现代系统科学学讲义1PPT
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系统科学PPT课件
运用时所采用的具体应用理论及技术的方法步骤，主要指 系统分析和系统工程。
5）系统方法的应用：即将系统科学的思想和方法应用到各 个具体领域中去 。
60年代以后关于非平衡系统自组织理论的产生和发展，
丰富了一般系统理论。系统科学具有重要的方法论意义，
它促进了现代科学的整体化趋势。
12
系统科学的内容：
13
4）制造技术与机床 - MANUFACTURING TECHNOLOGY & MACHINE TOOL（月刊 1985年创刊）。主办单位：北京机床研究所，中国机械 工程学会
24
五、参考书籍（杂志2）
5）控制理论与应用 - CONTROL THEORY & APPLICATIONS（双月 刊）。主办单位：华南理工大学，中国科学院系统科学研究所
26
一、系统的概念
1、系统（System）定义 是由相互作用、相互依存要素（部分）组成
的、具有特定功能的有机整体。
或者说： 系统是具有特定功能的、相互间具有有机 联系的许多要素所构成的一个整体。
“系统”在于“系”，就是组成系统的各要素之间的联系； 其次在于‘统”，要素之间联系成为一个统一的有机整体。
27
系统的其它定义
1、韦氏大辞典：有组织的或被组织化的整体；结合着的整 体所形成的各种概念和原理的综合；由有规则的相互作用， 相互依存的形式组成的诸要素集合等等。
2、日本工业标准(JIS) ：许多组成要素保持有机的秩序， 向同一目标行动的东西。
3、贝塔朗菲：相互作用的诸要素的综合体。 4、美国学者阿柯夫教授：系统是由两个或两个以上相互联
三、系统科学的层次结构
我国著名科学家钱学森，从50年代初开始从事系 统工程的研究，积累了丰富的经验，构想了系统 科学的完整体系。他从自然科学“三阶梯结构” 中受到启发，设想系统科学既然是与自然科学属 于同一等次的科学部门，不会只有“系统工程” 这一级阶梯，也应有三级阶梯。而当时系统工程 是一级阶梯，还有它的理论“运筹学”是一级阶 梯，比起自然科学来缺一个台阶。于是1980年提 出了系统科学的第三个阶梯——系统学；又设想 在系统学之上还有个更高阶梯“系统观”——系 统科学体系最后完成了它的“四阶梯”建构。
5）系统方法的应用：即将系统科学的思想和方法应用到各 个具体领域中去 。
60年代以后关于非平衡系统自组织理论的产生和发展，
丰富了一般系统理论。系统科学具有重要的方法论意义，
它促进了现代科学的整体化趋势。
12
系统科学的内容：
13
4）制造技术与机床 - MANUFACTURING TECHNOLOGY & MACHINE TOOL（月刊 1985年创刊）。主办单位：北京机床研究所，中国机械 工程学会
24
五、参考书籍（杂志2）
5）控制理论与应用 - CONTROL THEORY & APPLICATIONS（双月 刊）。主办单位：华南理工大学，中国科学院系统科学研究所
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一、系统的概念
1、系统（System）定义 是由相互作用、相互依存要素（部分）组成
的、具有特定功能的有机整体。
或者说： 系统是具有特定功能的、相互间具有有机 联系的许多要素所构成的一个整体。
“系统”在于“系”，就是组成系统的各要素之间的联系； 其次在于‘统”，要素之间联系成为一个统一的有机整体。
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系统的其它定义
1、韦氏大辞典：有组织的或被组织化的整体；结合着的整 体所形成的各种概念和原理的综合；由有规则的相互作用， 相互依存的形式组成的诸要素集合等等。
2、日本工业标准(JIS) ：许多组成要素保持有机的秩序， 向同一目标行动的东西。
3、贝塔朗菲：相互作用的诸要素的综合体。 4、美国学者阿柯夫教授：系统是由两个或两个以上相互联
三、系统科学的层次结构
