2019年中級注冊安全工程師答疑:安全系統(tǒng)工程基本概念?

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問題：

安全系統(tǒng)工程基本概念?

答疑：

1 系統(tǒng)工程(Systems lngineering)

系統(tǒng)工程是組織和管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設計、制造、試驗和使用的科學方法，對所有系統(tǒng)都具有普遍意義。

這里要明確的是，系統(tǒng)工程屬于技術范疇，應用的對象是系統(tǒng)，它被用來組織管理系統(tǒng)，使系統(tǒng)具有我們希望的功能，這項技術不同于其它技術的最明顯特點，在于它是軟技術。

系統(tǒng)工程用搞工程的辦法搞組織管理，把要組織和管理的事物，用概率、統(tǒng)計、運籌和模擬等方法，經(jīng)過分析、推理和綜合，建成某種系統(tǒng)模型，進而以最優(yōu)化的方法，求得系統(tǒng)最佳結果。亦即經(jīng)過工程的過程，使系統(tǒng)達到技術經(jīng)濟指標先進、能協(xié)調運轉的最優(yōu)效果。

2 控制論(Cybernetics)

機器的自動控制或動物在自然界的活動，都可以看成是其本身各組成部分之間信息的傳遞過程，控制論就是研究動物、人類、機器等各種系統(tǒng)內部的控制和通信的一般規(guī)律的學科。它研究控制過程的數(shù)學關系，而不涉及過程內在的物理、化學、生物或其它方面的現(xiàn)象�？刂普撏耆�撇開了對象的物質和能量的具體形態(tài)，著眼于以信息概念作為分析和處理各種復雜問題的基礎，并以此來研究整個系統(tǒng)的控制與信息功能。

目前，在系統(tǒng)工程中應用的控制論主要指工程控制論，通常，控制論可以分為古典控制論和現(xiàn)代控制論。現(xiàn)在，有人把大系統(tǒng)理論稱做第三代控制論。

應用控制論的目的，主要是運用數(shù)學方法合理設計系統(tǒng)，使其滿足各項目標要求，達到最優(yōu)化。

3 線性系統(tǒng)(Linear system)

可用線性微分方程來描述的系統(tǒng)，稱為線性控制系統(tǒng)，簡稱線性系統(tǒng)，線性系統(tǒng)的一個最重要的性質就是可以應用迭加原理，即幾個擾動或控制信號同時作用于系統(tǒng)上時、其總效果等于每個信號單獨作用所引起的效果之總和。自然界中真正的線性系統(tǒng)是不存在的，即便對所謂的線性系統(tǒng)來說，也只是在一定的工作范圍內才保持真正的線性關系。線性系統(tǒng)一般可通過系統(tǒng)的線性規(guī)劃模型來優(yōu)化。

4 非線性系統(tǒng)(Non-linear system)

包含有本質非線性元件的系統(tǒng)叫做非線性系統(tǒng)。迭加原理對這種系統(tǒng)不適用。

許多機電系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)等，在變量之間都包含著非線性關系。為獲得解析解，首先略去某些對系統(tǒng)影響不大的因素，將系統(tǒng)的非線性模型在一定的工作范圍內用近似的線性數(shù)學模型來代替，并用線性解析方法分析和設計系統(tǒng)。

5概率統(tǒng)計方法(Probability statistics method)

從數(shù)量方面研究對象的偶然性與必然性關系，并應用概率論的結果，通過樣本了解和判斷總體的統(tǒng)計特性。這兩種方法統(tǒng)稱為概率統(tǒng)計方法。

概率論方法是從數(shù)量角度來研究大量的隨機現(xiàn)象，并從中獲得這些現(xiàn)象所服從的規(guī)律。也就是利用數(shù)學的方法描述某個事件發(fā)生的可能性，從而進行合理的控制。

統(tǒng)計方法是用以研究獲取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和歸納數(shù)據(jù)的一種方法。主要是用來研究如何安排實驗和抽樣，才能進行更有效的統(tǒng)計分析;如何根據(jù)觀察和實驗所得數(shù)據(jù)，獲得反映對象發(fā)展規(guī)律在具體時間、地點和條件下的數(shù)量表現(xiàn)。

6 最優(yōu)控制理論(Optimization control theory)

最優(yōu)控制理論是研究什么是最優(yōu)化控制和最優(yōu)化控制方法的理論和方法。

最優(yōu)控制是控制論的核心，就是自動地有目的地把控制對象的狀態(tài)導致最優(yōu)狀態(tài)，用以實現(xiàn)系統(tǒng)功能的控制。在最優(yōu)控制中，系統(tǒng)受到控制，使評價系統(tǒng)指數(shù)達到極大或極小。動態(tài)系統(tǒng)中，以系統(tǒng)對干擾的響應時間和超調量為評價指數(shù)，也有以自乘平均誤差為評價指數(shù)的。生產(chǎn)管理系統(tǒng)則以成本、產(chǎn)品質量和效率為評價指數(shù)。

