系统工程的理论基础

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系统工程的理论基础范文第1篇

关键词：定性；定量；学科体系结构；系统工程思想

作者简介：魏萍（1975-），女，河南新乡人，中国石油大学（北京）信息学院，讲师；许亚岚（1977-），女，湖北襄樊人，中国石油大学（北京）信息学院，讲师。（北京102249）

中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）11-0048-02

系统工程是为了解决日益复杂的社会实践问题而形成的，从整体出发合理组织、控制和管理各类系统的综合性工程技术学科。在现代科学知识体系中，系统工程是系统科学的一个分支，实际是系统科学的工程技术应用。中国石油大学（北京）自动化专业开设选修课“系统工程导论”，共有32学时。而系统工程涉及知识范围广，需要基础理论多，为了在课时不多的情况下，实现系统工程“导论”任务，有必要首先明确本门课程的教学目的，然后具体思考教学过程中需要关注的一些问题。

一、确定“系统工程导论”教学目的

作为系统工程的“导论”型课程，教学内容包括：绪论、系统工程理论基础和一些系统工程具体方法。“绪论”是关于系统工程的基本介绍。“系统工程理论基础”部分介绍少量基础科学内容，如：自组织和他组织理论、非线性系统理论等；另外介绍少量技术科学部分，主要是运筹学中的数学规划、图与网路、系统优化等。“系统工程具体方法”主要讲述系统分析与系统建模、系统评价、决策分析、网络计划法等。教学内容包含方面较多，容易给学生形成杂乱的印象，所以教学中一定要做到明确学科体系结构，突出系统工程思想。

1.使学生能够充分认识系统工程

通过本门课程的学习，学生能够认清系统工程是什么，对系统工程有一个全面整体把握。这要求从横向、纵向明确系统工程学科归属，理解系统工程理论基础；明确系统工程发展状况，理解系统工程方法论意义。

2.使学生能够掌握系统工程技术思想及方法

系统工程强调宏观研究，兼顾微观研究，“宏观调控，微观搞活”是系统工程的基本原理，对大小系统普遍适用。在处理工程问题时，不能只顾局部，忽略全局，必须至少上升一个层次考虑问题。系统工程方法一贯体现“定性到定量的综合集成”，对于理工学科的学生，一定要避免过多倾向定量研究，忽略定性研究。

3.使学生能够建立全面综合的思维习惯

在日常教学中常常发现，当前学生普遍存在一个特点：进得去，出不来。也就是，太专注于细节，而忽略了整体掌控。这样不利于知识的学习和运用，更不利于独立钻研习惯的形成和开拓创新精神的培养。而系统工程可以使学生养成全面综合的思维习惯。

二、“系统工程导论”教学中需要关注的几个问题

1.明确系统科学体系结构，理解系统工程理论基础

现代科学技术体系包括自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、信息科学、思维科学、人体科学、行为科学、地理科学、军事科学、建筑科学、文艺科学。所以“横向”看，系统工程属于现代科学技术体系中的系统科学。[1]

另外按照现代科学技术体系中的钱学森框架，不同学科门类可划分为基础科学、技术科学和工程技术三个层次。其中，最接近社会实践，直接用来解决实际问题的是工程技术；给工程提供理论指导的知识体系是技术科学（应用科学）；给应用科学提供理论指导的知识体系是基础科学。所以“纵向”看，系统工程属于系统科学中的工程技术层次，且三个层次间有自上而下的指导关系。[1]

掌握了系统工程在整个科学技术体系中的“横向纵向”关系，相当于理解了系统工程在现代科学技术体系的位置，从而能进一步理解层次间的指导关系。系统工程理论基础包括两个方面，一个是属于系统科学基础科学层次的系统学，另一个是属于系统科学技术科学层次的运筹学、控制论等内容。关于系统学，由于当前并没有完全建立起来，所以在认识上不太统一。在很多教科书里都会介绍耗散结构、协同学、突变论等等产生于其他学科的具体自组织现象。自然科学的基础科学层次包含物理学、生物学等，参照来看基础科学表达和描述的是研究对象本质上具有的属性和功能，即系统本来的属性和功能，如：系统的基本概念、动态系统理论、线性及非线性系统理论、自组织和他组织理论等。而那些具体的自组织现象多产生于其他学科，是系统学内容的具体表现，如耗散结构、协同学、突变论体现了系统的非线性动态特性以及自组织他组织能力，可作为具体例子。系统科学技术科学层次包含控制学、运筹学、博弈学等内容，在教科书中一般都这样认为（自动化专业一般以介绍运筹学为主）。[2]

