工业工程（Industrial Engineering 简称IE），是从科学管理的基础上发展起来的一门应用性工程专业技术。美国工业工程学会（AIIE）对工业工程的定义：“供应工业工程是对人、物料、设备、能源、和信息等所组成的集成系统，进行设计、改善和实施的一门学科，它综合运用数学、物理、和社会科学的专门知识和技术，结合工程分析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成果进行确认、预测和评价。”工业工程作为一门新兴的工程科学，它的特点是把科学的方法应用到管理的领域，以降低成本、提高质量和生产率为导向，采用系统化、专业化和科学化的方法，综合利用多种学科的知识，对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行规划、设计、评价、创新和决策等工作，使之成为更有效、更合理的综合优化系统。 具体地说，就是在工作中不断寻求更容易、更有效率、更经济而且能令心情更愉快的工作方法。用系统的方法，把大规模的工作做得更好、更快，从而更好地实现整体的最高利益。
工业工程的研究目的：
(1) 系统的分析：作为现在的系统应该达到的成果，实际没有达到预计的成果时，进行发现问题并进行控制管理的研究。
(2) 系统的改善：现在的系统达到的成果不够充分和作业不方便而有必要改善其中一部分的时候，研究其改善的办法。
(3) 系统的设计：发生新的状况使得现在的系统难以达到充分的成果时，查找需求来研究设计新的系统。
系统思维则是以系统论为思维基本模式的思维形态，根据创新对象的系统特征，从整体出发，着眼于系统的整体与部分、部分与部分、系统与环境的相互联系和相互作用的关系，采用系统分析方法，以期获得系统目标最优化的科学思维方式。系统是一个概念，反映了人们对事物的一种认识论，即系统是由两个或两个以上的元素相结合的有机整体，系统的整体不等于其局部的简单相加。这一概念揭示了客观世界的某种本质属性，有无限丰富的内涵和处延，其内容就是系统论或系统学。系统论作为一种普遍的方法论是迄今为止人类所掌握的最高级思维模式。系统思维是指以系统论为思维基本模式的思维形态，它不同于创造思维或形象思维等本能思维形态。系统思维能极大地简化人们对事物的认知，给我们带来整体观。系统思维要求我们在观察事物时不是侧重部份而是更强调整体；不是立足于分析而是立足于综合；不是把分析与综合分为截然不同的两个阶段的单向思维，而是把综合与分析通过反馈、耦合形成双向思维。系统思维能极大地简化人们对事物的认知，给我们带来整体观。
工业工程领域的特点恰好就是是强调“系统观念”与“工程意识”，重视研究对象的统筹规划、整体优化和综合原理，因此，工业工程离不开系统思维。
系统都有其一定的目标，都要实现一定的功能，复杂系统的目标往往不是单一的，常由多个子目标组成目标体系。由于每一个整体系统都是由许多子系统所构成，子系统彼此之间有密不可分的关系，子系统的最佳对策，对整体系统并不一定是最有利的。组成目标体系的各个子目标还会互相影响，互相制约，甚至还会产生矛盾。例如，一个企业追求产品数量可能会影响产品质量，追求经济效益可能会忽视如环境保护等社会效益。如果处理不好它们之间的关系，顾此失彼，虽然有可能个别目标的成绩显著，但综合效果未必理想。
目前，企业这个“整体系统”日趋庞大复杂，工业工程师必须突破过去的观念，换以整体系统的理念，采用系统思维的方式，才能彻底解决问题。系统思维意味着采用系统科学方法去解决工业工程工作中的问题，应遵循以下原则：整体性原则、综合性原则、动态性原则和最优化原则。
(1)整体性原则：一个系统，并不是组成该系统的各个部分的简单相加，与各部分的简单相加比较，系统会产生更多的性质和功效，即所谓1+1>2。因此，在系统论看来，整体高于一切。系统的整体性是通过整体的结构、整体与部分、整体与外界环境的联系来实现的，这种联系不是机械联系，而是有机联系。用整体性原则来考虑整体与部分的关系时，不但要看到由部份通过相干、协同而产生的整体的性质，还要看到整体中的部份与它原来单独存在时是不同的，不能离开整体去考察部分。
(2)综合性原则：研究问题时，把对研究对象各个部份和有关的各种因素的认识综合进来，全面地进行考察，把握系统的整体性，从系统整体出发，以总体优化为目标，把综合贯彻始终，坚持在综合的指导和控制下进行分析，通过逐步的综合达到总体的综合。
(3)动态性原则：系统具有环境性的特征。任何系统都处于一定的环境中，系统和环境之间同样会相互影响。在对系统进行分析和对系统进行创新时，既要注意环境对系统整体的影响，也要注意系统对周围环境的影响。系统科学方法把对象视为动态的“活系统”，认为无论是系统各要素之间，还是系统与环境之间，都有物质、能量或信息的交换。因此，在研究一个系统时，必须随时掌握它与环境之间进行的物质、能量或信息的交换情况，注意由此而对系统可能产生的各种影响。
(4)最优化原则：这个原则要求人们解决问题时，必须统筹兼顾，协调平衡，选择系统的最优目标，确定实现目标的最佳途径。系统的目标常常是由多个子目标组成的目标体系，组成目标体系的各个子目标会互相影响，互相制约，甚至会产生矛盾。而最优化原则追求的不是子目标，而是整体的最优的目标。另一方面，系统优化的原则不但体现在系统目标的选择上，还体现在目标实现的途径上，优化就是要用最小的时间和空间，以最少的物质、能量消耗，充分利用信息来达到系统的目标，实现系统的功能。
系统思维在当前工业工程领域的应用，是实现现代化创新的有效方式，也是开拓创新的最佳手段，系统思维在工业工程的应用及其有机结合为我们提供了符合科学发展观的现代科学创新方法。
工业工程在国外与国内发展及应用的实践表明，工业工程与系统思维有机结合的综合技术对提高企业的生产率和生产系统综合效率及效益，提高系统综合素质，对增强企业在开放经济条件下的国际市场竞争能力和知识经济环境中的综合创新能力，对赢得各类生产系统、管理系统及社会经济系统的高质量、可持续发展等，具有不可替代的重要作用。
我国以企业为基础和主体的工业及产业经济系统面临着资源利用率低、质量和效益不高、产品等综合结构不合理、环境适应性较差、国际竞争力及创新能力亟待增强，以及战略管理和内部管理弱化、技术与管理脱节、特色化缺乏、产品、市场、技术等方面的发展不平衡、企业与市场和政府及其他企业间关系欠规范、不稳定等诸多问题和困境。现代工业工程与系统思维有机结合是企业和整个产业经济摆脱困境、赢得竞争优势的有效武器。
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