系统论与系统工程

系统论与系统工程

1. 系统论思想概述

系统论的概念

系统论是 20世纪 40年代与控制论、信息论同时诞生的一门新兴科学，

它是 研究各种系统的共同特点和本质的综合性科学。 系统论采用逻辑和数学的方法综 合考察整体和它的各个部分的属性、功能，并在变动中调节整体和

部分的关系， 选取各个部分的最佳结合方式， 借以达到整体上的最佳目标， 比如最佳的经济效 果，最佳的工作效率等等。 系统工程就是应用系统论方法解决现代组织管理问题 的科学，它对各种复杂的系统进行规划、设计、制

造、控制和管理，研究和选取 最佳方案。比如，经济系统工程，研究现代企业的最佳管理方法问题；教育系统 工程，研究教育系统的最佳管理体制问

题， 等等。 系统论和系统工程是适应现代 化组织管理需要、 处理各种日益错综复杂的系统而出现的。 同时， 电子计算机等 新技术的发明和应用提供了研究复杂系统的条件。

总的说来，系统论是建立在现代科学技术基础上的综合性的理论和方法。 统论是一门跨学科的横断科学， 它提供的综合性的理论和方法， 并不是一般的世 界观和方法论。它不属于哲学体系， 但是它为马克思主义哲学思想体系提供了一 种新的思想体系，极大的丰富了统一整体这一哲学范畴。

系统论的基本原理

系统论，为人类的思维开拓新路， 使人类的思维方式发生了深刻地变

化， 它 为人类在研究处理复杂问题时提供了有力武器。 以往研究问题， 一般是把事物分 解成若干部分，抽象出最简单的因素来，然后再以部分的性质去说明复杂事物。 它只适应认识较为简单的事物， 而不胜任于对复杂问题的研究。 在现代科学的整 体化和高度综合化发展的趋势下， 在人类面临许多规模巨大、 关系复杂、 参数众 多的复杂问题面前， 就显得无能为力了。 正当传统分析方法束手无策的时候， 统分析方法却能综观全局，别开生面地为现代复杂问题提供了有效的思维方式。

系统论的核心思想是系统的整体观念。 任何系统都是一个有机的整体，

它不 是各个部分的机械组合或简单相加， 系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没 有的性质。 系统的整体性认为， 系统中各要素不是孤立地存在着， 每个要素在系 统中都处于一定的位置上， 起着特定的作用。 要素之间相互关联， 构成了一个不 可分割的整体。 世界上任何事物都可以看成是一个系统， 系统是普遍存在的。 大 至渺茫的宇宙，小至微观的原子，一个工厂、一个团体、一个国家都是系统，整 个世界就是系统的集合。 人们研究系统的目的在于调整系统结构， 协调各要素关 系，使系统达到优化目标。 系统论的发展趋势与方向

当前系统论发展的趋势和方向是朝着统一各种各样的系统理论， 系统科学体系的目标前进着。有的学者认为， “随着系统

运动而产生的各种各样 的系统 （理）论，而这些系统（理）论的统一业已成为重大的科学问题和哲学问题。 ” 系统理论目前已经显现出几个值得注意的趋势和特点：

曰 是建立统一的

第一，系统论与控制论、信息论，运筹学、系统工程、电子计算机和现代通讯技术等新兴学科相互渗透、紧密结合的趋势；

第二，系统论、控制论、信息论，正朝着“三归一”的方向发展，现已明确

系统论是其它两论的基础；第三，耗散结构论、协同学、突变论、模糊系统理论等等新的科学理论，从各方面丰富发展了系统论的内容，有必要概括出一门系统学来作为系统科学的基础科学理论；

第四，系统科学的哲学和方法论问题日益引起人们的重视。在系统科学的这些发展形势下，国内外许多学者致力于综合各种系统理论的研究，探索建立统一的系统科学体系的途径。一般系统论创始人贝塔朗菲，就把他的系统论两部分：狭义系统论与广义系统论。他的狭义系统论着重对系统本身进行分析研究；而他的广义系统论则是对一类相关的系统进行分析研究。其中包括三个方面的内容：

1.系统的科学、数学系统论；

2.系统技术，涉及到控制论、信息论、运筹学和系统工程等领域；

3.系统哲学，包括系统的本体论、认识论、价值论等方面的内容。

有人提出使用信息、能量、物质和时间作为基本概念建立新的统一理论。瑞典勘探德哥尔摩大学萨缪尔教授1976 年一般系统论年会上发表了将系统论、控制论、信息论综合成一门新学科的设想。在这种情况下，美国的《系统工程》杂志也改称为《系统科学》杂志。我国有的学者认为系统科学应包括“系统概念、一般系统理论、系统理论、系统方法论（系统工程和系统分析包括在内）和系统方法的应用”等五个部分。我国着名科学家钱学森教授，多年致力于系统工程的研究，十分重视建立统一的系统科学体系的问题。自1979 年以来，多次发表文章表达系统科学是与自然科学、社会科学等相并列的一大门类科学，系统科学象自然科学一样也区分为系统的工程技术（包括系统工程、自动化技术和通讯技术）、系统的技术科学（包括支筹学、控制论、大系统理论、信息论）、系统的基础科学，（即系统学）、系统观（即系统的哲学和方法论部分，是系统科学与马克思主义的哲学连接的桥梁四个层次）。这些研究表明，不久的将来系统论将以崭新的整面貌矗立于科学之林。

2.系统工程思想概述

系统工程的概念

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、方法、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方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，以便最充分地发挥人力、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。现代数学方法和计算机技术，通过系统工程，为社会科学研究增加了极为有用的定量方法、模型方法、模拟实验方法和优化方法。系统工程为从事自然科学