系統(tǒng)論與系統(tǒng)分析方法-課件

系統(tǒng)論與系統(tǒng)分析方法系統(tǒng)概念系統(tǒng)思想系統(tǒng)論的基本規(guī)律與基本原理系統(tǒng)科學(xué)系統(tǒng)分析方法系統(tǒng)論與系統(tǒng)分析方法系統(tǒng)概念1一、系統(tǒng)概念橫看成嶺側(cè)成峰，遠(yuǎn)近高低各不同盲人摸象研究一個(gè)事物，有很多角度，如哲學(xué)的、美學(xué)的、數(shù)學(xué)的、經(jīng)濟(jì)的有沒(méi)有一種能夠全面了解、描述、分析、掌握事物的工具學(xué)呢？有，那就是——系統(tǒng)學(xué)。類別——自然科學(xué)總論一、系統(tǒng)概念橫看成嶺側(cè)成峰，遠(yuǎn)近高低各不同21、系統(tǒng)貝塔朗菲的定義：系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用的諸元素的綜合體。把貝塔朗菲的表述精確化，即定義1.1如果對(duì)象集S滿足以下兩個(gè)條件：1、S中至少包含兩個(gè)不同對(duì)象；2、S中的對(duì)象按一定方式相互聯(lián)系在一起。則稱S為一個(gè)系統(tǒng)，稱S中的對(duì)象為系統(tǒng)的組分，即組成部分。1、系統(tǒng)貝塔朗菲的定義：系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用的諸元素的3其他表述系統(tǒng)——系統(tǒng)是由相互作用、相互聯(lián)系、相互依賴的若干組成部分結(jié)合起來(lái)的具有某種或幾種特定功能的有機(jī)整體，而且這個(gè)系統(tǒng)又是更大系統(tǒng)的子系統(tǒng)。系統(tǒng)是指為了達(dá)到某種共同的目標(biāo)，由若干相互作用的要素有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成的整體。系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)各要素共同致力于目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)而建立相互協(xié)調(diào)合作的關(guān)系。其他表述系統(tǒng)——系統(tǒng)是由相互作用、相互聯(lián)系、相互依賴的若干組4一個(gè)完整的系統(tǒng)是由輸入部分、輸出部分、轉(zhuǎn)換過(guò)程（將系統(tǒng)的輸入轉(zhuǎn)換成輸出）和系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的信息反饋等環(huán)節(jié)構(gòu)成的系統(tǒng)是相對(duì)于外部環(huán)境而言的，外部環(huán)境向系統(tǒng)提供勞力、手段、資源、能量、信息等，稱為“輸入”。然后，系統(tǒng)應(yīng)用自己自身所具有的功能，對(duì)輸入的元素進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，形成有用產(chǎn)品，再“輸出”到外部環(huán)境供其使用

轉(zhuǎn)換處理輸入輸出干擾反饋環(huán)境一個(gè)完整的系統(tǒng)是由輸入部分、輸出部分、轉(zhuǎn)換過(guò)程（將系統(tǒng)的輸入5辨析題在現(xiàn)實(shí)世界中，人們憑經(jīng)驗(yàn)可以指出各種各樣的系統(tǒng)，卻無(wú)法找出完全不能看成系統(tǒng)的事物。系統(tǒng)是普遍存在的，如：生產(chǎn)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、消費(fèi)系統(tǒng)、科技系統(tǒng)、教育系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、醫(yī)藥系統(tǒng)、服務(wù)系統(tǒng)。沙堆不是系統(tǒng)？區(qū)分堆與系統(tǒng)垃圾不是系統(tǒng)？雜亂無(wú)章，沒(méi)有結(jié)構(gòu)失盜的居室？結(jié)構(gòu)已經(jīng)被破壞辨析題在現(xiàn)實(shí)世界中，人們憑經(jīng)驗(yàn)可以指出各種各樣的系統(tǒng)，卻無(wú)法6人類思維的特性：邊界、串聯(lián)、整合曾有張老板和李老板為企業(yè)的合作問(wèn)題在協(xié)商，兩人覺(jué)得在辦公室里談判太乏味，于是去登山，在旅游中邊玩邊談。一天，兩人見(jiàn)到一只帶著小熊的母熊正在向他們靠近，眾所周知，帶小熊的母熊對(duì)人的攻擊性很強(qiáng)。兩人趕緊逃跑，跑了一段距離后，張老板停下來(lái)，從旅行包里拿出運(yùn)動(dòng)鞋換上，李老板大叫：“你換了鞋就能跑得比熊快嗎？”換好鞋的張老板邊跑邊回答：“我肯定跑不過(guò)熊，但可以跑得比你快。”問(wèn)：二人思考問(wèn)題有什么不同？人類思維的特性：邊界、串聯(lián)、整合曾有張老板和李老板為企業(yè)的合7邊界邊界：邊界是指人們?cè)谡J(rèn)識(shí)事物時(shí)首先對(duì)要認(rèn)識(shí)的問(wèn)題從無(wú)限的聯(lián)系中隔離開(kāi)來(lái)，使之能在人類的智力和能力可思考的范圍內(nèi)。一百貨商店打廣告：“買左鞋，送右鞋。”為什么你會(huì)覺(jué)得“另類”？為什么某些學(xué)生從不認(rèn)真學(xué)習(xí)，卻也能安全通過(guò)考試？在光滑斜面上的一個(gè)載有物體的斜塊的力學(xué)分析邊界邊界：邊界是指人們?cè)谡J(rèn)識(shí)事物時(shí)首先對(duì)要認(rèn)識(shí)的問(wèn)題從無(wú)限的8思考和討論情景A:你已決定要去看場(chǎng)戲，花了30元買張門票。