第一章系统的基本概念汇总课件.ppt

1、2022-12-280安徽工程科技学院管理系进入进入安徽工程科技学院管理系 王惊涛2022-12-281安徽工程科技学院管理系A 第一节 系统的定义与特性A 第二节 系统的分类A 第三节 系统的结构与功能A 第四节 系统思想的演变第一章 系统的基本概念本章篇目2022-12-282安徽工程科技学院管理系 第一节 系统的定义与特性A 本节内容 一、系统的定义 二、系统的特性 2022-12-283安徽工程科技学院管理系第一节 系统的定义与特性A 一、系统的定义 系统 System，我们并不陌生，在现实生活中，“系统”是一个被广泛使用的词。例如：A 撇开这些具体系统的具体形态和性质，我们可以发现，

2、一切系统都具有以下几个共同点：第一，系统是由两个以上的要素组成的整体 第二，系统的诸要素之间、要素与整体之间、以及整体与环境之间存在着一定的有机联系 第三，系统要素之间的联系与作用必定产生一定的功能2022-12-284安徽工程科技学院管理系第一节 系统的定义与特性A综上所述：综上所述：系统是由相互联系、相互作用的许多要素结合而成的具有特定功能的统一体。2022-12-285安徽工程科技学院管理系第一节 系统的定义与特性A 系统一词的概念和内涵是逐渐发展而来,随着社会的发展,其内涵还在不断发展和完善。上世纪40年代才开始趋于统一.创始人冯.贝塔朗菲认为:“系统是相互作用的多要素的复合体”Web

3、ster大辞典：“有组织的或被组织化的整体、相联系的整体所形成的各种概念和原理的综合，由有规则的相互作用、相互依存的形式组成的诸要素的集合”。钱学森教授：“把极其复杂的研制对象称为系统，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体，而且这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分”。2022-12-286安徽工程科技学院管理系第一节 系统的定义与特性A 系统与要素之间的相互作用 系统通过整体作用支配和控制要素：系统整体稳定，则要素也稳定；系统整体特性和功能发生变化，则要素以及要素之间的关系也会随之变化 要素通过相互作用决定系统的特性和功能：.要素的组成成分和数量具有一

4、种协调、适应的比例关系，使得要素能够维持系统的动态平衡和稳定，并使系统走向组织化、有序化；.要素之间出现不协调、不适应的比例关系，这就会破坏系统的平衡和稳定，甚至使系统衰退、崩溃 系统和要素在一定条件下相互转化：2022-12-287安徽工程科技学院管理系A 本节内容 一、系统的定义 二、系统的特性 第一节 系统的定义与特性2022-12-288安徽工程科技学院管理系A 二、系统的特性：从系统工程的观点来看，系统的特性主要有以下几点 1.1.集合性：集合性：系统是由许多(至少两个)可以相互区别的要素组成 2.2.相关性：相关性：系统内部的要素与要素之间、要素与系统之间、系统与其环境之间存在着一

5、定的联系 3.3.层次性：层次性：规范的层次性和不规范的层次性第一节 系统的定义与特性上访、上告、越级指挥必要的补充2022-12-289安徽工程科技学院管理系第一节 系统的定义与特性 4.4.整体性整体性:系统是作为一个整体出现的，是作为一个整体存在于环境之中，与环境发生相互作用的，系统的任何组成要素或者局部都不能离开整体去研究。系统的整体观念或总体观念是系统概念的精髓 5.5.涌现性涌现性:系统整体的涌现性：系统的各个部分组成一个整体后，就会产生出整体具有而各个部分原来没有的某些东西（性质、功能、要素）。系统层次间的涌现性：当低层次上的几个部分组成上一层次时，一些新的性质、功能、要素就会涌

6、现出来。6.6.目的性：目的性：任何一个任何一个社会系统社会系统都有它的目的，否则，也就都有它的目的，否则，也就失去了这个系统存在的价值和意义。失去了这个系统存在的价值和意义。2022-12-2810安徽工程科技学院管理系第一节 系统的定义与特性A 矩阵结构总经理总经理A项目小组项目小组C项目小组项目小组职能部门职能部门1职能部门职能部门2职能部门职能部门3B项目小组项目小组涌现出新的性质、新的功能、新的要素2022-12-2811安徽工程科技学院管理系第一节 系统的定义与特性 7.7.环境适应性：环境适应性：任何一个系统都存在于一定的物质环境中，环境的变化对系统的变化有很大的影响，同时，系统

