第一节 什么是工程
一:什么是工程
工程(ENGINEERING)一词早在古代就产生了。在西方,原指古罗马军团攻击城堡时使用的撞城锤,当时称为“巧机”,操作人员叫“巧匠”。到了近代,工程一词的使用范围逐渐扩大。如采矿工程、电机工程、机械工程、土木工程、工程管理、工程图祥等等。
现代意义上的工程概念,通常指由众多工作组成的整体及其展开过程。例如我国目前正在实施的青藏铁路工程、南水北调上程、长江三峡水利枢纽工程、西电东送工程、西气东输工程等都是这样。由此不难看出,工程和工
作是不可同日而语的,人类做的一切有利于自己的事情都可叫工作,工程当然也是工作,然而却不能将一切工作都称为工程,二者之间是简单与复杂的关系。
二:什么是系统工程
系统工程:原意是指以系统为对象的工程。
系统工程虽与常规工程有上述差别,但二者又是紧密联系着的。系统工程所做出的规划、计划和设计等等,要通过常规工程技术的具体的详细设计和制造去完成;而常规工程技术在系统工程的引导下,则能更充分有效地发挥作用,取得最佳效果。目前,随着系统工程概念的推广应用,系统工程的技术和方法已被广泛用于常规工程,并取得了显著效益。
二:系统工程的发展史
一般系统工程阶段(20世纪50年代-20世纪60年代)
1957年,美国密执安大学的古德《H•H•Goode》和麦克番尔1〕(R•E•Maebol)合著的《系统工程学》一书出版,这是系统工程这一学科形成的正式标志。
1962年,美国工程师尔(A•D•Hall)又出版了《系统工程方法论》一书。
1965年,麦克尔又在总结各种系统工程实践的基础上,出版了《系统工程学手册》,该书包括系统方法、系统环境、系统元件、系统技术和系统数学等内容,概括了系统工程学的各个方面。至此,系统工程学便形成一个比较完善的科学体系了。
1969年,美国国家航空和宗航局《NASA)顺利实现了运用系统工程方法制定的阿波罗登月计划,从而使系统工程进入全盛时期。
系统工程的发展(20世纪70年代以后)
20世纪70年代以后,系统工程进入全面发展时期。这时的系统工程有四大特征:(1)系统工程的应用范围愈来愈扩大。现在从政治到经济到文化,各行各业都在力图用系统工程去解决和处理问题,形成了系统工程的诸多分支理论。《2)大型计算机和卫星通讯的出现、微型计算机的普及给系统工程的应用提供了强大的技术手段。《3)系统工程的规模愈来愈巨大,如生态系统、社会经济管理系统等都是一些构成要案众多、层次结构极为复杂的巨系统或大系统,研究这些系统问题,以往的系统工程方法还不够用,于是大系统理论开始形成。(4)系统工程同信息论和控制论相结合,导致了一门综合性极强的学科—一系统学的出现。
我国对系统工程的研究和应用是从20世纪50年代中期开始的。
第三节 系统工程方法之一:霍尔三维结构法
系统工程方法包括两部分内容:其一是搞系统工程的步骤、程序;其二是擒系统工程的定量化方法。具体系统工释的完成过程都是这两方面的有效结合。系统工程的形式很多,下面介绍一下以工作步察和程序为特点的系统了程方法———霍尔三维结构法,
使用本方法可以较好地解头一些大的系统工程的设计、组织和管理问题,收到事半功倍的效果。除此之外,还有其他一些系统工程方法的形式,为日本人发明的“三阶段”法
1.系统开发阶段。
①系统开发的计划阶段;
②系统开发的实施阶段。
2. 系统建造阶段。
①系统建造设计阶段;
②系统建造实施阶段。
3,系统运行阶段。
第四节 系统工程方法之二:技术协调技术(PERT)
计划协调技术〈PERT)是解决系统工程问题时所采用的定量化技术之一,除此之外,系统工程方法中还有其他一些量化技术,诸如线性规则、非线性规则、动态规划、排队论、存贮论、博弈论、搜索论、可靠性理论等等。
第五节 系统工程方法的基本原则
系统工程方法既是一种解决复杂问题的思维方法,又是一种解决复杂何题的实践方法,因而无论在人们认识世界方面,还是改造世界方面,系统工程方法都是有着普遍适用性的。但由于系统工程方法步骤繁杂,又涉及到较多的数学计算问题,因而不易为一般读者所掌握和应用。
系统工程是一个自始至终都受着控制的过程,因而反馈—一调节原则乃是其取重要的原则,或者说是其生命线。所谓反馈就是指任系统厂程进行的过程中,系统工程的部门或环节负责人要把实施情况及时反馈给系统工程的总控制部门,而总控制部门则要对这些信息进行综合分析、处理,并根据系统工程的总体目标要求,对工程结构和进度进行调整,以保持其动态最优。客观实际说明,由于具体情况的千变万化,系统工程在进行的过程中,其各个子!程是很难完全按既定计划实施的,而必然会出现超前或滞后两种情况,从而使系统工程的总体计划受到破坏和扰动,但系统工程的总日标又必须基本保持不变(例如我国奥运主体育馆.工程必须在2008年前完工,否则会影响奥运会按期举行)。因此,系统工程的总控制部门(中心)就必须根据总目标要求和变化了的实际情况,重新调整计划,使总进度保持不变。实际情况表明,这种反馈—-调节过程一般都会贯穿于系统上程的始终,这也是系统工程成功的根本保障。
总之,系统工程方法是现代人们处理复杂实践问题的最有效的方法之一。