當(dāng)你走進(jìn)戲院時(shí)，發(fā)現(xiàn)門票掉了。你愿意再花30元重新買張門票嗎？情景B：你已決定要去看場(chǎng)戲，入場(chǎng)門票價(jià)格為30元。當(dāng)你到了戲院門口，發(fā)現(xiàn)遺失了30元錢。問(wèn)：你還愿意掏30元買門票么？完全競(jìng)爭(zhēng)和壟斷競(jìng)爭(zhēng)、寡頭壟斷在產(chǎn)品定價(jià)決策系統(tǒng)的系統(tǒng)邊界有什么不同？小企業(yè)定價(jià)和大企業(yè)定價(jià)有什么不同？思考和討論情景A:9如何界定系統(tǒng)的邊界？確定邊界的最基本原則：1、邏輯上的理性——邊界內(nèi)有要素A和B，而C和A的關(guān)系與B同A的關(guān)系相當(dāng)，B與C是同層次的，則C也應(yīng)納入系統(tǒng)。如：出門時(shí)穿雨鞋而不帶傘，開(kāi)小店賣鹽而不賣醬油等是不可想象的一個(gè)賣立體畫的小女孩2、邊界外與邊界內(nèi)的獨(dú)立性——邊界內(nèi)的變化獨(dú)立于邊界內(nèi)。如：小企業(yè)擴(kuò)張階段的產(chǎn)品定價(jià)時(shí)無(wú)須考慮對(duì)市場(chǎng)價(jià)格的沖擊要素?cái)U(kuò)張法如研究孩子的成長(zhǎng)問(wèn)題：孩子本身、家長(zhǎng)（家庭）、親朋好友（家族）、老師和同學(xué)（學(xué)校）如何界定系統(tǒng)的邊界？確定邊界的最基本原則：10串聯(lián)串聯(lián)：人們?cè)谕粫r(shí)間只能考慮一個(gè)方面的問(wèn)題。問(wèn)題得一個(gè)一個(gè)地想，即便是最簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問(wèn)題，也不能左腦思考一個(gè)，右腦思考一個(gè)?！祟愃季S的局限性有沒(méi)有例外？周伯通的雙手互搏、奇人雙手同時(shí)寫不同的字、計(jì)算機(jī)的并聯(lián)工作思維的串聯(lián)性給我們思考整體與聯(lián)系帶來(lái)了困難。串聯(lián)串聯(lián)：人們?cè)谕粫r(shí)間只能考慮一個(gè)方面的問(wèn)題。問(wèn)題得一個(gè)一11整合整合：大腦雖然是一個(gè)問(wèn)題一個(gè)問(wèn)題地思考，但也存在著整合功能。這一功能把在不同時(shí)間的問(wèn)題都聯(lián)系起來(lái)。看工程三視圖，整合出零件的立體形態(tài)。整合整合：大腦雖然是一個(gè)問(wèn)題一個(gè)問(wèn)題地思考，但也存在著整合功122、結(jié)構(gòu)元素：構(gòu)成系統(tǒng)的最小組分或基本單元，即不可再細(xì)分或無(wú)須再細(xì)分的組成部分。機(jī)械系統(tǒng)，元素是不能再用機(jī)械方法分解的零件，而不是分子、原子；一個(gè)句子是個(gè)系統(tǒng)，每個(gè)字詞就是其元素，而不是筆畫。人口系統(tǒng)以人為元素，細(xì)胞不是。人文社會(huì)系統(tǒng)一般無(wú)法劃分出彼此界限分明的元素，稱要素為宜。如戰(zhàn)爭(zhēng)系統(tǒng)的要素是兵力、武器、士氣、人心向背、戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)等。2、結(jié)構(gòu)元素：構(gòu)成系統(tǒng)的最小組分或基本單元，即不可再細(xì)分或無(wú)13廣義結(jié)構(gòu)含義：元素或要素之間的一切聯(lián)系的總和。聯(lián)系形式多樣：時(shí)間聯(lián)系、空間聯(lián)系、持續(xù)的、瞬間的、確定性的、不確定性的結(jié)構(gòu)：（略去無(wú)關(guān)緊要的、偶發(fā)的、無(wú)規(guī)則的聯(lián)系）元素之間相對(duì)穩(wěn)定的、有一點(diǎn)規(guī)則的聯(lián)系方式的總和。結(jié)構(gòu)種類：空間、時(shí)間；對(duì)稱、非對(duì)稱；深層、表層；硬結(jié)構(gòu)、軟結(jié)構(gòu)廣義結(jié)構(gòu)含義：元素或要素之間的一切聯(lián)系的總和。14子系統(tǒng)：在元素眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)中，元素之間有一種成團(tuán)現(xiàn)象，一部分元素按某種方式更緊密地聯(lián)系在一起，具有相對(duì)獨(dú)立性，有自己的整體特性。不同集團(tuán)的元素之間往往不是直接相互聯(lián)系，而是通過(guò)所屬集團(tuán)而聯(lián)系在一起。這類集團(tuán)稱為子系統(tǒng)或分系統(tǒng)。系統(tǒng)是否需要?jiǎng)澐譃樽酉到y(tǒng)，取決于系統(tǒng)元素的種類、差異和聯(lián)系方式的復(fù)雜性，而不在于元素多少。子系統(tǒng)：在元素眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)中，元素之間有一種成團(tuán)現(xiàn)象153、功能系統(tǒng)的功能：環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的輸入導(dǎo)致系統(tǒng)相應(yīng)的輸出，這種系統(tǒng)與環(huán)境相互聯(lián)系和作用過(guò)程的能力就是系統(tǒng)的功能。系統(tǒng)的功能很多，有好的，也有壞的。完整地了解系統(tǒng)功能是很難的，人們往往用特定輸入條件下的特定輸出、特定的環(huán)境因素下的系統(tǒng)的行為來(lái)說(shuō)明功能。功能和結(jié)構(gòu)，是觀察系統(tǒng)的兩個(gè)視角。