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人才培养

系统工程
2010/11/16 14:43:06

系统工程

课程编码:

3073009706

课程名称:

系统工程

总学分:

2

总学时:

32

课程英文名称:

System Engeneering

先修课程:

适用专业:

适用全校所有专业

一、课程性质、地位和任务

系统工程是运用系统思想和数学模型、计算机工具进行管理分析的一门实用、新兴学科,是一门通识选修课程。通过本课程学习,能使学生掌握系统工程的基本概念、系统工程方法论和一些常用的系统分析方法;形成定量分析向定量方法的过渡,能够掌握系统分析、预测、决策、仿真等方法的应用;能自觉的在系统思想的指导下,运用系统工程的原理和方法,从整体观念出发探求系统活动的最优计划、最优组织、最优控制,使系统发挥出整体优化功能,获得最佳效益。通过本课程学习,增强了学生综合分析问题和解决问题的能力,从而提高学生整体综合素质。

二、教学目标要求

1.掌握系统的含义和系统的构成条件;理解一般系统论、信息论、控制论、耗散理论、协同论、突变论及复杂系统理论的基本思想;了解系统方法论、熟悉系统工程方法论,并能运用方法论说明如何去解决现实生活中相应的系统工程问题。

2.理解系统模型的定义和系统模型的特征;理解系统模型的分类,并了解系统模型对于解决系统工程问题的作用;了解系统建模的要求和原则。掌握系统建模的工作程序和系统建模的主要方法。

3.掌握系统评价的概念,了解系统评价的重要性和复杂性;掌握系统评价的原则和步骤;掌握构建评价指标体系的步骤,理解构建评价指标体系的关键点;掌握层次分析法、主成分分析法基本原理和工作步骤,并能加以应用。

4.掌握系统仿真的内涵,了解系统仿真的分类,掌握系统仿真的基本步骤,熟悉连续系统的仿真模型及其敛值解法;理解离散事件的内涵,熟悉离散系统的仿真原理;能运用相关仿真技术对连续系统和离散系统做一些简单的仿真试验。了解系统动力学的研究特点,熟练掌握系统动力学中的信息、反馈、平衡点、稳定性、延迟等相关基本概念;了解系统动力学模型的基本原理和因果分析方法;通过本模型的应用学习,能运用该方法进行一些简单的仿真试验。

5.掌握预测的概念、定性和定量预测技术及方法;掌握特尔菲法、灰色预测法、马尔可夫法等预测方法并能加以应用。掌握决策的基本概念;了解决策的基本类型和含义;掌握不确定性决策、效用理论、转折概率、马尔可夫法决策、灰靶决策等决策方法并能加以应用。

三、理论教学内容及安排

第1章 系统科学理论(10学时)

教学目标:掌握系统与系统工程的概念以及它们的特点,了解系统的分类、系统工程的发展过程与趋势、了解系统科学体系。

重点与难点:重点为各系统理论基本思想;难点为信息熵计算及应用、控制论模型及应用。

1.1 绪论

1.2 一般系统理论(2学时)

1.3 信息和熵(2学时)

1.4 系统控制(2学时)

1.5 系统演化、耗散结构理论、协同论(2学时)

1.6 混沌与分形理论

第2章 系统工程方法论 (3学时)

教学目标:掌握霍尔和切克兰德的系统工程方法论、 掌握霍尔三维结构的概念及其原理

重点与难点:霍尔三维结构的概念及其原理

2.1 系统工程概述

2.2 系统工程的基本方法

2.3 系统分析

第3章 系统优化模型 (3学时)

教学目标:了解线性规划、动态规划、网络计划技术等基本系统规划方法,了解遗传算法、蚂蚁算法、粒子群算法等群体智能算法。

重点与难点:重点为智能算法的原理;难点为遗传算法、蚂蚁算法应用

4.1 线性规划、目标规划与动态规划

4.2 网络计划技术

4.3 群体智能算法

第4章 系统模拟 (6学时)

教学目标:理解系统模型及分类,掌握蒙特卡洛模拟和系统动力学模拟方法

重点与难点:重点为蒙特卡洛模拟和系统动力学模拟;难点为系统动力学模型构建及计算机实现。

3.1 系统模型定义及分类

3.2 蒙特卡洛模拟

3.3 系统动力学 (4学时)

3.3.1系统动力学简介

3.3.2 因果反馈回路

3.3.3 系统流图构建及分析

3.3.4 VENSIM软件简介

第5章 系统预测与决策 (7学时)

教学目标:掌握并能运用系统预测与决策的基本方法

重点与难点:重点为德尔菲预测法、灰色预测法、马尔科夫决策、灰靶决策、冲突分析;难点为灰色预测法、马尔科夫决策、冲突分析。

5.1 系统预测方法 (2学时)

5.2 系统决策——马尔科夫决策、灰靶决策 (3学时)

5.3 系统决策——冲突分析 (2学时)

第6章 系统综合评价 (3学时)

教学目标:掌握并能运用系统综合评价的基本方法

重点与难点:层次分析法与模糊综合评价法

5.1 系统评价概述

5.2 层次分析法介绍及应用

5.3 模糊综合评价法

四、教学方式及考核方式

教学方式:采取课堂教学为主的方法,辅以专用软件演示。

考核办法:本课程考核方式为考试。考题包括概念题和计算题。总评成绩由平时成绩(20%)、考勤与课程论文(20%)和期终成绩(60%)组成。

五、主要参考文献

[1].马建华,管华.系统科学及其在地理学中的应用.科学出版社,2003

[2].汪应洛编著.系统理论、方法与应用.高等教育出版社,2004

[3].谭跃进等.系统工程原理.国防科技大学出版社,1999年

[4].http://www.swarmagents.com/complex/

[5].http://www.amss.ac.cn/sesc/

[6].http://www.santafe.edu/

撰稿人:艾 平

审稿人:张衍林