SE理论 简述一般系统论、控制论和信息论对系统工程方法论的启示
关于系统论,控制论和信息论的哲学思考
关于系统论,控制论和信息论的哲学思考系统论、控制论、信息论是现代科学中的三大基础理论，它们各自以不同的方式揭示了世界的本质和内在规律，为我们认识世界提供了重要的思路和工具。
在这篇文章中，我将从哲学的角度出发，探讨三大理论的共性、异同以及它们对人类认知的意义。
首先，三大理论都具有系统论的特征，即强调事物的整体性和相互关联性。
系统论认为，事物不是孤立存在的，而是通过相互作用和联系形成的整体。
控制论和信息论则更强调系统中各个组成部分之间的相互作用和信息交流。
这种系统性的思考方式，为我们认识世界提供了更全面、更深入的视角。
其次，控制论和信息论还强调了反馈机制的重要性，即在系统中不断获取信息、调整行为并改变结果的机制。
这种反馈机制不仅存在于物理系统中，也存在于社会、心理等高级系统中。
从哲学角度看，反馈机制是人类智慧的体现。
不断检验、修正自己的行为和观点，是人类不断进步的重要动力。
再次，控制论和信息论的研究也让我们认识到了信息的重要性。
信息在现代社会中的作用越来越明显，它不仅是人类认识世界的重要途径，也是驱动经济和科技发展的核心力量。
从信息论的角度看，信息的核心在于不确定性和熵。
信息的增加可以减少不确定性和熵，提高系统的效率和质量。
这也启示我们，人类不能停止对信息的探索，只有不断获取、传递、加工信息，才能更好地适应复杂多变的环境。
最后，三大理论的研究也启示我们，人类认知的局限性是存在的。
无论是对于物理系统，还是社会心理系统，我们都只能获得有限的信息，只能建立有限的模型，并做出有限的决策。
这种不确定性和局限性，也是人类思考和创新的动力。
我们需要不断改进自己的认识和行为，才能更好地适应不断变化的世界。
综合以上几点，我们可以发现，系统论、控制论和信息论不仅是现代科学重要的理论基础，更是人类认识世界、提高自身素质的重要思想工具。
这三个领域的研究，不仅需要多学科的交叉融合，更需要人类智慧的不断追求和探索。
只有在不断的探索和实践中，我们才能更好地理解、应对复杂多变的世界。
系统工程学
第四章 网络计划技术：网络计划技术是系
统管理的重要工具之一，是系统工程常 用的管理技术。它是利用网络图对计划 任务的进度、费用及其组成部分之间的 相互关系进行计划、检查和控制，以使 系统协调运转的科学方法。通过本章学 习，同学们能够了解了解网络计划技术知识
及其应用领域 ，掌握CPM，PERT，GERP的工 程实际应用。
资源能源问题、新农村建设、城镇化、社会保 障、应急管理等） 管理科学、经济科学、工程科学各种前沿问题 落实科学发展观 社会信息化变革 重大投资和大型项目管理 思维科学和生命科学
二、系统工程研究对象
（一）SE的研究对象是大规模复杂系统 该类系统的主要特点有：规模庞大、结构复杂、属性及目
标多样、一般为人机系统、经济性突出等。 （二）系统的概念
（三）系统的分类
自然系统与人造系统 实体系统与概念系统 动态系统与静态系统 封闭系统与开放系统
主要明确SE研究什么样的系统 问题？
三、SE的内容与特点 所谓SE，是用来开发、运行、革新一个大
规模复杂系统所需思想、程序、方法的综合 （或总称）。
SE强调以下基本观点： 1）整体性和系统化观点（前提） 2）总体最优或平衡协调观点（目的） 3）多种方法综合运用的观点（手段） 4）问题导向及反馈控制观点（保障）
《系统工程学》是工业工程专业以及管 理工程专业的基础课程之一。它的任务 是通过对本课程的学习，使学生熟悉系 统及系统工程的概念和内涵，了解国内 外系统工程的发展现状和趋势，掌握系 统工程的预测技术、分析方法、设计理 论、模型与仿真、决策分析，并引导学 生将系统工程的观点、思想、方法和原 理具体应用到工程机械的制造、规划和 管理以及路桥机械化施工等工程实践中。
逻辑 步骤 工作 活动 时间 项目
关于系统论,控制论和信息论的哲学思考
关于系统论,控制论和信息论的哲学思考
在哲学层面上，这三个分支提供了一种新的思考方式，即以系统为中心的思维方式。
这种思维方式突破了传统的机械式思考，强调整个系统的整体性和相互作用。
在系统论中，系统被视为一个整体，而非由独立的部分组成。
它强调整个系统的相互关系和相互作用，而非单个部分的特性。
控制论则以系统的自动控制为研究对象，从整体的角度来控制系统的行为。
信息论则关注于信息的传递和处理，强调信息的重要性和对系统的影响。
这三个分支在哲学上的思考方式是相通的，都将系统整体性作为核心，注重相互作用和信息交流。
它们提供了一种思考方式，有助于我们更好地理解世界的运作，并寻找解决方案。
然而，这种思考方式也存在着一些局限性。
系统论、控制论和信息论只能处理相对简单的系统，而对于复杂的系统，可能需要更加综合的方法。
此外，这种思考方式也难以与传统的机械式思维相融合，需要我们不断进行思维上的转变和创新。
总之，系统论、控制论和信息论的哲学思考方式提供了一种新的思维工具，有助于我们更好地理解和解决现实世界中的问题。
同时，我们也需要不断地创新和完善这种思考方式，以适应不断变化的世界。
- 1 -。
系统论 信息论 控制论 信息技术
系统论、信息论、控制论和信息技术是当代科学技术中的重要理论和方法。
它们在工程技术、管理科学、计算机科学等多个领域都有着重要的应用和意义。
本文将从系统论、信息论、控制论和信息技术这四个主题展开讨论，深入探究它们的核心概念、发展历程及其应用情况。