2.体会“综合即创造”的系统工程思想

系统工程的著名范例――美国“阿波罗登月计划”，该工程包含三百多万个部件，耗资244亿美元，参加者有两万多个企业和120个大学与研究机构，整个工程在计划进度、质量检验、可靠性评价和管理过程等方面都采用了系统工程方法。在工程实施过程中及时向各层决策机构提供信息和方案，供各层决策者使用，保证了各个领域的相互平衡，体现出高度的“综合性”。[3]负责“阿波罗登月计划”实施的总指挥韦伯先生说：“阿波罗计划中没有一项新发明的自然科学理论和技术，全部工作都是现有技术的应用，关键在于综合。”系统工程的一个重要价值，就在于综合运用现代科学技术各个领域的相关成果，协调一致，解决复杂环境的复杂问题。

钱学森院士曾指出“系统工程是一门组织管理技术”，“系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法”。[4]涉及的工程问题越大型，越复杂，就越能体现系统工程的“综合即创造”思想。

体会到系统工程的综合思想之后，就不会认为系统工程只是简单包含一些具体工程技术方法，甚或将系统工程直接等同于具体的工程技术。

3.认识复杂与简单的关系（复杂与简单的相对性）

如果研究对象是结构良好的系统，即，系统具有可以精确观测的特征量，可以获取完备的数据资料，且这些特征量之间关系可以用明确的数学形式表示出来，原则上这类系统属于简单系统。反之，若系统存在一些无法精确观测的特征量，不可能取得完备的数据资料，或无法建立精确的数学模型，要么两者兼而有之，这就是结构不良系统，具有无法简化的复杂性。[1]这样比较来看，简单系统相关问题为简单问题，复杂系统相关问题为复杂问题。如果需要解决的问题，有可以依据的基础理论和客观具体的方法，则为简单；反之，则为复杂。理解简单与复杂的关系，有助于正确认识系统工程技术中的关键点所在，正确认识系统工程技术中的主观定性内容。例如在系统决策和系统评价中，相关方法步骤比较简单，但方法中与主观、定性有关的量的确定，则比较复杂。

4.强调系统工程中的定性与定量关系

定量是指数量指标和数学方法的应用，定性是指借助非量化的途径对研究问题做分析、判断等。系统工程中无处不体现出定性和定量的密切结合。1987年，钱学森院士就提出了定性与定量相结合的系统研究方法，并把处理复杂巨系统的方法命名为定性定量相结合的综合集成方法，表述为从定性到定量的综合集成技术。1992年，他又提出从定性到定量的综合集成研讨体系，进而把处理开放复杂巨系统的方法与使用这种方法的组织形式有机结合起来，提升到方法论的高度。[5，6]

在具体研究应用中，一般是科学理论、经验认识和专家判断力相结合，从而提出经验性假设。通常这些经验性假设很难以严谨的科学方式证明，只是定性的认识。从定性到定量的综合集成方法论，实质上就是将专家群体、数据和信息资料与计算机技术有机结合起来；把各门科学理论与人们实践经验知识结合起来，发挥整体优势和综合优势。此方法论的特点是定性分析与定量分析结合，而后上升到定量认识；科学理论与经验知识相结合，宏观与微观相结合，人与计算机相结合。[5，6]

系统工程教学中，注意强调系统工程中的定性与定量关系，避免学生注重定量，忽略定性的思维习惯。

5.清楚系统工程与具体工程技术的关系

“系统工程”中的“工程”是指把各种科学理论和基础知识的概念和原理用于研究，创造和设计各种系统。从系统看工程――用系统的观点和方法解决工程问题；从工程看系统――用工程的方法建立系统和解决系统问题。系统的方法主要是系统分析和系统设计方法；工程的方法是处理工程问题的方法，包括原理应用和结构构思，确定技术、经济原则，对结构材料、参数和整体进行计算。系统和工程的结合，即系统的方法和工程的方法融为一体，使人们能在系统思想指导下以工程的方法作为工具，从定量角度描述系统元素间的关系、设计、建造和管理人们需要的系统。[7]

