采矿系统工程（模版）

第一篇：采矿系统工程（模版）

1.说明系统、系统工程、采矿系统工程的概念和区别

答：系统是由相互关联、相互制约、相互作用的一些部分组成的，具有某种功能的有机整体。系统工程是从整体出发合理开发、设计、实施和运用系统的工程技术。采矿系统工程指：应用建模、仿真等技术时系统方案提供决策依据的分析研究进程。

2.影响矿山产量规模的主要因素有哪些？简述优化矿山产量规模的主要方法及核心问题

答;主要因素：①市场需求②资源条件③技术条件④经济条件⑤其他条件。主要方法①泰勒准则：把境界内的矿石储量点服务年限归纳为经验公式，简介的给出一定储量条件下的最优规模。②优化矿山生产能力的准则应使矿山投资取得不低于平均利润的经济效益③通过计算各种规模条件下矿山累计投入量和累计利润从而计算出各种规模的利润率，最后找出利润最高的规模为最佳经济效益规模④最小费用法：以单位投资成本、单位单位经营成本和产量规模值率，最后找出最低成本规模为合理规模。⑤优化矿山生产能力和服务年限的目标应便于矿石储量的终值最大。⑥矿山最优服务年限或生产能力的确定用使其净现值或内部收益达到最大。核心问题：要建立矿山开采成本与产量规模之间的函数关系。或者是收益规模的函数关系，然后取得最大值

3.举例说明一定的开采工艺系统可能对矿山产量规模构成的约束条件

答：以安家岭矿的圈定可采储量1500Mt的情况下合理产量规模的问题为例。分析说明：矿山最优产量规模不仅与技术、经济因素有关，还与环境内圈定的储量规模密切相关。储量规模越大，一定产量规模下的绝对经济指标越好。但储量规模过大时，单位经济效益指标变差，说明矿田储量与合理产量规模之间存在合理匹配关系。安家岭在选定的开采工艺及可实现的产量规模条件下，其原圈定的境界范围过大，应该分开，即每采区可采储量500-550Mt当年产量为15-20Mt时，可使单位储量净现值和年均净现值达到或接近最优值。

4.简述采区设计优化准则的选取及对模型建立的影响

答：最优化准则的选择：①单指标时：单目标决策法比较简单实用，所采用的指标为采区吨煤生产费用最小，其优化方法为非线性规划②多指标时，指标可有：a.采吨煤生产费用低b.采区生产压力大c.采区巷道掘进工程量最小d.采区准备时间短.e.煤炭资源损失小、采出率高f.有利于采区接替和生产稳定，采区服务年限长g.便于生产管理。同时生产的采煤工作面少h.采区生产系统安全可靠。对模型建造的影响：多目标的8项指标均采用时优化模型比较复杂；工作量大，而且一些指标之间相互关联不完全独立，还有的指标难大量化，所以采用多指标时往往只从中选取几项。

5.矿井设计方案优化为什么要采用多目标决策？ 答：在矿井开拓方案的优化准则的指标中，最优性准则有折算费用最低或利润最高或劳动消耗最低，其后又加入时间对投资和费用的影响等。但是在实际上，在矿井设计方案选择的决策中，都是从多方面进行综合分析，使用单目标决策的方法已经不能满足需求，因此采用多目标决策方法。

6.在矿压规划中采用0-1规划和目标决策的作用是什么？试结合数学模型进行分析 答：“0-1”作用：在编制矿区生产发展长远规划时，主要任务之一是确定生产矿井改扩建和新建矿井的数量和规模。其作用是①考察矿区投资、总产量和经济效益三只之间的的相互影响和制约关系。确定如何合理使用资金使其发挥最大效益②在有限的投资条件下，确定如何满足矿区总体要求③确定在满足矿区总产量增长幅度下，所需的最低资金等问题。“目标规划”的作用：①目标规划是：多目标决策问题最优化、多种求解方法中最有效的一种②检测各矿井改扩建前、后的产量效益、成本及改扩建、新建的投资分配，还可以预测生产矿井不改扩建的产量、成本③模拟产生矿区规划可行方案，对方案进行综合分析。7.层次分析的主要特点是什么？对层次分析的结果为什么要进行一致性检验？ 答：主要特点：把复杂问题中的各种因素划分为相互联系的有序层次使之条理化，根据某一客观现实的判断，就每一层次的相对重要性予以定量表示，利用数学方法确定表达每一层次的相对重要性次序的权值，并通过排序结果分析和解决问题。原因：由于客观事物的复杂性和人们认识上的多样性，可能产生片面性，要求每一个判断矩阵都具有完全一致性是不可能的，特别是对因素多、规模大的问题更是如此。为此，在考察层次分析法得到的结果是否基本合理时，需要在各排序过程中进行一致性检验。

