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1　绪论1

1.1　系统及系统工程的定义1

1.1.1 系统的定义与分类1

1.1.2 系统工程的定义3

1.2　系统工程在系统科学中的地位4

1.3　系统工程的产生与发展4

1.4　系统工程方法论6

1.5　本书的体系结构7

2　系统学基础9

2.1　引言9

2.2　基本概念9

2.2.1 系统与环境9

2.2.2 系统的状态与涨落11

2.2.3 系统的熵与序12

2.2.4 系统的自组织14

2.3　一般系统论15

2.3.1　一般系统论的形成15

2.3.2 系统的整体性16

2.3.3 系统的层次性17

2.3.4 系统的目的性17

2.3.5 系统的同形性17

2.4　突变论19

2.5　混沌理论21

2.6　耗散结构理论24

2.6.1　耗散结构的概念24

2.6.2　布鲁塞尔模型25

2.6.3　形成耗散结构的条件26

2.7　协同学原理27

2.7.1 协同学基本观27

2.7.2　协同学原理的数学描述28

2.7.3　协同学的应用28

习题29

3　数学规划基础30

3.1　线性规划30

3.1.1　基本概念30

3.1.2 几何图形特征与图解法33

3.1.3　单纯形法35

3.1.4　线性规划的对偶问题40

3.2 目标规划44

3.2.1 目标规划的数学模型44

3.2.2 目标规划的单纯形法44

3.2.3 目标规划的图解法48

3.3　整数规划49

3.3.1　数学模型49

3.3.2　整数规划的几何含义50

3.3.3　分枝定界法51

3.3.4　0—1规划问题54

3.4　非线性规划57

3.4.1 区间消去法57

3.4.2 Fibonacci法58

3.4.3　最速下降法（最优梯度法）61

3.4.4　罚函数法66

3.4.5　线性逼近法67

3.5　动态规划69

3.5.1　一个多段决策问题69

3.5.2　动态规划的基本方程，最优性原理70

3.5.3　应用举例72

习题77

4　图与网络78

4.1　图的基本概念78

4.1.1 图与路78

4.1.2 割集80

4.2　最短路问题81

4.2.1　基本概念81

4.2.2　最短路的标号算法82

4.2.3　从任一点到另外任一点的最短路算法84

4.3　网络最大流86

4.3.1　可行流与最大流86

4.3.2　最大流——最小割定理87

4.3.3　最大流算法88

习题91

5　系统优化92

5.1　系统优化方法概述92

5.2　启发式算法和现代优化算法92

5.3　遗传算法95

习题104

6　决策分析106

6.1　决策概述106

6.1.1 引言106

6.1.2　发展与趋势106

6.2　决策的基本要素及分类108

6.3　决策模式与决策过程109

6.3.1 问题分析109

6.3.2 目标确定110

6.3.3　制订方案110

6.3.4　建立系统模型110

6.3.5　优化、排序110

6.3.6 决策110

6.4　确定型决策111

6.5　风险型决策111

6.5.1　效用理论112

6.5.2　表格法113

6.5.3　决策树法113

6.6　不确定型决策115

6.6.1 等可能准则（Laplace准则）115

6.6.2　后悔值准则（Savage准则）115

6.6.3 悲观准则（max-min准则）116

6.6.4 乐观准则（max-max准则）116

6.6.5　折衷准则（Hurwicz准则）116

6.7　多目标决策117

6.7.1 多目标决策问题的数学描述117

6.7.2 多目标决策方法概述118

6.7.3 效用函数法119

6.7.4　层次分析法119

6.8　决策支持系统123

6.8.1　决策支持系统的定义123

6.8.2 决策支持系统的作用及应用124

习题124

7　系统分析与系统建模125

7.1　系统分析概述125

7.1.1 系统分析的基本概念和作用125

7.1.2 系统分析的要素、原则和步骤126

7.1.3 系统分析的方法127

7.1.4 系统分析应用举例130

7.2　系统模型概述132

7.2.1 系统模型的定义与特征132

7.2.2　使用系统模型的必要性133

7.2.3 系统模型的分类134

7.2.4　使用数学模型的好处135

7.3　系统建模方法135

7.3.1　对系统建模的要求135

7.3.2 系统建模应遵循的原则136

7.3.3 系统建模的主要方法137

7.4　状态空间法137

7.4.1 系统的状态和状态变量137

7.4.2　连续系统状态空间表达式138