一、系统论1. 系统论的概念系统论是研究“系统”概念的一门综合性科学。
系统是由一组相互作用和相互通联的部件组成的整体，它具有统一的特性和功能。
系统论研究系统的结构、性质、规律和行为规律，并提出了系统整体性、结构性和动态性的基本原理。
系统论的出现和发展，有效地促进了人类对于复杂系统的认识和处理。
2. 系统论的发展历程系统论的概念最早可以追溯到古希腊的柏拉图，他提出了“整体”的概念并强调了整体与部分的统一。
在20世纪初，系统论逐渐形成了独立的学科体系，克劳德·香农、诺伯特·韦纳等学者在这一领域进行了深入研究。
1948年，《论数学与通信》一文标志着信息论的诞生。
20世纪50年代，美国的诺伯特·韦纳、罗斯·阿什比等提出了控制论。
20世纪60年代，信息技术开始逐渐应用于工业自动化领域，成为研究的热点。
3. 系统论的应用系统论广泛应用于工程技术、管理科学、计算机科学等领域。
在工程技术中，系统论被应用于系统建模、系统仿真、系统优化等方面，为复杂工程系统的设计与运行提供了理论支持。
在管理科学领域，系统论被应用于组织管理、生产管理、信息管理等方面，帮助管理者更好地理解和处理复杂管理系统。
在计算机科学中，系统论被应用于分布式系统、网络系统、智能系统等方面，促进了计算机科学的不断发展。
二、信息论1. 信息论的概念信息论是研究信息传输、存储和处理等问题的一门科学。
信息论的核心概念是“信息”，它是一种用于传达知识和理解的信号，具有一定的内在特性。
信息论研究信息的度量、编码、压缩、传输、保护等问题，为信息处理和通信系统提供了理论基础。
2. 信息论的发展历程信息论的概念最早由美国数学家克劳德·香农提出。
系统工程理论与方法论
二 系统工程（基本工作过程）方法论
1、霍尔的三维结构
1
2、切克兰德方法论
1
3、从定性到定量的综合集成系统方法论 中国科学家钱学森等针对开放复杂巨系统问题，于20世 纪90年该方法论以对社会系统、人体系统、地理系统等 3类复杂巨系统的研究实践为基础，形成一个整体，其 主要特点是 ①根据开放的复杂巨系统的复杂机制和变量众多的特点，把 定性研究与定量研究有机地结合起来，从多方面的定性认识上 升到定量认识；②按照人一机结合的特点，将专家群体（各方 面有关专家）、数据和各种信息与计算机技术有机结合起来； ③由于系统的复杂性，把科学理论与经验知识结合起来，把人 对客观事物星星点点的知识综合集中起来，力求问题的有效解 决；④根据系统思想，把多种学科结合起来进行研究； ⑤根据复杂巨系统的层次结构，把宏观研究与微观研究统一起 来；⑥强调对知识工程及数据挖掘技术等的应用。该方法论在 社会经济系统工程等领域已得到了成功应用。
协同学
3协同学与耗散结构小结 (1)耗散结构要求系统开放，远离平衡态，有物质、能 量交换，以及内部的非线性机制。而协同学把研究从 远离平衡态的开放系统扩展到近平衡态和平衡态系统。 （2）协同学：子系统之间的协作力（可正、可负、可为 零）决定系统的未来走向。协作力大于零，系统走向 高级稳态；协作力小于零，系统走向混乱。 （3)耗散结构惯性原理：一旦形成耗散结构就有一定抗 干扰能力。 (4)耗散结构吞并溶合原理：外来小系统与大的耗散结 构相遇并相互作用时，小系统不能足以破坏大系统时， 则被后者吞并且溶合，并不影响后者的基础结构。
控制论
研究动态系统在变的环境条件下，如何保持平衡状态 或稳定状态的科学。
1控制论的产生
维纳（Norbert Wiener）于1948年出版了《控制论》一书，他对 控制论（Cybernetics）的定义是：“关于动物和机器中控制 和通信的科学。”
关于系统论,控制论和信息论的哲学思考
关于系统论,控制论和信息论的哲学思考系统论、控制论和信息论是现代科学中的重要理论框架，其中系统论强调整体性和相互作用，控制论强调反馈和稳定性，信息论强调信息的度量和传输。
这些理论不仅被广泛应用于自然科学和工程技术领域，也被运用于社会科学、人文学科以及哲学研究中。
从哲学的角度来看，这三个理论涉及到了许多哲学问题，例如：整体与部分的关系、因果性与随机性的关系、目的性与自发性的关系、信息与意义的关系等。
系统论强调整体性，表明整体和部分之间存在相互作用和相互依赖的关系，这引出了一个哲学问题：整体与部分的关系是如何相互作用的？在这个问题上，有些哲学家认为整体是超越部分的，因此整体对部分的作用是直接而非间接的，而有些哲学家则认为整体是由部分构成的，因此整体对部分的作用是间接而非直接的。
控制论强调反馈和稳定性，表明系统在受到外界干扰时会出现反馈，以维持系统的稳定性，这引出了一个哲学问题：因果性与随机性的关系是如何相互作用的？在这个问题上，有些哲学家认为因果关系是绝对的，因此系统的稳定性是由因果关系所决定的，而有些哲学家则认为随机性是客观存在的，因此系统的稳定性是由因果关系和随机性共同作用的。
信息论强调信息的度量和传输，表明信息的传输是由信息的度量所决定的，这引出了一个哲学问题：信息与意义的关系是如何相互作用的？在这个问题上，有些哲学家认为信息是意义的原材料，因此意
义是由信息所决定的，而有些哲学家则认为信息是意义的表现形式，因此意义是由信息所表达的内容所决定的。
综上所述，系统论、控制论和信息论的哲学思考不仅涉及到自然科学和工程技术领域，也涉及到社会科学、人文学科以及哲学研究中的许多哲学问题，这些问题可以通过对这些理论的深入思考而得到更为深刻的理解。