3、功能系統(tǒng)的功能：環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的輸入導(dǎo)致系統(tǒng)相應(yīng)的輸出，這種16性能和功能系統(tǒng)在內(nèi)部聯(lián)系和外部聯(lián)系中表現(xiàn)出來(lái)的特性和能力，成為系統(tǒng)的性能。系統(tǒng)行為引起環(huán)境中某些事物發(fā)生變化，成為系統(tǒng)的功能。如：可以流動(dòng)是水的性能；利用水來(lái)輸送木材是河水的功能。性能和功能系統(tǒng)在內(nèi)部聯(lián)系和外部聯(lián)系中表現(xiàn)出來(lái)的特性和能力，成17如果不同子系統(tǒng)之間有功能上的分工合作，即按照功能劃分子系統(tǒng)，就說(shuō)該系統(tǒng)具有功能結(jié)構(gòu)。如：人體系統(tǒng)有消化、循環(huán)、免疫等子系統(tǒng)的劃分；導(dǎo)彈系統(tǒng)有彈頭、彈體、動(dòng)力裝置、控制裝置等功能子系統(tǒng)的劃分。高校教學(xué)單位的劃分如果不同子系統(tǒng)彼此沒(méi)有功能上的差別，劃分為子系統(tǒng)僅僅是因?yàn)樵靥?，必須分片管理，就說(shuō)該系統(tǒng)是非功能結(jié)構(gòu)的。如：一個(gè)連隊(duì)分為三個(gè)班管理如果不同子系統(tǒng)之間有功能上的分工合作，即按照功能劃分子系統(tǒng)，18功能和結(jié)構(gòu)一種流行觀點(diǎn)：功能與結(jié)構(gòu)有對(duì)應(yīng)關(guān)系，功能決定結(jié)構(gòu)。如：一個(gè)球隊(duì)的業(yè)績(jī)和教練水平有很大關(guān)系但任意挑選11個(gè)球員，再高明的教練也無(wú)法訓(xùn)練出世界級(jí)水平的足球隊(duì)。系統(tǒng)的功能與環(huán)境有關(guān)如：高射炮打蚊子，某君在甲單位是一條蟲(chóng)，在乙單位是一條龍總之，元素、結(jié)構(gòu)、環(huán)境三者共同決定系統(tǒng)的功能功能和結(jié)構(gòu)一種流行觀點(diǎn)：功能與結(jié)構(gòu)有對(duì)應(yīng)關(guān)系，功能決定結(jié)構(gòu)。194、層次一個(gè)客觀對(duì)象，被認(rèn)為是系統(tǒng)時(shí)，往往可以從不同的視角去觀察其存在及特征，這就是系統(tǒng)層面的意思。視角有很多，不同的視角所觀察到的內(nèi)容和意思不同。如，可以從美學(xué)的視角觀察建筑物，也可在力學(xué)結(jié)構(gòu)的意義下看待。4、層次一個(gè)客觀對(duì)象，被認(rèn)為是系統(tǒng)時(shí)，往往可以從不同的視角去20復(fù)雜的系統(tǒng)往往具有多個(gè)層次空間層次結(jié)構(gòu)：要素之間的相互作用與其在系統(tǒng)內(nèi)的空間位置密切關(guān)。如東西部經(jīng)濟(jì)差距時(shí)間層次結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)的變化與時(shí)間的變化相關(guān)聯(lián)。如GDP的增長(zhǎng)功能層次結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)的不同層次具有不同的作用。如企業(yè)各級(jí)管理層的權(quán)限復(fù)雜的系統(tǒng)往往具有多個(gè)層次21二、系統(tǒng)思想

1、古代二、系統(tǒng)思想

1、古代22系統(tǒng)論與系統(tǒng)分析方法-課件232、近代2、近代24貝塔朗菲：1937年第一次提出一般系統(tǒng)論的概念，強(qiáng)調(diào)把有機(jī)體視作為一個(gè)整體，生命是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)，要從生物體與環(huán)境的相互作用中說(shuō)明生命的本質(zhì)，認(rèn)為生物系統(tǒng)是分層次的。60年代出現(xiàn)了一系列關(guān)于系統(tǒng)的新學(xué)科、新理論：耗散結(jié)構(gòu)、協(xié)同學(xué)、突變論、混沌學(xué)3、現(xiàn)代貝塔朗菲：1937年第一次提出一般系統(tǒng)論的概念，強(qiáng)調(diào)把有機(jī)體254、經(jīng)濟(jì)學(xué)4、經(jīng)濟(jì)學(xué)265、管理學(xué)5、管理學(xué)27三、系統(tǒng)論的基本規(guī)律與基本原理

1.結(jié)構(gòu)功能規(guī)律2.信息反饋規(guī)律3.競(jìng)爭(zhēng)協(xié)同規(guī)律4.漲落有序規(guī)律5.優(yōu)化演化規(guī)律基本規(guī)律基本原理1.整體性2.層次性3.開(kāi)放性4.目的性5.突變性6.穩(wěn)定性7.組織性8.相似性三、系統(tǒng)論的基本規(guī)律與基本原理

