系統(tǒng)工程導(dǎo)論

（Introduction

to

SystemsEngineering,ISE）

第二章系統(tǒng)工程理論

Chapter2SystemsEngineering

Theory

同濟(jì)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院周炳海博士教授

bhzhou@2026年1月6日第1頁第二章系統(tǒng)工程理論

系統(tǒng)科學(xué)的學(xué)科體系(DisciplinaryArchitectureofSystemsScience

)

系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)(TheoreticalFoundationofSystemsEngineering

)系統(tǒng)工程理論的新發(fā)展(NewDevelopmentofSystemsEngineering

)主要內(nèi)容(Contents)2026年1月6日22.1系統(tǒng)科學(xué)的學(xué)科體系我國著名科學(xué)家錢學(xué)森提出了一個清晰的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)，認(rèn)為從應(yīng)用實踐到基礎(chǔ)理論，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)可以分為四個層次：首先是工程技術(shù)這一層次(EngineeringTechnology)然后是直接為工程技術(shù)提供理論基礎(chǔ)的

技術(shù)科學(xué)這一層次(TechnologicalSciences)再就是基礎(chǔ)科學(xué)這一層次(FundamentalSciences)最后通過進(jìn)一步綜合、提煉達(dá)到最高概括的馬克思主義哲學(xué)(MarxistPhilosophy

)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)(Modernscienceandtechnology

)馬克思主義哲學(xué)自然科學(xué)數(shù)學(xué)社會科學(xué)工程技術(shù)技術(shù)科學(xué)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系2026年1月6日3在此基礎(chǔ)上他又進(jìn)一步提出了一個系統(tǒng)科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)。認(rèn)為系統(tǒng)科學(xué)是由系統(tǒng)工程這類工程技術(shù)，系統(tǒng)工程的理論方法（像運(yùn)籌學(xué)、大系統(tǒng)理論等）這一類技術(shù)科學(xué)（統(tǒng)稱為系統(tǒng)學(xué)），以及它們的理論基礎(chǔ)和哲學(xué)層面的科學(xué)所組成的一類新興科學(xué)。2.1系統(tǒng)科學(xué)的學(xué)科體系現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)(Modernscienceandtechnology)馬克思主義哲學(xué)社會科學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)數(shù)學(xué)突變論自然科學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)物理學(xué)生物學(xué)其它技術(shù)科學(xué)系統(tǒng)學(xué)運(yùn)籌學(xué)巨系統(tǒng)理論控制論信息論各門系統(tǒng)工程自動化技術(shù)通信技術(shù)（系統(tǒng)觀）系統(tǒng)科學(xué)人體科學(xué)思維科學(xué)哲學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)科學(xué)工程技術(shù)系統(tǒng)科學(xué)的體系2026年1月6日4系統(tǒng)學(xué)主要研究內(nèi)容:系統(tǒng)的普遍屬性和運(yùn)動規(guī)律，系統(tǒng)演化、轉(zhuǎn)化、協(xié)同和控制的一般規(guī)律，系統(tǒng)間復(fù)雜關(guān)系的形成法則、結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系、有序、無序狀態(tài)的形成規(guī)律以及系統(tǒng)仿真的基本原理等。隨著科學(xué)的發(fā)展，它的內(nèi)容也不斷在豐富。由于其尚屬于起步階段，還不夠成熟，因而學(xué)者們對系統(tǒng)科學(xué)的學(xué)科體系的認(rèn)識仍有較大差異。系統(tǒng)工程是從實踐中產(chǎn)生的，它用系統(tǒng)的思想與定量和定性相結(jié)合的系統(tǒng)方法處理大型復(fù)雜系統(tǒng)的問題，它是一門交叉學(xué)科。2.1系統(tǒng)科學(xué)的學(xué)科體系系統(tǒng)學(xué)(Systematic)Systemsengineeringgeneratesfrompractice,itusesthesystem'sthinkingandquantitativeandqualitativesystemsapproachtodealwiththeproblemoflargecomplexsystems,itisacross-disciplinary.2026年1月6日5系統(tǒng)工程是：把自然科學(xué)和社會科學(xué)的某些思想、理論、方法、策略和手段等根據(jù)總體協(xié)調(diào)的需要，有機(jī)地聯(lián)系起來；(Someideas,theories,methods,strategiesandmeansofthenaturalsciencesandsocialsciencesareorganicallylinkedaccordingtotheneedforoverallcoordination;)把人們的生產(chǎn)、科研、經(jīng)濟(jì)和社會活動有效地組織起來；應(yīng)用定量和定性分析相結(jié)合的方法和計算機(jī)等技術(shù)工具，對系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息交換和反饋控制等功能進(jìn)行分析、設(shè)計、制造和服務(wù)，從而達(dá)到最優(yōu)設(shè)計、最優(yōu)控制和最優(yōu)管理的目的，以便最充分地發(fā)揮人力、物力和信息的潛力，通過各種組織管理技術(shù)，使局部和整體之間的關(guān)系協(xié)調(diào)配合，以實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合最優(yōu)化。2.1系統(tǒng)科學(xué)的學(xué)科體系系統(tǒng)工程(SystemsEngineering)2026年1月6日6系統(tǒng)工程是一門工程技術(shù)，但它與機(jī)械工程、電子工程、水利工程等其它工程學(xué)的某些性質(zhì)不盡相同。上述各門工程學(xué)都有其特定的工程物質(zhì)對象，而系統(tǒng)工程則不然，任何一種物質(zhì)系統(tǒng)都能成為它的研究對象，而且還不只限于物質(zhì)系統(tǒng)(Anyphysicalsystems