与一般工程相比较，系统工程是一种知识体系，不是工程实践；是普遍适用的方法，一切工程都适用；是工程技术，不是科学理论，讲究实际工效；系统工程的精华是系统观点，强调从总体着眼构思，从局部着手实现，从全局出发用好局部，从全过程出发关照好各个阶段。[1]

“系统工程导论”教学课堂中讲授一些具体系统工程方法，如：系统模型技术、系统网络分析技术、系统评价技术等。一些学生会认为系统工程只是包含类似的一些具体工程技术方法。只有真正清楚了系统工程的概念与意义，才不会造成这样的误解。

三、结论

上面关于“系统工程导论”教学中需关注问题的几点思考，更要注重教学中的落实。首先在绪论中要表达清楚，其次在各章节教学中涉及部分要做课堂提示，使学生真实体会到这些问题的存在，从而使其在学习本门课程之后，能够对系统工程有一个全面整体的把握，掌握系统工程技术强调宏观研究、兼顾微观研究的思想，以及定性到定量的综合过程。另外，期望该课程能够影响学生建立全面综合的思维习惯，提高知识学习和运用的能力。

参考文献：

[1]苗东升.系统科学大学讲稿[M].北京:中国人民大学出版社,2007.

[2]魏萍,邓先瑞.《系统工程导论》课程体系探讨与教学实践研究[J].煤炭技术,2010,(2):222-224.

[3]夏绍玮,等.系统工程概论[M].北京:清华大学出版社,1995.

[4]钱学森,等.论系统工程[M].长沙:湖南科学技术出版社,1983.

[5]王众托.系统工程[M].北京:北京大学出版社,2010.

系统工程的理论基础范文第2篇

关键词：交通工程；交通系统分析；教学方法

作者简介：李燕（1979-），女，陕西西安人，苏州科技学院土木工程学院，讲师。（江苏?苏州?215011）

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）25-0061-02

一、“交通系统分析”课程概况

交通运输系统是一个大规模的复杂系统，对其进行系统分析、系统的建模及仿真、系统的网络优化、系统的评价及决策等，势必会用到系统工程理论。交通系统分析就是将系统工程思想、原理及方法应用于交通运输领域的一门课程。高等学校交通运输科学教学指导委员会已经将该门课程确定为交通工程专业主干课程，全国多所开设交通工程专业的院校几乎都将这门课程设定为专业基础课，但是在教学实践中，却存在重视理论教学、轻视实践应用、与专业课程教学脱节的情况，导致教学效果达不到人才培养目标的要求。因此，如何结合交通工程专业学科特点进行课程教学，使学生既具备运用系统工程方法理论进行建模、优化及决策的能力，又具备解决实际交通运输问题的实践能力，是一个需要进行思考和探索的问题。

二、“交通系统分析”课程的特点及在教学过程中发现的问题

1.“交通系统分析”课程的特点

系统工程是20世纪40年展起来的新兴工程，随着我国进入交通运输系统快速发展阶段，系统工程在有效利用道路及基础设施、降低综合成本、实施效果评价等方面发挥了重要的作用。交通系统分析课程内容主要由线性规划、特殊类型线性规划、非线性规划、图与网络、排队论、预测、决策、工程经济分析和系统评价这几部分构成，该课程内容与运筹学、系统工程相近，但因其专业应用性较强，与以上两门课程却存在较大区别。该课程更偏重于从交通运输系统角度出发，应用系统工程理论和方法去思考和解决工程实际问题。

2.教学过程中发现的问题

（1）缺少理论与实践并重的教材。目前本课程教材的基本结构是在运筹学理论基础上增加在道路交通中应用案例，基本满足教学大纲要求。但在教学中发现教材中由于交通系统的应用案例及综合案例的数量偏少，学生在下一阶段学习过程中遇到交通工程实际问题仍无从下手，导致理论学习与实际应用还存在很大差距。

（2）教学内容不明确，重理论轻应用。设置交通工程专业的院校几乎都开设交通系统分析这门课程，但是也存在部分院校将运筹学作为该课程的先修课程，这样，教师在授课时，就很难把握讲授内容；另外，因学时数的限制，本课程教学都以先讲授理论，再介绍理论应用，最后以课后习题训练为辅的教学模式，教师往往耗费较多学时用于讲授和习题求解，理论在交通领域的应用部分则轻描淡写，几句话带过，结果学生学完后只会算题，这有悖于教学大纲中培养学生解决实际问题能力的要求。

