ch2 系统工程理论与方法论

《ch2 系统工程理论与方法论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章SE理论与方法论第一节SE理论第二节SE基本工作过程1系统理论包括：1、老三论（形成于20世纪四十年代）：一般系统论、控制论和信息论。2、新三论（形成于20世纪七十年代）：耗散结构理论、协同论和突变论。3、其他理论：运筹学、高等数学、集合论等等第一节系统工程的理论基础2系统工程的理论基础系统工程理论基础及其工具一般系统论控制论运筹学信息论发展（理论基础）耗散结构理论协同学突变论……集合论3一般系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学及突变论等是系统理论的重要内容和SE的理论基础41、一般系统论（generalsystemthe

2、ory)创始人：美籍奥地利理论生物学家L.V贝塔朗菲1945年发表《关于一般系统论》研究复杂系统一般规律的学科5一般系统论的产生背景：本世纪初，物理学、力学、化学等已得到深入发展、学科体系已趋于完整。生物学却仍处于一种想象，试验的阶段。例如，生命的起源、生命的本质等问题，就存在两种激烈争论的观点6机械论与活力论机械论观点：认为生物体应像机械体一样服从物理学、化学所阐明的各种规律，也就是说，把生命问题简化为物理和化学问题，纯粹用物理原因和化学原因来说明一切生命的生理现象和心理过程。------无法说明生命体的统一性.活力论观点：认为不能把

3、生命现象简单地归结为物理与化学过程，但却用“超自然的活力”来解释生命现象，认为有机界和无机界之间有一道不可逾越的鸿沟，支配生物体的是一种超物质力量。有机体7有机体美藉奥地利生物理论专家贝塔朗菲等人不满于机械论和活力论的解释，提出有机体概念，强调要从整体关联角度看问题。后来，“有机体”概念被进一步发展为“一般系统论”。8一般系统论坚决反对活力论与机械论1、反对简单相加的观点，认为系统不是简单地等于各部分之和；2、反对机械观点，认为有机整体各部分的关系不能用机械关系来解释；3、反对被动反应观点，即生物活动不是受环境刺激作出简单信息，而是具有

4、自调功能的活动，有机体对于环境的干扰具有调节能力。92、信息论信息论产生于20世纪40年代末，主要创立者是美国的数学家香农（C.E.Shannon）和维纳。（信息科学）研究对象：信息研究内容：信息的运动规律和应用方法研究工具：计算机、光导纤维研究目标：扩展人类的信息功能。10什么是信息香农对信息的定义：不确定性的减少即：信息量是把某种不确定性趋向于确定的一种度量，信息量的大小取决于消息的不确定减少程度，不确定减少程度越大，则信息量越大；不确定减少程度小则信息量越少。消息与信息的关系？判断：消息等同于信息？——消息是信息的携带者，但并非每

5、条消息都带有信息，或带有同等信息量的信息11例：到会场找人消息A：某人在会场里消息B：某人在会场的偶数排消息B所含的信息量比消息A大，因为消息B更容易减少不确定性。12信息论的基本思想信息论：是一门研究信息传输和信息处理一般规律的学科。信息论起源于通讯理论。信息论的基本思想：通讯和控制系统：信息的传输和加工处理系统；系统的运动：信息变换过程，通过系统内部的信息交流使系统维持正常的有目的的运动。系统，在信息论的框架中，是一个进行信息变换和信息处理的机构。13信息论的类型狭义信息论：即香农信息论。主要研究消息的信息量、信道（传输消息的通道）

6、容量以及消息的编码问题。一般信息论：主要研究通讯问题，但还包括噪声理论、信号滤波与预测、调制、信息处理等问题。广义信息论：不仅包括前两项的研究内容，而且包括所有与信息有关的领域。143、控制论（Cybernatics）概念：控制论是以研究各种系统共同存在的控制规律为对象的一门科学。包括系统的结构方案、稳定性、最优化、建模及简化等。标志：维纳于1948年出版了《控制论》一书发展：经典控制论——现代控制论——大系统控制理论154、“新三论”等新的系统理论耗散结构理论协同学突变论165、运筹学运筹学形成于二战期间。运筹学（Operationa

7、lresearch，OR）是为领导机关对其控制下的事务、活动采取策略而提供定量依据的科学方法；是在实行管理的领域，运用数学的方法，对需要进行管理的问题进行统筹规划、做出决策的一门应用学科。17运筹学的主要内容运筹学数学规划对策论决策论…线性规划非线性规划动态规划一般线性规划整数规划目标规划排队论图论存储论可靠性理论论18第二节系统工程方法论方法（method）是完成一个既定目标的具体技术与工具；方法论（methodology）即关于方法的理论，是进行探索的一般途径，它高于方法，是对方法使用的指导。19系统工程方法论系统工程方法论是系统工

8、程思考问题和处理问题的一般方法和总统框架；系统工程方法论也是系统工程的基本工作过程的一个体现。20系统工程基本工作过程------霍尔三维结构------切克兰德方法论21规划阶段设计阶段分析阶段运筹阶段实