系统工程导论

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出版者:化学工业出版社
作者:梁军军赵勇
出品人:
页数:252
译者:
出版时间:2005-3
价格:27.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787502557836
丛书系列:
图书标签:
  • 系统工程
  • 系统工程
  • 工程导论
  • 系统思维
  • 复杂系统
  • 建模与仿真
  • 项目管理
  • 需求分析
  • 系统设计
  • 风险管理
  • 可靠性工程
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具体描述

系统工程是当代正在迅速发展的一门综合性基础学科,内容涉及系统建模、系统分析、系统设计、系统仿真、系统预测、系统评价和系统决策诸方面,是系统研究和系统应用的桥梁。

  本书系统地介绍系统工程理论的基本概念、原理与应用。内容上,第1~3章介绍了系统工程的基础理论与方法论,并指出系统工程与系统科学之间的内在联系,进行社会经济系统及其复杂性分析,培养读者系统论的思维方法;第4~6章就系统分析、系统仿真、系统建模和系统预测方面进行了较为详细的讨论,介绍了多种系统工程研究的思想和方法,以熟悉实际系统工程问题的解决步骤和技术路线;第7、8章阐述了系统评价、系统决策和系统设计的基本方法,使读者掌握一定的系统综合能力,为系统工程思想与方法的实际应用创造条件。书中每章配有典型的例题,并在章后配有一定量的思考题、习题。

  本书可作为系统工程学科、控制学科、管理学科各专业的本科生、研究生教学用书,也可作为广大教师、科技工作者和工程技术人员的参考书,使用者可根据自己的专业背景和使用目的选取所需内容。

现代系统科学与工程方法论 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入的现代系统科学和工程方法论框架。我们不再局限于传统上对特定技术领域的描述,而是着眼于构建复杂系统的通用思维范式、分析工具和设计流程。全书分为五个核心部分,层层递进,从哲学的思辨过渡到工程的实践,最终实现对复杂系统生命周期的有效管理。 --- 第一部分:系统思维的基石与演化 本部分致力于奠定读者理解复杂现象的理论基础。我们将深入探讨“系统”这一核心概念的内涵与外延,追溯其在不同历史时期的演变,并区分不同层次的系统观。 1.1 复杂性理论与涌现现象: 我们将从非线性动力学、混沌理论和耗散结构理论的角度,剖析系统如何通过组件间的相互作用产生宏观上无法从个体预测的“涌现”特性。重点讨论自组织、反馈回路(正反馈与负反馈)在驱动系统演化中的作用。 1.2 系统科学的哲学基础: 本章将回顾贝塔朗菲的一般系统论(GST)的贡献与局限性。随后,我们将引入基于信息论和控制论的视角,探讨信息流、能量流和物质流在系统边界内外的交换与转化机制。这部分强调的是“联系”而非“孤立”,系统是一个动态的、开放的实体。 1.3 从描述到建模的范式转换: 阐述从现象观察到抽象模型的关键步骤。介绍符号学方法、图论基础,以及描述性模型(如状态空间模型)与预测性模型(如因果回路图)的差异。我们强调模型是认知的工具,其有效性取决于其对所要研究的现实问题的适用性。 --- 第二部分:系统分析的定量工具集 本部分聚焦于解析现有系统的结构、功能和性能所需的数学和计算工具。这些工具是量化评估复杂性的前提。 