系统论,控制论,信息论
系统论,控制论,信息论一般系统论亚里斯多德早就说过“整体大于部分之和”。
因此对系统的研究可以说从古代就已经开始了。
作为现代系统论的基本思想最初产生于本世纪20年代初由奥地利生物学家贝朗塔菲提出的，只不过它一开始被作为"机体生物学"，这是生物学中的有机论概念，强调生命现象是不能用机械论观点来揭示其规律的，而只能把它看作一个整体或系统来加以考察。
1968年，贝朗塔菲发表了一般系统论的代表著作《一般系统理论――基础发展与应用》。
现在系统思想形成了一股重要的思潮，日益发挥重大而深远的影响。
一、系统1、系统的含义及其分类系统论的内涵和外延理论界现在说法不一。
人们现在把系统论作为介于哲学和具体科学之间的横断科学来对待。
它被用作比具体学科更一般化的科学理论加以研究，但又不同于哲学。
现代系统论具有可否证性、抽象性、数理性特点。
贝塔朗菲把一般系统概念定义为"系统是处于一定相互关系中的与环境发生关系的各组成成分的总体"。
或：系统——由两个或两个以上的要素组成的具有整体功能和综合行为的统一集合体钱学森把极其复杂的研究对象称为系统。
系统的属性：⑴系统的整体性：即非加和性。
系统不是各部分的简单组合，而有统一性，各组成部分或各层次的充分协调和连接，提高系统的有序性和整体的运行效果。
例如：①钢筋混凝土结构的强度就大于钢筋、水泥、沙石的强度之和。
②拿破仑说数量小时较多数法国人不敌少数马克留木人，数量大时较少法国人可以战胜较多数马克留木人③没有凡高弟弟凡高就出不了成果；没有赫歇尔妹妹则赫歇尔不能成为伟大的天文学家；没有阿贝尔的老师就没有阿贝尔；没有孟母就没有孟子；没有伽罗华之母就没有伽罗华④人们常说"三个臭皮匠等于一个诸葛亮"⑤反面例子如上网、吸毒、赌博等。
⑥"三个和尚没水吃"，其原因是他们的能量消耗在内耗上。
⑵系统的相关性：系统中相互关联的部分或部件形成"部件集"，"集"中各部分的特性和行为相互制约和相互影响，这种相关性确定了系统的性质和形态。
系统论 控制论 信息论
系统论控制论信息论系统论、控制论、信息论，简称“三论”。
三论是标志着人类现代文明历史进程中光辉里程碑。
高新科技的发展和创新都要求“三论”作理论基础进行指导，例如在航空航天、宇宙天体、原子核能源、军事兵器等，促使科研中庞大复杂的系统工程的目标实现，都离不开“三论”的指导。
我国著名科学家钱学森是创立所谓“中国三论”的学术带头人。
1.系统论的概念、特点：（1）概念：系统论是研究系统的一般模式，结构和规律的学问。
它研究各种系统的共同特征，用数学方法定量的描述其功能，寻求并确立适用于一切系统的原理，原则和数学模型，是具有逻辑和数学性质的一门科学。
（2）类型：系统论是多种多样的，可根据不同的原则和情况来划分系统的类型，按人类干预的情况可划分为自然系统和人工系统，按科学领域可分为自然系统、社会系统、思维系统（城市生态管理学涉及系统论的人工系统知识。
）（3）特点：系统论认为整体性、关联性、等级结构性、动态平衡性、时序性等是所有系统的共同基本特征，这些既是系统所具有的基本思想观点，也是系统方法的基本原则，表现了系统论不仅是反映客观规律的科学理论，且具有科学方法的含义。
城市生态管理的基本点就是将系统论的方法论引入到城市管理中，从而建立了城市生态管理的科学体系。
2.控制论控制论是研究各类系统的调节和控制规律的科学。
自从1948年诺伯特·维纳（Norbert Wiener）发表了著名的《控制论关于在动物和机器中控制和通信的科学》一书以来，控制论的思想和方法已经渗透到了几乎所有的自然科学和社会科学领域。
维纳把控制论看作是一门研究机器、生命社会中控制和通信的一般规律的科学，是研究动态系统在变化的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。
他特意创造“cybernetics”这个英语新词来命名这门科学。
“控制论”一词最初来源希腊文“mberuhhtz”，原意为“操舵术”，就是掌舵的方法和技术的意思。
在柏拉图（古希腊哲学家）的著作中，经常用它来表示管理人的艺术。
土地生态学知到章节答案智慧树2023年东北农业大学
土地生态学知到章节测试答案智慧树2023年最新东北农业大学第一章测试1.生态学仅仅是一门研究生物与生物/生物与环境相互作用规律的科学。
（）参考答案:错2.生态学将环境与人类生活的相互影响作为整体来研究。
（）参考答案:对3.以土地这一自然社会经济综合体为研究对象，通过（ )在土地上的传输与交换。
参考答案:能量流;信息流;物质流;价值流4.土地生态规划与设计是运用生态学原理去综合地、长远地评价、规划、设计和协调人与土地资源开发、利用和转化的关系，提高土地利用的生态经济效率，寻求社会经济发展与自然共同进步的路径。
（）参考答案:对5.土地生态整治一般是指对那些受自然与社会经济因素的治学和影响使其利用率低、质量差、产出不高的土地生态系统采取工程、生物和农业的综合技术措施进行改良、治理、建设。
（）参考答案:对6.土地生态学的研究内容包括（ )。
参考答案:土地生态管理;土地生态类型的研究;土地生态评价的研究;土地生态整治;土地生态规划设计的研究7.土地生态管理包括（ )。
参考答案:土地生态经济;土地生态管理;土地生态伦理8.土地生态管理是指，土地利用和资源配置必须兼顾代内均等和代际均等，人类对土地的健康有一种责任感，对土地生态系统中的个体，也对土地生态系统本身负有道德义务。