1.結(jié)構(gòu)功能規(guī)律基本規(guī)律基本28四、系統(tǒng)科學(xué)系統(tǒng)論控制論信息論耗散結(jié)構(gòu)論協(xié)同學(xué)突變論四、系統(tǒng)科學(xué)系統(tǒng)論耗散結(jié)構(gòu)論29一般系統(tǒng)論1924～1928年奧地利理論生物學(xué)家L.von貝塔朗菲多次發(fā)表文章表達(dá)一般系統(tǒng)論的思想,提出生物學(xué)中有機(jī)體的概念，強(qiáng)調(diào)必須把有機(jī)體當(dāng)作一個(gè)整體或系統(tǒng)來(lái)研究，才能發(fā)現(xiàn)不同層次上的組織原理。提出用數(shù)學(xué)模型來(lái)研究生物學(xué)的方法和機(jī)體系統(tǒng)論的概念，把協(xié)調(diào)、有序、目的性等概念用于研究有機(jī)體，形成研究生命體的三個(gè)基本觀點(diǎn)，即系統(tǒng)觀點(diǎn)、動(dòng)態(tài)觀點(diǎn)和層次觀點(diǎn)。1937年貝塔朗菲第一次提出一般系統(tǒng)論的概念。1947～1948年貝塔朗菲進(jìn)一步闡明了一般系統(tǒng)論的思想，指出不論系統(tǒng)的具體種類、組成部分的性質(zhì)和它們之間的關(guān)系如何，存在著適用于綜合系統(tǒng)或子系統(tǒng)的一般模式、原則和規(guī)律。一般系統(tǒng)論包括極廣泛的研究領(lǐng)域，其中有三個(gè)主要的方面。①關(guān)于系統(tǒng)的科學(xué)：又稱數(shù)學(xué)系統(tǒng)論。這是用精確的數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)描述系統(tǒng)，研究適用于一切系統(tǒng)的根本學(xué)說(shuō)。②系統(tǒng)技術(shù)：又稱系統(tǒng)工程。這是用系統(tǒng)思想和系統(tǒng)方法來(lái)研究工程系統(tǒng)、生命系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)等復(fù)雜系統(tǒng)。③系統(tǒng)哲學(xué):它研究一般系統(tǒng)論的科學(xué)方法論的性質(zhì),并把它上升到哲學(xué)方法論的地位。一般系統(tǒng)論1924～1928年奧地利理論生物學(xué)家L.von貝30控制論控制論的奠基人是諾伯特·維納，他于1943年在《行為、目的和目的論》中，首先提出了“控制論”這個(gè)概念，第一次把只屬于生物的有目的的行為賦予機(jī)器，闡明了控制論的基本思想?？刂普撌茄芯扛黝愊到y(tǒng)的調(diào)節(jié)和控制規(guī)律的科學(xué)。它是自動(dòng)控制、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)理邏輯、神經(jīng)生理學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)、行為科學(xué)等多種科學(xué)技術(shù)相互滲透形成的一門學(xué)科。它研究生物體和機(jī)器以及各種不同基質(zhì)系統(tǒng)的通訊和控制的過(guò)程，探討它們共同具有的信息交換、反饋調(diào)節(jié)、自組織、自適應(yīng)的原理和改善系統(tǒng)行為、使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的機(jī)制，從而形成了一大套適用于各門科學(xué)的概念、模型、原理和方法?？刂普摰难芯勘砻鳎瑹o(wú)論自動(dòng)機(jī)器，還是神經(jīng)系統(tǒng)、生命系統(tǒng)，以至經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)，撇開(kāi)各自的質(zhì)態(tài)特點(diǎn)，都可以看作是一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。在這類系統(tǒng)中有專門的調(diào)節(jié)裝置來(lái)控制系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，維持自身的穩(wěn)定和系統(tǒng)的目的功能?？刂茩C(jī)構(gòu)發(fā)出指令，作為控制信息傳遞到系統(tǒng)的各個(gè)部分中去，由它們按指令執(zhí)行之后再把執(zhí)行的情況作為反饋信息輸送回來(lái)，并作為決定下一步調(diào)整控制的依據(jù)?？刂普摽刂普摰牡旎耸侵Z伯特·維納，他于1943年在《行為、31信息論信息論的創(chuàng)始人美貝爾電話研究所的數(shù)學(xué)家申農(nóng)（C.E.Shannon），他為解決通訊技術(shù)中的信息編碼問(wèn)題，突破發(fā)老框框，把發(fā)射信息和接收信息作為一個(gè)整體的通訊過(guò)程來(lái)研究，提出發(fā)通訊系統(tǒng)的一般模型；同時(shí)建立了信息量的統(tǒng)計(jì)公式，奠定了信息論的理論基礎(chǔ)。信息論是關(guān)于信息的本質(zhì)和傳輸規(guī)律的科學(xué)的理論，是研究信息的計(jì)量、發(fā)送、傳遞、交換、接收和儲(chǔ)存的一門新興學(xué)科。信息論用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法來(lái)研究信息的度量、傳遞和變換規(guī)律。它主要是研究通訊和控制系統(tǒng)中普遍存在著信息傳遞的共同規(guī)律以及研究最佳解決信息的獲限、度量、變換、儲(chǔ)存和傳遞等問(wèn)題的基礎(chǔ)理論。信息論將信息的傳遞作為一種統(tǒng)計(jì)現(xiàn)象來(lái)考慮，給出了估算通信信道容量的方法。信息傳輸和信息壓縮是信息論研究中的兩大領(lǐng)域。這兩方面又由信息傳輸定理、信源－信道隔離定理相互聯(lián)系。信息論信息論的創(chuàng)始人美貝爾電話研究所的數(shù)學(xué)家申農(nóng)（C.E.S32耗散結(jié)構(gòu)論耗散結(jié)構(gòu)理論的創(chuàng)始人是伊里亞·普里戈金(IlyaPrigogine)教授，由于對(duì)非平衡熱力學(xué)尤其是建立耗散結(jié)構(gòu)理論方面的貢獻(xiàn)，他榮獲了1977年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。耗散一詞，原意是開(kāi)放系統(tǒng)與外界進(jìn)行的物質(zhì)、能量、信息的交換運(yùn)動(dòng)。