1、第三章系統(tǒng)與設計第一節(jié)第一節(jié) 認識系統(tǒng)認識系統(tǒng)一、系統(tǒng)是普遍存在的一、系統(tǒng)是普遍存在的 系統(tǒng)對我們來說并不陌生，在日常生活和生系統(tǒng)對我們來說并不陌生，在日常生活和生產(chǎn)中，我們經(jīng)常都會接觸和應用到系統(tǒng)。產(chǎn)中，我們經(jīng)常都會接觸和應用到系統(tǒng)。 自來水系統(tǒng)自來水系統(tǒng) 教育系統(tǒng)教育系統(tǒng) 衛(wèi)生系統(tǒng)衛(wèi)生系統(tǒng) 汽車系統(tǒng)汽車系統(tǒng)45汽車傳動系統(tǒng)汽車傳動系統(tǒng)各層各層次相互聯(lián)系并有序地運作，次相互聯(lián)系并有序地運作，保證了學校的正常保證了學校的正常秩序。秩序。二、什么是系統(tǒng)二、什么是系統(tǒng)系統(tǒng)是指由兩個或兩個以上相互聯(lián)系、相互作用的元素所組成的，具有一定結構和功能的有機整體。（一）系統(tǒng)與子系統(tǒng)（一）系統(tǒng)與子系統(tǒng)系統(tǒng)有大

2、有小，有簡單有復雜，任何系統(tǒng)都是它所從屬的更大范圍更高一級系統(tǒng)的子系統(tǒng)。人體人體神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng)消化系統(tǒng)消化系統(tǒng)呼吸系統(tǒng)呼吸系統(tǒng)分泌系統(tǒng)分泌系統(tǒng)呼吸道呼吸道 肺肺鼻鼻咽咽喉喉氣管氣管支氣管支氣管人體系統(tǒng)的分解人體系統(tǒng)的分解（二）子系統(tǒng)與元素（二）子系統(tǒng)與元素元素是指構成系統(tǒng)的最基本的單元。子系統(tǒng)相對于系統(tǒng)的整體而言，元素相對于系統(tǒng)的結構而言。人體人體心心肝肝脾脾腎腎相對于人體結構而言，這些器相對于人體結構而言，這些器官是是人體分解的最后層次或官是是人體分解的最后層次或最基本的單元，它們就是構成最基本的單元，它們就是構成人體的元素。人體的元素。（三）系統(tǒng)的分類（三）系統(tǒng)的分類系統(tǒng)的分類是根據(jù)不同

3、的標準，從不同的角度來劃分。（1）自然系統(tǒng)、人工系統(tǒng)和復合系統(tǒng)（系統(tǒng)組成元素的性質(zhì)）（2）實體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng)（系統(tǒng)組成元素存在的形態(tài)）（3）靜態(tài)系統(tǒng)和動態(tài)系統(tǒng)（系統(tǒng)的運動狀態(tài)）（4）開放系統(tǒng)和封閉系統(tǒng)（系統(tǒng)與外部環(huán)境的關系）自然系統(tǒng)自然系統(tǒng)是由天然物自然形成的系統(tǒng)人工系統(tǒng)人工系統(tǒng)是指為達到某種目的而人為建立起來的系統(tǒng)實體系統(tǒng)實體系統(tǒng)是由物質(zhì)實體元素構成的系統(tǒng)概念系統(tǒng)概念系統(tǒng)是由概念、原理、原則、理論、方法等非物質(zhì)實體元素構成的系統(tǒng)靜態(tài)和動態(tài)是相對的靜態(tài)和動態(tài)是相對的系統(tǒng)的狀態(tài)隨著時間的變化而變化的是動態(tài)系統(tǒng)動態(tài)系統(tǒng)，否則就是靜態(tài)系統(tǒng)靜態(tài)系統(tǒng)。第二節(jié)第二節(jié) 系統(tǒng)的分析系統(tǒng)的分析一、系統(tǒng)的基本特性

