第三章系统与设计讲课稿

1、第三章系统与设计第一节第一节 认识系统认识系统一、系统是普遍存在的一、系统是普遍存在的 系统对我们来说并不陌生，在日常生活和生系统对我们来说并不陌生，在日常生活和生产中，我们经常都会接触和应用到系统。产中，我们经常都会接触和应用到系统。 自来水系统自来水系统 教育系统教育系统 卫生系统卫生系统 汽车系统汽车系统45汽车传动系统汽车传动系统各层各层次相互联系并有序地运作，次相互联系并有序地运作，保证了学校的正常保证了学校的正常秩序。秩序。二、什么是系统二、什么是系统系统是指由两个或两个以上相互联系、相互作用的元素所组成的，具有一定结构和功能的有机整体。（一）系统与子系统（一）系统与子系统系统有大

2、有小，有简单有复杂，任何系统都是它所从属的更大范围更高一级系统的子系统。人体人体神经系统神经系统消化系统消化系统呼吸系统呼吸系统分泌系统分泌系统呼吸道呼吸道 肺肺鼻鼻咽咽喉喉气管气管支气管支气管人体系统的分解人体系统的分解（二）子系统与元素（二）子系统与元素元素是指构成系统的最基本的单元。子系统相对于系统的整体而言，元素相对于系统的结构而言。人体人体心心肝肝脾脾肾肾相对于人体结构而言，这些器相对于人体结构而言，这些器官是是人体分解的最后层次或官是是人体分解的最后层次或最基本的单元，它们就是构成最基本的单元，它们就是构成人体的元素。人体的元素。（三）系统的分类（三）系统的分类系统的分类是根据不同

3、的标准，从不同的角度来划分。（1）自然系统、人工系统和复合系统（系统组成元素的性质）（2）实体系统和抽象系统（系统组成元素存在的形态）（3）静态系统和动态系统（系统的运动状态）（4）开放系统和封闭系统（系统与外部环境的关系）自然系统自然系统是由天然物自然形成的系统人工系统人工系统是指为达到某种目的而人为建立起来的系统实体系统实体系统是由物质实体元素构成的系统概念系统概念系统是由概念、原理、原则、理论、方法等非物质实体元素构成的系统静态和动态是相对的静态和动态是相对的系统的状态随着时间的变化而变化的是动态系统动态系统，否则就是静态系统静态系统。第二节第二节 系统的分析系统的分析一、系统的基本特性

4、一、系统的基本特性（一）整体性（一）整体性 整体性是系统最基本的特性。整体性是系统最基本的特性。 系统的组分（元素）是构成系统整体的前提系统的组分（元素）是构成系统整体的前提和基础，没有部分就没有整体，但系统的整体功和基础，没有部分就没有整体，但系统的整体功能是各组分（元素）在孤立状态下所没有的。能是各组分（元素）在孤立状态下所没有的。 系统不是各个组分（元素）的简单相加，系系统不是各个组分（元素）的简单相加，系统内部的协调和配合状况，直接影响系统整体功统内部的协调和配合状况，直接影响系统整体功能的实现。能的实现。木桶理论木桶理论“木桶理论木桶理论”认为，认为，木桶的盛水量取决木桶的盛水量取决

5、于最短的那一块木于最短的那一块木板的长度。请用系板的长度。请用系统的观点解释！统的观点解释！组成木桶的木板如果长短不齐，那么木桶的组成木桶的木板如果长短不齐，那么木桶的盛水量不是取决于最长的那一块木板，而是盛水量不是取决于最长的那一块木板，而是取决于最短的那一块木板。构成组织的各个取决于最短的那一块木板。构成组织的各个部分往往是优劣不齐的，而劣势部分往往决部分往往是优劣不齐的，而劣势部分往往决定整个组织的水平定整个组织的水平。 日常生活中，常听人说：日常生活中，常听人说： 1、 “一个和尚挑水吃，二个和尚抬水吃，三个一个和尚挑水吃，二个和尚抬水吃，三个和尚没水吃和尚没水吃” 2、 “三个臭皮匠

6、抵个诸葛亮三个臭皮匠抵个诸葛亮” 3 、 “一着不慎，全盘皆输一着不慎，全盘皆输” 4、 “丢卒保车丢卒保车” 提问：请根据系统提问：请根据系统的整体性特征，分的整体性特征，分别解释之。别解释之。现象现象原因原因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.三个臭皮匠顶个三个臭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. .

