系統(tǒng)工程是一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的跨學(xué)科方法。通過(guò)它，您能夠把您的每個(gè)產(chǎn)品作為一個(gè)整體來(lái)理解－更好地構(gòu)建你的產(chǎn)品規(guī)劃、開(kāi)發(fā)、制造和維護(hù)過(guò)程。企業(yè)利用系統(tǒng)工程來(lái)對(duì)一個(gè)產(chǎn)品的需求、子系統(tǒng)、約束和部件之間的交互作用進(jìn)行建模/分析，并進(jìn)行優(yōu)化和權(quán)衡－在整個(gè)產(chǎn)品生命周期做出重要決策。在整個(gè)生命周期，系統(tǒng)工程師利用各種的模型和工具來(lái)捕捉、組織、優(yōu)先分級(jí)、交付并管理系統(tǒng)信息。例如，通過(guò)QFD、質(zhì)量屋（House of Quality）、六個(gè)西格瑪設(shè)計(jì) (DFSS)、 TRIZ以及其它技術(shù)，系統(tǒng)工程能夠在前端就捕捉并對(duì)客戶要求進(jìn)行優(yōu)先分級(jí)；然后，用功能建模、面向?qū)ο蠓椒?、狀態(tài)圖表等進(jìn)行上至替代評(píng)估，下至功能和物理劃分。

系統(tǒng)工程是運(yùn)用系統(tǒng)思想直接改造客觀世界的一大類(lèi)工程技術(shù)的總稱(chēng)。系統(tǒng)是由互相關(guān)聯(lián)、互相制約、互相作用的若干組成部分構(gòu)成的具有某種功能的有機(jī)整體。人們對(duì)于系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，即關(guān)于系統(tǒng)的思想來(lái)源于社會(huì)實(shí)踐，人們?cè)陂L(zhǎng)期的社會(huì)實(shí)踐中逐漸形成了把事物的各個(gè)組成部分聯(lián)系起來(lái)從整體角度進(jìn)行分析和綜合的思想，即系統(tǒng)思想。系統(tǒng)思想古已有之，但系統(tǒng)工程的誕生卻是近40年來(lái)的事。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，迫切地需要發(fā)展一種能有效地組織和管理復(fù)雜系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和使用的技術(shù)，即系統(tǒng)工程。

系統(tǒng)工程是以研究大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)為對(duì)象的新興邊緣科學(xué)，是處理系統(tǒng)的一門(mén)工程技術(shù)。對(duì)新系統(tǒng)的建立或?qū)σ呀⑾到y(tǒng)的經(jīng)營(yíng)管理，采用定量分析法（包括模型方法、仿真實(shí)驗(yàn)方法或優(yōu)化方法）或定量分析和定性分析相結(jié)合的方法，進(jìn)行系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)預(yù)定的目標(biāo)。系統(tǒng)工程的研究范圍已由傳統(tǒng)的工程領(lǐng)域擴(kuò)大到社會(huì)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，如工程系統(tǒng)工程、科學(xué)系統(tǒng)工程、企業(yè)系統(tǒng)工程、軍事系統(tǒng)工程、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)工程、社會(huì)系統(tǒng)工程、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程、行政系統(tǒng)工程、法治系統(tǒng)工程等。各門(mén)系統(tǒng)工程除特有的專(zhuān)業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)外，作為系統(tǒng)工程共同的基礎(chǔ)技術(shù)科學(xué)，有運(yùn)籌學(xué)、控制論、信息論、計(jì)算科學(xué)和計(jì)算技術(shù)。相應(yīng)的基礎(chǔ)科學(xué)為系統(tǒng)學(xué)。任何一種社會(huì)活動(dòng)都會(huì)形成一個(gè)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的組織建立、有效運(yùn)轉(zhuǎn)就成為一項(xiàng)系統(tǒng)工程。因此，系統(tǒng)工程可以解決的問(wèn)題涉及到改造自然，提高社會(huì)生產(chǎn)力，增強(qiáng)國(guó)防力量，直至改造整個(gè)社會(huì)活動(dòng)。

系統(tǒng)工程是關(guān)于生產(chǎn)、建設(shè)、交通、儲(chǔ)運(yùn)、通信、商業(yè)、科學(xué)研究以及人類(lèi)其他活動(dòng)的規(guī)劃、組織、協(xié)調(diào)和控制的科學(xué)方法。系統(tǒng)工程以系統(tǒng)為對(duì)象，從系統(tǒng)的整體觀念出發(fā)，研究各個(gè)組成部分，分析各種因素之間的關(guān)系，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，尋找系統(tǒng)的最佳方案，是系統(tǒng)總體效果達(dá)到最佳。

