系统的基本特性分析苏教

1、一一 系统及其特性系统及其特性 由由相互联系、相互作用、相互依相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约赖和相互制约的若干的若干要素要素或部分或部分组成的具有组成的具有特定特定功能的功能的有机整体有机整体。 构成系统的必备条件构成系统的必备条件 第一、至少要有两个或两个以上的第一、至少要有两个或两个以上的要素（部分）组成；要素（部分）组成； 第二、要素（部分）之间相互联系、第二、要素（部分）之间相互联系、相互作用，按照一定的方式形成一相互作用，按照一定的方式形成一个整体；个整体； 第三、整体的功能是局部没有的。第三、整体的功能是局部没有的。系统有大有小，有简单有复杂。系统有大有小，有简单有复杂。大

2、的和复杂的系统又可以划分为大的和复杂的系统又可以划分为若干子系统。若干子系统。如：人体系统，教育系统，交通系如：人体系统，教育系统，交通系统等等统等等 系统的基本特性整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性系统的基本特性整体性系统的整体性：系统的整体性：系统是一个整体，它不是各个要素的系统是一个整体，它不是各个要素的简单相加，系统的整体功能是各要素简单相加，系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的。在孤立状态下所没有的。整体性：系统最基本的特性。整体性：系统最基本的特性。 系统的整体功能大于组成系统系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和，这就

3、是我们的各部分的功能之和，这就是我们常说的常说的21+1. 传说宋真宗在位时，开封皇宫曾失火。一夜之间，大片传说宋真宗在位时，开封皇宫曾失火。一夜之间，大片的宫室楼台殿阁亭榭变成了废墟。宋真宗派当时的晋国公丁谓主的宫室楼台殿阁亭榭变成了废墟。宋真宗派当时的晋国公丁谓主持修缮工程。当时，要完成这项重大的建筑工程，面临着三个大持修缮工程。当时，要完成这项重大的建筑工程，面临着三个大问题：第一，需要把大量的废墟垃圾清理掉；第二，要运来大批问题：第一，需要把大量的废墟垃圾清理掉；第二，要运来大批木材和石料；第三，需要大量新土。不论是运走垃圾还是运来建木材和石料；第三，需要大量新土。不论是运走垃圾还是运

4、来建筑材料和新土，都涉及到大量的运输问题。如果安排不当，施工筑材料和新土，都涉及到大量的运输问题。如果安排不当，施工现场会杂乱无章，正常的交通和生活秩序都会受到严重影响。现场会杂乱无章，正常的交通和生活秩序都会受到严重影响。请从系统的基本特性方面考虑提出合理的建议请从系统的基本特性方面考虑提出合理的建议丁谓修复皇宫丁谓的方案丁谓的方案 丁谓研究了工程之后，制订了这样的施工方案：丁谓研究了工程之后，制订了这样的施工方案：首先，首先，把皇宫前的一条大街挖成大深沟，把挖出来的把皇宫前的一条大街挖成大深沟，把挖出来的土作为施工需要的新土备用，于是就解决了新土问题。土作为施工需要的新土备用，于是就解决了

5、新土问题。第二步，第二步，从城外把汴水引入所挖的大沟中，于是就可从城外把汴水引入所挖的大沟中，于是就可以利用木排及船只运送木材石料，解决了木材石料的以利用木排及船只运送木材石料，解决了木材石料的运输问题。运输问题。 最后，最后，等到材料运输任务完成之后，再把沟中的水排等到材料运输任务完成之后，再把沟中的水排掉，把工地上的垃圾填入沟内，使沟重新变为大街。掉，把工地上的垃圾填入沟内，使沟重新变为大街。 按照这个施工方案，不仅节约了许多时间和经费，而按照这个施工方案，不仅节约了许多时间和经费，而且使工地秩序井然，使城内的交通和生活秩序不受施且使工地秩序井然，使城内的交通和生活秩序不受施工太大的影响。

