工程管理概论第三版1讲(现代工程系统95)

建工社课件副标题•日期•姓名第1讲现代工程和工程系统1.工程的概念2.工程在国民经济和社会生活中的地位3.工程的发展过程4.现代工程的特点5.现代工程系统（本讲主要为书中第1、2章内容）一、工程的概念1.工程（Engineering）的定义：《朗文当代高级英语辞典》定义工程是：一项重要且精心设计的工作，其目的是为了建造或制造一些新的事物，或解决某个问题（Animportantandcarefullyplannedpieceofworkthatisintendedtobuildorproducesomethingnew,ortodealwithaproblem.）。《新牛津英语词典》定义工程为：一项精心计划和设计以实现一个特定目标的单独进行或联合实施的工作（Anindividualorcollaborativeenterprisethatiscarefullyplannedanddesignedtoachieveaparticularaim）《辞海》解释工程为：（1）将自然科学的原理应用到工农业生产部门中去而形成的各学科的总称。（2）指具体的基本建设项目。中国工程院咨询课题:《我国工程管理科学发展现状研究——工程管理科学专业领域范畴界定及工程管理案例》研究报告中的有关工程界定为：工程是人类为了特定的目的，依据自然规律，有组织的改造客观世界的活动。一般来说，工程具有产业依附性、技术集合性、经济社会的可取性和组织协调性。2.工程范围（1）广义的工程在现代社会，工程的概念的应用更为广泛，到处都有“工程”。1）传统意义上的工程的概念包括建造房屋、大坝、铁路、桥梁，制造设备、船舶，开发新的武器，进行技术革新等。2）由于人们生活和探索领域的扩展，不断有新的科学技术和知识被发现和应用，开辟许多新的工程领域，如航天工程、空间探索工程、基因工程、微电子工程等。3）在社会领域，人们也经常用“工程”一词描述一些事务和事物，例如“扶贫工程”、“211工程”、“阳光工程”、“333工程”、经济普查工程、扫盲工程等。（2）狭义的工程指传统的“工程”，如土木建筑工程、水利工程和军事工程等。工程管理专业学生的就业主要在建筑工程和土木水利工程领域。3.工程有三层含义工程工程技术系统工程活动（项目）工程科学在不同的地方，“工程”有不同的含义。二、工程的作用（一）工程作为人类开发（征服）自然，改造自然的物资基础工程是为了解决一定的社会、经济和生活问题而建造的，它具有一定功能或具有一定价值的技术系统。1.通过工程改善人们的生存环境，丰富人们的物质和文化生活，如建筑房屋、道路、通讯设施、石油开采工程、矿山工程、化工厂、汽车制造厂等。2.人们认识自然，进行科学研究，探索未知世界，必须借助工程所提供的平台。如建立正负电子对撞机，建立大型空间站，发射宇宙探索装置等，探索大至外层宇宙空间，小到基本粒子的微观世界。3.人们改造自然，改变自然的特性，减低自然的负面影响。如近一百多年来，长江上先后爆发了五次特大洪水灾害，每次爆发，都伴随大量人员伤亡，良田被毁，房屋倒塌，交通中断。而兴建三峡工程就能够防洪蓄水，还可以蓄水发电、改善航运。4.人们为了社会、文化生活、特别是精神生活的需要。如古代的庙宇、宫殿、教堂、纪念馆、大会堂、运动场、剧场、图书馆。例如：我国普及大学教育，高等院校招生人数1977年仅27万人，到2014年达到近720万人。我国到处兴建的大学城为扩大招生提供了可能。（二）工程作为人类文明的体现和历史传承的载体1．科学技术知识的大量内容是通过工程传承的工程蕴含着所在年代的科学知识和工程技术，标志着社会科学技术发展水平和文明程度。工程述说着文明，见证着历史，同时也记载了大量的经济、文化信息。人们考古大量通过古建筑遗址或古代陵墓考察当时的政治、经济、军事、科学技术和社会状况。工程又反映着人类文明和历史的变迁。因此历来的建筑和工程，我们可以清晰地了解到科学和技术发展的轨迹。2.建筑工程是文化艺术的一部分。