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钱学森《论系统工程(新世纪版)》.pdf

钱学森《论系统工程(新世纪版)》

k_supertu
2010-10-28 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《钱学森《论系统工程(新世纪版)》pdf》,可适用于高等教育领域

中国系统工程学会上海交通大学编钱学森系统科学思想文库论系统工程(新世纪版)钱学森著上海交通大学出版社目录A致读者I增订版说明II前言IIIB组织管理的技术系统工程组织管理社会主义建设的技术社会工程军事系统工程系统思想和系统工程情报资料、图书、文献和档案工作的现代化及其影响论科学技术研究的组织管理与科研系统工程农业系统工程用科学方法绘制国民经济现代化的蓝图计量系统工程标准化和标准学研究从社会科学到社会技术大力发展系统工程尽早建立系统科学的体系关于建立和发展马克思主义的科学学的问题科学学、科学技术体系学、马克思主义哲学自然辩证法、思维科学和人的潜力系统科学、思维科学与人体科学再谈系统科学的体系关于系统学的通信关于中国系统工程发展的若干侧面社会主义的人才系统工程现代科学的结构再论科学技术体系学新技术革命与领导机关的改革从现代科学看人口问题悲观、乐观和未来学社会科学研究的定量方法对当前中国系统工程学会工作的两点建议保护环境的工程技术环境系统工程关于系统工程与经济管理体制聂荣臻同志开创了中国大规模科学技术研制工作的现代化组织管理社会主义法制和法治与现代科学技术关于军事科学的结构问题在领条座谈会上的讲话新技术革命与系统工程从系统科学看我国今后年的社会革命人口系统科学谈行为科学的体系把系统工程运用到我国对外贸易领域研究社会主义建设的大战略创立社会主义现代化建设的科学现代科学技术的特点和体系结构系统工程与系统科学的体系大系统理论要创新用系统科学方法使历史科学定量化军队现代化与作战理论的发展以理论为依据的需求体制作战模拟方法学在中国控制论和系统学从系统工程到系统学一门新兴的科学技术部门系统工程在决策中的应用工程控制论C附录在上海机械学院系统工程研究所成立大会上的讲话什么叫系统工程略谈系统工程系统思想、系统科学和系统论关肇直同志纪念全上的讲话倡导自然科学与社会科学相结合薛暮桥和钱学森的对话软科学是新兴的科学技术软科学是定性与定量相结合的系统科学编后记I致读者系统工程与系统科学是当代世界上最有影响的一种综合性基础性学科它的应用已经渗透到工业、农业、国防、科学技术等各个部门从一个国家的国民经济规划到一个工厂的管理从长期的科技战略的制订到短期的科研课题的实施都无不用上系统工程与系统科学方法。在国内应用系统科学和计算机技术研究人口问题及财政补贴、价格、工资综合平衡问题取得了很好的效果为了促进本地区经济发展许多地区运用系统工程与系统科学方法构造出本地区经济、科技、社会协调发展模式并设计了相应的战略对策也收到了明显的政治和经济效益在当前经济体制改革的工作中如何对企业和机关进行有效的管理系统工程和系统科学方法是很能帮助我们一臂之力的。现代科学技术的发展不断增加着系统工程与系统科学的博大精深的内涵。例如普利高津(I.Prigogine)的耗散结构理论、托姆(R.Thom)的突变论、哈肯(H.Haken)的协同学、与大系统和巨系统有关的微分动力体系理论、多维非线性动力体系中与有序化相反的“浑沌”理论等实际上都可看作为系统科学的个别方向的情况。钱学森提出的系统科学的三个层次结构对构筑系统科学这一宏大学科进行了清晰的刻画。在我国最早应用系统工程并取得显著成就的是航天系统。每一类型号都有一个总体部实践证明它是非常有效的。钱学森认为总体设计部的实践体现了一种科学方法这种科学方法就是系统工程。周恩来总理生前曾提出把航天部总体部的经验推广到国民经济系统。为了帮助大家更好地学习、掌握和运用系统工程与系统科学方法创立具有中国物色的系统科学体系湖南科学技术出版社与湖南省系统工程学会商定编辑出版“系统工程与系统科学丛书”。作为开篇我们特出版钱学森等撰著的《论系统工程(增订本)》。今后我们似将这一学科领域各界专家的理论研究和应用成果陆续精选进这套丛书希望引进广大读者的关注。汪浩年月于长沙II增订版说明湖南科学技术出版社在年曾出版钱学森等著的《论系统工程》年以准备出《系统工程与系统科学丛书》。钱学森同志为了表示对《系统工程与系统科学丛书》的支持接受了该社车平同志的建议出版《论系统工程》增订本列入该丛书。增订本与年初版本比较增加了篇论文。其中属于钱学森同志或他与别人合作的论文共篇。属于宋健、于景元等同志的篇论文是遵照钱学森同志的意见新收入的。