此篇為《系統工程原理》第二版的期末復習整理重點，確實是因為期末考試才把這本書好好地“翻”了一遍。書中有很多軟知識以目前的項目經驗很少用到，但也不希望考完試就丟了，因此放這里一下，日后有用得到的時候也方便查閱ヽ(￣▽￣)?

第一章、緒論

1.系統：系統是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結合而成的，具有特定功能的有機整體，記為S=<E，R>

2.系統的三個基本特征：①系統是由若干元素組成的②這些元素相互作用、相互依賴 ③元素間的相互作用，使系統作為一個整體具有特定的功能

3.系統的特性：整體性（系統具有整體性結構，整體功能對于部分功能更之和）、層次性（系統存在一定層次結構，可以分解成一系列不同層次的子系統）、適應性（任何系統都存在于一定物質環境之中，要經常與外界保存最有適應狀態）、相關性（組成系統的要素是相互聯系相互作用的，相關性表明這些聯系之間具有特定關系與演變規律）、目的性（系統都是具有某種目的，目的是不同系統之間區別的標志）

4.系統結構與功能：系統結構是子系統與子系統之間關聯方式的總和。關聯方式主要是因果關系，其表現形式有樹狀結構和網狀結構兩種。從動態性可劃分為系統框架結構和運行結構（靜態結構與動態結構）；從時空性上可劃分成時間結構、空間結構、時-空關聯結構。系統功能就是系統所產生的、有利于系統和環境中某些事物乃至整個系統和環境續存和發展的作用。系統結構和運行環境共同決定系統功能。

5.開放系統與封閉系統：開放系統指系統與環境之間進行物質、能量或信息交換。封閉系統則相反，即系統與環境互相隔絕，它們之間沒有任何物質、能量或信息交換。

6.簡單系統與復雜系統：復雜系統外部特點是規模大且行為復雜，內在特點是開放性（系統與其環境之間的物質能量或信息交換，更能反映客觀世界的真實性）、非線性（具有多解、多穩態，更能追蹤客觀世界的多樣性）隨機性（微漲落放大，更能體現系統從無序到有序或從有序到混沌的自發性）涌現性（通過整體與局部的關系，研究系統整體的涌現行為，更能體現系統結構與行為演化的目的性）

7.體系：體系是系統的系統，是基于統一的標準，一組地理上分布廣泛且具有獨立功能的系統集成的能完成單個系統無法完成的特定目標的新的更大的系統。

8.系統工程：是組織管理系統的規劃、研究、設計、制造、試驗和使用的科學方法，既是一個技術過程，又是一個管理過程。

9.系統工程的研究對象是大型、復雜的人工系統和復合系統，系統工程的研究內容是組織協調系統內部各要素的活動，使各要素為實現整體目標發揮適當作用；系統工程的研究目的是實現系統整體目標最優化。

10.系統工程的特點：整體性（系統工程把研究對象看看成一個整體系統，同時又是由若干部分有機結合而成的）、關聯性（不僅要考慮部分與部分、部分與整體之間的相互關系，更要認真協調他們的關系）、綜合性（綜合運用各學科知識技術）、滿意性（最優化，系統工程的研究目的是實現系統整體目標最優化）

11.系統科學是一門從總體上研究復雜系統共同運動規律的科學

12涌現：是一組元素從雜亂無章的狀態向協調一致的狀態的自發轉變。整體涌現性就是“整體大于部分之和”或“整體小于部分之和”的更精準表述，整體與部分的差值就是涌現，整體相對于部分發生了1+1>2的結果就是涌現。整體與局部的關系是涌現性。

13.涌現性的特點：微觀不可預測性（即使對低層次元素有完備的知識，也不可能推斷出高層次的結構）、新質特性（涌現性對元素的性質而言是全新的，處在一種更宏觀的層次上，是在微觀層次不存在的新質）、不變性（涌現性相對于微觀層次的元素狀態而言，有一定的不變性，元素總是處于微漲落不斷變化的狀態中，但整體的特性相對不變）、宏觀約束性（系統的整體性約束元素的行為，即元素間的相互作用產生了宏觀層次上涌現的整體或約束，這種宏觀約束又反過來支配元素的行為）

第二章、系統工程方法論

1.方法是用于完成一個既定任務的具體技術和操作。方法論是進行研究和探索的一般途徑，是對方法如何使用的指導。系統工程方法論研究和探索（復雜）系統問題的一般規律與途徑。

