通信工程設(shè)計導論

主講：翟應(yīng)斌zhaiyingbin@2025/8/31工程系統(tǒng)是以工程技術(shù)為核心的一種重要的人工系統(tǒng)。現(xiàn)代工程系統(tǒng)是由“研究→開發(fā)→設(shè)計→制造→運行→管理”等環(huán)節(jié)組成的工程鏈，每個環(huán)節(jié)都存在大量的技術(shù)、經(jīng)濟和社會等問題。需要培養(yǎng)大批能綜合運用現(xiàn)代科學理論和技術(shù)手段，懂經(jīng)營、會管理，兼?zhèn)淙宋木窈涂茖W精神的高素質(zhì)的工程技術(shù)人才。2025/8/32本課程是學習和研究一些相關(guān)的系統(tǒng)科學和系統(tǒng)工程理論，思考怎樣把傳統(tǒng)的工程專業(yè)技術(shù)與系統(tǒng)工程、工業(yè)工程等先進的思想相結(jié)合，而運用到工程系統(tǒng)的設(shè)計和實施中去。

2025/8/33系統(tǒng)工程專業(yè)人員需要具備的綜合知識體系:1、哲學原理：自然哲學、管理哲學、系統(tǒng)哲學2、數(shù)學基礎(chǔ)：高等數(shù)學、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)學分析、實變與泛函3、管理科學基礎(chǔ)：普通管理學、決策分析、運籌學、預測學、統(tǒng)計學原理4、系統(tǒng)科學基礎(chǔ)：現(xiàn)代控制理論、大系統(tǒng)理論、復雜系統(tǒng)理論5、心理學基礎(chǔ)：普通心理學、管理心理學、組織行為學2025/8/346、經(jīng)濟學基礎(chǔ)：政治經(jīng)濟學、宏微觀經(jīng)濟學、國民經(jīng)濟學、工程經(jīng)濟學7、計算機基礎(chǔ)：計算機軟硬件知識、管理信息系統(tǒng)、決策與支持系統(tǒng)8、其他系統(tǒng)研究知識：系統(tǒng)分析方法論、系統(tǒng)評價學9、相關(guān)專業(yè)知識：農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、水利、運輸、建筑。。。2025/8/35一、工程系統(tǒng)有關(guān)概念及其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)二、工程系統(tǒng)設(shè)計和實施三、工程系統(tǒng)的決策與管理、試驗、評定技術(shù)與運行保障四、現(xiàn)代通信工程設(shè)計五、工程教育與工程師培養(yǎng)2025/8/36一、工程系統(tǒng)有關(guān)概念及其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（一）系統(tǒng)與系統(tǒng)工程知識（二）系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)

2025/8/37（一）系統(tǒng)與系統(tǒng)工程知識系統(tǒng)的概念與定義

系統(tǒng)（System）的概念來源于人類長期的社會實踐。系統(tǒng)的概念通常用系統(tǒng)的含義、系統(tǒng)的分類和系統(tǒng)的整體性質(zhì)來表達，綜合反映出系統(tǒng)的本質(zhì)和規(guī)律。

2025/8/38我國系統(tǒng)工程與系統(tǒng)論研究的倡導者錢學森把極其復雜的研究對象稱為系統(tǒng)，認為系統(tǒng)是由相互作用和相互依賴的若干組成部分（要素）結(jié)合而成的具有特定功能的有機體，而且這個系統(tǒng)本身又是它所從屬的一個更大系統(tǒng)的組成部分。

2025/8/39系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互依賴、相互制約、相互作用的要素組成的具有整體功能和綜合作為的統(tǒng)一體。（1）系統(tǒng)必須由兩個或兩個以上的要素組成；（2）系統(tǒng)各要素之間存在著相互聯(lián)系、相互依賴、相互制約、相互作用的關(guān)系（體現(xiàn)在他們之間進行的物質(zhì)的、能量的、信息的交換上）；（3）系統(tǒng)必須具有目的性和完整性

2025/8/310宇宙間的各種具體系統(tǒng)可分為自然系統(tǒng)和人工系統(tǒng)。自然系統(tǒng)是天然產(chǎn)生和存在的各種系統(tǒng)，如生物（生命）系統(tǒng)、物理系統(tǒng)等等。人工系統(tǒng)是由人類活動創(chuàng)造出來的各種系統(tǒng)：（1）社會系統(tǒng)：文化、行政、教育、法律等（2）工程系統(tǒng)：交通、通信、計算機等等（3）概念系統(tǒng)：哲學體系、科學體系、經(jīng)濟指標體系等等

2025/8/311系統(tǒng)的性質(zhì)

（1）相對性（2）相關(guān)性（3）目的性（4）進化性/創(chuàng)新性（5）整體性系統(tǒng)的現(xiàn)狀是過去變化的終結(jié)狀態(tài)，同時又是未來變化的初始狀態(tài)。進化/創(chuàng)新是系統(tǒng)得以繼往開來的延續(xù)關(guān)鍵。2025/8/312系統(tǒng)工程是把系統(tǒng)科學的知識應(yīng)用于實際的技術(shù)科學，為涉及社會—科技—經(jīng)濟的綜合系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、建造、實施和革新的各種工程技術(shù)提供理論和方法。系統(tǒng)工程方法論是系統(tǒng)思想的具體化，是實施系統(tǒng)工程的行為規(guī)范。2025/8/313工程（Engineering）是服務(wù)于某個特定目的的各項技術(shù)工作的總和，是人們根據(jù)設(shè)定的目標，應(yīng)用有關(guān)的科學知識和技術(shù)手段，通過一系列有組織的活動將某些現(xiàn)有實體（自然的或人工的）轉(zhuǎn)化為具有預期使用價值的物質(zhì)產(chǎn)品的過程。

2025/8/314項目（Project）是要在一定時間，在預算規(guī)定范圍內(nèi)，達到預定質(zhì)量水平的一項一次性任務(wù)。項目是有明確的目標、時間規(guī)劃和預算約束的復雜的活動，是一項獨特的、不是完全重復以前的活動。

項目包括產(chǎn)品項目和工程項目。2025/8/315

產(chǎn)品項目是指具有批量生產(chǎn)價值的產(chǎn)品工程系統(tǒng)，包括產(chǎn)品整個生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報廢處理的所有因素和整個過程。產(chǎn)品的開發(fā)從產(chǎn)品決策、開發(fā)設(shè)計方法、生產(chǎn)制造方式到企業(yè)組織、控制生產(chǎn)過程和進行營銷管理方法等，都從各方面影響著產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的目的、手段和思維方法。

2025/8/316

工程項目是指具有特定的對象，有時間和資金限制，按照一定的組織程序和經(jīng)濟性要求，一次性規(guī)劃設(shè)計完成的復雜的系統(tǒng)。工程項目的對象通常由可行性研究報告、項目任務(wù)書、設(shè)計圖紙、規(guī)范、實物模型等定義和說明組成。工程項目的時間限制是工程項目管理的一個重要目標，而財務(wù)和經(jīng)濟性問題是關(guān)系到工程項目是否立項、能否取得成功的最關(guān)鍵問題。