许国志等在本书年版的前言中概述了我们对钱学森系统科学思想内容的认识。年之后借本书增订版出版的机会我要对那篇前言做一点补充。钱学森认为处理复杂行为系统的定量方法学是科学理论、经验和专家判断力的结合。这种定量方法学是半经验半理论的。钱学森的这一见解曾经给我重要的启示。提出经验性假设(猜想或判断)是建立复杂行为系统数学模型的出发点。这些经验性假设(猜想或判断)不能用严谨科学方法证明但既要经验性数据对其确实性进行检测。从经验性假设(猜想或判断)出发通过定量方法学途径获得的结论仍然具有半经验、半理论的属性。当人们寻求用定量方法学处理复杂行为系统时容易注重于数学模型的逻辑处理而忽视数学模型微妙的经验含义或解释。要知道这样的数学模型看来“理论性”很强其实不够牵强附会从而脱离真实。与其如此反不如从建模一开始就老老实实承认理论不足而求援于经验判断让定性的方法与定量的方法结合起来最后定量。这样的系统建模方法是建模者判断力的增强与扩充是很重要的。就我比较熟悉的作战模拟研究来说F.W.Lanchester和T.N.Dupuy等人的贡献都建立在经验理论基础(empirical–theoreticalfoundation)之上都是经验与科学相结合的产物。因此我认为钱学森同志的系统科学思想是很有现实意义的。王寿云年月于长沙III前言半个多世纪以来在国际上系统作为一个研究对象引起了很多人的注意。在四十年代中出现了“系统工程”(svstemsEngineering)一词这是对当时一些工程实践中卓有成效的新观点新方法的命名。这些工作绝大多数是电机工程师的创举。此外有一般系统理论它渊源于理论生物学家贝塔朗菲。系统科学的早期工作多出于电子科学家和自动控制理论专家之手。当然还有在命名中并无“系统”二字但实际与系统有密切关系的如运筹学和管理科学等。波德在为大英百科全书撰写的“系统工程”条目中一开篇就叙述了系统工程与运筹学的关系。系统吸引了众多领域的专家来从事一些新的研究。不同的人从不同的侧面了解到一些特点从而选择了他们认为适合的名称但忽视了这些侧面都通过接口而形成的一个总体。于是“人各一词莫哀一是”不妨举下列二例。l年美国科学院约请一些专家编写了一个报告讲述几个颇具实效的实例。但最后对这个报告的命名却产生了一点麻烦于是不得不宣称采取权宜之计妥协命名为“运筹学系统分析”。此外英国曾出版“国际系统工程学报”问世不久为了避免读者甚至是投稿人对“工程”一词的过分狭义理解改名为“国际系统分析学报”。这就是西方对于系统工程的梗概。近几年来在高等院校、研究机构和工业、农业、军事部门科学工作者的共同努力下我国系统工程和系统科学的发展已有了一个很好的局面而且一年比一年好逐步形成了一支确实具有中国特点的系统工程和系统科学研究队伍。钱学森同志就是这支队伍的一个成员。早在年的英文版《工程控制论》第章中钱学森同志就讲到用重复不那么可靠的元件组成高度可靠的系统问题。这大大超出了当时自动控制理论的一般研究对象了实质上是系统学的问题。年钱学森同志在和我们中的许国志同志讨论问题的时表示了把运筹学和社会主义计划经济结合起来的想法。钱学森同志比较深刻地理解系统工程、运筹学、控制论的关系理解系统工程永远牵涉到人的因素他也远于许多人更早地接触系统学的研究领域因而钱学森同志在探讨系统工程时处于更有利的位置。当然他努力学习马克思列宁和毛泽IV东思想并用马克思主义哲学来指导科研工作也探讨如何用科学技术的新成果去丰富、深化马克思主义哲学。所以他在吸取国外现代科学技术知识之后能甩掉脚手架站得比有些人高一点。钱学森同志的系统科学思想首先表现在他提出了一个清晰的现代科学技术的体系结构认为从应用实践到基础理论现代科学技术可以分为四个层次:首先是工程技术这一层次然后是直接为工程技术作理论基础的技术科学这一层次再就是基础科学这一层次最后通过进一步综合、提炼达到最高概括的马克思主义哲学。整个科学技术包括自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学和人体科学这六个大部门。钱学森同志的系统科学思想也体现在他提出了一个清晰的系统科学结构。作为现代科学技术六大部门之一的系统科学是由系统工程这类工程技术系统工程的理论方法像运筹学、控制论和信息论这类技术科学以及系统的基础理论系统学等组成的一个新兴科学技术部门。钱学森同志的系统科学思想还表现在系统工程是组织管理的技术也就是把传统的组织管理工作看成科学技术并使之定量数值化以便运用数学方法系统工程是一大类工程技术的总称而不是一个单一的学科正如我们传统理解的工程是土木、机械、电机等等工程的总称一样。于是便将“人各一词莫衷一是”的情况澄清为“分门别类共居一体”。这就给系统工程一个确切的描绘并进而就整个系统科学体系论述了系统工程在其中所处的地位。