4、一、系統(tǒng)的基本特性（一）整體性（一）整體性 整體性是系統(tǒng)最基本的特性。整體性是系統(tǒng)最基本的特性。 系統(tǒng)的組分（元素）是構成系統(tǒng)整體的前提系統(tǒng)的組分（元素）是構成系統(tǒng)整體的前提和基礎，沒有部分就沒有整體，但系統(tǒng)的整體功和基礎，沒有部分就沒有整體，但系統(tǒng)的整體功能是各組分（元素）在孤立狀態(tài)下所沒有的。能是各組分（元素）在孤立狀態(tài)下所沒有的。 系統(tǒng)不是各個組分（元素）的簡單相加，系系統(tǒng)不是各個組分（元素）的簡單相加，系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)調(diào)和配合狀況，直接影響系統(tǒng)整體功統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)調(diào)和配合狀況，直接影響系統(tǒng)整體功能的實現(xiàn)。能的實現(xiàn)。木桶理論木桶理論“木桶理論木桶理論”認為，認為，木桶的盛水量取決木桶的盛水量取決

5、于最短的那一塊木于最短的那一塊木板的長度。請用系板的長度。請用系統(tǒng)的觀點解釋！統(tǒng)的觀點解釋！組成木桶的木板如果長短不齊，那么木桶的組成木桶的木板如果長短不齊，那么木桶的盛水量不是取決于最長的那一塊木板，而是盛水量不是取決于最長的那一塊木板，而是取決于最短的那一塊木板。構成組織的各個取決于最短的那一塊木板。構成組織的各個部分往往是優(yōu)劣不齊的，而劣勢部分往往決部分往往是優(yōu)劣不齊的，而劣勢部分往往決定整個組織的水平定整個組織的水平。 日常生活中，常聽人說：日常生活中，常聽人說： 1、 “一個和尚挑水吃，二個和尚抬水吃，三個一個和尚挑水吃，二個和尚抬水吃，三個和尚沒水吃和尚沒水吃” 2、 “三個臭皮匠

6、抵個諸葛亮三個臭皮匠抵個諸葛亮” 3 、 “一著不慎，全盤皆輸一著不慎，全盤皆輸” 4、 “丟卒保車丟卒保車” 提問：請根據(jù)系統(tǒng)提問：請根據(jù)系統(tǒng)的整體性特征，分的整體性特征，分別解釋之。別解釋之?，F(xiàn)象現(xiàn)象原因原因一個和尚挑水吃一個和尚挑水吃,兩個和尚抬水吃兩個和尚抬水吃,三個和尚沒水吃三個和尚沒水吃.三個臭皮匠頂個三個臭皮匠頂個諸葛亮諸葛亮一著不慎一著不慎,全盤皆全盤皆輸輸丟卒保車丟卒保車三個人共同構成一個系統(tǒng)三個人共同構成一個系統(tǒng), ,每個人都是其每個人都是其組成要素之一組成要素之一, ,如果三人之間的協(xié)作關系如果三人之間的協(xié)作關系處理得不好處理得不好, ,反而辦不好事情反而辦不好事情. .

7、三個臭皮匠構成一個整體三個臭皮匠構成一個整體, ,整體的功能大整體的功能大于部分功能之和于部分功能之和. .在一個系統(tǒng)中在一個系統(tǒng)中, ,局部對整體的制約局部對整體的制約, ,部分的部分的變化會影響整體的變化變化會影響整體的變化, ,甚至還會對全局甚至還會對全局產(chǎn)生決定性的影響產(chǎn)生決定性的影響. .根據(jù)系統(tǒng)的整體性特征根據(jù)系統(tǒng)的整體性特征, ,解釋表中所列的現(xiàn)象解釋表中所列的現(xiàn)象為了整體的利益為了整體的利益, ,要敢于舍棄局部利益要敢于舍棄局部利益. .（二）目的性（二）目的性 系統(tǒng)都是以實現(xiàn)某種功能為目的的，這正是系統(tǒng)都是以實現(xiàn)某種功能為目的的，這正是區(qū)別于不同系統(tǒng)的標志。區(qū)別于不同系統(tǒng)的標