2025/8/317

工程項目管理的基本目標是在限定的時間內(nèi)，在限定的資源條件下，以盡可能快的進度、盡可能低的費用完成項目任務(wù)。專業(yè)目標：功能、質(zhì)量、生產(chǎn)能力等工期目標費用目標：成本或投資項目管理目標由項目任務(wù)書、技術(shù)設(shè)計和計劃文件、合同文件（承包和咨詢合同）具體定義。2025/8/318系統(tǒng)工程是組織管理技術(shù)，也是工程技術(shù)，包含有許多不同的專業(yè)門類。其中，專門針對工程系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計這一專業(yè)的系統(tǒng)工程，稱為工程系統(tǒng)工程。工程系統(tǒng)工程是應(yīng)用于工程項目的系統(tǒng)工程，是組織和管理工程系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計、發(fā)展、試驗、生產(chǎn)、使用和保障的科學方法，也是解決工程活動全過程的工程技術(shù)。2025/8/319

工程項目是一個復雜的工程系統(tǒng)，工程系統(tǒng)運作是項目管理的部分內(nèi)容。項目管理側(cè)重于項目的實施與建設(shè)過程的管理、優(yōu)化和控制，而工程系統(tǒng)工程則著眼于工程項目的技術(shù)方案構(gòu)思、方案評估和設(shè)計優(yōu)化等方面。

工程系統(tǒng)工程屬于工程技術(shù)范疇，并以“工程設(shè)計作為其特有的學科基礎(chǔ)。”

工程系統(tǒng)工程主要由系統(tǒng)工程過程、工程專業(yè)的綜合、技術(shù)性能的規(guī)劃和控制三部分組成。2025/8/320

（1）系統(tǒng)工程過程系統(tǒng)工程過程是一種技術(shù)處理過程，其主要功能是以一套規(guī)范化的方法和程序從任務(wù)需求中完整地導出量化的系統(tǒng)技術(shù)要求，并確定能滿足這些技術(shù)要求的系統(tǒng)最優(yōu)配置。系統(tǒng)工程過程的主要工程活動是系統(tǒng)分析和綜合。2025/8/321

（2）工程專業(yè)的綜合工程專業(yè)的綜合是將與工程系統(tǒng)的研制有關(guān)的各個工程專業(yè)，如可靠性、維修性、安全性、人因工程、生產(chǎn)工程、后勤工程、價值工程等工程專業(yè)的工作協(xié)調(diào)地納入到系統(tǒng)的發(fā)展過程中，以保證它們能對設(shè)計工作施加影響，并最終滿足對工程系統(tǒng)規(guī)定的要求。綜合產(chǎn)品研制（IntegratedProductDevelopment)IPD2025/8/322

（3）技術(shù)性能的規(guī)劃和控制是對系統(tǒng)技術(shù)性能進行管理的過程，即從提出工程系統(tǒng)的任務(wù)需求發(fā)展到系統(tǒng)投入實際運行的全過程中，對所需進行的設(shè)計、發(fā)展、試驗和鑒定工作實施管理，以確保系統(tǒng)的技術(shù)性能達到預期目標。技術(shù)性能的規(guī)劃和控制包括系統(tǒng)的確定和控制，以及系統(tǒng)技術(shù)性能的嚴整和管理。2025/8/323（二）系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用理論

信息通信（包括信息處理和信息傳遞）控制運籌決策2025/8/324運籌決策一、從物理到事理1、作為科學研究對象的客觀世界是由物和事兩方面組成。人類的知識由物之理與事之理組成。物理是物質(zhì)運動之理，事理是辦成辦好事情之理

物又常規(guī)，事又定則

2、技術(shù)科學與運籌學（1）技術(shù)科學撇開人的主觀活動，僅僅研究自然現(xiàn)象，研究物質(zhì)運動和能量交換；

運籌學撇開物理過程，研究人的決策方式，即人們基于一定物質(zhì)條件的辦事策略。2025/8/325

（2）技術(shù)科學提供的是問題的答案；運籌學提供的是活動的可選優(yōu)化策略（3）技術(shù)科學使用數(shù)學工具研究如場論、勢論、波動方程、散度、旋度等問題；運籌學使用數(shù)學工具研究如合作、競爭、聯(lián)盟、顧客、服務(wù)、庫存、策略等問題

2025/8/326二、運籌問題（謀定而后動）

凡需要通過定性謀劃和定量計算而制定出行動方案的問題，都是運籌問題。1、規(guī)劃問題資源是有限的，活動是多項的。規(guī)劃問題就是解決有限資源的最優(yōu)分配問題。2、排隊問題

3、對策問題如何在競爭中通過正確運用策略以贏得競爭。2025/8/327

4、決策問題決策人如何根據(jù)自然狀態(tài)發(fā)生的統(tǒng)計規(guī)律來選擇自己的最優(yōu)策略。

5、庫存問題庫存是由需求、供應(yīng)、費用和存儲策略構(gòu)成的系統(tǒng)，如何在缺貨損失和存儲損失中尋找最佳的存儲策略。2025/8/328控制問題控制是一種有目的的活動，人類改造客觀世界的實踐活動的核心就是控制。

廣義的控制包括領(lǐng)導、指揮、支配、經(jīng)營、管理、創(chuàng)作、設(shè)計、組建、制造、操縱、制裁、教育、調(diào)節(jié)、補償、決策、優(yōu)化等等。

控制論研究一般控制規(guī)律，對各種系統(tǒng)實施控制，使系統(tǒng)的運行符合人們的期望。

控制論既可應(yīng)用于工程技術(shù)系統(tǒng)，也可應(yīng)用于社會經(jīng)濟系統(tǒng)和生物系統(tǒng)。2025/8/329

控制過程是一個不斷獲取、處理、選擇、傳送、利用信息的過程。

維納強調(diào)：“控制工程的問題和通信工程的問題是不能區(qū)分開來的，而且，這些問題的關(guān)鍵并不是圍繞電工技術(shù)，而是圍繞著更為基本的消息概念，而不論這消息是由電的、機械的或神經(jīng)的方式傳遞的?！?025/8/330

1、恒值控制2、程序控制3、隨動控制控制任務(wù)是保證受控量按照某個只能在系統(tǒng)運行過程中實時測定的變化規(guī)律來變化。4、最優(yōu)控制控制任務(wù)是：尋找并實現(xiàn)這樣一個或一組控制變量，在滿足系統(tǒng)的約束條件的情況下，保證所關(guān)心的系統(tǒng)性能指標或效益達到最佳值。2025/8/331閉環(huán)控制

在控制器和受控對象之間，不僅存在著正向作用，而且存在著反饋作用，即系統(tǒng)的輸出量對控制量有直接的影響，信息的傳遞是雙向的?？刂破魇芸貙ο筝斎肓枯敵隽靠刂屏繙y量部分反饋量偏差量+-2025/8/332

