工业工程概课件第5章 IE与系统工程学.ppt

工业工程 工业工程概论 第 1 章 工业工程的概念与意识 2 第 2 章 工业工程的发展与应用 2 第 3 章 工业工程的学科构成 2 第 4 章 IE与运筹学 OS 2 第 5 章 IE与系统工程学 SE 2 第5章 IE与系统工程 5.1 系统的概念 5.2 系统科学的体系 5.3 系统工程的内涵 5.4 系统工程的方法 5.6 系统工程的应用 5.1 系统的概念 5.1.1 古代系统思想 5.1.3 系统的定义 5.1.2 系统的分类 5.1.1 古代系统思想图1 伏羲古太极图　 伏羲古太极图蕴涵了古代中国人的系统思想（见图1-1）。《易经》试图用阴阳五行八卦论来说明统一的世界，或把五行（金木水火土）作为构成万物的基本要素，或把八卦（从自然界中找出的8种事物：天地雷风水火山泽）看作万物之源。战国时的子思、孟子提出了“天人合一”的思想。这些学说都把宇宙看作一个整体。 古希腊思想家亚里士多德提出了著名论点“整体大于它的各部分的总和”。 5.1.2 系统的定义 1994年我国《系统科学大辞典》的系统（System）定义： 系统是由相互联系、相互作用的要素组成的，具有一定结构和功能的有机整体。 1986至1998年汪应洛院士给出的系统定义是： 系统是具有特定功能的、相互间具有有机联系的许多要素构成的一个整体。 构成一个系统必须具备三个条件： ①系统由两个以上的要素组成； ②要素之间存在着相互联系、相互作用（interaction）； ③系统具有不同于各个组成要素的整体功能。 5.1.2 系统的定义 系统包含了以下6个基本概念：图4 （1）要素。又称元素。是系统的组成部分，又称为子系统。 （2）结构。系统各个要素相对稳定的相互联系、相互作用的方式 （3）功能。系统整体在内部与外部的联系中表现的作用和能力 （4）边界。系统所包含的要素的界限，结构表明须有确定边界 （5）环境。存在于系统外与系统发生作用的各种因素的总体。 功能表明系统需要与环境发生关系。 （6）输入。通过边界进入到系统的事物。 输出。通过边界进入到环境的事物。 图4 系统的概念　 （1）Elements Components Subsystem （2）Structure （3）Function （4）Boundary （5）environment （6）Input/Output 5.1.3 系统的分类 系统形态的分类如表1所示。 复合系统（Compound systems）是指 几种类型的系统互相重合和嵌套所组成的系统。 大多数系统是自然系统与人工系统的复合系统。 在多数情况下物质系统和概念系统是结合的。 生产系统既有物质系统（设备），也有概念系统（知识）。 表 1 系统的分类 　 1.1 系统的基本概念 1.1.1 系统的定义与分类 1.1.2 系统科学与系统工程 1.1.3 人工系统的分类 5.2 系统科学的体系 系统科学（System science） 它是以系统为研究和应用对象的一个科学技术的门类。 它是现代科学技术体系中的一大门类。 中国著名科学家钱学森于20世纪70年代末提出了系统科学体系的三个层次结构，如图5所示。 ①工程技术层次是直接优化客观世界的知识。 ②技术科学层次是指导工程技术的理论。 ③基础科学层次是研究系统的基本属性与一般规律的学科。 系统科学通向哲学的桥梁是系统论。 图5 系统科学的体系　 5.3 系统工程的内涵 现代IE与系统工程功能十分相似，国外有的大学把IE系改名为ISE(工业与系统工程)，但两者也是有区别的。 系统工程（System engineering）中的系统与工程均有其特殊的含义。 系统是只包括属于人工系统及复合系统这类性质的系统，不包括自然系统。 工程是指造物的学问，是“工程学”的简称。不是指造物的工作过程。 1971年日本寺野寿郎认为 系统工程学就是使从无到有的创造过程合理化的科学。 1975年美国科学技术辞典的定义是： 系统工程是研究彼此密切联系的许多要素所构成的复杂系统的设计的科学。 1994年我国《系统科学大辞典》的定义是： 系统工程是—门统筹全局综合协调研究系统的科学技术， 是系统开发、设计、实施和运用的工程技术。 5.3 系统工程的内涵 钱学森指出：“系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科