《系统工程》课程教学大纲

（2008年制订）

课程编号：200195

英 文 名：Systems Engineering

课程类别：学科基础课

前 置 课：高等数学、运筹学

后 置 课： 

学    分：3学分

课    时：51课时

主讲教师：周林泉等

选定教材：汪应洛主编，《系统工程》，机械工业出版社，2003

课程概述：

“系统工程”是工业工程、管理科学本科专业的学科基础课程之一。本课程的主要内容为：系统和系统工程的基本概念；系统工程的理论基础；系统工程方法论；系统模型；系统仿真；系统评价；系统决策等。

   本教学大纲适用于工业工程、管理科学专业。

教学目的：

系统工程是一门跨学科的工程技术，为现代科学技术的发展提供了新思路和新方法。本课程设置的目的是在较为系统地介绍系统工程的基本理论、方法的基础上，培养员工的系统观念，培养员工进行实际系统建模、分析和综合的能力。

教学方法：

本课程课堂教学主要采用多媒体授课，并辅助以案例教学和课堂讨论。 

各章教学要求及要点

第一章 系统工程概述

课时分配：3课时

教学要求：

通过本章的教学，使员工了解系统的概念及系统科学产生与发展，熟悉系统的特征与分类以及系统工程的方法与步骤等。

教学内容：

     第一节 系统工程的产生、发展及应用

一、 系统思想的产生与发展。

二、 系统理论的形成与发展。

三、 系统工程的发展概况。

四、 系统工程在中国的发展及应用。 

第二节 系统工程的研究对象

一、 系统的概念及特点。

二、 系统的类型。

三、 管理系统问题举例。

第三节 系统工程的概念与特点

一、 系统工程的概念。

二、 系统工程是一门交叉学科。

三、 系统工程方法的特点。

第四节 系统工程的应用领域

思考题：

1、何为系统？何谓系统工程？

2、系统的特征是什么？可分为几类？

第二章 系统工程方法论

课时分配：3课时

教学要求：

通过本章的教学，使员工了解系统工程方法论的基本概念，掌握霍尔系统工程方法论，切克兰德系统方法论；掌握系统分析的基本原理。

教学内容：   

第一节 系统工程基本工作过程

一、 霍尔三维结构。

二、 切克兰德方法论。

三、 两种方法论的比较。

第二节 系统分析原理

一、 系统分析的概念及其要素。

二、 系统分析的程序。

三、 应用系统分析的原则。

第三节 创新思维与方案创造技术

一、 创新方案的价值。

二、 创新方案的产生技术。

三、 系统创新思维辅助工具Mindmanager。

第四节 系统工程方法论的新发展

思考题：

1、什么是霍尔三维结构？它有何特点？

2、霍尔三维结构与切克兰德方法论有何异同点？

3、什么是系统分析？它与系统工程有何关系？

第三章 系统模型与模型化 

课时分配：9课时

教学要求：

通过本章的教学，使员工了解系统建模的目的和各种模型及其特点。

教学内容：

    第一节 系统模型与模型化概述

一、 模型与模型化的定义。

二、 模型化的本质、作用及地位。

三、 模型的分类。

四、 构造模型的一般原则。

五、 建模的基本步骤。

六、 模型化基本方法。

七、 模型的简化。

第二节 系统结构模型化技术

一、 系统结构模型化基础。

二、 建立递阶结构模型的规范方法。

三、 建立递阶结构模型的实用方法。

第三节 主成份分析及聚类分析

一、 主成份分析。

二、 聚类分析。

第四节 状态空间模型

一、 系统的状态和状态变量。

二、 微分方程与连续变量状态的状态空间表达式。

三、 差分方程与离散变量的状态空间表达式。

四、 矩阵的特征值、特征向量、矩阵变换。

五、 离散状态方程的求解。

五、 状态方程的应用之一——宏观经济模型。

六、 状态方程的应用之二——人口模型。

七、 状态方程的应用之三——预测产品销售量。

第四节 系统工程模型技术的新进展

思考题：

1、系统建模的目的是什么？

2、系统模型可分为哪几类？各自的特点是什么？

3、简述解释结构模型的特点、作用及适用范围。

     第四章 系统仿真及系统动力学方法

课时分配：9课时

教学要求：

通过本章的教学，使员工了解系统仿真的概念，掌握系统动力学结构化模型的建模方法，初步应用Vensim_PLE 仿真软件。

教学内容：

    第一节 系统仿真概述

一、 系统仿真的概念、实质及作用。

二、 系统仿真方法。

三、 系统动力学的发展及特点。

第二节 系统动力学结构模型化原理

一、 ＳＤ的基本原理。

二、 因果关系图和流（程）图。

三、 ＳＤ结构模型的建模步骤。

第三节 基本反馈回路的DYNAMO仿真分析

一、 基本DYNAMO方程。

