現(xiàn)代社會紛繁而復雜,無論是組織還是個人,所面臨的問題都越來越復雜,常有“剪不斷,理還亂”之感,因此,能夠幫助人們思考并解決這些復雜問題的方法顯得越來越重要。系統(tǒng)工程是其中的一類重要方法,自從它誕生以來,為人類社會利用有限的資源處理復雜問題提供了有力的支持。值得慶幸的是,現(xiàn)在已經(jīng)有越來越多的人在習慣性或自覺地使用系統(tǒng)工程的詞匯和它獨到的方法論。
系統(tǒng)工程是一門處理復雜問題的學科,它在本質(zhì)上要求將復雜問題作為一個整體來思考,通過定性和定量相結合的方法研究系統(tǒng)與環(huán)境、系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間的關聯(lián),尋求一條可以滿意地解決問題的方案和途徑。系統(tǒng)思考是我國傳統(tǒng)文化寶庫中的璀璨之星,是中華文明與智慧生生不息之源。20世紀70年代至今,系統(tǒng)工程在我國得到了迅速發(fā)展,它的核心思想和技術方法廣泛地應用到國民經(jīng)濟建設和社會發(fā)展的各個領域,大飛機研制、載人航天等標志性的重大工程項目無不是系統(tǒng)工程應用的杰出典范,交通擁堵、環(huán)境污染、社會治理等社會經(jīng)濟問題無不體現(xiàn)出系統(tǒng)管理問題的復雜性與重要性。近年來,針對復雜系統(tǒng)的系統(tǒng)工程方法論有了重要進展,所解決問題的廣度與深度正在突破人們的思維極限,海量信息與大數(shù)據(jù)應用、智能技術開發(fā)為認識和管理復雜系統(tǒng)提供了新的途徑。
本書為經(jīng)濟管理類專業(yè)的本科生和研究生而寫,考慮到經(jīng)濟管理類專業(yè)教學大綱的要求,兼顧有關工程技術專業(yè)在高年級講授系統(tǒng)工程的需要。教學內(nèi)容的重點可視不同的學員對象而具體選擇。與同類教材明顯的區(qū)別在于,本書既反映系統(tǒng)工程所具有的綜合性特點,又注意與其他課程的聯(lián)系與分工。系統(tǒng)工程具有很強的實踐性,因此,本書在內(nèi)容安排上力求反映系統(tǒng)工程學科最新的研究成果。
本書共分為10章。
第1章簡要介紹系統(tǒng)的一般理論與系統(tǒng)工程的歷史與現(xiàn)狀,包括系統(tǒng)的概念與特征、系統(tǒng)結構與功能、系統(tǒng)的環(huán)境與不確定性、系統(tǒng)工程的產(chǎn)生與發(fā)展、系統(tǒng)工程的概念與特征以及學科基礎。
第2章對中外系統(tǒng)工程方法論進行全面考察,并將其歸納為5個代表性的流派:以蘭德公司為代表的系統(tǒng)分析方法論、以系統(tǒng)壽命周期為代表的系統(tǒng)工程方法論、以Hall為代表的硬系統(tǒng)工程方法論、以Checkland為代表的軟系統(tǒng)工程方法論、以錢學森為代表的綜合集成方法論。
第3章簡要介紹系統(tǒng)環(huán)境分析,它是系統(tǒng)定義與系統(tǒng)問題考察的基本出發(fā)點,介紹系統(tǒng)環(huán)境與邊界的概念、系統(tǒng)環(huán)境的主要內(nèi)容分類,以及系統(tǒng)環(huán)境的分析方法。
第4章介紹系統(tǒng)建模,模型是系統(tǒng)工程解決問題的重要工具,本章的主要內(nèi)容包括建模在系統(tǒng)分析中的作用、系統(tǒng)建模的一般原理、系統(tǒng)模型的分類以及常用的幾類經(jīng)濟數(shù)學模型。
