工业工程(Industrial Engineering)、运筹学(Operations Research)和系统工程(Systems Engineering)是研究如何分析复杂系统并建立抽象模型从而改进系统的学科。与传统工程学及数理学科不同，这一领域的重点在于研究决策者（人）在复杂系统中的作用。传统上，工业工程师的工作集中在设计、执行、评估和改进集合人力、资金、信息、知识、厂房、设备、能源、物料和流程的制造业生产系统。近年来更多的工业工程师投身到诸如物流、信息、金融、医疗、药剂、护理、服务、研发、国防等等众多产业当中从事系统分析与改进工作。简短的说，工业工程师能在任何领域当中发挥作用。工业工程师在获得工业工程学位之前也往往拥有数学、自然科学、社会科学、统计、计算机或其他工程学位。工业工程师从系统科学的角度出发，理性化地处理系统中的不确定因素及复杂交互作用，从而解决产业系统中的重大管理问题和优化系统。计算机应用的深入帮助工业工程师能够应对更为复杂的问题。这些对企业的盈利能力和长远发展有着深远意义。美国工业工程师学(AIIE)在1955年对工业工程做出定义：工业工程是综合应用数学、应用物理和社会科学的专门知识、技能以及工程分析和设计的原则和方法，对人员、物料、信息、设备和能源组合而成的综合系统进行设计、改进和实施，并且对系统的成果进行鉴定、预测和评估。在精益制造系统中，工业工程师致力于消灭在生产过程中对时间、经费、材料、能源以及其他资源的浪费。他们使过程更加有效率，产品质量稳定并且更容易制造，产量得到提高。同大多数工程学科非常专业化的应用领域不同，工业工程在几乎每一种产业中都有广泛应用。例如如何缩短在主题公园前排起的长队，优化操作方法，全球货物派送（供应链管理），制造更加价格低廉并且可靠的车辆等。工业工程这一名称很容易招致误解，起初，工业工程名为科学管理，而在现在，大韩民国（韩国、韩国、南朝鲜）等国家工业工程被称作产业工程，这更符合它现在的应用范围。它最初被应用于制造业，然而现在，它已经在其他相关的服务和产业得到广泛的应用。工业工程的也往往被称作运作管理（英语：Operations Management）、系统工程和工程管理等等。

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