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目录 1

第1章 系统科学与系统工程概述 1

1.1 系统与系统论 1

1.1.1 系统概念 1

1.1.2 系统的定义 2

1.1.3 系统的层次、结构、行为、功能 2

1.1.4 系统的特性 3

1.1.5 系统的分类 3

1.1.6 系统科学研究的主要内容 6

1.1.7 复杂系统及其特点 7

1.2 系统科学概述 7

1.2.1 系统科学方法论 7

1.2.2 系统科学理论基础 12

1.3 系统工程概述 20

1.3.1 系统工程的含义与特点 20

1.3.2 系统工程的发展与应用 22

1.3.3 系统工程的理论基础 25

1.3.5 系统工程的基本逻辑过程与方法 27

1.3.4 系统工程方法论的特点 27

1.4 系统科学与系统工程方法论的关系 37

思考题 37

第2章 系统模型化的理论与方法 39

2.1 系统模型化概念 39

2.1.1 系统模型与模型化 39

2.1.2 系统模型的分类 40

2.2 系统模型化过程 41

2.2.1 系统建模的具体要求 41

2.2.2 系统模型化的基本理论 42

2.2.3 系统模型化程序 43

2.2.4 系统模型化方法 44

2.3 数学建模 44

2.3.1 数学模型的特点 44

2.3.2 数学模型的分类 45

2.3.3 数学模型的建立步骤 47

2.3.4 数学建模的工具 48

思考题 49

3.1.2 优化方法的分类 50

3.1.1 系统最优化概述 50

3.1 概述 50

第3章 系统规划与最优化的理论与方法 50

3.2 线性规划 51

3.2.1 线性规划的基本概念 51

3.2.2 单纯形法 53

3.2.3 改进单纯形法 59

3.2.4 线性规划的对偶问题 64

3.3 非线性规划 66

3.3.1 一维搜索 66

3.3.2 梯度法 68

3.3.3 制约函数法 70

3.4 动态规划 72

3.4.1 多阶段决策问题 72

3.4.2 动态规划的基本概念 72

3.4.3 动态规划的基本原理和方法 74

3.5 系统优化理论的新进展 75

3.5.1 遗传算法 75

3.5.2 蚂蚁算法 91

3.5.3 粒子群算法 98

3.5.4 混沌算法 102

思考题 108

第4章 系统模拟（仿真）的理论与方法 109

4.1 系统仿真概论 109

4.1.1 系统仿真概念 109

4.1.2 系统仿真分类 110

4.1.3 系统仿真的基本步骤 111

4.2 系统模拟概论 114

4.2.1 模拟与模型 114

4.2.2 系统模拟模型 114

4.2.3 系统模型的结构 115

4.2.4 系统模拟 116

4.2.5 系统模拟方法 117

4.2.6 计算机模拟 117

4.2.7 计算机模拟的应用 118

4.3 系统动力学仿真 119

4.3.1 什么是系统动力学 119

4.3.2 系统动力学建模仿真步骤 120

4.3.3 因果关系、反馈及系统边界 122

4.3.4 系统动力学流图法 124

4.3.5 DYNAMO语言的应用 125

4.3.6 高级计算机模拟语言 129

4.3.7 DYNAMO语言程序设计实例 130

思考题 131

第5章 系统预测的理论与方法 133

5.1 系统预测原理与方法 133

5.1.1 预测的概念 133

5.1.2 预测的基本原理 134

5.1.3 预测的分类 136

5.1.4 预测步骤 138

5.2.1 德尔斐法 140

5.2 定性预测 140

5.2.2 主观概率法 144

5.2.3 交叉概率法 145

5.3 定量预测 146

5.3.1 时间序列分析 146

5.3.2 一元非线性回归模型和多元线性回归模型 147

5.3.3 一元线性回归 149

5.4.1 GM（1，1）模型的基本原理 155

5.4.2 灰色预测的类型 155

5.4 灰色预测——GM（1，1）模型 155

5.4.3 GM（1，1）模型的建立方法和步骤 156

5.4.4 模型检验 156

5.5 人工神经网络算法 159

5.5.1 BP网络的结构 159

5.5.2 BP神经网络的计算过程 160

5.5.3 模糊神经网络算法 161

5.5.4 遗传BP算法 162

5.6.1 支持向量机理论 165

5.6 统计学习理论 165

5.6.2 最小二乘支持向量机 168

5.6.3 改进的最小二乘支持向量机 169

5.6.4 基于混沌优化的最小二乘支持向量机径流预测模型 170

5.7 小波分析 172

5.7.1 小波分析的发展历史 172

5.7.2 小波分析的基本原理 172

5.7.3 小波分析在水文时间序列组成分析中的应用 175

思考题 178

6.1.2 系统评价的原则 179

6.1.1 系统评价的概念 179

6.1 系统评价 179

第6章 系统综合评价的理论与方法 179

6.1.3 系统评价的步骤 180

6.1.4 系统综合评价的要素 181

6.2 多目标综合评价 183

6.2.1 多目标综合评价指标的建立及筛选 183

6.2.2 指标权重的确定 185

6.2.3 综合评价模型的比较分析 186

6.3.1 矛盾问题 188

6.3 可拓学评价方法 188

6.2.4 多目标评价的灵敏度分析 188

6.3.2 可拓学的基本理论 189

6.3.3 可拓学在系统评价中的应用 194

6.4 集对分析法 196

6.4.1 集对分析简介 196

6.4.2 SPA评价方法的步骤 196

6.4.3 三种基本方法及应用举例 197

思考题 200

7.1.2 科学决策的程序 201

7.1.1 基本概念 201

7.1 决策分析与对策分析概述 201

第7章 系统决策与对策分析的理论及方法 201

7.1.3 决策特点 202

7.1.4 决策的分类 203

7.2 常用决策方法 203

7.2.1 决策矩阵 203

7.2.2 决策树 204

7.2.3 不确定型决策 205

7.3.1 期望值准则 207

7.3.2 决策方法 207

7.3 风险型决策 207

7.4 多目标决策 210

7.4.1 多目标决策的分析方法 210

7.4.2 对策分析 212

7.5 可能度与满意度决策方法 217

7.5.1 可能度和满意度的概念 217

7.5.2 可能度和满意度的并合 218

7.5.3 可能度和满意度方法在系统多目标分解中的应用 219

思考题 221

参考文献 222