7.5　结构模型解析法（ISM）146

7.5.1 有向连接图、相邻矩阵、可达性矩阵146

7.5.2 可达性矩阵的分解——结构模型的建立147

7.6　小样本问题的建模方法151

7.6.1　对最小二乘估计的分析151

7.6.2 LKL估计152

7.6.3 LKL的八个步骤153

习题155

8　网络计划法156

8.1 网络图156

8.1.1 网络图的组成157

8.1.2 网络图作图规则158

8.1.3 绘制网络图的方法158

8.2　计算网络图的时间参数158

8.2.1 作业时间158

8.2.2　节点最早开始时间159

8.2.3 节点最迟完成时间TL（j）159

8.3　作业的时间参数与计算161

8.3.1 作业的最早开始时间tES（i,j）161

8.3.2　作业的最早完成时间tEF（i,j）161

8.3.3　作业的最迟开始时间tLS（i,j）161

8.3.4　作业的最迟完成时间tLF（i,j）161

8.3.5　作业的总时间差R（i,j）162

8.3.6　作业的单时差r（i,j）162

8.4　关键路线与时差的关系162

8.5　任务按期完成的概率分析与计算164

8.5.1　任务完成时间近似符合正态分布规律164

8.5.2　任务按期完成的概率计算165

8.6　网络图调整与优化167

8.6.1　缩短网络计划工期168

8.6.2 网络执行过程中的检查与调整169

8.7　网络的时间—费用分析与优化172

8.7.1 直接成本与时间的关系172

8.7.2　经济赶工方法173

8.7.3 考虑间接成本的CPM176

8.8　图解评审技术——GERT176

8.8.1 PERT的发展——GERT176

8.8.2 GERT网络节点特征及其绘制实例178

8.8.3 用GERT网络解决系统问题的步骤180

习题180

9　系统可靠性分析181

9.1　可靠性概念及度量指标181

9.1.1　可靠性的基本概念181

9.1.2　可靠性的度量183

9.2　系统可靠性模型185

9.2.1　逻辑框图185

9.2.2 串联系统可靠性模型186

9.2.3 并联系统可靠性模型187

9.2.4　混联系统的可靠性模型188

9.2.5　表决系统可靠性模型188

9.2.6　储备系统可靠性模型189

9.2.7　桥式网络系统模型190

9.3　可靠性计算及预估191

9.3.1　事件树分析法191

9.3.2　故障树分析法192

9.3.3 上、下限法192

9.4　可靠性设计与分配193

9.4.1　代数分配法193

9.4.2　加权分配法194

9.4.3　动态规划法195

9.5　可靠性工程与管理196

9.5.1　提高可靠性的技术措施196

9.5.2　提高人-机系统的可靠性197

9.5.3　可靠性管理197

习题198

10　工业技术经济199

10.1　项目投资效果静态分析法200

10.1.1　投资收益率法200

10.1.2　投资回收期201

10.1.3　投资效果的评价依据202

10.1.4 最小费用法203

10.1.5　投资方案的可比性204

10.2　项目投资效果动态分析法207

10.2.1　投资方案的现金流量207

10.2.2　净现值法207

10.3　盈亏平衡分析208

10.3.1　独立方案盈亏平衡分析209

10.3.2　敏感性分析211

习题214

11　应用实例分析216

11.1 制造资源管理系统（MRP-Ⅱ）和企业资源计划（ERP）216

11.1.1 MRP的基本原理216

11.1.2 MRP的基本结构217

11.1.3 闭环MRP和MRP-Ⅱ218

11.1.4 实施MRP系统的注意事项219

11.1.5 企业资源管理（ERP）220

11.2　计算机集成制造系统（CIMS）221

11.2.1 CIMS的概念221

11.2.2 CIMS的组成222

11.2.3 实施CIMS应注意的问题223

11.2.4 CIMS应用实例——波音767-X并行设计工程223

11.3　智能交通系统研究226

11.3.1 系统集成环境信息流程设计228

11.3.2　信号控制系统229

11.4　城市交通系统建设的优化231

11.4.1　城市交通系统建设优化中项目效益—费用分析的原则232

11.4.2　城市交通系统建设优化寻找最优解的方法233

11.4.3　各种项目排序方法的比较235

11.5　区域规划的系统工程方法235

11.5.1 区域规划的系统工程方法236

11.5.2 区域科学典型模型和方法237

11.5.3 实例分析——北京市城市发展模型及发展战略研究240

11.5.4 区域发展策略优化分析243

习题244

参考文献245