人機系統方法學

內容簡介

全書分四篇10章，其中第1、5、10三章由王偉律師單獨完成，其餘七章由王保國和徐燕驥兩人共同完成。第一篇為人機系統的數學模型，主要包含人的數學模型（第2章）、機的數學模型（第3章）、人機閉環系統的數學模型（第4章）、人機系統的經濟模型以及DEA方法（第5章）。雖然這四章所占的篇幅並不大，但它涵蓋了人機系統中數學建模問題的主要內容，應當講這些內容對於從事人機系統的研究人員來講還是十分需要的。第二篇為人機系統的分析與評價方法，書中給出了人機系統的幾種評價分析方法（即第6章）。雖然這篇僅含一章，但給出的幾種評價方法十分實用。另外，在系統評價的指標方面也有很大的改進，書中已將“環保”作為評價指標納入評價體系，這充分體現了人類對生態環境的重視和對人類共同家園——地球的關愛。

人機系統方法學是錢學森先生倡導的系統學的一部分。本書是針對人機系統進行數學建模、系統評價與分析、性能預測與最佳化設計、系統人因事故預防以及人機環境系統中涉及哲學與法學的幾個重要問題等進行深入探討與研究的一部學術專著。全書分4篇10章，並列出369篇國內外重要文獻，該書填補了我國在這一領域的空白。本書可作為航空航天、兵器科學與技術、信息科學與人工智慧、能源動力、系統工程、安全工程、人機與環境、工業工程、管理科學等相關專業碩士生和博士生的學位課或選修課教材，也可供相關專業的科研人員參考。

前言

2009年，當三位作者靜下心來撰寫這部《人機系統方法學》時，遇到的最大困難是如何用較少的篇幅提煉書中的核心內容以及如何對所研究的問題進行量化計算。對此，我們採取了華羅庚先生一直提倡的先簡後繁、先易後難的總體寫作策略。

本書的第三篇為人機系統性能的預測和最佳化方法，它由7、8兩章組成。系統性能的預測（即第7章）和系統的多目標最佳化算法（即第8章），是人機系統研究的重要核心內容之一。書中給出了性能預測中採用的一些智慧型算法、灰色系統性能的預測以及多目標、多自變數、非線性問題系統的最佳化設計，書中所研究的這些內容都是目前計算數學和計算物理領域中最前沿的研究方向。用這些方法去解決人機系統中的問題，應該講具有很強的創新性。對於錢學森先生所提出的綜合集成法，在本書第8章的8.10節與8.11節有詳細的論述，其中8.10節給出了綜合集成方法以及最佳化策略，8.11節給出了綜合集成方法的套用。書中展望了在21世紀科學研究中，這種方法將有更大的套用前景，它是解決各類複雜人機系統問題的一種行之有效的方法。

本書的第四篇為人機系統中人因事故的預防以及人機環境系統中所涉及的哲學與法學基礎（即這篇簡稱為人機系統的哲學與法學基礎以及人因事故預防），該篇雖然僅僅包含第9和第10兩章內容，但所涉及的問題十分重要。第9章主要討論事故的預防以及危險源的控制，它涉及事故分析、危險源的控制以及安全生產、安全法學的熱點問題。對於這些問題，書中給出了明確的解決方法和措施，應該講這對指導安全生產十分有益。

本書的第10章探討了人機環境系統工程研究中涉及的哲學與法學範疇的重要問題，它涵蓋了系統哲學、法學等範疇中一系列重要概念和處理問題的基本方式、方法和基本出發點，頗具特色。以這章10.5節“錢學森系統學的哲學基礎”為例，書中以較小的篇幅全面總結了錢學森在系統學方面所作出的巨大貢獻，並從哲學角度細緻剖析了錢老現代科學技術的思想體系，這對認識和理解偉大科學家錢學森先生的現代科學思想體系框架很有幫助。再如10.3節和10.4節分別站在系統哲學的角度上分析並給出了系統演化的三大基本規律（即系統功能最最佳化規律、系統結構有序化規律、子系統協同作用規律），提出了研究系統的四種基本方法，並從系統論與方法論的角度總結了這些系統方法所遵循的基本原則。這些重要的論述是對本書所研究方法的一個高度升華與總結，對深刻認識本書內容十分有益。再如10.7節和10.8節是從國際環境法學角度強調和呼籲對人類共同家園——地球的珍愛，並從法律層面探討國際上解決環境問題的重要策略和相應措施。書中還特彆強調：要珍愛人類環境生態系統，提倡清潔生產、發展循環經濟、發展綠色產業、發展綠色人機工程系統，努力提高綠色人均國民生產總值、珍愛人類地球家園，要努力去實現人類與環境生態關係持續協調健康發展的新局面，要增強可持續發展的公平性原則意識，更要為人類的子孫後代能夠幸福而愉快地生活在綠色而富饒的地球家園擔當我們應有的義務與責任。

人機系統方法學

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