can

betheir

objectofstudy,but

notlimitedtothe

physicalsystems

)，它可以包括自然系統(tǒng)、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、經(jīng)營管理系統(tǒng)、軍事指揮系統(tǒng)等等。由于系統(tǒng)工程處理的對象可以是信息，所以系統(tǒng)工程也是一門“軟科學(xué)”。系統(tǒng)工程在自然科學(xué)與社會科學(xué)之間架設(shè)了一座溝通橋梁?，F(xiàn)代數(shù)學(xué)方法和計算機(jī)技術(shù)，通過系統(tǒng)工程，為社會科學(xué)研究增加了極為有用的定量方法、模型方法、模擬實驗方法和優(yōu)化方法。系統(tǒng)工程為從事自然科學(xué)的工程技術(shù)人員和從事社會科學(xué)的研究人員的相互合作開辟了廣闊的道路。2.1系統(tǒng)科學(xué)的學(xué)科體系系統(tǒng)工程(SystemsEngineering)2026年1月6日7“老三論”

：系統(tǒng)論(SystemTheory

)信息論(InformationTheory

)控制論(Cybernetics

)“新三論”：耗散結(jié)構(gòu)理論(DissipativeStructureTheory)突變論(CatastropheTheory)協(xié)同論(synergetic s)系統(tǒng)科學(xué)的分類(Classificationof

SystemsScience

)2.1系統(tǒng)科學(xué)的學(xué)科體系2026年1月6日8控制論的產(chǎn)生與發(fā)展：

1947年由美國人維納（NorbertWiener）創(chuàng)立的控制論（Cybernetics）是一門研究系統(tǒng)的控制的學(xué)科。維納于1948年出版了《控制論》一書，他對控制論的定義是：“關(guān)于動物和機(jī)器中控制和通信的科學(xué)。”(The

animaland

machine

controlandcommunicationsscience

)2.2系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)控制論(Cybernetics)Cybernetics

isthe

interdisciplinary

studyofthe

structure

of

regulatorysystems.Cyberneticsiscloselyrelatedto

controltheory

and

systemstheory.Bothinitsoriginsandinitsevolutioninthesecond-halfofthe20thcentury,cyberneticsisequallyapplicabletophysicalandsocial(thatis,language-based)systems.2026年1月6日9

控制論的發(fā)展已大致經(jīng)歷了三個時期。從20世紀(jì)40年代末到50年代是第一個時期，即經(jīng)典控制理論時期。在這一時期，主要的研究對象是單因素控制系統(tǒng)，重點是反饋控制，借以實現(xiàn)的工具是各種各樣的自動調(diào)節(jié)器、伺服機(jī)構(gòu)及其有關(guān)的電子設(shè)備，著重解決單機(jī)自動化和局部自動化問題。控制論發(fā)展的第二個時期為60年代，即現(xiàn)代控制理論時期。這一時期，控制論的主要研究對象就成了多因素控制系統(tǒng)，研究重點是“最優(yōu)控制”，研究借助的工具是電子計算機(jī)。2.2系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)控制論(Cybernetics)2026年1月6日10