我国著名科学家钱学森，从50年代初开始从事系 统工程的研究，积累了丰富的经验，构想了系统 科学的完整体系。他从自然科学“三阶梯结构” 中受到启发，设想系统科学既然是与自然科学属 于同一等次的科学部门，不会只有“系统工程” 这一级阶梯，也应有三级阶梯。而当时系统工程 是一级阶梯，还有它的理论“运筹学”是一级阶 梯，比起自然科学来缺一个台阶。于是1980年提 出了系统科学的第三个阶梯——系统学；又设想 在系统学之上还有个更高阶梯“系统观”——系 统科学体系最后完成了它的“四阶梯”建构。
系统科学的体系与系统工程(ppt 34页)PPT学习课件
系统工程的原理和方法，适用于一切系统(包括物质的和非物质的)，如自然系统、社会经济系统、经营管理系统……，而不限于某种特
定的工程物质对象。
图6 人类首次登上月球 物质系统 Physical systems 外加磁/电场中的磁/电介质系统 ④进行优化计算或仿真实验。
国时的子思、孟子提出了“天人合
一”的思想。这些学说都把宇宙看 作一个整体。
5.4.2 工业工程方法论的体系
• IE专门技术与系统工程方法 相结合现代IE的标志之一。
• 在IE的研究与应用中，要充 分认识其方法论的意义和系 统工程在整个IE方法与技术 体系中的支配地位。
• 参照系统工程中的霍尔三维 结构，可将IE方法论的形式 体系归结为图8。
系统诊断与分析
系统规划与设计
系统实施与运行
划分依据
系统起源 要素性质 要素数量 与时间关系 与外界作用
认识论
系统类型
自然系统 Natural systems 人工系统 Artificial systems 物质系统 Physical systems 概念系统 Conceptual systems 简单系统 Simple systems 复杂系统 Complex systems 动态系统 Dynamic systems 静态系统 Static systems 孤立系统 Island systems 封闭系统 Closed systems 开放系统 Open systems 黑色系统 Black systems 白色系统 Whitening systems 灰色系统 Grey生物系统 工程系统，社会系统，管理系统 矿藏系统，生物系统，技术系统 法律系统，文学系统，艺术系统 原子系统，简单工具 生命系统，生产系统，社会系统 气象系统，生物系统，生产系统 建筑物，地图 宇宙飞船的密封仓 外加磁/电场中的磁/电介质系统 生命系统，经济系统，社会系统 银河系外遥远星座，待设计产品 可拆卸的机器，已解决的问题 农业系统，人体系统
定的工程物质对象。
图6 人类首次登上月球 物质系统 Physical systems 外加磁/电场中的磁/电介质系统 ④进行优化计算或仿真实验。
国时的子思、孟子提出了“天人合
一”的思想。这些学说都把宇宙看 作一个整体。
5.4.2 工业工程方法论的体系
• IE专门技术与系统工程方法 相结合现代IE的标志之一。
• 在IE的研究与应用中，要充 分认识其方法论的意义和系 统工程在整个IE方法与技术 体系中的支配地位。
• 参照系统工程中的霍尔三维 结构，可将IE方法论的形式 体系归结为图8。
系统诊断与分析
系统规划与设计
系统实施与运行
划分依据
系统起源 要素性质 要素数量 与时间关系 与外界作用
认识论
系统类型
自然系统 Natural systems 人工系统 Artificial systems 物质系统 Physical systems 概念系统 Conceptual systems 简单系统 Simple systems 复杂系统 Complex systems 动态系统 Dynamic systems 静态系统 Static systems 孤立系统 Island systems 封闭系统 Closed systems 开放系统 Open systems 黑色系统 Black systems 白色系统 Whitening systems 灰色系统 Grey生物系统 工程系统，社会系统，管理系统 矿藏系统，生物系统，技术系统 法律系统，文学系统，艺术系统 原子系统，简单工具 生命系统，生产系统，社会系统 气象系统，生物系统，生产系统 建筑物，地图 宇宙飞船的密封仓 外加磁/电场中的磁/电介质系统 生命系统，经济系统，社会系统 银河系外遥远星座，待设计产品 可拆卸的机器，已解决的问题 农业系统，人体系统
系统科学概论(课件整理)
在闭环控制系统中, 对系统输出量不断地进行测量并反馈到系统的输入端，与输入量进行比较产生偏差信号，按偏差实现控制。