6、工太大的影响。 丁谓的方案丁谓的方案 丁谓所采用的方案为什么能一举三得？丁谓所采用的方案为什么能一举三得？ 丁谓在皇宫修复工程的建设施工中，运丁谓在皇宫修复工程的建设施工中，运用了整体的解决方案，使烧砖、运输建筑用了整体的解决方案，使烧砖、运输建筑材料和处理废墟三项繁重的工程任务协调材料和处理废墟三项繁重的工程任务协调起来，在总体上得到了最佳解决，一举三起来，在总体上得到了最佳解决，一举三得，节省了大量劳力、费用和时间。得，节省了大量劳力、费用和时间。1、请举例说明“系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和” 这一论点。系统名称系统的整体功能各部分的功能篮球队桥梁木桶理论木桶理论“木桶理论

7、木桶理论”认为，认为，木桶的盛水量取木桶的盛水量取决于最短的那一决于最短的那一块木板的长度。块木板的长度。请用系统的观点请用系统的观点解释！解释！07年年8月月17日无锡市区，一辆汽车由于刹车片零日无锡市区，一辆汽车由于刹车片零件质量有问题，使刹车迟缓而造成重大车祸件质量有问题，使刹车迟缓而造成重大车祸。消防员赶到时，车上四人消防员赶到时，车上四人,已经直接被火化了已经直接被火化了.系统的整体性系统的整体性任何一个要素发生变化或出现故障，都会影任何一个要素发生变化或出现故障，都会影响其他要素或整体的功能发挥。响其他要素或整体的功能发挥。提问：请根据系统的整体性特征，分别解释之。现象现象原因原因

8、一个和尚挑水吃一个和尚挑水吃,两个和尚抬水吃两个和尚抬水吃,三个和尚没水吃三个和尚没水吃.三个小皮匠顶个三个小皮匠顶个诸葛亮诸葛亮一着不慎一着不慎,全盘皆全盘皆输输丢卒保车丢卒保车三个人共同构成一个系统三个人共同构成一个系统, ,每个人都是其每个人都是其组成要素之一组成要素之一, ,如果三人之间的协作关系如果三人之间的协作关系处理得不好处理得不好, ,反而办不好事情反而办不好事情. .三个小皮匠构成一个整体三个小皮匠构成一个整体, ,整体的功能大整体的功能大于部分功能之和于部分功能之和. .在一个系统中在一个系统中, ,局部对整体的制约局部对整体的制约, ,部分的部分的变化会影响整体的变化变化

9、会影响整体的变化, ,甚至还会对全局甚至还会对全局产生决定性的影响产生决定性的影响. .根据系统的整体性特征根据系统的整体性特征, ,解释表中所列的现象解释表中所列的现象. .为了整体的利益为了整体的利益, ,要敢于舍弃局部利益要敢于舍弃局部利益. .提问：请根据系统的整体性特征，解释 相关性是指组成系统的各要素之间或系统相关性是指组成系统的各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用、相互联系。整体与部分之间的相互作用、相互联系。如：建筑物的梁柱关系如：建筑物的梁柱关系 钢材中的碳含量的高低钢材中的碳含量的高低 与强度、硬度、韧与强度、硬度、韧性的关系。性的关系。(2)(2)相关性相关性(3)(

10、3)目的性目的性任何系统都任何系统都具有某种目的具有某种目的，都要，都要实现实现一定的功能一定的功能，这也正是区别不同系统，这也正是区别不同系统的标志。的标志。设计和分析一个系统时，必须先弄清设计和分析一个系统时，必须先弄清其目的，否则就无法构成一个良好、其目的，否则就无法构成一个良好、有序的现实系统。有序的现实系统。(3)(3)目的性目的性设计这个钟表的目的是为了满足人们对计时功能的需要 1、人们将发条、游丝、齿轮、表壳等零件组装成钟表，、人们将发条、游丝、齿轮、表壳等零件组装成钟表，其目的是：其目的是：_2、经营管理系统通过优化和配置企业的人力资源和物力资、经营管理系统通过优化和配置企业的

11、人力资源和物力资源而形成，其目的是：源而形成，其目的是：_满足人们对计时功能的需要 实现企业利润的最大化、成本和能源使用的最小化 任何系统都是一个动态的任何系统都是一个动态的系统，处在运动变化和发展之中。系统，处在运动变化和发展之中。 运用系统动态的观点运用系统动态的观点, ,有助有助于我们不仅看到系统的现状于我们不仅看到系统的现状, ,还还看到系统的发展变化看到系统的发展变化, ,从而预测从而预测系统的未来系统的未来, ,掌握系统发展的规掌握系统发展的规律。律。病人从住院到出院这段时间内病人从住院到出院这段时间内, ,医生医生常常会开不同的药方常常会开不同的药方, ,请分析其中的请分析其中的

