第四章信息管理的思想基础-系统理论

《信息管理概论》——第四章

信息管理的思想基础

——现代系统科学

现代系统科学是21世纪科学的基石之一。它在人类文明长期发展的基础上,把整体观的科学理念与现代技术提供的实验方法有机地结合起来,为人们认识和处理复杂的事物提供了科学的方法与思路。

它以不同领域的复杂系统为研究对象，从系统和整体的角度，探讨复杂系统的性质和演化规律，目的是揭示各种系统的共性以及演化过程中所遵循的共同规律，发展优化和调控系统的方法，进而为系统科学在科学技术、社会、经济、军事、生物等领域的应用提供理论依据。引言目

录第4节

系统科学与信息管理的关系第1节

系统科学的意义和由来第2节

系统思维的要点第3节

系统工程的基本理念和方法第5节

应用研究案例：公司的涌现第1节系统科学的意义和由来“大曰逝，逝曰远，远曰反。”

——

老子

《道德经》01

什么是系统科学02

系统科学的对象与内容03系统科学的由来与复兴04

现状和发展方向系统科学是一门跨领域的、研究一般性的方法论的科学系统科学包括认识世界和改造世界两个方面系统科学强调可操作性

系统科学是人类对于复杂系统规律认识的总结;它在自然科学与社会科学各领域的大量实际经验的基础上,总结出人类认识、描述、设计、管理、控制复杂系统的一般性的理念、方法与具体步骤。系统科学是一门方法论的科学,它研究的是看待事物的角度和做事的方法。如：把企业当作一个系统来看待”、“把城市当作一个系统来看待”系统科学的研究内容可以从人们认识事物、管理事物的过程的角度,划分为以下三个主要部分: 复杂系统的状态和描述方法;复杂系统的动态属性与演化规律;人们管理与控制复杂系统的方法。系统科学研究的对象是什么？01

什么是系统科学02

系统科学的对象与内容03系统科学的由来与复兴04

现状和发展方向酝酿与萌芽：古希腊、中国古代学者等近代科学奠定基础：培根、伽利略、牛顿、笛卡尔等现代系统科学产生：贝塔朗菲的“一般系统理论”发展：维纳“人有人的用处”新复兴新应用：复杂科学、复杂适应系统系统科学的发展过程01

什么是系统科学02

系统科学的对象与内容03系统科学的由来与复兴04

现状和发展方向代表人物：维纳、冯.诺伊曼主要思想：信息和反馈主要工具：早期的控制论和运筹学管理模式：集中控制系统元素：死的、被动的、没有自身利益和目标的对象现代系统科学的发展阶段：工程系统为主（20世纪30年代～50，60年代）01

什么是系统科学02

系统科学的对象与内容03系统科学的由来与复兴04

现状和发展方向代表人物：普里高津、哈肯主要思想：涨落、自组织主要工具：概率统计方法管理模式：间接控制、场、环境系统元素：具有随机的运动方式，其本身仍然是无意识的，死的以热力学系统为主的阶段01

什么是系统科学02

系统科学的对象与内容03系统科学的由来与复兴04

现状和发展方向代表人物：J.Holland主要思想：适应和学习（复杂适应系统）主要工具：计算机模拟、遗传算法管理模式：机制设计、委托代理系统元素：活的，主动的，具有自身利益和目标，能够积累经验和学习以生物和经济系统为主的阶段01

什么是系统科学02

系统科学的对象与内容03系统科学的由来与复兴04

现状和发展方向研究对象和范围不断扩大研究手段不断改进

更加紧密联系实际涉及更深层次的理论问题：局部和整体确定和随机物质和精神系统科学的发展01

什么是系统科学02

系统科学的对象与内容03系统科学的由来与复兴04

现状和发展方向第2节系统思维的要点01

整体观念02

演化观念03

层次观念04

活体观念“整体大于它的各部分之和”一方面是新的质的产生另一方面是某些功能或属性在量上的增加科学的整体观认为:分解只是人类认识复杂事物的方法之一,当我们把一个复杂事物分解为它的各个组成部分的时候,这些部分就已经失去了作为整体的一个部分的一系列关键属性。01

整体观念02

演化观念03

层次观念04

活体观念所谓演化观念,即认为宇宙或复杂系统的当前状态是长期演化的结果,只有把它当作一种进化过程的产物,才能理解和掌握它。时间概念变化反面：静止、僵化对立的：循环论01

整体观念02

演化观念03

层次观念04

活体观念层次观念认为宇宙及复杂系统都是分层次的,层次之间互相联系又互相区别,构成了整个宇宙或复杂系统。第一，层次之间的区别不只是量的区别,而且是质的区别。用古代思想家的形象描述来形容,跨越层次需要经过“脱胎换骨”。上一个层次对下一个层次来说,都是无穷大的。每跨越一个层次(不论是向上,还是向下),都是一个新的大千世界。第二，层次之间既有联系又有区别的辩证关系。01

整体观念02

演化观念03

层次观念04

活体观念活体观念认为事物的运动、发展和变化,任何系统的发展和演化，都是由其内在的、本质的属性所推动的，而不是外力强加的。霍兰提出的“复杂适应系统理论”(ComplexAdaptiveSystemtheory，CAS)明确提出“个体的主动的适应行为造成了宏观系统的演变与进化”把活体观念当作研究和看待复杂系统行为第3节系统工程的基本理念和方法广义地讲,系统工程是系统科学的一个部分，利用系统思维的原理，专注于面向复杂系统生命周期，如何设计和管理复杂系统。01

系统工程的理念02标准化及其在信息系统工程中的应用工程思想的理念统一的、规范化的工作流程达成共识的、便于交流和沟通的规范化的表达方式信息系统工程：把工程观念引进信息系统建设领域软件工程：用工程化的理念来解决软件开发中的困难01

系统工程的理念02标准化及其在信息系统工程中的应用什么是标准?