反饋：將檢測出來的輸出量回送到系統(tǒng)的輸入端，并與輸入信號比較的過程。

正反饋、負反饋

閉環(huán)控制的實質(zhì)，就是利用負反饋的作用來減少系統(tǒng)的誤差。

反饋代表一種控制原理，一種控制技術(shù)。負反饋是系統(tǒng)穩(wěn)定的重要機制，一個系統(tǒng)之所以具有受到干擾后能迅速消除偏差恢復恒定的能力，關(guān)鍵在于存在“負反饋調(diào)節(jié)”機制。2025/8/333敏感環(huán)節(jié)輸出反饋環(huán)節(jié)決策環(huán)節(jié)放大環(huán)節(jié)受控環(huán)節(jié)執(zhí)行環(huán)節(jié)輸入校正環(huán)節(jié)控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)2025/8/334信息論基礎(chǔ)

信息：由一個系統(tǒng)發(fā)出的信號被某個主體接收到，通過該主體的某些處理程序形成對該主體有某種意義或價值的知識。

信號：是指包括光、一般電磁波、聲波或其它任何物質(zhì)形式的物質(zhì)流，是信息的實際載體。

消息：是物質(zhì)流在信號和信息之間的中間形態(tài)。消息能否成為信息，取決于主體的加工效果及其對主體的意義。2025/8/335信息的屬性

信息是事物屬性的反映，信息附著于一定的載體之上。（1）信息具有整體性；（2）信息有多種存在或存儲形式；（3）信息具有可復制性；（4）信息存在變異的風險

2025/8/336通信理論

1、信源：信息的發(fā)送者，即通信過程中信息流通的起點。信宿：信息的接收者，即通信過程結(jié)束時信息的歸宿。通信是由參與通信的諸事物和環(huán)節(jié)所構(gòu)成的整體的一種運作過程。信源編碼器解碼器信宿信道噪聲2025/8/337二、工程系統(tǒng)設(shè)計和實施（一）工程系統(tǒng)分析與方法（二）工程系統(tǒng)設(shè)計與運作

2025/8/338（一）工程系統(tǒng)分析與方法工程系統(tǒng)的生命周期

是指一個工程項目從開始籌劃、立項、研究、設(shè)計、試驗、生產(chǎn)、投入使用、維護運行，直到棄置為止的整個過程。工程系統(tǒng)的生命周期可以分為五個階段，即：方案設(shè)計階段、方案驗證和初步設(shè)計階段、工程發(fā)展階段、生產(chǎn)階段和使用階段。

2025/8/339工程系統(tǒng)分析

工程系統(tǒng)分析就是通過對項目系統(tǒng)的情況進行全面的了解和分析，對可能采取的方案進行優(yōu)選，為決策者提供可靠的依據(jù)。工程系統(tǒng)分析必須從工程系統(tǒng)的總體最優(yōu)出發(fā)，采用各種分析工具和方法，對工程系統(tǒng)進行定性和定量的分析，主要包括工程系統(tǒng)的模型化、工程系統(tǒng)的最優(yōu)化分析和工程系統(tǒng)的綜合評價。工程系統(tǒng)分析有六個基本要素，即：目標、可行性方案、模型、費用、效果和評價標準。2025/8/340系統(tǒng)模型的基本概念

1、系統(tǒng)模型是以某種形式對一個系統(tǒng)有關(guān)本質(zhì)屬性的描述，據(jù)以揭示系統(tǒng)的功能和作用。

2、建立模型的目的在于解釋、預測并控制被模型化的對象，便于操作、試驗、模擬和優(yōu)化。3、常用系統(tǒng)模型：（1）實物模型：建筑物模型、地形沙盤（2）圖形模型：電路圖、生產(chǎn)流程圖、網(wǎng)絡(luò)圖（3）數(shù)學模型：用數(shù)學符號、數(shù)值來描述工程、管理、技術(shù)、經(jīng)濟等系統(tǒng)中有關(guān)因素以及它們之間的數(shù)量關(guān)系

2025/8/341可行性研究的概念

1、可行性研究：按照各種有效的方法和工作程序，對擬建項目在技術(shù)上的先進性、適應(yīng)性，經(jīng)濟上的合理性、盈利性，以及項目的實施等方面進行深入的分析，確定目標，提出問題，制定方案和項目評估，從而為決策提供科學依據(jù)。2025/8/342

2、可行性研究的內(nèi)容技術(shù)可行性⑴根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)條件，能否達到所提出的要求；⑵所需要的物理資源是否具備，能否得到

經(jīng)濟可行性估計成本和效益，分析項目在經(jīng)濟上是否合理

運作可行性(也稱操作可行性、社會可行性)

所建立的系統(tǒng)能否實現(xiàn)，并高效率地執(zhí)行預期的功能，組織內(nèi)外是否具備接受和使用新系統(tǒng)的條件。2025/8/343可行性研究報告內(nèi)容包括：（1）引言（2）當前系統(tǒng)的初步調(diào)查與分析（3）新系統(tǒng)初步方案（4）可行性分析（5）可行性分析結(jié)論2025/8/344

1、引言①摘要(新系統(tǒng)名稱、目標、功能)②背景(用戶、開發(fā)者)③參考資料

2、當前系統(tǒng)的初步調(diào)查與分析企業(yè)的目標和任務(wù);企業(yè)概況與企業(yè)外部環(huán)境;當前系統(tǒng)的概況;新系統(tǒng)的開發(fā)條件；當前系統(tǒng)存在的主要問題和薄弱環(huán)節(jié)；對用戶提出的開發(fā)任務(wù)和要求的分析。2025/8/3453、新系統(tǒng)初步方案①新系統(tǒng)的目標(范圍、邊界、主要目標)②新系統(tǒng)的規(guī)模③投資方案：數(shù)量、來源、時間④其他4、可行性分析①新系統(tǒng)的必要性分析②新系統(tǒng)的可能性分析③幾個方案的比較、分析2025/8/346

5、可行性分析結(jié)論①可以立即開始進行;②需對系統(tǒng)目標進行某些修改后才能進行;③需等待某些條件具備后才能進行;④不必要或不可能。2025/8/347仿真的概念和作用

1、仿真是通過實驗來研究實際系統(tǒng)的一種技術(shù)，通過構(gòu)造既能反映系統(tǒng)特征又能符合系統(tǒng)實驗要求的系統(tǒng)模型，達到弄清系統(tǒng)內(nèi)在結(jié)構(gòu)變量和受環(huán)境條件影響的目的。計算機是系統(tǒng)仿真的主要工具。2、建?；顒邮峭ㄟ^對實際系統(tǒng)的觀測和檢測，在忽略次要因素及不可檢測變量的基礎(chǔ)上，用物理或數(shù)學方法進行系統(tǒng)描述，從而獲得實際系統(tǒng)的簡化近似模型。

2025/8/348仿真實驗就是將系統(tǒng)的仿真模型置于計算機上運行的過程。系統(tǒng)仿真的實質(zhì)是：（1）仿真是一種人為的實驗手段；（2）仿真是一種對系統(tǒng)問題求數(shù)值解的計算技術(shù)；（3）仿真過程是對系統(tǒng)狀態(tài)或行為在時間序列內(nèi)全過程的描述，可以比較真實地反映系統(tǒng)的運行、演變及其發(fā)展過程。2025/8/349（二）工程系統(tǒng)設(shè)計與運作

