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事物，有很多角度，如哲學(xué)的、美學(xué)的、數(shù)學(xué)的、經(jīng)濟的有沒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如果對象集S滿足以下兩個條件：1、S中至少包含兩個不同對象；2、S中的對象按一定方式相互聯(lián)系在一起。則稱S為一個系統(tǒng)，稱S中的對象為系統(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)合起來的具有某種或幾種特定功能的有機整體，而且這個系統(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結(jié)合而構(gòu)成的整體。系統(tǒng)強調(diào)各要素共同致力于目標(biāo)的實現(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4一個完整的系統(tǒng)是由輸入部分、輸出部分、轉(zhuǎn)換過程（將系統(tǒng)的輸入轉(zhuǎn)換成輸出）和系統(tǒng)運行過程中的信息反饋等環(huán)節(jié)構(gòu)成的系統(tǒng)是相對于外部環(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)境一個完整的系統(tǒng)是由輸入部分、輸出部分、轉(zhuǎn)換過程（將系統(tǒng)的輸入5辨析題在現(xiàn)實世界中，人們憑經(jīng)驗可以指出各種各樣的系統(tǒng)，卻無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)濟系統(tǒng)、消費系統(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)？雜亂無章，沒有結(jié)構(gòu)失盜的居室？結(jié)構(gòu)已經(jīng)被破壞辨析題在現(xiàn)實世界中，人們憑經(jīng)驗可以指出各種各樣的系統(tǒng)，卻無法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)的合作問題在協(xié)商，兩人覺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，帶小熊的母熊對人的攻擊性很強。兩人趕緊逃跑，跑了一段距離后，張老板停下來，從旅行包里拿出運動鞋換上，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：“我肯定跑不過熊，但可以跑得比你快。”問：二人思考問題有什么不同？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：邊界是指人們在認(rèn)識事物時首先對要認(rèn)識的問題從無限的聯(lián)系中隔離開來，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?！睘槭裁茨銜X得“另類”？為什么某些學(xué)生從不認(rèn)真學(xué)習(xí)，卻也能安全通過考試？在光滑斜面上的一個載有物體的斜塊的力學(xué)分析邊界邊界：邊界是指人們在認(rèn)識事物時首先對要認(rèn)識的問題從無限的8思考和討論情景A:你已決定要去看場戲，花了30元買張門票。當(dāng)你走進(jìn)戲院時，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：你已決定要去看場戲，入場門票價格為30元。當(dāng)你到了戲院門口，發(fā)現(xiàn)遺失了30元錢。問：你還愿意掏30元買門票么？完全競爭和壟斷競爭、寡頭壟斷在產(chǎn)品定價決策系統(tǒng)的系統(tǒng)邊界有什么不同？小企業(yè)定價和大企業(yè)定價有什么不同？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：出門時穿雨鞋而不帶傘，開小店賣鹽而不賣醬油等是不可想象的一個賣立體畫的小女孩2、邊界外與邊界內(nèi)的獨立性——邊界內(nèi)的變化獨立于邊界內(nèi)。如：小企業(yè)擴張階段的產(chǎn)品定價時無須考慮對市場價格的沖擊要素擴張法如研究孩子的成長問題：孩子本身、家長（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)：人們在同一時間只能考慮一個方面的問題。問題得一個一個地想，即便是最簡單的數(shù)學(xué)問題，也不能左腦思考一個，右腦思考一個?！祟愃季S的局限性有沒有例外？周伯通的雙手互搏、奇人雙手同時寫不同的字、計算機的并聯(lián)工作思維的串聯(lián)性給我們思考整體與聯(lián)系帶來了困難。串聯(lián)串聯(lián)：人們在同一時間只能考慮一個方面的問題。問題得一個一11整合整合：大腦雖然是一個問題一個問題地思考，但也存在著整合功能。這一功能把在不同時間的問題都聯(lián)系起來。看工程三視圖，整合出零件的立體形態(tài)。整合整合：大腦雖然是一個問題一個問題地思考，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)分或無須再細(xì)分的組成部分。機械系統(tǒng)，元素是不能再用機械方法分解的零件，而不是分子、原子；一個句子是個系統(tǒng)，每個字詞就是其元素，而不是筆畫。人口系統(tǒng)以人為元素，細(xì)胞不是。人文社會系統(tǒng)一般無法劃分出彼此界限分明的元素，稱要素為宜。如戰(zhàn)爭系統(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)：（略去無關(guān)緊要的、偶發(fā)的、無規(guī)則的聯(lián)系）元素之間相對穩(wěn)定的、有一點規(guī)則的聯(lián)系方式的總和。結(jié)構(gòu)種類：空間、時間；對稱、非對稱；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，具有相對獨立性，有自己的整體特性。不同集團的元素之間往往不是直接相互聯(lián)系，而是通過所屬集團而聯(lián)系在一起。這類集團稱為子系統(tǒng)或分系統(tǒng)。系統(tǒng)是否需要劃分為子系統(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現(xiàn)象153、功能系統(tǒng)的功能：環(huán)境對系統(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)的行為來說明功能。功能和結(jié)構(gòu)，是觀察系統(tǒng)的兩個視角。