2.系統工程方法論基本特點是：研究方法強調整體性；技術應用強調綜合性；管理決策強調科學性

3.霍爾的三維結構模型：時間維、邏輯維、知識維（主要適用于解決良結構問題的硬系統）

?????? 時間維表示從規劃到更新，按時間順序排列的系統工程全過程。六大階段：①規劃階段（進行調查研究、明確研究目標、提出初步設計方案）②方案階段（提出具體計劃方案并選擇最優方案）③研制階段（把人、財、物看成一個有機整體，使各環節、各部門圍繞總目標，做出各部分更詳細的生產計劃和研制方案）④生產階段（生產或開發出系統的零部件（硬軟件）及整個系統）⑤運行階段（安裝并運行系統 ）⑥更新階段（完成系統評價，不斷改進和更新）

?????? 邏輯維是指每個階段所要進行的工作步驟，這是運用系統工程方法進行思考、分析和解決問題時應遵守的一般程序。七大階段：①明確問題（調研、需求分析、市場預測等明確問題）②選擇目標（對所解決的問題提出應達到的目標，并制定出衡量是否達標的準則）③系統綜合（搜集并綜合達到預期目標的方案，對每一種方案進行必要的說明細化）④系統分析（應用系統工程方法技術，將綜合得到的各種方案系統地進行比較、分析，必要時建立數學模型進行仿真實驗或理論計算）⑤方案優化（對不同方案給出的結果加以評價，篩選最佳方案）⑥做出決策（確定最佳方案）⑦付諸實施（執行方案，完成各個階段的管理工作）

? ??????知識維是完成上述各種步驟所需要的各種專業知識和管理知識

4.良結構系統&不良結構系統

良結構系統：偏重工程、機理明顯的物理型的硬系統，可用較明顯的數學模型描述，有較現成的定量方法可以計算出系統的行為和最佳結果（霍爾的三維結構適用）

不良結構系統：偏重社會、機理尚不清楚的生物型軟系統，較難用數學模型描述，因其加入了人的直覺和判斷，往往只能用半定量、半定性或者只能用定性方法來處理問題，用“軟方法”求出可行的滿意解（德爾菲法、情景分析法、切克蘭德的“調查學習”法）

5.切克蘭德“調查學習”軟方法的核心不是尋求“最優化”，而是“調查、比較”，或說是“學習”，從模型和現狀比較中，學習改善現存系統的途徑。六大步驟：①不良結構系統現狀說明 ②弄清關聯因素（與現狀有關的各因素以及相互關系）③建立概念模型（不能建立數學模型則用結構模型或語言模型來描述系統現狀）④改善概念模型（隨著分析的不斷深入和學習的加深，進行改進和完善概念模型）⑤比較（比較概念模型與現狀，找出最優可行方案）⑥實施方案

6.并行工程是對產品及相關過程，包括制造過程和支持過程，進行并行、一體化設計的一種系統化方法。這種方法力圖使產品開發者從一開始就考慮到產品全壽命周期即從概念形成到產品報廢的所有因素，包括質量、成本、進度和用戶需求。

????????其核心內容是：強調用戶需求，把用戶需求轉化為產品要求，并建立交互作用、互相協調的并行研制過程，以便將產品的設計、制造過程和保障過程用系統工程方法綜合在一起。

????????并行工程對組織結構的影響表現為向扁平化組織結構演化的趨勢。多功能小組是并行工程實施過程中普遍采用的組織結構形式。

????????并行工程的三個創新：組織創新——多功能團隊；過程創新——開發過程改進與重組；信息技術手段創新——計算機支持的協作工作環境

7.綜合集成工程方法學：信息技術是實現綜合集成的重要手段。利用信息技術的聯通性、融合性和整合性，如多維信息的集成和融合、集成型模式識別和智能控制等，是系統綜合集成的基本途徑。而綜合集成是實現大科學、大工程的基本途徑，其關鍵是解決整體與局部的關系問題，實現“1+1>2”

8.WSR系統方法論認為，在處理復雜問題時，既要考慮對象系統的物的方面（物理），又要考慮如何更好使用這些物的方面，即事的方面（事理），還要考慮由于認識處理問題、實施管理與決策都離不開的人的方面（人理）。把這三方面結合起來，利用人的理性思維的邏輯性和形象思維的綜合與創造性，組織實踐活動，以產生最大的效益和效率

9.“懂物理、明事理、通人理”就是WSR方法論的實踐準則

10. WSR七大步驟：①理解領導意圖（東方管理特色，強調與管理人員的溝通）②調查分析③形成目標④建立模型（數學模型、物理模型、概念模型）⑤協調關系（協調相關主體）⑥提出建議⑦實施方案

第三章、系統模型與建模方法

1.系統模型是對系統某一方面本質屬性的描述，它以某種確定的形式（如文字、符號、圖表、實物、數學公式等）提供關于該系統的知識

2.系統模型三大特征：

?????? ①是現實系統的抽象或模仿

?????? ②要反映系統本質或主要因素構成

?????? ③集中體現這些主要因素之間的關系

3.使用系統模型的必要性（為什么要使用系統模型）五大原因:①系統開發的需要②經濟上的考慮 ③安全上的考慮?? ④時間上的考慮?? ⑤系統模型具有易操作、易理解的特點，使用它便于多方案分析比較