耗散結(jié)構(gòu)則是指遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開(kāi)放系統(tǒng)，通過(guò)耗散運(yùn)動(dòng)形成的一種動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的有序化結(jié)構(gòu)，即由原來(lái)混濁無(wú)序的狀態(tài)轉(zhuǎn)變成一種在空間上、時(shí)間上或功能上的有序狀態(tài)。耗散結(jié)構(gòu)論探討系統(tǒng)從無(wú)序轉(zhuǎn)變?yōu)橛行虻臈l件、相干行為和機(jī)制，探討耗散結(jié)構(gòu)的形成和生長(zhǎng)的動(dòng)力學(xué)，研究怎樣通過(guò)“漲落”的作用使系統(tǒng)有序化以及研究在什么情況下可以有效地運(yùn)用耗散結(jié)構(gòu)的概念和范疇。耗散結(jié)構(gòu)理論可概括為：一個(gè)遠(yuǎn)離平衡態(tài)的非線性的開(kāi)放系統(tǒng)(不管是物理的、化學(xué)的、生物的乃至社會(huì)的、經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng))通過(guò)不斷地與外界交換物質(zhì)和能量，在系統(tǒng)內(nèi)部某個(gè)參量的變化達(dá)到一定的閾值時(shí)，通過(guò)漲落，系統(tǒng)可能發(fā)生突變即非平衡相變，由原來(lái)的混沌無(wú)序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N在時(shí)間上、空間上或功能上的有序狀態(tài)。這種在遠(yuǎn)離平衡的非線性區(qū)形成的新的穩(wěn)定的宏觀有序結(jié)構(gòu)，由于需要不斷與外界交換物質(zhì)或能量才能維持，因此稱之為“耗散結(jié)構(gòu)”(耗散結(jié)構(gòu)論耗散結(jié)構(gòu)理論的創(chuàng)始人是伊里亞·普里戈金(Ilya33協(xié)同學(xué)協(xié)同學(xué)是20世紀(jì)70年代初聯(lián)邦德國(guó)理論物理學(xué)家哈肯創(chuàng)立的。協(xié)同學(xué)研究協(xié)同系統(tǒng)在外參量的驅(qū)動(dòng)下和在子系統(tǒng)之間的相互作用下，以自組織的方式在宏觀尺度上形成空間、時(shí)間或功能有序結(jié)構(gòu)的條件、特點(diǎn)及其演化規(guī)律。協(xié)同系統(tǒng)的狀態(tài)由一組狀態(tài)參量來(lái)描述。這些狀態(tài)參量隨時(shí)間變化的快慢程度是不相同的。當(dāng)系統(tǒng)逐漸接近于發(fā)生顯著質(zhì)變的臨界點(diǎn)時(shí)，變化慢的狀態(tài)參量的數(shù)目就會(huì)越來(lái)越少，有時(shí)甚至只有一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)。協(xié)同學(xué)的主要內(nèi)容就是用演化方程來(lái)研究協(xié)同系統(tǒng)的各種非平衡定態(tài)和不穩(wěn)定性(又稱非平衡相變)。協(xié)同學(xué)中求解演化方程的方法主要是解析方法，即用數(shù)學(xué)解析方法求出序參量的精確的或近似的解析表達(dá)式和出現(xiàn)不穩(wěn)定性的解析判別式。協(xié)同學(xué)協(xié)同學(xué)是20世紀(jì)70年代初聯(lián)邦德國(guó)理論物理學(xué)家哈肯創(chuàng)立34突變論突變論的創(chuàng)始人是法國(guó)數(shù)學(xué)家雷內(nèi)托姆，他于1972年發(fā)表的《結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和形態(tài)發(fā)生學(xué)》一書(shū)闡述了突變理論，榮獲國(guó)際數(shù)學(xué)界的最高獎(jiǎng)---菲爾茲獎(jiǎng)?wù)隆！巴蛔儭币辉~，法文原意是“災(zāi)變”，是強(qiáng)調(diào)變化過(guò)程的間斷或突然轉(zhuǎn)換的意思。突變論的主要特點(diǎn)是用形象而精確的數(shù)學(xué)模型來(lái)描述和預(yù)測(cè)事物的連續(xù)性中斷的質(zhì)變過(guò)程。突變論認(rèn)為，系統(tǒng)所處的狀態(tài)，可用一組參數(shù)描述。當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)定態(tài)時(shí)，標(biāo)志該系統(tǒng)狀態(tài)的某個(gè)函數(shù)就取唯一的值。當(dāng)參數(shù)在某個(gè)范圍內(nèi)變化，該函數(shù)值有不止一個(gè)極值時(shí)，系統(tǒng)必然處于不穩(wěn)定狀態(tài)。很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，關(guān)于質(zhì)變是通過(guò)飛躍還是通過(guò)漸變，在哲學(xué)上引起重大爭(zhēng)論。突變論認(rèn)為，在嚴(yán)格控制條件的情況下，如果質(zhì)變中經(jīng)歷的中間過(guò)渡態(tài)是穩(wěn)定的，那么它就是一個(gè)漸變過(guò)程。質(zhì)態(tài)的轉(zhuǎn)化，既可通過(guò)飛躍來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可通過(guò)漸變來(lái)實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵在于控制條件。