第一章 系统的基本原理_PPT幻灯片
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• 相对于系统而言，环境是一个更高级 的复杂的系统
• 系统存在于环境中，与环境相互依存 • 系统必须经常与外部环境保持最佳的
适应状态
世界的普遍联系 联系是事物本身所固有的客观本性， 是不以人的意志为转移的。
系统层次结构的类型
➢ 空间层次结构 指系统组成要素之间的相互作用及行为与要素在 系统内所处的空间位置密切相关。
➢ 时间层次结构 指系统的变化与时间尺度的变化有十分密切的关 系。
➢ 功能层次结构 指系统的不同层次具有不同的作用。
• 系统的基本概念 • 系统的特性及分类 • 案例
系统的特性
➢集合性； ➢整体性； ➢相关性； ➢层次性 ➢目的性； ➢适应性。
• 系统的基本概念 • 系统的特性及分类 • 案例
• 系统的基本概念
本节介绍系统思想的一些基本概念，系统的基本概 念用于描述系统所表现出来的现象以及特征，即系统的 共同特性。虽然对这样一些概念在文字表达上目前尚未 有完全统一的认识，但对系统的最基本的理解还是有共 识的。
近代系统思想
• 用系统方法构造的完整的哲学体系－ －唯心辩证法大师黑格尔
• 系统的功能就是指系统与环境相互联 系和作用过程的能力。
系统结构与功能的关系
• 系统结构是实现系统功能的基础 • 系统结构决定系统功能 • 系统功能对系统结构具有反作用
功能是系统外在的表现，结构是系统内在的规律， 系统结构决定着系统的功能，而系统功能又对系统结 构有反作用力，它们互相作用而又互相影响。一种功 能可由多种结构来实现，同一结构的系统也可以发挥 多种功能。
目的性
• 系统具有能使各个要素集合在一起的 共同目的
• 系统通常具有多重目的。
• 例如企业的经营管理系统，在限定的资源和现有 职能结构的配合下，它的目的就是为了完成或超 额完成生产经营计划，实现规定的质量、品种、 成本、利润等指标。
适应性
• 环境是指出现于系统以外的事物(物质 、能量、信息)的总称
系统是相互关联的若 干要素的集合体。
基本属性：
▲具有相互联系和彼此影响的要素； ▲ 要素之间相互关联； ▲ 具有一定的边界。
学校
部门
系统
企业
人体
家庭
社会
，，，
外部或环境 e1
输入
输入
e3
边界
e2 e4
输出
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一般系统的奠基者L.V.贝塔朗费给系统作出 的定义是:相互作用的诸多要素的综合体
日本JIS工业标准中对系统的定义是:许多组 成要素保持有机的秩序,向同一目的行动的 东西
蝴蝶效应
• “蝴蝶效应”之所以令人着迷、令人激动、发人 深省，不但在于其大胆的想象力和迷人的美学色 彩，更在于其深刻的科学内涵和内在的哲学魅力。
• 混沌理论认为在混沌系统中，初始条件的十分微 小的变化经过不断放大，对其未来状态会造成极 其巨大的差别。我们可以用在西方流传的一首民 谣对此作形象的说明。
▲ 要素：是系统内的具有一定独立性的“单元”， 它是系统内部在一定意义下的最小基本单元。 ▲ 关联：指要素之间的联系方式。如领导与被领 导关系是一种关联，企业与企业之间的竞争、合 作或供需也是关联。 ▲“系统的结构”就是指系统构成要素及其关联方 式的总和。
系统功能
• 系统功能则是对系统与外部环境关系 的描述。
• 整个世界被看作一个有机联系的复杂 系统
蝴蝶效应
• 美国气象学家爱德华·罗伦兹（Edward N.Lorentz）1963年在一篇提交纽约科学院的 论文中分析了这个效应。“一只南美洲亚马逊 河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀， 可以在两周以后引起美国德克萨斯州的一场龙 卷风。”其原因就是蝴蝶扇动翅膀的运动，导 致其身边的空气系统发生变化，并产生微弱的 气流，而微弱的气流的产生又会引起四周空气 或其他系统产生相应的变化，由此引起一个连 锁反应，最终导致其他系统的极大变化。它称 之为混沌学。
美国著名学者阿柯夫(R.L.Ackoff)认为:系统 是由两个或两个以上的相互联系的任何种 类的要素所构成的集合
系统的定义 形形色色