12、原因原因? ?“太阳每天都是新的太阳每天都是新的”，这说明任何事物都是不，这说明任何事物都是不断变化的。任何系统都是一个动态的系统，处在断变化的。任何系统都是一个动态的系统，处在运动变化和发展之中。例如，任何一个机械传动运动变化和发展之中。例如，任何一个机械传动系统的零件之间都会有磨损，为了保持系统的性系统的零件之间都会有磨损，为了保持系统的性能，必须定期给零件添加润滑剂或更换零件。又能，必须定期给零件添加润滑剂或更换零件。又如，防空作战中，敌机起飞时刻、飞机航线均不如，防空作战中，敌机起飞时刻、飞机航线均不可知，为应对这种情况，能随时机动灵活地监测可知，为应对这种情况，能随时机动灵活地监测敌

13、机路线的变化。敌机路线的变化。5 5、环境适应性、环境适应性对环境的适应能力，保持和恢复系统原有的特性。对环境的适应能力，保持和恢复系统原有的特性。例如：例如：“春捂秋冻春捂秋冻”“春捂秋冻春捂秋冻”是一句卫生谚语，这是人们维是一句卫生谚语，这是人们维护身体健康的经验，有一定的科学道理。护身体健康的经验，有一定的科学道理。“春捂春捂”就是说春季，气温刚转暖，不要过就是说春季，气温刚转暖，不要过早脱掉棉衣。早脱掉棉衣。 “秋冻秋冻”就是说秋季气温就是说秋季气温稍凉爽，不要过早过多稍凉爽，不要过早过多地增加衣服。地增加衣服。 人自身就是一个系统，春天穿多一些是对冬天的一种适应和衔接 秋天穿少一点是

14、对夏天的衔接和向冬天过渡到一种准备。 两者都是为了使人的身体逐渐适应外界气温的变化而不至于生病环境适应性案例环境适应性案例另外，保护色的作用也是为了保护动物自身的生存。另外，保护色的作用也是为了保护动物自身的生存。绿色草丛中的蝈蝈绿色草丛中的蝈蝈北极熊北极熊冬天和夏天的雷鸟冬天和夏天的雷鸟 无论从自行车的发展史、生态系统的无论从自行车的发展史、生态系统的分析中，还是家庭装修、春捂秋冻的系统分析中，还是家庭装修、春捂秋冻的系统分析中，我们发现任何系统都兼备这几种分析中，我们发现任何系统都兼备这几种基本特性：基本特性：1、整体性、整体性2、相关性、相关性3、目的性、目的性4、动态性、动态性5、环境

15、适应性、环境适应性接下来让我们一起来分析以下例子主要反映接下来让我们一起来分析以下例子主要反映系统的哪方面的特性系统的哪方面的特性分析以下例子反映系统的哪方面基本特性。分析以下例子反映系统的哪方面基本特性。1、西游记西游记中师徒四人需要中师徒四人需要齐心协力才能取得真经。齐心协力才能取得真经。2、某大桥使用后发生垮塌，、某大桥使用后发生垮塌，经调查事故原因是建筑水泥的经调查事故原因是建筑水泥的标号没有达到国家标准。标号没有达到国家标准。3、火车铁轨每段之间需要有、火车铁轨每段之间需要有一定的缝隙，以免热胀冷缩后一定的缝隙，以免热胀冷缩后铁轨变形发生脱轨。铁轨变形发生脱轨。整体性整体性相关性相关

16、性相关性相关性环境适应性环境适应性小结：系统的基本特性系统的基本特性(5)(5)环境适应性环境适应性(4)(4)动态性动态性(3)(3)目的性目的性(2)(2)相关性相关性(1)(1)整体性整体性整体的角度整体的角度联系的观点联系的观点发展的眼光发展的眼光哲学哲学观点观点当堂检测：当堂检测：1 1、飞机在空中飞行时，时常受到大气对流、飞机在空中飞行时，时常受到大气对流的影响而产生颠簸，当飞机的检测装置接的影响而产生颠簸，当飞机的检测装置接收到这一信号后，经过控制器的调节，能收到这一信号后，经过控制器的调节，能在很短的时间内调整好飞行状态，克服大在很短的时间内调整好飞行状态，克服大气对流对飞机飞

