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1、系统的概念、特征与系统方法一、 系统的历史渊源A、西方哲学史有关系统的思想渊源1、 德谟克里特世界大系统、世界小系统；2、 亚里士多德：整体大于部分的总和；3、 中世纪神创论：世界是上帝创造的系统；4、 康德的：星云假说；5、 黑格尔的真理系统：真理只有作为系统才是现实的。没有系统的思想只能表明个人的主观心情，它的结论必然是带有偶然性的。 6、 马克思：一个人的力量是有限的，如果我们把每一个人的力量集中起来就会变成一个合力。这个合力就会比每一个人的力量之和要大得多。7、 恩格斯：拿破仑打仗的系统思想：一个马木留克兵可以战胜二个法国兵；一百个法国兵与一百个马木留克兵势均力敌；一千个法国兵能战胜一
2、千五百个马木留克兵；而一千五百个法国兵则能战胜三千个马木留克兵。恩格斯自然辩证法。B、中国哲学史有关系统的思想渊源1、盘古开天辟地：天地混沌如鸡子，盘古生其中，万八千岁，天地初开。上清为天，下浊为地。天日高一丈，地日厚一丈，盘古日长一丈。如此又万八千岁，天数极高，地数极厚，盘古极长。而后盘古垂死化身，骨骼化为三山五岳，血脉化为江河，皮肤化为田地，身之诸虫化为黎虻 。三五历记。卷五 2、易经的系统思想：天地生二极，二极生阴阳，阴阳生四象，四象生八卦。3、老子道德经：道可道非常道，名可名非常名。无名天地之始，有名万物之母。道生一，一生二，二生三，三生万物。4、孙膑：田忌与齐威王赛马的系统思想。5、
3、人心齐，泰山移；众人拾柴火焰高；拧成一股绳。6、中医的辩证治疗方法等等。中国古代朴素的整体观念强调的是整体、和谐和协调，淮南子精神中所言“夫天地运而相通，万物总而为一”便体现了这一观念。二、现代系统论1、系统论之父冯贝塔朗菲生平、思想及贡献2、老三论与新三论： （1）老三论：系统论、信息论与控制论； （2）新三论：耗散结构理论、协同学（超循环论）与突变论； a. 耗散结构理论b. 协同学（超循环论） c. 突变论或霍金的大爆炸宇宙论3、系统哲学：欧文拉兹洛系统哲学引论一种当代思想的新范式 4、钱学森的系统思想 ：钱学森先生的系统理论： 我国有的学者认为系统科学应包括系统概念、一般系统理论、系统
4、理论分论、系统方法论（系统工程和系统分析包括在内）和系统方法的应用等五个部分。我国著名科学家钱学森教授多年致力于系统工程的研究，十分重视建立统一的系统科学体系的问题，自1979年以来，多次发表文章表达他把系统科学看成是与自然科学、社会科学等相并列的一大门类科学，系统科学象自然科学一样也区分为系统的工程技术（包括系统工程、自动化技术和通讯技术）；系统的技术科学（包括支筹学、控制论、巨系统理论、信息论）；系统的基础科学，（即系统学）；系统观（即系统的哲学和方法论部分，是系统科学与马克思主义的哲学连接的桥梁四个层次）。这些研究表明，不久的将来系统论将以崭新的面貌矗立于科学之林 。 钱学森先生不仅是我
5、国最著名的空气动力学家，而且也是国际知名的系统论专家。他不仅获得“两弹一星功勋奖章”、国家杰出贡献科学家、中国绿色贡献终身成就奖。而且，由于他在研究和推广系统论方面的突出贡献，1995年获得美国系统论学会的小鲁克斯韦尔的奖章与奖金。钱学森先生的系统概念：系统是处在相互联系之中的各组成要素结合而成的具有特定功能的有机整体。 三、 系统的特征与系统方法系统论是研究系统的一般模式，结构和规律的学问，它研究各种系统的共同特征，用数学方法定量地描述其功能，寻求并确立适用于一切系统的原理、原则和数学模型，是具有逻辑和数学性质的一门科学。1、 系统的特征：第一、整体性特征；任何系统都是由要素组成的一个有机整
