第一章系统与系统理论概述.
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第一章 系统与系统工程基础
第一节 系统与系统理论 第二节 系统工程 .
第一节 系统与系统理论
1.系统概念 . 2.系统的形态 . 3.系统的特征 . 4.系统的结构与功能 . 5.系统的环境 6.系统理论简介 .
什么是系统意义？
在现实生活和理论探讨中，凡是 着眼于处理部分与整体、差异与 统一、结构与功能、自我与环境、 有序与无序、合作与竞争、行为 与目的、阶段与全过程等相互关 系的问题，都是具有系统意义的 问题。
4.1.2 结构的特点 .
1.稳定性 2.层次性 3.开放性 4.相对性
. . . .
1.稳定性
“稳定”是指系统整体状态能够持 续出现，可以静态稳定存在，也 可以动态稳定存在。 系统结构的稳定性指系统总是趋向 于保持某一状态。
3.4 环境适应性 .
4 系统的结构与功能 .
4.1系统的结构 . 4.2 系统的功能 . 4.3 结构与功能的关系
4.1 系统的结构 .
4.1.1结构的基本概念 . 4.1.2结构的特点 .
4.1.1结构的基本概念
指系统内部各组成要素之间的相互联系、 相互作用的方式和秩序，即各要素在时 间和空间上的排列组合的具体形式。 空间结构：雪花 钻石 煤渣 时间结构：系统运行过程中呈现出来的 内在时间规律。如：天体的运行轨道 生 物钟 时空混合结构：树的年轮 .
静态系统
静态系统基于这样一个假设： 系统状态的转移可以在瞬间 完成。这意味着系统有无限 多的储能可以利用 .
2.5 白色系统、灰色和黑色系 统
白色系统：一目了然 灰色系统：一知半解 黑色系统：一窍不通 .
2.6 线形系统和非线形系统
线形系统：能够用线形数学模型描述的 系统 . 线形系统在数学处理上十分简便，因此 广泛应用 .
2.4 动态系统与静态系统
静态系统是其固有的状态参数不随时间 改变的系统 . 动态系统是系统状态变量随时间改变的 系统。一切实际存在的系统原则上都是 动态系统 .
连续系统和离散系统
连续系统：在实数集或闭子集上 连续取值的时间t，称为连续时 间。状态变量为连续时间函数的 系统，称为连续系统。 离散系统：状态变量仅在离散时 间上出现或被观察到的系统 .
2.2 开放系统与封闭系统
封闭系统是指与外界环境不发生任何形 式交换的系统 . 开放系统是指系统内部与外界环境有相 互关系，能进行能量、物质和信息交换 的系统 .
系统的环境
广义的来讲，一个系统之 外的一切事物或系统的总 和。 系统的边界 .
2.3 实体系统与概念系统
实体系统是以矿物、生物、能源、机械 等实体组成的系统 . 概念系统是由概念、原理、原则、方法、 制度ຫໍສະໝຸດ Baidu程序等观念性的非物质实体所组 成的系统 .
3.2 相关性 .
系统内的各要素相互作用又相互联系。 系统中任一要素与该系统中的其他要素 是相互关联、互相制约的，如果某一要 素发生了变化，对应的其它相关联的要 素也要相应的改变和调整，从而保持系 统整体的最佳状态。
3.3 目的性 .
元素和元素的组合所没有的，只有在整 体中才能体现出来，一旦系统分解，便 不复存在。 系统特有的目的性。
整体性
“整体不等于部分和” 1整体大于部分和 ：Fs >F1+F2+F3+……+Fi 2整体等于于部分和： Fs =F1+F2+F3+……+Fi 3整体小于部分和： Fs < F1+F2+F3+……+Fi Fs:系统的整体功能 Fi:各要素的功能(i=1,2,3…n)
整体性的体现
系统量：指系统在组分上表现出来的量， 他们在组分上不可理解或不能被发现。 系统质：整体与部分之间存在某种可以 比较的同质特性。
系统科学是一门新的基础学科
不可把系统科学看成是交叉科学或 边缘科学 系统科学是科学重新统一的历史需 要
1.系统的概念 .
