第一章系统工程概论_农业系统工程解析

二、系统的概念、环境、结构与功能
1.系统的概念 综合各种定义，我们认为：
系统是由若干个（两个或两个以上）相互 联系、相互依赖、相互制约、相互作用的元素 组成的具有某种特定功能的有机整体。
系统概念中包含有如下几个要点：
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第一节 系统概述
二、系统的概念、环境、结构与功能
1.系统的概念
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第一节 系统概述
二、系统的概念、环境、结构与功能
1.系统的概念 （4）我国著名科学家、系统工程的倡导者钱学森 认为：系统是由相互作用、相互依赖的若干组成部分 结合成的具有特定功能的有机体，而且这个系统本身 又是它所从属的一个更大系统的组成部分。
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第一节 系统概述
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第一节 系统概述
二、系统的概念、环境、结构与功能
1.系统的概念 “系统”一词由来已久，可以说目前到处都在使 用。但是，在系统理论的形成和发展初期，其定义不 尽相同，下面列举出其中几个有代表性的定义： （1）在韦氏大辞典中，系统一词被解释为：有组 织的和被组织化了的整体；结合着的整体所形成的各 种概念和原理的综合；由有规则、相互作用、相互依 赖的诸要素形成的集合等等。
普通高等教育“十一五”国家级规划教 材
全国高等农林院校“十一五”规划教材
农业系统工程
王福林 主编
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第一章 系统工程概论
第一节 系统概述 第二节 系统工程概述 第三节 系统科学的学科体系 第四节 农业系统 第五节 农业系统工程
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第一节 系统概述
一、系统思想的形成过程
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第一节 系统概述
二、系统的概念、环境、结构与功能
1.系统的概念 （2）奥地利生物学家，一般系统论的创始人贝塔 朗菲把系统定义为：相互作用的诸要素的综合体。 （3）日本工业标准“运筹学术语”中对系统的定 义是：许多组成要素保持有机的秩序向同一目标行动 的体系。
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第一节 系统概述
一、系统思想的形成过程
系统思想从经验到哲学到科学，从思维到定性到 定量的发过程，大致可分为四个阶段，即：
第一阶段:古代农事、工程、医药、天文方面的实 践成就，以及建立在这些成就之上的古代中国和古希 腊朴素的唯物主义自然观（以抽象的思辨原则来代替 自然现象的客观联系）；
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案例2：丁渭主持皇宫修复
北宋年间，汴都（今河南开封）的宫室在遭到火灾以后， 大臣丁渭奉命修建，修建工程的泥土、石料、木材等建筑材料 都需从郊外由旱道运到建筑现场，另外，完工后的建筑废弃物 又要从旱道运出城外。这在当时是需要花费大量的人力、物力 和材力的，丁渭根据工程实际，设计出了一套方案，就是在工 地前面的大街上挖取泥土使用，几天以后，大街被挖成了巨沟， 并通过护城河与汴河相通，河水流入沟中，船只可直接由汴河 驶入工地，于是便可从四面八方运来建筑材料，再也不需经过 郊区码头起卸，然后用陆运搬到工地的繁重手续了，在工程将 要结束时，再把废弃的瓦砾、灰土等投入巨河，平土以后，重 新成为大街。这一设计方案由于系统解决了取土、运输、清除 废料和修复街道等多项任务，因此节省了大量的人力、物力和 财力，并使工程提前完工。
第一，系统是由两个或两个以上可以相互 区别的元素组成的，单个元素构不成系统；
第二，系统中的各元素相互间具有联系，彼 此独立的各元素不能称其为系统；
第三，系统是一个有机整体； 第四，系统具有某种特定的功能。
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第一节 系统概述
二、系统的概念、环境、结构与功能
1.系统的概念 系统的数学模型表示如下：
系统概念来源于古代人类社会实践。人类自有生 产活动以来，无不在同自然系统打交道。
我国古代就有许多运用系统思想解决实际问题的 例子，如：
1. 都江堰水利工程 实例 2. 丁渭主持皇宫修复 实例
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案例1：都江堰水利工程
战国时期秦国李冰父子设计修建的都江堰水利工 程，它包括“鱼嘴”岷江分水工程，“飞沙堰”分洪 排沙工程，“宝瓶口”引水工程三大主体工程和120个 附属渠堰工程，工程之间的联系处理得恰到好处，形 成一个有机整体，兼有防洪、排沙、灌溉、漂木、行 舟等多种功能，渠道上设置了水尺，根据测得的水位， 多级分水，合理控制分水流量，使汹涌急流的岷江化 害为利，灌溉了成都平原上14个县的几百万亩粮田。 工程完工后，又建立了一套岁修养护制度，每年按规 定淘沙修堤，因此，虽然该工程经历二千多年，至今 仍发挥着效益，该工程堪称我国古代运用系统思想解 决实际问题的典范。
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第一节 系统概述
一、系统思想的形成过程
系统思想的萌芽 近代形而上学自然观 19世纪的辩证唯物主义自然观
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第一节 系统概述
一、系统思想的形成过程
现代科学技术对系统思想方法的贡献
现代科学技术对于系统思想方法来说，第一个贡 献在于使系统思想定量化，成为一套具有数学理论、 能够定量处理系统各组成部分相互联系的科学方法； 第二个贡献在于为定量化系统思想的实际应用提供了 强有力的计算工具——电子计算机。这两大贡献都是 在20世纪中期实现的。
第四阶段:20世纪中期现代科学技术的成就，为系 统思想提供了定量方法和计算工具；
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第一节 系统概述
一、系统思想的形成过程
系统思想形成过程是人类认识客观世界的一个否 定之否定的发展过程。迄今为止，这个过程可以大致 地概括为：古代朴素的唯物主义自然观→近代形而上 学自然观 →19世纪的辩证唯物主义自然观 →二十世 纪中期形成的系统观→现代系统理论五个阶段。
第二阶段:近代自然科学的兴起，以及由此产生的 形而上学自然观（把自然界看作彼此不相依赖的各个 事物或各个现象的偶然堆积）；
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第一节 系统概述
一、系统思想的形成过程
第三阶段:19世纪自然科学的伟大成就，以及建立 在这些成就基础之上的辩证唯物主义自然观（以实验 材料来说明自然界是有内部联系的统一整体，其中各 个事物、现象是有机地相互联系、相互依赖、相互制 约着的）；