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系统与系统工程论
摘要：当今社会是系统工程的社会，我们处在一个系统工程的时代，系统工程在多种领域均有广泛的应用。为了进一步了解系统工程，了解系统工程方法，明确其重要性，深化其广泛应用的特性，本文比较系统地从时间维和逻辑维俩维的角度编排，比较详细地介绍了什么是系统工程，系统工程的起源和发展，系统工程的现状，作者自己对系统工程的理解和系统工程发展的愿景。从而得出了结论：系统工程在人类发展的过程中真的很重要，有着广泛的应用，十分美好的发展前景。 关键词：系统工程；系统；整体；重要性
Statement of system engineering
Tian Bai
Abstract: Now our society is the system engineering world. We live in a system engineering century. And system engineering is widely used in many fields. In order to have a further understand of system engineering and the theory of the system engineering, better understand the importance of system engineering, knowing deeply that system engineering is widely used, we discussed systematically using time dimension and logic dimension about what is system engineering, the source and development of system engineering, the current situation of system engineering, my understanding of system engineering and the vista of system engineering. And finally, we draw the following conclusions: system engineering really plays an important part in the development of human being. Also it really does be used in many fields and has a very good vista in the future. Keywords: system engineering; system;entirety;importance
引言：如今是个是个系统工程的时代，系统工程在各方面都有广泛的应用，如经济，国防建设等，所以我们有必要重新认识系统工程，知道什么是系统工程，系统工程的起源和发展，系统工程的广泛应用及其重要性。
一． 什么是系统工程
“系统”一词，来源于古希腊语，是由部分构成整体的意思。 而什么是系统工程呢？系统工程的基本定义为系统工程是组织管理系统的规划，研究，设计，制造，试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。简言之，系统工程就是组织管理系统的技术。
系统工程在系统科学结构体系中，属于工程技术类，它是一门新兴的学科，国内外有 一些学者对系统工程的含义有过不少阐述，但至今仍无统一的定义。 1978年我国著名学者钱学森指出:"系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制 造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的方法"。 1977年日本学者三浦武雄指出:"系统工程与其他工程学不同之点在于它是跨越许 多学科的科学，而且是填补这些学科边界空白的一种边缘学科。因为系统工程的目的是研 制一个系统，而系统不仅涉及到工程学的领域，还涉及社会、经济和政治等领域，所以为了 适当地解决这些领域的问题，除了需要某些纵向技术以外，还要有一种技术从横的方向把 它们组织起来，这种横向技术就是系统工程"。 1975年美国科学技术辞典的论述为:"系统工程是研究复杂系统设计的科学，该系统 由许多密切联系的元素所组成。设计该复杂系统时，应有明确的预定功能及目标，并协调 各个元素之间及元素和整体之间的有机联系，以使系统能从总体上达到最优目标。在设计 系统时，要同时考虑到参与系统活动的人的因素及其作用。" 从以上各种论点可以看出，系统工程是以大型复杂系统为研究对象，按一定目的进行 设计、开发、管理与控制，以期达到总体效果最优的理论与方法。
二． 系统工程的产生与发展
系统工程是应运而生的，它是工业生产和科学技术发展的必然产物。