控制系統(tǒng):控制系統(tǒng)由施控器、受控器和控制作用的傳遞者三者組成，形成一個整體的控制功能和行為，但這又是相對于某種環(huán)境而言。因而可以把施控器、受控器和控制作用的傳遞者三個部分所組成的、相對于某種環(huán)境而具有控制功能與行為的系統(tǒng)，稱為控制系統(tǒng)。2.2系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)控制論(Cybernetics)進(jìn)入70年代以后，是大系統(tǒng)控制理論時期。在這一時期，主要研究對象是因素眾多的大系統(tǒng)，重點是大系統(tǒng)多級遞階控制，借助的工具是電子計算機(jī)聯(lián)機(jī)和智能機(jī)器，應(yīng)用領(lǐng)域主要為社會系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)等。2026年1月6日11控制論對系統(tǒng)工程方法論的啟示：

黑箱—灰箱—白箱法功能模擬法形式化、數(shù)量化、最優(yōu)化方法控制理論分支與系統(tǒng)研究各方面的對應(yīng)關(guān)系：控制論分支與系統(tǒng)工程研究的分類表結(jié)構(gòu)方面行為方面反饋性能能控性、能觀性可靠性大系統(tǒng)理論穩(wěn)定性最優(yōu)化濾波、隨機(jī)控制魯棒性自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習(xí)人工智能和模式識別2.2系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)控制論(Cybernetics)2026年1月6日12

信息論于本世紀(jì)40年代末產(chǎn)生，其主要創(chuàng)立者是美國的數(shù)學(xué)家申農(nóng)（C.E.Shannon）和維納。2.2系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)信息論(Informationtheory)Informationtheoryisabranchofappliedmathematicsandelectricalengineeringinvolvingthequantificationofinformation.InformationtheorywasdevelopedbyClaudeE.Shannontofindfundamentallimitsonsignalprocessingoperationssuchascompressingdataandonreliablystoringandcommunicatingdata.Sinceitsinceptionithasbroadenedtofindapplicationsinmanyotherareas,includingstatisticalinference,natual

langualgeprocessing,cryptographygenerally,networksotherthancommunicationnetworks—asin

neurobiology,theevolutionandfunctionofmolecularcodes,modelselectioninecology,thermalphysics,quantumcomputing,plagiarismdetectionandotherformsofdataanalysis.2026年1月6日13人們根據(jù)不同的研究內(nèi)容，把信息論分成三種不同的類型。

狹義信息論：即申農(nóng)信息論。主要研究消息的信息量、信道（傳輸消息的通道）容量以及消息的編碼問題。

一般信息論：主要研究通訊問題，但還包括噪聲理論、信號濾波與預(yù)測、調(diào)制、信息處理等問題。

廣義信息論：不僅包括前兩項的研究內(nèi)容，而且包括所有與信息有關(guān)的領(lǐng)域。2.2系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)信息論(Informationtheory)2026年1月6日14信息論研究運(yùn)用了類比方法和統(tǒng)計方法

①信息論運(yùn)用了科學(xué)抽象和類比方法，將消息、信號、情報等不同領(lǐng)域中的具體概念，進(jìn)行類比，抽象出了信息概念和信息論模型。

②針對信息的隨機(jī)性特點，運(yùn)用統(tǒng)計數(shù)學(xué)（概率論與隨機(jī)過程），解決了信息量問題，并擴(kuò)展了信息概念，充實了語義信息、有效信息、主觀信息、相對信息、模糊信息等方面的內(nèi)容。2.2系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)信息論(Informationtheory)2026年1月6日15Systemstheory

isthe

transdisciplinary

studyof

systems

ingeneral,withthegoalofelucidatingprinciplesthatcanbeappliedtoalltypesofsystemsinallfieldsofresearch.Thetermdoesnotyethaveawell-established,precisemeaning,butsystemstheorycanreasonablybeconsideredaspecializationof