最優(yōu)控制方法大體上有試行法和模型法兩種。前者，直接利用控制對象的輸出以試行的方式進行最優(yōu)化;后者，利用控制對象的數(shù)學模型預先計算最優(yōu)值，然后根據(jù)這個最優(yōu)值給定控制對象的操作變量，實現(xiàn)最優(yōu)化。

7 自適應控制系統(tǒng)(Adaptive control system)

適應是生物的一個基本特征，因為生物總是企圖在變化著的自然環(huán)境條件下維持生理上的平衡。自適應控制是指，能在外界條件變化和有干擾的環(huán)境中，參考生物的適應能力建立一種能同樣行動的控制。此系統(tǒng)能連續(xù)自動地測量對象的動態(tài)特性，依此與希望的動態(tài)特性進行比較，并利用差值來改變系統(tǒng)的可調參數(shù)或產(chǎn)生一個控制信號，從而保持環(huán)境不論如何變化，系統(tǒng)性能都是最佳的。自適應控制系統(tǒng)具有自行組織的特性，包括三個基本動作：識別對象的動態(tài)特性;在識別對象的基礎上采取決策;根據(jù)決策指令改變系統(tǒng)動作。目前，把凡是能自動調整控制系統(tǒng)中控制器參數(shù)或控制規(guī)律的系統(tǒng)均稱為自適應控制系統(tǒng)。

8 模糊理論(Fuzzy theory)

從數(shù)量上對模糊不清的概念進行研究，通過定量分析判斷其性質，從而使模糊概念清晰化。這種方法稱做模糊數(shù)學方法，又稱模糊理論。數(shù)學和模糊本來是不能相容的。數(shù)學一直是排斥模糊性的科學，數(shù)學中的概念必須有明晰的內涵和外延，推理要嚴謹，結論和判斷不能模棱兩可，不能含混不清�？墒牵�在社會生產(chǎn)中，有大量模糊不清的概念存在著，如高、矮、胖、瘦等，都沒有絕對的界限。問題在于人們認識和判斷事物的概念往往不是絕對的肯定或絕對的否定，就是說概念的內涵有一定靈活性，外延是不明晰的。這種模糊性不僅不會給人們帶來不方便，有時反而有助于人們很快抓住主要特征并作出正確的判斷。目前，用模糊集合描述模糊現(xiàn)象，這是一個處理模糊現(xiàn)象的數(shù)學方法。

模糊數(shù)學的主要目標是探索和更加接近人類大腦實際功能的處理事物的模糊方法，也就是要研究出一種數(shù)學推理邏輯，能使機器象人一樣，只有極少的模糊信息，便得出相當準確或足以近似的結論。模糊數(shù)學理論已應用于語言學、人工智能、信息檢索、圖像識別等方面。

9 系統(tǒng)識別理論(system identification theory)

系統(tǒng)識別理論是認識系統(tǒng)結構、系統(tǒng)與環(huán)境之間相互作用和在線測定系統(tǒng)狀態(tài)的理論與方法。對于復雜系統(tǒng)，特別是社會系統(tǒng)，在設計，開發(fā)階段要識別;對于自適應控制系統(tǒng)，還要求在線檢測和識別。從數(shù)學角度來說，識別問題也是最優(yōu)化問題。識別方法，除了按輸入——輸出關系測量系統(tǒng)的傳遞函數(shù)以外，還要通過測量來確定其周圍環(huán)境的特性，識別理論的研究內容包括：①識別系統(tǒng)結構，有解釋性結構模型法、開發(fā)決策實驗室法和系統(tǒng)開發(fā)的計劃程序等方法;②過程識別，對于自動控制系統(tǒng)、應掌握輸入和輸出信號的變化、控制對象狀態(tài)變化以及過程動態(tài)特性的變化。有脈沖響應法、相關法和頻率響應法等;③在線識別的研究。

10 大系統(tǒng)理論(Theory of large scale system)

用以提高那些規(guī)模很大、結構很復雜、影響因素很多、經(jīng)濟意義重大的系統(tǒng)經(jīng)營、管理、操作運行和經(jīng)濟效果的理論，稱為大系統(tǒng)理論。

大系統(tǒng)理論是在控制論、信息論、運籌學、經(jīng)濟學的基礎上形成的綜合性理論。所有研究的問題，主要是大系統(tǒng)的最優(yōu)化，就是按照整個系統(tǒng)的最優(yōu)化指標和整個系統(tǒng)與各子系統(tǒng)之間的關系以及各子系統(tǒng)之間的關系，最優(yōu)地分配各子系統(tǒng)的指標，并以此控制各子系統(tǒng)，使整個系統(tǒng)最優(yōu)。另外，還有大系統(tǒng)建模、仿真、分析，大系統(tǒng)的信息傳遞、處理以及系統(tǒng)狀態(tài)的估計的研究等。