3、功能系統(tǒng)的功能：環(huán)境對系統(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：可以流動是水的性能；利用水來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)彼此沒有功能上的差別，劃分為子系統(tǒng)僅僅是因為元素太多，必須分片管理，就說該系統(tǒng)是非功能結(jié)構(gòu)的。如：一個連隊分為三個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：功能與結(jié)構(gòu)有對應(yīng)關(guān)系，功能決定結(jié)構(gòu)。如：一個球隊的業(yè)績和教練水平有很大關(guān)系但任意挑選11個球員，再高明的教練也無法訓(xùn)練出世界級水平的足球隊。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，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：功能與結(jié)構(gòu)有對應(yīng)關(guān)系，功能決定結(jié)構(gòu)。194、層次一個客觀對象，被認(rèn)為是系統(tǒng)時，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、層次一個客觀對象，被認(rèn)為是系統(tǒng)時，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)濟差距時間層次結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)的變化與時間的變化相關(guān)聯(lián)。如GDP的增長功能層次結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)的不同層次具有不同的作用。如企業(yè)各級管理層的權(quán)限復(fù)雜的系統(tǒng)往往具有多個層次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，強調(diào)把有機體視作為一個整體，生命是一個開放系統(tǒng)，要從生物體與環(huán)境的相互作用中說明生命的本質(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，強調(diào)把有機體254、經(jīng)濟學(xué)4、經(jīng)濟學(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.競爭協(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)中有機體的概念，強調(diào)必須把有機體當(dāng)作一個整體或系統(tǒng)來研究，才能發(fā)現(xiàn)不同層次上的組織原理。提出用數(shù)學(xué)模型來研究生物學(xué)的方法和機體系統(tǒng)論的概念，把協(xié)調(diào)、有序、目的性等概念用于研究有機體，形成研究生命體的三個基本觀點，即系統(tǒng)觀點、動態(tài)觀點和層次觀點。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)語言來描述系統(tǒng)，研究適用于一切系統(tǒng)的根本學(xué)說。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)方法來研究工程系統(tǒng)、生命系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)和社會系統(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”這個概念，第一次把只屬于生物的有目的的行為賦予機器，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)。它是自動控制、通訊技術(shù)、計算機科學(xué)、數(shù)理邏輯、神經(jīng)生理學(xué)、統(tǒng)計力學(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。它研究生物體和機器以及各種不同基質(zhì)系統(tǒng)的通訊和控制的過程，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)定運行的機制，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論自動機器，還是神經(jīng)系統(tǒng)、生命系統(tǒng)，以至經(jīng)濟系統(tǒng)、社會系統(tǒng)，撇開各自的質(zhì)態(tài)特點，都可以看作是一個自動控制系統(tǒng)。在這類系統(tǒng)中有專門的調(diào)節(jié)裝置來控制系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，維持自身的穩(wěn)定和系統(tǒng)的目的功能?？刂茩C構(gòu)發(fā)出指令，作為控制信息傳遞到系統(tǒng)的各個部分中去，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，并作為決定下一步調(diào)整控制的依據(jù)。控制論控制論的奠基人是諾伯特·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)中的信息編碼問題，突破發(fā)老框框，把發(fā)射信息和接收信息作為一個整體的通訊過程來研究，提出發(fā)通訊系統(tǒng)的一般模型；同時建立了信息量的統(tǒng)計公式，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，是研究信息的計量、發(fā)送、傳遞、交換、接收和儲存的一門新興學(xué)科。信息論用數(shù)理統(tǒng)計方法來研究信息的度量、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、儲存和傳遞等問題的基礎(chǔ)理論。信息論將信息的傳遞作為一種統(tǒng)計現(xiàn)象來考慮，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。耗散一詞，原意是開放系統(tǒng)與外界進(jìn)行的物質(zhì)、能量、信息的交換運動。耗散結(jié)構(gòu)則是指遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)，通過耗散運動形成的一種動態(tài)穩(wěn)定的有序化結(jié)構(gòu)，即由原來混濁無序的狀態(tài)轉(zhuǎn)變成一種在空間上、時間上或功能上的有序狀態(tài)。