系统及系统结构

《系统及系统结构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《系统及系统结构（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

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,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,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是系统的基本组成成分。 2.一个系统应具有一定的界限，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，系

2、统的部件及其结构的开发是为了实现该系统的目的，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。,3.1系统的概念,图3-1 系统的基本概念图,系统是由某些相互联系的部件集合而成。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的。 系统在严格意义上是指具有自己的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。 （112）,系统的定义,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；

3、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；,系统的诸部件及其属性 系统的结构 系统的环境及其界限 系统的输入与输出 系统的反馈,3.2 系统的构成要素,1、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。,全球系统,洲级子系统,洲级子系统,国家级子系统,国家级子系统,地区级子系统,地区级子系统,图3-2 区域可持续发展层次系统结构,图3

4、-3 可持续发展系统结构图,2、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,3、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。,3、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。 从空间结构看，边界是把系统与环境分开的所有点的

5、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。,3、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,4、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。,5、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。,Y,输出Y,图3-2 系

6、统结构图,以某生产企业系统为例：,决定,适应,企业系统,市场,资源有限,企业生存优势与风险分析,需求无限,企业生存之道,3.3 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。,1.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,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

7、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”,3.4 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SA研究什么样的系统问题,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,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

8、：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；,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，但是如果有人炸掉阿斯旺水库，他将比纳赛尔更伟大！,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

9、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、WIN98,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,图3-5 实体系统与概念系统,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,动态系统与静态系统的关系：

10、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。,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。 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。,1、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

11、、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：,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

12、 能是简单的，也可能是复杂的。,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）,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,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

13、整体中的。 足球队，湖泊中的水对有机污染物的净化,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。,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。,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。,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。,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

14、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。,思考题：,一个良好的系统结构应具备的条件与内容？,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,20世纪和21世纪两种企业的特点,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，需要对产品不断重构和更新换代，对企业组织和过程不断重构，对人员知识和能力不断重构。 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。,例1：从经济角度观察管理

15、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,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,要不要,能不能,（系统的环境）,（系统的结构）,（系统的目标）,要不要,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。,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。,