8.如何模拟采煤机生产过程，能够得出那些结果？ 答：以采煤机运行为主体的采煤工作面生产状况模拟适用于采用最小时间事件步长法，即模拟采煤机开动生产和因故障停顿两种事件的交替变化，用以反映工作面出煤情况。模拟的初始状态定为工作面生产班的开始时间，采煤机停在工作面下端，然后由交接班事件的固定停顿，采煤机开始运行，发生故障停机，故障消除后再次运行等，直至一班时间结束再进入下一班，直至给定的班数模拟完毕。结果：每班的煤炭产量、进刀数、推进度、开机停机时间和开机率经若干个班的模拟，可得出平均的班产量、日产量、日进度、开机率等。9.说明采矿系统工程的应用范围 答：①矿床赋存条件的分析与评价②矿山开采设计规划③矿山生产工艺系统④矿山建设及项目评价⑤矿山压力及边坡稳定⑥爆破工程等其他方面

10.矿井采煤方法优选包括哪些内容，采用什么方法得出什么样的结果？

答：包括采煤工艺、设备和回采巷道布置、相互关联为一体的两项内容。采用采煤方法选择决策支持系统的方法，其针对不同的煤层地质条件，建立相应的模型，提出所需的数据，确定评价的方法，最后汇集形成决策支持系统的开发。

11.试列举你所见矿业系统中的若干种排队现象，并分析采用排队论方法解决这些问题的适用性，如用问题试提出改进的解决途径。答：①矿山采掘系统运输系统的排队论②矿井掘进工作面上穿孔、爆破、装载、支护等各个工序常见到依次等待的排队问题。运用埃尔朗分布的有限顾客循环排队模型。图像有以下特点：当k=1时为复指数分布函数 当k增大埃尔朗分布图像由不对称逐渐向对称型过渡。当k≥30近似于正态分布，当k→∞时，变为确定型分布。可是一般的埃尔朗分布属于完全随机与完全确定之间的中间型分布，其具体特征数由阶数k所规定。在实践中以根据矿山实际资料进行统计分析，用不同阶数埃尔朗分布分别拟合各项作业时间等参数，从而形成埃尔朗分布的循环排队系统。这种排队模型摆脱传统的负指数分布模式可能成为用排队论方法解决矿山工艺配合问题的一条新途径。

12.编制矿山采掘工程计划的数学规划诸法（如整数规划、动态规划、目标规划等）得特点是什么？试结合其数学模型分析。并对诸法在应用中存在的问题及其解决途径进行探讨。答：①整数规划的特点：一般是针对某一开采时间建立的。但由于待采矿块集合往往很大，过多不易于求解。其数学模型为：。由于矿山采掘工程计划课题的动态复杂性，上方法的通用性尚有不同的看法，如近年来有研究用拉格朗日参数化方法求解整数规划的模型是不敛的，也不可能得到采掘工程计划的最优解。②动态规划的特点及存在的问题：基于每个开采阶段可能有若干个决策，相应的剥采进度计划可行方案，而以某一可行解为起点，又派生出下一阶段若干个可行决策，由此逐个不断发展下去，不同阶段的决策集合将形成多个策略，而动态规划的任务即在众多决策中寻优。该方法的可行性决策数将随着开采阶段数的增加呈指数关系迅速增大，给计算机造成“维数障碍”。解决途径：⑴N-best争相删减法⑵优化方案删减法⑶分组修剪法③目标规划的特点：目标规划适用于解决多目标优化问题，而且由于引起了偏离变量和目标值的概念。在对系统进行优化时，除了可以实现对目标的极大化极小化这两种优化方式之外，还采用了“尽量接近目标”，“最好超过目标”和“最好低于目标”这三种优化方案，从而增加了决策的灵活性，再者目标优化级的划分，便于对系统按层次进行分析并作出综合优化决策。目标规划的数学模型如下：