系統(tǒng)工程在我國(guó)建設(shè)事業(yè)、生產(chǎn)管理、商業(yè)經(jīng)營(yíng)、資源利用、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)體制改革和科學(xué)研究等諸多領(lǐng)域均以取得了顯著成效，其重要作用以被人們廣泛認(rèn)識(shí)和接受。

系統(tǒng)工程的含義

系統(tǒng)工程在系統(tǒng)科學(xué)結(jié)構(gòu)體系中，屬于工程技術(shù)類(lèi)，它是一門(mén)新興的學(xué)科，國(guó)內(nèi)外有 一些學(xué)者對(duì)系統(tǒng)工程的含義有過(guò)不少闡述，但至今仍無(wú)統(tǒng)一的定義。 1978年我國(guó)著名學(xué)者錢(qián)學(xué)森指出:"系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和使用的科學(xué)方法，是一種對(duì)所有系統(tǒng)都具有普遍意義的方法"。 1977年日本學(xué)者三浦武雄指出:"系統(tǒng)工程與其他工程學(xué)不同之點(diǎn)在于它是跨越許多學(xué)科的科學(xué)，而且是填補(bǔ)這些學(xué)科邊界空白的一種邊緣學(xué)科。因?yàn)橄到y(tǒng)工程的目的是研制一個(gè)系統(tǒng)，而系統(tǒng)不僅涉及到工程學(xué)的領(lǐng)域，還涉及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和政治等領(lǐng)域，所以為了適當(dāng)?shù)亟鉀Q這些領(lǐng)域的問(wèn)題，除了需要某些縱向技術(shù)以外，還要有一種技術(shù)從橫的方向把 它們組織起來(lái)，這種橫向技術(shù)就是系統(tǒng)工程"。 1975年美國(guó)科學(xué)技術(shù)辭典的論述為:"系統(tǒng)工程是研究復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)，該系統(tǒng)由許多密切聯(lián)系的元素所組成。設(shè)計(jì)該復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)有明確的預(yù)定功能及目標(biāo)，并協(xié)調(diào)各個(gè)元素之間及元素和整體之間的有機(jī)聯(lián)系，以使系統(tǒng)能從總體上達(dá)到最優(yōu)目標(biāo)。在設(shè)計(jì) 系統(tǒng)時(shí)，要同時(shí)考慮到參與系統(tǒng)活動(dòng)的人的因素及其作用。" 從以上各種論點(diǎn)可以看出，系統(tǒng)工程是以大型復(fù)雜系統(tǒng)為研究對(duì)象，按一定目的進(jìn)行 設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、管理與控制，以期達(dá)到總體效果最優(yōu)的理論與方法。

系統(tǒng)工程是一間工程技術(shù)，用以改造客觀世界并取得實(shí)際成果，這與一般工程技術(shù)問(wèn)題有共同之處。但是，系統(tǒng)工程又是一類(lèi)包括了許多類(lèi)工程技術(shù)的一大工程技術(shù)門(mén)類(lèi)，與一般工程比較，系統(tǒng)工程有三個(gè)特點(diǎn):

(1)研究的對(duì)象廣泛，包括人類(lèi)社會(huì)、生態(tài)環(huán)境、自然現(xiàn)象和組織管理等。

(2)系統(tǒng)工程是一門(mén)跨學(xué)科的邊緣學(xué)科。不僅要用到數(shù)、理、化、生物等自然科學(xué)，還要用到社會(huì)學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、醫(yī)學(xué)等與人的思想、行為、能力等有關(guān)的學(xué)科，是自然科學(xué) 和社會(huì)科學(xué)的交叉。因此，系統(tǒng)工程形成了一套處理復(fù)雜問(wèn)題的理論、方法和手段，使人們 在處理問(wèn)題時(shí)，有系統(tǒng)的整體的觀點(diǎn)。

(3)在處理復(fù)雜的大系統(tǒng)時(shí)，常采用定性分析和定量計(jì)算相結(jié)合的方法。因?yàn)橄到y(tǒng)工程所研究的對(duì)象往往涉及到人，這就涉及到人的價(jià)值觀、行為學(xué)、心理學(xué)、主觀判斷和理性推理，因而系統(tǒng)工程所研究的大系統(tǒng)比一般工程系統(tǒng)復(fù)雜得多，處理系統(tǒng)工程問(wèn)題不僅要 有科學(xué)性，而且要有藝術(shù)性和哲理性。

