系统工程

决策的概念：是管理的重要职能。它是决策者对系统方案所作决 定的过程和结果，是决策者的行为和职责。

系统工程

• 系统模型与模型化
  • 系统模型与模型化概述
    • 模型的定义
      • 现实系统的替代物
    • 模型的特征
      • ①它是现实世界局部的抽象或模仿
      • ②它是由那些与分析的问题有关的因素构成的
      • ③它说明了有关因素间的相互关系
    • 模型的本质
      • 利用模型与原型之间某些方面的相似关系，在研究过程中可以用模型代替原型，通过对模型的研究得到一些关于原型的信息
    • 模型的作用
      • ①模型本身是人们对客体系统一定程度研究结果的表达
      • ②模型提供了脱离具体内容的逻辑演绎和计算的根底，这会导科学规律，理论，原理的发现
      • ③利用模型可以进展“思想〞试验
    • 模型的地位
      • 模型是对客体的抽象，由它得到的结果必须再拿到现实中去检验
    • 模型的特点
      • 经济方便
      • 快速可重复
    • 建模的步骤
      • ①明确建模的目的和要求，满足实际要求
      • ②对系统进行一般性的语言描述或者定性要求
      • ③弄清系统中的主要因素及其相互关系
      • ④确定模型的构造
      • ⑤估计模型的参数
      • ⑥实验研究
      • ⑦必要修改
    • 建模的基本原则
      • 先建立定性模型
      • 考虑信息相关性
      • 考虑准确性
      • 考虑问题集结性
    • 模型化的基本方法
      • 分析法
      • 实验法
      • 综合法
      • 老手法
      • 辩证法
    • 模型的简化
      • ①减少变量，减去次要变量
      • ②改变变量性质
      • ③合并变量〔集结〕
      • ④改变函数关系
      • ⑤改变约束条件
  • 系统结构模型化技术
    • 系统组织模型化基础
      • 结构分析
        • 概念
          • 结构分析是一个实现系统结构模型化并加以解释的过程
        • 内容
          • 对系统目的-功能的认识
          • 系统构成要素的选取
          • 对要素间的联系及其层次关系的分析
          • 系统整体结构的确定及其解释
        • 意义
          • 结构分析是系统分析的重要内容，是系统优化分析、设计与管理的基础
      • 系统结构的基本表达方式
        • 集合表达
        • 有向图表达
        • 矩阵表达
      • 解释结构模型技术(ISM)
        • 作用
          • 主要描述系统构成元素之间的关联关系，主要是用于一些宏观问题的定性分析
        • 任务
          • 通过构造解析将复杂的系统分解成条理分明、多级递阶的结构形式
        • 基本思想
        • 核心
          • 通过可达矩阵的处理，建立系统问题的递阶结构模型
        • 建立递阶结构模型的规范方法
          • 区域分解，极位分解，提取骨架矩阵，画有向图
      • 建立递阶结构模型的规范方法
        • 区域划分
        • 级位划分
        • 骨架矩阵提取
        • 多级递阶有向图绘制
      • 建立递阶结构模型的实用方法
        • 判定二元关系，建立可达矩阵及其缩减矩阵
        • 对可达矩阵的缩减矩阵进行层次化处理
        • 根据M＇(L)绘制多级递阶有向图
      • 主成分分析及聚类分析
        • 主成分分析
          • 通过变量变换的方法把相关的变量变为若干不想干的综合指标变量
        • 聚类分析
          • 按照事物属性的内在联系规律和一定的要求，对事物进行分类研究的方法叫作聚类分析
      • 状态空间模型
• 决策分析方法
  • 管理决策概述
    • 决策的概念
      • 是管理的重要职能。它是决策者对系统方案所作决定的过程和结果，是决策者的行为和职责
    • 决策分析的概念
      • 为帮助决策者在多变的环境条件下进行正确决策而提供的一套推理方法、逻辑步骤和具体技术，以及利用这些方法和技术规范地选择满意的行动方案的过程
    • 几类基本决策问题的分析及条件
      • 确定型决策