（3）采用多媒体教学存在一定弊端。多媒体教学在发挥学生想象力、扩大教学信息容量方面的确起到了非常积极的作用，但是从本课程采用多媒体教学的效果来看，利弊掺半。多媒体教学在介绍理论背景、图形演示、案例应用等方面效果较好，学生能很快理解并减少教师的板书时间，但在推导和演算性较强的章节采用多媒体，教师讲授的速度较快，很多学生跟不上老师的推导思路，或者上课跟随幻灯片的播放能听懂，课后做练习却无从下笔。因此，教师在确定哪些章节哪些内容采用多媒体教学时，要慎重考虑。

（4）考核效果和考核方法形式化。鉴于该课程的特点，试卷多以闭卷形式，并将系统分析理论和方法作为考核重点，且大多以选择题、填空题、判断题和计算题为主，最终考核的只是学生的记忆和计算能力，无法体现出学生对知识掌握和应用的程度，这也使得实践应用内容的教学流于形式，最终学生所掌握的知识也仅仅是运筹学和系统工程的理论而已。

三、“交通系统分析”课程教学改革思路

1.结合教学培养计划，明确教学目的

“交通系统分析”作为交通工程的专业基础课，其教学目的是掌握系统分析的基本原理和基本方法，学生学习之后应能够达到借助系统工程思想、原理、方法对交通系统进行描述、分析、优化和评价，发现问题，并对交通系统进行优化和改造的能力。即教学的目的不是仅仅让学生掌握数学推导和演算的技巧，而是重在方法应用。

2.根据课程体系，确定教学内容

不同的课程体系应确定不同的教学内容，笔者认为，对于无运筹学先修课程的院校，应适当增加课时，保证全面完整的基础理论授课时间和案例教学时间；对于将运筹学作为先修课程的院校，应该根据运筹学的教学大纲适当调整本课程的教学内容；对已讲授过的理论和方法可稍加回忆，将授课重点放在理论应用上，并给学生提供具有丰富工程案例的参考教材。

3.实施案例教学，改进教学形式

与运筹学课程一样，“交通系统分析”课程更应该展开案例教学。案例教学可以使学生解决实际问题的能力得到进一步地提高，案例可从后续课程的应用实例、交通问题的数学建模和教师的科研项目等方面获取，引导学生发现知识解决问题。

四、“交通系统分析”课程教学改革措施

1.适当选取教材和习题集

教师应该针对交通工程专业学生，从教学目标和培养方案出发，根据教学内容确定合适的教材。教材以涵盖交通工程常用运筹学和系统工程主要理论知识为宜，且案例与交通领域相关，并提供给学生交通专业书籍作为参考教材，另外，习题集的选择也要尽量与教材匹配，可适当节选运筹学习题集，但需注意难度和范围。

系统工程的理论基础范文第3篇

［关键词］工程管理；课程体系；改革

［中图分类号］G641 ［文献标识码］A ［文章编号］1005-6432（2011）6-0028-02

1 工程管理专业课程体系现状

我国工程管理专业可追溯到20世纪60年代初期,一批20世纪50年代前留学苏联的工程经济专家与20世纪50年代前留学英美的工程经济专家在我国开设技术经济学科,该阶段主要研究的是项目和技术活动的经济分析,如项目评价与可行性分析。1979年国内包括西安交通大学在内的11所院校开办了管理工程专业,1980年华中工学院开始招收物资管理工程本科生,1981年哈尔滨建筑大学招收了建筑管理工程专业学生,此后相继开设房地产经营管理、国际工程管理等专业。我国高校本科专业先后经过1963年、1989年、1993年及1998年4次修订,对原有相关专业包括建筑管理工程、基本建设管理工程、管理工程(建筑管理工程方向)、房地产经营管理、涉外建筑工程营造与管理、国际工程管理等专业整合成工程管理,于1998年正式成为管理科学与工程一级学科下设专业。工程管理专业是新兴的工程技术与管理交叉复合型学科。

本专业培养具备管理学、经济学、法学和土木工程技术的基本知识,掌握现代管理科学的理论、方法和手段,能在国内外工程建设领域从事项目决策和全过程管理的复合型高级管理人才。