8、志。 系統(tǒng)的目的一般通過更具體的目標來實現(xiàn)，系統(tǒng)的目的一般通過更具體的目標來實現(xiàn)，系統(tǒng)的多個目標有時不完全一致，甚至相互矛盾系統(tǒng)的多個目標有時不完全一致，甚至相互矛盾，這就需要協(xié)調(diào)，尋求平衡或折中的辦法，從而，這就需要協(xié)調(diào)，尋求平衡或折中的辦法，從而收到整體最佳的效果。收到整體最佳的效果。設計這個鐘表的目的是為了滿足人們對計時功能的需要 （三）相關性（三）相關性 相關性是指組成系統(tǒng)的各要素之間或系統(tǒng)整相關性是指組成系統(tǒng)的各要素之間或系統(tǒng)整體與部分之間的相互作用、相互聯(lián)系。體與部分之間的相互作用、相互聯(lián)系。 系統(tǒng)內(nèi)各組分（元素）之間存在著相互依賴系統(tǒng)內(nèi)各組分（元素）之間存在著相互依賴和相互制約的

9、特定關系，某一個組分（元素）的和相互制約的特定關系，某一個組分（元素）的變化，會影響其他組分（元素）實現(xiàn)其功能。變化，會影響其他組分（元素）實現(xiàn)其功能。生態(tài)系統(tǒng)的相關性多米諾骨牌用于比喻時，多米用于比喻時，多米諾骨牌效應常指一諾骨牌效應常指一系列的連鎖反應，系列的連鎖反應，即牽一發(fā)而動全身。即牽一發(fā)而動全身。 在一個相互聯(lián)系的在一個相互聯(lián)系的系統(tǒng)中，一個很小系統(tǒng)中，一個很小的初始能量就可能的初始能量就可能產(chǎn)生一連串的連鎖產(chǎn)生一連串的連鎖反應，人們就把它反應，人們就把它們稱為們稱為“多米諾骨多米諾骨牌效應牌效應”或或“多米多米諾效應諾效應”。（四）環(huán)境適應性（四）環(huán)境適應性 對環(huán)境的適應能力，保

10、持和恢復系統(tǒng)原有的對環(huán)境的適應能力，保持和恢復系統(tǒng)原有的特性。特性。 “ “春捂秋凍春捂秋凍”是一句衛(wèi)生諺語，這是人們維護身是一句衛(wèi)生諺語，這是人們維護身體健康的經(jīng)驗，有一定的科學道理。體健康的經(jīng)驗，有一定的科學道理?！按何娲何妗本途褪钦f春季，氣溫剛轉暖，不要過早脫掉棉衣。是說春季，氣溫剛轉暖，不要過早脫掉棉衣。 “ “秋凍秋凍”就是說秋季氣溫稍涼爽，不要過早過多就是說秋季氣溫稍涼爽，不要過早過多 地增加衣服。地增加衣服。 人自身就是一個系統(tǒng)，春天穿多一些是對冬天人自身就是一個系統(tǒng)，春天穿多一些是對冬天的一種適應和銜接的一種適應和銜接 秋天穿少一點是對夏天的銜接和向冬天過渡的秋天穿少一點是對夏

11、天的銜接和向冬天過渡的一種準備。一種準備。 兩者都是為了使人的身體逐漸適應外界氣溫的兩者都是為了使人的身體逐漸適應外界氣溫的變化而不至于生病變化而不至于生病另外，保護色的作用也是為了保護動物自身的生存。另外，保護色的作用也是為了保護動物自身的生存。綠色草叢中的蟈蟈綠色草叢中的蟈蟈北極熊北極熊冬天和夏天的雷鳥冬天和夏天的雷鳥（五）層次性（五）層次性 系統(tǒng)無論大小，都可以分解為一系列的子系系統(tǒng)無論大小，都可以分解為一系列的子系統(tǒng)，并存在一定的層次結構。系統(tǒng)各個層次具有統(tǒng)，并存在一定的層次結構。系統(tǒng)各個層次具有獨自的功能，它們通過相互聯(lián)系，相互作用共同獨自的功能，它們通過相互聯(lián)系，相互作用共同完成系