20世纪三四十年代工业生产和工程技术有了巨大进步，加上第二次世界大战的催化作用，更有额飞速大发展，随着生产规模越来越大，生产工艺越来越复杂，科学技术研究设计的专业和部门也越来越多，需要人们从整体和相互联系的角度去考虑问题，制定一系列组织和管理的方法和程序。20世纪40年代出现的与
运筹学，控制论，信息论为系统工程提供了理论依据。
美国贝尔电话公司在20世纪20年代成立了贝尔实验室，实验室分为部件研究与系统研究俩个部门，为建立全国无线电微波通信系统开展了卓有成效的工作。40年代末，人们把贝尔实验室采用和创造的许多概念，思路和方法总体命名为System Engineering,即系统工程。1957年，美国密执安大学的学者A.H.Goode和R.E.Machol合著了第一本名为《System Engineering》的书。60年代初期，系统工程成为一本独立的工程技术学科。美国电气与电气工程师学会在科学与电子部分，设立了系统工程学科委员会。1965年美国出版了一本《Handbook of Systems Engineering》，它包括系统工程的方法论，系统环境，系统元件（主要叙述了军事工程及卫星的各个主要部件），系统理论，系统技术，系统数学等。
1969年七月，美国阿波罗飞船11号首次登月成功，被认为是系统工程成功的典例，引起了人们对系统工程的广泛重视。
系统工程就是一大类综合治理的工程技术，他是大生产和科学技术高度发展的产物。系统工程作为一间科学技术虽然形成于本世纪中叶，但系统工程的思想方法和实际应用可追溯到远古时代。中华民族的祖先在了解和改造自然的辛勤实践和大量的社会活 动中，早有许多朴素的系统概念和应用实例。如《孙子兵法》“经五事”：道-天-地-将-法。在水利建设方面，战国时期，秦国太守李冰父子主持修建了四川都江堰工程。这一伟 大水利工程巧妙地将分洪、51水和排沙结合起来，使各部分组成一个整体，实现了防洪、灌 溉、行舟、漂木等多种功能，至今，该工程仍在发挥着重大的经济效益，是我国古代水利建 设的一大杰出成就。 在建设施工方面，北宋真宗年间，皇城失火，宫殿烧毁，大臣丁谓主持了皇宫修复工 程。他采用了一套综合施工方案，先在需要重建的通衢大道上就近取土烧砖，在取土后的 通衢深沟中引入汴水，形成人工河，再由此水路运人建筑材料，从而加快了工程进度。皇宫 修复后，又将碎砖废土填入沟中，重修通衢大道。使烧砖、运输建筑材料和处理废墟三项繁 重工程任务协调起来，从而在总体上得到了最佳解决，一举三得，节省了大量劳力、费用和时间。
三． 系统工程的现状
系统工程虽是一门年轻的学科，而且是一门多学科交叉的大学科，在现代有非常广泛的应用和发展。国际上，1957H.Good和 R.E.Machol发表第一部名为《系统工程》的著作系统工程学科形成的标志。1958，美国研制北极星导弹潜艇，提出PERT（网络优化技术），这是最早的系统工程技术之一。1965，R.E.Machol编著《系统工程手册》， 表明系统工程的实用化和规范化。美国自动控制家L.A.Zedeh提出“模糊集合”概念 为现代SE奠定了重要的数学基础。1961-1972， 美国实施“阿波罗”登月计划，使用了多种SE方法，其成功极大地提高了SE的地位。1972 国际应用系统分析研究所（IIASA）在维也纳成立，SE的应用开始从工程领域进入到社会经济领域，并发展到了一个重要的新阶段。70年代，SE的广泛应用在国际上达到高潮。80年代， SE在国际上稳定发展、在中国的研究与应用达到高潮。
在我国，系统工程同样有极大地应用和发展。两弹一星工程是中国系统工程的发轫。“两弹一星”是巨系统工程。早在1962年，在钱学森的倡导下，航天型号的研制率应系统工程方法，后在“两弹一星”研制试验的实践中不断总结、完善和提高，形成了一整套系统工程方法。我国大规模研究与应用SE是从1970年代末、1980年代初开始的。1978年9月27日，钱学森、许国志、王寿云在《文汇报》发表题为“组织管理的技术——系统工程”的专题文章。从1978年起，西安交大、天津大学、清华大学、华中理工大学、大连理工大学等国内著名大学开始招收了第一批SE专业硕士研究生。
1980年11月，中国系统工程学会在北京成立，与国际系统工程界 进行了广泛的学术交流。1970年代末以来，应用SE理论和方法来研究与解决我国的重大现实问题，在许多领域和方面取得了较好的效果，如：人口问题的定量研究及应用（始于1978年），2000年中国的研究(1983至1985年），全国和地区能源规划（始于1980年），全国人才和教育规划（始于1983年） ，农业系统工程（始于1980年） ，区域发展战略（始于1982年） ，投入产出表的应用（始于60年代和1976年），军事系统工程（始于1978年），水资源的开发利用（始于1978年）等。90年代以来，系统工程在与以下七个方面的结合上已具有初步结果和强劲势头：企业发展 ， 转型时期我国改革发展的重大现实问题，（综合配套改革、自主创新、资源能源问题、新农村建设、新型城镇化建设、社会保障体系建设、应急管理等）， 管理科学、经济科学、工程科学各种前沿问题， 社会信息化变革， 重大投资和大型项目管理， 思维科学和生命科学。
1986年开始，钱学森亲自指导“系统学讨论班”的学术活动，在其中提练了许多重要概念，总结和提