（）参考答案:错9.环境学一般以生物为研究对象。
（）参考答案:错10.生命系统是指自然界具有一定姐都和调节功能的生命单元。
（）参考答案:对第二章测试1.老三论：一般系统论、控制论和信息论是二十世纪四十年代先后创立并获得迅猛发展的三门系统理论的分支学科。
（）参考答案:对2.控制论是研究动物(包括人类)和机器内部的控制与通信的一般规律的学科,着重于研究过程中的数学关系，使得系统的运行符合人们的期望。
（）参考答案:对3.新三论包括（ )。
参考答案:突变论;耗散结构理论;协同学4.地域发展规律的本质说明地域分异和区域综合都有历史性、阶段性，都处在不断的发展与变化过程中。
系统工程复习题及答案
系统⼯程复习题及答案《系统⼯程》复习题及答案第⼀章⼀、名词解释1.系统：系统是由两个以上有机联系、相互作⽤的要素所构成，具有特定功能、结构和环境的整体。
2.系统⼯程：⽤定量与定性相结合的系统思想和法处理⼤型复杂系统的问题，⽆论是系统的设计或组织的建⽴，还是系统的经营管理，都可以统⼀的看成是⼀类⼯程实践，统称为系统⼯程。
3.⾃然系统：⾃然系统主要指由⾃然物（动物、植物、矿物、⽔资源等）所⾃然形成的系统，像海洋系统、矿藏系统等。
4.⼈造系统：⼈造系统是根据特定的⽬标，通过⼈的主观努⼒所建成的系统，如⽣产系统、管理系统等。
5.实体系统：凡是以矿物、⽣物、机械和⼈群等实体为基本要素所组成的系统称之为实体系统。
6.概念系统：凡是由概念、原理、原则、法、制度、程序等概念性的⾮物质要素所构成的系统称为概念系统。
⼆、判断正误1.管理系统是⼀种组织化的复杂系统。
( T )2.⼤型⼯程系统和管理系统是两类完全不同的⼤规模复杂系统。
( F )3.系统的结构主要是按照其功能要求所确定的。
( F )4.层次结构和输⼊输出结构或两者的结合是描述系统结构的常⽤式。
( T)三、简答1.为什么说系统⼯程时⼀门新兴的交叉学科？答：系统⼯程是以研究⼤规模复杂系统为对象的⼀门交叉学科。
它是把⾃然科学和社会科学的某些思想、理论、法、策略和⼿段等根据总体协调的需要，有机地联系起来，把⼈们的⽣产、科研或经济活动有效地组织起来，应⽤定量分析和定性分析相结合的法和电⼦计算机等技术⼯具，对系统的构成要素、组织结构、信息交换和反馈控制等功能进⾏分析、设计、制造和服务，从⽽达到最优设计、最优控制和最优管理的⽬的，以便最充分填发挥⼈⼒、物⼒的潜⼒，通过各种组织管理技术，使局部和整体之间的关系协调配合，以实现系统的综合最优化。
系统⼯程在⾃然科学与社会科学之间架设了⼀座沟通的桥梁。
现代数学法和计算机技术，通过系统⼯程，为社会科学研究增加了极为有⽤的定量法、模型法、模拟实验法和优化法。
控制论、系统论、信息论
控制论、系统论、信息论控制论是研究动物(包括人类)和机器内部的控制与通信的一般规律的学科,着重于研究过程中的数学关系。
综合研究各类系统的控制、信息交换、反馈调节的科学，是跨及人类工程学、控制工程学、通讯工程学、计算机工程学、一般生理学、神经生理学、心理学、数学、逻辑学、社会学等众多学科的交叉学科。
概述编辑1834 年，著名的法国物理学家安培写了一篇论述科学哲理的文章，他进行科学分类时，把管理国家的科学称为“控制论”，他把希腊文译成法“Cybernetigue”。
在这个意义下，“控制论”一词被编入19 世纪许多著名词典中。
维纳发明“控制论”这个词正是受了安培等人的启发。
在控制论中，“控制”的定义是：为了“改善”某个或某些受控对象的功能或发展，需要获得并使用信息，以这种信息为基础而选出的、于该对象上的作用，就叫作控制。
由此可见，控制的基础是信息，一切信息传递都是为了控制，进而任何控制又都有赖于信息反馈来实现。
信息反馈是控制论的一个极其重要的概念。
通俗地说，信息反馈就是指由控制系统把信息输送出去，又把其作用结果返送回来，并对信息的再输出发生影响，起到制约的作用，以达到预定的目的。
主要特征编辑第一个特征要有一个预定的稳定状态或平衡状态。
例如在上述的速度控制系统中，速度的给定值就是预定的稳定状态。
第二个特征从外部环境到系统内部有一种信息的传递。
例如，在速度控制系统中，转速的变化引起的离心力的变化，就是一种从外部传递到系统内部的信息。
第三个特征这种系统具有一种专门设计用来校正行动的装置。
例如速度控制系统中通过调速器旋转杆张开的角度控制蒸汽机的进汽阀门升降装置。
第四个特征这种系统为了在不断变化的环境中维持自身的稳定，内部都具有自动调节的机制，换言之，控制系统都是一种动态系统。
管理应用编辑从控制系统的主要特征出发来考察管理系统，可以得出这样的论：管理系统是一种典型的控制系统。
管理系统中的控制过程在本质上与工程的、生物的系统是一样的，都是通过信息反馈来揭示成效与标准之间的差，并采取纠正措施，使系统稳定在预定的目标状态上的。
系统工程：SE理论与方法论
系统分析原理----- SA程序 ③每段结束后系统方案的变化轨迹是：可行方 案→非劣方案→经排序的非劣方案（或称选择 性方案）。
④环境分析贯穿SA全过程，在SA中是十分重要 和必不可少的。 ⑤在管理应用SA过程中，并不一定要（或能） 遍历并完成每一个具体过程（哪些必不可 少？）。
系统分析原理
3、SA的特点及原则
方向目 标及指 标设计
对象 系统 的再认识
变革 途径 探索
比较、 分析、 权衡、 评价
组织 行为 分析
实施 与 改进
三、系统分析原理及其应用问题
1.系统分析概念
