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系统工程

系统工程是指在系统思想的指导下，综合应用自然科学和社会科学中有关的先进思想、理论、方法和工具，对系统的结构、功能、要素、信息和反馈等进行分析、处理，解决实际问题，以达到最优规划、最优设计、最优管理和最优控制的目的。

系统工程的研究对象主要是复杂的大系统。早期主要用于工程设计和武器运用，如美国阿波罗工程。经半个多世纪的开发，系统工程已在极为广泛的领域获得应用，诸如工程、社会经济、军事、农业、企业、区域规划、人才开发等领域。

系统工程在处理问题时的工作步骤和程序是怎样的呢？美国系统工程专家霍尔于1969年提出了一种系统工程方法论——霍尔三维结构。霍尔三维结构是指运用系统工程时从三个侧面来考虑问题的方法。第一个侧面叫逻辑维，第二个侧面叫时间维，第三个侧面叫知识维，形成逻辑维、时间维和知识维所组成的三维空间结构。逻辑维是指对一项系统工程，运用系统思想和方法分析解决问题所经历的逻辑思考过程，包括明确问题、确定目标、系统综合、系统分析、优化、决策、实施七个逻辑步骤。时间维表示一项系统工程需要的工作阶段、工作流程，包括规划、拟订方案、研制、生产、安装、运行、更新七个时间阶段。如果说逻辑维是思考问题的步骤，那么时间维就是实际解决问题的步骤。知识维是指运用系统工程方法时需要综合运用的各种知识和技能，包括工程、医学、建筑、商业、法律、管理、社会科学、艺术等。

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《系统工程与分析》（英文影印版）  清华大学出版社，2002年版。

练习

1．某中学设有两个学生食堂，正常情况下每个食堂能容纳的就餐人数是500人。近两年，随着学校办学规模的扩大，就餐人数随之增加，每个食堂就餐人数达到670人左右，每到中午就餐时间，学生们排着长队等待就餐。

如何减少学生就餐排队时间？请提出解决这一问题的几种途径，并选择一种最经济、最有效可行、最容易实现的办法，运用系统分析方法，分步骤说明你分析思考的过程。

2．阅读以下材料，分析两个地区发展农业生产决策上的差异所在。

A地区有山有水有湖泊，就是耕地面积少。20世纪50年代以来，他们的做法是毁林开荒，开湖放水，围湖造田，并在湖水的源头兴建水库，扩大水浇地面积，一时间，粮食生产上去了，但却带来了一系列灾难：由于毁林开荒，乱砍滥伐，造成水土流失严重，每年有大量的泥沙流入湖中；由于围湖造田，开湖放水，使得湖面缩小、湖水减少，而这些变化又引起这个地区气候恶化，近30年发生了三次大旱灾，每次都造成大批庄稼旱死、粮食大幅减产。近些年，这一地区才又开始退耕还田，保湖蓄水。

B地区农村的人均耕地也比较少，他们通过调整农业结构，开发低丘缓坡，在那里建立各种经济林基地，如在山坡上种植青枣、板栗等，有的还实行林粮间作，使荒山野岭变成了绿色园林。这样不仅农业生产上去了，而且还绿化了山区、改善了环境。

3．在我们的生活中，人们常常需要对很多技术产品不断优化改进，以满足不同人群的需要。例如，自行车从传统自行车发展到双人车、三人车、残疾人用车、儿童车，以及加重自行车、运动员用的赛车等；空调器由普通的定频空调发展到节能、制冷快的变频空调等。有人把生产系统的优化用下图来表示：