上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 1896 1935 1987 2006 通识教育核心课程.工程可持续发展 工程观 系统观、社会观、生态观 周岱 船舶海洋与建筑工程学院
1896 1935 1987 2006 周 岱 船舶海洋与建筑工程学院 通识教育核心课程-工程可持续发展 工程观 ——系统观、社会观、生态观
工程中的系统观 1.工程系统的内涵 工程是由不同要素组成的动态系统。系统(system)是若 干相互联系、相互作用、相互依赖的要素结合而成的，具有 一定的结构和功能，并处在一定环境下的有机整体。 钱学森认为：系统是由相互 作用相互依赖的若干组成部 分结合而成的，具有特定功 能的有机整体，而且这个有 机整体又是它从属的更大系 统的组成部分。 aa
工程中的系统观 1. 工程系统的内涵 工程是由不同要素组成的动态系统。系统（system）是若 干相互联系、相互作用、相互依赖的要素结合而成的，具有 一定的结构和功能，并处在一定环境下的有机整体。 钱学森认为：系统是由相互 作用相互依赖的若干组成部 分结合而成的，具有特定功 能的有机整体，而且这个有 机整体又是它从属的更大系 统的组成部分
熟 系统工程的一个典型实例 战国时期，齐王与一名大将田忌赛马，双方约定各 出3匹马，分别为3个等级（上等马、中等马和下等马）， 问田忌战胜齐王的对策是什么？ 上等马用1表示，中等马用2表示，下等马用3表示 齐王与田忌各有6个策略： 1,2,31,3,2 2,1,3 2,3,1 3,1,23,2,1 齐威王 田忌 点击查看源网页 第一场 上等马 上等马 第二场 中等马 中等马 第三场 下等马 下等马
系统工程的一个典型实例 战国时期，齐王与一名大将田忌赛马，双方约定各 出3匹马，分别为3个等级（上等马、中等马和下等马）， 问田忌战胜齐王的对策是什么？ 上等马用1表示，中等马用2表示，下等马用3表示 。 齐王与田忌各有6个策略： 1,2,3 1,3,2 2,1,3 2,3,1 3,1,2 3,2,1
熟 简单讲，系统就是将零散的东西进行有序的整 理、编排形成的具有整体性的整体。 管理 物料 土地 工程 设施 系统 资金 能源 技术 信息 工程系统的组成关系图
简单讲，系统就是将零散的东西进行有序的整 理、编排形成的具有整体性的整体。 工程 系统 人 物料 设施 能源 技术 信息 资金 土地 管理 工程系统的组成关系图
现代工程的日益复杂导致现代工程的系统化日益突出。 在宏观上，现代工程的影响因素多，影响范围规模大， 结构关系和环境影响复杂；目标与属性多样；人的因素影 响突出、经济性显著。只有具备现代系统观，才能合理有 效解决工程系统中纷繁复杂的问题。 在专业集成上，不同专业工程（如机械工程、材料 工程、电气工程、土木工程等)之间的学科交叉融合日益 提高，综合功能日益增强，需要建立科学的系统观才能谋 求工程科学的创新
现代工程的日益复杂导致现代工程的系统化日益突出。 在宏观上，现代工程的影响因素多，影响范围规模大， 结构关系和环境影响复杂；目标与属性多样；人的因素影 响突出、经济性显著。只有具备现代系统观，才能合理有 效解决工程系统中纷繁复杂的问题。 在专业集成上，不同专业工程（如机械工程、材料 工程、电气工程、土木工程等）之间的学科交叉融合日益 提高，综合功能日益增强，需要建立科学的系统观才能谋 求工程科学的创新
熟 2.工程的系统性及其与自然系统、社会系统的关系 工程的系统性体现在工程系统特性、工程系统功能 与结构、工程系统环境等三方面。工程系统特性具有整 体性、目标性、动态性、复杂性、开放性、人本性、战略性 等多种特性
