系统及系统结构课件.ppt

1、1 第三章 系统及系统结构3.1 系统的概念、定义3.2 系统的构成要素3.3 系统的层次3.4 系统的分类3.5 系统的基本特性2 系统一词，来源于古希腊语，是由部分组成整体的意思。钱学森定义为：系统是由相互制约的各部分组成的具有一定功能的整体。贝塔朗菲定义为：系统是相互联系、相互作用的诸元素的综合体。3.1系统的概念3 判别特征1.一个系统是由一些相互联系和彼此影响着的部件所组成，其中的部件及其结构部件及其结构是系统的基本组成成分。2.一个系统应具有一定的界限界限，以便能把系统从所处的环境中分离出来，系统通过该界限可以与外界环境发生能量、信息和物质等的交流。3.一个系统应具有一定的用途用途

2、，系统的部件及其结构的开发是为了实现该系统的目的目的，不同的部件及其结构类型可以实现不同的特定目的。4.一个完备的系统要有反馈反馈。3.1系统的概念4系统输出系统输出S1S2S4S3系统输入系统输入系统周界系统周界系统结构系统结构系统环系统环境境反馈圈反馈圈S1、S2、S3、S4系统部件图图3-1 系统的基本概念图系统的基本概念图5 系统系统是由某些相互联系相互联系的部件集合部件集合而成。这些部件可以是具体的物质，也可以是抽象的组织。它们在系统内彼此相互影响相互影响而构成系统的特性。由这些部件集合而成的系统的运行是有一定目的或目标目标的。系统在严格意义上是指具有自己的具有自己的构成要素或部件所

3、没有的新特质的整体构成要素或部件所没有的新特质的整体构成物或部件集合体。构成物或部件集合体。（112）系统的定义6系统形式化表示S=E=E1+E2+E3+Ei:人 员、设 备、资 金、信息、R=R1+R2+R3+Ri:系统内部各个子系统之间的关系；各个子系统与系统总体之间的关系；各个子系统与环境之间的关系；系统总体与环境之间的关系；7 v系统的诸部件及其属性v系统的结构v系统的环境及其界限v系统的输入与输出v系统的反馈3.2 系统的构成要素81、系统的诸部件及其属性系统的部件可以分为结构部件、操作部件和流部件。结构部件：相对固定的部分操作部件：执行过程处理的部分流部件：进行物质流、能量流、信息

4、流交换当系统中的某个部件本身也是一个系统能够时，就可以称此为该系统的子系统。例如：国家系统省地区或县级。9全球系统全球系统洲 级 子 系 统洲 级 子 系 统洲 级 子 系 统洲 级 子 系 统国家级子系统国家级子系统国家级子系统国家级子系统国家级子系统国家级子系统国家级子系统国家级子系统地地区区级级子子系系统统地地区区级级子子系系统统地地区区级级子子系系统统地地区区级级子子系系统统地地区区级级子子系系统统地地区区级级子子系系统统地地区区级级子子系系统统地地区区级级子子系系统统 图图3-3-2 区域可持续发展层次系统结构区域可持续发展层次系统结构 10人口子系统社会子系统经济子系统资源子系统环

5、境子系统科技子系统图图3-3 3-3 可持续发展系统结构图可持续发展系统结构图 112、系统的结构广义地讲，系统内部件之间一切联系方式的总和，就是系统的结构。同样的部件，以不同方式联系起来会得到不同的系统。如金字塔结构扁平化结构123、系统的环境及其界限系统环境：广义地讲，一个系统之外的一切事物或系统的总和，称为该系统的环境。令U为宇宙全系统，S为观察的对象系统，S为环境，则有SUS。一切系统都在环境中形成、运行和演变。只要S U，它的环境就不是空集。环境的划分具有相对性，是相对于对象系统的整体和独立功能而存在的。133、系统的环境及其界限系统界限：系统界限：把系统和环境分开的边界。从空间结构