出了系统研究方法，逐步形成以简单系统、简单巨系统、复杂巨系统为主线的系统学(systematology)提纲和内容，明确系统学的研究系统结构与功能一般规律的科学。在钱学森指导和参与下，对社会经济系统等复杂系统进行研究，提炼和总结出开放的复杂巨系统概念，以及处理这类系统的方法论，即从定性到定量的综合集成法，并于1990年正式发表《一个科学新领域——开放的复杂巨系统及其方法论。
系统工程是解决好多大问题必须要用到的手段和解决方案所要考虑的。我们绝对有理由相信，系统工程良好的发展前景。
四． 我对于系统工程的理解
系统工程这个词的核心词汇是“系统”，所谓“系统”，就是一个整体。系统工程是一种研究方法，关键在于要把握大局，一切以大局为重。在解决一个事情的时候，首先想到它是一个整体，注重内部间的联系，不计较小细节。比如古代的田忌赛马，要是田忌注重一场比赛的输赢，那么他就赢不到最后的胜利。所以系统工程中有很多方法首先要你搞清楚的就是目标，目标很重要，有了目标才能有把握大局的原则和目的。比如W-S-R方法中最重要的人理方面有个协调关系，协调关系里第一点就是你研究的目的是什么。其他系统工程方法也是类似的。学习系统工程最重要的是将一种整体考虑的理念深入我们的骨髓，系统工程是多学科交叉的一门综合学科，有整体理念的同时，我们还要扎实学习和了解其他学科的知识，这样才能做到最好。
把系统工程的这种“整体”的思想用到我们的生活中，融入到我们的思想里也是十分明智和重要的。比如一场篮球比赛，每个队员都应该有大局观念，注意到和知道到篮球队是一个整体，要以整体的概念把自己融入到队里面，大家亲密合作才能取得最后的胜利，我们都知道，个人技术再好，没有队员的配合也极难取得胜利。还有我们的大学生活，在规划下学期的时候，我们都应当有一个整体希望达到的目标。然后我们来规划，即使在实施的过程中细节有些小瑕疵，我们也应当记得最终的目标是什么，这样才不会迷失，才不会因小失大，才能做到最好。
看如今的中国，很多发展和规划也是按照系统工程方法的路子来走的。记得胡总书记去看钱学森爷爷的时候还在说自己也在学系统工程，足见系统工程的重要。以前我们只盲目的发展经济，不管环境，采取“先污染后治理”的路子就是一个不从整体考虑的例子，当然我们也从中受到了来自大自然的报复，因为“先污染后治理”本来就是一种不科学，不考虑全局的做法。但是现在，我们已经意识到了这一点，胡总书记提出了走可持续发展的道路，这次在十八届三中，四中全会上又得到了充分的肯定和强调，并且这种思想正在深入人心的得到实施的推广，也取得了良好成效。还有计划生育政策也是站在全人类，全中国，大自然的整体上做出的决定，事实证明这也是个英明的决定。足见系统工程方法的重要性。
系统工程不只是一种“整体”的观念，在前人不断地研究和努力下，它也有自己的科学研究方法。比如硬系统方法论------霍尔方法论，它偏重解决工程系统、机理明显的物理型的硬系统，可用较明显的数学模型描述，边界清晰，目标明确，有较现成的定量方法可以计算出系统的行为和最佳结果。还有软系统方法论，偏重社会、机理尚不清楚的生物型的软系统，较难用数学模型描述，因其加入了人的直觉和判 断，往往只能用半定量、半定性或者只能用定性的方法来处理问题。
还有钱学森爷爷提出的韧系统方法论。综合集成方法从本质上讲是一种人机相互作用系统，在这个系统中专家系统、资料系统、信息系统和计算机系统相结合；定性分析与定量分析相结合。综合集成方法是解决开放的复杂巨系统问题的方法论。综合集成依赖于几个层面上的知识——经验知识及有关自然和哲学科学知识。也就是说，包括不同领域的科学知识和经验知识，定性知识和定量知识，理性知识和感性知识。通过系统概括，反复对比，逐次逼近，以最好的方式实现目标。还有W-S-R方法论等。他们里面提出的模型方法内容真的很有用。
五． 系统工程的愿景
当今时代是一个信息化时代，时代的需要必将推动系统工程飞速的发展。系统工程得到飞速的发展，人类对于信息共享和协作的要求愈加迫切，建立数字地球是人类历史上伟大的信息工程系统它将在更深层次上实现计算机科学，信息科学，系统科学的有机结合，从而从更高层次上来集成已有和正在发展的理论，技术和数据，开拓一系列全新的研究，发展和应用领域；系统工程作为一门软科学日益受到人们的重视，社会上出现了从重视硬技术到重视软科学的变化，人们从研究“物理”到研究“事理”再到研究“人理”，并把“人理”放在一重要的位置上；研究和完善系统工程的方法论。至今，系统工程尚未建立起完善的学科体系，从严格的标准来看，它是一门工程技术而不是一个学科，因此建立更完整更严密的系统工程科学机构，将是今后系统工程工作者共同关心的任务。
人类社会当今处在系统工程时代，希望有更多的人去学习系统工程思想，学习系统工程的理论和方法，解决问题知道从整体出发，不辜负钱学森爷爷开创系统工程的厚望，这样，中国一定会涌现出更多的人才。
参考文献：
[1]孙东川 林福永 孙凯 .系统工程引论[第二版]清华大学出版社 [2]王慧烔 系统工程方法论 西北工业大学出版社 [3]沈禄庚 系统科学概要
[4]周德群 方志耕 系统工程概论 科学出版社
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