2.1 结构分析与拓扑度量: 详细介绍网络科学的基础,包括中心性度量(度中心性、介数中心性、接近中心性)在识别系统中关键节点和脆弱环节中的应用。通过图谱分析,揭示隐藏的组织结构和信息传递路径。 2.2 性能评估与可靠性工程: 探讨系统工程中至关重要的性能指标体系构建。引入可靠性、可维护性、可测试性(RAMS)的量化方法,特别是故障树分析(FTA)和事件树分析(ETA)在识别系统失效模式中的应用。 2.3 仿真与离散事件建模: 讲解如何利用计算机仿真技术来模拟那些难以通过解析方法求解的动态系统行为。重点介绍离散事件系统(DES)的建模语言(如Arena或Simio的概念框架),用于分析排队现象、资源竞争和流程瓶颈。 --- 第三部分:系统设计与架构的原则 本部分转向面向未来的系统构造,强调在设计初期就将复杂性、鲁棒性与可修改性纳入考量。 3.1 架构设计模式与分层结构: 深入探讨系统架构的类型学,包括分层架构、管道-过滤器架构以及微服务架构(在宏观系统视角下的类比)。强调“高内聚、低耦合”在系统模块划分中的工程实践意义。 3.2 需求工程的深度挖掘: 区别于简单的需求收集,本章侧重于需求的过程管理。讨论需求冲突的识别与解决、非功能性需求的量化表达(如性能基线与约束条件),以及如何使用用例图、用户故事和场景分析来弥合用户意图与技术规格之间的鸿沟。 3.3 接口管理与集成策略: 系统集成的核心在于接口的明确定义。分析不同层级接口的标准化挑战,包括物理接口、数据接口和协议接口。介绍集成测试的策略,如增量集成、大爆炸集成及其风险评估。 --- 第四部分:系统生命周期管理与控制 复杂系统需要持续的管理和适应性维护。本部分涵盖了从部署到退役的全过程控制策略。 4.1 变更控制与演化管理: 随着环境和需求的变动,系统必须进行迭代。介绍系统基线管理、版本控制的系统工程视角,以及如何通过受控的变更请求(CR)流程来评估和实施对现有系统的修改,避免“腐化”。 4.2 风险管理与缓解: 风险被视为系统未来性能的潜在威胁。本章详细阐述系统风险的识别(如P-F曲线)、定性和定量的风险分析,以及制定主动的风险缓解计划,而非仅仅依赖应急响应。 4.3 监测、诊断与自适应控制: 探讨如何在运行中的系统中嵌入传感器和监测机制,实现对系统健康状态的实时评估。介绍基于模型预测控制(MPC)的思想,以期系统能够在面对外部扰动时,通过内部反馈机制自动调整策略,维持既定目标。 --- 第五部分:跨领域系统的整合方法 现代工程往往涉及多个学科和技术栈的交叉融合。本部分探讨如何应用系统方法论来协调这些异构领域。 5.1 软硬件协同设计(SoC/SoS视角): 分析在集成系统中,软件和硬件(包括物理组件)如何相互约束和影响设计决策。讨论时间同步、资源共享和信息异构性在跨领域系统中的挑战。 5.2 人机交互与社会系统的耦合: 将人视为系统的一个关键组成部分。探讨人机系统(Human-in-the-Loop)的设计原则,侧重于认知负荷、操作界面可靠性以及如何确保操作人员在高度自动化的环境中保持态势感知。 5.3 系统工程的工具链与过程框架: 概述当前主流的系统工程实践框架(如INCOSE V模型、Agile工程方法的系统视角),强调工具自动化(如Model-Based Systems Engineering, MBSE)在提高复杂性管理能力上的重要性,并讨论如何在不同组织文化中推广和应用这些方法论。 全书结构严谨,理论与工具并行,旨在培养读者驾驭高度不确定性和高耦合度的复杂工程挑战的能力。

