复杂系统科学与工程专业介绍

复杂系统科学与工程是一门高度交叉融合的现代新兴学科，其核心研究对象是各类复杂系统，旨在提供理解、分析、设计、管理和优化这些系统的理论、方法与工具。该专业不局限于特定物理系统或技术领域，而是致力于回答如何从整体出发，理解由众多相互关联、相互作用的组成部分构成的复杂事物，并提升其运行效率、可靠性与可持续性。

一、专业特点

复杂系统科学与工程具有显著的跨学科性与系统思维导向，融合数学、计算机科学、控制理论、运筹学、信息科学、管理科学、物理学及社会科学等多学科知识。其理论建立在坚实数学基础之上，强调建模、仿真、优化与决策理论。专业培养目标并非特定岗位技能，而是面向“系统架构师”等顶层设计人才，使学生具备复杂问题抽象与建模、定量分析与计算、系统思维与整体优化的核心能力。

二、课程体系

课程设置以数学和建模类课程为骨架，涵盖以下核心领域：

数学基础：包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计、常微分方程/偏微分方程、离散数学及最优化理论，为系统建模与分析提供工具。

系统建模与仿真：涉及系统建模理论与方法、系统仿真技术及系统动力学，培养学生将现实问题抽象为数学模型的能力。

系统分析与优化：核心课程包括运筹学、控制理论、系统工程及复杂系统理论，专注于资源分配、调度与系统行为调控。

信息技术与计算：要求学生掌握程序设计、数据结构与算法、数据库技术及人工智能基础，以支持算法实现与数据分析。

领域应用：根据院校特色，课程可能延伸至工业工程、信息工程、社会经济或自动化等方向，如生产系统优化、交通系统分析或能源系统工程。

三、就业方向

毕业生可在工业界、科研院所及政府部门从事多样化工作：

工业界：包括制造业（生产调度、供应链管理）、物流企业、能源电力（电网调度）、IT/互联网（系统架构、算法优化）、金融科技（量化分析）及咨询公司。

科研院所：聚焦系统科学、人工智能、自动化或管理科学等领域研究。

政府部门：参与政策研究、城市规划、交通管理、应急管理或宏观经济分析等需要系统思维与定量分析的岗位。

四、培养目标与规格

专业坚持“厚基础、宽口径、重能力”原则，培养具有扎实数理基础、熟练计算编程能力、鲜明系统思维及跨学科研究潜能的拔尖人才。毕业生应掌握系统科学基本理论与方法，具备创新精神、自主学习和终身学习能力，并能适应社会发展需求。

五、发展背景

系统科学作为前沿学科，自1990年在钱学森等学者推动下成为我国一级学科，近年来因应对系统性、复杂性挑战而日益重要。2021年诺贝尔物理学奖授予复杂系统研究学者，凸显该领域的科学趋势与时代价值。