闭环控制又称为反馈控制；闭环控制系统并不直接测量干扰来实施控制，而是根据干扰引起的偏差信息来实施控制，它对干扰处理的方式是通过偏差信息间接的获得的，是一种后处理的方式。
优点：适应面广控制原理简单，易于把握既能应付有规律的干扰，也能应付无规律的干扰缺点：不能防患于未然组合控制系统由预处理开环控制系统和闭环控制系统组合而成（补小图）2>根据控制目的分类第三节基本控制方式一、反馈控制1、反馈控制的定义及其结构定义：反馈控制就是用反馈的方法使被控量的值和目标值进行比较，然后根据比较的结果对输入值进行修正以达到被控量和目标值一致的控制目的。
由定义可以看出反馈控制中的反馈实际上是负反馈，通常我们把负反馈简称反馈。
结构：从以上分析可以看出，反馈控制系统为了实现反馈控制，需要有几个部分组成，下图表达了一个完整的控制系统的主要构成元件和信息传递的方块图。
(自己画图)对于一个具体的系统而言，这些元件未必都是完全的，而且各个组成部分的划分也不是十分明确的。
2、反馈控制的局限性反馈控制的优点：只依据施控结果与给定目标的偏差信息来进行调节和控制，而不必事先考察可能出现的干扰因素和测量干扰的大小、强弱，从而给控制带来了很大的方便。
局限性：1>反馈过时一方面是指检测装置没有及时的检测出被控量值的变化信息并及时传递造成调节和控制过时；另一方面是控制器没有及时地依据偏差信息来实施调节和控制，从而造成的系统沿其偏差方向运行一段时间，增大偏差，降低系统稳定性。
反馈过时所造成的后果——积重难返。
与其相对应的是反馈及时，就是一旦被控量偏离目标被反馈装置及时检测出来并及时传递给控制器，控制器则及时地处理此信息并利用它及时地加以调节和控制。
2〉正反馈效应负反馈效应的获得取决于施控主体对偏差的性质和方向的判断的准确与否，调节措施得当与否。
系统工程理论ppt课件
25
思考讨论题(续)
9、简述一般系统论的产生背景及其基本观点。
10、什么是耗散结构？形成耗散结构的条件有
哪些？并请说明耗散结构理论的意义。
11、协同学与耗散结构理论在研究上的区别有
哪些？
12、突变论较以往的数学理论有什么突破？其
主要观点有哪些？
13、复杂适应系统理论的基本思想是什么？
14、钱学森提出的“开放的复杂巨系统”有哪几
24
思考讨论题
1 、系统工程与系统科学的联系和区别是什么？ 2 、控制论的两个基本观点及其意义是什么？ 3 、系统结构有哪些特点？ 4 、简述控制论对系统工程方法论的启示。 5 、功能模拟法与传统模拟法的区别有哪些？ 6 、信息概念的特点有哪些？ 7 、申农信息熵与物理学中的熵有什么关系？ 8 、请说明信息方法论与传统方法的区别，以及信 息方法的意义。
系统工程 （Systems Engineering, SE） —管理系统工程方法论及其应用
1
第二章 系统工程理论
第一节：系统科学的学科体系 第二节：系统工程的理论基础 第三节：系统工程理论的新发展 第四节：系统工程模型技术的新进展
2
第二章 系统工程理论
第一节 系统科学的学科体系
我国著名科学家钱学森提出了一个清晰的 现代科学技术的体系结构，认为从应用实践到 基础理论，现代科学技术可以分为四个层次： 首先是工程技术这一层次，然后是直接为工程 技术提供理论基础的技术科学这一层次，再就 是基础科学这一层次，最后通过进一步综合、 提炼达到最高概括的马克思主义哲学。如图2-1 所示。
图2-1现代科学技术体系 4
社会科学 数学科学
数学 突变论
自然科学
马
克
思
思考讨论题(续)
9、简述一般系统论的产生背景及其基本观点。
10、什么是耗散结构？形成耗散结构的条件有
哪些？并请说明耗散结构理论的意义。
11、协同学与耗散结构理论在研究上的区别有
哪些？
12、突变论较以往的数学理论有什么突破？其
主要观点有哪些？
13、复杂适应系统理论的基本思想是什么？
14、钱学森提出的“开放的复杂巨系统”有哪几
24
思考讨论题
1 、系统工程与系统科学的联系和区别是什么？ 2 、控制论的两个基本观点及其意义是什么？ 3 、系统结构有哪些特点？ 4 、简述控制论对系统工程方法论的启示。 5 、功能模拟法与传统模拟法的区别有哪些？ 6 、信息概念的特点有哪些？ 7 、申农信息熵与物理学中的熵有什么关系？ 8 、请说明信息方法论与传统方法的区别，以及信 息方法的意义。