7、的作用也会引起环境的变化。System环境更大的系统2022-12-2812安徽工程科技学院管理系A 第一节 系统的定义与特性A 第二节 系统的分类A 第三节 系统的结构与功能A 第四节 系统思想的演变第一章 系统的基本概念本章篇目2022-12-2813安徽工程科技学院管理系第二节 系统的分类A 本节内容：一、按照系统属性进行分类 二、按照系统综合复杂程度分类 三、钱学森院士的分类2022-12-2814安徽工程科技学院管理系第二节 系统的分类A一、按照系统属性进行分类：1、按自然属性自然属性分为自然系统与社会系统：自然系统是由自然物（天体、矿藏、生物、海洋）为要素形成的系统。如森林系统、人

8、类系统、海洋系统、大气系统等。他们不具有人为的目的性与组织性，所以不是系统工程直接研究的对象。社会系统是指由人介入自然系统并发挥主导作用而形成的系统，它们具有人为的目的性与组织性。如运输系统、经济系统、工程技术系统、经营管理系统等。2、按物质属性物质属性分为实体系统与概念系统：实体系统是由物质实体所组成。概念系统是由概念、原理、原则、制度、规定、习俗、传统等非物质实体所组成 关系:实体系统是概念系统的基础;概念系统为实体系统提供服务和保障。2022-12-2815安徽工程科技学院管理系第二节 系统的分类 3、按运动属性运动属性分为静态系统与动态系统：静态系统是其状态参数不随时间显著改变的系统，

9、没有输入与输出。如为开动的洗衣机，停工待料的工厂。动态系统是其状态参数随着时间显著改变的系统 4、按系统与环境间的关系系统与环境间的关系分为开放系统与封闭系统：开放系统与外界环境之间存在着物质的、能量的、信息的流动与交换的系统。封闭系统不与外界环境之间存在着各种形式的交换。系统 物质物质（输入）能量（输入）能量 信息信息改变了的改变了的物质物质 （输出）（输出）能量能量信息信息干扰（输入）干扰（输入）2022-12-2816安徽工程科技学院管理系第二节 系统的分类 5、按反馈属性反馈属性分为开环系统与闭环系统：系统输入输入输出输出开环系统的一般表示开环系统的一般表示主通道反馈环节输入输入输出输

10、出闭环系统的一般表示闭环系统的一般表示2022-12-2817安徽工程科技学院管理系A 本节内容：一、按照系统属性进行分类 二、按照系统综合复杂程度分类 三、钱学森院士的分类第二节 系统的分类2022-12-2818安徽工程科技学院管理系第二节 系统的分类A 二、按照系统综合复杂程度分类：动物动物 社会社会人类社会及宇宙人类社会及宇宙 宇宙宇宙 人类人类 植物植物细胞细胞控制机器控制机器时钟时钟 框架框架生物生物物理物理2022-12-2819安徽工程科技学院管理系A 本节内容：一、按照系统属性进行分类 二、按照系统综合复杂程度分类 三、钱学森院士的分类第二节 系统的分类2022-12-282

11、0安徽工程科技学院管理系第二节 系统的分类系统简单系统简单系统复杂系统复杂系统小系统小系统大系统大系统 巨系统巨系统大系统大系统 巨系统巨系统一般复杂巨系统一般复杂巨系统 特殊复杂巨系统特殊复杂巨系统规模规模开放性开放性复杂性复杂性研究系统分类的三维坐标体系2022-12-2821安徽工程科技学院管理系A 第一节 系统的定义与特性A 第二节 系统的分类A 第三节 系统的结构与功能A 第四节 系统思想的演变第一章 系统的基本概念本章篇目2022-12-2822安徽工程科技学院管理系第三节 系统的结构与功能A 一、系统的结构：系统内部各要素在时间或空间上排列和组合的具体形式。系统的结构：系统的结构

