系统工程概论PDF电子书下载

1 绪论 1

1．1 系统及系统工程的定义 1

1．1．1 系统的定义与分类 1

1．1．2 系统工程的定义 3

1．2 系统工程在系统科学中的地位 4

1．3 系统工程的产生与发展 4

1．4 系统工程方法论 6

1．5 本书的体系结构 7

2 系统学基础 9

2．1 引言 9

2．2 基本概念 9

2．2．1 系统与环境 9

2．2．2 系统的状态与涨落 11

2．2．3 系统的熵与序 12

2．2．4 系统的自组织 14

2．3 一般系统论 15

2．3．1 一般系统论的形成 15

2．3．2 系统的整体性 16

2．3．3 系统的层次性 17

2．3．4 系统的目的性 17

2．3．5 系统的同形性 17

2．4 突变论 19

2．5 混沌理论 22

2．6 耗散结构理论 25

2．6．1 耗散结构的概念 25

2．6．2 布鲁塞尔模型 26

2．7 协同学原理 27

2．6．3 形成耗散结构的条件 27

2．7．1 协同学基本观点 28

2．7．2 协同学原理的数学描述 28

2．7．3 协同学的应用 29

3 数学规划基础 31

3．1 线性规划 31

3．1．1 基本概念 31

3．1．2 几何图形特征与图解法 34

3．1．3 单纯形法 36

3．1．4 线性规划的对偶问题 42

3．2 目标规划 45

3．2．1 目标规划的数学模型 45

3．2．2 目标规划的单纯形法 46

3．2．3 目标规划的图解法 49

3．3 整数规划 50

3．3．1 数学模型 51

3．3．2 整数规划的几何含义 51

3．3．3 分枝定界法 53

3．3．4 0-1规划问题 55

3．4 非线性规划 58

3．4．1 区间消去法 58

3．4．2 Fibonacci法 59

3．4．3 最速下降法（最优梯度法） 63

3．4．4 罚函数法 68

3．4．5 线性逼近法 69

3．5 动态规划 71

3．5．2 动态规划的基本方程，最优性原理 72

3．5．1 一个多段决策问题 72

3．5．3 应用举例 75

4 图与网络 81

4．1 图的基本概念 81

4．1．1 图与路 81

4．1．2 割集 83

4．2 最短路问题 84

4．2．1 基本概念 84

4．2．2 最短路的标号算法 85

4．2．3 从任一点到另外任一点的最短路算法 87

4．3 网络最大流 89

4．3．1 可行流与最大流 89

4．3．2 最大流——最小割定理 91

4．3．3 最大流算法 93

5 系统优化 97

5．1 系统优化方法概述 97

5．2 启发式算法和现代优化算法 97

5．3 遗传算法 100

5．4 大系统的分解与协调 104

6 决策分析 111

6．1 决策概述 111

6．1．1 引言 111

6．1．2 发展与趋势 111

6．2 决策的基本要素及分类 113

6．3 决策模式与决策过程 114

6．3．1 问题分析 114

6．3．5 优化、排序 115

6．3．4 建立系统模型 115

6．3．3 制定方案 115

6．3．2 目标确定 115

6．3．6 决策 116

6．4 确定型决策 116

6．5 风险型决策 117

6．5．1 效用理论 117

6．5．2 表格法 118

6．5．3 决策树法 119

6．6 不确定型决策 120

6．6．1 等可能准则（Laplace准则） 120

6．6．2 后悔值准则（Savage准则） 121

6．6．3 悲观准则（max-min准则） 121

6．6．4 乐观准则（max-max准则） 122

6．6．5 折衷准则（Hurwicuz准则） 122

6．7．1 多目标决策问题的数学描述 123

6．7 多目标决策 123

6．7．2 多目标决策方法概述 124

6．7．3 效用函数法 124

6．7．4 层次分析法 125

6．8 决策支持系统 128

6．8．1 决策支持系统的定义 129

6．8．2 决策支持系统的作用及应用 129

7 系统分析与系统建模 131

7．1 系统分析概述 131

7．1．1 系统分析的基本概念和作用 131

7．1．2 系统分析的要素、原则和步骤 132

7．1．3 系统分析的方法 133

7．1．4 系统分析应用举例 138

7．2．1 系统模型的定义与特征 139

7．2 系统模型概述 139

7．2．2 使用系统模型的必要性 140

7．2．3 系统模型的分类 140

7．2．4 使用数学模型的好处 142

7．3 系统建模方法 142

7．3．1 对系统建模的要求 142

7．3．2 系统建模应遵循的原则 143

7．3．3 系统建模的主要方法 143

7．4 状态空间法 144

7．4．1 系统的状态和状态变量 144

7．4．2 连续系统状诚空间表达式 145