當前采用的方法，一般是把整個系統(tǒng)根據(jù)可能分析的條件分解為若干階層的子系統(tǒng)，建立子系統(tǒng)與整個系統(tǒng)以及各子系統(tǒng)之間的關系，再根據(jù)這些關系對整個系統(tǒng)進行分析和綜合，研究整個運動系統(tǒng)的規(guī)律。

11 自動控制理論(Autocontrol theory)

自動控制，就是在沒有人直接參與的情況下，利用控制器使生產(chǎn)過程或被控制對象的某一物理量準確地按照預期的規(guī)律運行。所有自動控制系統(tǒng)，盡管它們的結構和功能各不相同，但它們有共同規(guī)律，即它們都是一個或一些被控制的物理量按照另一物理量，即控制量的變化而變化，或保持恒定。一般地說，如何使被控制量按照給定量的變化規(guī)律變化，就是自動控制理論所要解決的問題。

在自動控制理論中包括經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論兩部分。前者主要考慮的僅僅是輸入、輸出和誤差信號，對于控制系統(tǒng)的設計和分析完全是建立在輸入—輸出關系，即傳遞函數(shù)的基礎上，它對于單輸入和單輸出系統(tǒng)十分有效，后者是建立在狀態(tài)概念之上的，適用于更復雜的多輸入—多輸出控制和時變系統(tǒng)。

12 信息論(Information theory)

信息論是控制論的基礎，是一門應用數(shù)理統(tǒng)計方法來研究信息處理和信息傳遞系統(tǒng)中一般規(guī)律的科學。它研究存在于通訊和控制系統(tǒng)中信息處理、信息傳遞的共同規(guī)律，以及如何提高各傳輸系統(tǒng)的有效性和可靠性的一門通訊理論。這一理論又稱狹義信息論�，F(xiàn)在又發(fā)展成一種廣義信息論，它是利用狹義信息論來研究一切問題的理論。

信息理論包括以編碼為中心的信息理論、以信號為主要對象有信息理論和以計算機為中心的基本信息理論。

13 運籌學(Operations research)

運籌學是一門運籌帷幄的科學，是用科學的數(shù)量化方法來研究系統(tǒng)的最優(yōu)化管理的數(shù)學理論。

運籌學的特點是合理的籌劃和最佳的運用。它從全局的最優(yōu)目標出發(fā)分析、處理和解決問題;或在給定的物質條件下，對系統(tǒng)作出合理的籌劃和有效的運用，最大限度的挖掘潛力，以達到用最少費用取得最大效果的目的。

運用運籌學的具體程序是：收集資料、歸納問題;建立系統(tǒng)模型;求解模型;檢驗、評價模型的解;應用模型的解，作出正確的決策。

運籌學的主要分支包括博奕論、決策論、排隊論、規(guī)劃論、線性規(guī)劃等。

14 線性規(guī)劃(Linear programming)

線性規(guī)劃是研究在線性約束條件下，使一個線性目標最優(yōu)化的數(shù)學理論和方法。線性規(guī)劃模型的特點是約束條件可表示為線性等式及不等式，目標函數(shù)表示為線性函數(shù)，只求一組單一的變量值。線性規(guī)劃求解模型的方法，有圖上作業(yè)法，表上作業(yè)法，單純形法等。在許多系統(tǒng)管理的項目中，應用線性規(guī)劃的數(shù)學理論和方法，能夠合理地處理由人員、設備、物資、資金、時間等要素所構成的系統(tǒng)的統(tǒng)籌規(guī)劃問題。因此它廣泛應用于經(jīng)營計劃，交通運輸、工程建設、能源分配、生產(chǎn)安排等方面。

15 非線性規(guī)劃(Non-Linear programming)

在管理工作中，常常碰到如何恰當?shù)匕才庞扇�、設備、材料、資金、時間等因素構成的系統(tǒng)，以便最佳地實現(xiàn)預定工作任務的問題。用數(shù)學語言表達出來，就是在一定約束條件下尋求目標函數(shù)的極值問題。非線性規(guī)劃是研究目標函數(shù)或約束條件的變量關系不全是線性的各種數(shù)學規(guī)劃問題的理論和方法。

非線性規(guī)劃的解法有裴波那契法、黃金分割法、切線法、拋物線逼近法、最速下降法、共軌梯度法、變尺度法、步長加速法、單純形法等。

非線性規(guī)劃比線性規(guī)劃應用的范圍窄，難度大。在工程設計、經(jīng)濟學等領域內的許多定量問題均可應用。

16 動態(tài)規(guī)劃(Dynamic programming)