設(shè)計是工程系統(tǒng)技術(shù)過程中的一個核心活動，也是一種典型的飽含創(chuàng)造性的工作。工程系統(tǒng)設(shè)計最本質(zhì)的工程過程是進行分析和綜合。分析是按照一定的邏輯推理順序，得到對工程系統(tǒng)全局或局部本質(zhì)的描述；綜合是根據(jù)一定的條件確定出符合工程總體功能指標的各個組成部分的優(yōu)化組合。

2025/8/350

工程設(shè)計過程主要由任務(wù)要求分析、功能分析、技術(shù)要求分解、系統(tǒng)綜合和權(quán)衡等多項工作內(nèi)容組成。工程設(shè)計的結(jié)果雖然僅是一系列的技術(shù)文檔和圖紙，但它確定了整個工程系統(tǒng)實施的準則，在很大程度上決定了工程的質(zhì)量、工程系統(tǒng)的成本，乃至工程系統(tǒng)的成敗。2025/8/351任務(wù)要求概念設(shè)計初步設(shè)計工程設(shè)計生產(chǎn)階段評審評審評審工程系統(tǒng)設(shè)計的三個階段2025/8/352概念設(shè)計階段

作為工程系統(tǒng)的開始階段，設(shè)計工作主要是研究系統(tǒng)的目的、要求和所需資源，然后將其轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的基本功能要求，從若干種備選方案中形成一種較為可行的設(shè)計方案。這一階段主要做任務(wù)分析和方案確定兩件事。2025/8/353

任務(wù)分析的目的是：在工程系統(tǒng)立項以后，根據(jù)其比較籠統(tǒng)的原始需求，轉(zhuǎn)化為能夠指導設(shè)計的具體的功能要求和技術(shù)指標要求。也就是說，根據(jù)需方提出的任務(wù)目標、環(huán)境條件、工程投資和工程進度等約束條件，通過定性和一定的定量分析，逐步形成一組以技術(shù)術(shù)語為基礎(chǔ)的清晰明確的陳述。2025/8/354初步設(shè)計階段

（1）驗證概念設(shè)計方案的可行性，特別是對系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)要進行理論分析、實驗、試驗或仿真；（2）要進行功能分析，把工程系統(tǒng)的功能和技術(shù)要求逐層進行分解，直到最底層的元器件、子程序和接口，為設(shè)計人員進行工程系統(tǒng)的技術(shù)要求分配、進一步的系統(tǒng)綜合和系統(tǒng)權(quán)衡研究創(chuàng)造條件。2025/8/355技術(shù)要求的追溯性

（1）現(xiàn)代工程系統(tǒng)設(shè)計過程實際上是一個設(shè)計—評估—修改—再設(shè)計—再評估—再修改的反復進行的迭代過程，每一次反復都使設(shè)計更深入、更完善、更準確，因此技術(shù)要求分配結(jié)果有其階段性和時間性。（2）隨著工程的實施進展，一些技術(shù)要求會有修改，特別是一些產(chǎn)品開發(fā)過程，其設(shè)計貫穿了整個產(chǎn)品生命周期，因此技術(shù)要求分配結(jié)果是可變的。2025/8/356

工程系統(tǒng)綜合就是采用一些適用的方式描述出系統(tǒng)各個工作單元的配置和組合方式，這些描述方式必須能清楚地表明系統(tǒng)與各子系統(tǒng)、各工作單元的性能、結(jié)構(gòu)和配置關(guān)系；能明確表示系統(tǒng)內(nèi)部各層次的具體技術(shù)要求和相互接口關(guān)系，也要闡明制造、試驗、維修等其他因素的相互影響關(guān)系。目前這些描述方式有原理框圖、計算機仿真和物理模型等手段。2025/8/357工程化設(shè)計階段

設(shè)計人員要把選中的技術(shù)方案變成工廠可以生產(chǎn)、制造的圖紙和文件，要詳細到完全“按圖施工”的要求。工程化設(shè)計階段的主要步驟和內(nèi)容歸納如下：（1）對總體設(shè)計階段的選中方案進行進一步分析，確認方案中所有技術(shù)要求、使用要求和資源要求等的合理性。2025/8/358

（2）對機械、電氣等獨立性較強的專業(yè)分別進行工程總體設(shè)計和相互之間的接口設(shè)計，特別是對各層軟件一定要做總體規(guī)劃設(shè)計。（3）進行零部件工程設(shè)計，應(yīng)詳細到生產(chǎn)單位基本上不用語言交流便能組織生產(chǎn)的水平。如機械系統(tǒng)中對材料選用、加工方法、加工精度、裝配方式、表面防護、通用規(guī)范、限用標準等都有明確規(guī)定。2025/8/359

（4）各工程專業(yè)必須密切協(xié)調(diào)配合，對可靠性、安全性、維修性等必須深化設(shè)計。（5）完成對外購設(shè)備、外購零部件以及外購的系統(tǒng)軟件、工具軟件的選型工作，確保供貨。（6）完成相關(guān)文件的匯編。文件一般包括：工程設(shè)計報告、施工說明及圖冊、測試方案、應(yīng)用軟件手冊、生產(chǎn)計劃、操作手冊、培訓計劃、維修方案等。（7）進行生產(chǎn)或施工前的評審，確認風險已降至合理水平，經(jīng)批準后可以組織生產(chǎn)。2025/8/360工程實施運作階段

要把已經(jīng)設(shè)計好的文件圖紙變成可運行的工程系統(tǒng)，是一個生產(chǎn)制造或施工的艱巨過程。工程系統(tǒng)試驗

目的是及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計中存在的問題，減少系統(tǒng)進行過程中的風險，直觀地檢查最后使用的系統(tǒng)的性能和各種技術(shù)要求。2025/8/361三、工程系統(tǒng)的決策、管理與評價運行（一）工程系統(tǒng)的決策與管理（二）工程系統(tǒng)的試驗、評價與運作

2025/8/362（一）工程系統(tǒng)的決策與管理

方案決策過程

任何一項工程系統(tǒng)，都有三個工程活動階段：（1）計劃運籌階段；（2）決策制定階段；（3）工程實施階段。決策是三個工程活動階段中最具有難度、最具有風險的中間過渡階段。工程系統(tǒng)目標目標工程系統(tǒng)工程決策備選方案實施方案2025/8/363

決策過程一般是由工程系統(tǒng)的計劃和組織機構(gòu)向工程設(shè)計部門提出任務(wù)目標，設(shè)計部門提交工程決策的多個備用方案和相關(guān)技術(shù)資料。工程項目的總負責人組織或指派相應(yīng)機構(gòu)或人員針對備選方案進行決策準備，提出決策目標和決策策略，開展系統(tǒng)分析和決策分析，進行綜合評價、權(quán)衡和優(yōu)化。決策過程是一個逐步深化、循環(huán)反復的探索和創(chuàng)新過程，貫穿于整個工程系統(tǒng)的設(shè)計全過程。2025/8/364決策目標框架