2. 工程的系统性及其与自然系统、社会系统的关系 工程的系统性体现在工程系统特性、工程系统功能 与结构、工程系统环境等三方面。工程系统特性具有整 体性、目标性、动态性、复杂性、开放性、人本性、战略性 等多种特性
整体性是工程系统的核心特性。 举例1：三峡水利枢纽工程的防洪、发电、生态保护等整 体功能。 举例2：智能手机的支撑通话、微信、上网功能等的操作 系统整体功能
整体性是工程系统的核心特性。 举例1：三峡水利枢纽工程的防洪、发电、生态保护等整 体功能。 举例2：智能手机的支撑通话、微信、上网功能等的操作 系统整体功能
目标性是指工程系统的开发、运行、发展，均有其总体 目标和具体目标，包括技术目标、经济目标、环境目标、社 会目标以及工程系统发展目标，每个目标要求又可细分成若 干子目标； 动态性即工程系统动态可变而非静态。 复杂性是指内部结构与运行行为的复杂特性，表现在系 统的多功能、多层次结构，各组成部分之间紧密联系且以不 同方式耦合，可以动态重组形成多重互动； 开放性是指工程系统与外部环境的物质、能量、信息的 交换和交流； 人本性是指工程系统必须为人的利益服务，在工程系统 中必须考虑资源提供者、建设者、运营者以及不同利益悠关 者等多重主体，行为主体的态度和利益诉求以及人与人之间 的协作日益重要
目标性是指工程系统的开发、运行、发展，均有其总体 目标和具体目标，包括技术目标、经济目标、环境目标、社 会目标以及工程系统发展目标，每个目标要求又可细分成若 干子目标； 动态性即工程系统动态可变而非静态。 复杂性是指内部结构与运行行为的复杂特性，表现在系 统的多功能、多层次结构，各组成部分之间紧密联系且以不 同方式耦合，可以动态重组形成多重互动； 开放性是指工程系统与外部环境的物质、能量、信息的 交换和交流； 人本性是指工程系统必须为人的利益服务，在工程系统 中必须考虑资源提供者、建设者、运营者以及不同利益悠关 者等多重主体，行为主体的态度和利益诉求以及人与人之间 的协作日益重要
熟 战略性是指大规模复杂的工程系统（如高铁工程、航天 工程)对经济、社会、科技、环境甚至对国家战略产生全局 性、持续性的影响。 重大工程系统往往上升至宏观层次和战略层面，因此努 力培养形成战略眼光、战略家的知识和素质，是对现代工程 师的新要求
战略性是指大规模复杂的工程系统（如高铁工程、航天 工程）对经济、社会、科技、环境甚至对国家战略产生全局 性、持续性的影响。 重大工程系统往往上升至宏观层次和战略层面，因此努 力培养形成战略眼光、战略家的知识和素质，是对现代工程 师的新要求
工程系统的功能、结构与环境 工程系统的组成： 其中物质和非物质的要素主要 物质 (资源) 包括：工程系统功能所需的物 要素 料、设施、工具等物质要素， 工程 工程方法与技术，具有相关知 系统 识、技能、经验与创造力的人； 实现工程系统目标而对系统中 非物质 物质流、能量流、信息流、人 (资源) 流的组织、协调、评估、控制 要素 的管理活动。 现代大规模系统的结构的演变方向： 简单结构 复杂结构 层状结构 网络化结构 静态结构 动态结构
工程系统的组成： 物质 （资源） 要素 非物质 （资源） 要素 工程 系统 工程系统的功能、结构与环境 其中物质和非物质的要素主要 包括：工程系统功能所需的物 料、设施、工具等物质要素， 工程方法与技术，具有相关知 识、技能、经验与创造力的人； 实现工程系统目标而对系统中 物质流、能量流、信息流、人 流的组织、协调、评估、控制 的管理活动。 现代大规模系统的结构的演变方向： 简单结构 复杂结构 层状结构 网络化结构 静态结构 动态结构