將系統(tǒng)進行過程分為相繼的階段，而在每個階段都要作出決策過程，這就叫做多階段決策過程。多階段決策過程的每一段的結束狀

態(tài)就是下一段的初始狀態(tài)。因此，如果只從某一段來看，決定的策略最優(yōu)，對于下一段未必是最有利的。所以多段決策過程的策略選定要統(tǒng)盤考慮整體規(guī)劃，選定一個策略使問題的目標函數(shù)數(shù)值達到最優(yōu)，這就是多階段決策過程的最優(yōu)問題。這里，階段往往可以用時間階段表示，在各個時間階段，采取的不同決策是隨時間而變動的，這就有了動態(tài)的含義。動態(tài)規(guī)劃是運籌學的一個分支，是解決多階段決策過程最優(yōu)化的一種方法。

動態(tài)規(guī)劃根據(jù)多階段決策問題的“最優(yōu)化大原理”，把多階段決策問題的求解過程看成是一個連續(xù)的遞推過程，由后向前逐步推算。

17 對策論(Game theory)

這是研究競爭局勢的對抗模型和探索最優(yōu)對抗策略的一種數(shù)學方法。對策論的研究對象主要是研究有利害關系沖突的雙方在競爭性活動中的各種對策現(xiàn)象。運用對策論的方法，是在各方具有一定行為規(guī)則可循的情況下，根據(jù)對方所采用的策略和手段來決定對付方法，以便使自己在對抗競爭中處于有利地位。在所有競爭對策現(xiàn)象中，都有著對策雙方、策略和得失結局三個基本要素。

按照對策的局中對抗數(shù)，可分為兩人對策和多方對策;按照對策目的，可分為合作性對策和非合作性對策;按照對策的得失總和，可分為零和對策及非零和對策。若是兩方參與對抗，一方之所得即為對方之所失，則稱為二人零和對策。對經(jīng)濟活動的競爭，一般是采用多方對策方法。

18 排隊論(Queueing theory)

這是一種用來研究公用服務系統(tǒng)工作過程的一門學科，又稱隨機服務系統(tǒng)理論。它通過對各個隨機服務現(xiàn)象的統(tǒng)計研究，找出反映這些隨機現(xiàn)象平均特性的規(guī)律，從而改進服務系統(tǒng)的工作能力。

排隊論研究的具體內容有：①性態(tài)問題，即研究各種排隊系統(tǒng)的概率規(guī)律性;主要是研究隊長分布，等待時間分布和忙期分布;②最優(yōu)化問題，又分靜態(tài)優(yōu)化和動態(tài)優(yōu)化。前者指最優(yōu)設計，后者指現(xiàn)有排隊系統(tǒng)的最優(yōu)運營;③排隊系統(tǒng)的統(tǒng)計推斷，確定一個經(jīng)定排隊系統(tǒng)模型，以便根據(jù)排隊理論進行分析研究。

排隊論應用于社會系統(tǒng)的交通控制、企業(yè)的事務處理、電話交換、機械故障的修復、商品的庫存管理方面。

19 排序問題(Sequencing problem)

在車間安排工件生產(chǎn)進度時，常常遇到在有限的幾臺機床上，要安排多種工件的加工，這里有一處工件在機床上加工先后次序問題。處理一系列工作時，決定最有效的工作順序問題就是排序問題。

一個最優(yōu)排序，就是給工件安排的加工先后次序能最好的滿足預定的指標。指標可以是生產(chǎn)周期是短，機床利用率最高。

20 網(wǎng)絡理論(Network theory)

網(wǎng)絡理論又稱網(wǎng)絡分析技術。用點和線表示研究對象之間的特定關系，并標上相應數(shù)量指標的圖稱為網(wǎng)絡圖。而研究網(wǎng)絡圖中點、線關系的一般規(guī)律的理論，稱為網(wǎng)絡理論或網(wǎng)絡分析。即是把龐大復雜的工程項目的各個環(huán)節(jié)合理地銜接起來，使之相互協(xié)調，以實現(xiàn)工程項目在時間和費用上復雜的工程項目的一種理論和方法。

網(wǎng)絡理論的研究內容著眼于整個系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡圖的繪制和網(wǎng)絡時間計算，可以預計影響進度和資源利用的各種因素，做到統(tǒng)籌規(guī)劃、合理使用資源，從而保證順利地完成工程項目的預定目標。網(wǎng)絡政府的應用方法有，計劃評審技術法、關鍵線路法和隨機網(wǎng)絡模型技術法等。網(wǎng)絡理論主要應用于大型的、復雜的工程系統(tǒng)，在大多數(shù)情況下，應用網(wǎng)絡技術必須同時應用計算機。