17、行的影响，保持平稳飞行。气对流对飞机飞行的影响，保持平稳飞行。这个现象说明了系统的什么基本特性？这个现象说明了系统的什么基本特性？（ ） A A、整体性、整体性 B B、相关性、相关性 C C、环境适应性、环境适应性 D D、动态性、动态性c当堂检测：当堂检测：2 2、一堆沙子、钢筋、水泥等等材料散、一堆沙子、钢筋、水泥等等材料散放在一起没什么意义，但是如果将它们放在一起没什么意义，但是如果将它们按照一定的结构形式造成一座桥梁，就按照一定的结构形式造成一座桥梁，就具有了交通的功能，这个案例说明系统具有了交通的功能，这个案例说明系统最基本的特性是：（最基本的特性是：（ ）A A、目的性、目的性

18、B B、动态性、动态性 C C、整体性、整体性 D D、适应性适应性c当堂检测：当堂检测：3 3、赵明同学家所在街道的人行道路在一、赵明同学家所在街道的人行道路在一年内进行了铺设通讯线路、煤气管道、年内进行了铺设通讯线路、煤气管道、下水管道修理三次施工，给市民带来了下水管道修理三次施工，给市民带来了生活的不便，这说明对于道路的改造不生活的不便，这说明对于道路的改造不符合系统设计的（符合系统设计的（ ）原则）原则A A 整体性原则整体性原则 B B 动态性原则动态性原则 C C 综合处理的原则综合处理的原则 D D人性化设计的原则人性化设计的原则A4.4.在大自然中，鹿、兔奔跑速度快，能逃在大自

19、然中，鹿、兔奔跑速度快，能逃避猛兽追捕；刺猬身上长尖刺，使猛兽无避猛兽追捕；刺猬身上长尖刺，使猛兽无从下口；黄鼬遇敌时突放臭气，扰乱猛兽从下口；黄鼬遇敌时突放臭气，扰乱猛兽神智，影响其情绪，在其迟疑间跑掉。这神智，影响其情绪，在其迟疑间跑掉。这是生态系统基本特性中的（是生态系统基本特性中的（ ） A.A.整体性整体性 B.B.目的性目的性 C.C.动态性动态性 D.D.环境适应性环境适应性D当堂检测：当堂检测：龙舟竞渡龙舟竞渡 龙舟竞渡的习俗，过去传说是为了救溺水龙舟竞渡的习俗，过去传说是为了救溺水的屈原。其实，在屈原未跳汨罗江之前，的屈原。其实，在屈原未跳汨罗江之前，我国各地就有龙舟竞渡这种

20、水上运动了。我国各地就有龙舟竞渡这种水上运动了。但大多不在端午节举行。但大多不在端午节举行。旧唐书旧唐书杜亚传杜亚传载：载：“江南风俗，春中有竞渡之戏，方舟江南风俗，春中有竞渡之戏，方舟前进，以急趋疾进者为胜前进，以急趋疾进者为胜”。后来为了纪。后来为了纪念屈原，竞渡的风俗才慢慢集中到端午节念屈原，竞渡的风俗才慢慢集中到端午节的。的。龙舟竞渡龙舟竞渡 隋炀帝是暴君，可唐代诗人皮日休还是说了句公道话：隋炀帝是暴君，可唐代诗人皮日休还是说了句公道话：“若无水殿龙舟事，共禹论功不较多若无水殿龙舟事，共禹论功不较多”。翻译成白话就是。翻译成白话就是说，要不是他开通大运河是为了坐上龙舟到扬州去玩，那说，