人类认识现实世界的过程是一个不断深化的过程在真理的长河中逐步前进。在古代既少理论根据又缺乏观测和实验手段所以对许多事物往往只能睹其外貌。犹如虽身处林海边缘却只能望见一片“郁郁葱葱”。然而看到的却是林而不是树。随着科学技术的进展道路通了工具有了可以深入林海遗憾的是不知不觉地又只见树而不见林。认识是不断深化的在对个体有了更多更好的了解以后再回过头来看到的就不仅是“郁郁葱葱”而是“树密、根深、技繁、叶茂”。许多文献中在谈到系统工程之所以在本世纪中叶得到发展往往归功于一些现代巨大研制项目的推动这无疑是正确的。但是钱学森同志却从上面谈到的这样一个认识过程吸取了营养来发展系统科学。贝塔朗菲认为生命科学的本质是“有机总体”因而他主张生物学的研究不能单凭分析方法更重要的是要从系统的角度出发加以探讨。然而贝塔朗菲的早期工作虚多实少。只有在普里高津、哈肯、艾肯等人手中用了更多、更深的物理、化学、数学的方法方才取得了真正的进展。例如钱学森同志认为艾肯把生命起源、生物进化的达尔文学说在分子生物学的水平上通过巨系统高阶环理论数学化了提出了一个言之成理的自组织系统模型并从这个模型推导出生物的一些生殖、V遗传、变异、进化的性状。这就使得贝塔朗菲多年前提出的问题有了解决的明确途径。钱学森同志吸取现代自然科学的研究成果但绝不停留在这些已有的成果上面。他把这些成果作为建立系统科学的基础科学一切系统的一般理论“系统学”一的素材。他说:“我认为把运筹学、控制论和信息论同贝塔朗菲、普里高津、哈肯、弗洛里希、艾肯等人的工作融会贯通加以整理就可以写出《系统学》这本书。”他还说:“我看‘耗散结构理论’‘协同学’……都是过往云烟留下的将是系统学。当然创造耗散结构理论和协同学的普里高津和哈肯是大有功劳的。在收入本书的钱学森同志的篇论文中我们是其中少数几篇论文的合作者。并在不同的情况下对他的这一篇论文或那一篇论文的研讨和写作过程有所理解或是阅读过初稿或是参与过讨论或是比较早地听过他的讲演。这为我们了解钱学森同志的系统科学思想提供了较好的机会、我们早有把钱学森同志的系统工程和系统科学论文编辑成册的想法但迟迟未能实现。湖南省系统工程学会成立前后长沙国防科技大学系统工程与应用数学系汪浩副主任与柳克俊副主任对这个想法深表热心在几次晤谈中多次敦促湖南省系统工程学会秘书长汤国熙同志多方协助我们在此一并致谢。我们特别对湖南科学技术出版社表示衷心感谢。由于他们的大力支持、高效率的工作这本论著得以尽早出版。他们的工作精神和作风也值得我们学习。许国志王寿云柴本良年月于北京组织管理的技术系统工程钱学森许国志王寿云要完成新时期的总任务在本世纪末实现农业现代化、工业现代化、国防现代化和科学技术现代化把我国建设成为社会主义的强国必须大大地提高我国科学技术水平这是大家所认识了的。中央领导同志多次指出我们现在不但科学技术水平低而且组织管理水平也低后者也影响前者。要解决组织管理水平低的问题首先要认识这个问题要认识这个问题的严重性。只有充分认识我们的管理水平低、管理工作存在着混乱的情况我们才能够切实地总结经验教训不但学习和掌握先进的科学技术而且要学习和掌握合乎科学的先进的组织管理方法。否则我们就会继续浪费时间、人力和资金就不能完成我们在本世纪内要完成的宏伟任务。有了认识只是第一步还要做两方面的工作:第一个方面是要改革目前我国上层建筑中同生产力发展不相适应的部分特别要大破小生产的经营思想按照经济发展的客观规律改革组织管理。我国虽然早已是社会主义国家了但意识落后于存在小生产的经营思想还根深蒂固我们不懂得用大生产的经济规律去组织生产这就妨碍了生产力的发展。所以提高组织管理水平必须在上层建筑进行必要的改革。第二个方面是要使用一套组织管理的科学方法。我国在科学的组织管理工作中的先行者是华罗庚教授他在年代初期就对“统筹方法”进行了系统的研究并在大庆油田、黑龙江省林业战线、山西省大同市口泉车站。太原铁路局、太钢以及一些省市公社和大队的农业生产中推广应用取得良好效果得到毛主席和周总理的赞许和鼓励。我们在本文想就这第二个方面讲点意见也就是从总结组织管理的经验讲讲建立起比较严密的组织管理科学技术体系以及培养组织管理的科学人才以此引起大家进一步的讨论从一个侧面帮助管理水平的提高。一现在我们来讲一讲组织管理工作的历史发展情况。先从工程技术方面说起。在历史上例如作为个体劳动者的一个泥瓦匠他要造房子首先要弄到材料选定一个可行的方案然后进行建设。他要建造一间什么样的房子在他动手建造之前房子的形象已经存在于他的头脑之中。他按照一定的目的来协调他的活动方式和方法并且随着不断出现的新的情况来修改原来的计划。在整个劳动过程中他既构想这所房屋的“总体”结构又从每一个局部来实现房屋的建造他是管理者也是劳动者两者是合一的。