21 調度理論(Scheduling theory)

為了適應多品種小批量生產(chǎn)的要求，生產(chǎn)管理系統(tǒng)必須提高勞動生產(chǎn)率，設備利用率、降低產(chǎn)品成本和縮短生產(chǎn)周期，在整個生產(chǎn)工序中提高作業(yè)效率的理論和方法叫做調度理論。

調度理論是在不延長生產(chǎn)周期的前提下進行負荷平衡，常用的有靜態(tài)負荷平衡法和動態(tài)負荷平衡法。靜態(tài)負荷平衡，可以為單工序平衡和多工序平衡。前者是編制傳輸線路的作業(yè)計劃，即在線平衡;后者需要在工序之間設立較大的中間倉庫，以便多存放在制品，平衡各工序的生產(chǎn)能力，各工序采用的調度計劃，必須在滿足交貨條件的前提下使其變更次數(shù)最少。動態(tài)負荷平衡，特別是在輪番生產(chǎn)的形態(tài)中，由于生產(chǎn)品種增加，交替生產(chǎn)的頻率增大要引起生產(chǎn)率下降。為此，必須采用把工作量不同的許多品種混合起來統(tǒng)一考慮的方法。

22 庫存理論(Inventory theory)

又稱存儲論。人們在生產(chǎn)活動中，經(jīng)常把生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的某一部分暫存儲起來，以備將來需要時使用。由于種種原因，生產(chǎn)與需要不可能作到同步、同量。因此，常常發(fā)生供過于求而造成積壓，或供不應求而形成短缺現(xiàn)象。這兩種情況都會引起損失。庫存論是研究物質最優(yōu)儲存量的理論和方法，屬于運籌學范疇。用來研究在什么時間、以多少數(shù)量、從哪個地方來補充儲備，使儲存總費用壓縮到最低限度。

庫存方法廣泛應用于倉庫分布、生產(chǎn)存貯、均衡生產(chǎn)、未來設備能力的合理確定以及水庫與灌溉系統(tǒng)等。

23 系統(tǒng)的最優(yōu)化分析(Analysis of systems optinal solution)

最優(yōu)化分析就是根據(jù)模型來求解，以得到系統(tǒng)目的最優(yōu)解答。“最優(yōu)”的含義是根據(jù)一些標準來判斷的。有關判斷標準的數(shù)量、程度不同，會得到不同的最優(yōu)解答。由于系統(tǒng)的復雜性，因而在最優(yōu)化技術方面，具有相當?shù)碾y度。最優(yōu)化計算通常是求極值。在經(jīng)營管理系統(tǒng)中經(jīng)常要考慮到效率最大，或成本最低。極大值和極小值可借助于微分學中的導數(shù)運算求得;對于比較簡單的經(jīng)營，決策時可采用“積最大”與“和最小”的原則;對于多數(shù)的系統(tǒng)，用“滿意性”和“情意性”選擇系統(tǒng)最優(yōu)更好，更方便些。系統(tǒng)目標的最優(yōu)化，主要用于解決最優(yōu)計劃、最優(yōu)設計、最優(yōu)控制和最優(yōu)管理等問題。

24 蒙特卡洛法(Monte carlo technique)

為了求解確定的數(shù)學問題，要創(chuàng)造與原來的問題沒有直接關系的概率過程，而利用其產(chǎn)生統(tǒng)計現(xiàn)象的方法稱做蒙特卡洛法。

這種方法是非概率性的，可按下列順序進行。①根據(jù)已給的問題，分析、處理系統(tǒng)資料，并簡化為適當?shù)男问?②建立描述系統(tǒng)的模型。這里所謂的模型，原則上采取何種形態(tài)沒有關系，但在實際上都以系統(tǒng)的流程圖表示。然后，讓模型動作;③對模型進行提取標本的實驗，并利用實驗結果，預測條件變化時系統(tǒng)的動作。應用此法，首先從系統(tǒng)的研究開始，針對更容易處理的目標進行公式化，而且要注意不失去問題的本質。

25 爬山法(Method of climb hill)

又稱逐步提高法，是以數(shù)學原理為指導，用盡可能少的試驗次數(shù)迅速求得最優(yōu)解的方法。是一種優(yōu)選法。這個方法好象盲人爬山，相要爬到山頂，從立足點開始，用手杖前、后、左、右試一下。哪個方向高，就向哪個方向爬，最后四周都比所在之處低，就說明爬到了山頂。

例如，對某試驗有2~3個因素確實重要，應用爬山法優(yōu)選其中一個因素，爬到“好”點后，將其固定，再優(yōu)選其它因素，然后輪換固定，輪換優(yōu)選，這樣就可得到最佳試驗方案。