系统研究方法：理论分析、实验研究、数据模拟、相似材料模型试验

系统：由相互关联，相互制约，相互作用的一些部分组成，具有某些功能的有机整体。

系统工程：是从整体出发合理开发、设计、实施和运行系统的工程技术。

系统的特征：目的性、集合性、相关性、阶层性、整体性、环境适应性、动态性。系统分析：指应用建模、仿真等技术对系统的各个方面进行定量和定性分析，为选择最优的系统方案提供决策依据的分析研究过程。采矿系统工程：是根据采矿工程内在的规律和基本原理，以系统论和现代数学方法研究和解决采矿工程综合优化问题的采矿工程学科分支。模型：为了对某个系统进行研究，需要构筑一定的信息体系

建立模型要求：客观性、准确性、简明性、通用性。动态系统：系统的状态量是随时间而变化的，反之，是静态系统。封闭系统：指与环境不发生物质、能量和信息交流的系统。反之为开放系统。

矿山产量规模的影响因数：市场需求、资源条件、技术条件、经济条件、其他条件。规模经济：指建设项目在一定的范围内扩大生产规模而使单位生产成本下降获得的利益。规模经济理论：指在一特定时期内，企业产品绝对量增加时，其单位成本下降，即扩大经营规模可以降低平均成本，从而提高利润水平。

采区设计内容：一是选择采煤方法、采区机械装备；二是确定采区巷道布置系统及其主要参数。采区设计优化内容：采区类型，采区巷道的数目和位置、联络巷道形式，采取走向和倾斜长度、采煤工作面长度和区段数目，同时生产的工作面数目和采区生产能力等

采区设计优化思路：以采区巷道布置及其主要参数选择为核心。

最优化准则可取指标：1.采区吨煤生产费用低2.采区生产能力大小3.采区巷道掘进工程量小4.采取准备时间短5.煤炭资源损失小，采出率高6.有利于采区接替和生产稳定，采区服务年限长7.便于生产管理，同时生产采煤工作面少8.采区生产系统安全可靠

采区设计优化方案模型的构成：1.采区类型与巷道布置方案2.技术可行方案的初选3.参数区间 矿井设计优化方案模型的构成：1.通用模型的编制方法2.近水平煤层矿井设计方案优化模型结构3.缓斜煤层矿井设计优化模型结构

矿井设计优化方案模型存在问题和改进途径：1.优化模型的结构2.投资和费用的计算3.优化与模拟的结合4.应用软件的开发。

层次分析法：是一种定性和定量相结合的、系统化、层次化的分析方法。层次分析法特点：把复杂问题中的各种因素，通过划分为相互联系的有序层次使之条理化，根据对某一客观现实的判断就每一层次的相对重要性予以定量表示，利用数学方法确定表达每一层次的全部因素相对重要性次序的权值，并通过排序结果来分析和解决问题。

服务模式：1.单服务排队系统2.C个服务员一个公共队列3.C个服务员C个队列4.单服务员串联系统 排队论分析：输入过程、排队规则、服务机构 可靠性：指系统在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。

可靠性特点：1矿山生产系统是一个“人—自然—机器”系统；2矿山设备及生产系统的可靠性比一般系统低；3影响矿山生产系统可靠性的不确定因素多；4矿山工程项目开发周期长，难以预先进行必要地可靠性试验，而设计方案一经实施就难以变更，大大缩小了可靠性调剂余地；5很难建立一个完整通用的可靠性数学模型来求解系统可靠性；6在对矿山生产系统进行可靠性与费用综合权衡时，其合理尺度难以确定。维修度：在规定时间，规定条件下，恢复到规定功能的能力。

矿山生产系统可靠性研究内容：可靠性数据的采集与统计分析，可靠性量化指标的选取与计算，确定研究方法与手段，建立可靠性数学模型，求解设备或系统环节及整个系统的可靠性，提高矿山生产系统可靠性的方法与途径。

网络图：由工序、事项及线路组成。工序：指在完成某项工程的过程中，在生产工艺或组织管理上相对独立的活动。为时间段

事项：指工序的开工或完工，是相邻工序在时间上的分界点。

第二篇：采矿系统工程总结

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、具有特定功能在有机整体。

2.系统工程：系统工程是从整体出发合理开发、设计、实施和运用系统的工程技术。它是系统科学中直接改造世界的工程技术。

3.系统评价：系统评价就是根据确定的目的，利用最优化的结果和各种资料，用技术经济的观点对比各种替代方案，考虑成本与效果之间的关系，权衡各个方案的利弊得失，选择出技术上先进、经济上合理和现实中可行的、良好的或满意的方案。