标准就是人类社会为了实现社会化的分工协作,大家共同制定与遵守的一些基本的规则。什么是标准化?

为在一定的范围内获得最佳秩序,对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动。这些活动主要包括制定、发布及实施标准的过程。信息化从根本上来说,就是要实现信息的交流和共享,而标准化正是这种交流和共享的基础。标准化是推动信息化建设的重要手段之一：保证了在网络建立、系统开发、设备生产和资源共享等方面能促进相互一致或协调。01

系统工程的理念02标准化及其在信息系统工程中的应用信息编码的标准化表达方式的标准化工作程序的标准化对信息系统工程非常重要的三方面标准化第

4

节系统科学与信息管理的关系系统科学在管理科学中拥有强大生命力。01

为什么信息管理工作者需要学习系统科学02系统科学在我们学习中的位置学习系统科学是学习分析问题和解决问题的能力。学习系统科学从根本上纠正片面强调还原论的偏颇。还原论：分解或分而治之的方法分解方法本身是有效的，但不能绝对化、僵化。部分组成全局，不仅限于量的积累和计算。质变是客观存在的。01

为什么信息管理工作者需要学习系统科学02系统科学在我们学习中的位置系统科学学习方法的特点突出体会理念和方法结合自己实际从事的学科领域——信息管理充分利用计算机和数学这些工具和方法第5节应用研究案例之公司的涌现涌现现象是以相互作用为中心的，它比单个行为的简单累加要复杂得多。01

研究问题和多主体建模方法02

公司形成模型的设置03

可计算模型的实现和运行流程公司本质上是一个复杂适应系统，是一个开放的、动态演化的、具有自组织能力的系统。公司中的每个个体行为都不是独立的，而是相互影响的，系统中成员通过与其他成员及周围环境之间进行交互，调整自身的行为，以适应公司组织系统的变化。构建多主体模型，模拟公司的形成与演化01

研究问题和多主体建模方法02

公司形成模型的设置03

可计算模型的实现和运行流程多主体建模是一种交互主体的动态系统的可计算研究方法，它类似一个培养皿的方法，是一种自底向上的研究方法，特别适合研究复杂系统，

(1)系统是由交互主体构成的；

(2)系统具有涌现特征，即通过聚合主体属性不能推断出这些主体交互涌现出来的特征。多主体建模方法01

研究问题和多主体建模方法02

公司形成模型的设置03

可计算模型的实现和运行流程模型由多个异质主体构成，通过主体交互演化形成公司。每个主体有对收入（来自于工作）和休闲（所有不工作的时间）的偏好，并投入一个输入变量“努力程度”进行生产。生产具有规模收益递增特点来鼓励合作。主体们自组织成为生产团队。团队的产出在每个主体间平均分配。每个主体是非合作型的，每个主体定期调整自己的努力程度来最大化自己的效用，或者通过选择加入其他公司或成立新公司来改善自身福利。“公司的涌现”模型描述01

研究问题和多主体建模方法02

公司形成模型的设置03

可计算模型的实现和运行流程考虑N个主体，每个主体都有

一个输入，努力程度

ei

[0,1]团队的整体努力水平:

E=

i

{1..N}

ei团队的产出:O(E)=aE+bE

,a,b≥0 b=0规模收益不变,b>0规模收益递增团队产出分配规则：平均分配

S(E)

=O(E)/N主体对休闲和工资偏好符合Cobb-Douglas效用函数 Ui(ei)=S(ei,E~i)

i(1-ei)1-

i

01

研究问题和多主体建模方法02

公司形成模型的设置03

可计算模型的实现和运行流程1.初始化员工主体，初始化公司;

2.随机选择M个员工主体，对每个被选择的主体做如下操作：

在现有公司中计算努力程度，以最大化个体福利;

计算努力程度，以最大化个体在邻居公司中福利；

计算努力程度，以最大化新创立公司中的福利;

选择参与一个具有最大福利的公司;

对每个公司：

计算公司产出；

对于公司中的每个员工主体：

分配收入；

计算福利；

计算统计量；

检查用户的输入；3．重复步骤2，直到达到用户设定的模型终止条件。模型运行流程小结现代系统科学是信息管理和信息系统专业的学科基础之一。系统科学首先是一种方法论,它通过阐述一系列科学的思想和观念，为人们做事情、想问题提供帮助。在系统科学的理念中以下四点是特别重要的:整体观念、层次观念、动态观念、活体观念。工程思想是系统工程的基础，它是人类在长期生产实践中形成的、行之有效的科学做事的方法。标准化是其中一