爬山法和模擬法經(jīng)常同時用。爬山法求得解通常是局部極值，用時千萬注意。

26 決策論(Decision theory)

決策是人們生活和工作中普遍存在的一種活動，是人們確定未來行動的目標，并從兩個以上實現(xiàn)目標的行動方案中選擇一個合理方案的分析、判斷過程。決策論就是研究下述幾方面的理論和方法：如何收集決策資料;根據(jù)這些信息如何作決定：如何選用決策準則;決策后的方案對系統(tǒng)將產(chǎn)生怎樣的影響。

企業(yè)管理人員，為了得到最優(yōu)決策，必須熟悉所有的情況，掌握所有資料，考慮全部可能的方案并了解其全部后果。而人們往往受到能力、時間、成本、資料等限制，因此最優(yōu)決策有時是不可能的。通常用“令人滿意的”原則代“最優(yōu)”原則，也就是說，決策者先要確立個最低標準，超過這個標準就是“令人滿意的”。

27 算法論(Algorithm theory)

現(xiàn)代數(shù)學中，任何一個一般性的計算方法、計算程序或計算指令均可稱之為算法。一切可設想的數(shù)學問題均可分為兩類，一類是不存在算法的;另一類是存在算法的。在后一類問題中，有些算法又比另一些算法更為有效。因此，所有存在有算法的問題，又可分為兩類，一類是它的計算時間隨著規(guī)模的增大呈指數(shù)函數(shù)曲線增長，計算機工作者把這類算法稱為無實用價值的算法;另一類是它的計算時間只隨問題規(guī)模的增大呈多項式函數(shù)曲線增長，計算機工作者把這種算法稱為有效算法。處于這兩類算法之間的是一類非常有趣的問題，迄今只找到無實用價值的算法，還沒有找到有效的算法，但又未能證明不存在這種有效算法。研究數(shù)學問題的算法及其有效的理論，稱為算法論。

28 搜索論(Search theory)

“搜索”是人們熟悉的行動，人們日常生活中找東西，就是搜索行動。所有搜索行動都有一定的目的，在實現(xiàn)其目的過程中也都要涉及到目標特性、探測手段的特性及搜索力的分配等基本要素，搜索論就是如何用科學方法來定量地描述搜索目的、搜索各要素及它們之間的關系，以及如何有效地組織搜索作業(yè)。“搜索”這一術語在不同的學科中各有其獨特的表現(xiàn)，諸如尋找、勘探、掃掠，這些詞的意思都包含一些共性的東西。搜索論正是從這些共性的東西著手研究的。

29 優(yōu)選法(Optimum seeking method)

在生產(chǎn)實踐和科學實驗中，為了取得滿意的效果，需要對有關因素的最佳點進行選擇。最佳點的選擇有直接用數(shù)學推導的方法和試驗方法。試驗的方法很多，對某一具體問題來說，究竟用什么方法才能迅速地找到最佳點呢?這就是優(yōu)選法所要解決的問題。優(yōu)選法是一種根據(jù)生產(chǎn)、科研中的不同問題，利用數(shù)學原理、合理地安排試驗點，以求迅速地找到最佳點的科學試驗方法。應用優(yōu)選法可以在不增加人員，不增加設備，不增加廠房面積的條件下，有效地挖掘現(xiàn)有的生產(chǎn)潛力，達到優(yōu)質、高產(chǎn)和低消耗的目的。

30 仿真理論(Simrlation theory)

系統(tǒng)仿真就是建立系統(tǒng)模型，并在模型上進行實驗。它是在已經(jīng)建立的系統(tǒng)模型雛形的基礎上，對系統(tǒng)模型進行測試和計算，并根據(jù)測試和計算結果，反過來對系統(tǒng)模型進行研討、改進。如此反復進行，直至得到滿意的模型為止。

按照模型不同，仿真可以分為物理仿真和數(shù)學仿真。在系統(tǒng)工程學中，一般都采用數(shù)學仿真，其中又以數(shù)學模型仿真為主。

仿真的目的是：在系統(tǒng)研制之前，用于規(guī)劃、評價和研究;在系統(tǒng)研制過程中，用于設計和精密分析;在系統(tǒng)研制成功之后，用于考核設計和訓練操作人員。

仿真的順序是：明確以什么樣的精度來仿真，仿真的對象和仿真什么樣的行動，搜集和整理應探討問題的有關數(shù)據(jù)，以備構模;構造模型;利用仿真器實驗;實驗結果的評價和分析。

31 系統(tǒng)模型(Systems model)