對一般規(guī)模的工程系統(tǒng)，特別是機電工程系統(tǒng)，通常使用五角形決策目標框圖，即性能、費用、時間、風險、環(huán)境。性能(P)時間(T)環(huán)境(E)風險(R)費用(C)2025/8/365風險決策

工程系統(tǒng)的風險是指工程系統(tǒng)達不到預定目標的概率。在工程系統(tǒng)（產(chǎn)品）的開發(fā)設(shè)計階段，特別是系統(tǒng)方案制定階段，一定要進行風險分析和決策。

1、風險與風險分析工程系統(tǒng)風險決策的基礎(chǔ)是風險分析，風險分析主要研究三個方面問題：（1）什么地方有風險？這是風險識別問題。（2）這些風險有多大？這是風險評估問題。（3）遇到風險怎么辦？這是風險管理問題。2025/8/366風險識別在工程系統(tǒng)的整個生命周期內(nèi)，不管在項目立項、方案制定、制造生產(chǎn)，還是計劃管理、實驗運行各個階段，總是存在風險的。在工程系統(tǒng)中，風險有以下幾大類：（1）技術(shù)性風險：主要是采用新概念、新技術(shù)或制定了更高要求的性能等產(chǎn)生的風險；（2）制造性風險：主要是采用了新工藝、新材料、新設(shè)備或生產(chǎn)體制、制度改變后產(chǎn)生的風險；2025/8/367

（3）工程性風險：主要是在可靠性、安全性、可維修性等方面綜合不合理而產(chǎn)生的風險；（4）計劃性風險：主要是資金配套到位、進度計劃制定落實和合同履行等方面產(chǎn)生的風險

以上各類風險是可以相互轉(zhuǎn)換的。

3、風險評估風險評估主要是技術(shù)風險、進度風險和費用風險等方面進行定量的分析。2025/8/368工程的協(xié)調(diào)管理

包括設(shè)計、開發(fā)、測試和生產(chǎn)全過程中的計劃、組織、招聘、監(jiān)督和控制。通過有效管理，保證所有相關(guān)工程領(lǐng)域得到恰當整合，保證所開發(fā)系統(tǒng)中的相關(guān)硬件、軟件、設(shè)備、人員、數(shù)據(jù)等被有機結(jié)合。系統(tǒng)工程管理的目的在于，在正確的時間和正確的地點，用最小的人力和物力支出，提供正確的事項。2025/8/369系統(tǒng)說明書（A類）開發(fā)說明書（B類）材料說明書（E類）過程說明書（D類）產(chǎn)品說明書（C類）項目技術(shù)需求項目管理需求相關(guān)項目管理計劃資源配置管理計劃檢測與評價計劃制造項目計劃全面質(zhì)量管理計劃集成物流支持計劃支付能力計劃數(shù)據(jù)管理計劃項目需求項目管理計劃（PMP）系統(tǒng)工程管理計劃(SEMP)單獨的項目計劃功能設(shè)計計劃可靠性項目計劃可維護性項目計劃人力因素項目計劃系統(tǒng)安全項目計劃物流工程計劃產(chǎn)能計劃供應(yīng)商工程計劃廢物處理和物資循環(huán)使用計劃項目計劃書與說明書2025/8/370系統(tǒng)工程管理計劃SEMP第一部分技術(shù)項目的計劃、實施與控制第二部分系統(tǒng)工程過程第三部分工程專業(yè)整合描述那些在實現(xiàn)系統(tǒng)工程管理目標中必須計劃和實施的技術(shù)性項目任務(wù)。描述系統(tǒng)工程過程，如用于系統(tǒng)需求的定義和將這些需求轉(zhuǎn)變成最終產(chǎn)品構(gòu)造的開發(fā)過程。描述各種工程專業(yè)領(lǐng)域中的系統(tǒng)需求，以及這些領(lǐng)域在總體主流工程設(shè)計和開發(fā)計劃中的集成。系統(tǒng)工程管理計劃—通用型2025/8/371

組織就是將人力資源有效組合以實現(xiàn)某一項需要。通過組織,形成由不同經(jīng)驗水平的人所組成的群體，從而以某種社會形式完成一項或多項職能。

組織結(jié)構(gòu)通常隨著所要實現(xiàn)的職能的不同而不同，而組織的結(jié)果則會依賴于確定的目的、目標資源的有效性、所參與者之間的交流、員工的激勵及許多其他方面。組織的最終目標是通過建立完成特定目標的決策和溝通程序來實現(xiàn)人力、物力、財力的最有效使用。2025/8/372

系統(tǒng)工程目標的完成高度依賴于資源的有效整合、良好溝通的建立及所有參與者良好個人技能的開發(fā)。系統(tǒng)的工程組織包括：

1、組織結(jié)構(gòu)的開發(fā)

2、用戶、生產(chǎn)商和供應(yīng)商的關(guān)系

3、生產(chǎn)者的組織及職能2025/8/373系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理主要從四個方面研究企業(yè)經(jīng)營管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成：（1）用系統(tǒng)論的觀點和系統(tǒng)分析的方法研究和探討管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、體系等問題；（2）用控制論的觀點和方法研究管理系統(tǒng)的人—機系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、控制等問題；（3）用信息論的觀點和方法研究管理系統(tǒng)的信息傳輸和處理問題；（4）用運籌學和其它優(yōu)化理論與方法研究系統(tǒng)的最優(yōu)管理問題。2025/8/374管理系統(tǒng)具有三大特征：（1）管理系統(tǒng)是一個多層次多目標的較大系統(tǒng)，可以按不同功能劃分成若干子系統(tǒng)及其更下一級的子系統(tǒng)，以實現(xiàn)集中控制、分散控制和遞階控制。（2）管理系統(tǒng)是一種人—機綜合系統(tǒng)，是包括人在內(nèi)的組織管理系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，人—機之間的恰當分工將會從整體上促進系統(tǒng)的優(yōu)化。（3）管理系統(tǒng)是一個進行計劃、實施和控制的綜合系統(tǒng)。它通過計劃、組織、執(zhí)行和控制，以保證企業(yè)活動的連續(xù)性和均衡性。2025/8/375系統(tǒng)管理的三個基本職能

一次職能二次職能三次職能計劃實施控制計劃規(guī)劃設(shè)計評價構(gòu)思決定方針決定評價標準制定戰(zhàn)略制定戰(zhàn)術(shù)評價技術(shù)確定戰(zhàn)略確定戰(zhàn)術(shù)綜合評價實施實施計劃實施控制制定事實計劃確定步驟了解與目標的差距安排實施調(diào)整準備評價活動評價實施的效果控制評價計劃測定總評價制定評價計劃搜集數(shù)據(jù)研究綜合結(jié)果決定具體評價基準與標準互相比較結(jié)果與目標互相比較綜合分析評價基準評價分析測定結(jié)果總決定2025/8/376目標管理

目標管理五大特征（1）參與導向目標管理是參與管理，上級與下級共同確定目標，目標的實現(xiàn)者同時也是目標的制定者。（2）系統(tǒng)導向目標管理用總目標知道分目標，用分目標保證總目標，形成一個目標手段鏈。2025/8/377（3）控制導向強調(diào)自我控制，通過對機動的控制達到對行為的控制。（4）授權(quán)導向促使下放過程管理的權(quán)利。（5）結(jié)果導向目標管理注重成果第一的方針。2025/8/378