突變論突變論的創(chuàng)始人是法國(guó)數(shù)學(xué)家雷內(nèi)托姆，他于1972年發(fā)35系統(tǒng)哲學(xué)——系統(tǒng)觀將“系統(tǒng)”作為一個(gè)全新的科學(xué)范例引進(jìn)以后，形成了對(duì)思想和世界觀的系統(tǒng)觀，主要涉及系統(tǒng)本體論、系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論以及人和世界的關(guān)系。系統(tǒng)的基礎(chǔ)科學(xué)——系統(tǒng)學(xué)在一般系統(tǒng)論、耗散機(jī)構(gòu)、協(xié)同學(xué)的學(xué)科成果上，系統(tǒng)科學(xué)研究一般系統(tǒng)的基本概念、性質(zhì)以及系統(tǒng)進(jìn)化的一般規(guī)律，其中包括研究一般系統(tǒng)的幾百年概念和性質(zhì)的系統(tǒng)概念論；研究適用于各種具體系統(tǒng)的一般演化模式和規(guī)律的系統(tǒng)進(jìn)化論；運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言和嚴(yán)格演繹方法所建立的系統(tǒng)數(shù)學(xué)。系統(tǒng)科學(xué)的體系系統(tǒng)哲學(xué)——系統(tǒng)觀系統(tǒng)科學(xué)的體系36系統(tǒng)的方法科學(xué)——技術(shù)科學(xué)是根據(jù)系統(tǒng)科學(xué)的基本概念和基本原理研究系統(tǒng)方法的理論。其大致包括信息論、控制論、大系統(tǒng)理論、運(yùn)籌理論、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)理論等。系統(tǒng)的應(yīng)用科學(xué)——系統(tǒng)工程系統(tǒng)的應(yīng)用科學(xué)是把系統(tǒng)基礎(chǔ)科學(xué)的概念理論和系統(tǒng)方法科學(xué)的理論方法具體運(yùn)用到人們實(shí)踐活動(dòng)之中，它把定量和定性相結(jié)合的系統(tǒng)思想和系統(tǒng)方法處理大型復(fù)雜系統(tǒng)的問(wèn)題，無(wú)論是系統(tǒng)的設(shè)計(jì)或組織建立，還是系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)管理，都可以看成是一種工程實(shí)踐，這就是系統(tǒng)工程。系統(tǒng)的方法科學(xué)——技術(shù)科學(xué)37系統(tǒng)科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)圖馬克思主義哲學(xué)系統(tǒng)學(xué)運(yùn)籌學(xué)控制論信息論各門系統(tǒng)工程自動(dòng)化技術(shù)通信技術(shù)哲學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)科學(xué)工程技術(shù)系統(tǒng)科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)圖馬克思主義哲學(xué)系統(tǒng)學(xué)運(yùn)籌學(xué)控制論信息論各38系統(tǒng)科學(xué)的一般研究方法

系統(tǒng)科學(xué)的一般研究方法39系統(tǒng)科學(xué)的研究模型系統(tǒng)科學(xué)的研究模型40五、系統(tǒng)分析方法

1、系統(tǒng)分析（systemsanalysis）概念系統(tǒng)分析是系統(tǒng)綜合、優(yōu)化、決策、以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。系統(tǒng)分析指從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)事物進(jìn)行分析研究，尋找可能采取的方案，并通過(guò)分析對(duì)比，為達(dá)到預(yù)期目標(biāo)而選出最優(yōu)方案，這樣一個(gè)有目的、有步驟的探索和分析的過(guò)程稱為系統(tǒng)分析。系統(tǒng)分析不同于其它分析技術(shù)，它必須從系統(tǒng)總體最優(yōu)出發(fā)，采用各種分析工具和方法。系統(tǒng)分析不僅分析技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的有關(guān)問(wèn)題，而且還分析包括政策、法令、社會(huì)風(fēng)俗、資源等環(huán)境因素，分析組織體制、信息等各方面的問(wèn)題。

五、系統(tǒng)分析方法

1、系統(tǒng)分析（systemsanal41系統(tǒng)分析的目的通過(guò)系統(tǒng)分析找到解決問(wèn)題的、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的好方案系統(tǒng)問(wèn)題系統(tǒng)分析最優(yōu)或滿意的方案系統(tǒng)分析的目的通過(guò)系統(tǒng)分析找到解決問(wèn)題的、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的好方案系42系統(tǒng)分析的要素目的和目標(biāo)——希望達(dá)到的目的和目標(biāo)；方案——為達(dá)到目標(biāo)所必需的技術(shù)和手段；費(fèi)用和效益——系統(tǒng)方案所需的費(fèi)用和可能獲得的效益；模型——建立各種備選系統(tǒng)方案及其相應(yīng)的模型；評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)——根據(jù)有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)確定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)分析的要素目的和目標(biāo)——希望達(dá)到的目的和目標(biāo)；432、系統(tǒng)分析的步驟明確問(wèn)題。