古希腊：事物中共性部分和每一事物应 占据的位置，也就是部分组成整体的意 思。 冯.贝塔朗菲（1937）：相互作用的诸要 素的综合体。 钱学森：系统是由相互作用和相互依赖 的若干组成部分（要素）结合而成的、 具有特定功能的有机整体。
要素
要素是构成系统的最小单位。 系统必须由两个以上的要素（部分、元 素）所组成。 要素与要素之间存在着一定的有机联系。 系统与要素的相互作用
系统与要素的相互作用
系统通过整体作用支配和控制要素 要素通过相互作用决定系统的特性和功 能 系统和要素的概念是相对的 P
功能
任何系统都有特定的功能， 这是整体具有不同于各个组 成要素的新功能，这种新功 能是由系统内部的有机联系 和结构所决定的。
多值响应特性 循环特性 间断（跳跃） 特性 失灵特性 折叠特性 .
3.系统的特征 .
3.1 3.2 3.3 3.4
整体性 . 相关性 . 目的性 . 环境适应性 .
3.1 整体性 .
系统的整体性主要表现为系统的整体功能， 这种整体功能不是各组成要素功能的简 单叠加，而是呈现出各组成要素所没有 的新功能。 “整体不等于部分和” Fs >、=、< F1+F2+F3+……+Fi Fs:系统的整体功能 Fi:各要素的功能(i=1,2,3…n)
线形关系
线形与非线形原本是一对数学概念，用 以区别不同变量间的两种基本关系。 变量之间最简单、最基本的关系是函数 关系，即因变量对自变量的依存关系， 因变量与自变量成比例的变化，即变化 过程中二者的比值不变，称为线形函数。 叠加原理和齐次性 .
非线形关系
变比特性 饱和特性 非单调性 震荡特性
2.系统的形态 .
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 自然系统与人造系统 . 开放系统与封闭系统 . 实体系统与概念系统 . 动态系统与静态系统 . 白色系统、灰色和黑色系统 . 线形系统和非线形系统 .
2.1 自然系统与人造系统
自然系统是由自然物质（矿物、植物、 动物、海洋等）形成的系统。大气系统、 海洋系统，生态系统等 . 人造系统是为了达到人类所需要的目的， 由人类设计和建造的系统。工程技术系 统、经营管理系统、科学技术系统等 .
第一节 系统与系统理论 第二节 系统工程 .
第一节 系统与系统理论
1.系统概念 . 2.系统的形态 . 3.系统的特征 . 4.系统的结构与功能 . 5.系统的环境 6.系统理论简介 .
什么是系统意义？
在现实生活和理论探讨中，凡是 着眼于处理部分与整体、差异与 统一、结构与功能、自我与环境、 有序与无序、合作与竞争、行为 与目的、阶段与全过程等相互关 系的问题，都是具有系统意义的 问题。
4.1.2 结构的特点 .
1.稳定性 2.层次性 3.开放性 4.相对性
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1.稳定性
“稳定”是指系统整体状态能够持 续出现，可以静态稳定存在，也 可以动态稳定存在。 系统结构的稳定性指系统总是趋向 于保持某一状态。
3.4 环境适应性 .
4 系统的结构与功能 .
4.1系统的结构 . 4.2 系统的功能 . 4.3 结构与功能的关系
4.1 系统的结构 .
4.1.1结构的基本概念 . 4.1.2结构的特点 .
4.1.1结构的基本概念
指系统内部各组成要素之间的相互联系、 相互作用的方式和秩序，即各要素在时 间和空间上的排列组合的具体形式。 空间结构：雪花 钻石 煤渣 时间结构：系统运行过程中呈现出来的 内在时间规律。如：天体的运行轨道 生 物钟 时空混合结构：树的年轮 .
静态系统
静态系统基于这样一个假设： 系统状态的转移可以在瞬间 完成。这意味着系统有无限 多的储能可以利用 .
2.5 白色系统、灰色和黑色系 统
白色系统：一目了然 灰色系统：一知半解 黑色系统：一窍不通 .
2.6 线形系统和非线形系统
线形系统：能够用线形数学模型描述的 系统 . 线形系统在数学处理上十分简便，因此 广泛应用 .
2.4 动态系统与静态系统
静态系统是其固有的状态参数不随时间 改变的系统 . 动态系统是系统状态变量随时间改变的 系统。一切实际存在的系统原则上都是 动态系统 .