系統(tǒng)工程作為一間科學(xué)技術(shù)雖然形成于本世紀(jì)中葉，但系統(tǒng)工程的思想方法和實(shí)際應(yīng)用可追溯到遠(yuǎn)古時(shí)代。中華民族的祖先在了解和改造自然的辛勤實(shí)踐和大量的社會(huì)活動(dòng)中，早有許多樸素的系統(tǒng)概念和應(yīng)用實(shí)例。在軍事方面，早在公元前500年的春秋時(shí)期，就有著名的軍事家孫武寫(xiě)出了"孫子兵法"十三篇，指出戰(zhàn)爭(zhēng)中的戰(zhàn)略和策略問(wèn)題，如進(jìn)攻與防御、速?zèng)Q和持久、分散和集中等之間的相互依存和相互制約的關(guān)系，并依此籌劃戰(zhàn)爭(zhēng)的對(duì)策，以取得戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利。其著名論點(diǎn)，"知已知彼，百戰(zhàn)不殆"，"以我之長(zhǎng)，攻敵之短"等，不僅在古代，而且在當(dāng)代的戰(zhàn)爭(zhēng)中都有指導(dǎo)意義，在當(dāng)今激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展中，這些論斷也有現(xiàn)實(shí)意義。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，著名軍事家孫臏繼承和發(fā)展了孫武的學(xué)說(shuō)，著有"孫臏兵法"，在齊王與田忌賽馬中，孫臏提出的以下、上、中對(duì)上、中、下對(duì)策，便處于劣勢(shì)的田忌戰(zhàn)勝齊王，這是 從總體出發(fā)制定對(duì)抗策略的一個(gè)著名事例。在水利建設(shè)方面，戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，秦國(guó)太守李冰父子主持修建了四川都江堰工程。這一偉大水利工程巧妙地將分洪、51水和排沙結(jié)合起來(lái)，使各部分組成一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)了防洪、灌溉、行舟、漂木等多種功能，至今，該工程仍在發(fā)揮著重大的經(jīng)濟(jì)效益，是我國(guó)古代水利建 設(shè)的一大杰出成就。在建設(shè)施工方面，北宋真宗年間，皇城失火，宮殿燒毀，大臣丁謂主持了皇宮修復(fù)工程。他采用了一套綜合施工方案，先在需要重建的通衢大道上就近取土燒磚，在取土后的通衢深溝中引入汴水，形成人工河，再由此水路運(yùn)人建筑材料，從而加快了工程進(jìn)度。皇宮修復(fù)后，又將碎磚廢土填入溝中，重修通衢大道。使燒磚、運(yùn)輸建筑材料和處理廢墟三項(xiàng)繁重工程任務(wù)協(xié)調(diào)起來(lái)，從而在總體上得到了最佳解決，一舉三得，節(jié)省了大量勞力、費(fèi)用和時(shí)間。在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等方面，我國(guó)古代也有許多著名學(xué)者用樸素的系統(tǒng)思想和方法取得了偉大成就，這些都為我們今天研究和發(fā)展系統(tǒng)工程的理論體系，提供了寶貴的借鑒和重要的 啟示。近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和廣泛使用，使系統(tǒng)工程在世界范圍內(nèi)迅 速發(fā)展起來(lái)，許多國(guó)家有不少成功的重大研究成果。

第一次提出"系統(tǒng)工程"這一名詞的是1940年在美國(guó)貝爾電話公司試驗(yàn)室工作的E．C·莫利納(E·C·Molina)和在丹麥哥本哈根電話公司工作的A·K，厄朗(A·K，Erlang)，他們?cè)谘兄齐娫捵詣?dòng)交換機(jī)時(shí)，意識(shí)到不能只注意電話機(jī)和交換臺(tái)設(shè)備技術(shù)的研究，還耍從通信網(wǎng)絡(luò)的總體上進(jìn)行研究。他們把研制工作分為規(guī)劃、研究、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用和通用工程等 五個(gè)階段，以后又提出了排隊(duì)論原理，并應(yīng)用到電話通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，推動(dòng)了電話事業(yè)的飛速發(fā)展。