• 各要素构成整体 • 各要素彼此联系 • 整体有特定的功能
综上所述
所谓系统，就是由许多要素相互联系所 构成的、具有特定功能的整体。
二、系统结构与系统功能
系统结构
三、系统层次
系统的层次性
系
统
内
部
的 生 生生生
生
层 次 性
物生
系 统
态
物 物物 群 种个 落 群体
器组 官织
细
物 大
胞分
子
系统层次的含义
• 第一，是指各种各样的系统在不同时空中 的存在。
• 第二，指从不同角度、不同层面观察系统 时的存在。
• 系统不同时空的存在反映了系统层次之间 的纵向关系，而系统不同视角的存在反映 了系统层次的横向联系。
集合性
• 系统是由两个或两个以上的可以 相互区别的要素组成的。
整体性
• 系统的整体功能不是各组成要素 的简单叠加，而是呈现出各组成 要素所没有的功能
• 概括地表述为整体大于部分之和
系统最显著的特点之一是整体性
如果人体的某一部分出了毛病，那 么，只有很好地了解整个复杂机体 的人，才能医好它；在复杂的情况 下，只有这样的人才能正确地理解 病因。
爱因斯坦
相关性
• 各要素之间相互联系、相互作用、相 互影响
• 不是简单的加总，即1＋1≠2， • 可能互相增强，也可能互相减弱 • 系统必须有一定的有序结构。
层次性
• 系统作为一个相互作用的诸要素的总 体，可以分解为一系列的子系统，子 系统还可以进一步分解为更低一级的 子系统，并存在一定的层次结构，这 是系统时空结构的特定形式。
人体是一个有机的系统
• 由神经系统、呼吸系统、消化系 统、循环系统、生殖系统等子系 统构成的系统；
• 一个大的系统里面，可以有若干 个子系统
• 可以层层分解，形成树状结构
一部机器是一个系统
• 由动力系统、传动系统、控制系统等 子系统构成
一个国家的交通运输系统
• 由铁路运输、公路运输、水路运输、航空运输， 管道运输这些子系统构成的大系统
• 丢失一个钉子， • 坏了一只蹄铁； • 坏了一只蹄铁， • 折了一匹战马； • 折了一匹战马， • 伤了一位骑士； • 伤了一位骑士， • 输了一场战斗； • 输了一场战斗， • 亡了一个帝国。
一、系统的基本定义
SYSTEM • 源于拉丁文的systema, systemat • 表示群体、集合等。
• 系统存在于环境中，与环境相互依存 • 系统必须经常与外部环境保持最佳的
适应状态
世界的普遍联系 联系是事物本身所固有的客观本性， 是不以人的意志为转移的。
系统层次结构的类型
➢ 空间层次结构 指系统组成要素之间的相互作用及行为与要素在 系统内所处的空间位置密切相关。
➢ 时间层次结构 指系统的变化与时间尺度的变化有十分密切的关 系。
➢ 功能层次结构 指系统的不同层次具有不同的作用。
• 系统的基本概念 • 系统的特性及分类 • 案例
系统的特性
➢集合性； ➢整体性； ➢相关性； ➢层次性 ➢目的性； ➢适应性。
• 系统的基本概念 • 系统的特性及分类 • 案例
• 系统的基本概念
本节介绍系统思想的一些基本概念，系统的基本概 念用于描述系统所表现出来的现象以及特征，即系统的 共同特性。虽然对这样一些概念在文字表达上目前尚未 有完全统一的认识，但对系统的最基本的理解还是有共 识的。
近代系统思想
• 用系统方法构造的完整的哲学体系－ －唯心辩证法大师黑格尔
• 系统的功能就是指系统与环境相互联 系和作用过程的能力。
系统结构与功能的关系
• 系统结构是实现系统功能的基础 • 系统结构决定系统功能 • 系统功能对系统结构具有反作用
功能是系统外在的表现，结构是系统内在的规律， 系统结构决定着系统的功能，而系统功能又对系统结 构有反作用力，它们互相作用而又互相影响。一种功 能可由多种结构来实现，同一结构的系统也可以发挥 多种功能。
目的性
• 系统具有能使各个要素集合在一起的 共同目的
• 系统通常具有多重目的。
• 例如企业的经营管理系统，在限定的资源和现有 职能结构的配合下，它的目的就是为了完成或超 额完成生产经营计划，实现规定的质量、品种、 成本、利润等指标。
适应性
• 环境是指出现于系统以外的事物(物质 、能量、信息)的总称
系统是相互关联的若 干要素的集合体。
基本属性：
▲具有相互联系和彼此影响的要素； ▲ 要素之间相互关联； ▲ 具有一定的边界。
学校
部门
