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1.1系统是解开复杂性问题的一把金钥匙1

第1章 绪论1

1.2系统科学是寻求复杂多元事物共性的科学2

1.3系统工程是解决综合性问题的最有效方法3

1.4学习系统工程方法论的意义5

1.5非线性复杂问题的求解是对系统工程方法论的挑战6

思考题7

第2章 系统与系统论8

2.1系统的概念形态和特征8

2.1.1系统的概念及其含义8

2.1.2系统的定义9

2.1.3系统的形态9

2.1.3.1自然系统与人造系统11

2.1.3.2实体系统与概念系统11

2.1.4系统的特性12

2.1.4.1整体性12

2.1.3.4控制系统与行为系统12

2.1.3.5开放系统与封闭系统12

2.1.3.3动态系统和静态系统12

2.1.4.2集合性13

2.1.4.3层次性13

2.1.4.4相关性13

2.1.4.5目的性13

2.1.4.6环境适应性13

2.2系统理论及原理14

2.2.1系统理论的产生与发展14

2.2.1.1古代中国的系统思想14

2.2.1.2古代国外系统思想16

2.2.2现代系统理论的形成17

2.3一般系统论原理及结构19

2.3.1基本概念19

2.3.2一般系统结构理论20

2.3.3一般系统结构模型21

2.3.4一般系统原理与规律22

2.3.5自然法则：从简单到复杂23

2.3.6系统基本组成部分及其特性24

2.3.7系统基本层次及其特性24

2.3.8复杂性的根源25

2.3.9研究与展望26

思考题26

第3章 系统科学与系统科学思维27

3.1系统科学27

3.1.1系统科学的产生与兴起27

3.1.2系统科学的体系结构29

3.2系统科学思维及作用30

3.2.1系统科学思维的类型和特点30

3.2.1.1反馈控制思维30

3.2.1.2功能模拟32

3.2.1.3黑箱辨识33

3.2.1.4思维的信息加工34

3.3系统科学思维方法的基本原则35

3.3.1整体性原则36

3.3.2相关性原则36

3.3.3综合性原则37

3.3.4目的性原则37

3.3.5层次性原则38

3.3.6历时性原则38

3.4系统科学思维的作用和意义39

思考题41

第4章 系统科学方法论42

4.1系统科学方法的产生及概念42

4.1.1系统科学方法产生的历史条件42

4.1.1.1科学进步要求运用系统科学方法42

4.1.1.2近代科学需要系统科学方法解决自身的矛盾43

4.1.2.1一般系统论方法44

4.1.1.3现代工程技术需要系统科学方法来设计和管理44

4.1.2系统科学方法的产生和发展44

4.1.2.2信息论方法45

4.1.2.3控制论方法45

4.1.2.4系统自组织方法46

4.1.3系统科学方法的结构47

4.1.3.1系统科学的一般方法47

4.1.3.2系统科学的特殊方法47

4.1.3.3系统工程方法48

4.2系统科学的方法48

4.2.1结构方法48

4.2.1.1形式结构方法48

4.2.1.2空间结构方法50

4.2.1.3时间结构方法52

4.2.1.4空间—时间结构方法53

4.2.1.5结构方法的意义54

4.2.2功能方法55

4.2.2.1功能分析方法56

4.2.2.2黑箱分析方法58

4.2.2.3功能模拟方法58

4.2.3历史方法60

4.2.3.1历史方法的对象60

4.2.3.2状态空间方法62

4.2.3.3非平衡系统方法65

4.2.3.4序参量方法68

4.2.3.5超循环方法72

思考题76

第5章 系统工程与系统工程方法77

5.1系统工程77

5.1.1系统工程的基本概念77

5.1.2系统工程的含义79

5.1.3.1工程系统工程80

5.1.3系统工程的分类80

5.1.3.2社会系统工程81

5.1.3.3军事系统工程81

5.1.3.4企业系统工程82

5.1.4系统工程的程序和方法论85

5.1.4.1系统工程的程序85

5.1.4.2系统工程方法论86

5.2系统工程的基础理论和工具88

5.2.1系统工程的基础理论88

5.2.1.1运筹学88

5.2.1.2控制论89

5.2.1.3科学计算90

5.2.2系统工程的得力工具——电子计算机90

5.3系统工程的研究方法和步骤91

5.3.2系统建造阶段93

5.3.3系统运行阶段93

5.3.1系统开发阶段93

5.4系统工程方法94

5.4.1系统分析94

5.4.1.1系统分析的目标94

5.4.1.2系统分析的要素94

5.4.2.1网络分析的类型和优点96

5.4.2.2网络图96

5.4.2网络分析96

5.4.1.3系统分析的三维结构96

5.4.2.3网络分析的具体内容97

5.5系统工程的应用与发展98

5.5.1系统工程的应用及范围98

5.5.2系统工程的未来设想及展望99

思考题101

第6章 系统优化与现代最优化102

6.1系统优化102

6.1.1优化与最优的问题102

6.1.3系统最优化103

6.1.2最优化算法及分类103

6.2遗传算法104

6.2.1遗传算法的概念104

6.2.1.1遗传算法的生物遗传学基础104

6.2.1.2遗传算法的一般结构105

6.2.1.3遗传算法的特点106

6.2.1.4遗传算法的基本操作107