4.為什么能用系統模型？客觀世界中不同事物具有同型性（即相似規律——不同本質的事物在撇開其具體屬性之后彼此之間還存在的相似性）

5.對系統模型的要求：現實性、簡明性、標準化

6.建模四項原則：

? ??①抓住主要矛盾（建模時抓住問題的主要方面，而不是囊括對象系統的所有方面）

? ??②力爭清晰明了（子模型與子模型之間，除了保留研究目的所必須的信息聯系外，其他耦合關系要盡可能減少，以保證模型結構盡可能清晰明了）

? ? ?③精度要求適當（與研究目的、成本收益相適應的適當精度）

? ? ?④盡量使用標準模型（有利于后續比較分析）

7.數學模型：通過抽象和簡化，使用數學語言對研究對象的一個近似的刻畫，以便于人們更深刻地認識所研究的對象

8.使用數學模型的優點/好處：

?????? ①數學模型是定量分析的基礎

?????? ②數學模型是系統預測和決策的工具

?????? ③數學模型可變性好、適應性強、分析問題速度快、經濟性好，且便于使用計算機。

?????? 因此，數學模型是所有模型中使用最廣泛的一種。

9. 5W1H：

????????①任務的對象是什么? 即要干什么? ( What )

????????②這個任務何以需要? 即為什么這樣干? ( Why )

????????③它在什么時候和什么樣的情況下使用?即何時干? (When)

????????④使用的場所在哪里? 即在何處干? ( Where )

????????⑤是以誰為對象的系統? 即誰來干? ( Who )

????????⑥怎樣才能解決問題? 即如何干? (?How? )

第四章、系統分析

1.系統分析：系統分析作為系統工程的一個重要組成部分，是在系統工程處理大型復雜系統的規劃、計劃、研制和運行問題時必須經過的邏輯步驟。

2.系統分析七大要素：

? ??????① 目標（系統的目標就是對系統的要求，它是系統分析的基礎）

? ??????② 可行方案（能夠實現系統目標的各種可能的途徑，確定哪種可行方案是最合適的是系統分析所要解決的問題）

? ??????③ 費用（每一方案用于實現系統目標所需消耗的全部資源（通常用貨幣表示））

????? ??④ 模型（模型是對系統本質的描述，是方案的表達形式，可對不同方案進行分析）

????? ??⑤ 效果（系統實現目標所取得的成果就是效果，衡量效果的尺度是效益和有效性）

? ??????⑥ 準則（準則是系統價值的度量，用以評價各種可行方案的優劣，要求易度量）

? ??????⑦ 結論（結論就是系統分析得到的結果，具體形式有報告、建議或意見等。要求表達得清晰明了易理解，易操作）

3.系統分析的原則：①內部因素與外部因素相結合（內因可控，選為決策變量；外因不可控，作為約束條件）②當前利益與長遠利益相結合（要兩者兼顧，如發生矛盾，應堅持當前利益服從長遠利益的原則）③局部效益與總體效益相結合（局部效益服從總體效益的原則）④定性分析與定量分析相結合

4.系統分析的步驟：①明確問題與確定目標②搜集資料探索可行方案 ③建立模型 ④綜合評價⑤檢驗和核實

5.系統分析方法：目標-手段分析法、因果分析法（魚刺法）、KJ法、SWOT法

????????KJ法是從很多具體信息中歸納出問題整體含義的一種分析方法，故又稱信息卡片歸類法。

?????? 基本原理是：把一個個信息做成卡片，將這些卡片攤在桌子上觀察其全部，把有“親近性”的卡片集中起來合并，依次做下去，依據信息的相關性（“親近性”）逐漸合并成小組→中組→大組，然后畫出問題的整體結構圖，分析其含義，取得對問題的明確認識，最后求得問題整體的構成。

?????? 這種方法把人們對圖形的思考功能與直覺的綜合能力很好地結合起來，不需要特別的手段和知識，不論是個人或者團體都能簡便地實行，因此，是分析復雜問題的一種有效的方法。

?????? SWOT法包括分析環境因素、構造SWOT矩陣、制定行動計劃

第五章、系統預測

1.系統預測概念：系統預測必須根據系統發展變化的實際數據和歷史資料，運用現代的科學理論和方法，以及各種經驗、判斷和知識，對系統在未來一定時期內的可能的變化情況，進行推測、估計和分析