二、 几种典型反馈回路及其仿真计算。

第四节 DYNAMO函数

一、 表函数。

二、 延迟函数。

三、 其它函数。

第五节 Vensim_PLE 仿真软件使用简介

一、 软件简介。

二、 用户界面简介。

三、 应用举例。

思考题：

1、统仿真在系统分析中起何作用？系统仿真方法的特点有哪些？

2、SD的基本思想是什么？其反馈回路是怎样形成的？

3、请分析说明SD与解释结构模型化技术、状态空间模型方法的关系及异同点。

第五章 系统评价方法

课时分配：9课时

教学要求：

通过本章的教学，使员工了解系统评价原理，掌握关联矩阵法，层次分析法，模糊综合评判法等评价方法。

教学内容：   

第一节 系统评价原理

第二节 关联矩阵法

一、 逐对比较法。

二、 A.古林法。

第三节 层次分析法

一、 基本原理。

二、 AHP一般方法。

三、 AHP方法在系统评价中的应用举例。

第四节 模糊综合评判法

一、 引例——教师教学质量的系统评价。

二、 主要步骤及有关概念。

三、 理论与方法基础。

思考题：

1、请简要说明系统评价在系统分析或系统工程中的作用？

2、说明关联矩阵法原理，并对逐对比较法和古林法加以比较。

2、请列表分析比较各种系统评价方法的适用条件和功能。

第六章 决策分析方法

课时分配：9课时

教学要求：

通过本章的教学，使员工了解决策和决策分析的基本要素、决策过程，掌握单目标决策分析的基本方法，对多目标决策问题有所了解。

教学内容：   

第一节 管理决策概述

一、 基本概念。

二、 决策问题的基本模式和常见类型。

三、 几类基本决策问题的分析。

第二节 风险型决策分析

一、 风险型决策分析的基本方法。

二、 信息的价值。

三、 效用曲线的应用。

第三节 冲突分析

一、 对策论与冲突分析。

二、 冲突分析的程序及要素。

三、 冲突分析方法举例——古巴导弹危机。

四、 冲突分析一般方法。

思考题：

1、决策和决策分析的基本要素是什么？

2、如何正确评价信息在决策分析中的作用？ 

3、稳定性分析的基本思想是什么？

     第七章 战略研究与管理

课时分配：3课时

教学要求：

通过本章的教学，使员工了解战略研究的概念，战略研究方法论，战略研究的发展趋势。

教学内容：

   第一节 战略研究与管理概述

   第二节 战略研究方法论

一、 战略研究的三部曲。

二、 我国战略研究的模式。

三、 战略研究的分析方法。

   第三节 企业战略管理面临的挑战

第四节 战略管理的发展趋势

思考题：

1、你如何理解如下关系：战略研究、战略管理与系统工程。

2、如何理解柔性战略的内涵及其系统性特点？

     

第八章 系统工程应用实例

课时分配：6课时

教学要求：

通过本章应用实例的教学，使员工加深对前面章节所学的基础理论知识的理解和掌握，增强解决实际问题的能力。

教学内容：

       案例一 技术引进及其消化吸收的系统分析

一、 概述。

二、 初步系统分析。

三、 引进技术消化吸收的组织战略分析。

四、 组织行为特征及政府作用机理分析。

五、 项目实施效果的系统评价方法。

六、 小结。

案例二 CH公司外购玻壳进厂入库搬运路线方案分析

一、 背景资料。

二、 改进方案的生成。

三、 方案选择。

四、 实例分析与启示。

五、 系统思考。

 案例三 某地区能源重化工科技发展规划研究

一、 案例背景及其研究方法。

二、 该地区能源产业系统开发战略。

三、 配套技术与项目选择战略。

四、 配套政策及措施。

案例四 基于实物期权的ERP不确定性投资决策分析

一、 问题提出的背景。

二、 ERP项目投资中的实物期权分析。

三、 模型的提出。

四、 不确定性分析。

五、 随机0-1整数规则模型。

六、 案例分析。

七、 小结。

案例五 某台资电子加工企业生产能力扩充决策分析

一、 问题的背景。

二、 应用决策分析法解决生产能力扩充问题的步骤。

三、 决策影响因素分析。

四、 生产能力扩充决策的决定性因素分析。

五、 决策模型的建立与方案的选择。

六、 模拟决策分析的结论。

附录：参考书目

1. 陈宏民．系统系统工程导论．北京：高等教育出版社，2006．第一版．

2．梁迪等．系统工程．北京：机械工业出版社，2005，第一版．

3．白思俊等．系统工程．北京：电子工业出版社，2006．

4．汪应洛．系统工程学．北京：高等教育出版社，2007，第三版．

执笔人：周林泉   2008年11月         

审定人： 孟秀丽     2008年11月

院（系、部）负责人：王海燕   2008年11月