4.最小割集：能够导致顶上事件发生的最小限度的事件集合称为最小割集。

5.采矿系统工程：采矿系统工程是根据采矿工程内在规律和基本原理，以系统论和现代数学方法研究和解决采矿工程综合优化问题的采矿工程学科分支。

顶上事件：将易于发生，且后果严重的事故作为顶上事件

系统三个必备条件：

第一、系统必须由两个或两个以上的要素所组成，要素是构成系统的最基本单位，也是系统

存在的基础和实际载体。

第二、要素和要素之间存在着一定的有机联系，在系统内部和外部形成一定的结构或秩序，任何一个系统都是它所从属的一个更大系统的组成部分，系统整体与要素、要素与要素、整体与环境之间存在着相互作用和相互联系的机制。

第三、任何系统都有特定的功能，这是整体具有不同于各个组成要素的新功能，这种新功能

有系统内部的有机联系和结构所决定。

系统分析：利用科学的分析工具和方法，分析和确定系统的目的、功能、环境、费用与效益等问题，抓住系统中需要决策的若干关键问题，根据其性质和要求，在充分调查研究和掌握可靠信息资料的基础上，确定系统目标，提出为实现目标的若干可行方案，通过模型进行仿真试验，优化分析和综合评价，最后整理出完整、正确、可行的综合资料，从而为决策提供充分的依据。

系统决策：在一定环境下，结合系统的当前状态和将来的发展趋势，一局系统的发展目标在可选策略中选取一个最优策略并付诸实施的过程。

解答：

1.可靠性与可靠性主要评价指标？ 答：可靠性是指产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定的功能的能力。

可靠性指标：衡量产品可靠性的指标很多，各指标之间有着密切联系，其中最主要的有四个，即：可靠度R(t)；不可靠度(或称故障概率)F(t)；故障密度函数f(t)；故障率λ(t)。可靠度R(t)：把产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率定义为产品的“可靠度”。

故障率λ(t)是衡量可靠性的一个重要指标，其含义是产品工作到t时刻后的单位时间内发生故障的概率，即产品工作到t时刻后，在单位时间内发生故障的产品数与在时刻t时仍在正常工作的产品数之比。

2.系统分析的要素和步骤？ 要素：a.目的：目的是决策的出发点，为了正确获得决定最优化系统方案所需的各种有关信息。b.替代方案：为了实现某一目的，总会有几种可采取的方案或手段，这些方案彼此之间可以替换。c.模型：模型是对实体系统的抽象描述，它可以将复杂的问题化为易于处理的形式。d.费用和效益：费用和效益是分析和比较抉择方案的重要标志。E.评价基准：其是系统分析中确定各种替代方案优先顺序的标准。

步骤：1.问题构成与目标确定；2搜集资料探索可行方案；3.建立模型；4综合评价；5.检验与核实。

3.决策构成要素及主要原则？ 答：要素：1.决策主体：决策主体可能是个人或组织，一般由组织的领导者担任，其任务是对各决策方案进行评价并进行选择。2.决策方案：进行系统决策时，至少有两个或两个以上的决策方案可供选择，方案的制定包含对系统属性的描述和系统目标的确定。3.决策目标：进行系统决策的目的是为了达到系统目标，决策后的效果评价以决策目标为依据。4.决策结果：每个决策方案都会产生决策结果，通过对决策结果的分析来评价系统决策的成败。原则：1.可行性原则：为了能达到预期的目标，决策中所提供的方案在技术上和资源上必须是可行的。2.经济性原则：决策就是为了能够得到最大利益。3.信息性原则：信息的采集和利用贯穿着决策的整个过程。4.系统性原则：只有将决策过程作为一个系统来进行考虑才能保证决策的顺利开展和实施。

4.系统建模基本理论？ 1.黑箱理论：将系统外部环境和内部变化看成黑箱，通过控制系统可控因素的输入、观测系统的输出来模拟系统所实现的功能、确定系统运行规律的方法。2.白箱理论：控制系统模型的输入和输出来引起系统状态的变化，描述系统规律。3.灰箱理论：对内部构成和各构成要素之间联系情况只有部分清楚。