目標管理八大要素（1）目標是什么？（2）達到什么程度？（3）誰來完成目標？（4）何時完成目標？（5）怎么辦？（6）如何保證？（7）是否達成了既定目標？（8）如何對待完成情況？2025/8/379類型傳統(tǒng)管理（過程）目標管理如何看待利潤目標？就是利潤最大化，利潤是實現(xiàn)一系列目標后的結(jié)果。如何看待驅(qū)動？過程驅(qū)動，認為過程帶來結(jié)果目標驅(qū)動，認為目標帶來結(jié)果如何看待過程？強調(diào)規(guī)則，程序和制度，目標被忽視首先是目標，其次才是過程如何看待控制？靠施加懲罰性的方法來限制員工員工自我約束并注重自我發(fā)展管理類型聽命式管理參與式管理管理重點關(guān)注誰是對的，容易產(chǎn)生沖突關(guān)注什么是對的，鼓勵團隊合作適應(yīng)情況剛性企業(yè)，程序性員工柔性企業(yè)，知識型員工傳統(tǒng)管理與目標管理比較2025/8/380

（二）工程系統(tǒng)的試驗、評價與運作系統(tǒng)評價的基本概念決策約束條件決策評價活動評價對象評價結(jié)果報告決策目標決策指令2025/8/381評價目的和評價目標

評價目的是每一項系統(tǒng)評價活動的出發(fā)點和歸宿，它對確定評價對象、選擇評價內(nèi)容（指標體系）和評價模式都有制約作用。評價目標是根據(jù)評價目的，提出的對評價活動任務(wù)的規(guī)定（指標），達到了評價目標就是完成了評價任務(wù)。

2025/8/382

5W1H系統(tǒng)評價是多方面要素（5W1H）所構(gòu)成的問題復合體。評價對象（What）評價主體（Who）評價目的（Why）評價時期（When）

期初評價、期中評價、期末評價、跟蹤評價評價地點（Where）評價方法（How）

2025/8/383系統(tǒng)評價的一般過程

對于一個完整的評價過程，一般要經(jīng)歷以下幾個階段：（1）評價需求確認階段（2）評價目的和評價目標確認階段（3）評價方案制定階段（4）評價數(shù)據(jù)采集階段（5）評價分析階段（6）評價結(jié)論階段（7）撰寫評價報告階段2025/8/384認識評價問題(5W1H)搜集、整理、分析資料方案準則主體選擇評價方法、建立評價模型分析、計算評價值綜合評價決策系統(tǒng)評價的程序和方法2025/8/385工程系統(tǒng)的試驗與鑒定過程

工程系統(tǒng)的試驗與鑒定，是工程系統(tǒng)的評價環(huán)節(jié)，也是系統(tǒng)開發(fā)工作中的重要組成部分。在一定的操作環(huán)境和使用條件下，通過工程系統(tǒng)不同層次、不同階段試驗結(jié)果與設(shè)計預期值的比較，來評估工程系統(tǒng)的技術(shù)性能是否達到規(guī)范要求，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題，采取對策，減少資源浪費，提高工程系統(tǒng)研制開發(fā)的成功率。2025/8/386

現(xiàn)代工程系統(tǒng)的試驗與鑒定，正由以研制方為主的研制性試驗與鑒定，向以使用方為主轉(zhuǎn)移。很多使用單位，對工程系統(tǒng)的使用要求日趨重視，并在技術(shù)、設(shè)備及使用規(guī)模等方面作好了充足準備，逐漸形成一個完整的試驗與鑒定體系。市場經(jīng)濟的發(fā)展，使得使用方在產(chǎn)品和工程系統(tǒng)的研制和使用過程中，擁有更多的主動權(quán)。2025/8/387可靠性的概念

產(chǎn)品的可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。產(chǎn)品的屬性：故障人總是要生病。從生理學上講，人也可以看成是產(chǎn)品或機器

研究可靠性的目的：持久保持其功能/性能的能力，不出現(xiàn)問題、不發(fā)生故障，為用戶所用2025/8/388并行工程(ConcurrentEngineering，CE)

并行工程是對產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造、支持等過程）進行并行一體化設(shè)計的一種系統(tǒng)化的工作模式。這種工作模式力圖使開發(fā)者從一開始就考慮產(chǎn)品全生命周期中的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進度、可靠性和用戶需求。并行工程作為一種哲理，其中新技術(shù)不斷更新：如網(wǎng)絡(luò)上的異地協(xié)同設(shè)計，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在設(shè)計中的應(yīng)用，新的設(shè)計方法學等。

2025/8/389并行工程過程2025/8/390可靠性工程（RE）

可靠性工程概念是指為達到產(chǎn)品的可靠性要求而進行的一套設(shè)計、研制、生產(chǎn)和試驗工作：設(shè)計分析、試驗與驗證、管理、信息與評估。

可靠性工程是可靠性系統(tǒng)工程的一個分支，是可靠性系統(tǒng)工程的核心。

產(chǎn)品的可靠性是設(shè)計、生產(chǎn)和管理出來的。2025/8/391產(chǎn)品特性系統(tǒng)失效（不可靠）2025/8/3922025/8/393質(zhì)量與可靠性關(guān)系（1）從廣義質(zhì)量觀來看，質(zhì)量涵蓋可靠性（2）從狹義的質(zhì)量觀來看，就是“符合性質(zhì)量”（3）可靠性畢竟與狹義的質(zhì)量管理還是有很大區(qū)別的，質(zhì)量出了問題，往往批次性很強（4）可靠性是更深層次的與設(shè)計、工藝相關(guān)的根本性問題。有些企業(yè)對于可靠性工程有些錯誤觀念，認為可靠性工程是質(zhì)量部門的事情，而設(shè)計部門卻很少人員參與（5）產(chǎn)品的可靠性是在設(shè)計階段就已經(jīng)決定了（6）在用戶使用過程中，均是“可靠性”問題2025/8/394可靠性工程工作流程2025/8/395系統(tǒng)的運行保障（售后服務(wù)）工作包括：

1、人員培訓

2、運行維護設(shè)備：包括各種工具、計量設(shè)備、檢測設(shè)備、檢驗設(shè)備、搬運設(shè)備等

3、備品備件及消耗材料

4、技術(shù)資料：包括各種圖紙、說明書、手冊、標準、規(guī)范、操作規(guī)程及其他技術(shù)文件

5、計算機資源：包括各種軟件、硬件資料及技術(shù)文件

6、搬運、存儲及運輸2025/8/396四、通信工程系統(tǒng)設(shè)計

2025/8/397通信工程項目是通信運營商（業(yè)主）應(yīng)客戶的要求（外在要求），或為了擴大再生產(chǎn)（內(nèi)在要求）而對專業(yè)通信系統(tǒng)的范圍、規(guī)模和容量進行新建，改建和擴建的項目過程。按照投資規(guī)模和范圍一般可分為“大中型工程項目”和“小型工程項目”。2025/8/398