后来生产进一步发展了在手工业工场里出现了以分工为基础的协作。马克思说:“许多人在同一生产过程中或在不同的但互相联系的生产过程中有计划地一起协同劳动这种劳动形式叫做协作。”又说:“一切规模较大的直接社会劳动或共同劳动都或多或少地需要指挥以协调个人的活动并执行生产总体的运动不同于这一总体的独立器官的运动所产生的各种一般职能。一个单独的提琴手是自己指挥自己一个乐队就需要一个乐队指挥。”(《马克思恩格斯全集》第二十三卷第、页)这是说有了职能的分工在一切规模较大的工程技术中都有“总体”都有“协调”问题都需要有个指挥来从总体运动的观点协调个人活动。在手工业工场里这个指挥就是“监工”。后来生产进一步发展在产业革命后出现的大工业的生产中这个指挥就是“总工程师”。在制造一部复杂的机器设备时如果它的一个一个局部构件彼此不协调相互连不起来那么即使这些构件的设计和制造从局部看是很先进的但这部机器的总体性能还是不合格的。因此必须有个“总设计师”来“抓总”协调设计工作。从世纪以来现代科学技术活动的规模有了很大的扩展工程技术装置复杂程度不断提高。年代美国研制原子弹的“曼哈顿计划”的参加者有万人年代美国“阿波罗载人登月计划”的参加者是万人。要指挥规模如此巨大的社会劳动靠一个“总工程师”或“总设计师”是不可能的。年代末年代初我国为了独立自主、自力更生地发展国防尖端技术开展了大规模科学技术研究工作同样碰到了这个问题。总之问题是怎样在最短时间内以最少的人力、物力和投资最有效地利用科学技术最新成就来完成一项大型的科研、建设任务。问题来了就促使我们变革。我们把极其复杂的研制对象称为“系统”即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体而且这个“系统”本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。例如研制一种战略核导弹就是研制由弹体、弹头、发动机、制导、遥测、外弹道测量和发射等分系统组成的一个复杂系统它可能又是由核动力潜艇、战略轰炸机、战略核导弹构成的战略防御武器系统的组成部分。导弹的每一个分系统在更细致的基础上划分为若干装置如弹头分系统是由引信装置、保险装置和热核装置等组成的每一个装置还可更细致的分为若干电子和机械构件。在组织研制任务时一直细分到由每一个技术人员承担的具体工作为止。导弹武器系统是现代最复杂的工程系统之一要靠成千上万人的大力协同工作才能研制成功。研制这样一种复杂工程系统所面临的基本问题是:怎样把比较笼统的初始研制要求逐步地变为成千上万个研制任务参加者的具体工作以及怎样把这些工作最终综合成一个技术上合理、经济上合算、研制周期短、能协调运转的实际系统并使这个系统成为它所从属的更大系统的有效组成部分。这样复杂的总体协调任务不可能靠一个人来完成因为他不可能精通整个系统所涉及的全部专业知识。他也不可能有足够的时间来完成数量惊人的技术协调工作。这就要求以一种组织、一个集体来代替先前的单个指挥者对这种大规模社会劳动进行协调指挥。在我国国防尖端技术科研部门建立的这种组织就是“总体设计部”(或“总体设计所”)。总体设计部由熟悉系统各方面专业知识的技术人员组成并由知识面比较宽广的专家负责领导。总体设计部设计的是系统的“总体”是系统的“总体方案”是实现整个系统的“技术途径”。总体设计部一般不承担具体部件的设计却是整个系统研制工作中必不可少的技术抓总单位。总体设计部把系统作为它所从属的更大系统的组成部分进行研制对它的所有技术要求都首先从实现这个更大系统技术协调的观点来考虑总体设计部把系统作为若干分系统有机结合成的整体来设计对每个分系统的技术要求都首先从实现整个系统技术协调的观点来考虑总体设计部对研制过程中分系统与分系统之间的矛盾、分系统与系统之间的矛盾都首先从总体协调的需要来选择解决方案然后留给分系统研制单位或总体设计部自身去实施。总体设计部的实践体现了一种科学方法这种科学方法就是“系统工程”(SystemsEngineering)。“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。我国国防尖端技术的实践已经证明了这一方法的科学性。正如列宁说:管理的艺术并不是人们生来就有而是从经验中得来的。系统工程来源于千百年来人们的生产实践是点点滴滴经验的总结是逐步形成的在近年才上升为比较完整的一门科学技术。二除了复杂的工程系统的组织管理技术的发展以外还有另一个领域的发展大企业的经营管理技术这在国外也叫“经营科学”(managementscience)现在我们来讲讲这方面的发展情况。我们说:系统就是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。