工程概论(下册)

工程概论于2019年在西安电子科技大学各理工科专业首次开设，分成四部分、四学期，贯穿整个本科教育。其中，工程概论1——行业规范和工程伦理，工程概论2——项目管理和产品开发，工程概论3——经济管理与成本核算，工程概论4——工程方法论与实践，分别于第2，3，5，7学期授课。
《工程概论(上册)》涵盖了工程概论1和2的内容，《工程概论(下册)》涵盖了工程概论3和4的内容。
这门课程是工程基础教育，在教学过程中，不再采用“照本宣科”“满堂灌”的方式，而是让学生积极参与到课程建设中来。
本课程基于工程认证中的产出导向教育(Outcome Based Education，OBE)理念。我国高等教育认同并接受这一国际趋势。OBE要求学校和教师应该先明确学习成果，配合多元弹性的个性化学习要求，让学生通过学习过程完成自我实现的挑战，再将成果反馈来改进原有的课程设计与课程教学。
学生通过习题模拟大致了解整个工程项目全流程和系统理念，全周期的工程开发能力得到培养，系统工程方法论思维能力增强，项目管理能力、经济规划能力增强，为未来就业与社会快捷接轨打下良好基础。目前，我国本科课程大多划分过细，知识面覆盖方向过窄，课程结构单一，尤其较少见到跨学科组合课程，不利于学生获得综合性学习能力，急需一种新的课程结构，以提升应用技术型本科理工科专业学生的跨学科知识结构的深度和广度，预测学生未来职业特点，据此强化相应专业技能训练，以适应新时代背景下对跨学科和通专结合型人才的需求。
因此，《工程概论(下册)》在上册基础上继续对传统教材进行梳理、修订和增广，以适应新时代教学的需求。
希望读者通过学习本书，能够提前更好地完成职业规划，成长为新时代需要的优秀人才。

作者2023年12月

本书是《工程概论（上册）》的续篇，涵盖工程经济分析和成本管理、系统工程方法论两部分内容，基于大学三年级和四年级开设的本科生通识基础课程“工程概论3和4”编写。上篇工程经济分析和成本管理包括经济管理概述、项目成本和收入的估算、资本结构与资金成本、资金时间价值的分析计算、项目的经济可行性分析、项目敏感度和风险分析、项目的经济评价和项目成本管理。下篇系统工程方法论包括系统工程概述、系统工程方法论概述、系统分析、系统仿真、系统建模、基于工程全生命周期的工程方法论、工程美学和数学、工程综合案例分析。 本书的写作注重系统性和整体性。与《工程概论(上册)》连接，完整揭示了工程项目的全流程全周期管理内容。 本书适合本科高年级学生和研究生阅读，同时也可作为对工程设计感兴趣的相关人员的参考书。