系统分析（SA）是在对系统问题现状及目标充分 挖掘的基础上，运用建模及预测、优化、仿真、评价 等方法，对系统的有关方面进行定性与定量相结合的 分析，为决策者选择满意的系统方案提供决策依据的 分析研究过程。
一．SE理论(2)
钱学森—— 我认为把运筹学、控制论和信息论 同贝塔朗菲（一般系统论）、普利高津 （耗散结构理论）、哈肯（协同学）、艾 根（超循环理论）等人的工作融会贯通， 加以整理，就可以写出《系统学》这本书 了。
二．SE基本工作过程——霍尔三维结构
霍尔三维结构
知识维（K） 运筹学 控制论 社会科学 工程技术 …… 逻辑维（L） 规划阶段 设计阶段
第二讲（第二章）思考讨论题
2-1.简述一般系统论、控制论和信息 论对系统工程方法论的启示。 2-2.请设计适当项目，列表比较系统 论、控制论、信息论、耗散结构理 论、协同学、突变论的特点。 2-3.你们如何理解从定性到定量的综 合集成方法（论）？
第二讲（第三章）思考讨论题
3-1.什么是霍尔三维结构?它有何特点? 3-2.霍尔三维结构与切克兰德方法论有何异同点 ? 3-3.请举例说明（通过框图）切克兰德方法论的 过程。（根底定义、概念模型） 3-4什么是系统分析?它与系统工程关系如何? 系 统分析的要素有哪些?各自是何含义? 3-5.你如何正确理解系统分析的程序? 3-6.初步系统分析有何意义?如何做好这项工作? 3-7.进行系统分析的原则及要求有哪些？ 3-8.请通过一实例，说明应用系统分析的原理。
系统论、信息论、控制论
美籍奥地利人、生物学家贝塔朗菲于1934年发表了《现代 发展理论》，提出：数学和模型研究之生物学方法以及 “机体系统”概念。系统论是逻辑和数学领域，它的任务 在于确立适用于系统的一般原则。 1956年贝塔朗菲发表了《一般系统论：基础、发展和运 用》，将机体系统引入到心理、社会和文化等领域，使系 统论更趋完善。 系统论的主要思想：（1）系统论原理，系统的构成和重 要特征、系统的类型和一般特征、系统环境和系统结构分 析、系统运行规律和系统生命周期，实践中就是坚持整体 最优化的原则。（2）系统方法，包括结构法、功能方法、 历史方法等。（3）系统工程，属系统科学的技术层面。 美国学者霍尔的三维结构图方法
系统论
•社科 •工程 •法律 •医学 •教育 •环境
规划 计划 研制 生产 安装 运行 更新
• • • • • • • 问目系系最决实 题标统统优策施 形选综分化 计 成择合析 划
A.D.Hall 三维结构方法
霍尔三维结构分析
一． 逻辑维（解决问题的逻辑过程）运用系统工程方法
解决某一大型工程项目，一般可分为七个步骤： 1. 明确问题：
②
霍尔三维结构分析
③ 结构模型法。复杂问题可用分解的方法，形成若干 相关联的相对简单的子问题，然后用网络图方法将 问题直观地表示出来。常用的方法有解释结构模型 法 、决策试验法、图论法等。其中，用图论中的 关联树来分析目标体系和结构，可以比较各种替代 方案，在问题形成、方案选择和评价中很有用。 多变量统计分析法。用统计理论方法所得到的多变 量模型一般是非物理模型，对象也常是非结构的或 半结 构的。统计分析法中比较常用的有因子分析 法、主成份分析法等，成组分析和正侧分析法也属 此类。此外，还有利用行为科学、社会学、一般系 统理论和模糊理论来 分析，或几种方法结合起来 分析，使问题明确化。
第二讲：系统工程理论与方法论课件
② 在规范分析中一般需（或尽可能）建立结构模型、数 学模型或仿真模型。
2020/12/5
第二讲：系统工程理论与方法论
12
• Whw？
2020/12/5
第二讲：系统工程理论与方法论
13
系统分析原理
③ 每段结束后系统方案的变化轨迹是：可行方案→ 非劣方案→经排序的非劣方案（或称选择性方案）。 ④ 环境分析贯穿SA全过程，在SA中是十分重要和 必不可少的。 ⑤ 在应用SA过程中，并不一定要（或能）遍历并 完成每一个具体过程（哪些必不可少？） 。
6
（三）、两种方法论的比较
霍尔三维结构与切克兰德方法论均为系统工 程方法论，均以问题为起点，均具有相应的逻 辑过程。
在此基础上，两种方法论主要存在以下不同点： (1)霍尔三维结构主要以工程系统为研究对象 ，而切克兰德方法更适合于对社会经济和经营 管理等“软”系统问题的研究。 (2)前者的核心内容是优化分析，而后者的核 心内容是比较学习。 (3)前者更多关注定量分析方法，而后者比较 强调定性或定性与定量有机结合的基本方法。
2020/12/5
第二讲：系统工程理论与方法论
14
系统分析原理
3、SA的特点及原则 （1）坚持问题导向 （2）以整体为目标 （3）多方案模型分析和选优 （4）定量分析与定性分析相结合 （5）多次反复进行
2020/12/5
第二讲：系统工程理论与方法论
15
4.系统分析原理应用问题
❖应用领域广泛 ❖对系统分析的技术方法具有指导作用
系统工程导论 （Systems Engineering, SE） —系统工程方法论及其应用
高欣 北京邮电大学自动化学院
第二讲：系统工程理论与方法论
浅谈系统论、信息论、控制论对数学教学的启示