systemsthinking

andageneralizationof

systemsscience.Thetermoriginatesfrom

Bertalanffy's

GeneralSystemTheory

(GST)andisusedinlatereffortsinotherfields,suchasthe

structuralfunctionalistsociology

of

TalcottParsons

and

Niklas

Luhmann.SystemTheory2.2TheoreticalFoundationofSystemsEngineering2026年1月6日16一般系統(tǒng)論產(chǎn)生過程實驗科學(xué)時代的還原論生物學(xué)中機(jī)械論與活力論之爭一般系統(tǒng)論的產(chǎn)生一般系統(tǒng)論的基本觀點系統(tǒng)的整體性(Theintegrityof

thesystem)系統(tǒng)的開放性(Theopennessof

thesystem

)系統(tǒng)的動態(tài)相關(guān)性(DynamicCorrelation

)系統(tǒng)的多級遞階性(Multi-level

Hierarchical

nature)系統(tǒng)的有序性(Orderlinessof

thesystem

)2.2系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)一般系統(tǒng)論(Generalsystemtheory)美籍奧地利理論生物學(xué)家貝塔朗菲(LudwigvonBertalanffy)創(chuàng)立?！吧餀C(jī)體論”。與哲學(xué)上的有機(jī)主義相通?！叭f物皆出于機(jī)而入于機(jī)”－《莊子?至樂》貝塔朗菲認(rèn)為，在各種不同的系統(tǒng)中，會存在某種相似性或同構(gòu)性。

一般系統(tǒng)論的任務(wù)是要找到不同系統(tǒng)，不同學(xué)科之間的共同語言和術(shù)語。一般系統(tǒng)論可以理解為關(guān)于任意系統(tǒng)研究的一種一般的理論與方法論。2026年1月6日17系統(tǒng)方法論告訴我們要以系統(tǒng)的觀點去看整個世界，不能片面、孤立地看問題(Systemmethodology

tellsusto

lookat

thesystem's

pointofview

oftheworld,not

one-sided

lookatproblems

inisolation

)。系統(tǒng)方法論主張以思辨原則代替實驗原則，不能機(jī)械地看問題，尤其是在處理復(fù)雜、有機(jī)程度高的系統(tǒng)時，這一點顯得尤為重要。系統(tǒng)方法論主張以整體論代替還原論。對事物的層層剖析，弱化事物各部分間的聯(lián)系，認(rèn)為整體是部分的簡單加和，這種思想不利于從總體把握事物，對事物的整體功效認(rèn)識不清。系統(tǒng)方法論啟示我們以目的論代替因果論。異因可以同果，為達(dá)到一定目的，可采取不同方式。人類經(jīng)濟(jì)社會不是偶然事件的產(chǎn)物，而是有目的性的復(fù)雜系統(tǒng)，研究問題的出發(fā)點是認(rèn)識其目的、服務(wù)于目的。系統(tǒng)方法論的啟示2.2系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)2026年1月6日18笛卡爾科學(xué)方法論(Cartesianscientificmethodology

)理性主義四大格言(Fourmaximsrationalism)：不要接納任何事物，除非已經(jīng)透徹了解以致排除了所有可懷疑的地方；(Donotacceptanythingunlessithasbeenunderstoodthoroughlyandruledoutallsuspected

areas)把一個困難的問題分解成一些可以解決的較小問題；(adifficultproblemisdividedintosmallerproblemsthatcanbesolved

)

先解決那些最簡單、最清楚的問題，一一理解后，再逐步升高層次，探討復(fù)合的事物；(First,themostsimpleandclearproblemsaresolved,afterunderstood,complexthingsaregraduallyresearched)

最后，縝密的審視和檢驗有無遺漏的事項。(Finally,checkwhetherthemattersareomittedwithcarefulexaminationandtesting)

2026年1月6日192.2系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)耗散結(jié)構(gòu)理論（DissipativeStructureTheory）比利時當(dāng)代物理學(xué)家和化學(xué)家普里高津（I.Prigoging）指出：一個開放體系在遠(yuǎn)離平衡態(tài)的非線性區(qū)域時，一旦體系的某一個參量達(dá)到一定的閾值后，通過漲落的放大可以使體系發(fā)生突變，從無序走向有序，產(chǎn)生自組織現(xiàn)象----耗散結(jié)構(gòu)開放系統(tǒng)的熵（Entropy）變化：dS=diS+deS

diS:系統(tǒng)內(nèi)部entropy的變化(恒為正)deS:系統(tǒng)與外界能量交換的entropy變化(可為正或負(fù))「Entropy增加原理」只適用在孤立系統(tǒng)

