第二章 系统及系统工程：系统及系统思维 系统工程及其方法论 企业系统及企业系统工程
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2018/11/6 5
泡茶问题
泡茶所涉及的工序列表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
2018/11/6
名称 洗水壶 灌凉水 放水壶 等水开 洗茶壶、茶杯 放茶叶 泡茶 喝茶
紧前工序 无 1 2 3 无 6 4、 6 7
工序时间(分) 1 0.5 0.3 15 1 1 2.2
6
泡茶问题
根据日常经验，对以上泡茶问题提出以下三种备选方案：
8
系统工程就是以大规模复杂系统，特别 是以管理系统为研究对象，在系统理论、 管理科学以及运筹学等学科基础上形成的 一门交叉学科。 通过本章学习，掌握分析与解决各种 现实管理问题的基本思想、程序和方法步 骤。 系统的思维能力与系统的做事能力
2018/11/6 9
第一节 系统及系统思维
一、系统的概念
二、系统的特性
5、环境适应性
– 环境的发展变化会影响系统的要素结构和功能的变化。 “一方水土养一方人”、“近朱者赤、近墨者黑”。 – 系统的变化也可以影响和改变外部环境。企业向环境 排泄废物，造成环境污染，反过来也会威胁企业自身 的生存与发展。 – 系统必须适应环境的发展变化，即“适者生存”。
2018/11/6
系 统
小系统 中系统 大系统
巨 系 统
（钱学森） 复杂巨系统→开放的复杂巨系统
简单巨系统
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第一节 系统及系统思维
四、系统思维
思维是解决问题的一种心理过程，思维方法对解决问题的 效率和效果起决定作用。 系统思维的核心就是把研究对象看作由两个或两个以上由 有机联系、相互作用的要素所组成的、具有特定结构和功能的 整体。既要注意整体中各部分的相互联系和相互制约关系，又 要注意各部分之间的协调配合，服从整体最优的要求。 系统思维反对孤立地、片面地、静止地研究和分析问题。 “中医与西医”
第二章 系统及系统工程
• 系统及系统思维 • 系统工程及其方法论 • 企业系统及企业系统工程
2018/11/6
1
华罗庚先生的泡茶问题
“想泡壶茶喝。当时的情 况是：开水没有，水壶 要洗，茶壶、茶杯要洗， 火已生了，茶叶也有了， 怎么办?”
2018/11/6
2
泡茶问题
• 问题描述
– 目标：喝到一碗清新的热茶。
– 系统的任一要素发生故障或变化，都会影响其他要素以及整体系 统的功能。 – 一个好的系统的整体功能大于组成系统的各个要素功能之和，即 1+1>2。 – 一个不好的系统即使单个要素的功能良好，仍然不能具有良好的 整体功能。
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第一节 系统及系统思维
② 概念系统：由一些思想、概念、原理、原则、制度、政策等 非实物组成的系统。包括哲学、政治、道德、科学体系等。
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第一节 系统及系统思维
三、系统的分类
3、按所处的状态划分
① 静态系统：系统的要素基本不随时间的变化而变化的系 统。例如江河上的桥梁。
② 动态系统：系统的要素随时间的变化而变化的系统。
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第一节 系统及系统思维
二、系统的特性
1、目的性——区分不同系统；系统存在的必要性前提； 往往不是单一的。 2、集合性——至少由两个或两个以上元素集合而成。 3、结构性——各个要素不是简单堆积，要素之间必须相 互作用和联系，形成一定的结构。 4、整体性——构成系统的各要素根据系统的整体目标， 相互协调存在于一个整体之中。
4、按与环境的关系划分 ① 封闭系统：与环境很少发生物质、能量、信息等交换的 系统。例如在一个密闭、绝热的容器中发生的化学反应。 ②开放系统：与环境经常发生能量、物质、信息交换的系 统。
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第一节 系统及系统思维
三、系统的分类
5、按组成系统的子系统种类以及它们之间关联关系的复杂 程度划分
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泡茶问题
在泡茶问题中，唯一涉及的节约问题就是时 间的节约。因此，系统工程的任务就是设计一个 解决泡茶问题的行动方案，要求合理安排各道工 序，最大限度节约时间。
具体步骤： 1. 列出泡茶所需的全部工序 2. 确定每道工序所需的时间 3. 确定各道工序之间的时间先后关系 4. 提出不同的行动方案 5. 计算每种方案所需的总时间 6. 选择最优方案
喝茶
7
15 等水开
泡茶问题
方案分析