5.故障树分析：采用逻辑的方法，形象的进行危险的分析工作。

故障树计算步骤：1.确定所分析的系统2.熟悉所分析的系统3.调查系统发生的事故4.确定故障树的顶上事件5.调查与定上事件有关的所有原因事件6.故障树作用7.故障树定性分析8.定量分析9.安全性评价 6.系统评价的原则： 1.评价的客观性，评价的目的是为了决策，评价好坏直接影响到决策的正确与否，评价必须客观真实地反映实际；

2.要保证方案的可比性，替代方案在保证实现系统的基本功能上要有可比性和一致性； 3.指标构成系统，评价指标自身硬为一系统，具有系统的一切特征，必须反映系统目标。系统建模的原则：

1.现实性，模型必须立足于现实系统，否则建立的模型是没有意义的； 2.准确性，模型中所使用的各种变量、数据公式、图表等信息要准确，模型还要准确反应系统的本质规律；

3.可靠性，能反映事物的本质且有一定的精确度； 4.简明性，模型表达方式简单、明确，变量选择不能过于繁琐，模型数学结构不宜过于复杂。5.实用性，方便用户、易于进行处理和计算； 6.反馈性，开始时构建初步模型，并逐步细化，最终达到一定精度； 7.鲁棒性，对现实问题的变动有一定的不敏感型。采矿系统工程的发展展望：

1多种研究方法的综合运用 从系统工程的角度看，采矿系统是一个多目标、多因素、多变量的、随机性因素很强的、生产对象和作业环境变化很大的、多种技术相互作用下的复杂的动态系统。在采矿系统的决策中需要并且向着多种方法综合运用的方向发展。

2多项内容的综合分析决策 采矿系统在系统结构上普遍地具有多层次、多环节，各子系统之间的关系比较复杂，又因不同地区的矿山开采的矿产资源条件均不相同，而造成同项内容的系统各异性，在解决和处理某一决策问题时，需要并且向着多项内容综合分析决策的方向发展。

3.计算机运算与可视化功能的密切配合 采矿系统工程决策的结果经常需要体现在工程设计图上，而且醒目的图像显示将成为交互式工程设计的有效手段，动画显示及虚拟现实技术将得到愈来愈广泛的应用。

4.采矿系统工程理论与采矿工程实践的进一步结合 采矿工程的实践推动着采矿系统成工程研究方法的发展，随着采矿实践发展的需要，兼收严格优化方法的优化功能与非严格优化方法的灵活实用性将成为一种趋势。

5.新型学科及边缘学科在采矿工程中的应用将继续迅速发展 一些新兴学科、边缘交叉学科理论或技术，这些新兴领域的迅速发展将与传统领域逐渐融合交叉，是采矿系统工程呈现出新的面貌。

6.跨学科的联合研究 随着系统研究对象的不断扩展，跨学科的研究工作已成为客观发展的必然趋势。

第三篇：系统工程

系统工程

系统工程师简介和系统工程师能力发展框架(2012-03-10 20:24:47)▼

标签： 系统工程 cmmi 项目管理 架构

分类： 工程

系统工程是一门非常前沿专业，在美国系统工程师是最热门的职业，在中国虽然很多人放在嘴上，但实际上很少有人这是个什么职业？有人甚至说这是个当总统的专业，简直是在侮辱系统工程师。系统工程最初起源于航天、航空、军事部门，由于卫星、飞船、飞机、导弹这些产品的研发需要很多专业的综合，所以诞生了系统工程；后来该专业也扩展到民用部门，包括民用航空、铁路系统、通信系统、医疗设备等，甚至是一个小小的照相机也涉及系统工程。中国最初提出系统工程就我所知大概是钱学森了，但是从他的系统工程概念还不算太成熟，主要偏重于管理，而实际上系统工程跨越了技术和技术管理，它与项目管理有所交叉，也有很大的区分。