真實系統(tǒng)均為開放性系統(tǒng)到處都是耗散系統(tǒng)耗散系統(tǒng)呈現(xiàn)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)

那么“耗散結(jié)構(gòu)理論”到底為我們解決了什么問題呢？我們知道：自然科學(xué)研究的對象有三個領(lǐng)域：一個是至小無內(nèi)的基本粒子領(lǐng)域；一個是至大無外的天體宇宙；另一個就是我們?nèi)祟惿畹?、介乎二者之間的物質(zhì)世界。在這個世界里，隨時隨地都在發(fā)生著十分復(fù)雜的變化：人和動物在出生、成長、衰老、死亡；植物在出苗、開花、結(jié)果、枯萎……隨著時間的流逝，自然界在發(fā)生著豐富多彩卻一去不復(fù)返的變化。2026年1月6日20A

dissipativesystem

isathermodynamically

opensystem

whichisoperatingoutof,andoftenfarfrom,thermodynamicequilibrium

inanenvironmentwithwhichitexchanges

energy

and

matter.Adissipativestructureisadissipativesystemthathasadynamicalregimethatisinsomesenseinareproduciblesteadystate.Thisreproduciblesteadystatemaybereachedbynaturalevolutionofthesystem,orbyhumanartifice,orbyacombinationofthesetwo.

DissipativeStructureTheory2.2TheoreticalFoundationofSystemsEngineeringIfsomethingis(inawell-definedsense)nearthermalequilibrium,onecanshowthatitsbehaviorisgovernedbylineardifferentialequations(hencethename"linearthermodynamics"fortheappropriatebodyoftheory),andthatlefttoitselfitwillapproachequilibriumexponentially(hencethesomewhatmorecommonname"irreversiblethermodynamics").Hereweareguided,notbytheentropy,butby"entropyproduction,"therateofincreaseinentropy.Since,oncewereachequilibrium,theentropycannotincrease(bydefinition),theentropyproductionatequilibriumiszero,andtheentropyproductionisalwaysdecreasing(the"principleofminimumentropyproduction")2026年1月6日21

突變論(CatastropheTheory)的誕生，以法國數(shù)學(xué)家勒內(nèi)·托姆（Renethom1923—）于1972年發(fā)表的《結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和形態(tài)發(fā)生學(xué)》一書的問世作為標(biāo)志。

突變理論研究的是從一種穩(wěn)定組態(tài)躍遷到另一種穩(wěn)定組態(tài)的現(xiàn)象和規(guī)律。它指出自然界或人類社會中任何一種運(yùn)動狀態(tài)，都有穩(wěn)定態(tài)和非穩(wěn)定態(tài)之分。在微小的偶然擾動因素作用下，仍然能夠保持原來狀態(tài)的是穩(wěn)定態(tài)；而一旦受到微擾就迅速離開原來狀態(tài)的則是非穩(wěn)定態(tài)，穩(wěn)定態(tài)與非穩(wěn)定態(tài)相互交錯。非線性系統(tǒng)從某一個穩(wěn)定態(tài)（平衡態(tài)）到另一個穩(wěn)定態(tài)的轉(zhuǎn)化，是以突變形式發(fā)生的。

在自然界和人類社會活動中，除了漸變的和連續(xù)光滑的變化現(xiàn)象外，還存在著大量的突然變化和躍遷現(xiàn)象，如巖石的破裂、橋梁的崩塌、地震、海嘯、細(xì)胞的分裂、生物的變異、人的休克、情緒的波動、戰(zhàn)爭、市場變化、企業(yè)倒閉、經(jīng)濟(jì)危機(jī)等。

托姆將系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)的整體性“突躍”稱為突變，其特點是過程連續(xù)而結(jié)果不連續(xù)。突變理論作為研究系統(tǒng)序演化的有力數(shù)學(xué)工具，能較好地解說和預(yù)測自然界和社會上的突然現(xiàn)象，在數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、工程技術(shù)、社會科學(xué)等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。