系统工程 （Systems Engineering, SE） —管理系统工程方法论及其应用
1
第二章 系统工程理论
第一节：系统科学的学科体系 第二节：系统工程的理论基础 第三节：系统工程理论的新发展 第四节：系统工程模型技术的新进展
2
第二章 系统工程理论
第一节 系统科学的学科体系
我国著名科学家钱学森提出了一个清晰的 现代科学技术的体系结构，认为从应用实践到 基础理论，现代科学技术可以分为四个层次： 首先是工程技术这一层次，然后是直接为工程 技术提供理论基础的技术科学这一层次，再就 是基础科学这一层次，最后通过进一步综合、 提炼达到最高概括的马克思主义哲学。如图2-1 所示。
图2-1现代科学技术体系 4
社会科学 数学科学
数学 突变论
自然科学
马
克
思
系统的概念与特征ppt课件
PPT学习交流
8
系统的相关性——城市的系统联系
在城市系统中，由人、财、物、能量、信息的流通，产生 联系，没有这些流通，就会中断城市的系统联系。
由于城市系统具有经济集中的特点，它是商品生产和商品 交换集中的地方，随着社会分工的扩大，生产社会化程度的提高 和商品经济的发展，各种功能不同、规模不一的城市，其联系的 区域范围会不断扩大，且城市与城市，城市与乡村集镇联系成为 一个城市体系，从而把全国经济联系起来，把国内外市场和世界 市场联系起来。由于联系和运动在系统的范畴中是统一的，所以， 城市系统是在联系中运动，在运动中发展着联系。
S = （A，R）
上式表明：系统是由要素集和关系集共同决定。
PPT学习交流
6
系统的特性
1．系统的集合性 系统的集合性是系统最基本的属性。系统是全部 元素的集合，集合是指具有某种属性的事物的全体。 系统的集合性表明，系统是由两个或两个以上有 共同属性又可以互相区别的元素所组成的。
例如，一个计算机系统，一般都是由中央处理机（CPU）、存储器、输入与 输出设备等硬件所组成，同时，还包含有操作系统、程序设计、数据库等软 件，从而形成一个完整的集合。所以系统都具有集合性。
美籍奥地利生物学家贝塔郎菲对系统的定 义是： “相互作用的多元素的复合体”。
钱学森：“把极其复杂的研究对象称为系
统，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分
结合成具有特定功能的有机整体，而这个系统
本身又是它所从属的 更大系统的组成部分。
PPT学习交流
5
数学定义 令Ａ记系统Ｓ中全部要素构成的集合。设Ｓ中把 所有要素关联在一起的那些特有方式可以用数学中的 关系概念来表达，以r记要素之间的关系，R记所有这 种关系的集合，Ａ中不存在相对于R的孤立元，则系统 S可以用数学式表示如下：
第一讲系统科学与系统的一般理论
引言
课程定位：寻找本原，全面视角，逻辑 推理，大胆假设，小心求证 学习该课程的前期课程 该课程应该具有的心态 该课程学习的作用与目的
第一章
系统科学与系统的一般理论
基本内容
§1 系统科学论 1.1 系统科学的对象和特点 1.2 系统科学的体系结构 1.3 系统科学与其他学科的关系 1.4 系统科学的背景和产生 1.5 系统科学的意义和地位 1.6 系统科学的中国学派
1.4 系统科学的背景和产生
70年代前后是系统科学发展迅速时 间，重大进展由以下三个： ①以理论自然科学和数学的最新研究成 果为依托，出现了一系列基础科学层次 的系统理论；②社会系统工程问题；③ 系统科学体系的建立。 代表贡献者：①贝塔朗菲，一般系统理论 ②哈肯，协同学 ③钱学森体系
结论：40`s产生了系统科学体系的一批“构 件”， 但尚未组织成一个有机整体；70`s，构 件进一步齐全完善， 而且形成初步的结构框架， 作为一种知识系统的系统科学在整体上算是形 成了！ 1.5系统科学的意义和地位 1.系统科学是科学重新统一的历史需要 古代科学是综合的学问， 现代科学是分科的学 问。 系统科学作为横断科学，使命是使新型成为一 个按多维网络结构组织起来的复杂巨系统。 2.系统科学是科学思维方法转变的产物
• 工业系统、运输系统、交通系统、通信系统、物资 流通系统、金融系统、能源系统等以产业区分系统 的形态，或按消费生活系统、医疗系统、军事系统 和教育系统等
4、企业的系统模型
扰动
输出 处理
输入
反馈
几个要素
环境与界限 投入性质 流量与流向 转化过程 产出的形式 .
