系统工程与武器系统(中)
从以上例子可以看出,系统工程是关于各种系统的组织管理的科学技术。它主要包括二方面的内容:
其一,系统总体规划设计。
就是如何制订系统总体方案,进行计划协调,在最短时间内,以最少的人力、物力、财力,最有效地利用科学技术新成就,以求研制、筹建成能完成预定任务、技术先进、经济合理、运行可靠的系统。这表现为各种大型工程的总体设计部、工程指挥部或总工程师室的工作。
▲ 中国PL-1空空导弹
例如,导弹武器的总体设计部是个“抓总”的单位,它要制订该导弹武器的总体方案,规划实现方案的技术途径,进行所谓“方案总体”与“技术总体”的工作。为了研制“空-空” 导弹,总体设计部要根据预定的战术要求,设计总体方案,提出对各分系统的技术要求、性能指标,进行合理的分配与协调。要制订研制进度计划表,采取既先进又切实可行的技术实现途径,组织协调各分系统的研制工作,解决研制过程中总体与分系统,分系统之间的各种矛盾,直到系统试验成功,将导弹研制出来。
其二,系统经营管理。
在系统研制筹建成功,投入运行使用之后,还有合理的经营管理问题。就是如何利用科学管理方法与电子计算机等信息处理、自动控制设备充分发挥系统中人力、物力、财力的作用,做到“人尽其才、物尽其用”,使系统最有效、最经济、最可靠地协调运转。这就是各种大型企业的厂长办公室、总调度室要做的工作。
例如,在一个大型工厂中,人力包括:工人和各种技术人员、管理人员。物力包括:能源、原材料、半成品、成品、厂房设备、机电设备、工具仪表等。财力包括:工资、流动资金等。厂长办公室和总调度室要根据生产任务要求与产品供销情况,制订年度计划、月计划、日计划,合理组织人力,充分利用物力、财力,使全厂劳动生产率最高,保证优质、高产、安全地完成生产销售任务。
虽然,系统工程的具体内容随着应用场合不同而有差别,如军事的、经济的、社会的等等。但是,各行各业的系统工程都有共同的内容:“最优化”。在研制、筹建新系统时,有最优规划、最优设计、最优决策、最优组织、最优管理等。在已有系统的运行、使用中,有最优决策、最优管理、最优控制、最优运行等。都有共同的关键问题:“协调”。即从全局、整体出发,使各局部、各部分相互协调配合,共同努力实现全局最优化。
三、系统工程的方法
那么问题来了,在系统工程中,用什么方法来完成总体设计、经营管理等组织管理工作,解决“协调”问题,实现“最优化” 呢?
一般来说,系统工程的工作步骤如下:
1.确定目标函数
如武器系统的战略目标、战术指标;工业企业的产量、质量指标。
2.提出可能方案
提出达到目标的各种可能的总体方案、规划或策略、技术途径与实施方案。
3.建立数学模型
根据系统方案,对象特性,环境条件,原始资料,建立系统的数学模型或网络模型,这项工作称为系统的“模型化”。
4.进行系统分析
应用有关系统分析方法,如运筹学方法,图论方法,根据系统的数学模型、网络模型,利用电子计算机,对系统的战略、战术性能,技术经济指标,运行可靠性,寿命等,进行分析、比较、评价与协调。
5.选取最优方案
根据系统分析结果,从各种可能的总体方案中,选取最优方案或最优决策,决定相应的技术途径与实施计划。这项工作称为系统的“最优化”。
6.系统技术实现
将最优的系统总体设计方案或经营管理决策计划付诸实现,进行计划协调与指标协调,落实组织、技术、经济措施,完成规定的任务,达到预定的目标。
当然,上述步骤不是死板的。可能需要反复、穿插地进行。如在技术实现中发现问题,就可能要修改目标或方案,重新进行系统分析和计划、指标的协调工作。