)中還直接引用了少量實例,在此對這些文獻(xiàn)的作者致以衷心的感謝。
我要感謝曾經(jīng)教過我的老師。我從20世紀(jì)80年代初開始接觸系統(tǒng)工程這門學(xué)科,在西安交通大學(xué)求學(xué)期間有幸親耳聆聽汪應(yīng)洛院士、李懷祖教授、陶謙坎教授等前輩的教誨,在天津大學(xué)和北京航空航天大學(xué)進(jìn)修期間從顧培亮教授、韓文秀教授、許樹柏教授、張世英教授、胡玉奎教授、馮允成教授身上學(xué)到了許多終身受益的知識,并成為多年來致力于系統(tǒng)工程教學(xué)與研究的不竭動力。
我還要感謝我曾經(jīng)教過的學(xué)生以及使用本書的教師與學(xué)生,他們對此書的意見與看法無疑是最寶貴的,他們在教與學(xué)過程中的體會也將是我最在意的,并且會成為我們將此書做成精品的力量源泉。
第1章 概論
1.1 系統(tǒng)及其一般理論
1.2 系統(tǒng)工程的產(chǎn)生與發(fā)展
1.3 系統(tǒng)工程的概念
1.4 系統(tǒng)工程的學(xué)科基礎(chǔ)
思考題與習(xí)題
第2章 系統(tǒng)工程方法論
2.1 以蘭德公司為代表的系統(tǒng)分析方法論
2.2 以系統(tǒng)壽命周期為代表的系統(tǒng)工程方法論
2.3 以Hall為代表的硬系統(tǒng)工程方法論
2.4 以Checkland為代表的軟系統(tǒng)工程方法論
2.5 以錢學(xué)森為代表的綜合集成方法論
思考題與習(xí)題
第3章 系統(tǒng)環(huán)境分析
3.1 系統(tǒng)環(huán)境與邊界
3.2 系統(tǒng)環(huán)境的主要內(nèi)容
3.3 系統(tǒng)環(huán)境的分析方法
第4章 系統(tǒng)建模
4.1 模型的定義和建模在系統(tǒng)分析中的作用
4.2 系統(tǒng)建模的一般原理
4.3 系統(tǒng)模型的分類
4.4 常用的幾類經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)模型
思考題與習(xí)題
第5章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型化方法
5.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的邏輯關(guān)系分析方法
5.2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)表述
5.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建模方法
思考題與習(xí)題
第6章 系統(tǒng)仿真
6.1 系統(tǒng)仿真概論
6.2 系統(tǒng)仿真的建模過程
6.3 離散事件系統(tǒng)仿真
6.4 連續(xù)系統(tǒng)仿真
6.5 計算實驗
思考題與習(xí)題
第7章 系統(tǒng)動力學(xué)
7.1 概述
7.2 因果關(guān)系與反饋環(huán)
7.3 系統(tǒng)動力學(xué)模型
7.4 DYNAMO語言編程
7.5 流圖繪制與方程設(shè)計實例
7.6.系統(tǒng)動力學(xué)仿真軟件vensim及其應(yīng)用
思考題與習(xí)題
第8章 系統(tǒng)評價
8.1 系統(tǒng)評價的原理
8.2 系統(tǒng)評價的指標(biāo)體系
8.3 評價指標(biāo)的權(quán)重
8.4 系統(tǒng)綜合評價
8.5 層次分析法
8.6 模糊評價法
8.7 可能一滿意度法
8.8 主成分分析法
8.9 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析
思考題與習(xí)題
第9章 系統(tǒng)決策
9.1 系統(tǒng)決策模型與方法
9.2 風(fēng)險型決策分析
9.3 效用與決策分析
9.4 決策支持系統(tǒng)與專家系統(tǒng)
9.5 沖突分析
思考題與習(xí)題
第10章 系統(tǒng)工程的最新進(jìn)展
10.1 復(fù)雜系統(tǒng)
10.2 復(fù)雜系統(tǒng)工程
10.3 系統(tǒng)的系統(tǒng)
10.4 體系工程
參考文獻(xiàn)