三、系统工程
要作出科学的决策就必须依赖于系统可靠的 科学决策方法，系统工程便是处理决策问题 的基础理论指导，它将所处理的问题作为一 个完整的系统进行处理，强调决策系统整体 目标的综合最优化; 系统工程借助于自然科学与工程技术的方法， 来处理各种社会系统，将人类在长期开发自 然系统和改造社会系统的实践中所形成的整 体最优化系统观念应用于其求解问题的全过 程之中，从而保证了所解决问题的全面周到 与科学合理。
课程定位：寻找本原，全面视角，逻辑 推理，大胆假设，小心求证 学习该课程的前期课程 该课程应该具有的心态 该课程学习的作用与目的
第一章
系统科学与系统的一般理论
基本内容
§1 系统科学论 1.1 系统科学的对象和特点 1.2 系统科学的体系结构 1.3 系统科学与其他学科的关系 1.4 系统科学的背景和产生 1.5 系统科学的意义和地位 1.6 系统科学的中国学派
1.4 系统科学的背景和产生
70年代前后是系统科学发展迅速时 间，重大进展由以下三个： ①以理论自然科学和数学的最新研究成 果为依托，出现了一系列基础科学层次 的系统理论；②社会系统工程问题；③ 系统科学体系的建立。 代表贡献者：①贝塔朗菲，一般系统理论 ②哈肯，协同学 ③钱学森体系
结论：40`s产生了系统科学体系的一批“构 件”， 但尚未组织成一个有机整体；70`s，构 件进一步齐全完善， 而且形成初步的结构框架， 作为一种知识系统的系统科学在整体上算是形 成了！ 1.5系统科学的意义和地位 1.系统科学是科学重新统一的历史需要 古代科学是综合的学问， 现代科学是分科的学 问。 系统科学作为横断科学，使命是使新型成为一 个按多维网络结构组织起来的复杂巨系统。 2.系统科学是科学思维方法转变的产物
• 工业系统、运输系统、交通系统、通信系统、物资 流通系统、金融系统、能源系统等以产业区分系统 的形态，或按消费生活系统、医疗系统、军事系统 和教育系统等
4、企业的系统模型
扰动
输出 处理
输入
反馈
几个要素
环境与界限 投入性质 流量与流向 转化过程 产出的形式 .
三、系统工程
要作出科学的决策就必须依赖于系统可靠的 科学决策方法，系统工程便是处理决策问题 的基础理论指导，它将所处理的问题作为一 个完整的系统进行处理，强调决策系统整体 目标的综合最优化; 系统工程借助于自然科学与工程技术的方法， 来处理各种社会系统，将人类在长期开发自 然系统和改造社会系统的实践中所形成的整 体最优化系统观念应用于其求解问题的全过 程之中，从而保证了所解决问题的全面周到 与科学合理。
(PPT制作技巧)第一章系统科学的原理与方法
确保PPT在不同的演示平台和设备上都能正 常工作，并根据需要调整布局和格式以适应
不同的屏幕尺寸和分辨率。
交互设计技巧
测试与反馈
在正式演示之前，对PPT进行测试，确保其正常运行并 收集观众的反馈意见。根据反馈进行必要的调整和改进 ，以提高演示效果。
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感谢您的观看
(ppt制作技巧)第一章系统科学的 原理与方法
目录
• 系统科学的原理 • 系统科学的方法 • 系统科学的实践应用 • PPT制作技巧概述
01 系统科学的原理
系统论原理
01层次性
04 开放性
05 动态性
系统是由相互联系、相互 作用的若干要素，以一定 结构形式联结构成的具有 特定功能的有机整体。系 统具有整体性、层次性、 开放性和动态性等特征。
• 控制系统分类：根据控制方式的不同，控制系统可以分为开环控制系统和闭环 控制系统。开环控制系统是指系统中不存在反馈环节的控制系统，闭环控制系 统是指系统中存在反馈环节的控制系统。
• 控制策略：控制策略是实现有效控制的关键。根据不同的控制目标和系统特性 ，可以选择不同的控制策略，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
在系统综合过程中，需要发挥创新性思维 ，探索新的解决方案和思路。
系统评价方法
确定评价标准
在进行系统评价时，需 要明确评价的标准和指 标，以确保评价的客观
性和准确性。
收集信息
收集与系统相关的各种 信息，包括性能数据、
用户反馈等。
分析评价
根据收集的信息和评价 标准，对系统进行评价 和分析，找出优点和不
信息传输与处理
信息传输与处理是信息论中的重要概念。通过信息的传输 与处理，可以实现信息的共享、整合和优化，提高信息的 使用效率和价值。
现代科学技术概论ppt课件
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8
第二节 大科学与高技术
一、大科学的发展
20世纪60年代以后，科学由“小科学”变成“大科学”。 （一）大科学的诞生
1.大科学概念的由来 美国物理学家温伯格1961年提出。 小科学的概念定义、大科学的概念定义★（P21） 2.大科学形成的原因 现代科技革命的推动 科学技术的社会体制化和各种社会条件的作用 3.标志性事件★ 1登9月42计年划美；国当实代施，研人制类的基“因曼组哈计顿划工最。新程版”整理是p大pt 科学诞生的标志；60年代，阿9波罗
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28
第三节 基本粒子理论
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11
第二节 现代科学技术的特点
二、高技术的崛起
（一）高技术的内涵★
1942年12月2日，第一座核反应堆的运行，标志着高技术的产生。 高技术与基础科学理论紧密相连，以最新科学成就作为技术理论的基础； 它与产品、企业、产业紧密相连，以最快的速度实现商品化、产业化，创造 最大的经济效益
（二）高技术的基本特征★（“七高”）
（二）观察实验否认绝对坐标系存在
