系统的概念
系统这一概念自古有之,它来源于人类的长期社会实践,但由于受到科学技术早年历史的影响,系统这个概念一直没有受到应有的重视,直到最近半个世纪以来,国际上把系统作为一个研究对象引起了广泛注意,并在工程技术系统的研究和管理中得到了广泛应用。“系统”一词最早出现于古希腊语中,有由部分组成整体的含义。在韦氏大辞典中“系统”一词解释为“有组织的或被组织化的整体; 结合着整体们形成的各种概念和原理的综合;由有规则的相互作用、又有相互依存的形式组成的诸要素的集合等等”。在我国1979年出版的 《辞海》 中,“系统”被解释为“自成体系的组织,相同或相类的事物按一定秩序和内部联系组合而成的整体”。
由于系统科学是一门新兴的科学,因此,关于系统一词的学术含义,有各种稍有差别的表述。系统较全面的定义具有三层含义。
❶系统是具有一定结构(亦即相互存在着某种稳定联系)的要素所组成的集合,要素是形成系统的现实基础,但一个系统的属性不单纯由诸要素属性的机械总和决定,更重要的是决定系统的结构。一切与该系统有关联的其它要素的集合称之为系统的环境。
❷系统是以整体的方式,与环境相互作用的,它通过对环境的作用(以输出和输入的方式)表现其功能,作为整体系统产生了各子系统不能具备的属性和功能。
❸作为整体的系统在不同程度上具有稳定性、动态性和适应性等特征。系统内部可以含有子系统。子系统是系统部分的要素的集合。管理科学就是注意到企业的整体性和有序性,把企业当作一个系统来对待的一门组织管理的科学。系统工程是把对象作为系统来加以处理的工程技术,是组织管理各类系统的规划、研究、计划、制造、试验和使用的具有普遍意义的科学方法,也是研究许多密切联系的元件组成的复杂的设计科学。
每一个系统都有它构成的条件,构成系统的条件是:
(1)系统的要素。系统的要素是形成系统的现实基础,是为完成某种特定功能而无须进一步再分的单元。例如,把铁路运输系统作为研究对象,则可把机车、车辆等部门看成是它的要素。若把机车部门作为要素,则它现有的设备、劳动力和劳动对象等都可作为它的属性。而要素的属性反映着人们感兴趣的实际对象的可能特征。系统是由两个以上(常常是大量的)要素组成的事物。例如汽车,它是由发动机、车身、底盘、车轮、方向盘等零部件(要素)构成的。
(2)系统的结构。系统是具有一定结构(亦即相互存在着某种稳定联系)的要素组成的集合。系统作为统一的整体并具有一定的功能。各要素之间存在着有机的组合关系,从而能产生更高价值的功能。如把汽车的各种零部件(要素)组装成汽车,就可发挥零部件所不能发挥的功能。系统各要素堆积在一起就构成系统,也不能仅仅表明系统中有哪些要素,就可确定一个系统,还必须指出这些要素之间有着怎样的有机联系,这样才能使系统本身明确起来。这就是说,要素不能直接形成系统的属性和功能,它必须通过结构这个中介,才能产生系统的属性和功能。
(3)系统的环境。一个系统中或不同的系统中存在着物质、能量和信息的流动。这样,一个系统就要与其它一些外部系统互相影响。广义而言,后者称为前者的环境。从环境向该系统的流动称为输入,从系统向环境的流动称为输出。系统可分为封闭系统与开放系统,主要根据系统与环境的关系而定。开放系统是基于客观世界普遍存在着联系与相互制约,它指的是外部条件对系统的影响,以及系统对外部条件的反作用。在外部条件中,重要的是区分决定性的联系和次要的联系。前者对系统是生命攸关的,后者对系统的生存不产生重要影响。严格地讲,客观世界是不存在真正封闭的系统,有时为了研究和思考的方便,可以把对象系统连同它的环境当成一个系统,划为封闭系统。一些具有自我调节或控制特性的系统,划为封闭系统,应当理解为:在一定时间内,不依赖于任何外界的经常影响而具有稳定生存能力的系统。因此,封闭系统这个概念永远带有相对性。它的产生是为了描述某些在有限的时间范围内,外部条件保持不变的系统的功能。实际上不存在一个与外部环境没有物质、能量、信息交换的系统。
(4)系统的边界。边界是把系统和环境分割开来的假想线。边界并不是严格不变的,它根据研究对象的需要而划定。划分系统的边界的原理有两个:第一,研究分析问题的着重部分应作为系统的组成部分; 第二,对所研究问题有着重大影响的部分也应作为系统的组成部分,这些重大影响部分决定着系统的性能或运动状态,甚至系统的性质。
(5)系统的行为和功能。系统的行为就是在给定期间内系统中所发生的有关过程的集合。研究系统的行为有两种方法:宏观方法——把系统作为某一更高系统的一部分,只研究系统的输入和输出,而不考虑其内部结构。这种方法也就是将系统当作“黑箱”处理。微观方法——研究系统的内部结构(其组成要素和各种联系),研究要素的功能(要素的输入和输出)。例如,在制订全国铁路发展规划时,就不必考虑具体每个部门或企业内部的详细状况,而只要研究其经济效益方面的问题(即部门投入、产出状况),这就属于宏观方法。如果要制定承包责任制的政策,则必须涉及部门或企业内部的具体运行状况,这就需要运用微观方法。系统的功能是系统作为整体所表现出来的行为集合。它是系统的动态过程的表现形式。