21、要不是他开通大运河是为了坐上龙舟到扬州去玩，那么他的功绩就足以和治水的夏禹相提并论了。么他的功绩就足以和治水的夏禹相提并论了。 过龙舟瘾和挖大运河孰因孰果还不好说。不过也的确，从过龙舟瘾和挖大运河孰因孰果还不好说。不过也的确，从公元公元613613年起，隋炀帝倚仗着国力强劲，曾经三度乘着大年起，隋炀帝倚仗着国力强劲，曾经三度乘着大龙舟，沿大运河浩荡出游，远及扬州。龙舟，沿大运河浩荡出游，远及扬州。 被誉为被誉为“水上宫殿水上宫殿”的大龙舟也实在是了得的大龙舟也实在是了得上下共上下共有四层，高有四层，高1515米以上，长约六七十米，几乎相当于一个足米以上，长约六七十米，几乎相当于一个足球场的长度

22、！船上有球场的长度！船上有120120个房间，船体饰以丹粉，装以金个房间，船体饰以丹粉，装以金碧珠翠，雕镂奇丽。联想到那艘豪华的泰坦尼克号，却不碧珠翠，雕镂奇丽。联想到那艘豪华的泰坦尼克号，却不过是一千三百多年之后的产物了。更让人称奇的是，沿着过是一千三百多年之后的产物了。更让人称奇的是，沿着大运河一路南下的船远不止皇帝陛下这一艘，皇后也有自大运河一路南下的船远不止皇帝陛下这一艘，皇后也有自己的龙舟，此外还有奴侍、诸王、公主、百官、僧尼、道己的龙舟，此外还有奴侍、诸王、公主、百官、僧尼、道士、藩客按品位分别乘坐的大小船只数千艘，且各有各的士、藩客按品位分别乘坐的大小船只数千艘，且各有各的名号，

23、可说是当时最大的龙舟了。名号，可说是当时最大的龙舟了。龙舟竞渡龙舟竞渡 当然，作为一项有着两千多年历史的传统比赛项当然，作为一项有着两千多年历史的传统比赛项目，赛龙舟仍然具有不可替代的魅力。目，赛龙舟仍然具有不可替代的魅力。 1983年，经国家体育总局批准，龙舟成为国家开年，经国家体育总局批准，龙舟成为国家开展的正式体育项目。常州在展的正式体育项目。常州在2001年正式恢复了自年正式恢复了自明代就已有之的明代就已有之的“六龙竞渡白云溪六龙竞渡白云溪”地方民俗活地方民俗活动。在市区最繁华的地段，组织龙舟队伍竞渡，动。在市区最繁华的地段，组织龙舟队伍竞渡，配合以舞龙大赛、龙风筝竞技、龙文化展示、水

24、配合以舞龙大赛、龙风筝竞技、龙文化展示、水陆空立体式表演等系列活动。陆空立体式表演等系列活动。 现在，端午习俗如今已飘香海内外，龙舟竞渡现在，端午习俗如今已飘香海内外，龙舟竞渡更成为世界性的体育项目更成为世界性的体育项目 。龙舟竞渡龙舟竞渡系统工程的产生与发展系统工程的产生与发展 系统工程的含义系统工程的含义 系统工程是以大型复杂系统为研究对象，按一定目的进行 设计、开发、管理与控制，以期达到总体效果最优的理论与方法。 系统工程的产生与发展系统工程的产生与发展 系统工程有三个特点: ( 1)研究的对象广泛研究的对象广泛， 包括人类社会、生态环境、自然现象和组织管理等。 (2)系统工程是一门跨学

25、科的边缘学科系统工程是一门跨学科的边缘学科。 不仅要用到数、理、化、生物等自然科学，还要用到社会学、心理学、经济学、医学等与人的思想、行为、能力等有关的学科，是自然科学 和社会科学的交叉。 (3)在处理复杂的大系统时，常采用在处理复杂的大系统时，常采用定性定性分析和分析和定量定量计算相结合的方法计算相结合的方法。系统工程的产生与发展系统工程的产生与发展 系统工程作为一间科学技术虽然形成于本世纪中叶，但系统工程的思想方法和实际 应用可追溯到远古时代。中华民族的祖先在了解和改造自然的辛勤实践和大量的社会活 动中，早有许多朴素的系统概念和应用实例。 在军事方面，早在公元前500年的春秋时期，就有著名的军事家孙武写出了孙子兵 法十三篇，指出战争中的战略和策略问题，如进攻与防御、速决和持久、分散和集中等之 间的相互依存和相互制约的关系，并依此筹划战争的对策，以取得战争的胜利。其著名论 点，知已知彼，百战不殆，以我之长