这些组成部分称为分系统。虽然有意识地把工厂企业称作为一个系统现在还不普遍但使用“系统”这个词却很经常。例如我们常说某厂的财会系统(管钱的)或某厂的动力系统(管能源的)。就一个工厂而言任何一个分系统包括工厂本身这个整系统在内都由下列六个要素组成。“人”当然是第一要素其他五个要素分为物和事两类物包括三个要素即:物资(能源、原料、半成品、成品等)设备(土木建筑、机电设备、工具仪表等)和财(工资、流动资金等)。事包括两个要素:任务指标(上级所下达的任务或与其他单位所订的合约)与信息(数据、图纸、报表、规章、决策等等)。从历史上一个个体劳动者泥瓦匠的工作开始就包含这六个要素。那时人当然是有的不过是个体砖瓦木料便是物资斧锯瓦刀是设备钱当然是个因素任务指标是明确的至于信息可能全部都存放在泥瓦匠这个人的头脑中。在现代的大工厂中还是这六种要素只不过规模空前地扩大。在工厂这个整系统中各分系统之间的相互作用和相互依赖的关系就凭这六个要素的流通而得以体现。经营管理作为一门科学萌芽于世纪初。可能第一个发现就是今天称之为“工时定额”的这门学问。这是关于工序的简单地说就是研究在一定的设备和条件下某一道工序的最合理的加工时间。第二个发明是线条图这是有关调度计划的可以说是后面我们讲的“计划协调技术”(简称PERT)的先驱。再后来出现了质量控制在这里质量不是一个个体部件的属性而是一个统计概念是一批同一种部件的属性。可以看到就在这时数理统计或数学进入了经营管理的领域。这是一件大事因为数学这个所谓科学的皇后被引进到工厂经营管理这样一种“简单”的事务中。但这些都是年以前的事当时人们还没有有意识地认识到工厂是一个系统。最能说明这个问题的是工时定额与线条图。工序是线条图的组成部分工序与工序之间本来存在着有机联系但在线条图中没有得到明确的反映因而线条图没有表达出系统这个概念。只是到了年代出现了计划协调技术这种关系才以网络的形式得以表达。网络是某些系统的最形象、最简洁的表达形式它的成功应用和得到普遍承认便是系统重要性的一个证明。年以后由于工程技术的发展人们对于系统的一个重要属性信息反馈逐渐加深了认识。其实信息反馈这一现象早在蒸汽机的调速器中就出现。当负荷增加(减少)时车速就相应地减慢(增快)调速器便因离心力的作用而增大(减小)进汽阀门。负荷的变化这一信息便反馈到进汽应如何增减这一决策中来并从而自动地作出正确的决策。一个工厂由于鼓足干劲在某一时期中提前完成了任务指标为了今后能超额完成任务这一信息应反馈到材料供应等决策之中这是人所尽知的事实。也许可以说在工厂中任何一个决策都或多或少地牵涉到某一分系统的信息反馈。信息反馈失灵就会导致管理混乱。当然管理混乱还可能由于其他种种原因。在一个工厂中物流是有目共睹并且受到极大的注意。物流的畅通与否是管理人员极为关心的事。例如在一个钢铁联合企业中原料进入高炉炼成铁水一部分铸成铁块一部分运往平炉车间炼成钢水铸成钢锭后一部分运往钢锭库一部分运往初轧厂的均热工段均热后进初轧机然后再分别到各分厂轧制成钢材。在这个主要的物流中伴随着许许多多的信息流。事实上均热炉的温度控制就是一个典型的信息反馈。在泥瓦匠的工作中信息几乎都是无形的是存放在人的头脑中。随着生产规模的发展头脑中房屋的形象变成了蓝图铁匠师傅打铁时看火候的经验演化为均热工段的加热时间表会计人员计算工资的方法成为计算机的一个程序。工厂的规模越大、越复杂在这六个要素中相对来说信息这一要素的增长就越大。生产越自动化对信息传递的速度和准确度要求就越高。物流的畅通与否在很大程度上依赖信息处理的好坏(包括信息加工、传输、存储、检索以及各式各样大大小小的决策)因此信息这一因素日益受到重视成为经营管理科学研究的中心课题之一。目前在我国的许多企业中连最狭义的信息传递还处于相当落后的状态要使我国工厂生产管理达到高水平也就不可能了。人、物资、设备、财、任务和信息这六个要素都要满足一定的制约。进行经营管理首先要认识这种制约并从而能动地求得在制约下的系统的最优运转。制约分为两大类一是经济规律的制约一是技术条件的制约。如在计划协调技术中物流必须满足技术条件所制约的加工先后顺序。认识这种制约才能画出网络并从而求得主要矛盾线。主要矛盾线所表达的完工时间又可能成为更大系统中某一工序的最优加工工时。在制约下求得总体最优是企业经营管理的一个重要概念。通过六个要素把一个复杂的生产体系组织管理好需要科学而这门科学也只是千百年来人们生产实践经验的总结到世纪初才有了一些具体结果年代之后终于成了一门比较成形的科学即所谓经营科学。三在国外常常把复杂工程系统的工程工作和大企业组织的经营管理工作并为一门科学系统叫做“运筹学”(operationsresearch)。