2 工程管理专业课程体系改革的必要性

新的挑战要求参与国际竞争的人才需要具备一些特殊的素质：一是语言能力。FIDIC合同一般都在特别条款中确定“以英语为工作语言”。二是经营素质。必须具备一定的经济、金融、财务等方面的知识。三是要熟悉相关国的法律、规范及国际惯例。

工程管理专业培养具备管理学、经济学和土木工程技术的基本知识,掌握现代管理科学的理论、方法和手段,能在国内外工程建设领域从事项目决策和全过程管理的复合型高级管理人才。学生在校学习期间,要接受工程师和经济师的基本素质训练,打好工程技术、管理、经济、法律、外语及计算机应用方面的坚实基础。管理学院在对工程管理专业人才培养过程中,积极提供相应条件,使学生根据自身能力,能够攻读相关学科专业的双学位和双专业。

3 工程管理专业课程体系改革的几点建议

教学改革是一个系统工程。从宏观上讲,这个系统工程涉及教育思想、教育价值、教育目的等高等教育的根本问题。从教学这一特定范畴来讲,包括3个层面：一是专业设置、专业培养目标、专业人才培养模式等有机部分,相对于教学改革的其他方面而言,它是基础性的,具有先决和导向作用；二是专业课程体系、课程教学内容、教学方法、教学手段等方面,体现和落实第一层面的要求,同时检验和校正第一层面的要求是否合适,是教学改革中的重点和难点；三是教学组织和管理、教学评价、师资构成等环节,对前2个层面起保障和制约作用。3个层面相互联系、相互制约,形成一个有序的系统。

课程体系改革的总目标是构建有利于学生知识、能力、素质三位一体与协调发展的课程体系。在此体系之下,既能使学生掌握工程技术、经济、管理、法律基本知识,又能培养学生的创造性思维；既要有理论深度,使学生具备发展后劲,又要能提高实践能力；既要保证基本业务技能,又要有利于人格品质的塑造,还要有利于学生个性的发展。围绕工程管理专业的培养目标,在课程体系设置时,形成以下5个课程模块。

3.1 公共基础课

此类课程主要是文化素养和人文素质类课程,是学生学习知识、进行思维和基本技能训练、培养能力的基础。它为学生提高基本素质以及学好专业基础课程奠定基础。公共基础课的设置,应淡化专业界限,拓宽基础学科范围,尤其加强学生思想道德教育,诚信观念的培养以及外语和计算机应用能力的提高,突出强化了21世纪人才培养的特色。

3.2 专业基础课

此类课程由与本专业有关的知识组成,虽有应用背景但并不涉及具体的管理对象。它的覆盖面较广,有一定的理论深度和知识广度,往往是专业课的理论基础,因而它对学习专业课和培养工程管理专门人才的理论基础十分有用。这类课程的设置决定了专业面的宽窄和学生将来自我发展的能力。务必本着扎实而宽厚的原则,亦即“厚基础、宽口径”的要求来设置,尽量使其内容综合化。

3.3 专业课

专业课的设置要坚持总体优化原则,去掉重复的内容,合并相近的课程,取消不成熟、内容贫乏、口径过窄的课程。专业课的设置应体现我国加入WTO后国际国内法律环境和国际惯例,体现工程管理新的发展趋势。乌拉圭回合缔结的服务贸易总协定将“建筑及相关工程”列入12项服务之一,建筑业使服务项目的性质派生出一些新的行业,如投资咨询、市场法律服务、项目营造服务、房地产评估等,都对工程管理专业提出新要求,应在专业课设置上得到体现。

3.4 选修课

此类课程包括限定选修和任意(自由)选修两大块。限定性选修课的设置主要应体现本专业及其发展方向的特点,加深理论基础,训练科学方法和技能,体现本学科与相邻学科的关系,拓宽学生的视野和知识面。自由选修课的设置主要以提高学生的人文素质,满足学生个人兴趣和爱好,以发展和完善学生个性为目的。

3.5 实践类教学环节

缩小学校与现实生活的差距是建构主义所关心的核心问题之一,因此应尽量多地采用情景教学和加强实践教学课时量,必须注重向全面素质教育转变,向培养知识迁移能力、独立分析问题能力、动手能力、创新能力转变,向以学生为主体的实践教学模式转变。采用电化教学,提高教学趣味性,实施现场教学。人才培养是我国工程管理走向国际市场的关键所在,适应新的市场环境,改革课程设计,调整授课内容,改善教学方法是我国工程管理专业课程设计改革的必由之路。工程管理专业相关的资格考证：造价工程师执业资格、国际工程管理认证(EMCI)等。

参考文献：

［1］成思危.复杂科学与管理［J］.中国科学院院刊,1999(3)：175-183.