6、看，边界是把系统与环境分开的所有点的集合。从逻辑而言，边界是系统构成关系从起作用到不起作用的界限。143、系统的环境及其界限系统界限：人们在认识事物时首先会对要认识的问题划出一个范围，把要认识的问题从无限联系中割离出来，使系统以整个单位与环境发生联系。例：买左鞋，送右鞋 老张、老李与熊154、系统的输入与输出系统与环境的交互影响产生了输入和输出的含义。外界环境系统的一个输入，通过系统的处理和变换，必然会产生一个输出，再返回到外界环境。如图3-1所示。165、系统的反馈一个系统的行为可以通过它的输出来了解，并且利用输出的信息反馈来调整输入。如图3-2所示。具有反馈的系统，是个更为完备的系统。17

7、处理器反馈器 X输入Y输出Y图图3-2 系统结构图系统结构图18供应系统生产系统行政系统服务系统环境法令、原材料等输入反馈企业商业销售系统成品输出反馈图图3-3 系统活动结构图系统活动结构图指令流信息流物质流以某生产企业系统为例：19决定决定适应适应 企业系统企业系统 市场市场 资源有限资源有限企业生存优势与风险分析企业生存优势与风险分析 需求无限需求无限企业生存之道203.3 系统的层次根据波尔丁提出的一般系统理论所述的系统层次概念，以自然界所存在的系统为着眼点，把物理界、生物界及社会界的所有系统分为9个层次，并作为系统运行的基本单元。21层次层次特征特征实例实例相应学科相应学科静态结构系统

8、框架式晶体结构桥梁任何学科中的图形或文字描述简单动态系统预定的运动方式（平衡）钟表，太阳系，机器物理学，古典自然科学反馈控制系统传递信息反馈恒速器控制论22层次层次特征特征实例实例相应学科相应学科细胞系统开放，自我维持，与环境交流生物细胞新陈代谢信息论原生社会系统承担不同功能的部件植物植物学动物系统指挥全部行为的大脑，学习能力鸟哺乳动物动物学23层次层次特征特征实例实例相应学科相应学科人类系统自我意识，知识，符号语言人生物学心理学人类社会系统价值观、人类情绪表现家庭、民族历史学、社会学、人类学、行为科学超越系统尚不可知241.静态结构系统2.简单动态系统3.反馈控制系统4.细胞系统5.原生社会

9、系统6.动物系统7.人类系统8.人类社会系统9.超越系统？尚不可知系统环境适应功能生命特征自我意识主动反馈非生命非开放系统25层次主要强调宏观、微观差别。强调两个问题属于不同层次，实际上是指纵向关系，但不能在同一个框架下研究他们之间的关系。例：宏观经济、微观经济“该管的不管，不该管的又抓住不放”263.4 系统的分类自然系统与人造系统实体系统与概念系统静态系统与动态系统封闭系统与开放系统主要明确主要明确SA研究什么样的系统问题研究什么样的系统问题27自然系统与人造系统从系统的自然属性角度划分：系统的形成和起源、是否有人参与。自然系统：自然形成，即由自然过程产生的系统；构成要素：自然物（山川、河

10、流、生态、原始森林等）特点：物质流的循环和演变是主流例：海洋系统、矿藏系统、生态系统等28自然系统与人造系统人造系统：人工生成，即人们为达到某个目的按属性和相互关系将有关部件（或元素组合而成的系统）。构成要素：自然物、人、社会、概念特点：人在其中起主导作用；目的性和组织性突出例：各类工程系统，控制系统，管理系统等；29自然系统与人造系统自然系统与人造系统的关系：实际系统大都是自然系统与人造系统的复合系统。人造系统和自然系统存在着重要联系，尤其是人为改造的自然系统。在建造和管理人造系统时必须注意自然系统的规律（埃及阿斯望水坝）一位埃及专家说过的话，纳赛尔建了阿斯旺水库，他被视为伟大的政治家，但是