小型項目，分為“了解用戶需求”、“設(shè)計工程方案并確認”、“組織項目實施并驗收投產(chǎn)”等三個步驟；大中型工程項目，分為“前期準備”、“建設(shè)施工期”和“投產(chǎn)運行期”三個階段。

2025/8/399項目前期（準備期）的內(nèi)容

立項研究期

解決“為什么要建、能否建、如何建”的問題；包括編制“項目建議書”、提出“項目可行性研究報告”、業(yè)主組織“項目決策會審”和“編制設(shè)計任務(wù)書”四個內(nèi)容；

項目的設(shè)計準備期包括“組織工程項目設(shè)計”和“工程建設(shè)準備”兩個內(nèi)容；

2025/8/3100通信工程設(shè)計，主要是由相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計單位，根據(jù)業(yè)主單位提供的“可行性研究報告”、“設(shè)計任務(wù)書”等設(shè)計依據(jù)文件，規(guī)定的目標任務(wù)、設(shè)計范圍、技術(shù)系統(tǒng)要求和其它要求，在充分勘查了解用戶情況、工程建設(shè)環(huán)境和現(xiàn)場資料的基礎(chǔ)上，依據(jù)相關(guān)的工程專業(yè)設(shè)計規(guī)范要求，為工程項目建立最合適的專業(yè)通信方式的設(shè)計過程。2025/8/3101勘測設(shè)計工作的內(nèi)容設(shè)計工作由三部分組成：一、是通過“現(xiàn)場勘測和基礎(chǔ)資料調(diào)查”，對具體的設(shè)計任務(wù)進行深入了解，與業(yè)主單位充分交換意見之后，形成“設(shè)計勘察報告”文件；2025/8/3102二、是在此基礎(chǔ)上進行針對性的具體工程設(shè)計，將設(shè)計方案以“工程設(shè)計圖”、“工程概預算表”和“設(shè)計說明”等三部分所組成的“設(shè)計文件”的形式，反映出設(shè)計成果。三、是參加由業(yè)主單位組織的“設(shè)計會審”會，根據(jù)設(shè)計會審的結(jié)果，對原設(shè)計版本加以修正，形成正式的設(shè)計文件，以指導施工。2025/8/3103工程建設(shè)的前期準備工程開工建設(shè)前，建設(shè)單位應(yīng)做好施工前的下列四項準備工作：①組建項目法人；建立施工“業(yè)主”管理機構(gòu)；②完成施工環(huán)境的前期建設(shè)；③組織施工項目采購、設(shè)備采購和監(jiān)理項目采購的招投標及簽訂合同；④辦理施工許可證等。2025/8/3104工程項目的建設(shè)施工主要是以工程項目的施工和安裝工作為中心，通過項目的施工，在規(guī)定的造價、工期和質(zhì)量要求范圍內(nèi)，按照設(shè)計文件要求實現(xiàn)項目目標，將項目從藍圖變成工程實體。此過程由“設(shè)備器材、監(jiān)理機構(gòu)與施工隊伍進場”、“工程項目實施”、“工程驗收”三個過程組成。2025/8/3105工程項目的建設(shè)施工工程項目實施在監(jiān)理之下，由施工單位或設(shè)備廠商，按照規(guī)范化的施工流程，完成項目的施工和設(shè)備的安裝調(diào)試工作。工程項目驗收一般分為初驗和終驗兩部分：施工安裝和系統(tǒng)調(diào)試完成，即可進行工程初驗；項目試運行，達到合同規(guī)定時間，各種指標符合設(shè)計或規(guī)范要求，即可進行項目終驗，正式交付使用。2025/8/3106工程項目的投產(chǎn)運營包括三個過程“項目的投產(chǎn)運行與業(yè)務(wù)推廣”“項目的綜合改進與進一步推廣”“項目的結(jié)束”2025/8/3107工程的主體建設(shè)單位

1、工程項目的建設(shè)單位一般是通信運營商，是工程投資方和項目所有者。對于大型建設(shè)項目，應(yīng)實行項目法人責任制，由項目法人對項目的策劃、資金籌措、建設(shè)實施、生產(chǎn)經(jīng)營、債務(wù)償還和資產(chǎn)的保值增值，實行全過程負責的制度。2、工程的監(jiān)理單位監(jiān)理公司；應(yīng)業(yè)主的邀請，按通信行業(yè)相關(guān)工程規(guī)范，為業(yè)主代行工程全過程或部分過程的監(jiān)督管理職責，并收取相應(yīng)監(jiān)理費用。2025/8/3108工程的主體建設(shè)單位

3、工程的投資咨詢應(yīng)業(yè)主的邀請，按通信行業(yè)相關(guān)工程投資咨詢規(guī)范，進行工程項目的投資咨詢（項目建議書）和可行性研究（報告），以文件的形式提供給業(yè)主，并收取相應(yīng)投資咨詢費用。

2025/8/3109工程的主體建設(shè)單位4、工程的規(guī)劃設(shè)計通信專業(yè)規(guī)劃設(shè)計院（公司）；應(yīng)業(yè)主的邀請或以招投標等方式，以工程勘測設(shè)計合同的形式，按通信行業(yè)相關(guān)工程規(guī)劃設(shè)計規(guī)范，在工程項目的前期投資咨詢和可行性研究基礎(chǔ)上，進行工程的勘測與規(guī)劃設(shè)計，以規(guī)劃設(shè)計文件的形式提供給業(yè)主，參與業(yè)主召開的規(guī)劃設(shè)計會審和設(shè)計修正。2025/8/3110工程的主體建設(shè)單位5、工程的設(shè)備、器材的采購通信設(shè)備制造商、工程器材供應(yīng)商；應(yīng)業(yè)主的邀請或以招投標的形式，在工程項目的設(shè)計文件指導下，以銷售合同的形式為工程項目提供設(shè)備和器材。6、工程的施工通信專業(yè)工程公司；應(yīng)業(yè)主的邀請或以招投標等方式，以工程施工合同的形式，按通信行業(yè)相關(guān)工程施工規(guī)范，在工程的設(shè)計文件指導下，進行工程的設(shè)備安裝和外線敷設(shè)，系統(tǒng)的測試與試運行；接受業(yè)主組織的工程初驗和終驗。2025/8/3111一個具體的“通信工程綜合項目，可能由以下若干個單項工程組成。室外管線敷設(shè)項目(3種）：1、通信管道工程建設(shè)項目；2、通信光（電）纜敷設(shè)安裝工程項目；3、建筑物自動化與綜合布線系統(tǒng)工程項目2025/8/3112一個具體的“通信工程綜合項目，可能由以下若干個單項工程組成。(室內(nèi))設(shè)備安裝項目(7種）：1、通信節(jié)點機房設(shè)備安裝綜合工程項目；2、光通信系統(tǒng)設(shè)備安裝工程項目；3、（程控）交換系統(tǒng)工程項目；4、計算機寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工程項目；5、移動通信系統(tǒng)工程項目；6、通信電源系統(tǒng)工程項目；7、電視通信系統(tǒng)工程項目

