系统论总

第一部分：系统思想内容：古老的思想崭新的理论世界是有系统的从整体出发古老的思想，崭新的理论系统概念源于古代人类的社会经验，反应在朴素的自然观。是利用自然规律达到某种目的，满足自身发展需要。古代对系统的认识停留在模糊阶段，没有形成理论，不够成熟。甚至有些认识是错误的，古人所说的“天左旋，地右动”和“地动则见于天象”，就是从整体上把握了地球的自转现象。他们看到星辰左旋，进而想到地球的右动．这种想法虽不正确，但在当时却是可贵的。我国古代系统思想总的特点整体性。在认识方法上带有直观性和思辨性的特点，其形成带有实践性。核心是整体性。主要把自然界和研究对象看作一个整体，进而探讨整体、要素与环境的有机统一。在治疗疾病、生产实践、治理国家、军事活动，以及工程建设等活动中，先看整体，然后看整体系统中的各部分的关系，同时，从环境的角度来考察，分析和规划，以协调和控制系统的变化，力求在当时具有的条件下取得最好的效果。但是，由于我国长期的封建社会采取“重农抑商”的政策，限制了商业和手工业的发展，使科学从根本上失去了推动力。其次，封建专制的思想统治，对科技发展一直是阻碍的因素。第三，中国历史上科技事业大多数是官办，只为巩固封建统治，最终只停留在思想阶段，最终没有形成理论。欧洲古代系统思想主要表现在人为世界的本源是有序的，整体的。最显著的特点有了科学性。欧几里德坚持把几何建立在逻辑基础上。郝拉克里特提出“世界是包括一切的整体”亚里士多德提出“整体大于部分之和”热力学和分子运动学的研究，使得系统从哲学进入到科学。系统思想发展经历的过程从人认识世界的过程看，是从总体上对世界的直观的笼统的认识开始，进而走向自己的对立面——抛开事物的总的联系，对自然界进行解剖和分析，对其各个组成部分分门别类地进行考察j然后发展到从总体出发，把分析和综合结合起来，形成对物质世界的整体化、系统化韵认识。即整体——部分——整体(系统)，或综合——分析——综合(在新的基础上的综合)。由于生产力水平低，变革自然的能力有限，不能了解细节和具体内容，孤立的分析问题，忘记了整体。新的综合方法是对传统的分析和综合方法的突破和创新。具体表现在：．新的综合方法突破了传统的分析和综合那种静态的，“平面式”的思维方式。它是一种动态的，“立体式”的思维。使人们研究事物从以个别实物为中心过渡到以整体系统为中心；从单一方面到多侧面的研究；从简单的因果联系到复杂的因果联系；从主要研究横的关系到综合研究纵横交错的关系。新的综合方法突破了传统的分析和综合的逻辑起点和顺序。传统的分析和综合的逻辑起点是分析。先分析后综合，是一种单向思维。而新的综合方法的逻辑起点是综合，逻辑程序是综合==分析=二综合，相互之间有反馈，是双向思维方式。要求从整体出发，综合和分析“同步”进行。在综合的指导和控制下进行分析，再分层次地逐级综合，最后达到总的综合。目的是摆脱孤立、静止分析问题的习惯，使每一步都要顾及到整体一般系统论产生随着人们认识水平的提高，既要了解系统的运动规律，又要了解各部分运动规律，不仅要定量描述，还要定性分析，利用财力，物力达到最优。一般系统理论整体性原则，相互联系原则，动态原则，有序原则当代系统理论系统的定义具有特定功能的，相互联系的要素构成的整体系统要素各部分按一定方式结合有特定的功能系统的分类根据不同的目的和需求，对系统进行分类自然系统自然形成的，不太稳定，不易控制实体系统和概念系统确定系统和随机系统开放系统与封闭系统是否与外界进行交换输入与输出可以判定，相应的输入，反应相同是否具有实体物质简单系统与复杂系统系统的主要特征1形成网各要素彼此和谐，相互作用，如果要素单独的作用，不是系统的部分2整体大于部分简单之和3系统的每部分都起作用4系统与环境密切相关5系统受内部与外部共同约束内力必须大于外力，否则系统会崩溃6趋于动态平衡系统的基本原则整体性原则各要素所不具备的，必须靠整体才能发挥出的运动和功能结构性原则系统各要素内在的联系与组织形式。