– 甲方案总时间=1+0.5+0.3+15+1+1+2.2=21 – 乙方案总时间=1+1+1+0.5+0.3+15+2.2=21 – 丙方案总时间=1+0.5+0.3+15+2.2=19 分析结果：丙方案最节约时间。 现实生活中，决策者有可能不选择丙。
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1 甲： 洗水壶
0.5 灌凉水
0.3 放水壶
15 等水开
1 洗茶壶、茶杯
喝茶
1 放茶叶 2.2 泡茶
0.3 放水壶 15 等水开
1 乙： 洗水壶
1 Βιβλιοθήκη Baidu茶壶、茶杯
1 放茶叶
0.5 灌凉水 2.2 泡茶 1 放茶叶
喝茶
1 洗茶壶、茶杯
1 丙： 洗水壶
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0.5 灌凉水
0.3 放水壶
2.2 泡茶
系统（Systems）是由相互关联的多个元素 （Elements）集合而成并具有特定功能的有机整体（钱 学森）。如一件产品、一个企业、一个国家乃至地球都可 以称为系统。 “系统”的概念实际上描述了客观事物的存在方式。 人类认识客观事物的过程，就是系统思想不断发展的过程， 共经历了三个阶段： “只见森林”阶段（朴素的系统思想）→“只见树木” 阶段→“既见森林，又见树木”阶段（科学的系统思想）。
– 条件：已有一个水壶、茶壶、茶杯、一包好茶 叶、一个燃着的火炉、可用的凉水水源。 – 约束要求：以最节约资源的方式实现该目标。 – 系统工程的任务：为解决喝茶问题设计一个行 动计划系统。
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泡茶问题
• 资源需求分析
– 在这个泡茶问题上，不涉及资金，所需的资源包括： 凉水、水壶、茶壶、茶杯、茶叶、火炉。这些资源目 前都已齐备，并且假设除人外没有限制。 – 假设茶壶的大小是确定的，因而所用水是确定的。 – 再假定炉火的发热量及热效率是确定的。因此，一旦 装有一定量水的水壶放到火上，其消耗的能源也是确 定的。 – 茶叶的使用量也是有定额的。
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第一节 系统及系统思维
三、系统的分类
1、按系统的形成是否有人参与划分
① 自然系统：由自然物形成的系统，如生态系统、水循环系统 等。
② 人造系统：为了达到人类某种目的而由人类设计和建造的系 统。例如企业系统、交通系统、教育系统等。
2、按系统的抽象程度划分
① 实体系统：由一些实物和有形部件构成的系统。例如生物系 统、地球系统等。
泡茶问题
泡茶所涉及的工序列表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
2018/11/6
名称 洗水壶 灌凉水 放水壶 等水开 洗茶壶、茶杯 放茶叶 泡茶 喝茶
紧前工序 无 1 2 3 无 6 4、 6 7
工序时间(分) 1 0.5 0.3 15 1 1 2.2
6
泡茶问题
根据日常经验，对以上泡茶问题提出以下三种备选方案：
8
系统工程就是以大规模复杂系统，特别 是以管理系统为研究对象，在系统理论、 管理科学以及运筹学等学科基础上形成的 一门交叉学科。 通过本章学习，掌握分析与解决各种 现实管理问题的基本思想、程序和方法步 骤。 系统的思维能力与系统的做事能力
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第一节 系统及系统思维
一、系统的概念
二、系统的特性
5、环境适应性
– 环境的发展变化会影响系统的要素结构和功能的变化。 “一方水土养一方人”、“近朱者赤、近墨者黑”。 – 系统的变化也可以影响和改变外部环境。企业向环境 排泄废物，造成环境污染，反过来也会威胁企业自身 的生存与发展。 – 系统必须适应环境的发展变化，即“适者生存”。
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系 统
小系统 中系统 大系统
巨 系 统
（钱学森） 复杂巨系统→开放的复杂巨系统
简单巨系统
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第一节 系统及系统思维
四、系统思维
思维是解决问题的一种心理过程，思维方法对解决问题的 效率和效果起决定作用。 系统思维的核心就是把研究对象看作由两个或两个以上由 有机联系、相互作用的要素所组成的、具有特定结构和功能的 整体。既要注意整体中各部分的相互联系和相互制约关系，又 要注意各部分之间的协调配合，服从整体最优的要求。 系统思维反对孤立地、片面地、静止地研究和分析问题。 “中医与西医”
第二章 系统及系统工程
• 系统及系统思维 • 系统工程及其方法论 • 企业系统及企业系统工程
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华罗庚先生的泡茶问题
“想泡壶茶喝。当时的情 况是：开水没有，水壶 要洗，茶壶、茶杯要洗， 火已生了，茶叶也有了， 怎么办?”