伽利略变换以绝对时空观的存在为前提。19世纪末人们认为绝对时空是相对于 “以太”介质静止的时空，但一系列实验证明绝对静止的空间是不存在的，从 而引发“以太”危机★ 。代表实验：迈克尔逊-莫雷实验。
（三）相对性思想的酝酿
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21
第一节 相对论
二、运动的相对性和狭义相对性原理
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5
第一节 现代科学技术的特点
一、现代科学技术的体系结构
（二）现代技术的结构
• 目前无公认分类，一般分为三大类：实验技术、基本技术和产业技术。 1.实验技术：是基础，分为力学、物理、化学和生物实验技术四种类型 2.基本技术：为实验技术提供设备，推动产业技术，也分为四类，广义机械技 术、物理技术、化工技术和生物技术。 3.产业技术：分类之一（第一产业、第二产业、第三产业）
现代科学方法论(系统方法)
图像—数字—图像的转变，是101010这种数码 起了决定作用，其中奥秘是邵雍发现的。他把 阴爻￤看作0，把阳爻（Yao）︱看作1，二者不 同组合叠加，可实现任何事物的象（图像）与 数（数码）之间的转变。通过0与1引申，八卦 符号就可以变成一切数字，如乾111，坤000， 震001，离101，坎010，兑011，艮100，巽 110，，可分别与易经八卦阴阳二爻变幻对应， 所有卦象都是0和1的组合。复卦坤卦就是 000000，乾卦就是111111，大有卦就是111101 等等。邵雍的伏羲图的六十四个卦象，正好是 二进制从0到63有规律的数码排列图，是前无古 人的创新。
数理逻辑学家、哲学家怀德海（1891－1947年） 1925年发表《科学与近代世界》， 认为分析 方法把人引入歧途，提出用机体论来代替决定 论，主张把科学理论建立在完整机体的概念上。
美国的劳特卡1925年发表《物理生物学原理》
德国人克勒在1927年发表《论调节问题》，提 出了系统论的基本原理，这些对当时学术界都 产生影响。贝塔朗菲的一般系统论思想就是在 如此条件下孕育而成。
周敦颐（北宋，公元1016－1073年）
《太极图》提出 了一个描述世界 的构成和发展的 系统模型。
邵雍（北宋，公元1011－1077年）
创立了系统的象数体系，以《先天图》作为解释宇宙 发生的系统模式。认为万事万物都是由本体“太极” 演化出来。太极演为两仪，两仪演为四象，四演为八， 八演为十六，十六演为三十二，三十二演为六十四。 认为演化的过程好像“根之有干，干之有技，枝之有 叶”。这里的两仪（动、静 ）、四象（阴阳刚柔）、 八卦 （太阳、太阴、少阳、少阴、太柔、太刚、少 柔、少刚）是“象”，与这“象”相适应的一、二、 四、八、十六、三十二、六十四是“数”。用这种一 演为二，二演为四，四演为八，八演为十六……的简 单方法，推演出一个神秘的数的系统，用它来说明宇 宙的形成。
系统课件全稿
系统是人类认知对象的划分。
系统一词来源于人类长期的社会实践。
系统存在于自然界，人类社会以及人类思维、概念描述的各个领域。
分析起来，它们都是由有一定结构、相互作用的若干部分（元素）结合而成的统一体，它们具有特定的功能或目的，它们都作为一个整体而存在。
在人们的日常生活中、认识实践过程中，系统一词被广泛应用，因此，有必要给出一个较为完整、统一的科学定义。
钱学森认为：所谓系统，是相互依存、相互作用的若干元素结合而成的具有特定功能的综合体。
综上所述说明了系统的三个基本特征。
第一，系统是由若干元素组成的；第二，这些元素是相互作用、相互依存的；第三，由于元素间的相互作用，使系统作为一个整体而具有特定的功能。
在美国的《韦氏（Webster）大辞典中》，“系统”一词被解释为“有组织的或被组织化的整体；结合着的整体所形成的各种概念和原理的结合；由有规则的相互作用、相互依存的形式组成的诸要素集合”。
在日本的JIS标准中，“系统”被定义为“许多组成要素保持有机的秩序向同一目的行动的集合”。
前苏联大百科全书中定义“系统”“为一些在相互关联与联系之下的要素组成的集合，形成了一定的整体性、统一性”。
以上描述，都以不同方式体现了系统的三个基本特征。
中国《辞海》中描述系统为：自成体系的组织；相同或相类事物按一定的秩序和内部联系组合而成的整体。
系统工程研究的对象是系统，某种特定的系统，通常是自然科学和社会科学某一学科的研究对象。
例如太阳系由天文学研究，生态系统由生态学和生物学研究，植物及植物群由植物学研究，动物及动物群由动物学研究，社会制度由历史学和社会学研究，等等。
二、系统的属性m 从系统工程的研究出发，由系统的定义可知系统一般具有以下几个主要属性：1、整体性系统的整体性是系统概念的精髓。
系统的整体性说明，具有独立功能的系统要素，以及要素间的相互关系是根据逻辑统一性的要求，协调存在于系统整体之中。
研究一个系统，首先必须明确它作为一个总体或整体所体现的目的与功能。
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1.2 系统科学的对象与问题
整体生存于环境中
（1）世界上没有相同的两个事物；
（2）事物不仅包括内部结构，而且包括外 部环境；
（3）事物受外部环境影响。
东北电力大学经济管理学院
主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.2 系统科学的对象与问题
整体生存于环境中
（1）世界上没有相同的两个事物；
（2）事物不仅包括内部结构，而且包括外 部环境；
东北电力大学经济管理学院 主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.8 典型系统思想
周易