系统工程的理论基础范文第4篇

关键词　工业工程　发展史　现状　未来

中图分类号：TH162 文献标识码：A

0 引言

工业工程（简称IE）是综合运用工业专门知识和系统工程的原理和方法，为将人员、物料、设备、技术与信息组成更加有效的生产系统，为管理提供科学的依据的一门学科。工业工程起源于20世纪初的美国，它以现代化生产为背景，主要在西方发达国家得到广泛的应用，并为促进这些国家经济的快速、高效发展起到了举足轻重的作用。工业工程从20世纪80年代末引入中国，至今已有20余年。随着中国市场经济体制和各项社会事业的发展，中国也开始大量应用工业工程技术来解决生产经营中存在的问题，工业工程在中国取得了长足的发展。

1 工业工程的发展史

工业工程的概念是在各种技术经过工程实践、促进了生产工业化之后才逐渐形成的，其内容随着技术进步和工业化内涵的变迁而发生变化的。工业工程的发展史与“减少成本，增加效率”这一基本方针的应用及实践息息相关。工业工程的发展史由如下几个阶段组成：

1.1 科学管理年代

工业工程的前身是科学管理，它产生于从18世纪初期刚兴起的机械化生产到20世纪30年代的这一时期，这一时期就是科学管理年代。产业革命和泰勒（工业工程之父）的科学管理运动是这段时期中发生的两件大事。这一时期是IE萌芽和奠基的时期，在这一阶段（1908年）美国第一个IE专业在宾夕法尼亚州立大学设立，与此同时，世界上第一个IE组织即工业工程师协会（Society of Industrial Engineer）在美国成立。

1.2 工业工程年代

从20世纪20年代后期一直延续到现在的年代就是工业工程年代。工业工程年代被划分为三个阶段：第一阶段是从20世纪20年代后期至20世纪40年代中期，在这个阶段发展的工业工程内容称为传统或经典工业工程（traditional or classical IE）；第二阶段是从20世纪40年代中期至20世纪70年代中期，是工业工程与运筹学（operation research ,OR）结合的时期；第三个阶段是从20世纪70年代中后期直至现代，是工业工程与系统工程（system engineering,SE）结合并共同发展的年代，也被称作工业与系统工程年代。在第二和第三阶段内发展的工业工程内容称为现代工业工程。

（1）传统的工业工程（20世纪20年代后期）。它是泰勒科学管理原理的发展和继承。这一时期由于吸收了数学和统计质量控制、进度图、库存模型、人的激励等科学管理的理论基础为IE解决问题提供了高效的方法。同期更多的IE专业和专门从事IE的职业在美国出现了。

（2）工业工程与OR结合（20世纪40年代中期至20世纪70年代中期）。20世纪40年代中期，许多工业工程工作者注意到了由英、美两国在第二次世界大战时期研究出来的运筹学（OR）成果，并且他们试图把它应用到工业工程中来。运筹学（OR）在工业工程中经过一段时间的改进研究和试用，取得了进展。20世纪50年代的10年是工业工程和OR结合试验最活跃的年代。这一时期工业工程取得了飞跃式发展和突破，同期成立的美国工业工程师学会（American Institution of Industrial Ensineers,AIIS,1948年）在后来也发展成为国际性的学术科研机构（简称IIE），从20世纪50年代起IE建立了较完整的学科体系，到1915年美国已经有150所大学提供IE教育。

（3）工业工程与SE的结合（20世纪70年代中后期至现在）。在20世纪五、六十年代，系统科学（SS）有了长足的进步。一种继承了SS的科学思想和包含自然科学、社会科学知识的，并声称也以OR为理论基础但很注重工程应用的系统工程（SE）脱颖而出，受到人们广泛重视，尤其是工业工程学者的重视。20世纪70年代以来，工业工程沿着与SE相结合的思路不断发展着、完善着。这一时期，美国和其他工业化国家取得的重大发展在很大程度上要归功与工业工程的大力普及与应用。现在，被列为世界十大高等教育之一的工业工程已与MBA齐名。