耗散結(jié)構(gòu)論探討系統(tǒng)從無序轉(zhuǎn)變?yōu)橛行虻臈l件、相干行為和機制，探討耗散結(jié)構(gòu)的形成和生長的動力學(xué)，研究怎樣通過“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：一個遠(yuǎn)離平衡態(tài)的非線性的開放系統(tǒng)(不管是物理的、化學(xué)的、生物的乃至社會的、經(jīng)濟的系統(tǒng))通過不斷地與外界交換物質(zhì)和能量，在系統(tǒng)內(nèi)部某個參量的變化達(dá)到一定的閾值時，通過漲落，系統(tǒng)可能發(fā)生突變即非平衡相變，由原來的混沌無序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N在時間上、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、時間或功能有序結(jié)構(gòu)的條件、特點及其演化規(guī)律。協(xié)同系統(tǒng)的狀態(tài)由一組狀態(tài)參量來描述。這些狀態(tài)參量隨時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)變的臨界點時，變化慢的狀態(tài)參量的數(shù)目就會越來越少，有時甚至只有一個或少數(shù)幾個。協(xié)同學(xué)的主要內(nèi)容就是用演化方程來研究協(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)》一書闡述了突變理論，榮獲國際數(shù)學(xué)界的最高獎---菲爾茲獎?wù)??！巴蛔儭币辉~，法文原意是“災(zāi)變”，是強調(diào)變化過程的間斷或突然轉(zhuǎn)換的意思。突變論的主要特點是用形象而精確的數(shù)學(xué)模型來描述和預(yù)測事物的連續(xù)性中斷的質(zhì)變過程。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，標(biāo)志該系統(tǒng)狀態(tài)的某個函數(shù)就取唯一的值。當(dāng)參數(shù)在某個范圍內(nèi)變化，該函數(shù)值有不止一個極值時，系統(tǒng)必然處于不穩(wěn)定狀態(tài)。很長時間以來，關(guān)于質(zhì)變是通過飛躍還是通過漸變，在哲學(xué)上引起重大爭論。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)歷的中間過渡態(tài)是穩(wěn)定的，那么它就是一個漸變過程。質(zhì)態(tài)的轉(zhuǎn)化，既可通過飛躍來實現(xiàn)，也可通過漸變來實現(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)”作為一個全新的科學(xué)范例引進(jìn)以后，形成了對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；運用數(shù)學(xué)語言和嚴(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、運籌理論、經(jīng)濟系統(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)的理論方法具體運用到人們實踐活動之中，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)的問題，無論是系統(tǒng)的設(shè)計或組織建立，還是系統(tǒng)的經(jīng)營管理，都可以看成是一種工程實踐，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)運籌學(xué)控制論信息論各門系統(tǒng)工程自動化技術(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)計的基礎(chǔ)。系統(tǒng)分析指從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，對事物進(jìn)行分析研究，尋找可能采取的方案，并通過分析對比，為達(dá)到預(yù)期目標(biāo)而選出最優(yōu)方案，這樣一個有目的、有步驟的探索和分析的過程稱為系統(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)濟方面的有關(guān)問題，而且還分析包括政策、法令、社會風(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)分析的目的通過系統(tǒng)分析找到解決問題的、實現(xiàn)目標(biāo)的好方案系統(tǒng)問題系統(tǒng)分析最優(yōu)或滿意的方案系統(tǒng)分析的目的通過系統(tǒng)分析找到解決問題的、實現(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；費用和效益——系統(tǒng)方案所需的費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；評價標(biāo)準(zhǔn)——根據(jù)有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)確定評價標(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。實施。2、系統(tǒng)分析的步驟44系統(tǒng)分析的步驟問題提出系統(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)化能否實現(xiàn)綜合評價NY系統(tǒng)分析的步驟問題提出系統(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）問題的提出：對某一系統(tǒng)進(jìn)行分析時，首先必須明確所要分析問題的目的和系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)，分析問題的構(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)成對系統(tǒng)的影響和約束，科學(xué)、技術(shù)、政治經(jīng)濟、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)境獨立于系統(tǒng)控制，對系統(tǒng)產(chǎn)生影響。