有了结构，具有稳定性和层次性环境依存性原则对外界环境的变化做出调整，以适应环境等级性原则第二部分：理论方法工程内容：系统方法系统工程系统方法系统科学的发展情况：（1）前科学时期（大约16世纪以前）。特点是运用健全的理性、抽象的推理、错误尝试方法、手工业技能、演绎法推理和注重传统。（2）一维科学时期（从17世纪中叶至20世纪中叶）。特点是抽象思维的完整化、演绎法推理和特别注重实验，从而在实验的基础上产生各种不同的学科和专业。（3）二维科学时期（大约20世纪中叶开始）。特点是产生了关于系统的科学。它探讨被研究系统表示关系方面的问题，而非实验方面的问题。系统方法是以对系统的基本认识为依据，应用系统科学、系统思维、系统理论、系统工程与系统分析等方法，用以指导人们研究和处理科学技术问题的一种科学方法。人的认识研究设计的对象系统系统方法系统方法要把人的认识、研究、设计的对象当做一个系统来看待，目的是剖析研究对象的整体性和保障这种整体性得到发挥。特别对结构复杂的对象，要找到它的多种多样性的联系。具体的说，就是从系统的观点出发，在系统与要素、要素与要素、系统与外部环境的相互关系中，揭示对象的系统性质和运动规律，以达到最优地处理问题的一种方法。系统方法系统方法所研究的对象有如下特点：1.它是人造系统，或是经过人们改造过的自然系统。2.系统很大，结构复杂。3.系统是有组织的。有四个按确定关系联系的组，每个组都有一个在电流作用下而转动的磁铁，磁铁的位置影响电流的大小，而电流的大小又影响其他三组磁铁的移动。最终可以达到动态平衡。要研究这种复杂的动态系统，必须应用系统方法。这是一个温度控制系统，蒸汽流量是操纵变量。这个控制系统由蒸汽换热器、温度检测元件、温度变送器TT、温度控制器TC和蒸汽流量控制阀组成。控制的目的是通过改变进入换热器的蒸汽流量，将换热器出口物料的温度维持在工艺规定的数值上。系统方法物质手段：人们在进行研究过程中使用的各种工具和仪器。显微镜微生物学、细菌学望远镜天文学射电望远镜射电天文学电子显微镜分子生物学电子计算机系统思维、系统方法系统方法系统方法的思维形式是新的综合方法。如何看待综合与分析（）A.分析可以发现真理，而综合只是说明真理；B.综合是创造，分析才是解释；C.综合与分析应当相互联系和补充，应当有机的结合。新的方法所采取的思维形式，比传统的分析的思维形式有以下的优越性：第一，系统的思维方式突破了传统分析和综合那种静态的、平面式的思维方式，它是一种动态的立体式的思维。第二，传统的思维方式是分析为逻辑的起点，逻辑程序是分析——综合，两者区分为前后连续的两个阶段，是单相思维。而系统是思维方式逻辑起点是综合，逻辑程序是综合⇌分析⇌综合，相互之间有反馈，双向思维。第三，传统思维方式只考虑单因素，静态、简单的系统，而对多因素动态复杂系统则无能为力。系统方法机体论系统工程学控制论信息论决策轮一般系统论系统方法的实际运用举例：我国第七个五年计划，中央建议国民生产总值年均增长7%以上，工农业总产值年均增长7%左右。这个速度是运用系统方法，从整体出发来考虑问题所确定的。因为增长速度快会引起原材料、电力供应和交通运输的紧张；部分企业片面追求速度，会忽视产品质量和经济效益；强化卖方市场，企业失去了改善管理、提高质量、降低成本的压力；可能导致紧缺的的生活和生产资料大幅度涨价。1984年汽车的进口，国外有识之士对我国提出建议：“中国进口汽车应只限于进口那些将来准备在国内生产的汽车，从进口整车、零部件到最后在中国生产，应该是一个整体项目。对那些只能进口零部件进行总装，而没有条件在国内批量生产的项目，应拒绝引进。”系统方法系统工程的理论基础：运筹学、计算数学、控制论、信息论、计算机科学、模拟技术、经济学、哲学、心理学、等等。各门系统工程还有它特有的专业理论基础。这里主要说明运筹学。中国古代著名的例子之一是孙膑为田忌出主意和齐公子赛马取胜的故事。近代运筹学这一词是1938年罗维开始使用。经过多年的发展，运筹学的含义已经明确。