作者简介

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读后感

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用户评价

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这本书的叙述风格非常独特,它不像许多同类书籍那样板着面孔讲道理,而是以一种非常接地气的方式,将系统工程的精髓娓娓道来。我尤其喜欢作者在章节开头和结尾设置的“思考题”,这些问题看似简单,却能引导我深入地思考书中的内容,并将其与我自身的经验联系起来。书中对于“系统生命周期”的划分和描述,让我对一个系统从诞生到消亡的整个过程有了清晰的认识。从概念的提出、需求的定义,到设计、开发、部署、运行、维护,再到最终的退役,每一个阶段都有其独特的挑战和方法论。我特别欣赏书中关于“验收测试”的讲解,它强调了如何确保系统真正满足用户的需求,而不是仅仅符合技术规范。这部分内容对于我曾经参与的项目来说,简直是“及时雨”,解决了我们一直以来在项目交付阶段遇到的困扰。此外,书中关于“配置管理”的论述,也让我认识到,在复杂系统中,对每一个组件的精确管理是多么重要。总而言之,这是一本兼具理论深度和实践指导意义的书籍,它的阅读体验非常愉快,并且带来了实实在在的收获。

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这本书绝对是我近期阅读体验中最具颠覆性的一本,它不仅仅是关于“系统工程”这个概念的介绍,更像是一次思维的洗礼。刚拿到这本书的时候,我以为它会是一本枯燥的技术手册,充斥着晦涩难懂的公式和流程图,但事实恰恰相反。作者用一种极其引人入胜的方式,将复杂的系统工程理论拆解得清晰明了,并且将其与现实世界的各种案例巧妙地结合在一起。从最基础的系统定义、系统边界的划定,到更深层次的系统分析、系统设计、系统集成与验证,书中几乎涵盖了系统工程的每一个关键环节。我特别喜欢其中关于“系统思维”的阐述,它不仅仅是一个理论概念,更是一种解决问题的哲学。作者通过大量的实例,比如大型城市交通网络的优化、复杂软件项目的开发流程、甚至是一个家庭日常生活的组织管理,来展示如何运用系统思维来理解、分解和解决问题。这种跨领域的应用,让我意识到系统工程的普适性和强大力量。读完之后,我感觉自己看待问题的方式都发生了根本性的改变,不再局限于局部,而是开始整体地、关联性地去思考,这对于我目前的工作和生活都带来了极大的启发。书中的语言风格也很独特,既有学术的严谨性,又不失亲切感,偶尔穿插的幽默感更是让阅读过程充满乐趣,丝毫不会感到疲惫。我强烈推荐给任何对如何构建、管理和优化复杂事物感兴趣的人。

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这本书带给我的惊喜远远超出了我的预期。作者以一种非常巧妙的方式,将系统工程这一复杂领域变得易于理解。我被书中关于“系统目标”的设定所深深吸引,作者强调了明确、可衡量的系统目标是系统工程的起点,并且贯穿于整个项目生命周期。这让我反思了过去许多项目之所以失败,很大程度上是因为目标不清或频繁变更。我还会反复阅读书中关于“权衡分析”的内容,作者展示了如何在不同的设计方案之间进行取舍,以达到最优的整体效果。这种决策过程,在现实工作中非常具有指导意义。此外,书中关于“用户体验”的强调,也让我看到了系统工程不仅仅是关于技术本身,更是关于如何为用户创造价值。总而言之,这是一本非常有见地的书籍,它不仅仅是关于“如何做”,更是关于“为什么这样做”,为读者提供了深刻的思考维度。

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《系统工程导论》这本书,绝对是技术文献中一股清流。作者的叙述风格非常流畅,而且语言表达清晰易懂,使得原本可能显得枯燥的系统工程概念变得生动有趣。我尤其欣赏书中关于“系统架构”的讲解,作者用类比的方式,将复杂的架构设计过程比作城市规划,从宏观的布局到微观的细节,都考虑得十分周全。这让我对如何构建一个稳定、高效的系统有了全新的认识。书中对于“性能指标”的探讨也让我受益匪浅,作者详细列举了各种关键的性能指标,并说明了如何在设计过程中就考虑这些指标,以确保系统的最终性能能够达到预期。我还会经常回顾书中关于“验证与确认”的部分,这部分内容强调了如何通过严格的测试来确保系统不仅“做对了事”(确认),而且是“正确地做事”(验证)。这种严谨的态度,对于任何追求卓越的组织都至关重要。总而言之,这是一本能够为读者提供深刻洞察的书籍,它不仅仅是知识的传递,更是思维方式的启发。

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这是一本真正能够改变你看待问题方式的书。作者以一种非常引人入胜的笔触,阐述了系统工程的核心理念。我原本以为系统工程只是针对大型技术项目,但这本书让我认识到,它是一种普遍适用的思维模式,可以应用于我们生活中的方方面面。书中关于“系统边界”的定义和讨论,让我第一次意识到,我们常常会忽略系统中隐含的界限,而这些界限的模糊往往是导致问题产生的根源。我特别喜欢作者对于“约束条件”的分析,无论是技术上的、经济上的、还是时间上的约束,都对系统的设计和实现有着至关重要的影响。作者通过大量案例,生动地展示了如何在这些约束条件下,设计出最优的解决方案。此外,书中关于“反馈机制”的阐述,也让我明白了为什么许多系统会出现意想不到的问题,以及如何通过建立有效的反馈回路来不断优化系统性能。总而言之,这本书是一次令人耳目一新的阅读体验,它不仅提供了知识,更激发了我对事物本质的探究。

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《系统工程导论》这本书的书写方式非常独特,它不像一本教材,更像是一次与一位经验丰富的系统工程师的深度对话。作者的语言充满了智慧和洞察力,让我从一个全新的角度去理解系统工程。我特别喜欢书中关于“系统集成”的论述,作者将其比喻为组装一架复杂的飞机,每一个部件都必须精确到位,才能确保整个飞机的安全可靠运行。这种生动的比喻,让我对原本可能抽象的技术概念有了更加具象的理解。书中对于“可靠性工程”的强调,也让我明白了为什么有些系统会频繁出现故障,以及如何从设计之初就规避这些问题。我还会经常翻阅书中关于“维护与支持”的章节,这部分内容强调了系统在投入使用后的持续优化和支持的重要性,这对于任何长期运行的系统都至关重要。总而言之,这是一本能够帮助读者提升解决复杂问题能力的书籍,它所提供的知识和方法论,具有长远的价值。