11、如果有人炸掉阿斯旺水库，他将比纳赛尔更伟大！30实体系统与概念系统从系统构成要素的物资属性角度划分：实体系统：构成要素物质实体：有机物、无机物，矿物、生物、能量、机械、人等（硬要素）概念系统：构成要素非物质实体：概念、原理、原则、方法、制度、程序等（软要素）企业系统、设备系统、工艺系统、控制系统、管理信息系统、文化系统、制度系统、战略系统；一台计算机、计算机网络、WIN9831实体系统与概念系统实体系统与概念系统的关系：密切结合实体系统是物质基础概念系统是中枢神经，提供指导和服务32现有实体系统提取其基本概念和策略现有概念系统增加新的目标与要求新的概念系统系统周界确定新的实体系统外界要求可执行

12、的工艺技术图图3-5 实体系统与概念系统实体系统与概念系统33静态系统与动态系统从系统状态是否随时间变化角度划分：静态系统：描述系统状态的参数不随时间显著改变的系统，即系统不发生显著运动或变化动态系统：描述系统状态的参数随时间变化而变化的，即不断发生运动的系统；例：人体系统、交通系统、通信系统34动态系统与静态系统的关系：动态是绝对的静态是相对的，具有特定时期、特定条件例：一个电网系统、一套炼油系统、一条汽车装配系统在运行时是动态系统，非运行时期是静态系统。35开放系统与封闭系统从系统与环境的关系划分：即是否与外界环境发生物质、信息、能量等的交换。开放系统：与环境交互，具有自调节和自适应功能。

13、例：生产系统；管理信息系统封闭系统：以系统的均衡观念为基本点。例：原始部落，封闭社会系统的开放性与封闭性是相对和辩证的，系统研究强调系统对环境的开放性。361、可控系统和不可控系统：可否按照控制目的改变系统状态，如：自然系统；人工系统，企业系统2、按系统对象涉及的领域：物质系统、生产系统、作业系统、过程系统、管理系统、社会系统、工业系统、农业系统、交通系统、通信系统等等。3、按照物理、事理、人理属性的不同：客观物质系统、管理系统、社会组织系统。4、生命系统和非生命系统 其它分类方法：37l钱学森：一般系统分类不考虑系统要素的具体构成，把研究对象笼统看作系统。具体参照：系统规模和复杂度。1、按照

14、系统规模分为：小系统（little system）大系统（large scale system）巨系统(giant system)；2、按照系统结构复杂程度分为：简单系统(simple system)复杂系统(complex system)一般来说，小系统与大系统都属于简单系统，巨系统可能是简单的，也可能是复杂的。38 小系统 简单系统 大系统 系统 简单巨系统 巨系统 复杂巨系统 一般复杂巨系统 特殊复杂巨系统（社会系统）39 3.5 系统的基本特性1.整体性2.相关性3.结构性4.动态性5.目的性6.环境适应性40整体性任何一个系统都是由不同部件（或要素）依据一定逻辑要求构成的整体，并以一

15、个统一的整体存在于环境之中，而决不是这些要素的简单凑合。尽管每一个部件都有其各自不同的特征和功能，但对外总是以系统的综合特性与功能显示出来。有这样的事实：即使不全是功能完善的部件可以构成性能良好的系统，反之即全是性能良好的部件也不一定能构成一个完善的系统。所以部件和子系统总是寓于整体中的。足球队，湖泊中的水对有机污染物的净化41相关性系统内各部件之间，系统内各层次之间存在着相互联系、相互作用、相互依存、相互制约地关系。42相关性系统内各部件之间，系统内各层次之间存在着相互联系、相互作用、相互依存、相互制约地关系。43结构性结构性是系统有机联系的反映。本质的联系形成系统发展和变化的规律，系统的稳

16、定和本质的联系形成了系统的结构。相同的部件具有不同的结构形式时，该系统就会产生不同的功能和效果。44目的性 系统活动本身具有明确的目的。系统各部件就是为实现系统的既定目标而协调于一个整体之中，并进行活动。45环境适应性任何一个系统都存在环境之中，都与外界环境进行着物质、能量和信息地交换。它的形成与发展受到环境的制约。一个系统要能生存和具有活力，就必须适应外部环境的变化。或者说，能对外部环境给予的刺激及时调整和做出响应。46思考题：思考题：一个良好的系统结构应具备的条件与内容？47先进制造技术与管理一体化模式和管理理论及其支持系统时代特征对管理的要求时代特征对管理的要求48时代特征对管理的要求时