一般说，运筹学是研究“可以为人的决定所影响”的体系的一门学科。系统工程系统工程是以系统为对象的工程学。系统工程研究对象的特点是：复杂的大系统；系统的主要功能元件包括人。即人——机系统；系统是由人制造的并且是可控制的；系统中的元件有相互作用，又与环境相互作用；系统具有整体性——元件的组合主要是为了有目的地完成总体优化。把一定的输入变成最优的输出；系统的输入是随机的，不可能正确预测系统某一时刻的性能。系统工程除了有其广泛的技术知识以外，还需要社会科学知识，核心的问题是它的一套观点和方法，主要观点有三。第一，要有全局观点，不为局部现象所迷惑。不能只见树木，不见森林。第二，不同系统在功能上、时序上、构成上会呈现出相当的共性。这共性就是：不同的系统都是为了完成物质、能量、信息的转换。第三，不同系统都有层次性。要理解系统的组成与特点，需要将系统向下层分解为：子系统，次子系统，部件，零件，直到最基本的元素。在系统工程中，逻辑思维比其他技术更为重要。因此系统工程的方法论中必然要注意哲学上的思考。比如：抽象、概括、比较、综合、分析、归纳和演绎、原因和结果、内容和形式、偶然性和必然性、质与量等。对这些都应系统的思考，作为系统工程方法论的基础。三维结构就是由时间维、逻辑维和知识维组成的立体空间结构。三维结构中，时间维表示系统工程活动从规划到使用、更新、按时间顺序分为七个工作阶段。逻辑维是对每一个工作阶段，在使用系统工程方法来思考和解决问题时的思维过程。分为七个步骤。三维结构中的知识维就是为了完成以上的各阶段，各步骤所需要的知识和各种专业技术。霍尔把这些知识分为工程，医药，建筑，商业，法律，管理，社会科学，和艺术等。第三部分：控制信息系统内容：系统分析控制论信息论系统分析系统分析是最优化系统设计和做出对系统有关重大问题进行正确决策的关键步骤。一般认为，系统分析就是对一个系统内基本问题，用系统观点思维推理，在确定和不确定条件下，探索可能采取的方案，通过分析对比，为达到预期目标选出最优方案的一种决策方法。系统问题系统分析最优系统方案原则和方法系统分析时要遵循外部条件与内部条件相结合，当前利益与长远利益相结合，局部效益与整体效益相结合，定量分析和定性分析相结合等原则。兰德公司的代表人物希奇曾对系统分析的方法有五个方面的概括决策的出发点目标实现某一目的的多种手段可行方案替代人们研究的对象模型方案实施的支出费用取得的成果和比较效果和评价系统设计系统设计指的是根据要求的目标，在特定的环境条件下，运用一定的原理和方法来确定一个合乎需要的系统技术。其步骤大致可以分为两个：系统设计功能设计程序设计方案的探索和选择方案可行性研究外部设计建造设计系统管理系统管理指的是对已建成并投入运用的系统进行经常性的最优管理。系统管理是从系统的观点出发，把管理的对象看作一个系统整体，把管理的职能看作一个管理系统。用系统工程的观点和系统分析的方法探讨其结构、组成和生产问题用管理科学和运筹学的方法研究其最优化等问题用控制论观点研究其人-机系统和自动化问题用信息科学的方法研究其信息传输和处理系统管理的基本观点有：（1）整体观点系统由要素构成，要素之间有有机联系。任何一个要素不能离开整体去研究，其间的联系和作用也不能脱离整体的协调去考虑。（2）环境观点环境的变化会影响管理系统并使它产生新的反应。要适应环境，就要研究环境，分析环境的变化，使系统适应环境的发展。如果不适应，管理系统就要停滞不前或区域瓦解。不仅是适应环境，还要积极对环境起推动作用，使外部环境与系统本身取得协调，进而促进环境的改变。20世纪的历史事件：苏联解体（3）合理选优观点（4）控制观点在系统管理活动中，要有进行监督和控制的管理机构。其主要功能是对管理对象进行调查，并与管理目标值进行比较，找出差距，进行判断，进一步采取行动。（5）协调观点系统管理是强调整体性的，为了克服各分系统强调本位利益，克服矛盾，在系统管理中要特别强调内部协调性。办法是：大系统分解为子系统，寻求子系统最优。然后，