2 系统工程的基础理论与方法论 2 .1 系统最优化理论 作为系统科学中技术基础理论之一的运筹学,是从系统总体角度寻找最优解的数学工具,其主要分支有:数学规划(线性规划、整数规划、非线性规划、目标规划、动态规划等)、对策论、决策论、排队论、库存论、博奕论、图与网络技术等。 最优化是系统方法处理问题的基本方法之一,是从整体出发,实现系统最优运行状态的根本保证,是系统工程处理问题的关键环节。 系统最优化是指系统在一定约束条件下,使目标函数实现最大(或最小)化,它分为静态最优化和动态最优化两类。它是在系统目标分析、环境分析和系统预测的基础上通过建立数学模型、数学模型的求解而实现系统的定量化,并为系统运行在最优状态提供科学决策依据的过程和方法的总称。系统静态最优化是研究系统在相对静止、平衡状态下的最优化问题,系统动态最优化是研究系统在运动、变化状态下的最优化问题。 系统总是处在一定的环境条件之中,研究系统的目的,无非是使处在一定环境条件限制下的系统在按某些目标评价时达到最优状态,因此最优化过程是指得到系统在一定限制条件下达到评价目标极大值(极小值)方案的过程。该过程一般包括: (1)从系统思想出发对系统评价目标的定性和定量分析; (2)对系统约束条件的定性和定量分析; (3)建立系统模型; (4)系统模型求解; (5)对求解结果进 行分析和系统因素 变化时对求解结果影 响 的分析。 在 系 统 最 优 化 的 过 程 中 , 以 定 性 分 析 为 指 导 , 把 系 统 目 标 、 约 束 条 件 用 数 学形 式 进 行 描 述 , 建 立 数 学 模 型 并 求 解 的 方 法 叫 最 优 化 方 法 , 应 用 最 优 化 方 法 所 建立 的 模 型 叫 最 优 化 模 型 。 其 中 , 最 优 化 方 法 是 最 优 化 过 程 的 关 键 和 核 心 , 其 中 应用 最 广 泛 的 最 优 化 方 法 就 是 数 学 规 划 。 数 学 规 划 是 研 究 系 统 在 一 定 约 束 条 件 下 达 到 某 一 评 价 目 标 最 大 ( 或 最 小 ) 的一 种 决 策 方 法 。 其 关 键 是 从 系 统 思 想 出 发 , 在 定 性 分 析 的 指 导 下 建 立 数 学 规 划 模型 。 数 学 规 划 就 是 在 一 定 的 约 束 条 件 下 ,...