系统工程思想的形成与优化

2023-07-15 理论教育版权反馈

【摘要】：系统工程正是在这种情况下孕育而生，它是一门组织、管理和协调大工业、大组织的技术。系统工程思想萌芽阶段，可以追溯到距今天2300多年前的战国时期李冰父子主持的驰名中外的四川都江堰水利工程和20世纪初美国泰勒管理制度。可以这么说，泰勒的系统工程思想的形成是从任钢铁厂工长开始的。到了20世纪20年代，系统工程思想萌芽就逐步形成了工业工程，当时主要研究生产在空间和时间上的管理技术。

李冰（公元前302—235年）

泰勒（1856—1915）

众所周知，科学技术促进了社会的发展，社会的发展也推动了科学技术的进步，可以说它们两者是相辅相成的。19世纪以来，由于大工业、大工程、大科学、大组织的不断涌现，研究和处理这些复杂系统问题时，仅仅依靠传统科学理论和方法是远远不够的，因而需要新的科学理论和方法。系统工程正是在这种情况下孕育而生，它是一门组织、管理和协调大工业、大组织的技术。

系统工程思想萌芽阶段，可以追溯到距今天2300多年前的战国时期李冰父子主持的驰名中外的四川都江堰水利工程和20世纪初美国泰勒管理制度。都江堰水利工程不仅在施工时间上有一套管理方法，而巨建立了持续不断的岁修养护制度，使得该水利工程经久不衰。正是由于李冰的创业，才使成都不仅成为四川而巨是西南政治、经济、交通的中心，同时成为全国工商业和交通极为发达的城市。泰勒（Frederick Winslow Taylor），1856年出生于美国宾夕法尼亚州费城的一个律师家庭，中学毕业后他考上了哈佛大学法律系，因眼疾而辍学。1875年他进入费城一家小的恩特普里斯水压工厂当模具工和机工学徒，1878年他转入费城米德瓦尔钢铁厂当工人，并一直在该厂工作到1890年。在这13年期间，他的角色有：车间管理员、小组长、工长、技师、制图主任和总工程师。他利用业余时间学习，获得了机械工程学士学位。通过钢铁厂实践，泰勒感到：一方面，企业管理当局不懂得如何使用科学方法进行管理，不懂得工作程序、劳动节奏和疲劳因素对劳动生产率的影响。另一方面，工厂的工人由于缺少训练，没有掌握正确操作方法，也没有适用的劳动工具，因而劳动生产率受到很大影响。为改进管理，泰勒在米德瓦尔钢铁厂进行了各种工作效率实验。泰勒从合理安排工序、协调各工序间关系、提高工作效率入手，研究管理活动行为与时间关系，探索了科学管理基本规律。1893年至1901年期间，泰勒以顾问身份受雇于美国第二大钢铁公司——伯利恒钢铁公司继续从事管理研究，并与怀特（Munsell Wright）一起共同发明了高速钢专利（1898年）。1901年以后，他离开伯利恒钢铁公司，不再同任何工业公司来往，只从事不收取报酬的管理咨询、写作和演讲工作，推广科学管理，宣传他提出的一套管理理论——“科学管理”，即“泰勒制”，并为科学管理理论在美国和国外传播做出了开创性的贡献。

可以这么说，泰勒的系统工程思想的形成是从任钢铁厂工长开始的。特殊经历，使得他能在工厂生产第一线系统地研究劳动组织与生产管理问题，亲身体验并发现生产效率不高是由于工人们“故意偷懒”、“磨洋工”造成的，于是着手解决该问题。从1881年开始，他进行了一系列金属切削实验，研究每个金属切削工人一个工作日合适的工作量。经过两年时间的初步实验，他给工人制定了一套工作量标准。在泰勒开展的一系列科学实验中，要数1898年进行的“搬运生铁块实验”和“铁锹实验”最闻名。在搬运生铁块实验中，有公司的五座高炉产品搬运班组约75名工人参加。实验目的就是研究改进操作方法和训练工人。实验结果令人大吃一惊，因为改进而使生铁块搬运量提高了3倍！铁锹实验首先系统研究铲上负重应为多大；其次研究各种材料能达到标准负重锹形状与规格问题，还研究各种原料装锹最好方法。此外还对每一套动作的精确时间进行研究，得出了“一流工人”每天应完成的工作量。其研究结果非常出色，堆料场劳动力从400～600人减少为140人，平均每人每天操作量从16t提高到59t。当然，每个工人日工资也从1.15美元提高到1.88美元。管理业界认为，米德瓦尔实验是工时研究的开端。泰勒一生致力于“科学管理”研究，但他的做法和主张并非一开始就被人们所接受，而是日益引起社会舆论议论。在这样的背景下，美国国会1912年举行了对泰勒制和其他工场管理制听证会，泰勒在听证会上作了精彩证词，并向公众宣传科学管理原理及其具体方法和技术，在社会各界引起极大反响。

泰勒的科学管理系统将工人的潜能发挥到无以复加的程度，有人形容在实行泰勒制的工厂里，找不出一个多余的工人，每个工人都像机器一样一刻不停地工作。泰勒制将整个社会的生产效率提高到前所未有的程度。但是当时却遭到来自各方面的非议，工会和社会工作者说泰勒制把工人变成了奴隶，让资本家最大限度地榨取血汗，而一些依靠经验毫无创新的管理人员则抱怨科学管理取代了他们的作用，让他们面临失业。尽管有这样那样的不同意见，但是泰勒制还是以不可遏制的势头在全世界推广开来。在泰勒以后，科学管理理论得到不断补充和完善，但是泰勒制的局限性也逐渐显现出来。泰勒理论的前提是把作为管理对象的“人”看做是“经济人”，利益驱动是该学派用以提高效率的主要法宝。科学管理学派研究的重点是管理的科学性、严密性和纪律性，因而很少去考虑人的因素。

到了20世纪20年代，系统工程思想萌芽就逐步形成了工业工程，当时主要研究生产在空间和时间上的管理技术。要说谁第一次提出了“系统工程”一词，那当属1940年在美国贝尔电话公司实验室工作的E.C.莫利纳（Molina）和丹麦哥本哈根电话公司工作的A.K.厄朗（Erlang），他们在研制电话自动交换机时，意识到不能只注意电话机和交换台设备技术研究，更需要从通信网络总体系统研究出发，并把研制工作分为规划、研究、开发、应用和通用工程等五个阶段。在这之后他们又提出排队论原理，并应用到电话通信网络系统中，推动了电话事业飞速发展。在20世纪40年代，又相继诞生了控制论和信息论，运筹学也进入了经济、管理领域和国防系统、宇航系统以及交通、电力、通信等大规模系统，运筹学所要解决的问题，就是在给定条件下，对管理工作进行合理筹划，以达到预期最优效果。当然，运筹学问题的求解，需要通过复杂运算。在进入20世纪50年代以后，随着电子计算机投入使用，使得运筹学得到广泛应用，也为系统分析提供了方法，从而产生了“系统工程”概念，系统工程思想也就得到了真正发展。

系统工程思想的形成与优化

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