17、代特征对管理的要求时代特征时代特征数量时代数量时代（二战后（二战后50年代，年代，60-70年代）年代）质量时代质量时代（60-70年代，年代，80年代初期）年代初期）多元化多元化（80年代中，年代中，90年代中期）年代中期）和谐和谐(21世世纪纪)市场需市场需求与顾求与顾客期望客期望生活生活水平水平能 否 支 付能 否 支 付与买得起与买得起是否愿买是否愿买能否及买能否及买到到生产者和生产者和消费者可消费者可以通过网以通过网络直接接络直接接触。触。生产生产者和消费者和消费者界限模者界限模糊。糊。对产品对产品的要求的要求价格低价格低质量好质量好多样化、多样化、个性化个性化消费者将消费者将自己的

18、意自己的意见加入到见加入到生产过程生产过程中，使自中，使自己成为部己成为部分生产者分生产者49企业企业价值价值取向取向（策略（策略目标目标）价值观价值观从数量求从数量求价值价值从 质 量 业从 质 量 业绩求价值绩求价值从便利迅捷从便利迅捷的一体化协的一体化协作求价值作求价值企业的企业的伦理和伦理和社会责社会责任任经济观经济观规模经济、规模经济、降低成本降低成本速度经济速度经济便利经济便利经济企业的企业的伦理和伦理和社会责社会责任任环境观环境观利用环境利用环境（环境条（环境条件服从生件服从生产）产）关心环境关心环境（生产要（生产要服从环境，服从环境，减少污染）减少污染）复 新 环 境复 新 环

19、 境（减少甚至（减少甚至消灭废物，消灭废物，创造良好环创造良好环境）境）企业的企业的伦理和伦理和社会责社会责任任社会观社会观尽快发展尽快发展生产，解生产，解决温饱问决温饱问题题提高舒适性提高舒适性和发展生产和发展生产并重，争取并重，争取较富裕水平较富裕水平提高舒适性，提高舒适性，考虑可持续考虑可持续发展，满足发展，满足个性需求个性需求社会责社会责任任时代特征时代特征数量时代数量时代质量时代质量时代多元化时代多元化时代和谐和谐时代时代50管管理理和和组组织织架架构构生产方式生产方式机械技术、机械技术、流水线流水线（机械化）（机械化）程序控制，程序控制，小批量、多小批量、多品种，技术品种，技术复合

20、（自动复合（自动化）化）精益生产，精益生产，灵捷制灵捷制造、造、建立国际化组织，企业通过网络寻找资源与之结盟，组织规模组织规模等级（层等级（层次）组织次）组织管理管理班组式组班组式组织管理织管理建筑式组织建筑式组织管理，管理，网络网络组织管理组织管理使组织内外的边界任意延展。经营战略经营战略注重计划注重计划注重提高注重提高质量和顾质量和顾客反馈客反馈注重多样化、注重多样化、个性化和及个性化和及时提供时提供企业组织不断重构。经营战略通过网络合作。人力资源管理人力资源管理与要求与要求分解技术，分解技术，细化分工，细化分工，加强控制，加强控制，人的劳动异人的劳动异化（较低素化（较低素质）质）大量裁员

21、、大量裁员、重新就业、重新就业、职 业 培 训职 业 培 训（较高素质）（较高素质）技术创新、技术创新、人员培训、人员培训、组织创新、组织创新、人的全面发人的全面发展（高素质）展（高素质）人员知识结构和能力不断重构。继续教育和培训成为重要的内容时代特征时代特征数量时代数量时代质量时代质量时代多元化多元化时代时代和谐和谐时代时代51供应商供应商制造商制造商分销商分销商用户用户物流物流需求信息需求信息供应信息供应信息52零售商零售商分销商分销商制造商制造商零部件供应商零部件供应商用户用户原材料商原材料商物流物流需求信息需求信息供应信息供应信息共享信息共享信息5320世纪和世纪和21世纪两种企业的特