浅谈系统论、信息论、控制论对数学教学的启示摘要】依据系统论、信息论和控制论的根本思想，探讨系统论、信息论、控制论对数学教学设计和教学过程调节的启示.【关键词】系统论;控制论;信息论;数学教学一、系统论、信息论和控制论的根本内容〔一〕系统论著名科学家钱学森认为，系统是由相互联系和相互作用的假设干要素结合而成的具有特定功能的整体.比方，教学系统的要素主要包括教师、学生、教材和教育影响.系统的根本特征有整体性、目的性、动态性、相关性和环境适应性.整体性是系统最根本的属性.系统并不是各个要素功能的简单相加，其整体功能大于组成系统的各局部功能之和.系统中任何一个要素发生变化时，都会影响其他要素和整体功能的发挥.〔二〕信息论1948年，美国数学家申农发表了?通讯的数学问题?方法研究信息处理和信息传递规律的科学.信息传递的一般模型如图1所示.信源即产生信息和信息序列的源头，它可以是人或物.信源编码是将信息数字化的过程，以提高信息的传输效率.信道是信息传输的通道，也即信息传输媒质.信道编码是在信源码中参加纠错码，提高信息在传递过程中的抗干扰能力.信源译码和信道译码那么是将被編码的信息复原成初始信息的过程.信宿是信息的接收者.〔三〕控制论1948年，数学家诺伯特·维纳发表了?控制论?一书，标志着控制论的诞生.控制论是研究动物〔包括人类〕和机器内部的控制与通信的一般规律的科学，是跨及众多学科的交叉学科.控制论的根本方法有反响方法、黑箱方法和模拟方法.反响是指信息从被控制者输出端回输到控制者，并对系统的再输出产生影响的过程.如图2所示.反响反响反响应在被控系统状态改变之前，否那么不能调节下一次控制的反响信息，再准确也是没有意义的【1】.二、系统论、信息论和控制论对数学教学的启示〔一〕系统论对数学教学设计的启示第一，把握数学知识的整体性数学是一门逻辑性、结构性非常强的学科.在初中数学教材中，从有理数到实数、一元一次方程到二元一次方程、一次函数到二次函数再到反比例函数等知识，都是螺旋式上升的过程.在此过程中，前面知识是后续知识的根底和铺垫，后续知识又是前面知识的升华.因此，在进行教学设计时，教师不能只关注一个个孤立的知识，而必须理清各知识之间的内在联系，通读教材，充分把握数学知识的整体结构，确保前面根底性知识的学习，为后续知识打好根底，并且在学习后续知识时充分利用学生已有经验，激活学生的思维.比方，八年级下册第十九章一次函数19.1.2函数图像之中出现了如下的二次函数图像和反比例函数图像〔如图3，图4所示〕.而二次函数和反比例函数分别是九年级上册和九年级下册的知识点，这两幅图的意义何在呢？显然，编者是想学生在八年级时对二次函数和反比例函数有个初始印象，使这两幅图起到“先行组织者〞的作用.当学生到九年级真正接触二次函数和反比例函数时，已有经验就会成为学生搭建新知识的桥梁，促进学生对新知识的理解与内化.因此，教师在设计函数图这节课时，应重视这两幅图像，力求给学生留下深刻印象，不能为赶进度一带而过，导致因小失大.第二，把握教学过程的整体性倘假设学校是一个交响乐的场所，教学便是师生共同演奏的一篇欢快乐章.显然，教师在教学过程中不是单向传输知识的表演者，而是与学生、教材等要素组成的有机整体.因此，教师在进行教学设计时，还应注重教学过程的整体性.首先，重视目标对教学过程的调控作用.教学目标是教学的起点和归宿，它影响着教法学法、教学策略、手段和评价等多个方面，对教学过程有着支配和指导作用.因此，教师应时刻牢记教学目标，始终围绕教学目标开展活动.其次，重视教学过程的整体性.目前数学教学普遍存在着“重结果轻过程〞的现象，但数学教学传递的不仅仅是一个命题或公理，而是蕴含在命题之中的逻辑思维与数学思想方法.教师要重视教学过程的搭建，处理好知识与能力、结论与过程，以及师生情感等各局部关系.苏霍姆林斯基说：“教学活动的主导是教师在课堂上讲解，但不要总是教师在讲，这种做法不好，要让学生通过自己的努力去理解东西，才能成为自己的东西，才是学生真正掌握的东西.〞因此，教师应努力协调导与学、讲与做的关系，适时采用以教师为主导，学生为主体的合作探究教学模式，激起学生学习兴趣，实现教师与学生的共赢.〔二〕信息论对数学教学过程的启示课堂教学是一个信息传递的过程.信源是教材和教师，信源编码和信道编码那么是教师精心备课和技巧讲授的过程.信源编码和信道编码的目的是提高信息的传输效率，增强信息的抗干扰能力.因此，信息传递的量及表示就显得尤为重要.在教学过程中，单位时间内教学信息量过多或过少都会影响教学效果，过多学生不易消化吸收，过少又浪费了学生珍贵的时间.因此，教学信息量的把握至关重要.如何才能恰到好处把握信息量呢？首先，要通读教材和大纲，理清重难点，根据课时合理安排课容量;其次，做好学情分析，根据学生生理、心理、知识根底、能力上下等情况安排课容量;最后，根据学生课堂学习反响，灵活改变要讲授的信息量.信息传递的最后环节译码、信宿，仍需教师精心设计.马斯洛需求层次理论提出，自我实现的需要是最高层次的需要，只有当根本需要被满足时人才会产生自我实现的需要，而学习就是自我实现的需要.因此，教师应关心学生的日常生活，使其根本需要得到满足，激起学生学习动机.〔三〕控制论对调节数学教学的启示由反响方法反响的两个必要条件是准确性和及时性，教师在教学过程中如何准确及时地获取反响信息呢？首先是观察，大到课堂气氛，小到学生的表情、神态、动作，尤其是眼神，眼睛是心灵的窗户.其次是提问，提问有两种，一是教师精心设问，既可以了解学生学习情况，又可以切中重难点，诱导学生深度思考;二是学生提问，既可以反映学生对知识的理解程度，又可以培养学生语言表达能力.最后，学生或小组汇报学习成果，并根据强化理论进行适当奖惩，既可以了解学生的学习情况，又可以激起学生学习的积极性【2】.在教学过程中，经常会出现这种现象：当学生的答案不是教师的预设时，教师会略过，甚至置之不理.显然这不利于调动学生学习的积极性，并且显露出教师自身素养的缺乏.因此，数学教师应树立终身开展观，不断提升自身修养，以至能自如地应对学生的反响，根据反响信息及时调整教学容量和教学活动，而不是默守成规，唯教案是从.【参考文献】【1】李诚忠，王序荪.教育控制论[M].长春：东北师范大学出版社，1986.【2】陈锦铎.控制论信息论系统论在教学设计中的应用[J].湖南中学物理，2021〔1〕：57-58.。
