系统工程的理论基础.doc

系统工程理论基础
1一般系统论

系统的存在是客观事实,但人类对系统的认识却经历了漫长的岁月,对简单系统研究得较多,而对复杂系统则研究得较少。直到20世纪30年代前后才逐渐形成一般系统论。一般系统论来源于生物学中的机体论,是在研究复杂的生命系统中诞生的。
1924~,提出生物学中有机体的概念,强调必须把有机体当作一个整体或系统来研究,才能发现不同层次上的组织原理。他在1932年发表的《理论生物学》和1934年发表的《现代发展理论》中提出用数学模型来研究生物学的方法和机体系统论的概念,把协调、有序、目的性等概念用于研究有机体,形成研究生命体的三个基本观点,即系统观点、动态观点和层次观点。
1945年他发表《关于一般系统论》的文章,但不久毁于战火,没有引起人们的注意。1947~1948年贝塔朗菲在美国讲学和参加专题讨论会时进一步阐明了一般系统论的思想,指出不论系统的具体种类、组成部分的性质和它们之间的关系如何,存在着适用于综合系统或子系统的一般模式、原则和规律,并于1954年发起成立一般系统论学会(后改名为一般系统论研究会),促进一般系统论的发展,出版《行为科学》杂志和《一般系统年鉴》。虽然一般系统论几乎是与控制论、信息论同时出现的,但直到60~70年代才受到人们的重视。
1968年贝塔朗菲的专著《一般系统论──基础、发展和应用》,总结了一般系统论的概念、方法和应用。1972年他发表《一般系统论的历史和现状》,试图重新定义一般系统论。贝塔朗菲认为,把一般系统论局限于技术方面当作一种数学理论来看是不适宜的,因为有许多系统问题不能用现代数学概念表达。

系统的整体性
系统是若干事物的集合,系统反映了客观事物的整体性,但又不简单地等同于整体。因为系统除了反映客观事物的整体之外,它还反映整体与部分、整体与层次、整体与结构、整体与环境的关系。这就是说,系统是从整体与其要素、层次、结构、环境的关系上来揭示其整体性特征的。要素的无组织的综合也可以成为整体,但是无组织状态不能成为系统,系统所具有的整体性是在一定组织结构基础上的整体性,要素以一定方式相互联系、相互作用而形成一定的结构,才具备系统的整体性。整体性概念是一般系统论的核心。
(2)系统的有机关联性
系统的性质不是要素性质的总和,系统的性质为要素所无;系统所遵循的规律既不同于要素所遵循的规律,也不是要素所遵循的规律的总和。不过系统与它的要素又是统一的,系统的性质以要素的性质为基础,系统的规律也必定要通过要素之间的关系(系统的结构)体现出来。存在于整体中的要素,都必定具有构成整体的相互关联的内在根据,所以要素只有在整体中才能体现其要素的意义,一旦失去构成整体的根据它就不成其为这个系统的要素。归结为一句话就是:系统是要素的有机的集合。
(3)系统的动态性
系统的有机关联不是静态的而是动态的。系统的动态性包含两方面的意思,其一是系统内部的结构状况是随时间而变化的;其二是系统必定与外部环境存在着物质、能量和信息的交换。比如生物体保持体内平衡的重要基础就是新陈代谢,如果新陈代谢停止就意味着生物体的死亡,这个作为生物体的系统就不复存在。贝塔朗菲认为,实际存在的