6、体；虽然系统是由要素或子系统组成的，但系统的整体性功能不等于各要素的性能之和。现代企业管理中有一个著名的法则：“一头狮子所带领的一百只绵羊绝对能战胜一只绵羊所带领的一百头狮子。”因此在处理系统问题时要注意研究系统的结构与功能的关系，重视提高系统的整体功能。任何要素一旦离开系统整体，就不再具有它在系统中所能发挥的功能。第二、结构性特征；系统的整体性取决于系统的结构。结构是系统中各要素之间相互联系、相互作用的方式。一个系统是由三个因素决定的：一是构成要素的性质；二是构成要素的数量；三是构成要素的连结方式。如一个国家的构成、一个球队的构成等；第三、层次性特征；一个系统总是由若干子系统组成的，该系统本
7、身又可看作是更大的系统的一个子系统，这就构成了系统的层次性。 不同层次上的系统运动有其特殊性。在研究复杂系统时要从较大的系统出发，考虑到系统所处的上下左右关系。第四、开放性或变异性特征；系统的内部要素之间的联系，使系统具有整体性、结构性、层次性的特征，而系统的外部联系使外部环境成为系统生成和发展的条件，从而使系统具有开放性。系统的开放性说的是系统与周围环境即其他系统的相互联系。一个具体的系统总是与周围环境或其他系统处在相互联系、相互作用即进行物质、信息、能量的转换或交换之中。否则，系统就不能存在和发展。普里高津在研究了大量系统的自组织过程以后，总结、归纳得出，系统形成有序结构需要下列条件：（1
8、）系统必须开放。热力学第二定律指出：孤立系统的熵不可能减少。对于一个孤立系统，无论其微观机制如何，如果从宏观上看，它可以被当成是孤立系统，则必然要达到平衡态。耗散结构理论认为，对于孤立系统来说熵是增加的即正的，总过程是从有序到无序；而对于开放系统来说，由于通过与外界交换物质和能量，可以从外界获取负熵用来抵消自身熵的增加，从而使系统实现从无序到有序、从简单到复杂的演化。（2）远离平衡态。远离平衡态是系统出现有序结构的必要条件，也是对系统开放的进一步说明。开放系统在外界作用下离开平衡态，开放逐渐加大，外界对系统的影响逐渐变强，将系统逐渐从近平衡区推向远离平衡的非线性区，只有这时，才有可能形成有序结
9、构，否则即使开放，也无济于事。（3）非线性相互作用。组成系统的子系统之间存在着相互作用，一般来讲，这些相互作用是非线性的，不满足叠加原理。正因为这样，由子系统形成系统时，会涌现出新的性质。（4）涨落。涨落是指对系统稳定状态的偏离，它是实际存在的一切系统的固有特征。系统内部原因造成的涨落，称为内涨落；系统外部原因造成的涨落，称为外涨落。处于平衡态系统的随机涨落，称为微涨落；处于远离平衡态的非平衡态系统的随机涨落，称为巨涨落。对于远离平衡态的非平衡态系统，随机的小涨落有可能迅速放大，使系统由不稳定状态跃迁到一个新的有序状态，从而形成耗散结构。2、系统方法系统思想是一般系统论的认识基础，是对系统的本
10、质属性（包括整体性、结构性、层次性、开放性）的根本认识。如果说系统方法的出发点和基础是整体性方法；那么，系统思想和方法的核心问题是如何根据系统的本质属性使系统最优化；而模型化方法是实现系统最优化方法的途经。第一、 系统的整体性方法；整体性方法是系统方法的核心和出发点，是系统方法的一个最基本的方法。整体性方法要求我们正确地处理整体与要素、全局与局部之间的关系；第一，要以整体的观点看待和处理事物。所谓系统工程就是要求我们从系统的整体特征、功能和目标出发，区认识和规划、设计各个组成部分，一达到最佳的整体效果，不能只局限于局部效果或利益。同时，整体性方法要解决的是所谓整体性的悖论：即整体的功能是不等于
