第一章、绪论

1.系统：系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的，具有特定功能的有机整体，记为S=

2.系统的三个基本特征：①系统是由若干元素组成的②这些元素相互作用、相互依赖 ③元素间的相互作用，使系统作为一个整体具有特定的功能

3.系统的特性：整体性（系统具有整体性结构，整体功能对于部分功能更之和）、层次性（系统存在一定层次结构，可以分解成一系列不同层次的子系统）、适应性（任何系统都存在于一定物质环境之中，要经常与外界保存最有适应状态）、相关性（组成系统的要素是相互联系相互作用的，相关性表明这些联系之间具有特定关系与演变规律）、目的性（系统都是具有某种目的，目的是不同系统之间区别的标志）

4.系统结构与功能：系统结构是子系统与子系统之间关联方式的总和。关联方式主要是因果关系，其表现形式有树状结构和网状结构两种。从动态性可划分为系统框架结构和运行结构（静态结构与动态结构）；从时空性上可划分成时间结构、空间结构、时-空关联结构。系统功能就是系统所产生的、有利于系统和环境中某些事物乃至整个系统和环境续存和发展的作用。系统结构和运行环境共同决定系统功能。

5.开放系统与封闭系统：开放系统指系统与环境之间进行物质、能量或信息交换。封闭系统则相反，即系统与环境互相隔绝，它们之间没有任何物质、能量或信息交换。

6.简单系统与复杂系统：复杂系统外部特点是规模大且行为复杂，内在特点是开放性（系统与其环境之间的物质能量或信息交换，更能反映客观世界的真实性）、非线性（具有多解、多稳态，更能追踪客观世界的多样性）随机性（微涨落放大，更能体现系统从无序到有序或从有序到混沌的自发性）涌现性（通过整体与局部的关系，研究系统整体的涌现行为，更能体现系统结构与行为演化的目的性）

7.体系：体系是系统的系统，是基于统一的标准，一组地理上分布广泛且具有独立功能的系统集成的能完成单个系统无法完成的特定目标的新的更大的系统。

8.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，既是一个技术过程，又是一个管理过程。

9.系统工程的研究对象是大型、复杂的人工系统和复合系统，系统工程的研究内容是组织协调系统内部各要素的活动，使各要素为实现整体目标发挥适当作用；系统工程的研究目的是实现系统整体目标最优化。

10.系统工程的特点：整体性（系统工程把研究对象看看成一个整体系统，同时又是由若干部分有机结合而成的）、关联性（不仅要考虑部分与部分、部分与整体之间的相互关系，更要认真协调他们的关系）、综合性（综合运用各学科知识技术）、满意性（最优化，系统工程的研究目的是实现系统整体目标最优化）

11.系统科学是一门从总体上研究复杂系统共同运动规律的科学

12涌现：是一组元素从杂乱无章的状态向协调一致的状态的自发转变。整体涌现性就是“整体大于部分之和”或“整体小于部分之和”的更精准表述，整体与部分的差值就是涌现，整体相对于部分发生了1+1>2的结果就是涌现。整体与局部的关系是涌现性。

13.涌现性的特点：微观不可预测性（即使对低层次元素有完备的知识，也不可能推断出高层次的结构）、新质特性（涌现性对元素的性质而言是全新的，处在一种更宏观的层次上，是在微观层次不存在的新质）、不变性（涌现性相对于微观层次的元素状态而言，有一定的不变性，元素总是处于微涨落不断变化的状态中，但整体的特性相对不变）、宏观约束性（系统的整体性约束元素的行为，即元素间的相互作用产生了宏观层次上涌现的整体或约束，这种宏观约束又反过来支配元素的行为）

第二章、系统工程方法论

1.方法是用于完成一个既定任务的具体技术和操作。方法论是进行研究和探索的一般途径，是对方法如何使用的指导。系统工程方法论研究和探索（复杂）系统问题的一般规律与途径。

2.系统工程方法论基本特点是：研究方法强调整体性；技术应用强调综合性；管理决策强调科学性

3.霍尔的三维结构模型：时间维、逻辑维、知识维（主要适用于解决良结构问题的硬系统）

       时间维表示从规划到更新，按时间顺序排列的系统工程全过程。六大阶段：①规划阶段（进行调查研究、明确研究目标、提出初步设计方案）②方案阶段（提出具体计划方案并选择最优方案）③研制阶段（把人、财、物看成一个有机整体，使各环节、各部门围绕总目标，做出各部分更详细的生产计划和研制方案）④生产阶段（生产或开发出系统的零部件（硬软件）及整个系统）⑤运行阶段（安装并运行系统 ）⑥更新阶段（完成系统评价，不断改进和更新）

       逻辑维是指每个阶段所要进行的工作步骤，这是运用系统工程方法进行思考、分析和解决问题时应遵守的一般程序。七大阶段：①明确问题（调研、需求分析、市场预测等明确问题）②选择目标（对所解决的问题提出应达到的目标，并制定出衡量是否达标的准则）③系统综合（搜集并综合达到预期目标的方案，对每一种方案进行必要的说明细化）④系统分析（应用系统工程方法技术，将综合得到的各种方案系统地进行比较、分析，必要时建立数学模型进行仿真实验或理论计算）⑤方案优化（对不同方案给出的结果加以评价，筛选最佳方案）⑥做出决策（确定最佳方案）⑦付诸实施（执行方案，完成各个阶段的管理工作）