系統(tǒng)工程的萌芽時(shí)期可追溯到本世紀(jì)初的泰勒系統(tǒng)(F·W·Taylor)，為了提高工效，泰勒研究了合理工序和工人活動(dòng)的關(guān)系，探索了管理的規(guī)律，1911年他的 "科學(xué)管理的原理"一書(shū)問(wèn)世后，工業(yè)界出現(xiàn)了"泰勒系統(tǒng)"。在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期，一些科學(xué)工作者以大規(guī)模軍事行動(dòng)為對(duì)象，提出了解決戰(zhàn)爭(zhēng)問(wèn)題的一些決策和對(duì)策的方法和工程手段，出現(xiàn)了運(yùn)籌學(xué)。當(dāng)時(shí)英國(guó)為防御德國(guó)的突然空襲，研究了雷達(dá)報(bào)警系統(tǒng)和飛機(jī)降落排隊(duì)系統(tǒng)，取得了很多戰(zhàn)果。在這一時(shí)期中，英、美等國(guó)在反潛、反空襲、商船護(hù)航、布置水雷等項(xiàng)軍事行動(dòng)中，應(yīng)用了系統(tǒng)工程方法，取得了良好的效果。

1940年至1945年，美國(guó)制造原子彈的"曼哈頓"計(jì)劃，由于應(yīng)用了系統(tǒng)工程方法進(jìn)行協(xié)調(diào)，在較短的時(shí)間內(nèi)取得了成功。1945年，美國(guó)建立了蘭德公司(RAND Corp.)，應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)等理論方法研制出了多種應(yīng)用系統(tǒng)，在美國(guó)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略、國(guó)防系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、宇宙空間技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)領(lǐng)域的重大決策中，發(fā)揮了重要作用，"蘭德"又被譽(yù)為"思想庫(kù)" 和"智囊團(tuán)"。

50年代后期和60年代中期，美國(guó)為改變空間技術(shù)落后于蘇聯(lián)的局面，先后制定和執(zhí)行了北極星導(dǎo)彈核潛艇計(jì)劃和阿波羅登月計(jì)劃，這些都是系統(tǒng)工程在國(guó)防科研中取得成果的著名范例。阿波羅登月計(jì)劃是一項(xiàng)巨大的工程，從1961年開(kāi)始，持續(xù)了U 年。該工程有三百多萬(wàn)個(gè)部件，耗資244億美元，參加者有兩萬(wàn)多個(gè)企業(yè)和120個(gè)大學(xué)與研究機(jī)構(gòu)。整個(gè)工程在計(jì)劃進(jìn)度、質(zhì)量檢驗(yàn)、可靠性評(píng)價(jià)和管理過(guò)程等方面都采用了系統(tǒng)工程方法，并創(chuàng)造了"計(jì)劃評(píng)審技術(shù)(PERT)"和"隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)"[又稱(chēng)"圖解評(píng)審技術(shù)(GERT)"]，實(shí)現(xiàn)了時(shí)間進(jìn)度、質(zhì)量技術(shù)與經(jīng)費(fèi)管理三者的統(tǒng)一。在實(shí)施該工程的過(guò)程中及時(shí)向各層決策機(jī)構(gòu)提供信息和方案，供各層決策者使用，保證了各個(gè)領(lǐng)域的相互平衡，如期完成了總體目標(biāo)。計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，為該復(fù)雜大系統(tǒng)的分析提供了有力的 工具。

70年代以來(lái)。隨著微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，出現(xiàn)了分級(jí)分布控制系統(tǒng)和分散信號(hào)處理系統(tǒng)，擴(kuò)展了系統(tǒng)工程理論方法的應(yīng)用范圍。近年來(lái)，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境綜合性的大系統(tǒng)問(wèn)題日益增多，如環(huán)境污染、人口增長(zhǎng)、交通事故、軍備競(jìng)賽等。許多技術(shù)性問(wèn)題也帶有政治、經(jīng)濟(jì)的因素，如北歐跨國(guó)電網(wǎng)的供電問(wèn)題。這個(gè)電網(wǎng)有水、火、核等多種能源形式，規(guī)模龐大，電網(wǎng)調(diào)度本身在技術(shù)上已相當(dāng)復(fù)雜，而且還要受到各國(guó)經(jīng)濟(jì)利益沖突、地理?xiàng)l件限制、環(huán)境保護(hù)政策制約和人口遷移狀況的影響，因此，負(fù)荷調(diào)度的目標(biāo)和最佳運(yùn)行方式的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)十分復(fù)雜，涉及多個(gè)國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。該電網(wǎng)的系統(tǒng)分析者要綜合這些因素，對(duì)4500 萬(wàn)千瓦的電力做出合理的并能被接受的調(diào)度方案，提交各國(guó)討論、協(xié)調(diào)和決策，這是個(gè)典 型的系統(tǒng)工程問(wèn)題。我國(guó)近代的系統(tǒng)工程研究可追溯到50年代。