其实这些概念都是近多年来实践中发展起来的当时认识不够深刻用词也不一定妥当现在该是总结明确的时候了。不论复杂的工程还是大企业以至国家的部门都可以作为一个体系组织建立这个体系经营运转这个体系是一项工程实践就如水利枢纽电力网或钢铁联合企业的建设那样是工程技术。所以应该统统看成是系统工程。当然也正如我们习惯讲的工程技术又各有专门如水力工程、机械工程、土木工程、电力工程、电子工程、冶金工程、化学工程等等一样系统工程也还是一个总类名称。因体系性质不同还可以再分:如工程体系的系统工程(像复杂武器体系的系统工程)叫工程系统工程生产企业或企业体系的系统工程叫经济系统工程。国家机关的行政办公叫行政系统工程科学技术研究工作的组织管理叫科学研究系统工程打仗的组织指挥叫军事系统工程后勤工作的组织管理叫后勤系统工程等等。也还可以再以专门工作方面来分如档案资料的组织管理叫资料库系统工程控制产品质量的组织管理叫质量保障系统工程等。系统工程的概念和方法还可以用于更广泛的实践。除了上面讲的比较大的系统之外设计一项不大的设备也要考虑设备各部件的协调所以也要用系统工程的概念因此在现有高等院校的工科专业课中也讲一点系统工程。我们这里说的组织管理科学也是吸取了这些实践经验而发展扩大的。其实再小一点的事也用得上系统工程的思想如治病要人、病、证三结合以人为主统筹考虑。这就是说要把人体作为一个复杂的体系还要把人和环境作为一个复杂体系来考虑。说到这里大家也会感到系统工程的概念并不神秘这是我们自有生产活动以来已经干了几千年的事。在人类历史上凡是人们成功地从事比较复杂的工程建设时就已不自觉地运用了系统工程方法而且这里面也自然孕育着理论。公元前年李冰父子带领四川劳动人民修筑的都江堰由“鱼嘴”岷江分水工程、“飞沙堰”分洪排沙工程、“宝瓶口”引水工程这三项工程巧妙结合而成即使按照今天系统工程的观点这也是一项杰出的大型工程建设。当然人类的历史是一个由必然王国向自由王国不断发展的历史社会劳动规模的日益扩大使人们日渐自觉地认识到了系统工程方法的必要性和重要性要求我们对统筹兼顾、全面规划、局部服从全局等等原则从朴素的自发的应用提高到科学的自觉的应用把它们从日常的经验提高到反映组织管理工作客观规律的科学理论。所谓科学理论就是要把规律用数学的形式表达出来最后要能上电子计算机去算。这科学理论是系统工程的基础系统工程则是这门科学理论的具体运用。这门科学理论可以沿用一个已经建立的名词还叫运筹学但内容和范围更明确了它是体系组织管理的实践所总结出来的、有普遍意义的科学理论但有别于组织管理的具体科学实践系统工程。从组织管理的实践到运筹学再到系统工程的实践完成了实践到理论再用理论来指导实践的循环。打个比喻一般常说的工程技术其基础理论是基础科学也就是数学、物理、化学、天文学、地学和生物学尤其是数学、物理那么各门系统工程的基础是运筹学当然还有数学。这样相当于处理物质运动的物理运筹学也可以叫做“事理”。当然“事理”同数学、物理都充满了辩证法的道理都是以辩证唯物主义作指导的。这对于我们的同志来说是比较容易懂得的但是对于那些长时间以来受形而上学、片面性毒害的资本主义国家的工程、生产以及其他方面的人员来讲就是最浅显的辨证法都成为从来未听说过的新鲜事以至把统筹兼顾、协调各方面的矛盾作为好像是系统工程和其理论基础的运筹学所特有大喊大叫这当然是不妥当的。但是他们这些人通过长时间的实践终于懂得了一些朴素的辩证法而且运用到实际工作中去了这又是一件好事。运筹学的具体内容包括线性规划论非线性规划论博弈论排队论搜索论库存论决策论等等而且还要根据实际需要进一步发展。这新领域还很多例如可靠性论。当然作为“事理”运筹学还是一门年青的科学其整个发展也只才多年比不上物理学的几百年的历史。因此运筹学还很不成熟很不系统。上面所举的运筹学各个分支也只能看作是将来“事理”这门科学的组成材料还有大量的研究工作要做使它更加系统、更加严密、更加完整。系统工程的数学基础除一般常常说到的数学基础之外还有统计数学、概率论。控制论包括大系统理论也是系统工程的基础。我们相信用以上所说的概念来建立并发展系统工程、运筹学、数学理论以及其他有关科学这个科学体系能解决所有组织管理的技术问题。所以我们要搞的系统工程不仅仅是“一门”组织管理的技术而是各门组织管理的技术的总称。它现在还不完善但可以逐步完善。四系统工程不仅需要科学理论工具而且需要强有力的运算手段电子数字计算机。对于具有复杂关系的系统工程问题在使用运筹学方法确定对系统的要求、系统的总指标、系统的总体方案以及系统的使用方法时都需要用电子数字计算机。例如为了在实际系统研制成功以前拟定与验证系统的总体方案估计系统各组成部分之间的相互适应性考察系统在实际的或模拟的外部因素作用下的响应按照系统工程的方法总是把与系统有关的数量关系归纳成为反映系统机制和性能的数学方程组即数学模型然后在约束条件下求解这个数学方程组找出答案。