2 工业工程的现状

现代工业工程是经典工业工程由工业技术及相关学科的发展不断注入新内容而演化的结果，特别是运筹学（OR）、系统工程（SE）、计算机科学及行为科学、人机工程学的发展，对工业工程的变化产生了重要影响。以下所说的工业工程均为现代工业工程。

2.1 工业工程的职能

工业工程的基本职能是把劳动力、生产资料、信息和能源等生产系统投入要素组成一个更加高效的综合性系统，并在有效利用这些要素的同时，将“提升生产效率、减少成本、取得最佳生产效益、确保质量和安全”作为生产目标。

2.2 工程的特点

工业工程学科具有下述几方面的特点：（1）工业工程是一门集工程学和管理学等学科的综合型学科。（2）工业工程被一些学者称之为管理支持技术体系是因为，由劳动力、生产资料、信息和能源等生产系统投入要素所组成的综合性系统的整体效益，能反映出任何系统的很强的“减少成本、增强系统管理效益”这一特征，而这种整体效益就是工业工程所追求的。（3）工业工程之所以重视定量方法等技术手段，是因为工作原理是采用工程分析与设计的原理和方法的工业工程有很强的工程特性。

2.3 工业工程常用的方法和技术

哈里斯（Harris N.）对英国600多家公司应用IE的实际情况做了调查统计，美国萨尔文迪G.将统计结果整理为32种常用的方法和技术，收录在他编写的《工业工程手册》里，见表1。

2.4 工业工程的应用

工业工程从首先在制造业中产生和应用开始，至今一个多世纪已经过去了，其应用领域逐步扩大到制造业以外的其他领域，如建筑业、交通运输、销售、航空、金融、医院、军事后勤、政府部门（主要是行业管理与规划）以及其他各种服务行业，范围极其广泛。

3 工业工程的未来

3.1 工业工程应对挑战的策略

在20世纪80年代以来的经济全球化与信息技术快速发展的形式下，由于工业工程教育目标不够集中，不能紧跟组织、市场以及企业等，大学的教育水平开始呈现缓慢下滑的态势。与此同时，越来越多其他领域的工程师已能掌握和熟练运用现代工业工程的原理与工具以及信息技术，工业工程师经常表现在解决大型复杂组织与企业系统时有心无力，工业工程师的特色正在减弱。这些挑战是工业工程在未来发展中必须面对和解决的，因此须从以下几个方面着手：

（1）综合工业工程的研究与应用的实施。（2）拓展未来工业工程的学科领域，突破现代工业工程的研究范围与内容。（3）从新定位工业工程位置，处理好理论与实践的联系，以及专业的理论基础与应用的关系。（4）加大工业工程师的专业教育水平。

3.2 工业工程的发展趋势

机械制造和管理科学的结合导致了工业工程学科的产生。由于经济的全球化以及信息技术的飞速发展，未来的工业工程的发展趋势将体现在以下几个方面：（1）计算机技术的飞跃式发展，将使计算机在工业工程领域的研究得到广泛应用。（2）应用领域和研究对象将不断扩展。（3）学科体系将日趋完善，研究人员不断增多，研究领域不断扩大。

4 结语

未来工业工程的发展不仅在研究的理论与方法上将形成多元化的局面，借鉴和吸收计算机科学、信息技术、运筹学相关学科的最新研究成果也是其发展方向，并且在柔性化与敏捷化的管理思想的应用研究上有巨大的发展。当前，全球化竞争的热点已由实体的物质资源转向非物质资源，如科技、信息等，争夺的中心不仅是占有这些资源，更重要的是资源的合理配置和使用。创新是知识经济时代的核心，持续不断的创新更为重要。工业工程不仅在学科的扩充与完善，而且在创造活力的激发上，都需要持续不断的各方面创新。相信工业工程的研究和应用必将在未来出现重大突破和飞跃式发展，从而为人类的生产和发展做出巨大贡献。

参考文献

[1]　徐瑞园.基础工业工程.北京:北京理工大学出版社,2010:22-24.