目標(biāo)選擇。系統(tǒng)方案綜合（形成可供選擇的系統(tǒng)方案）系統(tǒng)分析（建立模型）。系統(tǒng)選擇（最優(yōu)化）。決策。實(shí)施。2、系統(tǒng)分析的步驟44系統(tǒng)分析的步驟問(wèn)題提出系統(tǒng)環(huán)境分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析確定系統(tǒng)目標(biāo)建模系統(tǒng)優(yōu)化能否實(shí)現(xiàn)綜合評(píng)價(jià)NY系統(tǒng)分析的步驟問(wèn)題提出系統(tǒng)環(huán)境分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析確定系統(tǒng)目標(biāo)建451）問(wèn)題的提出：對(duì)某一系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)，首先必須明確所要分析問(wèn)題的目的和系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)，分析問(wèn)題的構(gòu)成、范圍、也就是要回答做什么？為什么要做？2）系統(tǒng)環(huán)境分析：

外部條件構(gòu)成對(duì)系統(tǒng)的影響和約束，科學(xué)、技術(shù)、政治經(jīng)濟(jì)、文化、教育、人口、氣候、生態(tài)等構(gòu)成系統(tǒng)的環(huán)境因素。環(huán)境獨(dú)立于系統(tǒng)控制，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。系統(tǒng)分析時(shí)，把握與系統(tǒng)有物資、能量、信息交換的主要外部條件，作為系統(tǒng)的環(huán)境因素加以分析。

1）問(wèn)題的提出：463）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次分析：系統(tǒng)分析中，重點(diǎn)研究各要素的特點(diǎn)、功能以及它們之間的相互聯(lián)系和作用的方式，把握系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。特別是結(jié)構(gòu)的層次性。復(fù)雜的系統(tǒng)要通過(guò)層次分析將之簡(jiǎn)化。4）確定系統(tǒng)目標(biāo)：選定系統(tǒng)的總目標(biāo)是系統(tǒng)分析的主要根據(jù)。遵循一般系統(tǒng)論的原則，即整體性原則和相互聯(lián)系的原則。3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次分析：475）建立模型：通過(guò)模型技術(shù)，建立問(wèn)題的數(shù)學(xué)或其它形式的模型。模型不是系統(tǒng)本身，而是對(duì)系統(tǒng)的描述、模仿或抽象，反映實(shí)際系統(tǒng)的主要特征。利用模型預(yù)測(cè)每一方案可能產(chǎn)生的結(jié)果，并根據(jù)其結(jié)果說(shuō)明各方案的優(yōu)劣。5）建立模型：486）系統(tǒng)優(yōu)化：

用最優(yōu)化理論和方法，對(duì)所構(gòu)造的系統(tǒng)模型進(jìn)行最優(yōu)化求解。有足夠定量的因素，用數(shù)學(xué)的方法建立數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)等技術(shù)尋求最佳方案，復(fù)雜問(wèn)題可運(yùn)用計(jì)算機(jī)求解。定量?jī)?yōu)化基礎(chǔ)上，再考慮定性因素進(jìn)行綜合、調(diào)整，使整體優(yōu)化更合實(shí)際。

6）系統(tǒng)優(yōu)化：497）綜合評(píng)價(jià)：對(duì)系統(tǒng)的若干方案進(jìn)行優(yōu)化后，還要進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。幾個(gè)替代方案各有千秋，需要按所制定的系統(tǒng)指標(biāo)體系，定出綜合評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，確定各方案的優(yōu)劣順序，提供給決策者進(jìn)行決策。若決策者對(duì)上述方案不滿意，則按前面的步驟，對(duì)因素進(jìn)行調(diào)整，重新分析。若決策者對(duì)方案滿意，則實(shí)施之。7）綜合評(píng)價(jià)：503、問(wèn)題分析技術(shù)問(wèn)題分析是以系統(tǒng)思想指導(dǎo)解決問(wèn)題的一種方法。問(wèn)題例：1）廠里的A號(hào)機(jī)器，產(chǎn)量始終沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量的80%，各種想法都試過(guò)，仍然沒(méi)有解決問(wèn)題。2）公司的主打產(chǎn)品掛壁式空調(diào)的返修率上升3）女朋友突然對(duì)我很冷淡4）董事會(huì)要求公司利潤(rùn)比上年增長(zhǎng)15%，但公司似乎無(wú)這么大的潛力，這是一個(gè)大問(wèn)題。注：?jiǎn)栴}4）不是問(wèn)題分析技術(shù)解答的范圍，因?yàn)檫@不是原因?qū)е碌目?jī)效問(wèn)題。3、問(wèn)題分析技術(shù)問(wèn)題分析是以系統(tǒng)思想指導(dǎo)解決問(wèn)題的一種方法。