上篇工程经济分析和成本管理
第1章经济管理概述31.1经济学的极简史3
1.2管理与经济的关系5
1.3企业管理与项目管理6
习题7
第2章项目成本和收入的估算8
2.1项目成本8
2.2资金成本和资本结构9
2.2.1资金成本 10
2.2.2项目投资总额的估算11
2.2.3固定资产投资额的估算11
2.2.4流动资金的估算18
2.3软件工程的投资额估算20
2.3.1软件规模的测算20
2.3.2项目工作量的估算23
2.3.3软件项目的成本估算26
2.4收入的预测27
2.4.1市场调查的内容27
2.4.2市场预测28
习题34
第3章资本结构与资金成本35
3.1项目融资与企业融资35
3.2资本结构36
3.2.1资金来源36〖3〗工程概论(下册)目录〖3〗
3.2.2资金成本37
3.3个别资金成本的计量37
3.3.1发行长期债券融资的成本计量37
3.3.2银行借款的成本计量39
3.3.3发行优先股融资的成本计量39
3.3.4发行普通股融资的成本计量 40
3.3.5内部积累融资的成本计量 40
3.4加权平均资金成本的计量41
3.5最优资本结构42
3.5.1比较资金成本分析法42
3.5.2每股收益无差异点分析法43
3.5.3公司价值分析法45
3.5.4边际资金成本法47
3.6影响资本结构的其他因素49
习题50
第4章资金时间价值的分析计算52
4.1现金流量52
4.2资金的时间价值53
4.3年金56
4.3.1普通年金56
4.3.2预付年金59
4.3.3递延年金与永续年金60
习题60
第5章项目的经济可行性分析62
5.1静态投资回收期62
5.2投资回报率65
5.3净现值66
5.4内部收益率70
习题73
第6章项目敏感度和风险分析76
6.1不确定性与风险76
6.2盈亏平衡分析77
6.3敏感度分析79
6.4项目风险分析83
习题89
第7章项目的经济评价91
7.1企业微观财务评价91
7.2国民经济分析与评价94
7.2.1影子价格94
7.2.2影子价格的确认95
7.2.3宏观经济分析与微观财务分析的区别96
7.3项目环境影响分析97
7.4社会效益评价98
习题98
第8章项目成本管理100
8.1成本控制100
8.2成本控制的依据100
8.3成本分析的基本方法101
8.3.1比较法101
8.3.2因素分析法101
8.3.3挣值分析法102
8.4项目成本控制过程中的注意事项105
习题106
下篇系统工程方法论
第9章系统工程概述1119.1系统思想112
9.1.1系统思想的形成112
9.1.2系统的特点112
9.2系统的基本特征113
9.3系统的分类115
9.4系统的结构与功能116
9.4.1系统的结构116
9.4.2系统的功能117
9.4.3系统的结构和功能的关系117
9.5系统工程117
9.5.1系统工程的定义117
9.5.2系统工程的特点117
9.5.3系统工程的内涵118
9.5.4系统工程的分类119
9.5.5系统工程的理论基础119
9.5.6系统工程发展概况119
9.5.7系统工程在中国120
习题122
第10章系统工程方法论概述123
10.1霍尔三维结构123
10.1.1时间维123
10.1.2逻辑维124
10.1.3知识维125
10.1.4切克兰德系统工程方法125
10.2并行工程方法学125
10.3综合集成系统方法学126
10.4物理事理人理系统方法126
10.5系统全生命周期模型127
习题127
第11章系统分析129
11.1系统分析概述129
11.1.1系统分析的概念129
11.1.2系统分析的意义130
11.1.3系统分析的要素130
11.1.4系统分析的内容131
11.1.5系统分析的特点131
11.1.6系统分析的步骤131
11.2系统目标分析132
11.2.1系统目标分析的意义132
11.2.2系统目标分析的目的132
11.2.3系统目标制定的要求132
11.2.4系统目标分类132
11.2.5系统目标的建立133
11.2.6建立系统目标集的基本原则134
11.2.7目标冲突的协调134
11.3系统环境分析134
11.3.1系统环境的定义134
11.3.2系统环境分析的主要目的134
11.3.3系统环境分析的意义135
11.3.4环境因素的确定与评价135
11.4系统结构模型概述135
11.4.1系统结构的概念135
11.4.2系统结构的要素135
11.4.3系统结构分析的主要内容135
11.5系统结构模型化基础136
11.5.1结构模型的概念136
11.5.2结构模型的基本性质136
11.5.3结构模型化技术137
11.6系统结构模型的建立137
11.6.1解释结构模型法137
11.6.2图的矩阵表示法138
11.6.3解释结构模型法ISM的工作程序139
习题143
第12章系统仿真145
12.1系统仿真的基本概念146
12.1.1实际系统的仿真模型146
12.1.2模型147
12.1.3相似理论149
12.2系统仿真的分类152