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《系统工程导论》这本书的结构设计非常精巧,它就像一张地图,清晰地指引着读者 navigating 复杂的系统工程领域。从宏观的系统观,到微观的每一个具体环节,作者都做了细致入微的讲解。我尤其喜欢书中关于“系统分解”的论述,作者强调了如何将一个复杂的系统分解成更小、更易于管理的子系统,并且确保这些子系统之间能够有效地协同工作。这种分解方法,不仅适用于技术项目,也能够应用于组织管理、流程优化等诸多领域。我对于书中关于“接口管理”的章节也印象深刻,作者详细阐述了如何定义和控制系统之间以及系统内部各个组件之间的接口,以确保信息的准确传递和功能的无缝对接。这部分内容对于我理解大型项目的协作至关重要。此外,书中关于“可追溯性”的强调,也让我意识到了在整个项目生命周期中,保持所有决策和需求的清晰记录是多么重要。总而言之,这是一本非常有价值的书籍,它不仅拓宽了我的视野,更给了我一套解决复杂问题的有力工具。

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这本书的深度和广度让我感到非常惊喜,它完全超出了我最初的预期。当我翻开第一页时,我脑海中浮现的还是那种传统意义上的技术教材,但《系统工程导论》所呈现的内容,更像是一部关于如何构建高质量、可信赖的复杂系统的“百科全书”,而且是以一种极其清晰、逻辑严谨的方式呈现的。作者并没有回避那些可能让初学者望而却步的抽象概念,而是巧妙地将它们置于具体的语境中,并通过丰富的案例研究来加以阐释。我尤其欣赏书中对“需求工程”的深入探讨,作者详细阐述了如何从模糊的用户期望中提取出清晰、可衡量的需求,以及如何在项目生命周期的不同阶段对需求进行管理和变更控制。这部分内容对于我之前参与的一些项目来说,无疑是一笔宝贵的财富,解决了许多曾经让我们头疼的难题。此外,书中关于“风险管理”的章节也让我受益匪浅,作者不仅列举了各种潜在的风险,更重要的是提供了一套系统性的方法来识别、评估、应对和监控风险,这对于任何大型项目来说都是至关重要的。我还会反复翻阅书中的附录,那些关于标准和最佳实践的总结,为我提供了实操的指导。总而言之,这本书是一份珍贵的参考资料,也是一次令人兴奋的知识探索之旅。

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不得不说,《系统工程导论》这本书给我的阅读体验带来了前所未有的冲击。它不仅仅是一本关于技术或管理的书籍,更像是一扇通往“智慧”之门,引导我以一种全新的视角去审视和理解我们周围的世界。作者在开篇就提出了一个极具挑战性的观点:任何复杂的事物都可以被看作一个系统,而系统工程正是解决复杂性问题的科学。这个看似简单的论断,贯穿了整本书的始终,并被作者通过各种详实而生动的案例所证明。我印象最深刻的是关于“系统集成”的章节,作者将复杂的系统集成过程比喻为交响乐的排练,每个乐器(子系统)都需要协调一致,才能奏出和谐的乐章。这种形象的比喻,让我对原本可能枯燥的技术概念有了更直观的理解。书中对于“可维护性”和“可扩展性”的强调,也让我茅塞顿开,意识到在设计之初就考虑这些因素,可以为未来的发展节省多少时间和精力。此外,书中关于“模型与仿真”的探讨,也让我看到了利用先进技术来预测和优化系统行为的可能性。总的来说,这本书不仅提供了理论上的指导,更激发了我对创新和实践的渴望,是一本值得反复阅读和思考的杰作。

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这本书的阅读过程,对我来说是一次思维的重塑。作者以一种非常宏观的视角,为读者勾勒出了系统工程的完整图景。我被书中关于“系统层级”的划分所吸引,作者详细阐述了如何将一个庞大的系统分解成不同层级的子系统,并且确保这些子系统之间的层级关系清晰、逻辑分明。这种层级化的思维方式,对于理解和管理复杂系统至关重要。我还会反复研究书中关于“项目管理”与“系统工程”的结合,作者强调了两者之间的紧密联系,以及如何将系统工程的理念融入到项目管理的各个环节。这对于我理解大型项目的成功实施非常有帮助。此外,书中关于“持续改进”的理念,也让我看到了系统工程并非一蹴而就,而是一个不断迭代、优化的过程。总而言之,这是一本具有深远影响力的书籍,它不仅提供了宝贵的知识,更启发了我对事物本质的思考和对未来发展的洞察。

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