12、：S=E,R S-系统 E-要素 R-关系 如果说一个城市的人口中，男的占51，女的占49，那么这两个百分数就是这个人口系统的“性别结构性别结构”；将总人口划分为未成年人、成年人和老年人三部分，未成年人与成年人和老年人分别占总人口的比重为30、60、10的话，这三个百分数就是这个人口系统的“年龄结构年龄结构”。一张网的结构就在于“单洞”的连接方式，晶体的结构在于晶体内部原子或分子的排列方向与顺序，化合后的结构则在于其化学键的结合方式。对于具体的物质来说，它们所具有的特定的存在方式，就是物质的结构方式。躯体躯体灵魂灵魂（重点）2022-12-2823安徽工程科技学院管理系A二、系统的功能：狭义的

13、功能：狭义的功能：处理和转换广义的功能：广义的功能：接受外界的输入，在系统内部进行处理和转换（加工，组装），向外界输出及反馈。把系统功能看成函数关系：Y=F（X）第三节 系统的结构与功能处理和转换输入：物质、能量、信息输出：产品、人才、成果、服务输入处理和转换输出输出2022-12-2824安徽工程科技学院管理系第三节 系统的结构与功能A 给电视机通上电源，选择适当的电视频道，就可以收看经电视机将无线电波转换成由“光”与“声”组合而成的电视节目了。这里，给电视机的“输入”是电台发射的无线电信号（电波）、能源“电”，它的“输出”则是我们喜闻乐见的电视节目。那么，那么，一台电视机的一台电视机的“功

14、能功能”就是将输入的电视信号变换就是将输入的电视信号变换成丰富多彩的电视节目。成丰富多彩的电视节目。2022-12-2825安徽工程科技学院管理系第三节 系统的结构与功能 结构与功能的关系结构与功能的关系 在系统要素（E）给定的情况下，调整这些关系（R），就可以提高系统的功能。这就是组织管理工作的作用，是系统工程的着眼点。系统的结构是系统由内部各要素相互作用的秩序，系统的结构是系统由内部各要素相互作用的秩序，而功能则是系统对外界作用过程的秩序。而功能则是系统对外界作用过程的秩序。归根到底，结构与功能所说明的是系统的内部作用与外部作用。系统功能揭示了系统外部作用的能力，是系统内部固有能力的外部体

15、现。换句话说，系统的功能是由系统的内部结构所决定的，即“系统的结构决定系统的功能”。（石墨与金刚石）2022-12-2826安徽工程科技学院管理系系统的结构决定系统的功能案例p 美国旧金山的金门大桥横跨美国旧金山的金门大桥横跨19001900多米的金门多米的金门海峡，连接北加利福尼亚与旧金山半岛，大海峡，连接北加利福尼亚与旧金山半岛，大桥建成通车后，大大节省了两地往来的时间，桥建成通车后，大大节省了两地往来的时间，但是新问题随之出现，由于出行车辆很多，但是新问题随之出现，由于出行车辆很多，金门大桥总会堵车。金门大桥总会堵车。p 原先金门大桥的车道设计为原先金门大桥的车道设计为“4+4”4+4”

16、模式，模式，即往返车道都为即往返车道都为4 4道，这是非常传统的设计。道，这是非常传统的设计。当地政府为堵车的问题迟迟不能解决感到头当地政府为堵车的问题迟迟不能解决感到头疼，如果筹资建第二座金门大桥，那必定得疼，如果筹资建第二座金门大桥，那必定得耗资上亿美金，当地政府决定以重金耗资上亿美金，当地政府决定以重金10001000万万美元向社会征集解决方案。美元向社会征集解决方案。p 最终一个年轻人的方案得到当地政府的认可，最终一个年轻人的方案得到当地政府的认可，他的解决方案是将原来的他的解决方案是将原来的“4+4”4+4”车道改成车道改成“6+2”6+2”车道，上午左边车道为车道，上午左边车道为6

17、 6道，右边车道，右边车道为道为2 2道，下午则相反，右边为道，下午则相反，右边为6 6左边为左边为2 2。p 他的方案试行之后立即取得了显著的效果，他的方案试行之后立即取得了显著的效果，困扰多时的堵车问题迎刃而解。困扰多时的堵车问题迎刃而解。p 传统的传统的“4+4”4+4”车道忽略了高峰期车辆出行车道忽略了高峰期车辆出行的方向：上午市民上班造成左边车道拥挤，的方向：上午市民上班造成左边车道拥挤，下午市民下班造成右边车道拥挤。而下午市民下班造成右边车道拥挤。而“6+2”6+2”车道恰到好处地利用车辆出行的时间差，合车道恰到好处地利用车辆出行的时间差，合理地利用另一半车辆少的车道，这样，同样理