2.系統預測實質/作用：充分分析、理解系統發展變化的規律；根據系統的過去和現在預測未來，從而減少對系統未來認識的不確定性；指導系統決策，為正確決策提供依據

3.隨機過程：沒有確定的變化形式，也不能用t的確定函數加以描述，但是可以用概率統計方法尋求合適的隨機模型來近似地反映其變化規律的過程

4.時間序列分析主要內容：通過對樣本中相鄰觀測值的依賴性進行分析研究，找出動態過程的特性、最佳的數學模型，估計模型參數，并檢驗利用數學模型進行統計預測的精度

5.多重共線性：某一個自變量與其他自變量的總體線性相關，導致R矩陣退化，無法求出回歸系數。

6.消除多重共線性的5種方法：①剔除不必要的自變量（剔除回歸系數最小或t檢驗值最小的某個變量）②改變自變量的定義形式（如將觀察值累加或將兩個自變量合并成一個新的量，或用新的變量代替具有多重共線性的變量）③增加觀察值（避免或減少多重共線性）④尋找新的自變量⑤采用逐步回歸法估計參數，減少多重共線性的影響。

7.系統狀態：表征動態系統運動的信息

? ?狀態變量：確定系統狀態的一組數目最少的獨立變量

8.在系統狀態的轉移過程中，系統將來的狀態只與現在的狀態有關，而與過去的狀態無關。這種性質叫做無后效性。符合這種性質的狀態轉移過程叫做馬爾可夫過程。時間離散狀態離散的馬爾可夫過程稱為爾可夫鏈

第六章、系統評價

1.系統評價是指運用系統工程的思想，根據預定的系統目標，對不同系統或系統的各種方案，采用科學方法，從涉及的各個方面（技術、經濟、社會、生態、政治、軍事）屬性進行評審和比較，全面權衡利弊得失，以綜合評定方案優劣，從而為決策選擇最優方案提供科學依據。

2.系統評價&系統決策區別：系統評價不能代替系統決策，只是為系統決策提供決策依據。①系統評價是技術工作，由技術人員完成；系統決策是領導工作，由領導者最終完成。②系統評價可給出方案優劣性的評定結果，是決策的主要依據；但系統決策還受某些隱蔽、難以描述或不宜公開的因素影響。

3.系統評價的六大步驟：①簡要說明各方案，明確系統的目標與條件；②確定由所有單項和大類指標組成的評價指標體系；③確定各大類及單項評價指標的權重；④進行單項評價，查明各項評價指標的實現程度；⑤進行綜合評價，綜合各大類指標的價值和總價值；⑥給出評價結論，包括對方案的優劣分析、排序，對評價結論的分析意見等

4.系統評價四項原則：①評價要有客觀性②方案要有可比性 ③評價指標要全面系統 ④評價指標要符合國家方針政策

5.評價指標的原則：整體性原則、簡要性原則、導向性原則、可比性原則、均勻性原則、實際性原則、可操作行原則

6.確定評價指標權重的方法主要有：相對比較法、連環比率法、德爾菲法；

7.評價指標的數量化方法（單項指標評價）：排隊打分法、體操計分法、專家評分法、兩兩比較法。指標綜合方法：加權平均法、功效系數法、主次兼顧法、效益成本法、羅馬尼亞選擇法、分層系列法

8.層次分析法：AHP是指將決策問題的有關元素分解成目標、準則、方案等層次，在此基礎上進定性分析和定量分析的一種評價方法

第八章、系統決策

1.系統決策：為實現特定的系統目標，運用系統工程方法對涉及的諸多因素進行系統分析，對若干可行方案進行綜合評價后，從中選擇最佳方案所作出的決定

2.決策的地位和作用：決策貫穿于管理的全過程，一切管理工作的核心是決策；管理就是決策；決策正確帶來的是一本萬利，而決策失誤也就是最大的失誤

3.系統決策四個過程

????????①情報階段：調查環境，尋求決策的條件和依據 ②設計階段：制定和分析可行方案③抉擇階段：從可行方案中選一個行動方案 ④實施與評價階段：將行動方案付諸實施并評審

4.構成系統決策問題的四個條件：①存在試圖達成的明確目標②存在不以決策者主觀意志為轉移的兩種以上的自然狀態③存在兩個或兩個以上可供選擇的行動方案④不同行動萬案在不同自然狀態下的益損值可測

5.系統決策的六大步驟：①明確目標（明確目標是決策的前提）②擬訂多個行動方案（科學決策的關鍵，需注意提出的行動方案都必須是可行的）③探討并預測未來可能的自然狀態（通常只選擇對行動結果有重大影響的因素，并以這些因素的組合狀況作為決策問題的自然狀態）④估計各自然狀態出現的概率（為進行風險型決策，還須對各種自然狀態的概率作估計，一般可采用主觀概率估計或根據歷史統計資料直接估算）⑤估算各個可行方案的益損值⑥選擇出滿意的行動方案