系统工程引论(第4版)
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2.2 系统工程的定义

1978年9月27日,钱学森、许国志、王寿云联合署名在上海《文汇报》发表重要文章《组织管理的技术——系统工程》。这篇文章吹响了系统工程在中国的进军号角,得到普遍的响应。此后,系统工程在中国风起云涌,迅猛发展。1978年被称为“中国系统工程元年”。

这篇文章决定了系统工程在中国的定位与格局,文章的题目就可以作为系统工程的定义:

定义1:组织管理的技术——系统工程

这个定义足够简练。比较详细的定义可以采用这篇文章中的一段话,作为定义2。

定义2:系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法,是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法

两个定义既是一致的,也是有区别的:定义1说的是“技术”,定义2说的是“具有普遍意义的科学方法”。两个定义共同的关键词是“组织管理”——这一点十分重要,具有中国特色,明显区别于此前美国和其他国家学术界的定义——不妨比较以下几种权威的定义。

——美国质量管理学会系统工程委员会(1969):系统工程是应用科学知识设计和制造系统的一门特殊工程学。

——《美国科学技术辞典》(1975):系统工程是研究由许多密切联系的要素组成的复杂系统的设计科学。

——《日本工业标准JIS》(1967):系统工程是为了更好地达到系统目标而对系统的构成要素、组织结构、信息流动和控制机理等进行分析与设计的技术。

——《大英百科全书》(1974):系统工程是一门把已有学科分支中的知识有效地组合起来用以解决综合性的工程问题的技术。

——《苏联大百科全书》(1976):系统工程是一门研究复杂系统的设计、建立、试验和运行的科学技术。

外国的定义中都没有出现“组织管理”词语,它们的适用面比较窄,大致只是“工程系统工程”的定义。

定义1与定义2可以合并为一句话:

系统工程是组织管理系统的技术,是具有普遍意义的科学方法。

根据管理学原理,管理的职能有:计划、组织、指挥、协调、控制、决策等,所以,“组织管理”四个字可以简化为“管理”两个字。

钱学森院士等人给出的定义是十分睿智的。中国有一句话:“三百六十行,行行有管理。”那么,也可以说:三百六十行,行行有系统工程,各行各业都可以成为系统工程的一个分支(一门系统工程专业)。中国还有一句话:“人人都是管理者。”即便不担任管理职务的人员也要做管理,例如家庭主妇要管理自己的家庭;幼儿园的孩子要管理自己的玩具,他们长大了,自然就具有一定的管理能力,稍加学习,就能够走上管理岗位。所以,“人人都是管理者”,也可以说:人人都可以成为一名系统工程工作者,而且应该成为一名系统工程工作者,尤其是各级各类干部。

系统工程在中国的发展,得到了党和国家最高领导人和从中央到地方的各级领导干部的支持与推动。他们把改革开放和社会主义市场经济建设中的许多重大课题和难题都归为系统工程问题,寄希望于系统工程来帮助解决,经常说“××问题是一个系统工程问题”。这种现象可以表述为下面的命题:

系统工程是一种具有普遍意义的科学方法论,即用系统的观点来考虑问题(尤其是复杂系统的组织管理问题),用工程的方法来研究和求解问题。

综上所述,系统工程在中国,不但是技术、方法,也是一种具有普遍意义的科学方法论。

系统工程不同于其他传统的工程技术,它是一大类新的工程技术,是定性研究与定量研究相结合(尤其强调从定性到定量综合集成)、注重整体优化的研究问题和解决问题的科学方法。因而,它与机械工程、电子工程、水利工程等其他工程学科的性质不尽相同。其他各门工程学科都有其特定的工程物质对象(实体系统),系统工程则不然,任何一种实体系统和概念系统的组织管理问题都能成为它的研究对象,包括社会经济系统、科学研究系统、军事指挥系统等。

钱学森院士指出:从20世纪40年代以来,国外对定量化系统思想方法的实际应用相继取了许多不同的名称,例如,Operations Research(运筹学),Management Science(管理科学),Systems Engineering(系统工程),Systems Analysis(系统分析),Systems Research(系统研究),Cost-Effectiveness Analysis(费用-效益分析)等。所谓运筹学,是指目的在于增加现有系统效果的分析工作;所谓管理科学,是指大企业的经营管理技术;所谓系统工程,是指设计新系统的科学方法;所谓系统分析,是指对若干可供选择的执行特定任务的系统方案进行比较和选择;如果系统分析着重在费用与效益方面,就是费用-效益分析;所谓系统研究,是指拟制新系统的实现程序。现在看来,由于历史原因形成的这些不同名称,混淆了工程技术与其理论基础即技术科学的区别,用词不够妥当,认识也不够深刻,国外曾经有人试图给这些名词的含义以精确的区分,但是未见取得成功。其实,用定量化的系统方法处理大型复杂系统的问题,无论是系统的组织建立,还是系统的经营管理,都可以统一地看成是工程实践。Engineering(工程)这个词,18世纪在欧洲出现的时候,本来专指作战兵器的制造和执行服务于军事目的的工作。从后一种含义引申出一种更普遍的看法,把服务于特定目的的各种工作的总体称为工程,例如水利工程、机械工程、土木工程、电力工程、电子工程、冶金工程、化学工程,等等。如果这个特定的目的是系统的组织建立或者是系统的经营管理,就可以统统看成是系统工程。国外所称的运筹学、管理科学、系统分析、系统研究以及费用-效益分析的工程实践内容,均可以用系统的概念统一归入系统工程;国外所称的运筹学、管理科学、系统分析、系统研究以及费用-效益分析的数学理论和算法,都可以统一称为运筹学。

钱学森院士关于系统工程的定义,以及上面这段话,把“人各一词,莫衷一是”的情况澄清为“分门别类,共居一体”。他对于系统工程给出了一个确切的描绘,提出了系统科学体系,并且进而提出了现代科学技术体系和人类知识体系,论述了系统工程在其中的地位。

中国系统工程学会前理事长、中国工程院院士许国志教授(1919—2001)说:系统工程是一大类工程技术的总称,它有别于经典的工程技术;它强调方法论,亦即一项工程由概念到实体的具体过程,包括规范的确立,方案的产生与优化、实现、运行和反馈;因而优化理论成为系统工程的主要内容之一,规划运行中的问题不少是离散的,所以组合优化又显得至关重要。