以下是一个系统工程师的在项目开发中的所做的事情：

第一步，你要去研究市场，了解用户有什么问题、想要些什么，有可能在市场上你已经有竞争对手，你还要调查对手的当前状态，最后你要为用户提出建议的解决方案，开发一个新的系统或是改造一个旧的系统。这时候你的系统可能仅仅是一个设想，你的系统可能很庞大，需要大量的资金投入，潜藏着许多技术风险，而企业的未来就依赖于你的专业决策，这时候一方面你需要尽量满足用户的欲望，又要小心地避免不可逾越的技术障碍。如果你的系统是卫星、飞机这样庞大的系统，一般的专业工程师如机械工程师、电子工程师根本无法完成这样的工作，这时候你才会闪亮登场。你要与用户签订合同，包括资金、进度、技术等方面的内容，系统的开发被划分为若干的阶段，资金分阶段的支付，每个阶段有确定的进入和完成准则，以避免潜在的风险。作为专业系统工程师，基本的能力包括技术规范编写、进度规划、分解工作是需要的，作为中国系统工程师（如果存在这个名词的话），尤为重要的是喝酒、吹牛皮、胆大妄为和玩弄词汇的能力。

一个需求分析的失败案例：曾经有一位工程师，他提出一个几乎是天才的创意，用卫星连接全世界通信，这个工程具有系统工程的特质，要发射６６颗卫星，投资ＸＸ亿美元，但不幸的是，这个项目失败了。首先手机的发展很快占据了市场，其次卫星电话面临技术障碍，无法在室内通讯，而且硬件过于庞大。可以说项目的决策者没有系统的分析用户的需求、技术风险和竞争对手，导致项目的失败。这就是摩托罗拉的铱星计划。

第二步，你要提出解决方案，或者叫设计，对系统

来说也可以叫架构开发。虽然是第二步，但并不说设计就一定在用户需求调查之后，为了占领市场，有时候它在需求调查之前就开始，有时候它随着需求分析同步进行。系统工程师在这个阶段要开发架构。什么是架构，这个词来自于最古老的工程行业—建筑业，风行于最现代的工程行业—软件业。打个比方，架构就好比人的骨架，潘长江就是吃的再多也长不成姚明，因为他们骨架不同。架构设计充满创意，系统工程师当深通于此，产品围绕架构组成系统。架构使用视图来表达，机械工程使用三个图表示三维实体，系统工程师则使用多个架构视图描述系统。好的架构就像金字塔一样悠久，坏的架构就像某些豆腐渣工程一样脆弱。作为专业的系统工程师，基本的能力包括系统建模、仿真和分析技术。

一个架构设计的失败案例：在某国一个雷电交加的夜晚，两车相撞了，在经历了５个月的调查后，事故报告公开，造成事故一条设计原因是，当一个采集设备被雷击故障后，传送给主机的状态信息一直保持为故障前采集到的信息，使人做出错误的判断。在不知道情况的时候保持最后的状态似乎是一个非常自然的选择，很多的设计师都非常习惯这样设计，但真的如此吗？这个系统的设计师是否做过“故障模式影响分析”ＦＭＥＣＡ不得而知，在项目中做ＦＭＥＣＡ是非常吃力不讨好的，因为这首先要假设所有的设备都可能出故障，然后通过设计确保故障不影响安全，一些安全关键系统中要求连续两个故障或者两个操作错误或者两个操作错误和故障的组合不会导致致命事故。

管理相关：系统工程师脚踏两只船，一只是技术，一只是管理，因此常常与项目管理者的职责分配剪不断理还乱，通常来说项目管理者侧重于进度、资金、范围等，而系统工程师侧重于技术管理，包括技术状态、接口、需求等，什么？技术还有管理？是的，技术需要管理。系统工程师要像猎狗追踪每一个要求的落实，从最初的用户要求到向部件提出的要求直至获得明确无误的证据表明需求已经落实，否则部件设计师会像系统工程师欺骗用户一样欺骗系统工程师。曾经一个火星探测器坠毁，仅仅因为计算单位不统一，如果你是一个学生，计算单位错误最糟糕的结果是考试不及格，而在大型工程中就是数亿美元的损失，为此系统工程师要紧盯每一个接口，防止彼此设计的不匹配，这是一项非常繁琐的工作，因为一个大型系统的接口从几百到几千几万。需求也罢、接口也罢，都要有秩序的管理。管理的技能是必需的。