12.2.1连续系统仿真及离散事件系统仿真152
12.2.2实时仿真和非实时仿真152
12.2.3物理仿真、数学仿真及物理数学仿真152
12.3系统仿真的一般过程与步骤153
12.3.1系统仿真的一般过程153
12.3.2系统仿真的步骤153
12.4计算机仿真154
12.4.1模拟计算机仿真154
12.4.2数字计算机仿真155
12.4.3混合计算机仿真155
12.5系统仿真技术及应用156
12.5.1系统仿真的应用156
12.5.2系统仿真技术的发展方向157
12.6系统动力学仿真158
12.6.1系统动力学仿真概念158
12.6.2系统动力学仿真发展概况158
12.6.3系统动力学仿真主要特点158
12.7系统动力学结构模型159
12.7.1因果关系159
12.7.2因果关系环图159
12.7.3流图159
12.8蒙特卡罗仿真方法160
12.8.1蒙特卡罗基本思想160
12.8.2蒙特卡罗模型一般应用领域161
习题161
第13章系统建模163
13.1系统建模方法163
13.1.1推理法163
13.1.2实验和统计分析法163
13.1.3类似法164
13.1.4混合法164
13.2建模数学模型分类164
13.3建模模式学166
13.3.1系统建模的抽象化与形式化描述166
13.3.2数学建模方法学171
13.3.3动力学系统数学模型173
13.4建模仿真软件177
13.5系统建模方法论的研究178
13.6基于模型的系统工程181
13.6.1MBSE技术发展路线182
13.6.2基于MBSE的方法论概述183
13.6.3MBSE基本特征184
13.6.4MBSE三要素185
习题186
第14章基于工程全生命周期的工程方法论188
14.1工程全生命周期过程与模型188
14.1.1工程全生命周期过程188
14.1.2工程活动全生命过程的模型189
14.2顺应工程全生命周期进程的方法论191
14.2.1工程规划与决策方法论191
14.2.2工程设计方法论193
14.2.3工程实施和建造方法论196
14.2.4工程退役方法论199
14.2.5工程全生命周期方法的性质、意义与统一性201
14.3工程活动中的思维方法205
14.3.1思维活动205
14.3.2工程思维的特点206
14.3.3工程思维方法207
习题210
第15章工程美学和数学211
15.1工程活动、艺术活动与美学211
15.1.1历史回顾211
15.1.2工程和审美的关系212
15.2审美因素和美学方法原则在设计、建造、使用三个阶段的体现213
15.2.1审美因素和美学方法原则在设计阶段的体现213
15.2.2审美因素和美学方法原则在建造和使用阶段中的体现214
15.2.3审美因素和美学方法原则体现的三个层次215
15.3数学的运用和人类对世界的理解216
15.3.1工程中运用数学方法的哲学基础216
15.3.2数学的发展及其在工程活动中的适用性217
15.3.3工程实践与数学的关系217
15.3.4工程实践与数学理论的联系218
15.4计算工具和数学理论与计算方法的关系218
15.5工程实践与数学理论的结合——数学建模方法219
15.5.1从认识论层面对数学建模方法的理解219
15.5.2从方法论层面看建模方法和工程实践的相互作用219
15.5.3常见的数学建模方法220
15.5.4工程活动中的其他数学方法222
15.6数学仿真方法222
习题223
第16章工程综合案例分析224
16.1重大航天工程复杂系统224
16.1.1钱学森航天系统工程思想与方法论225
16.1.2MBSE在航天航空领域的发展227
16.2基于SysML的北斗接收机建模与仿真研究228
16.3基于MBSE的机载通信系统229
16.3.1航电系统设计需求特点分析229
16.3.2航电系统设计方法230
16.3.3基于Arcadia的机载通信系统建模方案研究与设计231
习题238
参考文献239

本书是《工程概论（上册）》的续篇，涵盖工程经济分析和成本管理、系统工程方法论两部分内容，基于大学三年级和四年级开设的本科生通识基础课程“工程概论3和4”编写。上篇工程经济分析和成本管理包括经济管理概述、项目成本和收入的估算、资本结构与资金成本、资金时间价值的分析计算、项目的经济可行性分析、项目敏感度和风险分析、项目的经济评价和项目成本管理。下篇系统工程方法论包括系统工程概述、系统工程方法论概述、系统分析、系统仿真、系统建模、基于工程全生命周期的工程方法论、工程美学和数学、工程综合案例分析。 本书的写作注重系统性和整体性。与《工程概论(上册)》连接，完整揭示了工程项目的全流程全周期管理内容。 本书适合本科高年级学生和研究生阅读，同时也可作为对工程设计感兴趣的相关人员的参考书。

本书贯彻二十大精神中生态文明思想，将工程伦理、知识产权等工程系统重要概念阐明，为工科学生尽快适应新时代要求指明方向。 
本书在编写过程中侧重于实践应用，通过实践案例和理论概念的结合，由浅入深地导入工程概论的主要内容，有效提高读者学习兴趣。