18、地利用另一半车辆少的车道，这样，同样是是8 8条车道，条车道，6+26+2明显取得了大于明显取得了大于4+44+4的效果。的效果。2022-12-2827安徽工程科技学院管理系 系统整体的功能不是各组成要素功能的简单迭加，而是呈现出各组成要素所没有的新的功能，并且系统的整体功能大于各组成要素的功能总和。用公式表示即：用公式表示即：F F f fi i系统整体功能大于其组成要素功能的总和，这不仅是在量量的方面，更着重于质的方面。只有当这些要素都很完善、配合协调的时候，才能够形成一个较好的、完善的系统。第三节 系统的结构与功能三个臭皮匠，赛过一三个臭皮匠，赛过一个诸葛亮个诸葛亮一个和尚挑水吃，两个

19、一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和尚和尚抬水吃，三个和尚没水吃没水吃2022-12-2828安徽工程科技学院管理系第三节 系统的结构与功能 因此，为了提高系统的整体功能，增强系统的整体效应，必须作到：1 1、一切从整体出发。、一切从整体出发。2 2、各要素的结合要保持合理，注意从提高整、各要素的结合要保持合理，注意从提高整体功能的角度体功能的角度 去提高和协调要素的功能。去提高和协调要素的功能。系统工程的任务是提高系统的功能，特别是提高系统处理和转换的效率。2022-12-2829安徽工程科技学院管理系A 第一节 系统的定义与特性A 第二节 系统的分类A 第三节 系统的结构与功能A 第四节

20、 系统思想的演变第一章 系统的基本概念本章篇目2022-12-2830安徽工程科技学院管理系第四节 系统思想的演变A 本节内容：一.古代被动的综合阶段（牛顿时代及以前）二.近代分析发展阶段（17-19世纪末）三.现代综合发展阶段2022-12-2831安徽工程科技学院管理系第四节 系统思想的演变A 一.古代被动的综合阶段（牛顿时代及以前）1 1、二十四节气：揭示了天体运行与季节变化的联系揭示了天体运行与季节变化的联系 2、周易：六十四卦是一个整体，每卦的六爻之间存在着相互六十四卦是一个整体，每卦的六爻之间存在着相互制约的关系制约的关系 3、阴阳五行论：4、道家：“道生一、一生二、二生三、三生万

21、物道生一、一生二、二生三、三生万物”强调了自然界的统一性及其动态变化 5、黄帝内经：“天人相应天人相应”6、中药处方：“君、臣、佐、使君、臣、佐、使”7、孙子兵法：“经五事、校七计，而索其情。经五事、校七计，而索其情。”8、都江堰水利工程：鱼嘴分流，飞沙堰，宝瓶口鱼嘴分流，飞沙堰，宝瓶口 。（http:/www.dujiangyan.orghttp:/www.dujiangyan.org/）五脏之间相互联系、相互制约的关系将自然现象、生理想象、精神活动三者结合起来分析疾病的根源2022-12-2832安徽工程科技学院管理系都江堰水利工程2022-12-2833安徽工程科技学院管理系都江堰水利工

22、程2022-12-2834安徽工程科技学院管理系都江堰水利工程2022-12-2835安徽工程科技学院管理系都江堰水利工程2022-12-2836安徽工程科技学院管理系 9 9、德谟克利特：世界是由原子组成的世界是由原子组成的 1010、亚里士多德：“四因说（质料因、形式因、动力因、四因说（质料因、形式因、动力因、目的因目的因 ）”及及“整体大于部分之和整体大于部分之和”这一阶段的特点：见林不见树第四节 系统思想的演变人们无法了解到自然界复杂现象的原因，因此只能从总体上，从宏观上采用思辨的方法来研究事物。2022-12-2837安徽工程科技学院管理系A 本节内容：一.古代被动的综合阶段（牛顿时