简述一般系统论的观点
简述一般系统论的观点一般系统论是一种综合性的学科，旨在研究系统的结构、行为和相互关系，并且提出了一些关于系统的一般性观点。
以下是一些一般系统论的观点：1. 系统观点：一般系统论强调将复杂的现实问题整体化来看待，将其视为一个相互作用的系统，而不是单独的部分。
系统中的各个组成部分相互关联，相互作用，形成一个有机的整体。
2. 综合观点：一般系统论认为，系统研究应该综合各个学科的知识和方法，以便更全面、更深入地理解和解决问题。
因此，它强调跨学科研究和跨学科的综合性思维方式。
3. 辨识观点：一般系统论认为，辨识系统的边界是非常重要的。
系统边界定义了系统与环境的交互界面，决定了系统所具有的特性和行为。
辨识系统的边界有助于确定系统的范围和研究重点。
4. 目标观点：一般系统论强调系统的目标和目的的重要性。
系统的目标是系统存在的原因和驱动力，目的是系统必须达到的结果。
通过明确系统的目标和目的，可以更好地理解系统的结构和行为。
5. 动态观点：一般系统论认为，系统是动态的，它随着时间的推移不断变化和演化。
系统的结构、行为和相互关系都受到时间的影响，因此，系统研究需要关注系统的演化过程和动态变化。
6. 自组织观点：一般系统论强调系统的自组织能力。
系统内部的各个组成部分可以相互作用和协同工作，从而形成更高级别的结构和行为。
这种自组织能力使得系统能够适应环境的变化和应对不确定性。
总之，一般系统论的观点强调整体性、综合性和动态性，强调系统与环境的交互作用和自组织能力，并且提倡跨学科的研究和思维方式。
这些观点为我们理解和解决复杂问题提供了一个更深入、更综合的视角。
一般系统论的主要内容及其应用
一般系统论的主要内容及其应用一般系统论的主要内容及其应用研究系统思想和系统方法的哲学理论﹐又称系统观。
辩证唯物主义认为﹐物质世界是由无数相互联系﹑相互依赖﹑相互制约﹑相互作用的事物和过程所形成的统一整体﹐这就是系统普遍存在性的哲学基础。
系统思想和系统方法又为辩证唯物主义的发展提供了素材。
也有人将系统思想和一般系统论称为系统论﹐与控制论和信息论一起俗称三论。
研究复杂系统的一般规律的学科﹐又称普通系统论。
现代科学可按所研究的对象系统的具体形式划分成各门学科﹐如物理学﹑化学﹑生物学﹑经济学和社会学等﹔也可按研究方法划分成两大类别﹐即简单系统理论和复杂系统理论。
一般系统论是研究复杂系统理论的学科﹐着重研究复杂系统的潜在的一般规律。
历史背景系统的存在是客观事实﹐但人类对系统的认识却经历了漫长的岁月﹐对简单系统研究得较多﹐而对复杂系统则研究得较少。
直到20世纪30年代前后才逐渐形成一般系统论。
一般系统论来源于生物学中的机体论﹐是在研究复杂的生命系统中诞生的。
1925年英国数理逻辑学家和哲学家N.怀特海在《科学与近代世界》一文中提出用机体论代替机械决定论﹐认为只有把生命体看成是一个有机整体﹐才能解释复杂的生命现象。
1925年美国学者A.J.洛特卡发表的《物理生物学原理》和1927年德国学者W.克勒发表的《论调节问题》中先后提出了一般系统论的思想。
1924～1928年奥地利理论生物学家贝塔朗菲﹐L.von多次发表文章表达一般系统论的思想﹐提出生物学中有机体的概念﹐强调必须把有机体当作一个整体或系统来研究﹐才能发现不同层次上的组织原理。
他在1932年发表的《理论生物学》和1934年发表的《现代发展理论》中提出用数学模型来研究生物学的方法和机体系统论的概念﹐把协调﹑有序﹑目的性等概念用于研究有机体﹐形成研究生命体的三个基本观点﹐即系统观点﹑动态观点和层次观点。
1937年贝塔朗菲在芝加哥大学的一次哲学讨论会上第一次提出一般系统论的概念。
系统论控制论和信息论简介
系统论、控制论和信息论简介系统论、控制论和信息论.1推荐系统论、控制论和信息论简介现代科学技术的发展在高度分化的基础上，有着高度综合的特点，一方面向深度发展，科学研究的对象越来越专一，科学分类越来越精细，新领域、新科学、新专业不断产生；另一方面，各科学之间又相互渗透、相互交叉和相互移植而使得科学技术日趋整体化和综合化。
系统论、控制论和信息论就是科学技术整体化，综合化的产物，这是二十世纪自然科学取得的重大成就之一，它是具有综合特性的横向科学，它沟通了自然科学和社会的联系，改变了科学发展的图景和人们的思维方式，并以其特有的新颖的思路，为科学研究提供了崭新的方法，扩大了人们研究问题的广度和深度，实现了人类认识史上由定性到定量认识物质之间各种关系的新飞跃，极大地提高了人类认识世界、改造世界的能力。
因为系统论、控制论、信息论在科学体系结构中的横向科学的特殊地位，就决定了它在丰富和发展辩证唯物主义哲学方面、在促进科学技术的发展方面、在解决一切复杂的科学、技术、经济和社会问题等方面，有着其他科学不可替代的重要作用。
系统论、控制论和信息论是三门科学，是现代科学前沿的新兴“软”科学群，它们各有不同的出发点和内容，但它们是在同一历史背景下，从不同侧面研究同一个问题而产生的，其手段也有很多共同之处。