7．5．1 有向连接图、相邻矩阵、可达性矩阵 153

7．5 结构模型解析法（ISM） 153

7．5．2 可达性矩阵的分解——结构模型的建立 155

7．5 小样本问题的建模方法 158

7．5．1 对最小二第六乘估计的分析 158

7．5．2 LKL估计 160

7．5．2 LKL的八个步骤 161

8 网络计划法 164

8．1 网络图 164

8．1．1 网络图的组成 165

8．1．2 网络图作图规则 166

8．1．3 绘制网络图的方法 166

8．2 计算网络图的时间参数 167

8．2．1 作业时间 167

8．2．2 节点最早开始时间 167

8．2．4 确定关键线路 168

8．2．2 节点最迟完成时间TL(j) 168

8．3 作业的时间参数与计算 169

8．3．1 作业的最早开始时间tES(i,j) 169

8．3．2 作业的最早完成时间tEF(i,j) 169

8．3．3 作业的最迟开始时间tLS(i,j) 170

8．3．4 作业的最迟完成时间tIF(i,j) 170

8．3．5 作业的总时间差R(i,j) 170

8．3．6 作业的单时差r(i,j) 171

8．4 关键路线与时差的关系 171

8．5 任务按期完成的概率分析与计算 172

8．5．1 任务完成时间近似符合正态分布规律 173

8．5．2 任务按期完成的概率计算 174

8．6．1 缩短网络计划工期 176

8．6 网络图调整与优化 176

8．6．2 网络执行过程中的检查与调整 178

8．7 网络的时间—费用分析与优化 180

8．7．1 直接成本与时间的关系 181

8．7．2 经济赶工方法 181

8．7．3考虑间接成本的CPM 184

8．8 图解评审技术——GERT 185

8．8．1 PERT的发展——GERT 185

8．8．2 GERT网络节点特征及其绘制实例 186

8．8．3 用GERT网络解决系统问题的步骤 189

9 系统可靠性分析 190

9．1 可靠性概念及度量指标 190

9．1．1 可靠性的基本概念 190

9．1．2 可靠性的度量 192

9．2．2 串联系统可靠性模型 195

9．2．1 逻辑框图 195

9．2 系统可靠性模型 195

9．2．3 并联系统可靠性模型 196

9．2．4 混联系统的可靠性模型 198

9．2．5 表决系统可靠性模型 198

9．2．6 储备系统可靠性模型 199

9．2．7 桥式网络系统模型 199

9．3 可靠性计算及预估 200

9．3．1 事件树分析法 200

9．3．2 故障树分析法 201

9．3．3 上、下限法 202

9．4 可靠性设计与分配 203

9．4．1 代数分配法 203

9．4．2 加权分配法 204

9．4．3 动态规划法 205

9．5 可靠性工程与管理 206

9．5．1 提高可靠性的技术措施 206

9．5．2 提高人—机系统的可靠性 206

9．5．3 可靠性管理 207

10 工业技术经济 209

10．1 项目投资效果静态分析法 210

10．1．1 投资收益率法 210

10．1．2 投资回收期 211

10．1．3 投资效果的评价依据 212

10．1．4 最小费用法 213

10．1．5 投资方案的可比性 214

10．2．1 投资方案的现金流量 217

10．2．2 净现值法 217

10．2 项目投资效果动态分析法 217

10．3 盈亏平衡分析 218

10．3．1 独立方案盈亏平衡分析 219

10．3．2 敏感性分析 221

11 应用实例分析 226

11．1 制造资源管理系统（MRP-II）和企业资源计划（ERP） 226

11．1．1 MRP的基本原理 226

11．1．2 MRP的基本结构 227

11．1．3 闭环MRP和MRP-II 228

11．1．4 实施MRP系统的注意事项 229

11．1．5 企业资源管理（ERP） 230

11．2 计算机集成制造系统（CIMS） 232

11．2．1 CIMS的概念 232

11．2．3 实施CIMS应注意的问题 233

11．2．2 CIMS的组成 233

11．2．4 CIMS应用实例——波音767-X并行设计工程 234

11．3 智能交通系统研究 237

11．3．1 系统集成环境信息流程设计 239

11．3．2 信号控制系统 240

11．4 城市交通系统建设的优化 242

11．4．1 城市交通系统建设优化中项目效益—费用分析的原则 243

11．4．2 城市交通系统建设优化寻找最优解的方法 244

11．4．3 各种项目排序方法的比较 245

11．5 区域规划的系统工程方法 246

11．5．1 区域规划的系统工程方法 247

11．5．2 区域科学典型模型和方法 247

11．5．3 实例分析——北京市城市发展模型及发展战略研究 251

11．5．4 区域发展策略优化分析 254

参考文献 256