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1、第二章第二章 系统理论系统理论 第一节第一节 系统的概念系统的概念一、系统的定义一、系统的定义系统是由希腊语“System”一词派生而来。系统的简单描述:为了达到某种目的而相互联系的部件的集合。系统的正式定义:系统是由相互联系、相互制约的若干组成部份(部件)结合成的、具有特定功能(某种目的)的有机整体。系统概念中包含的内容:(1)系统是由两个以上的要素组成的整体,其要素可以是单个事物,也可以是一群事务组成的小系统。(2)要素之间存在着一定的有机联系,从而在系统的内部和外部形成一定的结构和秩序,任一系统又是它所从属的一个更大系统的组成部分。(3)任何系统都有特定的功能,整体具有不同于各个组成要素
2、的新功能,该功能由系统内部的有机联系和结构所决定。系统的数学表示系统的数学表示S=其中:S:系统;Xx1,x2,,xn;R:系统的特征。系统的特点:系统的特点:系统是由部件组成的,部件处于运动状态。部件之间存在着联系,系统有一定的结构。系统行为的输出也就是对目标的贡献,系统各部件和的贡献大于各部件贡献之和。系统的状态可以转换,在某些情况下系统有输入和输出,系统状态的转换可以控制。系统成立的条件:系统成立的条件:目的、功能、机构(必要条件)目的、功能、机构(必要条件)三个条件是相互作用、相互影响的。三个条件是相互作用、相互影响的。注:功能与机构不是一一对应的关系。二、系统成立的条件二、系统成立的
3、条件最简单的系统结构组成:输入、输出、联系输入和输出的中间元素输入:给出处理所需要的条件和内容输出:经过处理得到的结果中间元素:由一个或若干个元素组成且有非常清楚的联络方式 三、系统的基本结构三、系统的基本结构相关概念界定:(1)边界:系统的边界定义了系统的范围,有时也称接口。(2)环境:系统边界以外的所有事物(系统环境)(3)全局:系统与系统环境构成全局(4)子系统:系统内的系统,具有系统的特征。如企业组织可从职能的角度分为生产、后勤、财会、市场等子系统(5)子系统的连接形式串联:前一个系统的输出是后一个系统的输入并联:反馈(feed-back):将系统的输出返回到系统的输入前馈(feed-
4、forward):反馈的超前法,即通过预测未来事件,并根据预测结果调整输入一般系统结构组成:输入、处理、输出、反馈和控制处理:根据条件对输入的内容进行各种加工和转换反馈:将输出的一部分内容返回到输入,供控制使用控制:监督和指挥其余四个基本要素正常工作从系统工程角度出发,控制是一个测量实际结果和计划结果的偏差,并采取矫正行动缩小偏差的过程。四、系统的分类四、系统的分类(一)按复杂程度分类(一)按复杂程度分类按复杂程度分为:物理系统、生物系统、人类社会及宇宙系统。(二)按系统起源分类(二)按系统起源分类按系统的起源分为:自然系统(生物系统,生态系统等自然形成的)和人造系统(生产系统,运输系统等由人
5、类为达到某种目的而建立的)。宇宙宇宙社会社会人类人类动物动物植物植物细胞细胞控制机械控制机械钟表钟表框架框架生物生物物理物理高级群体高级群体按复杂程度分按复杂程度分(三)按抽象程度分类(三)按抽象程度分类按抽象程度分为:实体系统、概念系统和逻辑系统实体系统:又称物理系统:是完全确定的最具体的系统,其组成部分是完全确定的存在物。概念系统:是人类根据系统目标和以往的知识构思出来的系统雏形,是最抽象的系统。逻辑系统:介于实体系统和概念系统之间。(四)按系统功能分类(四)按系统功能分类按功能性分为:社会系统、经济系统、军事系统、企业管理系统等(五)按系统与外界的相关程度分类(五)按系统与外界的相关程度