2025/8/3113五、工程教育與工程師培養(yǎng)

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對高等工程人才質(zhì)量的總體要求應(yīng)是：1、具備合理的知識結(jié)構(gòu)，掌握現(xiàn)代工程與科學工作的一般方法，能正確判斷和解決實際問題；2、具備較好的國際化交流能力、合作精神以及一定的組織能力；3、具備良好的科學精神和人文精神，創(chuàng)新精神與創(chuàng)業(yè)精神，具備現(xiàn)代工程素質(zhì)，了解工程、科學與社會間的復雜關(guān)系，能參與跨學科的合作；4、具備終生學習的能力與習慣，能適應(yīng)和勝任多變的工程職業(yè)領(lǐng)域。

2025/8/3115工程教育的起源縱觀世界工程教育的發(fā)展歷史可以看到，工程教育發(fā)端于歐洲工業(yè)革命時期。為了適應(yīng)工業(yè)革命對工程技術(shù)人才的需求，從18世紀中葉開始，英、法、美、德等西方國家相繼建立了大批工程類高等學校，如著名的麻省理工學院（MIT）、加州理工學院等。這種理論與實踐緊密結(jié)合的工程教育模式有力地推動了產(chǎn)業(yè)革命和工業(yè)革命。

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2025/8/3116第二次世界大戰(zhàn)后，由于各國經(jīng)濟、科技水平和發(fā)展模式不同，工程教育也出現(xiàn)了不同的發(fā)展方向：美國的工程教育從“工程化”走向“科學化”；前蘇聯(lián)的工程教育由“工程化”走向“專業(yè)化”；德國和日本則形成了“適用型工程技術(shù)教育”。20世紀90年代以來，上述三種工程教育模式又出現(xiàn)趨同和整合的趨勢，這主要是因為當代科技發(fā)展高度分化又高度綜合的趨勢對工程教育提出了新要求，同時，偏重科學或技術(shù)給工程教育造成的缺陷也使人們認識到工程教育必須回到其應(yīng)有的實踐性、綜合性和人文化的要求上來。2025/8/3117新一輪工程教育改革在全世界方興未艾。美國工程界和科學界最先提出“回歸工程”，日本工業(yè)界和教育界也發(fā)出了“回歸工程”的呼聲，而德國的嚴格規(guī)范工程師培養(yǎng)的務(wù)實工程教育做法得到了廣泛的認可。中國和俄羅斯先后實行市場經(jīng)濟體制，傳統(tǒng)的專業(yè)教育失去了存在的基礎(chǔ)（計劃經(jīng)濟模式），也都開始了工程教育改革，整個國際工程教育走上了整合工程的道路。

2025/8/3118工程教育目標1、經(jīng)濟社會的快速發(fā)展既需要科學家，也需要工程師，但大量需要的是工程師。航空工程的先驅(qū)者美國加州理工學院馮·卡門教授有句名言：“科學家研究已有的世界，工程師造就未來的世界”。

2、在社會分工中，從事發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的科學家畢竟是少數(shù)，大量的是將科學成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的應(yīng)用型人才。2025/8/3119

應(yīng)用型本科教育的目標就是為地方、區(qū)域以及相關(guān)行業(yè)培養(yǎng)在生產(chǎn)、工程一線從事工程實施和管理的合格的工程師級人才，他們的特點是，具有在知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)上“理論基礎(chǔ)扎實，專業(yè)知識面廣，實踐能力強，綜合素質(zhì)高，并有較強的科技運用、推廣、轉(zhuǎn)換能力”的特點。具有一張文憑、多張證書的準工程師，畢業(yè)后經(jīng)過幾年的工作實踐，能夠主持新產(chǎn)品的開發(fā)，能夠解決生產(chǎn)第一線出現(xiàn)的工藝、技術(shù)管理問題，成為主持現(xiàn)場施工和管理的工程師，或是能將科學技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為技術(shù)產(chǎn)品的工藝型、實施型、應(yīng)用開發(fā)型工程師。同時，還要具有正確的價值觀和人文修養(yǎng)。2025/8/3120工程教育的靈魂是創(chuàng)新和創(chuàng)造力。

創(chuàng)新精神應(yīng)貫穿于工程教育的全過程，工程教育鼓勵創(chuàng)造美好事物的愿望，并提供嘗試的機會。“懂得如何認識和評估市場機會并執(zhí)行成功的商業(yè)計劃是明天的工程師想要在新的環(huán)境下成為有價值的團隊成員和領(lǐng)導者所需要的工具”。工程教育中應(yīng)該增加諸如談判技能、金融和營銷技能等“軟技能”的訓練。創(chuàng)新能力是獲得知識、綜合知識和應(yīng)用知識的能力，并能夠?qū)l(fā)明和創(chuàng)新轉(zhuǎn)移到市場中去。2025/8/3121創(chuàng)新能力的構(gòu)成及培養(yǎng)

創(chuàng)新能力是指在創(chuàng)建新事物的活動過程中表現(xiàn)出來的潛在的心理品質(zhì)。創(chuàng)新能力的構(gòu)成包括：

1）創(chuàng)新思維能力是創(chuàng)新能力的核心

2）創(chuàng)新技能

3）智力與非智力因素，包括了提出問題、解決問題的能力2025/8/3122創(chuàng)造性思維方式創(chuàng)造性思維是在實踐和感性認識的基礎(chǔ)上，利用人腦有意識的悟性思維和邏輯思維能力，深入研究和認識事物的具體細節(jié)，以獲得和完善對事物的理性認識，又充分利用人腦意識和下意識活動能力，發(fā)揮想象、直覺、幻想、靈感的作用，對已有的理性認識作進一步的分解組合，以取得突破傳統(tǒng)理論的新的發(fā)明發(fā)現(xiàn)，最后又運用邏輯思維等能力和通過實驗來驗證和擴展新認識的過程。2025/8/3123工程師的角色

工程師的主要工作是將新的概念或發(fā)明轉(zhuǎn)換成有用的產(chǎn)品，工作內(nèi)容包括：研究、開發(fā)、設(shè)計、建廠、生產(chǎn)、運行維護、銷售與管理。1、研究

利用數(shù)學與科學原理、實驗技術(shù)、演繹推理，以敏銳的想像力和創(chuàng)新性方法探索新原理與技術(shù)，使能解決問題2、開發(fā)

把研究成果應(yīng)用于新技術(shù)或產(chǎn)品開發(fā)。對開發(fā)工程師而言，成本是一項重要的因素，目標是未來新產(chǎn)品可以在市場中獲利2025/8/31243、設(shè)計

設(shè)計新產(chǎn)品所須的裝置和工藝流程，指定材料以滿足技術(shù)需求與功能規(guī)格4、建廠

負責準備生產(chǎn)場地、決定物流配置、安排人力與設(shè)備，制定流程以達到經(jīng)濟安全的生產(chǎn)過程并能控制產(chǎn)品的品質(zhì)5、生產(chǎn)

根據(jù)產(chǎn)能和需求，決定生產(chǎn)計劃與作業(yè)流程，以達到設(shè)備、原料和人力等