6.2.2.1改进遗传算法的一般结构112

6.2.2遗传算法的应用与发展112

6.2.2.2编码问题113

6.2.2.3混合遗传算法113

6.3模拟退火算法114

6.3.1模拟退火算法的基本概念114

6.3.1.1物理退火过程114

6.3.1.2Metropolis算法115

6.3.1.3模拟退火算法116

6.3.2.1控制参数初值t0117

6.3.2模拟退火算法的关键参数控制117

6.3.2.2控制参数终值tf118

6.3.2.3Markov链长LK119

6.3.2.4控制参数的更新函数T（t）120

6.3.3模拟退火算法的应用120

6.3.3.1模拟退火算法应用的一般要求120

6.3.3.2典型组合优化问题的模拟退火算法122

6.4人工神经网络算法125

6.4.1神经网络的基本概念125

6.4.1.1人工神经元模型126

6.4.1.2人工神经网络模型128

6.4.2神经网络的学习方法129

6.4.2.1学习机理129

6.4.2.2学习方法130

6.4.2.3学习规则131

6.5.1.1感知器网络模型134

6.5BP网络算法及应用134

6.5.1感知器网络模型及算法134

6.5.1.2感知器网络的学习算法135

6.5.2BP网络与误差反向传播算法135

6.5.2.1BP网络135

6.5.2.2误差反向传播算法136

6.5.2.3BP网络学习算法的改进及应用139

6.5.2.4RBF网络140

思考题141

第7章 大系统与开放的复杂巨系统及其方法论142

7.1大系统的基本概念142

7.1.1大系统的含义及特点142

7.1.2大系统理论方法142

7.2开放的复杂巨系统的基本概念143

7.2.1开放的复杂巨系统的含义143

7.2.2开放的复杂巨系统的特点144

7.3开放的复杂巨系统理论方法145

7.4大系统选优理论及方法146

7.4.1大系统选优理论的基本含义146

7.4.2分解—协调方法147

7.4.2.1系统的分解147

7.4.2.2系统的协调148

7.4.2.3分解—协调的结构形式149

7.5大系统与开放的复杂系统的应用及前展151

思考题151

第8章 研讨厅系统方法论153

8.1研讨厅系统153

8.1.1研讨厅的概念153

8.1.2研讨厅的特点154

8.1.3研讨厅的作用154

8.1.4研讨厅研究的意义155

8.2.2.1网络集成管理156

8.2.2研讨厅系统的综合集成156

8.2.1研讨厅系统的含义156

8.2研讨厅系统的概念156

8.2.2.2数据集成管理157

8.2.2.3应用集成管理157

8.2.3系统结构157

8.3研讨厅系统方法论158

8.3.1从定性到定量的实现158

8.3.1.1用结构化的方法逼近非结构化158

8.3.1.2综合运用系统工程方法的规范化研讨流程159

8.3.1.3面向问题的模型重构159

8.3.1.4反馈式、层次化的流程控制机制159

8.3.1.5自动化的专家意见综合治理159

8.3.2研讨厅工作流程159

8.3.2.1研讨管理及注册160

8.3.2.4生成研讨流程161

8.3.2.5研讨过程161

8.3.2.3研讨状态161

8.3.2.2研讨主题161

8.3.2.6综合归纳及报告产生162

8.3.3研讨模板162

8.4钱学森与钱学森研讨厅思想163

8.4.1钱学森科研简况163

8.4.2钱学森的系统思维164

8.4.2.1钱学森系统思维产生的条件和形成标志164

8.4.2.2钱学森系统思维的特征166

8.4.2.3钱学森系统思维的重大意义167

8.4.3钱学森研讨厅思想168

思考题169

第9章 东方系统论170

9.1东方系统论的基本概念170

9.1.1东方系统论的含义170

9.1.2东方系统论的基本内容171

9.1.3研究东方系统论的意义171

9.2.1东方系统论的基本方法173

9.2东方系统方法论173

9.2.2东方系统方法论的主要原则174

9.2.3东方系统方法论的过程174

9.3东方系统论的应用175

9.3.1应用范围175

9.3.2应用案例176

9.3.2.1水资源管理176

9.3.2.2交通运输结合部的物理-事理-人理（WSR）系统管理模式分析178

思考题182

第10章 系统复杂性与复杂性科学及演化183

10.1复杂性与系统复杂性183

10.1.1复杂性的含义183

10.1.2复杂性处理原则与方法184

10.1.3系统复杂性185

10.1.4复杂性科学186

10.2.2系统演化的分析方法187

10.2.1系统的演化187

10.2系统演化与复杂性系统的演化187

10.2.3复杂性系统的演化188

10.2.4复杂性系统演化的分析方法189

10.3复杂系统实例——地球系统演化190

10.3.1地球系统与地球系统科学191

10.3.2地球系统演化与人类面临的重大问题191

10.3.3地球系统演化过程193

10.3.4复杂地球系统研究方法及前沿198

10.3.4.1地球系统研究方法与步骤198

10.3.4.2研究领域199

10.3.4.3现在应起步的领域前沿199

10.4地球系统演化研究对系统复杂性研究的启示200

思考题200

参考文献201

后记203