这个过程就叫系统的数学模拟它是用电子数字计算机来实现的。电子数字计算机还是实施系统工程计划协调的重要工具。年美国在北极星导弹研制的计划管理中首次采用了计划协调技术把电子计算机用于计划工作获得显著成功加快了整个系统的研制进度。年我国在国防尖端技术科研工作中进行了类似的试验为在我国大型系统工程的计划工作中推广应用电子数字计算机作了开创性的尝试。对于不太复杂的研制任务采用计划协调技术所需要的算术运算工作量还是人工所能胜任的。但是对于复杂的研制任务计算工作量就成为十分突出的问题。由各分系统组成的整个系统包括成千上万项工作任务处理这种大规模的网络计划就需要电子数字计算机。在系统工程的计划工作中采用电子计算机的几点好处:一是电子计算机能形成一个高效的数据库它可以按照计划部门和领导者的需要把任何一项工作的历史情况和最新进度显示出来二是通过电子计算机对经常变动的计划进展情况进行快速处理计划管理人员能够及时掌握整个计划的全面动态及时发现“短线”和窝工采取调度措施改变这种状况三是电子计算机能在短时间内对可能采取的几个调度措施的效果进行计算比较帮助计划部门确定最合适的调度方案。因此我们可以说系统工程的建立是由于现代大规模工农业生产和复杂科学技术体系的需要而系统工程实践的广泛发展是由于电子计算机的出现。没有大型电子计算机和各种中、小型电子计算机的配合尽管有高超的运筹科学理论系统工程还是无法发展的。这就又一次说明电子计算机的划时代意义又一次证明电子计算机是一项毛主席所说的技术革命。随着系统工程实践规模的扩展我们将需要运算能力更大的计算机或计算机体系。我们不会满足于运算速度为每秒万次的机器我们还要制造每秒运算亿次以及亿次的机器。五讲完了系统工程的内容和其理论基础及有关的学科就可以来考虑培养新时期组织管理的专门人才。我国现在已经有不少高等院校开始了这方面的教学这是很可喜的现象。我们在这里要说的是专门的高等院校也就是怎样办组织管理方面的专门高等院校。先从专业的设置说起。系统工程的各个分支就是各门专业如工程系统工程专业、经济系统工程专业、行政系统工程专业、科研系统工程专业、军事系统工程专业、后勤系统工程专业、资料库系统工程专业以及质量保障系统工程专业等。这也如同一般工程技术有许多门专业一样。为了打好专业学习的基础学生要在进入专业学习之前先学专业基础课如运筹学、电子计算机技术。这两大门课教起来要分几部分来上因为内容比较多。其它专业基础课可能有控制论、政治经济学、有关高等数学如算法论等。学生刚入大学的一年至两年自然要学基础课以及外语和政治课。基础课还是数学、物理和化学可能内容和比重和一般工程技术的大学有所不同要作些调整和更动。当然学生在校学习期间都要有适当的体育锻炼和生产劳动。配合课堂上课还要有实验室实践和结合专业的实习包括电子计算机的使用。因为搞系统工程离不开电子计算机不会用电子计算机的系统工程的毕业生是不可想象的。以上说的是组织管理学院(或大学)的“工科”即系统工程课程设计的概要。为了培养更多的组织管理学院或大学的教学人员为了培养更多组织管理科学的研究人员这种学院或大学还要设“理科”。“理科”专业就是前面所讲“工科”专业基础课的各门科学如可以称作为“事理”的运筹学以及运筹学的几门分支学科以及计算数学等。这些“理科”专业的基础课和“工科”的基础课大致相同。至于“理科”各专业的专业基础课自然不同于“工科”的各专业基础课要另行设计了。当然在这里的课程设计是一个很初步的设想许多具体细节还要进一步研究还有许多问题也只能在教学的实践中去解决。我们在前面讲到运筹学本身也有待于系统化而经过整理很可能出现一门作为运筹学基础的“事理通论”它就应该作为一门与数、理、化并列的基础课来教了。我们设想了这样一种组织管理科学技术的大学有“工”有“理”与现行的一般工程科学技术的理工科大学平行的、另一种新的“理工科”高等院校。它的工科是培养从事应用工作的系统工程师它的理科是培养从事基础理论研究工作的组织管理科学家。不论理科还是工科都要搞研究工作以不断提高教学质量。我们的组织管理高等院校不但要吸收和培养大批高考合格的知识青年而且要开办进修班吸收和培养我国现有的、数量众多而又有一定经验的组织管理干部用现代化的组织管理科学技术武装他们更好地发挥他们的才能。吸收组织管理干部进修还可以把他们的实践经验带到院校中来丰富教学内容和促进组织管理的科学研究。我们不能只办一所这样的高等院校也不是办几所而是要办几十所以至上百所这种新型理工结合的学院和大学。因为我们知道我们需要的组织管理科学家和系统工程师其数量和质量都决不会少于或次于自然科学家和一般工程技术的工程师。