易卦系统最基本的要素为阴阳概念，而阴阳概念包括阴阳的性质和 状态两层意义。如果不理会阴阳的状态，只论及其性质，则可以用 阳爻（－）和阴爻（－－）表示阴阳。将上述阴阳爻按照由下往上 重叠三次，就形成了八卦，即“乾，坤，震，巽，坎，离，艮，兑” 八个基本卦，称为八经卦。再将八经卦两两重叠，就可以得到六个 位次的易卦，共有六十四卦，这六十四卦称为六十四别卦，每一卦 都有特定的名称。如果再考虑阴阳的状态，则阴阳概念又进一步划 分为“老阴，老阳，少阴，少阳”（亦称“太阴，太阳，少阴，少 阳”）四种情形，可以用“X，O，--，－，”四种符号分别代表之。 六十四别卦每一卦的每个位次上都可能有四种阴阳状态，于是全部 易卦系统就共有4096种不同的卦。如果将阴阳性质构成相同的各个 卦放在一起，就形成了主卦卦名相同的六十四种分系统，可以称为 某某卦系 。
（3）事物受外部环境影响。
东北电力大学经济管理学院
主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.2 系统科学的对象与问题
系统科学的研究对象
从内部看整体性，是研究系统的结构；从 外部看整体性，是研究系统的性态，这两 方面构成了系统科学的基本内容。除此， 系统的运动特征和系统价值的实现与前两 者一起构成系统科学的研究对象。
系统的特征
（4）系统时空和功能的有限性：从时空范 围来看，系统内外有别，有确定的边界； 有始有终，有确定的生命周期。 “人”的例子。
东北电力大学经济管理学院
主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.5 系统定义与系统公理
系统的特征
（5）系统变化的不可逆性。
从发展变化来看，系统的变化具有不可逆 性，习惯称之为演化性。
主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.5 系统定义与系统公理
系统的特征
（3）整体突现性：整体性是系统最基本、 最主要的特征。这种特征不是各元素特征 的简单加和，而是结合成整体时“突现” 出来的。
在外部属性来看，系统与非系统的区别 在于加和性。
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主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.5 系统定义与系统公理
主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.1.3 科学与社会关系的变革
（1）科学活动融入了社会主流，直接服务 于社会。 （2）“科学发展观”与“可持续性发展”。
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主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.2 系统科学的对象与问题
系统科学是现代科学的代表；
系统科学是一门研究事物整体的学科，是 一门从事物整体性的角度观察世界、研究 事物、认识问题的学问；
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主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.8 典型系统思想
中国 周易，五行，老庄学说
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主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.8 典型系统思想
周易
《周易》含有卜筮、哲学、历史、科学等多种成分。 《周易》的主要特点是以八卦、六十四卦、象数为模型、 以占筮为形式，模拟演绎、预测宇宙万物的起源、结构、 运动变化的规律。其卦爻象符号系统和卦爻辞文字系统 互相诊透补充，构成“任何数目都可以套进去”的“宇 宙代数学”。书中精义乃是对天道与人理的综合探索， 凝聚着中国古圣先贤的智慧。几千年来，《周易》原理 不仅在中国思想史上产生了深远的影响，而且渗透到古 代社会科技的各个领城，融化进中华民族的心理素质之 中，构成中国传统文化的基本格调，启迪和推动了中国 古代科技文明发展。成为中国古代学术思想的源头活水 。
与数学一样，是一门横断学科。
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主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.2 系统科学的对象与问题
系统科学----关于整体的科学
整体性是事物的普遍属性；世界上的一切， 无论人或者物，乃至符号、概念体系都有 着自己的整体性；不同事物的整体性各不 相同，需要从外部和内部加以研究其整体 性。
东北电力大学经济管理学院
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主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.5 系统定义与系统公理
系统公理
（1）第一公理（多系统公理）。
n>=2，及系统元素的个数大于1；简单系 统n=2 ，复杂系统n>2 。
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主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.5 系统定义与系统公理
系统公理
（2）第二公理（突现公理）。
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主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.3 系统科学的四大特点
系统科学的四大特点
（1）基础性；
（2）前沿性； （3）综合性； （4）实用性