1956年，中國(guó)科學(xué)院在錢(qián)學(xué)森、許國(guó)志教授的創(chuàng)導(dǎo)下，建立了第一個(gè)運(yùn)籌學(xué)小組;60年代，著名數(shù)學(xué)家華羅庚大力推廣了統(tǒng)籌法、優(yōu)選法;與此同時(shí)，在著名科學(xué)家錢(qián)學(xué)森領(lǐng)導(dǎo)下，在導(dǎo)彈等現(xiàn)代化武器的總體設(shè)計(jì)組織方面，取得了豐富經(jīng)驗(yàn)，國(guó)防尖端科研的《總體設(shè)計(jì)部"取得顯著成效。1977年以來(lái)，系統(tǒng)工程的推廣和應(yīng)用出現(xiàn)了新局面，1980年成立了中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)，與國(guó)際系統(tǒng)工程界進(jìn)行了廣泛的學(xué)術(shù)交流。近年來(lái)，系統(tǒng)工程在各個(gè)領(lǐng)域都取得了許多成果。

系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程也是對(duì)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)不斷深化的過(guò)程。人們不可能一開(kāi)始就對(duì)系統(tǒng)所涉及的專(zhuān)業(yè)技術(shù)，各部分之間的信息、能量、物質(zhì)溝通關(guān)系有清晰的認(rèn)識(shí)，所以必須遵循分析-實(shí)踐-再分析-再實(shí)踐的反復(fù)認(rèn)識(shí)過(guò)程。這里的實(shí)踐常常是指對(duì)分析結(jié)論的驗(yàn)證試驗(yàn)。開(kāi)發(fā)過(guò)程中分析、綜合的思維過(guò)程和系統(tǒng)工程活動(dòng)如下圖所示，常稱(chēng)為系統(tǒng)工程過(guò)程（SEP）。

系統(tǒng)工程過(guò)程是一個(gè)自頂層開(kāi)始，依次反復(fù)應(yīng)用于開(kāi)發(fā)全過(guò)程的、規(guī)范化的問(wèn)題解決過(guò)程，它把要求逐步轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)規(guī)范和一個(gè)相應(yīng)的體系結(jié)構(gòu)。

1.在系統(tǒng)研制過(guò)程中始終要保持對(duì)要求的跟蹤。系統(tǒng)工程過(guò)程的第一步是任務(wù)分析。任務(wù)分析活動(dòng)是要澄清和確認(rèn)用戶的需求和工作的目標(biāo)，明確限制條件，然后依此提出對(duì)系統(tǒng)的功能和性能要求。

通過(guò)任務(wù)分析得到的共識(shí)是后續(xù)成功的功能和物理設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

2.經(jīng)過(guò)任務(wù)分析得到的系統(tǒng)級(jí)功能和性能，通過(guò)功能分析和分配活動(dòng)進(jìn)一步分解成為低層次功能。結(jié)果得到的是對(duì)一個(gè)系統(tǒng)功能的全面描述，即系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)。這個(gè)功能結(jié)構(gòu)不僅描述了必須具有的全部功能，還反映了各種功能和性能要求之間的邏輯關(guān)系。

3.設(shè)計(jì)綜合或稱(chēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是按照從功能分析與分配過(guò)程中得到的系統(tǒng)功能和性能描述，在綜合考慮各種相關(guān)工程技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)揮工程創(chuàng)造力，研制出一個(gè)能夠滿足要求的、優(yōu)化的系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)。

4.驗(yàn)證活動(dòng)的目的是確認(rèn)所設(shè)計(jì)的各個(gè)層次的系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)滿足系統(tǒng)要求，保證能夠在預(yù)定的性能指標(biāo)下實(shí)現(xiàn)所要求的功能。

驗(yàn)證方法包括分析（建模和仿真）、演示驗(yàn)證和試驗(yàn)。

系統(tǒng)工程過(guò)程的每一個(gè)步驟都可以是一個(gè)循環(huán)過(guò)程，對(duì)前一個(gè)步驟進(jìn)行重新訪問(wèn)。系統(tǒng)工程過(guò)程的輸出是一套明確定義系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研制和試驗(yàn)的文件。