系统工程
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系统工程，利用来自不同工程分支的知识的技术和科学引进技术创新进入系统的规划和开发阶段。
与其说系统工程是工程学的一个分支，不如说它是一种应用其他工程学分支知识的技术学科科学的有效结合解决了一个多方面的工程问题。它与运筹学但与之不同的是，它更多的是一个规划和设计功能，经常涉及技术创新．系统工程最重要的方面可能是它对新技术可能性的开发的应用，其具体目标是在经济和技术考虑允许的情况下尽快将它们投入使用。在这个意义上，它可以被视为技术发展的助产士。
“系统”一词也经常用于其他组合，特别是当技术进步的要素不那么重要时。系统分析就是一个例子。系统理论，有时是系统科学，经常被应用于物理分析动态系统。一个例子是具有一个或多个反馈回路的复杂电气网络，其中进程的影响返回导致进程源的变化。
在19世纪和20世纪各种工程学科的发展中，不同领域之间不可避免地存在大量重叠;例如,化学工程而且机械工程都关心传热还有流体流动。专业的进一步扩散，如电气和电子工程的许多分支，如通信理论，控制论和计算机理论，导致了进一步的重叠。系统工程可以被看作是这个过程中合乎逻辑的最后一步。系统工程师经常有一个电子产品或通信背景，广泛使用计算机和通信技术．然而，系统工程不应与这些其他领域相混淆。从根本上说，它是一种观点或一种攻击方法，不应该与任何特定的东西等同起来实质性的区域。就其性质和它所解决的问题的性质而言，它是跨学科的，是一种将不同的技术和知识体系结合起来以有效方式实现规定目标的程序。
一般来说，系统工程方法可能不同于传统的设计方法，表现出在其基本逻辑框架中增加了通用性，并增加了对要实现的基本目标的关注。因此，在每个阶段，系统工程师都可能同时询问为什么和如何，而不仅仅是如何。
除了系统工程，定义系统本身也很重要。系统工程师所关心的系统首先是人造的。其次，它们庞大而复杂;它们的组成部分相互作用非常广泛，一个部分的变化可能会影响到许多其他部分。除非存在这样的交互，否则系统工程师几乎没有什么可做的，至少在系统级别上是这样;他可以立即转向组件本身。另一个重要特征系统的输入通常是随机的;也就是说，输入基本上是时间的随机函数，尽管它们可能表现出统计规律。因此，人们不能期望准确地预见系统在实际操作中将暴露在什么环境中，其性能必须作为对一系列可能输入的响应的统计平均值来评估。基于单个精确定义的输入函数的计算是不行的。
系统也可能根据进入其操作的人类判断的数量而变化。当然，有些系统，如电路、自动化生产设备或机器人，可能以完全确定的方式运行。在另一个极端，有用于商业和军事目的的管理和控制系统，在这种系统中，机器在某种意义上做了大部分工作，但有人类的监督和控制决策在临界点。显然，这些混合的人机系统为系统工程师提供了各种各样的可能性和问题。本文将讨论这些系统的各个方面劳动环境工程．
系统工程的发展
数学建模
系统方法源于许多来源。从广义上讲，它可以被看作是标准科学的简单延伸方法．列出所有可能影响给定情况的因素，并从完整的列表中选择那些看起来至关重要的因素，这是科学(和其他领域)的一个常见程序。数学建模，可能是最基本的工具在系统工程中，是在任何科学分支中遇到的一种技术，它已经变得足够定量。因此，在这个广义上，系统方法只是传统的继承者，即使不是几个世纪，也是几代人。
另一方面，在为系统方法寻找更近期和更具体的来源时，有两个特别突出。首先是通信的一般领域，特别是商业电话，其中系统工程第一次作为一个明确的概念出现纪律就其本身而言。系统方法的痕迹至少可以追溯到本世纪初的电话工程中，系统思想在20世纪20年代和30年代的电话中相当普遍。当贝尔电话实验室的研究部门美国电话电报公司公司于1925年正式成立，其两个主要工程部门分别称为仪器开发和系统开发。然而，一个完整的系统工程的角色的正式主义，首先出现在几年之后二战期间作为重新定义研发政策和结构的努力的一部分。这一原则将工程工作设定在与研究和开发工作逻辑对等的水平上，并使其几乎具有可比较的实际规模，至少与研究相当。系统工程师有多种职能，特别强调在规划新的通信系统时有效利用科学和技术进步。当然，这种特殊的想法反映了电话技术的特殊需求。然而，作为一个例子和出发点，它产生了广泛的影响。这似乎是其中一个原因深奥的像系统工程这样的学科发展得如此之快。(关于系统工程的研究和开发方面的详细讨论，请参阅文章研发．)
运筹学和系统工程
系统工程的第二个主要来源是运筹学，它在第二次世界大战期间以一种可识别的形式起源于英国，最初关注的是军事设备的最佳使用。典型的例子包括确定一定数量的轰炸机的最佳使用，安排护航编队抵御潜艇攻击的最佳方法，以及使用拦截弹抵御轰炸的最佳方法。运筹学在这种情况下是有效的，从那时起在民用和军用领域都蓬勃发展上下文．