知识维是完成上述各种步骤所需要的各种专业知识和管理知识

4.良结构系统&不良结构系统

良结构系统：偏重工程、机理明显的物理型的硬系统，可用较明显的数学模型描述，有较现成的定量方法可以计算出系统的行为和最佳结果（霍尔的三维结构适用）

不良结构系统：偏重社会、机理尚不清楚的生物型软系统，较难用数学模型描述，因其加入了人的直觉和判断，往往只能用半定量、半定性或者只能用定性方法来处理问题，用“软方法”求出可行的满意解（德尔菲法、情景分析法、切克兰德的“调查学习”法）

5.切克兰德“调查学习”软方法的核心不是寻求“最优化”，而是“调查、比较”，或说是“学习”，从模型和现状比较中，学习改善现存系统的途径。六大步骤：①不良结构系统现状说明 ②弄清关联因素（与现状有关的各因素以及相互关系）③建立概念模型（不能建立数学模型则用结构模型或语言模型来描述系统现状）④改善概念模型（随着分析的不断深入和学习的加深，进行改进和完善概念模型）⑤比较（比较概念模型与现状，找出最优可行方案）⑥实施方案

6.并行工程是对产品及相关过程，包括制造过程和支持过程，进行并行、一体化设计的一种系统化方法。这种方法力图使产品开发者从一开始就考虑到产品全寿命周期即从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度和用户需求。

其核心内容是：强调用户需求，把用户需求转化为产品要求，并建立交互作用、互相协调的并行研制过程，以便将产品的设计、制造过程和保障过程用系统工程方法综合在一起。

        并行工程对组织结构的影响表现为向扁平化组织结构演化的趋势。多功能小组是并行工程实施过程中普遍采用的组织结构形式。

        并行工程的三个创新：组织创新——多功能团队；过程创新——开发过程改进与重组；信息技术手段创新——计算机支持的协作工作环境

7.综合集成工程方法学：信息技术是实现综合集成的重要手段。利用信息技术的联通性、融合性和整合性，如多维信息的集成和融合、集成型模式识别和智能控制等，是系统综合集成的基本途径。而综合集成是实现大科学、大工程的基本途径，其关键是解决整体与局部的关系问题，实现“1+1>2”

8.WSR系统方法论认为，在处理复杂问题时，既要考虑对象系统的物的方面（物理），又要考虑如何更好使用这些物的方面，即事的方面（事理），还要考虑由于认识处理问题、实施管理与决策都离不开的人的方面（人理）。把这三方面结合起来，利用人的理性思维的逻辑性和形象思维的综合与创造性，组织实践活动，以产生最大的效益和效率

9.“懂物理、明事理、通人理”就是WSR方法论的实践准则

10. WSR七大步骤：①理解领导意图（东方管理特色，强调与管理人员的沟通）②调查分析③形成目标④建立模型（数学模型、物理模型、概念模型）⑤协调关系（协调相关主体）⑥提出建议⑦实施方案

第三章、系统模型与建模方法

1.系统模型是对系统某一方面本质属性的描述，它以某种确定的形式（如文字、符号、图表、实物、数学公式等）提供关于该系统的知识

2.系统模型三大特征：

       ①是现实系统的抽象或模仿

       ②要反映系统本质或主要因素构成

       ③集中体现这些主要因素之间的关系

3.使用系统模型的必要性（为什么要使用系统模型）五大原因:①系统开发的需要②经济上的考虑 ③安全上的考虑   ④时间上的考虑   ⑤系统模型具有易操作、易理解的特点，使用它便于多方案分析比较

4.为什么能用系统模型？客观世界中不同事物具有同型性（即相似规律——不同本质的事物在撇开其具体属性之后彼此之间还存在的相似性）

5.对系统模型的要求：现实性、简明性、标准化

6.建模四项原则：

①抓住主要矛盾（建模时抓住问题的主要方面，而不是囊括对象系统的所有方面）

②力争清晰明了（子模型与子模型之间，除了保留研究目的所必须的信息联系外，其他耦合关系要尽可能减少，以保证模型结构尽可能清晰明了）

     ③精度要求适当（与研究目的、成本收益相适应的适当精度）

     ④尽量使用标准模型（有利于后续比较分析）

7.数学模型：通过抽象和简化，使用数学语言对研究对象的一个近似的刻画，以便于人们更深刻地认识所研究的对象

8.使用数学模型的优点/好处：

       ①数学模型是定量分析的基础

       ②数学模型是系统预测和决策的工具

       ③数学模型可变性好、适应性强、分析问题速度快、经济性好，且便于使用计算机。

       因此，数学模型是所有模型中使用最广泛的一种。

9. 5W1H：

        ①任务的对象是什么? 即要干什么? ( What )

        ②这个任务何以需要? 即为什么这样干? ( Why )

        ③它在什么时候和什么样的情况下使用?即何时干? (When)

        ④使用的场所在哪里? 即在何处干? ( Where )

        ⑤是以谁为对象的系统? 即谁来干? ( Who )

        ⑥怎样才能解决问题? 即如何干? ( How  )