        • 条件：①存在决策者希望达到的明确目标（收益大或损失小等）；②存在确定的自然状态；③存在着可供选择的两种以上的行动方案；④不同行动方案在确定状态下的益损值可以计算出来
      • 风险型决策
        • 条件：①存在决策者希望达到的明确目标（收益大或损失小等）；②存在两个以上不以决策者主观意志为转移的自然状态，但决策者或分析人员可以估算出其概率值P(θj)；③存在着可供选择的两种以上的行动方案；④不同行动方案在确定状态下的益损值可以计算出来
      • 不确定型决策
        • 条件：①存在决策者希望达到的明确目标（收益大或损失小等）；②自然状态不确定，且其出现的概率不可知；③存在着可供选择的两种以上的行动方案；④不同行动方案在确定状态下的益损值可以计算出来
      • 对抗型决策
      • 多目标决策
  • 风险型决策分析
    • 基本方法
      • 期望值法
      • 决策树法
      • 多级决策树
    • 信息的价值
      • 完全信息的价值
      • 抽样信息的价值
      • 效用曲线
        • 决策者的期望值与效用值的对应关系
  • 鲁棒决策分析
  • 管理博弈及冲突分析
    • 博弈论
      • 基本要素与博弈结构
      • 博弈分类
      • 纳什均衡
      • 合作博弈
    • 冲突分析
      • 概念
        • 研究如何合理地选择具有竞争或对抗性质的决策行为的一种定性分析技术，适用于战略级或无法用定量方法的决策问题。其基本思想是通过对可能结局的偏好排序进行逻辑运算，进而得出冲突的最可能结局
      • 方法特点
        • 1 能最大限度地利用信息，尤其对难以定量分析的问题
        • 2 具有严谨的数学（集合论）和逻辑学基础
        • 3 既能进行事前分析，又能进行事后分析，并可进行政策和决策行为的分析
        • 4 分析方法使用中几乎不需任何数学理论和复杂数学方法，容易理解和掌握
        • 5 用结局的优先序代替效用值，并认为对结局比较判断时无传递性，避开了经典对策论关于效用值和传递性假设等障碍
      • 冲突分析模型要素
        • 时间点，局中人，行动，结局，优先向量
• 系统评价方法
  • 系统评价原理
    • 定义
      • 系统评价问题是由评价对象（What）、评价主体（Who）、评价目的（Why）、评价时期（When）、评价地点（Where）及评价方法（How）等要素（5W1H）构成的问题复合体
    • 系统评价的原则
      • 1.要保证评价的客观性；2.要保证方案的可比性；3.评价指标要成系统；4.评价指标符合国家方针政策
    • 系统评价工作的困难及解决办法
      • 困难
        • 1.有的指标难以量化，有时同使用人或评价人的主观感觉和经验有关。2.不同的方案往往各有所长，难以取舍。
      • 解决办法
        • 根据具体评价系统，确定系统评价指标体系及其相应的权重，然后对评价系统的各个替代方案计算其综合评价值，即求出各评价指标价值的加权和
  • 关联矩阵法
    • 定义
      • 是常用的系统综合评价法，它主要是用矩阵形式来表示各替代方案有关评价指标及其重要度与方案关于具体指标的价值评定量之间的关系
    • 方法
      • 1.逐对比较法
      • 2.古林法
  • 层次分析法(AHP)
    • 定义
    • 实施步骤
      • （1）分析评价系统中各基本要素之间的关系，建立系统的递阶层次结构
      • （2）对同一层次的各元素关于上一层次中某一准则的重要性进行两两比较，构造两两比较判断矩阵，并进行一致性检验
      • （3）由判断矩阵计算被比较要素对于该准则的相对权重
      • （4）计算各层要素对系统目的（总目标）的合成（总）权重，并对各备选方案排序
  • 网络分析法(ANP)
  • 模糊综合评判法
  • 数据包络分析法(DEA )
• 系统仿真及系统动力学方法
  • 系统仿真的概念、实质及作用
    • 概念
      • 根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能够描述系统结构或行为过程，且具有一定逻辑关系或数字方程的仿真模型，据此进行实验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息
    • 实质
      • 是一种对系统问题求数值解的计算技术；仿真是一种人为的实验手段；系统仿真可以真实地描述系统运行、演变及其发展的全过程；系统仿真主要是在计算机上实现
    • 作用
  • 系统仿真的方法
    • 连续系统仿真方法
    • 离散系统仿真方法
