第一讲系统科学与系统一般理论

系统工程的应用举例



将来在我们的实际工作中，我们会遇到许许 多多的系统工程问题，比如： 企业的长远规划：综合考虑企业发展、实力、 原材料、能源、技术、市场、国家政策等。 新产品开发：考虑市场、企业开发技术与实 力、销售网络、经济条件等 区域规划：考虑区域特征、交通、历史、地 理等 大项目管理：经过立项、论证、实施、…
3系统科学是建设信息化社会的智力工具
信息技术、自动化技术、系统工程 是建设信息化社会必需的基本技术， 信 息学、控制学、运筹学、事理学和系统 学是建设信息社会必需的科学理论。
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1.6系统科学的中国学派
1.7 系统工程的应用

系统工程以复杂的大系统为研究对象，是在20世纪40年代美国贝 尔电话 公司首先提出和应用的。50年代在美国的一些大型工程项 目和军事装备系统 的开发中，又充分显示了它在解决复杂大型工 程问题上的效用。随后在美国 的导弹研制、阿波罗登月计划中得 到了迅速发展。60年代我国在进行导弹研 制的过程中也开始应用 系统工程技术。到了70、80年代系统工程技术开始渗 透到社会、 经济、自然等各个领域，逐步分解为工程系统工程、企业系统工 程、经济系统工程、区域规划系统工程、环境生态系统工程、能 源系统工程、 水资源系统工程、农业系统工程、人口系统工程等， 成为研究复杂系统的一 种行之有效的技术手段。 系统工程的应用 十分广泛，主要有(1)社会系统工程。(2)经济系统工程。 (3)区域 规划系统工程。(4)环境生态系统工程。(5)能源系统工程。(6)水资 源系统工程。(7)交通运输系统工程。(8) 农业系统工程。(9)企业 系统工程。 (10)工程项目管理。(11)科技管理。(12) 教育系统工程。 (13)人口系统工 程。(14) 军事系统工程。
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
§2. 系统的一般理论 2.1 系统、元素、非系统 2.2 整体突现原理 2.3 系统的结构 2.4 等级层次原理 2.5 系统的环境 2.6 系统的行为和功能 2.7 系统的环境互塑共生原理 2.8 系统的秩序 2.9 系统的演化
§1 系统科学论
1.1系统科学的对象和特点 钱学森先生对系统科学的贡献： ①他是我国系统科学论研究的发动者和带头人， 提供了持续的推动； ②他是这一研究中主要思想、观点的提出者； ③他提出了系统科学论的研究方法。 系统科学——从系统的角度观察客观世界所建立 起来的科学知识体系，就是系统科学，是以系 统问题、系统现象为研究对象的学科。
哲学
系统科学 （桥梁）
系统论（观） 系统科学辩证法 系统科学方法论 系统科学认识论 系统科学史…… 简单巨系统 开放的复杂巨系统 信息学 控制学，运筹学， 事理学 系统工程， 控制工程，信息工程
基础科学 技术科学
工程技术
（社会实践）
1.3系统科学与其他系统的关系 系统科学既不属于自然科学又不属于社会 科学，是一门独立的学科门类。而且是横断科 学，任务是为一切研究领域提供用系统观点考 察对象的一般原理和方法。 系统科学与非线性科学 系统科学与复杂性科学 1.4 系统科学的背景和产生 信息学的渊源可以追溯到19世纪发明电话和电 报 控制学的渊源可以追溯到瓦特蒸汽机调速器对 自动调节技术的应用 20 世纪30年代伺服系统理论，维纳控制论

1.4 系统科学的背景和产生
运筹学和系统工程的渊源19 世纪末出现 的垄断性大企业对经营管理技术的需要。 泰勒制、爱尔朗排队问题；20世纪30年 代出现的列昂捷夫投入、产出模型，康 托洛维奇的工业生产组织与计划，即线 性规划问题。 最强大的动力来自于战争的需要，第二 次世界大战是定量化理论和工程技术发 展的里程碑。

1.1系统科学的对象和特点
系统科学不是简单的交叉科学 或边缘科学，是研究所有科学其 共性的学问。
（研究对象是具有系统意义的现象或问题） （横看成岭侧成峰，远近高低各不同）

1.2 系统科学的体系结构
贝塔朗菲纲领（贝塔朗菲，一般系统理论家）
70`s
80`s
哲学 自然辩证法
钱学森的系统科学体系
物理学、化学、生物学等
目前，系统学尚未成熟，系统科学 作为一大科学门类已建成，但体系尚不 完善。 钱学森先生对于系统学的论述： ①系统学是关于巨系统的理论，包括简单 巨系统学和开放的复杂巨系统学等。 ②技术科学层次的系统科学分支一律称为 “学”， 而不称“论”，包括信息学、 控制学、运筹学和事理学等。 引入系统科学哲学后，系统科学的 结构如下图1.3所示：
哲学 桥梁 基础科学
技术科学
建筑学、水力学
水利工程、土木工程
工程技术 (社会实践)
(社会实践)
图1.1
自然科学的三个层次结构（三层次一桥梁结构模式）
哲 学
系 统 学
运筹学 巨系统论、控制学
信息学
社 会 实 践
信息技术 自动化技术 各门系统工程
图1.2 系统科学的三层次结构
1.2 系统科学的体系结构