7、三个臭皮匠构成一个整体三个臭皮匠构成一个整体, ,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. .（二）目的性（二）目的性 系统都是以实现某种功能为目的的，这正是系统都是以实现某种功能为目的的，这正是区别于不同系统的标志。区别于不同系统的标

8、志。 系统的目的一般通过更具体的目标来实现，系统的目的一般通过更具体的目标来实现，系统的多个目标有时不完全一致，甚至相互矛盾系统的多个目标有时不完全一致，甚至相互矛盾，这就需要协调，寻求平衡或折中的办法，从而，这就需要协调，寻求平衡或折中的办法，从而收到整体最佳的效果。收到整体最佳的效果。设计这个钟表的目的是为了满足人们对计时功能的需要 （三）相关性（三）相关性 相关性是指组成系统的各要素之间或系统整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。体与部分之间的相互作用、相互联系。 系统内各组分（元素）之间存在着相互依赖系统内各组分（元素）之间存在着相互依赖和相互制约的

9、特定关系，某一个组分（元素）的和相互制约的特定关系，某一个组分（元素）的变化，会影响其他组分（元素）实现其功能。变化，会影响其他组分（元素）实现其功能。生态系统的相关性多米诺骨牌用于比喻时，多米用于比喻时，多米诺骨牌效应常指一诺骨牌效应常指一系列的连锁反应，系列的连锁反应，即牵一发而动全身。即牵一发而动全身。 在一个相互联系的在一个相互联系的系统中，一个很小系统中，一个很小的初始能量就可能的初始能量就可能产生一连串的连锁产生一连串的连锁反应，人们就把它反应，人们就把它们称为们称为“多米诺骨多米诺骨牌效应牌效应”或或“多米多米诺效应诺效应”。（四）环境适应性（四）环境适应性 对环境的适应能力，保

10、持和恢复系统原有的对环境的适应能力，保持和恢复系统原有的特性。特性。 “ “春捂秋冻春捂秋冻”是一句卫生谚语，这是人们维护身是一句卫生谚语，这是人们维护身体健康的经验，有一定的科学道理。体健康的经验，有一定的科学道理。“春捂春捂”就就是说春季，气温刚转暖，不要过早脱掉棉衣。是说春季，气温刚转暖，不要过早脱掉棉衣。 “ “秋冻秋冻”就是说秋季气温稍凉爽，不要过早过多就是说秋季气温稍凉爽，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的一种适应和衔接 秋天穿少一点是对夏天的衔接和向冬天过渡的秋天穿少一点是对夏

11、天的衔接和向冬天过渡的一种准备。一种准备。 两者都是为了使人的身体逐渐适应外界气温的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变化而不至于生病另外，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（五）层次性（五）层次性 系统无论大小，都可以分解为一系列的子系系统无论大小，都可以分解为一系列的子系统，并存在一定的层次结构。系统各个层次具有统，并存在一定的层次结构。系统各个层次具有独自的功能，它们通过相互联系，相互作用共同独自的功能，它们通过相互联系，相互作用共同完成系

12、统的整体功能。完成系统的整体功能。（一）系统的思想（一）系统的思想 从系统的角度来分析处理问题。从系统的角度来分析处理问题。 （二）系统分析的基本方法（二）系统分析的基本方法 运用系统的思想和定性定量相结合的方法，对系运用系统的思想和定性定量相结合的方法，对系统进行分析，就是系统分析的基本方法。系统分统进行分析，就是系统分析的基本方法。系统分析是系统思想与分析方法的结合。析是系统思想与分析方法的结合。二、系统分析的基本方法二、系统分析的基本方法 系统分析的基本方法的步骤系统分析的基本方法的步骤 1 1、阐明问题、阐明问题 确定目标确定目标 2 2、分析研究、分析研究 制度方案制度方案 3 3

13、、评价比较、评价比较 确定最佳方案确定最佳方案 系统分析的基本原则系统分析的基本原则 1 1、内部组成条件和外部条件相结合、内部组成条件和外部条件相结合 2 2、局部与整体相结合、局部与整体相结合 3 3、定性分析与定量分析相结合、定性分析与定量分析相结合 4 4、当前目标与长远目标相结合、当前目标与长远目标相结合第三节第三节 系统的优化系统的优化一、系统优化的意义一、系统优化的意义 系统的优化就是在给定条件下，通过一定的系统的优化就是在给定条件下，通过一定的手段和方法，使系统获得更加功能，或更佳效益手段和方法，使系统获得更加功能，或更佳效益的过程。实现系统的最优化，就可以在一定资源的过程。实

14、现系统的最优化，就可以在一定资源条件下，取得最佳的效果，而投入的人力、物力条件下，取得最佳的效果，而投入的人力、物力、财力达到最小。、财力达到最小。二、系统优化的实现二、系统优化的实现 系统的优化的基本原则：系统的优化的基本原则：1 1、系统的优化不仅要实现系统中每个元素和子系统的优化，还要达到系、系统的优化不仅要实现系统中每个元素和子系统的优化，还要达到系统整体的优化，强大提高系统的整体效益或功能。统整体的优化，强大提高系统的整体效益或功能。2 2、系统优化的过程中，受一定的条件影响和约束，会造成系统与环境、系统优化的过程中，受一定的条件影响和约束，会造成系统与环境、系统组分之间的矛盾冲突，只有合理解决这些矛盾冲突，才能实现系系统组分之间的矛盾冲突，只有合理解决这些矛盾冲突，才能实现系统的优