第5章較為詳細地介紹系統(tǒng)結構模型化方法,這是一類對復雜系統(tǒng)進行辨識的定性與定量相結合的方法,對系統(tǒng)結構的概念、特性、邏輯關系分析方法以及系統(tǒng)的結構表述進行描述,并介紹兩種常見的系統(tǒng)結構建模方法:決策試驗與評價實驗室和解釋性結構模型化方法。
第6章介紹系統(tǒng)仿真,包括系統(tǒng)仿真概論、系統(tǒng)仿真的建模過程、離散事件系統(tǒng)仿真與連續(xù)系統(tǒng)仿真以及計算實驗。
第7章就系統(tǒng)仿真中的一類特殊技術——系統(tǒng)動力學進行專門介紹,著重介紹系統(tǒng)動力學概念與特點、因果關系與反饋環(huán)、系統(tǒng)動力學模型、DYNAMO語言編程、流圖繪制與方程設計實例、系統(tǒng)動力學仿真軟件Vensim及其應用。
第8章是系統(tǒng)評價,這是系統(tǒng)工程中一類非常活躍的研究與應用領域。重點介紹系統(tǒng)評價的原理、指標體系、賦權方法以及系統(tǒng)綜合評價等內(nèi)容,并對幾種常用的評價方洼,如層次分析法、模糊評價法、可能一滿意度法、豐成分分析法、數(shù)據(jù)包絡分析進行介紹。
第9章是系統(tǒng)決策,著重介紹風險決策、貝葉斯決策、效用理論等問題以及決策支持系統(tǒng)與沖突分析方法等相關內(nèi)容。
第10章是系統(tǒng)工程的最新進展,對復雜系統(tǒng)、復雜系統(tǒng)工程、系統(tǒng)的系統(tǒng)、體系工程等系統(tǒng)工程學前沿理論與方法進行介紹。
與前兩版相比,這一版在結構安排上更加緊湊,特別是在前j章,編者力求將有關概念、背景深入淺出地介紹給讀者,再版后的內(nèi)容更為精煉,與其他章節(jié)關系更加清晰。系統(tǒng)工程是應用性非常強的學科,根據(jù)三年來教材的使用情況,結合實際應用需求,對其他章節(jié)的內(nèi)容也進行了適當?shù)脑鰷p處理,刪去了一些應用價值不大的部分,增加了實際應用中需要的內(nèi)容。
全書由周德群提出詳細的編寫大綱,并負責總纂,大部分章節(jié)是合作的產(chǎn)物。其中,第1章~第3章由周德群、賀崢光、王群偉編寫,第4章、第5章由章玲、周德群、王群偉編寫,第6章、第7章由周德群、張力菠編寫,第8章、第9章由王群偉、章玲、周鵬編寫,第10章由賀崢光、章玲編寫。
系統(tǒng)工程是一門博大精深的學問,對其內(nèi)容的理解,仁者見仁,智者見智,其中針對硬系統(tǒng)與軟系統(tǒng)的方法論也有較大區(qū)別。這些年來,系統(tǒng)工程學科本身發(fā)生了很大變化,盡管編者力求“與時俱進”,但也難免掛一漏萬,書中的內(nèi)容安排僅僅建立在編者有限認識的基礎之上,因此,本書的缺憾在所難免,我們真誠希望讀者批評與指正。
本書在編寫過程中參閱了大量文獻資料,個別章節(jié)中還直接引用了少量實例,在此對這些文獻的作者致以衷心的感謝。
我要感謝曾經(jīng)教過我的老師。我從20世紀80年代初開始接觸系統(tǒng)工程這門學科,在西安交通大學求學期間有幸親耳聆聽汪應洛院士、李懷祖教授、陶謙坎教授等前輩的教誨,在天津大學和北京航空航天大學進修期間從顧培亮教授、韓文秀教授、許樹柏教授、張世英教授、胡玉奎教授、馮允成教授身上學到了許多終身受益的知識,并成為多年來致力于系統(tǒng)工程教學與研究的不竭動力。
我還要感謝我曾經(jīng)教過的學生以及使用本書的教師與學生,他們對此書的意見與看法無疑是最寶貴的,他們在教與學過程中的體會也將是我最在意的,并且會成為我們將此書做成精品的力量源泉。