系統(tǒng)模型高于實際的某一系統(tǒng)而具有同類系統(tǒng)的共性，是對于系統(tǒng)的描述、模仿或抽象，它反映著系統(tǒng)的物理本質和主要特征。在系統(tǒng)工程學中，模型是系統(tǒng)的代名詞，某一個模型，就代表著某一類系統(tǒng)，反之，某一系統(tǒng)，就意味著使用它的某一模型。模型的含義至少同系統(tǒng)一樣廣泛，且模型使用起來更為方便與靈活。構造的系統(tǒng)模型應滿足真實性、簡明性、完整性和規(guī)范化四項要求。建立系統(tǒng)模型是一種創(chuàng)造性勞動，不僅是一種技術，甚至是一種藝術，必須一切從實際出發(fā)，具體問題 具體分析。

32 系統(tǒng)評價(System Qoluation)

系統(tǒng)評價指全面權衡最優(yōu)化后所得的各種方案。即在一定的環(huán)境條件及約束條件下，綜合考慮系統(tǒng)方案實現(xiàn)目標能達到的程度，以及所冒風險的大小等。把評價的過程和結果整理成材料，供決策人選擇方案時使用。

在系統(tǒng)評價中，常用價值觀念來評價系統(tǒng)或比較各個方案的優(yōu)劣。這里，把價值理解為“效用”。系統(tǒng)的價值是由系統(tǒng)的性能、建立系統(tǒng)所需的費用、時間以及系統(tǒng)的可靠性能、維修方便性、壽命和能量消耗等多方面所決定。增加系統(tǒng)性能和可靠性，可以使系統(tǒng)價值提高，但同時會增加費用和延長建立系統(tǒng)所需時間，從而降低價值。因此，系統(tǒng)平價時要分析和權衡系統(tǒng)各方面得失，以求最優(yōu)系統(tǒng)。

33 靈敏度分析(Sesitivity anaiysis)

風險性決策中，所預測的自然狀態(tài)概率以及計算得來的益損值都不會十分精確，因此往往有必要對這些數(shù)據(jù)的變動是否影響最優(yōu)方案的選擇進行分析。這種分析叫做靈敏度分析。在實際工作中，我們把狀態(tài)概率、益損值等，在可能發(fā)生誤差的范圍內作幾次不同的變動，并反復地進行計算，看一看所得的期望值是否相差很大，是否影響賦予最優(yōu)方案的選擇。如果這些數(shù)據(jù)稍加變動，而最優(yōu)方案保持不變，這個方案是比較穩(wěn)定的;反之，如果這些數(shù)據(jù)稍加變動，最優(yōu)方案就有變化，這個方案就是不穩(wěn)定的，值得進一步深入分析�？傊�，通過靈敏度分析，決策者才能有信心地實現(xiàn)決策目標。常用的方法有逐項替換法、最有利一最不利法、圖示法。

34 信息價值(Information vaoue)

信息是指具有新內容、新知識的消息。確切地說，信息在本質上就是系統(tǒng)狀況的特殊程度和組織程度或有序程度的標記。信息的價值就是信息作用，運用住處是把系統(tǒng)看作是借助于信息的獲取、傳送、加工、處理而實現(xiàn)其目的性的運動，其作用有：①揭示機器、生物機體和社會生活等不同物質運動形態(tài)之間的聯(lián)系;②模擬復雜的社會生活中的現(xiàn)象，為科學技術管理、生產(chǎn)經(jīng)營管理和社會經(jīng)濟管理等，提供現(xiàn)代化手段;③揭示事物運動的新規(guī)律，能夠對過去難以理解的現(xiàn)象作出科學的說明。

隨著計算機的發(fā)展，信息的運用已滲透到實踐活動的許多領域，信息已成為現(xiàn)代科學技術的一個中心概念，信息方法已成為現(xiàn)代科學技術的三大重要支柱之一。

35 效用理論

兩個人對相同的事情采取不同的態(tài)度，就有不同的決策，這種現(xiàn)象在現(xiàn)實生活中經(jīng)常碰到。解釋這種現(xiàn)象的理論叫做效用理論。

例如，同種貨幣量，在不同風險情況下，對同一人來講具有不同的效用值;在同等程度的風險情況下，不同人對風險的態(tài)度不同，這時對相同貨幣量的得失也有不同的效用值。經(jīng)濟學家和社會學家應用效用值，去衡量人們對同一筆貨幣在主觀上的價值。一般情況下，用1表示最大的效用值，用0表示最小的效用值(也可以用其它數(shù)字表示)。效用值的大小是相對的數(shù)值關系。用效用值的大小來表示決策者對于風險的態(tài)度，對某事物的傾向、偏愛等主觀因素的弱強程度。

36 多目標決策(Decision of multiple objective)