此外在工科院校也应恢复以前就有的工业企业管理课使学习各传统工科技术的学生知道一些生产组织管理的知识便于他们将来同组织管理专业人员合作共事。同样道理也要考虑在传统理科院校开设组织管理课使搞自然科学研究的科技人员能更好地同搞科学研究系统工程的人员协同工作。我们这样干是种创新。这也使我们想起多年前的事:世纪下半叶当时工业生产后进的美国为了追上先进的西欧资本主义国家创办了理工科结合的科学技术高等院校第所这样的大学可以说是年建立的麻省理工学院。在世纪年代初美国为了同目的又创办了着重培养研究人才的加州理工学院。这些突破传统的院校为美国培养厂高质量的科学技术人才使美国科学技术在世纪中叶达到了世界先进水平。今天为了适应我国实现四个现代化的需要在我国创办理工科结合的、培养组织管理科学技术人才的新型高等院校并在其他高等院校设置这方面的课程那我们一定能后来居上使我国组织管理很快地达到世界最先进的水平!原载年月日《文汇报》第、第版注释线条图是在计划协调技术出现之前习用的计划编制方法。按照这个方法横坐标表示时间用一个一个线条表示一系列任务线条的起始端对应于任务的开始时间线条的终止端对应于任务的完成时间线条长短表示计划进度的长短。线条图有助于表示长期计划却缺乏表达各项工作之间依赖关系的能力。把线条分割为更细致的事件再用箭头把它们的依赖关系表现出来就成为计划协凋技术的网络图的萌芽。线性规划(linearprogramming)经营管理工作中往往碰到如何恰当地运转由人员、设备、材料、资金、时间等因素构成的体系以便最有效地实现预定工作任务的问题。这一类统筹规划问题用数学语言表达出来就是在组约束条件下寻求个函数(称为目标函数)的极值的问题。如果约束条件表示为线性等式及线性不等式目标函数表示为线性函数时就叫线性规划问题。线性规划就是求解这类问题的数学理论和方法。线性规划在财贸计划管理、交通运输管理、工程建设、生产计划安排等方面得到应用。非线性规划(nonlinearprogramming)如果在所要考虑的数学规划问题中约束条件或目标函数不全是线性的就叫非线性规划问题。非线性规划就是求解这类问题的数学理论和方法。工程设计、运筹学、过程控制、经济学等以及其它数学领域的许多定量问题都可以表示为非线性规划问题。博弈论(gametheory)是一种数学方法用来研究对抗性的竞争局势的数学模型探索最优的对抗策略。在这种竞争局势中参与对抗的各方都有一定的策略可供选择并且各方具有相互矛盾的利益。若仅有两方参与则称为二人对策若一人之所得即为对方之所失则称为二人零和对策。二人零和对策和线性规划有密切关系。排队论(queueingtheory)是一种用来研究这样的公用服务系统工作过程的数学理论和方法在这个系统中服务对象何时到达以及其占用系统的时间的长短均无从预先确知。这是一种随机聚散现象。它通过对每个个别的随机服务现象的统计研究找出反映这些随机现象平均特性的规律从而改进服务系统的工作能力。搜索论(searchtheory)是一种数学方法用来研究在寻找某种对象(如石油、矿物、潜水艇等)的过程中如何合理的使用搜索手段(如用于搜索的人力、物力、资金和时间)以便取得最好的搜索效果。库存论(inventorytheory)经营管理工作中为了促进系统的有效运转往往需要对元件、器材、设备、资金以及其它物资保障条件保持必要的储备。库存论就是研究在什么时间、以什么数量、从什么供应源来补充这些储备使得保存库存、和补充采购的总费用最少。决策论(decisiontheory)决策论是运筹学最新发展的一个重要分支用在经营管理工作中对系统的状态信息、根据这些信息可能选取的策略以及采取这些策略对系统的状态所产生的后果进行综合研究以便按照某种衡量准则选择一个最优策略。决策论的数学工具有动态规划、马尔科夫过程等。可靠性理论(reliabilitytheory)在给定的时间区间和规定的运用条件下一个装置有效地执行其任务的概率称为装置的可靠性。可靠性理论就是研究可靠性的数学方法是应用数学的一个重要分支。如何将可靠性较低的元件组成可靠性较高的系统是可靠性理论的重要课题之一。大系统理论(theoryoflargescalesystem)现代控制理论新近发展的一个重要研究领域研究的对象是规模庞大、结构复杂的各种工程的或非工程的大系统的自动化问题。诸如综合自动化的钢铁联合企业、全国或大区的铁路自动调度系统、区域电力网的自动调节系统、大规模情报自动检索系统、经济管理系统、环境保护系统等等就是这样的大系统。算法论(algorithmtheory)个计算过程就是从可变的初始材料导出所求的结果的过程。在数学中通常

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