    • 其他方法
  • 系统动力学SD仿真
    • 特点
      • ①多变量②定性分析与定量分析相结合③以仿真实验为根本手段和以计算机为工具④可处理高阶次、多回路、非线性的时变复杂系统问题
    • 基本原理
      • 四个基本要素
        • 状态或水准、信息、决策或速率、行动或实物流
      • 两个基本变量
        • 水准变量和速率变量
      • 一个基本思想
        • 反应控制
    • SD模型的建模步骤
      • ①明确系统边界，确定对象系统范围；②说明系统反应回路，明确系统内部因果关系链；③确定水准变量和速率变量；④说明速率变量的子构造或完善、形成各个决策函数，建立构造模型
  • 基本反馈回路的DYNMO仿真分析及DYNAMO函数
• 系统工程方法论
  • 系统工程方法论
    • 解决系统工程实践中的问题所应遵循的步骤、程序和方法。它是系统工程思考问题和处理问题的一般方法，把分析对象作为整体系统来考虑，进行分析、设计、制造和使用时的基本思想方法和工作方法
  • 系统工程的研究对象
    • 不限于物质系统，还包括自然系统、社会经济系统、经营管理系统、军事指挥系统等等
  • 霍尔三维结构
    • 时间维：规划阶段——拟定阶段——分析阶段——运筹阶段——实施阶段——运行阶段——更新阶段
    • 逻辑维：明确问题——系统指标设计——系统方案综合——系统分析——系统方案的优化与选择——决策——实施计划
    • 知识维：知识维是指各工作步骤所需的各门专业知识，由于系统工程是个综合性的交叉学科，在上述各阶段中，执行任何一步都会涉及多种专业技术，如社会科学、工程技术、法律、商业、医药、艺术等等
  • 切克兰德方法论
    • ①认识问题
    • ②根底定义
    • ③建立概念模型
    • ④比较及探寻
    • ⑤选择
    • ⑥设计与实施
    • ⑦评估与反应
  • 系统分析原理
    • 系统分析
      • 运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术对系统的各有关方面进行定性与定量相结合的分析，为选择最优或满意的系统方案提供决策依据的分析研究过程
    • 系统分析的要素
      • 问题，目的及目标，方案，模型，评价，决策者
    • 系统分析的程序
      • 认识问题→探寻目标→综合方案→模型化→优化或者仿真分析→系统分析→决策
    • 应用系统分析的原则
      • ①坚持问题导向②以整体为目标③多方案模型分析和选优④定量分析和定性分析相结合⑤多次反复进展
  • 创新分析方法
    • ⑴提问法
      • ①5W1H 目的〔Why〕 对象〔What〕时间〔When〕 场所〔Where〕 人员〔Who〕 手段〔How〕
      • ② 新产品设计用检核表法
    • ⑵头脑风暴法
    • ⑶德尔菲法
    • ⑷群体决策支持系统
    • ⑸情景分析法
  • WSR系统方法论
    • ①理解领导意图
    • ②调查分析
    • ③形成目标
    • ④建立模型
    • ⑤协调关系
    • ⑥提出建议
• 系统工程概述
  • 系统
    • 系统的定义
      • 由两个以上有机联系、相互作用的要素所组成，具有特定功能、结构和环境的整体
    • 系统的分类
      • 自然系统与人造系统，实体系统与概念系统，动态系统与静态系统，开放系统与封闭系统
    • 系统的一般属性
      • 整体性
        • 整体性是系统最基本、最核心的特性，是系统性最集中的体现
      • 集合性
        • 集合性是整体性的具体体现
      • 关联性
        • 组成系统的各要素之间具有相互联系、相互作用、相互依赖的特定关系
      • 层次性
        • 各层次的子系统相互联系，相互作用，以其特有的功能为统一的目标而相互协调运行
      • 功能性
        • 系统的基本特性之一，表明系统具有的作用和效能，系统的功能以系统的结构为基础
      • 环境适应性
        • 任何一个系统都存在于一定的物质环境之中，它必然与环境不断地进行物质、能量、信息的交换
  • 系统工程
    • 系统工程的定义
      • 系统工程是一门研究大规模复杂系统的交叉学科，它是根据整体协调的需要，综合运用各种现代科学思想、理论、技术、方法、工具，对系统进行研究分析、设计制造和服务，使系统整体尽量达到最佳协调和最满意的优化
    • 系统工程的理论基础
      • 边缘性交叉学科，由一般系统论、经济控制论、运筹学等学科相互渗透、交叉发展而形成的