验证：验证就是为产品满足需求提供证据的活动。如果没

有验证，系统的开发就会像中国的保健品市场一样混乱。验证包含了检查、分析、演示、测试几个类别，验证也像需求一样划分为多个层次，从底层部件到最顶层的系统需要逐步的验证，验证是一项非常消耗资源的活动，因此系统工程师当小心的选择验证的类别、层次，以平衡进度、风险和成本。验证中的某些活动甚至需要独立的专业和工程师支持，例如试验工程师，因为测试设备的准备、开发并非系统工程师能够完成的。对于验证活动而言，除了数学分析能力、发现问题的能力外，最大需要可能就是勇气和诚实，因为在验证活动中发现问题后，许多工程师由于面临各种压力或是采用鸵鸟政策视而不见或是伪造数据欺骗用户。

在中国，还没有一个完整的系统工程教育，有些学校开了系统工程课，也是偏重于数学理论，以下是本人通过自学推荐有志于做系统工程师的人应该学习的知识、工具和需要进行的实践：

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知识：

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UML、SYSML标准：建模标准，类似于机械工程师的机械制图标准、电子工程师的电路制图标准，语言是有效率专业沟通和知识传承的保障，没有这些，沟通会陷入咬文嚼字的困境（巴比伦塔建造的失败是沟通失败的最好例子，可见古人很早就认识到这点），设计中所包含的思想也会随着时间而退化。

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CMMI能力成熟度模型综合：描述了系统工程所需要做的工作内容，对照这本书进行实践和改进。

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Incose System Engeering Handbook（国际系统工程协会系统工程手册）基于ISO15288，与CMMI类似。

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System Analysis, Design,and DevelopmentConcepts,Principles, and Practices：有大量指导系统工程的技术内容，值得一读。

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DoDAF:美国国防部体系架构：DoD一个架构开发标准，很专业，可以参照学习系统架构。

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其它基础专业：数学和英语要熟练，数学需要大量应用，英语是阅读系统工程书籍的必需；电子、机械、软件等要知道基础概念，对于特定行业的系统工程还更深入的了解相应的专业。

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工具：

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系统架构建模：Visio(用于建模表达)、Telelogic(同时用于建模表达和仿真)

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仿真和分析：Matlab和Simlink

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文字和表格：Word、Excel、PPT（编写文件、报告所必需）

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项目管理： Project

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实践：

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需求分析实践：实践MOE、MOS、MOP、TPM分析过程，建立一个系统从顶层直至底层的指标关联。

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规范编写实践：至少完成不同产品、不同阶段规范编写实践各一次，阶段包括系统规范、研制规范；

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需求管理实践：完成一次全系统的需求跟踪表，能够在任何时候跟踪需求的达到程度；

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构设计的实践：完成一次基于SYSML标准对系统的完整建模过程；

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范围管理实践：完成一次WBS，理解WBS模板中各个分解在项目中实际含义；

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进度管理实践：实践使用Project建立IMS，达到能够自动生成网络图、进行进度分析的效果；在项目进展中记录项目进度，获取第一手数据，积累自己对时间的预测能力；

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技术状态和信息管理实践：与规范实践结合，建立项目三条基线：功能、分配、产品，实践文件版本管理和控制。