12、統(tǒng)的整體功能。完成系統(tǒng)的整體功能。（一）系統(tǒng)的思想（一）系統(tǒng)的思想 從系統(tǒng)的角度來分析處理問題。從系統(tǒng)的角度來分析處理問題。 （二）系統(tǒng)分析的基本方法（二）系統(tǒng)分析的基本方法 運用系統(tǒng)的思想和定性定量相結合的方法，對系運用系統(tǒng)的思想和定性定量相結合的方法，對系統(tǒng)進行分析，就是系統(tǒng)分析的基本方法。系統(tǒng)分統(tǒng)進行分析，就是系統(tǒng)分析的基本方法。系統(tǒng)分析是系統(tǒng)思想與分析方法的結合。析是系統(tǒng)思想與分析方法的結合。二、系統(tǒng)分析的基本方法二、系統(tǒng)分析的基本方法 系統(tǒng)分析的基本方法的步驟系統(tǒng)分析的基本方法的步驟 1 1、闡明問題、闡明問題 確定目標確定目標 2 2、分析研究、分析研究 制度方案制度方案 3 3

13、、評價比較、評價比較 確定最佳方案確定最佳方案 系統(tǒng)分析的基本原則系統(tǒng)分析的基本原則 1 1、內(nèi)部組成條件和外部條件相結合、內(nèi)部組成條件和外部條件相結合 2 2、局部與整體相結合、局部與整體相結合 3 3、定性分析與定量分析相結合、定性分析與定量分析相結合 4 4、當前目標與長遠目標相結合、當前目標與長遠目標相結合第三節(jié)第三節(jié) 系統(tǒng)的優(yōu)化系統(tǒng)的優(yōu)化一、系統(tǒng)優(yōu)化的意義一、系統(tǒng)優(yōu)化的意義 系統(tǒng)的優(yōu)化就是在給定條件下，通過一定的系統(tǒng)的優(yōu)化就是在給定條件下，通過一定的手段和方法，使系統(tǒng)獲得更加功能，或更佳效益手段和方法，使系統(tǒng)獲得更加功能，或更佳效益的過程。實現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)化，就可以在一定資源的過程。實

14、現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)化，就可以在一定資源條件下，取得最佳的效果，而投入的人力、物力條件下，取得最佳的效果，而投入的人力、物力、財力達到最小。、財力達到最小。二、系統(tǒng)優(yōu)化的實現(xiàn)二、系統(tǒng)優(yōu)化的實現(xiàn) 系統(tǒng)的優(yōu)化的基本原則：系統(tǒng)的優(yōu)化的基本原則：1 1、系統(tǒng)的優(yōu)化不僅要實現(xiàn)系統(tǒng)中每個元素和子系統(tǒng)的優(yōu)化，還要達到系、系統(tǒng)的優(yōu)化不僅要實現(xiàn)系統(tǒng)中每個元素和子系統(tǒng)的優(yōu)化，還要達到系統(tǒng)整體的優(yōu)化，強大提高系統(tǒng)的整體效益或功能。統(tǒng)整體的優(yōu)化，強大提高系統(tǒng)的整體效益或功能。2 2、系統(tǒng)優(yōu)化的過程中，受一定的條件影響和約束，會造成系統(tǒng)與環(huán)境、系統(tǒng)優(yōu)化的過程中，受一定的條件影響和約束，會造成系統(tǒng)與環(huán)境、系統(tǒng)組分之間的矛盾沖突，只有合理解決這些矛盾沖突，才能實現(xiàn)系系統(tǒng)組分之間的矛盾沖突，只有合理解決這些矛盾沖突，才能實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)