建筑是凝固的音乐，永恒的诗歌，传承文化，具有所处时代的印记和所属民族的特质。中国传统建筑就体现中国传统文化和中国哲学。3．中华民族勤劳、勇敢和智慧的历史证明之一就是我们有前人留下的大量规模宏大，工艺精美的建筑工程夸耀于世界。如果没有长城、都江堰、秦兵马俑、大运河、苏州园林、北京故宫等建筑，我们这个民族在世界民族之林中就要暗淡得多，就会缺少许多吸引力。苏州园林就体现中国传统文化。（三）工程是科学技术发展的动力1．工程科学是科学技术的一部分。在各种不同种类的工程建设和发展过程中，逐渐形成了一门门工程学科。科学家要发现问题，解释自然现象，获得科学技术。2．大量的科学知识是通过工程获得的。工程也是人们生产和生活的一部分，是社会实践。人们遇到许多新的问题，发现新的现象，研究解决问题的新方法或解决新问题的方法，就获得了新的科学知识。有时工程应用是先于科学知识的。如都江堰、赵州桥、埃及的金字塔，都是在数学知识和几何知识不甚发达时期修建的。3．现代社会，科学家依托工程所提供的条件进行科学研究。科学家常常需要设计新的实验设备或模拟装置。如量子通讯的研究装置、天文望远镜又是工程系统。4．科学家为大型工程提供可靠性和适用性的模拟。例如在大型结构的应用中，首先制作模型在实验室里进行模拟试验。现在几乎所有的复杂的高科技项目都有这个过程。如大桥建设前的风洞试验、地震模拟实验等。（四）工程对社会发展的作用1．促进了城市化的发展。在我国城市化的进程中，需要建设大量的房屋工程、城市基础设施工程等。2.作为经济发展的依托，对社会发展、科学进步、国防、物质和文化生活水平的提高。工程也推动着社会的发展。如信息产业的发展需要工厂、网络设施；交通业发展需要高速公路、铁路、机场、码头；食品工业，第三产业发展需要设施；增加学生需要校园、大学城；房地产业发展需要多建房。国民经济的任何部门都要有基础设施，都离不开工程。3.工程相关产业，特别是建筑业是国民经济的重要部门。建筑业直接通过工程建设完成建筑业产值，获取利润，提供税收，为国民经济的支柱产业。建筑业增加值占国内生产总值的比重2015年为6.8%。在国家统计局发布的中国统计年鉴国内生产总值统计中，指数值从高到低依次为工业、建筑业、交通运输仓储邮电通信业、批发和零售贸易餐饮业四大产业。4.工程相关产业也是解决劳动力就业的主要途径。建筑业历来是劳动密集型产业，吸纳了大量的劳动力，2014年全行业从业人员数量为4537万人，占到全社会从业人员数量的5.9%，其中大部分来自农村。5.工程建设消耗大量的自然和社会资源，消耗其他部门的产品，拉动整个国民经济的发展，包括制造业、建筑材料、服务业、能源调度工程、环境工程、资本领域越来越强的参与能力。工程建设对社会投资的拉动，由此带动整个经济的发展。工程衰弱会影响国民经济所有领域。三、中国古代的工程（自学）在周朝的《周礼·考工记》中就有“知者创物，巧者述之，守之世，谓之工”，“百工为国有六职”之一。“百工”包括各种木制作（如车、房屋、弓、农具等）、五金制作（如刀剑、箭、钟等）、皮革制作（如皮衣、帐帏、甲等）、绘画、纺织印染、编织、雕刻（玉雕、石制作等）、陶器制作（如餐具）、房屋建筑、城市建设等。历史上的工程最典型的和主要的是土木建筑工程和水利工程，包括：城市建设、房屋工程（如皇宫、庙宇、住宅等）、水利工程（如运河、沟渠等）、道路桥梁工程、陵墓工程、军事工程（如城墙、兵站等）、园林工程等。（一）房屋工程早期人们采用的多为天然材料，如木材、石材等，搭建各种棚屋。“构木为巢”是最原始的“房屋建筑工程”。易经中有“上古穴居而野处，后世圣人易之以宫室，上栋下宇，以避风雨”。在我国2500多年前就形成了以木结构作为主要构架，以青砖作墙，以碧瓦作为上盖的“梁柱式房屋建筑”形式。西欧古代主要为石材房屋建筑。这种建筑结构的特点：取材容易；易于制作构件，易于雕刻和艺术化处理。所以我国古代木建筑十分广泛，在建筑方式和工艺方面也达到很高的水平，可以雕梁画栋，“钩心斗角”。