在运筹学和系统工程之间存在着明显的区别。因为运筹学关注的是现有设备的最佳利用，所以不会产生技术上的不确定性。另一方面，系统工程通常涉及新设备的规划，这种不确定性可能是重要的。然而，在实践中，系统工程和运筹学有很多共同之处。特别是，他们有许多相同之处分析技术。这在很大程度上源于这样一个事实:系统工程师很可能会用运筹学专家对实际硬件使用的相同方法来评估试探性设计的有效性。
重叠的另一个原因是新设备和现有设备之间的区别并不十分明确。设备的更新是一个相对的问题。如果新设备是基于现有的设计技术，而且似乎涉及的技术不确定性很少，那么这个问题就变得不重要了。这是一个程度问题，在某种程度上也是一个判断问题。
系统工程的大多数特征派生20世纪50年代早期。在第二次世界大战后的几年里发生了一些值得注意的事件，包括，例如，引进线性规划1947年和20世纪40年代后期成立了各种组织，继续发展该领域。但是，总的来说，这是一个巩固早期进展的时期。因此，在通信领域，主要的系统是一些战前启动的长距离传输系统，这些系统因战争活动而中断。
在20世纪50年代，增长速度明显加快。第一本关于系统工程的通用教科书出现在1957年，随后是一些处理工业和军事应用的其他作品。这些出版物证明足以确立系统工程学作为一个公认的学术学科，现在世界上许多发达国家的大学都在教授这方面的课程。法国、印度、日本、德国、英国和英国都有专业协会和期刊美国．
通讯及电子
系统工程在1950年以后的发展，在很大程度上，源于计算机技术的巨大进步的影响相邻领域，尤其是通信和电子。一个自动控制系统就是一个很好的例子。控制系统的主要特点是各部件之间广泛地相互作用，系统作为一个整体具有一定的特性例如,稳定性——不能说它依附于任何单独的组成部分。因此，控制系统为系统工程提供了方便的教科书示例。
的发展信息理论作为通信工程的基本起点，在第二次世界大战后的几年里，也对系统工程的演变产生了影响。人们发现，许多完整系统中的各个子系统实际上是由通信通道连接在一起的。因此，信息从系统的一个部分传递到另一个部分的想法在理解整个结构的运作方面被证明是有用的。
电脑系统工程
系统工程也受益于计算机的出现和随后强大的高级编程语言的发展，这在两个主要方面影响了该领域。首先，它们通过广泛的计算或直接的方法提供了分析复杂系统的新工具模拟．其次，它们可以用来消化大量数据或作为实际数据成分指复杂系统，尤指主要与信息传输有关的系统。这为在这样的系统中处理信息以及简单地传输信息提供了可能信息处理）.
军事武器问题对系统工程的影响在第二次世界大战后不久就开始了。1945年是一个具有里程碑意义的日子耐克美国的防空导弹系统“阿贾克斯”正式启动。
在1945年，现有的火箭推进似乎不足以给导弹一个令人满意的战术射程。人们发现，可达到的范围取决于几个方面参数例如战斗部的重量和大小，导弹气动设计的精细程度，控制系统提供的机动程度，以及弹道的形状和沿弹道的平均速度。因此一种有效的系统工程努力被安装，在其中各种导弹特性的组合被探索，目标是在射程和其他战术特性之间达到最佳的平衡。
控制和反馈问题也是整个系统问题的重要方面。整个系统实际上是一个巨大的反馈回路，因为导弹是由地面计算机发送的命令控制的，计算机输入的信息包括跟踪雷达观察到导弹正在做什么。这样就形成了一个从导弹到计算机再回到导弹的闭环反馈。此外，还存在诸如自动驾驶仪控制导弹姿态之类的辅助反馈回路，系统的动态响应进一步受到需要处理雷达信号以消除雷达“抖动”的影响。分析的如此详细动力涉及交错反馈路径的系统已经成为一般系统领域的一个重要的特殊部分。
在20世纪50年代和60年代，系统工程也在其他方向上发展，主要是由于与美国军方有关的武器系统项目冷战．因此Ajax研究涉及到动力学一枚孤立的导弹。另一方面，20世纪50年代发展起来的防御系统涉及分散在相当大范围内的大量导弹、火炮、拦截弹和雷达装置的协调运作。这些都是由一个巨大的数字计算机，因此成为了系统的中心元素。美国的SAGE(半自动地面环境)系统就是一个很好的例子。
在同一时期，系统方法也越来越与管理职能相一致。因此，短语“系统工程和技术指导”被用来描述系统工程师的角色，负责项目的初始计划和它的发展后续管理。所谓的计划、规划和预算(PPB)技术被开发出来，以提供类似的系统工程和财务管理的组合。
在非军事领域，系统工程也沿着类似但较为温和的路线发展。早期的应用可能强调反馈控制系统在大型自动化生产设施，如轧钢厂和炼油厂。后来的应用强调以计算机为基础的管理信息和控制系统，有点像早期为防空而开发的系统。近年来，系统方法偶尔被应用于更大的民用企业，如新城市的规划。