51基于原因造成的績(jī)效下降問(wèn)題類型，從系統(tǒng)的角度來(lái)講，可以認(rèn)為是系統(tǒng)的功能出了問(wèn)題。根據(jù)結(jié)構(gòu)決定功能的原理及功能與環(huán)境的關(guān)系，可以認(rèn)為是某一子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)出了問(wèn)題，或系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境發(fā)生了改變，再或者是輸入的變化。例如：企業(yè)的利潤(rùn)出現(xiàn)大幅下滑人事管理系統(tǒng)？產(chǎn)品質(zhì)量？財(cái)務(wù)系統(tǒng)？市場(chǎng)環(huán)境？到底是哪里出了問(wèn)題？1）找到功能不正常的那個(gè)系統(tǒng)；2）再找出差錯(cuò)的具體位置?；谠蛟斐傻目?jī)效下降問(wèn)題類型，從系統(tǒng)的角度來(lái)講，可以認(rèn)為是52問(wèn)題分析技術(shù)步驟問(wèn)題定義：確認(rèn)績(jī)效下降已超出正常波動(dòng)范圍。不要給正常的人診斷疾?。乃膫€(gè)方面收集資料，組織信息問(wèn)題確認(rèn)：即發(fā)生問(wèn)題的對(duì)象與范圍的縮?。话l(fā)生地點(diǎn)：從空間方面描述記錄績(jī)效下降問(wèn)題；發(fā)生時(shí)間：從時(shí)間特征描述與記錄，如首發(fā)時(shí)間，頻率、周期性規(guī)律問(wèn)題廣度，即問(wèn)題的嚴(yán)重程度問(wèn)題分析技術(shù)步驟問(wèn)題定義：確認(rèn)績(jī)效下降已超出正常波動(dòng)范圍。不53分析可能的原因：找出邏輯上的相似對(duì)象比較在廣義時(shí)空上、功能上、對(duì)象方面的差異，如打字速度慢，找一個(gè)快手比較一下動(dòng)作的差異，就可找到自己打字慢的原因；針對(duì)可能的原因進(jìn)行檢驗(yàn)，排除法篩選證實(shí)真正的原因分析可能的原因：找出邏輯上的相似對(duì)象比較在廣義時(shí)空上、功能上54案例：美國(guó)石油運(yùn)輸技術(shù)方案的產(chǎn)生美國(guó)在阿拉斯加?xùn)|北部地普拉德霍灣油田向本土運(yùn)輸原油問(wèn)題是一個(gè)具有戲劇性卻耐人尋味的真實(shí)故事。問(wèn)題背景：油田每天有200萬(wàn)噸原油要運(yùn)回美國(guó)本土，油田處于北極圈內(nèi)，海灣常年處于冰凍狀態(tài)，最低氣溫在-50攝氏度以下。案例：美國(guó)石油運(yùn)輸技術(shù)方案的產(chǎn)生美國(guó)在阿拉斯加?xùn)|北部地普拉德55一開(kāi)始很自然地產(chǎn)生兩個(gè)方案：Ⅰ由海路用油輪運(yùn)輸。Ⅱ用帶加溫設(shè)備的油管輸送。一開(kāi)始很自然地產(chǎn)生兩個(gè)方案：56對(duì)于方案一，其優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)價(jià)比較低。存在問(wèn)題是，油輪需要破冰船的引航下航行，破冰船本身增加了費(fèi)用，而可靠性與安全性地問(wèn)題很突出（可以想象萬(wàn)一破冰船出故障整個(gè)船隊(duì)的困境）；在起點(diǎn)與始點(diǎn)都要建造大型油庫(kù)，估算油庫(kù)規(guī)模需達(dá)到油田日產(chǎn)量地十倍。對(duì)于方案二，其優(yōu)點(diǎn)是管道輸油在技術(shù)上已經(jīng)成熟。然而由于特殊地氣候環(huán)境，加溫系統(tǒng)的管理及加溫能源的輸送優(yōu)勢(shì)一些棘手的問(wèn)題；另一方面是帶有加溫系統(tǒng)地管道不能直接鋪設(shè)在凍土里，因?yàn)閮鐾翆邮軣崛诨療o(wú)法固定管道，估算有一半管道需用底架支撐，這樣架設(shè)管道的成本是鋪設(shè)地下管道的三倍。對(duì)于方案一，其優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)價(jià)比較低。存在問(wèn)題是，油輪需要破冰船的57決策人員面對(duì)這種情況做出了相當(dāng)耐人尋味的決定:把方案二作為參考方案作進(jìn)一步細(xì)致研究，并撥經(jīng)費(fèi)繼續(xù)研究競(jìng)爭(zhēng)方案（實(shí)際上體現(xiàn)了決策人員引導(dǎo)尋找新方案地方向）。三號(hào)方案地出臺(tái)：其原理是把一定量地海水加入到原油中，使低溫下原油與海水地混合物成乳狀液態(tài)，仍能在管道內(nèi)暢流，這樣就可能避免加溫系統(tǒng)的問(wèn)題。該方案獲得了好評(píng)，并申請(qǐng)了專利。就其原理而言，加鹽水降低液體的固化點(diǎn)并不新鮮，然而該方案的創(chuàng)造性在綜合中得以體現(xiàn)。決策人員面對(duì)這種情況做出了相當(dāng)耐人尋味的決定:把方案二作為參58由馬斯登和胡克等人提出的第四方案成了這一問(wèn)題的終結(jié)者。兩位有豐富石油知識(shí)的專家注意到地下石油是油氣合一的，這種混合物的熔點(diǎn)很低，他們提出將天然氣轉(zhuǎn)換成甲醇，甲醇再與石油混合，以降低混合物地固化點(diǎn)，增加流動(dòng)性。這個(gè)方案盡管原理上與第三方案類同，但更加完美。由馬斯登和胡克等人提出的第四方案成了這一問(wèn)題的終結(jié)者。兩位有59從這個(gè)例子中可以看到，研究的對(duì)象是需要解決低溫環(huán)境下的石油運(yùn)輸問(wèn)題，最終方案卻并沒(méi)有局限于在運(yùn)輸方式上尋求答案，而是在運(yùn)輸?shù)膶?duì)象物上面做文章。這種分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的思路和方法就是來(lái)自于