系统的概念
系统这一概念自古有之,它来源于人类的长期社会实践,但由于受到科学技术早年历史的影响,系统这个概念一直没有受到应有的重视,直到最近半个世纪以来,国际上把系统作为一个研究对象引起了广泛注意,并在工程技术系统的研究和管理中得到了广泛应用。“系统”一词最早出现于古希腊语中,有由部分组成整体的含义。在韦氏大辞典中“系统”一词解释为“有组织的或被组织化的整体;结合着整体们形成的各种概念和原理的综合; 由有规则的相互作用、又有相互依存的形式组成的诸要素的集合等等”。在我国1979年出版的《辞海》中,“系统”被解释为“自成体系的组织,相同或相类的事物按一定秩序和内部联系组合而成的整体”。
由于系统科学是一门新兴的科学,因此,关于系统一词的学术含义,有各种稍有差别的表述。系统较全面的定义具有三层含义。(1)系统是具有一定结构(亦即相互存在着某种稳定联系)的要素所组成的集合,要素是形成系统的现实基础,但一个系统的属性不单纯由诸要素属性的机械总和决定,更重要的是决定系统的结构。一切与该系统有关联的其它要素的集合称之为系统的环境。(2)系统是以整体的方式,与环境相互作用的,它通过对环境的作用(以输出和输入的方式)表现其功能,作为整体系统产生了各子系统不能具备的属性和功能。(3)作为整体的系统在不同程度上具有稳定性、动态性和适应性等特征。系统内部可以含有子系统。子系统是系统部分的要素的集合。管理科学就是注意到企业的整体性和有序性,把企业当作一个系统来对待的一门组织管理的科学。系统工程是把对象作为系统来加以处理的工程技术,是组织管理各类系统的规划、研究、计划、制造、试验和使用的具有普遍意义的科学方法,也是研究许多密切联系的元件组成的复杂的设计科学。
每一个系统都有它构成的条件,构成系统的条件是:
(1) 系统的要素。系统的要素是形成系统的现实基础,是为完成某种特定功能而无须进一步再分的单元。例如,把铁路运输系统作为研究对象,则可把机车、车辆等部门看成是它的要素。若把机车部门作为要素,则它现有的设备、劳动力和劳动对象等都可作为它的属性。而要素的属性反映着人们感兴趣的实际对象的可能特征。系统是由两个以上(常常是大量的)要素组成的事物。例如汽车,它是由发动机、车身、底盘、车轮、方向盘等零部件 (要素) 构成的。
(2) 系统的结构。系统是具有一定结构(亦即相互存在着某种稳定联系) 的要素组成的集合。系统作为统一的整体并具有一定的功能。各要素之间存在着有机的组合关系,从而能产生更高价值的功能。如把汽车的各种零部件(要素)组装成汽车,就可发挥零部件所不能发挥的功能。系统各要素堆积在一起就构成系统,也不能仅仅表明系统中有哪些要素,就可确定一个系统,还必须指出这些要素之间有着怎样的有机联系,这样才能使系统本身明确起来。这就是说,要素不能直接形成系统的属性和功能,它必须通过结构这个中介,才能产生系统的属性和功能。
(3)系统的环境。一个系统中或不同的系统中存在着物质、能量和信息的流动。这样,一个系统就要与其他一些外部系统互相影响。广义而言,后者称为前者的环境。从环境向该系统的流动称为输入,从系统向环境的流动称为输出。系统可分为封闭系统与开放系统,主要根据系统与环境的关系而定。开放系统是基于客观世界普遍存在着联系与相互制约,它指的是外部条件对系统的影响,以及系统对外部条件的反作用。在外部条件中,重要的是区分决定性的联系和次要的联系。前者对系统是生命攸关的,后者对系统的生存不产生重要影响。严格地讲,客观世界是不存在真正封闭的系统,有时为了研究和思考的方便,可以把对象系统连同它的环境当成一个系统,划为封闭系统。一些具有自我调节或控制特性的系统,划为封闭系统,应当理解为:在一定时间内,不依赖于任何外界的经常影响而具有稳定生存能力的系统。因此,封闭系统这个概念永远带有相对性。它的产生是为了描述某些在有限的时间范围内,外部条件保持不变的系统的功能。实际上不存在一个与外部环境没有物质、能量、信息交换的系统。
(4)系统的边界。边界是把系统和环境分割开来的假想线。边界并不是严格不变的,它根据研究对象的需要而划定。划分系统的边界的原理有两个:第一,研究分析问题的着重部分应作为系统的组成部分;第二,对所研究问题有着重大影响的部分也应作为系统的组成部分,这些重大影响部分决定着系统的性能或运动状态,甚至系统的性质。
(5)系统的行为和功能。系统的行为就是在给定期间内系统中所发生的有关过程的集合。研究系统的行为有两种方法:宏观方法——把系统作为某一更高系统的一部分,只研究系统的输入和输出,而不考虑其内部结构。这种方法也就是将系统当作“黑箱”处理。微观方法——研究系统的内部结构(其组成要素和各种联系),研究要素的功能(要素的输入和输出)。例如,在制订全国铁路发展规划时,就不必考虑具体每个部门或企业内部的详细状况,而只要研究其经济效益方面的问题(即部门投入、产出状况),这就属于宏观方法。如果要制定承包责任制的政策,则必须涉及部门或企业内部的具体运行状况,这就需要运用微观方法。系统的功能是系统作为整体所表现出来的行为集合。它是系统的动态过程的表现形式。