如果一個決策有幾個目標，那就會給方案的評價與選擇增加困難，因為往往有這樣情形：從某一目標來評價，是甲方案比乙方案優(yōu)越，如果從另一目標來評價，可能變成乙方案反而優(yōu)于甲方案。在這樣情況下應當如何選擇方案，就是“多目標決策”問題。在多目標情況下選擇系統(tǒng)方案，就是多目標決策。

多目標決策，通常采用綜合評價技術法、目標排隊法和綜合權衡法。

37 決策輔助系統(tǒng)(Auxiliary system of decision)

決策輔助系統(tǒng)是一種實現(xiàn)人一機對話的計算機系統(tǒng)，它帶有彩色圖像、聲響輸出和大屏幕顯示，有時還帶有光筆顯示系統(tǒng)。此外還具有各種專門用途的決策分析模型和應用程序。

決策輔助系統(tǒng)主要包括信息的儲存、顯示和分析處理等部分。通過數(shù)據(jù)收集與處理系統(tǒng)可以知道要分析的系統(tǒng)是如何運動和變化的，由此可以得到大量的信息資料，經(jīng)過統(tǒng)計分析以判別其正確與否、然后根據(jù)可靠的信息資料建立系統(tǒng)的數(shù)學模型，并依此分析使目標優(yōu)化。決策輔助系統(tǒng)為決策者提供決策依據(jù)。

38 系統(tǒng)實施(System lmplementation)

用系統(tǒng)工程學的方法實現(xiàn)系統(tǒng)的過程叫做系統(tǒng)實施。由于系統(tǒng)的目標，結構的千差萬別，不可能找到一種永恒的模式或以不變應萬變的方法，來解決系統(tǒng)的實施。一般來說，系統(tǒng)工程的實施可分為開發(fā)、創(chuàng)造和運用三個階段，而每一階段又分為若干步驟。目前有霍爾(Hall)方法、三浦方法、多級遞階控制法及統(tǒng)一規(guī)劃方法等。

39 系統(tǒng)計劃(System planning)

為實現(xiàn)系統(tǒng)目標，需要分析過去和現(xiàn)在的有關系統(tǒng)資料，預測系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢，確定系統(tǒng)目標和方針，擬訂實現(xiàn)目標方案，綜合平衡，作出決策，制定工作程序。系統(tǒng)計劃就是對這些工作的安排，即未來決定做什么，達到什么水平，如何做，何處做，誰做，何時做。

系統(tǒng)計劃可分為系統(tǒng)程序計劃和系統(tǒng)項目計劃兩個階段。前者目標不大明確，屬概念設計與計劃，后者則是具體項目，有明確的目標，屬于具體的計劃。系統(tǒng)計劃的各階段，均可分為目標分析、功能分析、系統(tǒng)綜合與評價四個步驟。系統(tǒng)計劃的內容就其總體而言，不外乎是：科研與生產(chǎn)方面的行動計劃，包括各項技術準備和技術措施計劃，長遠的和短期的工作進度計劃，在后勤方面的支援計劃，人員和費用計劃等。

40 系統(tǒng)設計(System desing)

按系統(tǒng)所要求的目標或目的，運用最優(yōu)化方法，建立一個最佳控制系統(tǒng)的過程，就是系統(tǒng)設計。而系統(tǒng)設計最主要的工作是提出為解決問題需要達到的目標，并制定出達到目標的標準。在設計系統(tǒng)時，要同時考慮系統(tǒng)化的直接對象及其周圍的環(huán)境和社會。一面溝通兩者的關系，一面考慮設計的方法。通常，系統(tǒng)設計包括初步設計和詳細設計。前者要完成：評價可行設計方法，選擇適宜設計方法，寫出初步設計規(guī)范，提出試驗計劃及要求，后者要完成：寫出詳細設計規(guī)范，建造系統(tǒng)模型，協(xié)調屬系統(tǒng)和協(xié)作系統(tǒng)。

41 系統(tǒng)管理(System manaqement)

系統(tǒng)管理就是把管理對象置于系統(tǒng)的普遍形式之中給予控制。具體地說，就是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，著重從系統(tǒng)總體與局部的相互關系中，從系統(tǒng)總體與外界環(huán)境的相互關系、相互作用、相互影響、相互制約的復雜關系中，研究、分析、解決被管理對象的各種矛盾。它是立足整體、縱觀全局、統(tǒng)籌安排，隨時使整體與局部保持辯證統(tǒng)一的動態(tài)工作方案。系統(tǒng)管理的目的，是在有限的人力、物力、財力資源和對系統(tǒng)功能要求的約束條件下，使系統(tǒng)效益最佳。系統(tǒng)管理由管理人員、組織機構和監(jiān)控手段三大部分組成。系統(tǒng)管理包括進度計劃、費用預算、設計程度、資源分配、衡量工作成績和效率、修正系統(tǒng)實施中的偏差和提供情報資料等主要工作。

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