系统
企业
人体
家庭
社会
，，，
外部或环境 e1
输入
输入
e3
边界
e2 e4
输出
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一般系统的奠基者L.V.贝塔朗费给系统作出 的定义是:相互作用的诸多要素的综合体
日本JIS工业标准中对系统的定义是:许多组 成要素保持有机的秩序,向同一目的行动的 东西
蝴蝶效应
• “蝴蝶效应”之所以令人着迷、令人激动、发人 深省，不但在于其大胆的想象力和迷人的美学色 彩，更在于其深刻的科学内涵和内在的哲学魅力。
• 混沌理论认为在混沌系统中，初始条件的十分微 小的变化经过不断放大，对其未来状态会造成极 其巨大的差别。我们可以用在西方流传的一首民 谣对此作形象的说明。
▲ 要素：是系统内的具有一定独立性的“单元”， 它是系统内部在一定意义下的最小基本单元。 ▲ 关联：指要素之间的联系方式。如领导与被领 导关系是一种关联，企业与企业之间的竞争、合 作或供需也是关联。 ▲“系统的结构”就是指系统构成要素及其关联方 式的总和。
系统功能
• 系统功能则是对系统与外部环境关系 的描述。
• 整个世界被看作一个有机联系的复杂 系统
蝴蝶效应
• 美国气象学家爱德华·罗伦兹（Edward N.Lorentz）1963年在一篇提交纽约科学院的 论文中分析了这个效应。“一只南美洲亚马逊 河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀， 可以在两周以后引起美国德克萨斯州的一场龙 卷风。”其原因就是蝴蝶扇动翅膀的运动，导 致其身边的空气系统发生变化，并产生微弱的 气流，而微弱的气流的产生又会引起四周空气 或其他系统产生相应的变化，由此引起一个连 锁反应，最终导致其他系统的极大变化。它称 之为混沌学。
美国著名学者阿柯夫(R.L.Ackoff)认为:系统 是由两个或两个以上的相互联系的任何种 类的要素所构成的集合
系统的定义 形形色色
• 各要素构成整体 • 各要素彼此联系 • 整体有特定的功能
综上所述
所谓系统，就是由许多要素相互联系所 构成的、具有特定功能的整体。
二、系统结构与系统功能
系统结构
三、系统层次
系统的层次性
系
统
内
部
的 生 生生生
生
层 次 性
物生
系 统
态
物 物物 群 种个 落 群体
器组 官织
细
物 大
胞分
子
系统层次的含义
• 第一，是指各种各样的系统在不同时空中 的存在。
• 第二，指从不同角度、不同层面观察系统 时的存在。
• 系统不同时空的存在反映了系统层次之间 的纵向关系，而系统不同视角的存在反映 了系统层次的横向联系。
集合性
• 系统是由两个或两个以上的可以 相互区别的要素组成的。
整体性
• 系统的整体功能不是各组成要素 的简单叠加，而是呈现出各组成 要素所没有的功能
• 概括地表述为整体大于部分之和
系统最显著的特点之一是整体性
如果人体的某一部分出了毛病，那 么，只有很好地了解整个复杂机体 的人，才能医好它；在复杂的情况 下，只有这样的人才能正确地理解 病因。
爱因斯坦
相关性
• 各要素之间相互联系、相互作用、相 互影响
• 不是简单的加总，即1＋1≠2， • 可能互相增强，也可能互相减弱 • 系统必须有一定的有序结构。
层次性
• 系统作为一个相互作用的诸要素的总 体，可以分解为一系列的子系统，子 系统还可以进一步分解为更低一级的 子系统，并存在一定的层次结构，这 是系统时空结构的特定形式。
人体是一个有机的系统
• 由神经系统、呼吸系统、消化系 统、循环系统、生殖系统等子系 统构成的系统；
• 一个大的系统里面，可以有若干 个子系统
• 可以层层分解，形成树状结构
一部机器是一个系统
• 由动力系统、传动系统、控制系统等 子系统构成
一个国家的交通运输系统
• 由铁路运输、公路运输、水路运输、航空运输， 管道运输这些子系统构成的大系统
• 丢失一个钉子， • 坏了一只蹄铁； • 坏了一只蹄铁， • 折了一匹战马； • 折了一匹战马， • 伤了一位骑士； • 伤了一位骑士， • 输了一场战斗； • 输了一场战斗， • 亡了一个帝国。
一、系统的基本定义
SYSTEM • 源于拉丁文的systema, systemat • 表示群体、集合等。