[2]　阚树林.基础工业工程.北京:高等教育出版社,2005:17-18.

[3]　[美]Gavriel Slavendy.工业工程手册.北京:清华大学出版社,2007.

[4]　齐二石.现代工业工程与管理.天津:天津大学出版社,2007:6-10.

[5]　薛伟,蒋祖华.工业工程概论.北京:机械工业出版社,2009:11-17.

[6]　徐学军.现代工业工程.广州:华南理工大学出版社,2000:41.

系统工程的理论基础范文第5篇

为了从实践运作层面上全程指导复杂的物流资源整合过程，本文从系统工程的角度出发，结合生命周期理论，提出以霍尔三维结构为基础的物流资源整合全生命周期模型，以作为指导复杂的物流资源整合全过程的参考基础。 

霍尔三维结构和生命周期理论 

霍尔三维结构是出现比较早、影响力比较大的结构模型方法论，是由美国通信工程师和系统工程专家A·D·霍尔等于1969年提出的，集中体现了系统工程方法的系统化、综合化、最优化、程序化和标准化等特点，是系统工程方法论的重要基础内容（汪应洛，2008）。它以时间维、逻辑维、知识维组成的三维立体结构表示出系统工程的各阶段、各步骤以及为完成各阶段、各步骤所需的专业知识，为解决复杂系统问题提供了可借鉴的思想方法，在工程项目系统、社会系统、经济系统、物流系统等大型工程得到了广泛应用。物流资源整合作为一个涉及多组织主体间合作与竞争、风险高、过程环节多的复杂性系统问题，在具体实践中缺乏成熟的理论和方法支撑。所以应用霍尔三维结构指导复杂的物流资源整合实践尤为必要，且具有较高的可行性。 

生命周期理论将项目、企业、产品、系统等的成长发展看成一种有若干阶段的过程，并研究该过程中各个阶段的特征与问题，生命周期理论中比较经典的是美国学者伊查克·爱迪思（Ichak Adizes）于20世纪80年代在其《企业生命周期》中提出的企业生命周期“三阶段十时段”模型。目前生命周期理论广泛应用于企业管理、产品开发、项目管理、生产过程等方面，并取得了显著的成效。当前对物流资源整合的研究大多从宏观层面进行研究，而从实践运作角度对物流资源整合过程管理，特别是物流资源整合全生命周期管理的研究比较少，这也直接导致物流资源整合效果不佳。因此，笔者将物流资源整合视为一个复杂的“项目”，将生命周期理论用于对物流资源整合的全过程管理中将是十分有意义的探索。 

因此，以研究方法整体性、技术应用综合性、组织管理科学性、工作问题导向性等突出特点著称的霍尔三维结构和以全过程管理特征的生命周期理论的结合将为解决当前物流资源整合实践存在的问题提供可借鉴的解决方法和技术，有助于加强物流资源整合过程透明管理，指导复杂的物流资源整合决策过程，提高物流资源整合效率，提升我国物流业竞争力。 

物流资源整合的全生命周期模型 

基于霍尔三维结构的系统思想和全生命周期的过程管理理念，笔者提出以霍尔三维结构为基础的物流资源整合全生命周期模型，用以指导复杂的物流资源整合过程，该模型如图1所示。物流资源整合的全生命周期模型分为时间维、逻辑维、知识维三个维度。在时间维，将物流资源整合的生命周期分为识别阶段、构建阶段、运行阶段和终止阶段四个阶段。沿着物流资源整合的时间维（生命周期阶段）进程，在其每一工作阶段，按照逻辑维的工作步骤，运用知识维提供的技术和方法，分析、发现、解决物流资源整合过程中的突出问题，高效、有序地完成每一阶段所需完成的每一物流任务，从而提高物流资源整合的效率。 

（一）物流资源整合的识别阶段 

在物流资源整合识别阶段，物流资源整合核心企业的主要工作是识别和获取市场机会，然后根据市场机会需求评估和分析企业内外部物流资源（企业核心能力识别），确定是否需要进行物流资源整合。当需要进行物流资源整合时，开始进行物流资源整合的前期准备包括资源整合的风险与收益评估、整合模式的选择等，具体运作模型如图2所示。在识别阶段，物流核心企业的管理策略主要包括针对不同的工作任务采取何种工作方法以及遵循何种工作步骤，具体策略如表1所示。