23、代及以前）二.近代分析发展阶段（17-19世纪末）三.现代综合发展阶段第四节 系统思想的演变2022-12-2838安徽工程科技学院管理系第四节 系统思想的演变A 二.近代分析发展阶段（17-19世纪末）通过解剖学对人体的认识。人体各个器官各个器官之间的联系，如血液循环、神经网络、淋巴组织对每一部位的深入了解，对每一种具体联系渠道的讨论，使人们忽略了对整体的分析，忽视了各个局部在系统整体中的作用。2022-12-2839安徽工程科技学院管理系从经济发展上来看，不论是长期的奴隶制、封建社会，还是资本主义发展初期，一般生产规模都较小，生产设备都比较简单，较容易形成生产的协调发展，只要加大劳动强度就

24、可以提高生产，自然资源充足，有取之不尽，用之不竭的感觉；由于生产造成的环境污染，可以通过自然净化作用得以恢复。因此在这个时期人们只重视个别机器的改进，忽视整体的效益；只重视加大生产强度，不考虑综合利用，不考虑资源配置。这就从客观需求上放松了以研究系统整体为对象的系统科学的研究。生物学史中“机械论”和“活力论”的争论。这一阶段的特点是：见树不见林第四节 系统思想的演变德国人杜舒里海胆胚胎试验异因同果机体论2022-12-2840安徽工程科技学院管理系A 本节内容：一.古代被动的综合阶段（牛顿时代及以前）二.近代分析发展阶段（17-19世纪末）三.现代综合发展阶段第四节 系统思想的演变2022-1

25、2-2841安徽工程科技学院管理系A 三.现代综合发展阶段 静态的、平面式静态的、平面式的思维方式过渡到动态的、立体式动态的、立体式的思维方式；个别到整体，单一到多侧面，简单到复杂。“分析-综合”到“综合-分析-综合”：要求从整体出发，综合、分析“同步”进行 这一阶段的特点：见树又见林第四节 系统思想的演变单向思维双向思维2022-12-2842安徽工程科技学院管理系A 复杂适应系统（Complex Adaptive System，以下简称CAS）理论是美国霍兰（John Holland）教授于1994年，在Santa fe研究所成立十周年时正式提出的。复杂适应系统（CAS）理论的提出对于人们

26、认识、理解、控制、管理复杂系统提供了新的思路。A 一、复杂适应系统理论的基本观点和概念一、复杂适应系统理论的基本观点和概念（一）（一）CASCAS理论的核心思想理论的核心思想适应性造就复杂性适应性造就复杂性具有十分重要的认识论意义。可以说，这是人们在系统运动和演化规律的认识方面的一个飞跃。这一点可以从以下三个方面来加以说明。2022-12-2843安徽工程科技学院管理系A(1)(1)主体是主动的、活的实体。主体是主动的、活的实体。CAS理论正把系统的成员看作是具有自身目的与主动性的、积极的“活的”主体。更重要的是，CAS理论认为，正是这种主动性以及它与环境的反复的、相互的作用，才是系统发展和进

27、化的基本动因。A(2)(2)个体与环境的交互。个体与环境的交互。个体与环境(包括个体之间)的相互影响和相互作用，是系统演变和进化的主要动力。个体的相互作用才是整体的基础。当我们说“整体大于部分之和”的时候，指的正是这种相互作用带来的“增值”。复杂系统的丰富多彩行为正是来源于这种“增值”。这种相互作用越强，系统的进化过程就越加复杂多变。2022-12-2844安徽工程科技学院管理系(3)(3)把宏观和微观有机地联系起来把宏观和微观有机地联系起来 极端的还原论观点把宏观现象的原因简单地归结为微观，否认从微观到宏观存在着质的增加。另一种比较普遍的观念是：把统计方法当作从微观向宏观跨越的唯一途径或唯一

28、手段。事实上，除了统计规律之外，一定还存在着其他的机制或渠道，它们同样也建立起微观与宏观之间的联系。CAS理论在这方面给我们提供了一条新的思路。如果个体没有主动性(比如气体中的分子)，那么，它们的运动和相互关系的确只要用统计方法加以处理就行了。支配这样的系统的，确实主要就是统计规律。然而，如果个体是“活的”，有主动性和适应性，以前的经历会“固化”到它的内部。那么，它的运动和变化，就不再是一般的统计方法所能描述的。例如前面讲到的分化过程，显然就不是只靠统计方法所能加以说明的。所以，在微观和宏观的相互关系问题上，CAS理论提供了区别于单纯的统计方法的新的理解。如果把这种想法加以推广，把宏观和微观看作是相对的层次的话，那么，它为我们认识、理解、跨越层次提供了十分有益的思路。