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泡茶问题
• 问题描述
– 目标：喝到一碗清新的热茶。
– 系统的任一要素发生故障或变化，都会影响其他要素以及整体系 统的功能。 – 一个好的系统的整体功能大于组成系统的各个要素功能之和，即 1+1>2。 – 一个不好的系统即使单个要素的功能良好，仍然不能具有良好的 整体功能。
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第一节 系统及系统思维
② 概念系统：由一些思想、概念、原理、原则、制度、政策等 非实物组成的系统。包括哲学、政治、道德、科学体系等。
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第一节 系统及系统思维
三、系统的分类
3、按所处的状态划分
① 静态系统：系统的要素基本不随时间的变化而变化的系 统。例如江河上的桥梁。
② 动态系统：系统的要素随时间的变化而变化的系统。
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第一节 系统及系统思维
二、系统的特性
1、目的性——区分不同系统；系统存在的必要性前提； 往往不是单一的。 2、集合性——至少由两个或两个以上元素集合而成。 3、结构性——各个要素不是简单堆积，要素之间必须相 互作用和联系，形成一定的结构。 4、整体性——构成系统的各要素根据系统的整体目标， 相互协调存在于一个整体之中。
4、按与环境的关系划分 ① 封闭系统：与环境很少发生物质、能量、信息等交换的 系统。例如在一个密闭、绝热的容器中发生的化学反应。 ②开放系统：与环境经常发生能量、物质、信息交换的系 统。
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第一节 系统及系统思维
三、系统的分类
5、按组成系统的子系统种类以及它们之间关联关系的复杂 程度划分
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泡茶问题
在泡茶问题中，唯一涉及的节约问题就是时 间的节约。因此，系统工程的任务就是设计一个 解决泡茶问题的行动方案，要求合理安排各道工 序，最大限度节约时间。
具体步骤： 1. 列出泡茶所需的全部工序 2. 确定每道工序所需的时间 3. 确定各道工序之间的时间先后关系 4. 提出不同的行动方案 5. 计算每种方案所需的总时间 6. 选择最优方案
喝茶
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15 等水开
泡茶问题
方案分析
– 甲方案总时间=1+0.5+0.3+15+1+1+2.2=21 – 乙方案总时间=1+1+1+0.5+0.3+15+2.2=21 – 丙方案总时间=1+0.5+0.3+15+2.2=19 分析结果：丙方案最节约时间。 现实生活中，决策者有可能不选择丙。
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1 甲： 洗水壶
0.5 灌凉水
0.3 放水壶
15 等水开
1 洗茶壶、茶杯
喝茶
1 放茶叶 2.2 泡茶
0.3 放水壶 15 等水开
1 乙： 洗水壶
1 Βιβλιοθήκη Baidu茶壶、茶杯
1 放茶叶
0.5 灌凉水 2.2 泡茶 1 放茶叶
喝茶
1 洗茶壶、茶杯
1 丙： 洗水壶
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0.5 灌凉水
0.3 放水壶
2.2 泡茶
系统（Systems）是由相互关联的多个元素 （Elements）集合而成并具有特定功能的有机整体（钱 学森）。如一件产品、一个企业、一个国家乃至地球都可 以称为系统。 “系统”的概念实际上描述了客观事物的存在方式。 人类认识客观事物的过程，就是系统思想不断发展的过程， 共经历了三个阶段： “只见森林”阶段（朴素的系统思想）→“只见树木” 阶段→“既见森林，又见树木”阶段（科学的系统思想）。
– 条件：已有一个水壶、茶壶、茶杯、一包好茶 叶、一个燃着的火炉、可用的凉水水源。 – 约束要求：以最节约资源的方式实现该目标。 – 系统工程的任务：为解决喝茶问题设计一个行 动计划系统。
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泡茶问题
• 资源需求分析
– 在这个泡茶问题上，不涉及资金，所需的资源包括： 凉水、水壶、茶壶、茶杯、茶叶、火炉。这些资源目 前都已齐备，并且假设除人外没有限制。 – 假设茶壶的大小是确定的，因而所用水是确定的。 – 再假定炉火的发热量及热效率是确定的。因此，一旦 装有一定量水的水壶放到火上，其消耗的能源也是确 定的。 – 茶叶的使用量也是有定额的。
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第一节 系统及系统思维
三、系统的分类
1、按系统的形成是否有人参与划分
① 自然系统：由自然物形成的系统，如生态系统、水循环系统 等。
② 人造系统：为了达到人类某种目的而由人类设计和建造的系 统。例如企业系统、交通系统、教育系统等。
2、按系统的抽象程度划分
① 实体系统：由一些实物和有形部件构成的系统。例如生物系 统、地球系统等。