房屋木结构—源自“构木为巢”问题：1）木建筑耐久性差，易被兵火殃及。由于不能长久，容易腐蚀，容易为大火焚毁，或被大水冲毁，且取材容易，修旧不如盖新，所以我国历史上人们就不大研究建筑的修建，不注重保存旧建筑，而喜欢拆旧盖新。2）木建筑的广泛使用伤及山林和水土，如由于“阿房出”，导致“蜀山兀”。这种历代的大烧大建和大建又大烧导致我国现存的古房屋建筑不多，又导致我国森林覆盖率的降低和环境的破坏。3)对我国人们的整个建筑文化、工程目标的设立、建筑价值理念产生很大的影响。人们对建筑就不图长存和长寿，不图建筑的持久性，对工程建设的立项和拆除都十分轻率。我国在近几十年来盛行的大拆大建和大建又大拆。据统计，目前我国建筑平均寿命为不到30年。(二)城市建设当人类发展到了新石器时代的后期，以农业作为主要生产方式，就形成比较稳定的劳动集体，产生了固定的集聚地。史记记载，舜由于其德行高尚，人们都愿意居住在他的周围，所以“一年所居成聚，二年成邑，三年成都。”在我国古代，“城”是以武装保护的土地，就要有防御性的构筑物，而“市”就是交易场所。《诗经·绵》中记载，周文王的祖父古公亶父之前周朝的人们穴居，不建房屋（“陶复陶穴，未有家室”），他率领他的子民来到歧山，选择城址，进行建设规划，任命司空管理工程，任命司徒管理土地和人口，建筑宫室，太庙，祭坛，由此形成周朝的都城。《周礼·考工记》中就记载周代王城建设的空间布局：“匠人营国，方九里，旁三门。国中九经九纬，经途九轨。左祖右社，面朝后市。市朝一夫。”在我国古代中，城市规划是政治制度的一部分，不同等级的城市（如都城、王城、诸侯城），有不同的规则，如城市的位置、用地面积、道路宽度、城墙长度和高度、城门数目。超过规则，违背这个制度，就是违礼，“僭越”，要严惩不贷。我国古代的城市，特别是首都的建设都是集中全国的财力和物力，用集权化的强制手段完成的。在我国历史上，秦代的咸阳、汉长安，唐代长安、宋代汴梁城（开封），元大都（北京），明清代的北京城都是当时世界上最大的最先进的城市之一。(三)军事工程古代在居住点、城市，甚至国境线上建设壕沟、城墙。墨子认为，国有七大患，第一就是“城郭沟池不可守而治宫室”。万里长城：公元前9世纪的西周时期，周王朝为了防御北方游牧民族俨狁的袭击，曾建筑连续排列的城堡“列城”以作防御工事。公元前七、八世纪的春秋战国时期，齐、韩、魏、赵、燕、秦、中山等大小诸侯国家都相继修筑长城以自卫。公元前221年，秦始皇在原来燕、赵、秦部分北方长城的基础上，增筑扩建了很多部分，蜿蜒一万余里”的长城。自秦始皇以后，汉、晋、魏、北齐、北周、隋、唐、宋、辽、金、元、明、清等十多个朝代，都不同规模地修筑过长城，其中以汉、金、明三个朝代的长城规模最大，都达到了5000㎞至10000㎞。清朝康熙时期，停止了大规模的长城修筑。修筑长城的工程巨大。据历史文献记载：秦代修长城除动用三十至五十万军队外，还征用民夫四五十万人，多时达到一百五十万人。北齐为修长城一次征发民夫一百八十万人。隋史中也有多次征发民夫数万、数十万乃至百万人修长城的记载。明代修筑长城用砖石5000万m3，土方一亿五千万m3，其用来铺筑宽l0m、厚35cm的道路的长度，可以绕地球赤道两周有余。(四)交通工程古代，人们扎木筏或“刳木为舟”，作为交通工具。秦朝建设的以咸阳为中心，通向全国的驰道和秦直道。凭借这些道路秦始皇周游天下。中国最早的高速公路－－秦直道；秦始皇为抵御匈奴势力南侵而建造的具有战略意义的国防工程。在原秦直道上约每隔30㎞就有一个宫殿建筑，在整个秦直道上共有26座。它们与现代高速公路上的休息区功能类似。秦直道遗迹，路面宽在二十多米到四十多米之间，路基与现代公路地基处理工艺几乎相同。秦始皇为了沟通渭河两岸的宫室，兴建了一座68跨咸阳渭河桥，这是世界上最早和跨度最大的木结构桥梁。秦朝就有现代立交桥的雏形（“复道行空，不霁何虹”）。在隋代修建了世界著名的空腹式单孔圆弧石拱桥－—赵州桥，净跨达37．02m。咸阳渭河桥遗址(五