系統(tǒng)分析時，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）問題的提出：463）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次分析：系統(tǒng)分析中，重點研究各要素的特點、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)要通過層次分析將之簡化。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：通過模型技術(shù)，建立問題的數(shù)學(xué)或其它形式的模型。模型不是系統(tǒng)本身，而是對系統(tǒng)的描述、模仿或抽象，反映實際系統(tǒng)的主要特征。利用模型預(yù)測每一方案可能產(chǎn)生的結(jié)果，并根據(jù)其結(jié)果說明各方案的優(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，運用運籌學(xué)等技術(shù)尋求最佳方案，復(fù)雜問題可運用計算機求解。定量優(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)化更合實際。

6）系統(tǒng)優(yōu)化：497）綜合評價：對系統(tǒng)的若干方案進(jìn)行優(yōu)化后，還要進(jìn)行綜合評價。幾個替代方案各有千秋，需要按所制定的系統(tǒng)指標(biāo)體系，定出綜合評價的標(biāo)準(zhǔn)，通過評價標(biāo)準(zhǔn)對各方案進(jìn)行綜合評價，確定各方案的優(yōu)劣順序，提供給決策者進(jìn)行決策。若決策者對上述方案不滿意，則按前面的步驟，對因素進(jìn)行調(diào)整，重新分析。若決策者對方案滿意，則實施之。7）綜合評價：503、問題分析技術(shù)問題分析是以系統(tǒng)思想指導(dǎo)解決問題的一種方法。問題例：1）廠里的A號機器，產(chǎn)量始終沒有達(dá)到設(shè)計產(chǎn)量的80%，各種想法都試過，仍然沒有解決問題。2）公司的主打產(chǎn)品掛壁式空調(diào)的返修率上升3）女朋友突然對我很冷淡4）董事會要求公司利潤比上年增長15%，但公司似乎無這么大的潛力，這是一個大問題。注：問題4）不是問題分析技術(shù)解答的范圍，因為這不是原因?qū)е碌目冃栴}。3、問題分析技術(shù)問題分析是以系統(tǒng)思想指導(dǎo)解決問題的一種方法。51基于原因造成的績效下降問題類型，從系統(tǒng)的角度來講，可以認(rèn)為是系統(tǒng)的功能出了問題。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)出了問題，或系統(tǒng)運行的環(huán)境發(fā)生了改變，再或者是輸入的變化。例如：企業(yè)的利潤出現(xiàn)大幅下滑人事管理系統(tǒng)？產(chǎn)品質(zhì)量？財務(wù)系統(tǒng)？市場環(huán)境？到底是哪里出了問題？1）找到功能不正常的那個系統(tǒng)；2）再找出差錯的具體位置?；谠蛟斐傻目冃陆祮栴}類型，從系統(tǒng)的角度來講，可以認(rèn)為是52問題分析技術(shù)步驟問題定義：確認(rèn)績效下降已超出正常波動范圍。不要給正常的人診斷疾病！從四個方面收集資料，組織信息問題確認(rèn)：即發(fā)生問題的對象與范圍的縮??；發(fā)生地點：從空間方面描述記錄績效下降問題；發(fā)生時間：從時間特征描述與記錄，如首發(fā)時間，頻率、周期性規(guī)律問題廣度，即問題的嚴(yán)重程度問題分析技術(shù)步驟問題定義：確認(rèn)績效下降已超出正常波動范圍。不53分析可能的原因：找出邏輯上的相似對象比較在廣義時空上、功能上、對象方面的差異，如打字速度慢，找一個快手比較一下動作的差異，就可找到自己打字慢的原因；針對可能的原因進(jìn)行檢驗，排除法篩選證實真正的原因分析可能的原因：找出邏輯上的相似對象比較在廣義時空上、功能上54案例：美國石油運輸技術(shù)方案的產(chǎn)生美國在阿拉斯加?xùn)|北部地普拉德霍灣油田向本土運輸原油問題是一個具有戲劇性卻耐人尋味的真實故事。問題背景：油田每天有200萬噸原油要運回美國本土，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：美國石油運輸技術(shù)方案的產(chǎn)生美國在阿拉斯加?xùn)|北部地普拉德55一開始很自然地產(chǎn)生兩個方案：Ⅰ由海路用油輪運輸。Ⅱ用帶加溫設(shè)備的油管輸送。一開始很自然地產(chǎn)生兩個方案：56對于方案一，其優(yōu)點是運價比較低。存在問題是，油輪需要破冰船的引航下航行，破冰船本身增加了費用，而可靠性與安全性地問題很突出（可以想象萬一破冰船出故障整個船隊的困境）；在起點與始點都要建造大型油庫，估算油庫規(guī)模需達(dá)到油田日產(chǎn)量地十倍。對于方案二，其優(yōu)點是管道輸油在技術(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)勢一些棘手的問題；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，因為凍土層受熱融化無法固定管道，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。對于方案一，其優(yōu)點是運價比較低。存在問題是，油輪需要破冰船的57決策人員面對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)費繼續(xù)研究競爭方案（實際上體現(xiàn)了決策人員引導(dǎo)尋找新方案地方向）。三號方案地出臺：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)的問題。該方案獲得了好評，并申請了專利。就其原理而言，加鹽水降低液體的固化點并不新鮮，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題的終結(jié)者。兩位有豐富石油知識的專家注意到地下石油是油氣合一的，這種混合物的熔點很低，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，增加流動性。這個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題的終結(jié)者。兩位有59從這個例子中可以看到，研究的對象是需要解決低溫環(huán)境下的石油運輸問題，最終方案卻并沒有局限于在運輸方式上尋求答案，而是在運輸?shù)膶ο笪锷厦孀鑫恼隆＿@種分析問題和解決問題的思路和方法就是來自于