6、分类按相关性分为:开放式系统和封闭式系统开放式系统:与环境保持某种关系的系统封闭式系统:与环境无关的系统开环系统开环系统闭环系统闭环系统反馈反馈(六)按系统的结构分类(六)按系统的结构分类按结构性分为:开环系统(无反馈)、闭环系统(有反馈)五、系统性能评价五、系统性能评价目标明确第一指标结构合理联接清晰、路径畅通、冗余少接口清楚子系统间接口、系统和外部接口能控能观输入信息可以控制行为,输出信息可以观测行为使命使命 与与 愿景愿景目的目的 战略战略目标目标 计划和预算计划和预算一般一般具体具体政政策策界界限限什麽?什麽?如何?如何?六、系统的计划与控制六、系统的计划与控制系统计划系统计划计划:是
7、一个预定的行动路线,它表示出目标和为达到这些目标所必须的行动。战略计划(5年以上)策略计划(15年)运行计划(112月)调度和发放(现时)设置目标是计划的第一步,目标应有松驰度。系统控制系统控制控制:测量实际和计划的偏差并采取校正行动的过程。信息系统中常使用的控制方法:信息系统中常使用的控制方法:分解:将一个大系统按各种原则,将它分解为子系统。归并:将联系密切的子系统合并到一起,减少子系统间的联系,使接口简化并且清楚。解耦:在联系很密切的子系统间加入一些缓冲环节,使它们之间的联系减弱,相互依赖性减少。解耦的办法:应用缓冲库存、松弛资源应用、应用标准降低系统系统测量装置测量装置控制装置控制装置输
8、入输入输出输出反馈系统的控制模型系统的控制模型原材料原材料标准输出标准输出波动输出波动输出生产生产库存库存松弛能力松弛能力系统解藕系统解藕七、系统的集成七、系统的集成(一)定义(一)定义为达到系统目标将可利用的资源有效地组织起来的过程和结果。(二)集成结果(二)集成结果集成结果:将部件或小系统联成大系统(三)集成目的(三)集成目的 集成目的:总效益大于分效益之和(四)集成的分类(四)集成的分类1、按优化程度:连通集成:连通性(兼容性、移植性、协作性、互用性)共享集成:整个系统的信息能为系统中所有用户共享最优集成:总经费最省,性能最优2、按涉及范围:技术集成:达到技术上的连通信息集成:达到数据共
9、享组织人员集成:系统融于组织中形象集成:集成于企业形象中3、按具体程度:概念集成、逻辑集成、物理集成现实现实 状况状况表达表达知识索取知识索取返回返回 现实现实物理物理集成集成逻辑表达逻辑表达 匹配匹配逻辑逻辑集成集成概念集成概念集成规则和公式规则和公式系统集成的概念系统集成的概念第二节第二节 系统的性质系统的性质 系统的整体性系统的有机关联性系统的层次性系统的动态性系统的目的性 系统的突变性第三节第三节 系统方法系统方法系统方法:系统方法:按照事物本身的系统性,把所研究的对象放在系统的形式中加以考察的思路和方法。系统工程:系统工程:实现系统最优化的科学,即以系统的观点和方法为基础,综合地、有系统地应用各种技术,分析解决复杂而困难的问题的方法。系统方法的基本原则系统方法的基本原则 整体性原则整体性原则1、空间整体性2、时间整体性处理问题应先看整体,再看部分;先看全局,后看局部。应从宏观到微观,先看全过程,再看某个阶段;先看长远,再看当前。综合性原则综合性原则 系统目标具有多样性和综合性,应统筹兼顾,不能顾此失彼,因小失大;处理问题时应全面综合考虑一项措施可能引起的多方面后果;同一问题可以有多种不同的解决方案,可以综合使用,互相配合。科学性原则科学性原则应有严格的工作步骤和工作顺序;尽可能定量分析,运用数学工具,建立数学模型,进行优化分析。
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