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主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.3 系统科学体系
系统科学的体系
系统科学是一个学科群，经过半个世纪的 发展已经具有了一个相对完整的体系。
东北电力大学经济管理学院 主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.8 典型系统思想
五行
五行是中国古代的一种物质观。多用于哲学、中医学和占卜方面。 五行指：金、木、水、火、土。认为大自然由五种要素所构成，随 着这五个要素的盛衰，而使得大自然产生变化，不但影响到人的命 运，同时也使宇宙万物循环不已。五行学说认为宇宙万物，都由木 火土金水五种基本物质的运行（运动）和变化所构成，是由于中国 古代人对世界认识不足造成的，。它强调整体概念，描绘了事物的 结构关系和运动形式。如果说阴阳是一种古代的对立统一学说，则 五行可以说是一种原始的普通系统论。
东北电力大学NEDU研究生学位基础课程
现 代 系 统 科 学 学
授课教师： 授课地点：
崔金栋 三教505
现代系统科学学
引言
管理的目的是问什么？
整体最优的理论依据是什么？
管理科学的基础是什么？
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主讲人：崔金栋
现代系统科学学
引言
系统广泛存在于自然、社会、人体和思 维中。以系统的观点研究现实世界以形成 系统的认识论、方法论和科学思维，这就 是系统科学的任务。系统科学在21世纪将 会有很重大的发展，将改变科学世界的图 景，革新传统的科学认识论和方法论，引 起科学思维方式的革命。 ——《科学技术的时代特征和发展展望》 路甬祥
S ≠∑Ai，i=1,2,3…n。即整体不同于部分 和；它有特殊的整体结构和属性。
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主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.5 系统定义与系统公理
系统公理
（3）第三公理（演化公理）。
dS/dt>=0，即系统做不可逆运动。
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主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.5 系统定义与系统公理
东北电力大学经济管理学院 主讲人：崔金栋
现代系统科学学
系统科学的新时代
系统科学的对象与问题 系统科学的四大特点 系统科学的体系 系统定义与系统公理
东北电力大学经济管理学院 主讲人：崔金栋
现代系统科学学 1 系统科学的新时代 进化的时代 物理的时代 通信与控制的时代
热力学物理进化论 达尔文生物进化论 马克思社会进化论
（1）贝塔朗菲《一般系统论》
（2）钱学森《再论系统体系》
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主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.4 系统科学体系
系统科学的体系
（1）基础系统论 （2）复杂系统论 （3）系统技术与方法
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现代系统科统概念进行科学分析； （2）对系统本质特征和基本属性的研究； （3）对系统科学中的一些基本问题、命题 和难题的研究。
相对论 量子力学
控制论 信息论 一般系统论
东北电力大学经济管理学院 主讲人：崔金栋
1.1 系统科学的新时代 现象1 科学研究重心和科学范 式的转移 现象2 科研方法与工具的创新
现象3 科学与社会关系的变革
科学新时代的特征
东北电力大学经济管理学院 主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.1.1 科学探索重点的转移与科学范式的改变
（2）简单系统和复杂系统；
（3）保守系统和耗散系统。
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主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.6 系统的分类
按动态特征分类
（1）静态系统、动态系统和动力系 统；
（2）可逆系统和不可逆系统； （3）连续系统和离散系统。
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主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.7 系统的描述
（2）天然系统、人为系统、人造系 统
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主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.6 系统的分类
按大小分类
（1）巨系统、大系统、系统、子系 统、分系统；
（2）宇观，宏观，中观，微观。
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主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.6 系统的分类
按属性分类
（1）线性系统和非线性系统；
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主讲人：崔金栋
现代系统科学学
1.4 系统科学体系
复杂系统论
（1）对复杂系统运动、演化一般过程、普 遍规律和原理的研究；