22、点世纪两种企业的特点 2020世纪的生产型企业世纪的生产型企业2121世纪的知识型企业世纪的知识型企业市市场场生产驱动型生产驱动型生产是上帝生产是上帝大量生产大量生产消费者是相对同质的消费者是相对同质的基于公司标准的质量基于公司标准的质量市场驱动型市场驱动型消费者是上帝消费者是上帝大量定制大量定制高度细分，顾客多元化高度细分，顾客多元化基于消费者理解的价值质量基于消费者理解的价值质量战战略略长期战略，反映相对稳定的长期战略，反映相对稳定的商务环境商务环境地理上的集中地理上的集中区域的竞争区域的竞争大就是好大就是好合理的反应时间合理的反应时间等级制度的命令和控制结构等级制度的命令和控制结构适应战

23、略，反映动态变化的商务适应战略，反映动态变化的商务环境环境地理上的分散地理上的分散全球的竞争全球的竞争适应就是好适应就是好极少的反应时间极少的反应时间扁平的、有机的、低控制的结构扁平的、有机的、低控制的结构54结结构构许多中层管理者和主管许多中层管理者和主管有限的控制幅度有限的控制幅度职能是重要职能是重要关注部门关注部门利益利益按职能定义目标按职能定义目标自我指挥的工作团队自我指挥的工作团队宽泛的控制幅度宽泛的控制幅度松散地结合交叉职能的团松散地结合交叉职能的团队队在整个企业中职能、团队在整个企业中职能、团队和个人目标相联系和个人目标相联系系系统统通过管理实现通过管理实现由直接主管控制由直接主

24、管控制有限的数据和信息有限的数据和信息管理层推进战略、战术管理层推进战略、战术行为行为有限的决策授权有限的决策授权“必要知道必要知道”的沟通的沟通集中于劳动力和材料集中于劳动力和材料通过人和技术实现通过人和技术实现由共享目标、价值和标准由共享目标、价值和标准控制控制具有丰富信息的环境具有丰富信息的环境管理层推进战略；员工推管理层推进战略；员工推进战术行为进战术行为授权员工授权员工开放式的沟通环境开放式的沟通环境集中于知识集中于知识 2020世纪的生产型企业世纪的生产型企业2121世纪的知识型企业世纪的知识型企业55由此看到，时代的发展对管理提出了不同的要求。在市场竞争中，为了实现企业目标，需要

25、对产品产品不断重构和更新换代，对企业组织和过程企业组织和过程不断重构，对人员知识人员知识和能力和能力不断重构。制造业作为一个系统应具备整体性和动态特点，不断适应外部环境的变化，对所有的信息进行迅速的决策和实现。56例1：从经济角度观察管理系统认为每个企业活动的目的是在于满足外界市场需求的前提下，尽可能提高资源利用的效率，提高生产率。效率效益生产技术过程社会经济过程主要是人与自然的技术关系主要是人与人的市场供需关系实物量度的价值量度的产出投入功能费用57例2：从系统角度观察管理系统认为一个良好的系统应该由系统的结构、系统的目标、系统的环境等诸系统间协调地运作，如以制造系统管理为例可作如下描述。生

26、态环境供应机构资源供应市场制造系统顾客生态环境产品销售市场能不能企业发展企业发展要不要能不能（系统的环境）（系统的结构）（系统的目标）要不要58 显然，上述系统间所有“输入”和“输出”构成了各子系统之间的“中介”。各子系统的“输入”对该系统来说存在着一个“要不要”的问题，而各子系统的“输出”对该输出系统来说存在一个“能不能”的问题。59系统环境系统结构目标60我国先进生产模式及管理理论方法中的若干研究问题为实现21世纪挑战，我国制造企业应具备的特色及其要素。实现先进制造企业要素所必须的关键性的技术与管理子系统内容。应用系统和动态变化的思想建立先进制造技术与管理的一体化模式和管理方法及其支持系统。