连续系统和离散系统
连续系统：在实数集或闭子集上 连续取值的时间t，称为连续时 间。状态变量为连续时间函数的 系统，称为连续系统。 离散系统：状态变量仅在离散时 间上出现或被观察到的系统 .
2.2 开放系统与封闭系统
封闭系统是指与外界环境不发生任何形 式交换的系统 . 开放系统是指系统内部与外界环境有相 互关系，能进行能量、物质和信息交换 的系统 .
系统的环境
广义的来讲，一个系统之 外的一切事物或系统的总 和。 系统的边界 .
2.3 实体系统与概念系统
实体系统是以矿物、生物、能源、机械 等实体组成的系统 . 概念系统是由概念、原理、原则、方法、 制度ຫໍສະໝຸດ Baidu程序等观念性的非物质实体所组 成的系统 .
3.2 相关性 .
系统内的各要素相互作用又相互联系。 系统中任一要素与该系统中的其他要素 是相互关联、互相制约的，如果某一要 素发生了变化，对应的其它相关联的要 素也要相应的改变和调整，从而保持系 统整体的最佳状态。
3.3 目的性 .
元素和元素的组合所没有的，只有在整 体中才能体现出来，一旦系统分解，便 不复存在。 系统特有的目的性。
整体性
“整体不等于部分和” 1整体大于部分和 ：Fs >F1+F2+F3+……+Fi 2整体等于于部分和： Fs =F1+F2+F3+……+Fi 3整体小于部分和： Fs < F1+F2+F3+……+Fi Fs:系统的整体功能 Fi:各要素的功能(i=1,2,3…n)
整体性的体现
系统量：指系统在组分上表现出来的量， 他们在组分上不可理解或不能被发现。 系统质：整体与部分之间存在某种可以 比较的同质特性。
系统科学是一门新的基础学科
不可把系统科学看成是交叉科学或 边缘科学 系统科学是科学重新统一的历史需 要
1.系统的概念 .
古希腊：事物中共性部分和每一事物应 占据的位置，也就是部分组成整体的意 思。 冯.贝塔朗菲（1937）：相互作用的诸要 素的综合体。 钱学森：系统是由相互作用和相互依赖 的若干组成部分（要素）结合而成的、 具有特定功能的有机整体。
要素
要素是构成系统的最小单位。 系统必须由两个以上的要素（部分、元 素）所组成。 要素与要素之间存在着一定的有机联系。 系统与要素的相互作用
系统与要素的相互作用
系统通过整体作用支配和控制要素 要素通过相互作用决定系统的特性和功 能 系统和要素的概念是相对的 P
功能
任何系统都有特定的功能， 这是整体具有不同于各个组 成要素的新功能，这种新功 能是由系统内部的有机联系 和结构所决定的。
多值响应特性 循环特性 间断（跳跃） 特性 失灵特性 折叠特性 .
3.系统的特征 .
3.1 3.2 3.3 3.4
整体性 . 相关性 . 目的性 . 环境适应性 .
3.1 整体性 .
系统的整体性主要表现为系统的整体功能， 这种整体功能不是各组成要素功能的简 单叠加，而是呈现出各组成要素所没有 的新功能。 “整体不等于部分和” Fs >、=、< F1+F2+F3+……+Fi Fs:系统的整体功能 Fi:各要素的功能(i=1,2,3…n)
线形关系
线形与非线形原本是一对数学概念，用 以区别不同变量间的两种基本关系。 变量之间最简单、最基本的关系是函数 关系，即因变量对自变量的依存关系， 因变量与自变量成比例的变化，即变化 过程中二者的比值不变，称为线形函数。 叠加原理和齐次性 .
非线形关系
变比特性 饱和特性 非单调性 震荡特性
2.系统的形态 .
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 自然系统与人造系统 . 开放系统与封闭系统 . 实体系统与概念系统 . 动态系统与静态系统 . 白色系统、灰色和黑色系统 . 线形系统和非线形系统 .
2.1 自然系统与人造系统
自然系统是由自然物质（矿物、植物、 动物、海洋等）形成的系统。大气系统、 海洋系统，生态系统等 . 人造系统是为了达到人类所需要的目的， 由人类设计和建造的系统。工程技术系 统、经营管理系统、科学技术系统等 .