2.2系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)突變論（CatastropheTheory

）2026年1月6日22In

mathematics,

catastrophetheory

isabranchof

bifurcationtheory

inthestudyof

dynamicalsystems;itisalsoaparticularspecialcaseofmoregeneral

singularitytheory

in

geometry.Bifurcationtheorystudiesandclassifiesphenomenacharacterizedbysuddenshiftsinbehaviorarisingfromsmallchangesincircumstances,analyzinghowthe

qualitative

natureofequationsolutionsdependsontheparametersthatappearintheequation.Thismayleadtosuddenanddramaticchanges,forexampletheunpredictabletimingandmagnitude

ofa

landslide.Catastrophetheory,whichoriginatedwiththeworkoftheFrenchmathematician

RenéThom

inthe1960s,andbecameverypopularduetotheeffortsof

ChristopherZeeman

inthe1970s,considersthespecialcasewherethelong-runstableequilibriumcanbeidentifiedwiththeminimumofasmooth,well-defined

potential

function(Lyapunovfunction).Smallchangesincertainparametersofanonlinearsystemcancauseequilibriatoappearordisappear,ortochangefromattractingtorepellingandviceversa,leadingtolargeandsuddenchangesofthebehaviourofthesystem.However,examinedinalargerparameterspace,catastrophetheoryrevealsthatsuchbifurcationpointstendtooccuraspartofwell-definedqualitativegeometricalstructures.

CatastropheTheory2.2TheoreticalFoundationofSystemsEngineering2026年1月6日232.2系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)協(xié)同論（Synergetics）協(xié)同學(xué)（Synergetics）是物理學(xué)家哈肯創(chuàng)立的，形成于70年代初。它對非遠(yuǎn)離平衡態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)的系統(tǒng)演化提出了方案。哈肯在研究中發(fā)現(xiàn)有序結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)不一定要遠(yuǎn)離平衡，系統(tǒng)內(nèi)部要素之間協(xié)同動作也能夠?qū)е孪到y(tǒng)演化（內(nèi)因?qū)τ谙到y(tǒng)演化的價值和途徑）。Synergetics(Haken)

isaninterdisciplinaryscienceexplainingtheformationand

self-organization

ofpatternsandstructuresin

opensystems

farfrom

thermodynamicequilibrium.Itisfoundedby

HermannHaken,inspiredbythelaser

theory.Self-organizationrequiresa'macroscopic'system,consistingofmanynonlinearlyinteractingsubsystems.Dependingontheexternalcontrolparameters(environment,energy-fluxes)self-organizationtakesplace.2026年1月6日24他認(rèn)識到熵概念的局限性，提出了序參量的概念。序參量是系統(tǒng)通過各要素的協(xié)同作用而形成，同時它又支配著各個子系統(tǒng)的行為。

序參量是系統(tǒng)從無序到有序變化發(fā)展的主導(dǎo)因素，它決定著系統(tǒng)的自組織行為。當(dāng)系統(tǒng)處于混亂的狀態(tài)時，其序參量為零；當(dāng)系統(tǒng)開始出現(xiàn)有序時，序參量為非零值，并且隨著外界條件的改善和系統(tǒng)有序程度的提高而逐漸增大，當(dāng)接近臨界點時，序參量急劇增大，最終在臨界域突變到最大值，導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定而發(fā)生突變。序參量的突變意味著宏觀新結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)都是研究系統(tǒng)演化的理論，都是試圖找到一個能對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的自發(fā)形成起支配作用的原理。它們從二個不同的方面，互相補(bǔ)充地說明了系統(tǒng)的演化原理。協(xié)同論（Synergetics）2.2系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)2026年1月6日251.社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)雖顯現(xiàn)了一些物理化學(xué)規(guī)律，但從根本上看有許多超出規(guī)律的規(guī)律。(Althoughthesocialandeconomicsystemsshowanumberofphysicalandchemicallaws,thefundamentalpointofviewthelawbeyondthelawofmany)2.社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)從低級向高級轉(zhuǎn)變必定依賴于開放、內(nèi)部協(xié)同的條件。(Socialandeconomicsystemtransformationfromjuniortoseniormustrelyontheopenandinternalcoordinationconditions

)3.無論是漸變，還是突變都是有規(guī)律是可循的，高度簡化下，可以定量地描