11、各要素功能的简单相加。实例：美国的阿波罗登月计划背景资料：美国阿波罗登月计划简单回顾 美国是迄今为止唯一一个将人类送上月球的国家。阿波罗登月计划是美国航天局从1957年开始到1972年底结束，耗时15年，耗资430多亿美元，它组织和动员了美国143所大学和科研机构多达42万科研人员完成的，前后进行了11次载人飞船的发射。其中，1969年7月16日24日阿波罗11号飞船所乘的三名宇航员阿姆斯特朗、科林斯、奥乐德林飞行8天3小时，首次在1969年7月20日载人月球登陆行动成功，首次在月球行走。 他们在太空行走时间2小时31分钟，树起了美国国旗 、安放了仪器，在登陆处树立了一个牌子，上面写着：“人类
12、首次月球登陆处，1969年7月。我们是为了全人类带着和平之意而来。”月球表面行走时间21.6小时，绕月球轨道飞行30次。登月舱的上升阶段舱留在了月球轨道，共采集了20公斤的物质。这标志着人类进入太空时代的开始。阿波罗登月计划是成功利用系统的整体性方法的范例！ 以下是美国阿波罗登月计划简单回顾： 1、载人航天阿波罗7号飞船 推进装置：“火星”1B火箭 时间：1968年10月11日-22日 乘员：希拉、艾西尔和坎宁哈姆。 飞行时间为10天20小时，共绕地球飞行163圈，这是阿波罗飞船的第一次载人地球轨道飞行。首次载人飞船上的电视直播。 2、阿波罗8号飞船 推进装置：“火星”V火箭 时间：1968年
13、12月21日27日 乘员：波尔曼、洛弗尔和安德斯 飞行时间为6天3小时，绕月球轨道飞行10次，飞行了20小时。这是世界上第一艘绕月飞行的载人飞船。测试了支持系统。对地球和月球进行了拍照，现场电视直播。 3、阿波罗9号飞船 推进装置：“火星”V火箭 时间：1969年3月3日13日 乘员：麦克迪维特、斯科特和施维卡特 飞行时间为10天1小时，全部登月设备在地球轨道上的首次载人飞行。施维卡特进行了37分钟的太空行走。在152次的轨道飞行中测试了人类在太空环境中的反应和失重状成。载人登月舱的首次飞行。 4、阿波罗10号 推进装置：“火星”V火箭 时间：1969年5月18日26日 乘员：斯坦福尔德、约翰
14、.杨和塞尔南 飞行时间为8天3分钟，登月降落演练，登月舱和指挥舱、服务舱在月球、地球和月球之间环境下的首次载人飞行。月球轨道飞行时间61.6小时，绕月球轨道飞行31次。登月舱至月球表面15243米处。首次在太空实现电视直播。验证了除向月球表面降落之外的全部登月程序。 5、阿波罗11号 推进装置：“火星”V火箭 时间：1969年7月16日24日 乘员：阿姆斯特朗、科林斯、奥乐德林 飞行时间为8天3小时，首次载人月球登陆行动，首次在月球行走。“体斯顿，宁静基地报告，鹰已降落。”1969年7月20日。 降落地点：静海。 坐标：北0.71度，东23.63度。 太空行走时间2小时31分钟，树起了旗帜、安
15、放了仪器，在登陆处树立了一个牌子，上面写着：“人类首次月球登陆处，1969年7月。我们是为了全人类带着和平之意而来。”月球表面行走时间21.6小时，绕月球轨道飞行30次。登月舱的上升阶段舱留在了月球轨道，共采集了20公斤的物质。 6、阿波罗12号 推进装置：“火星”V火箭 时间：1969年11月14日24日 乘员：康拉德、戈登、比恩。 飞行时间：10天4小时36分钟，登陆地点：风暴洋。坐标：南0.71度，西23.63度。 取回于1967年4月在月球登陆的探测者3号的部分部件。安放了阿波罗月球表面实验设备。月球表面停留时间31.5小时。月球轨道飞行时间89小时，绕月球轨道飞行45次。登月舱下载阶段舱降落在月球上，采集了34公斤的物质。 7、阿波罗13号 推进装置：“火星”V火箭 时间：1970年4月11日17日 乘员：洛弗尔、海斯、斯威加特。 飞行时间5天22.9小时。进行了三次着陆努力，由于液氧箱爆炸，终止登月。由于获得了营救人员的经验，这次失败被称为“成功的失败。”用过的登陆舱上升阶段舱成功地降落在月球上。 8、阿波罗14号 推进装置：“火星”V火箭 时间：1971年1月31日2月9日 乘员：谢泼德、罗塞、米切尔 飞行时间9天，登陆地点：弗拉摩洛地区。坐