第四篇：系统工程

1． 系统科学辩证法

作者： 苗东升臧伟 出版社：山东教育出版社 出版日期：1998/12/1

2． 系统科学精要

作者： 苗东升 出版社：中国人民大学出版社 出版日期：2006/6/1

3． 系统科学导论--复杂性探索

作者： 颜泽贤 范冬萍 张华夏 出版社：人民出版社 出版日期：2006/9/1

4． 系统科学概论

作者： 吴义生 出版社：中共中央党校出版社 出版日期：2000/4/1

5． 现代系统科学方法论及应用:优化方法与探索复杂性

作者： 伍进 出版社：电子科技大学出版社 出版日期：2005/1/1

6． 钱学森系统科学思想研究

作者： 上海交通大学 中国系统工程学会 编 出版社：上海交通大学出版社 出版日期：2007/1/1

7． 钱学森系统科学思想研究

作者： 上海交通大学 中国系统工程学会 编 出版社：上海交通大学出版社 出版日期：2007/1/1

8． 系统科学与工程研究

作者： 许国志编 出版社：上海科技教育出版社 出版日期：2001/4/1

9． 增长的极限 图书标签： 机械工业出版社

上书时间：2011-09-05

出版时间：2006-06

10．中文名：第五项修炼

外文名：The Fifth Discipline

The Art and Practice of the Learning Organization

作 者：（美）彼得?圣吉 著，张成林 译出 版 社： 中信出版社[1]出版时间： 2009-10-1开 本： 16开

第五篇：系统工程总结

第一章

1.系统的定义

系统可被定义为具有一定功能的、相互间具有有机联系的由许多要素所构成的一个整体。2.系统的特性

集合性

相关性 阶层性

整体性

目的性

环境适应性 3.系统工程定义

系统工程就是从系统的观点出发，跨学科的考虑问题，运用工程的方法来研究和解决各种系统问题，以实现系统目标的综合最优化。

4.系统工程的理论基础

一般系统论、大系统理论、经济控制论、运筹学

第二章

1.系统分析基本过程（简答）

阐明问题

谋划备选方案

预测未来环境

建模和估计后果

比较备选方案 2.系统工程方法论

1.霍尔三维结构（时间维，逻辑维，知识维）

霍尔三维结构集中体现了系统工程方法的总体化、综合化、最优化、程序化和标准化的特点，是系统工程基本工作过程的集中体现。

霍尔三维结构强调明确目标，核心内容是最优化，并认为现时问题基本上都可以归纳成工程系统问题，应用定量分析手段，求得最优解。霍尔三维结构具有研究方法上的整体性（三维）、技术应用上的综合性（知识维）、组织管理上的科学性（时间维与逻辑维）和系统工程工作的问题导向性（逻辑维）的特点。2.切克兰德方法论

切克兰德方法论的核心是“比较”与“探寻”，它强调从“理想”模式（概念模型）与现实状况的比较中，探寻改善现状的途径，使决策者满意。两种方法比较

• 霍尔三维结构和切克兰德方法论均为系统工程方法论，均以问题为起点，具有相应的逻辑过程。• 两种方法论的不同点为：

 霍尔三维结构主要以工程系统为研究对象，而切克兰德方法更适合社会经济和经营管理等软系统问题的研究；

 前者的核心内容是优化分析，而后者的核心内容是比较学习。 前者更多关注定量分析方法，而后者比较强调定性或定性与定量有机结合的基本方法。

第三章

1.结构模型定义

所谓结构模型，就是应用有向连接图来描述系统各要素间的关系，以表示一个作为要素集合体的系统的模型。2.邻接矩阵

图的基本的矩阵表示，描述图中各节点两两间的关系.3.可达矩阵

用矩阵来描述有向连接图各节点之间，经过一定长度的通路后可以到达的程度.4.邻接矩阵，可达矩阵，解释结构模型的计算（重点）

第四章

1.建模过程中的因素分析（P59）

现实事物在模型中的作用可以分为三类： 可以忽略其影响的因素.对模型起作用但不属于模型描述范围的因素。模型所要分析和研究的要素或因素。

第一类因素在模型中可以忽略不计；第二类因素作为制约条件来考虑；第三类是描述系统结构或行为的因素，是构成系统模型的主要内容。2.系统模型的原则和步骤

• 基本原则:

现实性

简洁性

适应性

强壮性 • 步骤: 1.形成问题 2.选定问题 3.变量关系的确定 • 4.确定模型的数学结构及参数辩识 5.模型真实性实验 3.分析模型的方法

图解法

拟合法

经验法

机理法 4.莱氏人口模型的计算(练习题)某企业根据预测前一年(t＝0)统计可知，该企业共有技术人员300名．其中：技术员140名，助理工程师100名，工程师(包括高级工程师)60名．现企业规定在技术员中每年有30％的人数可晋开为助理工程师，有l0％的人数因种种原因而调离该企业，余下的60％技术员继续担任原职，在助理工程师中，每年有30％晋升为工程师，30％调离，而余下的40％继续留任；在工程师中，每年有60％留任，40％调离和退休．同时，该企业每年招收大学毕业生80名以补充技术员队伍．试预测今后5年内该企业技术人员的拥有量及其职称的分布情况．

第五章

1.因果关系图画法 2.反馈回路

在自然现象中，存在着作用与反作用的相互关系。一些原因与结果总是相互作用。原因引起结果，而结果又作用于形成原因的环境条件，促使原因变化，这样形成了因果关系的反馈回路。

反馈回路的基本特征：原因和结果的地位具有相对性，即在反馈回路中将哪个要素视作原因，哪个要素视作结果，要看分析问题的具体情况来定。

第六章

1.关联矩阵方法（P160）

2.层次分析法中用判断矩阵求相对重要度(P172)