与其他基础科学不同，研究的对象既不是客观世界中哪一种结构，也不是物质的某种运动形态，而是从横向综合的角度，研究物质运动的规律，从而揭示世界各种互不相同的事物在某些方面的内在联系和本质特性，三者各成体系，但都应用系统、控制、信息的基本概念、基本思想，互相交叉、互相借鉴，协同发展。
系统论是把要研究和处理的对象看成由一些相互联系、相互作用的若干因素组成的系统，研究系统就是寻求利用信息实现最优系统的途径。
显然任何系统都离不开信息，因此研究系统就必须研究反映系统与环境、系统与子系统之间的联系的不可缺少的要素信息。
一个系统信息量的大小，反映系统的组织化、复杂化度的高低。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
SE理论
问题回答
简述一般系统论、控制论和信息论对系统
工程方法论的启示
•一般系统论、控制论和信息论为老三论
一般系统论
•贝塔朗菲《系统论》是研究复杂系统一般规律（演化--隐喻）的学科。
•基本观点：
整体性
开放性及目的性（有效性、适应性、寻的性）
动态相关性（动态性取决于相关性）
等级层次性
有序性（结构或空间；发展或时间）
一般系统论
•整体性
•①要素和系统不可分割，“合则两存”、“分则两亡”
•②系统的整体功能不等于各组成部分的功能之和•一是“整体大于部分之和”
•二是“整体小于部分之和”
•③系统整体具有不同于各组成部分的新功能
一般系统论
•系统的开放性及目的性
•所谓开放系统是系统与环境处于相互作用之中，系统与环境不断进行物质、能量和信息的交换。
•开放系统具有稳态，并不以初始条件为转移，可以显示出异因同果律
•系统的目的性（有效性、适应性、寻的性）是存在的，不是完全由因果律决定的，表现在开放系统可以保持自身的稳定结构和有序状态，或增加其既有秩序。
•把系统的开放性、有序性、结构稳定性和目的性联系起来，是贝塔
朗菲一般系统论的核心和重要成果。
一般系统论
•系统的动态相关性
•动态性：任何系统都是处在不断变化之中，系统状态是时间的函数
•动态性取决于相关性
•性关性：系统的各要素之间、要素与系统整体之间、系统与环境之间的有机关联性
•动态相关性实质是揭示要素、系统和环境三者之间的关系及其对系统状态的影响
一般系统论
•系统的层次等级性
•系统是有结构的，而结构是有层次、等级之分的
•系统的有序性
•其一，系统结构的有序性。
结构合理，系统的有序程度高。
（空间有序性）•其二，系统发展的有序性。
系统从低级结构向高级结构转变。
（时间有序性）•时空有序性
一般系统论
•启示
•思辨原则代替实验原则
•整体论代替还原论
•目的论代替因果论
•整体性、历时性和最优化原则
控制论
•1947年，美国人维纳（Norbert Wiener）——控制论
•20世纪40-50年代，经典控制理论；60年代，现代控制理论；70年代以后，大系统控制理论
•控制系统的构成（施控器、受控器和控制作用的传递者）
•系统的稳定性（第一类稳定性、第二类稳定性）
•稳定机制及控制方式（正反馈、负反馈）
控制论
•启示
•黑箱—灰箱—白箱法
•功能模拟法
•形式化、数量化、最优化方法
控制论
•黑箱—灰箱—白箱法
•黑箱法：采用不打开系统“活体”，仅从系统的整体联系出发，通过系统的输入和输出关系的研究，去认识和把握系统的功能特性，探索其结构和机理的研究方法。
•灰箱法：对系统有部分的认识，但不够完全，它比黑箱法更容易解决问题
•黑箱永远有，白箱永不白
控制论
•功能模拟法
•以功能和行为的相似性为基础，用模型模仿原型的功能和行为的一种方法。
•特点：以功能和行为相似性为基础；具有生物目的行为的机器
•形式化、数量化、最优化方法
•控制论的提出促使人们对系统采用形式化加以抽象，进行数量化加以定量描述，并寻求系统的最优化
信息论
•申农和维纳的信息论以信息为主要研究对象，以信息的运动规律和应用方法为主要研究内容，以计算机、光导纤维等为主要研究工具，以扩展人类的信息功能为主要研究目标。
•信息论
•信息概念及特点、通信问题、信息量
信息论
•信息
•申农将信息定义为“两次不定性之差”“不定性减少的量”
•维纳认为：信息不是物质也不是能量，在信息与物质、能量之间划了一条界限；信息是控制系统进行调节活动时，与外界相互作用、相互交换的内容；信息是系统的组织性的量度。
信息论
•信息概念的特点
•信息源于运动，无运动则无信息
•信息可以被感知、处理和利用
•信息具有知识秉性、共享性
•依赖于物质而存在并在物质上传递、存储，又不同与物质，可以脱离产生者而被传递
•信息的使用价值具有相对性
•信息具有时效性
•信息不守恒，可以放大、缩小、湮灭
信息论
•通信问题模型
•构成：
信源（发信者）发出信息
信息通道传送信息
信宿（收信者）获取信息
•信息量
•信息量就是用来度量信息大小的量
信息论
•启示
•信息论研究运用了类比方法和统计方法
•信息论运用了科学抽象和类比方法，将消息、信号、情报等不同领域中的具体概念，进行类比，抽象出了信息概念和信息论模型
•针对信息的随机性特点，运用了统计数学（概率论与随机过程）解决了信息量问题，并扩展了信息概念，充实了语义信息、有效信息、主观信息、相对信息、模糊信息等方面的内容
•信息方法
•运用信息的观点，把系统看作是借助于信息的获取、传送、加工、处理而实现其有目的性的运动的一种研究方法。