PAGEPAGE31《系统工程》讲义第1章系统1.1系统的概念系统的定义系统是由若干个可以相互区别、相互联系而又相互作用的要素，在给定的环境约束下，为达到特定功能，以一定结构形式而存在的有机集合体。而这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。由于系统概念是逐步形成的，至今对系统的认识也还没有结束，系统的概念还在发展，因此对系统概念的理解应持发展的观点。对系统概念的理解必须从以下几方面去考虑：①系统必须由两个或两个以上的要素（部分、要素）组成。要素是构成系统最基本单位，因而也是系统存在的基础，系统离开了要素就不成其为系统。构成系统的要素随系统的不同而不同，要素的树目的多少是由系统的复杂程序所决定的。②系统是按一定方式结合的有机整体。系统整体与要素、要素与要素、整体与环境之间，存在着相互作用和相互联系的机制。例如钟表是由齿轮、发条、指针装配而成的，但随便把一堆齿轮、发条、指针放在一起不能构成钟表，必须按一定的结合关系装配起来才行。③任何系统都有特定的功能，是整体具有且不同于各个组成要素的新功能。这种新功能使系统内部有机联系的要素、以及系统以整体方式和系统环境之间相互作用所决定的。我国国古代谚语“三个臭皮匠；顶上一个诸葛亮”，说的是几个普通人组织起来集思广益的集体智慧是惊人的。但俗话说：“一个和尚挑水吃；两个和尚抬水吃，三个和尚没水吃”，为什么同样是三个普通人，会有如此大的差别呢?这里的关键就是系统如何来组织，以满足特定的系统功能。任何事物都是系统和要素的对立统一体，系统与要素的对立统一是客观事物的本质属性和存在方式，它们相互依存、互为条件，在事物的运动和变化中，系统和要素总是相互伴随而产生，相互作用而变化。系统和要素的相互作用是：1．系统通过整体作用来支配和控制要素当系统处于平衡稳定条件时，系统通过其整体作用来控制和决定各个要素在系统中的地位、排列顺序、作用的性质和范围的大小，统率着各个要素的特性和功能，协调着各个要素之间的数量比例关系等等。每个要素以及要素之间的相互关系都由系统所决定。系统整体稳定，要素也稳定。当系统的功能和特性发生变化，要素以及要素之间的关系也随着变化。如政府机构改革，政府管理功能变化，随之要求政府机构设置等诸要求产生变化。2.要素通过相互作用决定系统的特性和功能系统中每一个要素的性质或行为将影响到整个系统的性质或行为，例如在人体系统中每一个器官的性质或行为将会影响人体这个整体的性质或行为，人们通常所说的十指连心就是如此。但每一个要素的性质或行为，以及它影响整体的途径依赖于其他一个或几个要素的性质或行为。因此，没有一个要素是独立地影响整体的，同时系统不能分解成独立的要素，一个系统也不能分解成独立的子系统。例如，人体内的所与子系统，像神经系统、呼吸系统、消化系统等是相互影响的，并且每一个子系统都非独立地影响系统的性能。因此，任何一个子系统都不可能脱离人体而成为一个独立的系统。一般说来，要素对系统的作用有两种可能趋势：一种是如果系统的各组成要素具有一种协调、适应的比例关系，就能维持系统的动态平衡和稳定，并促使系统走向组织化、有序化；另一种是要素相互之间出现不协调、不适应的的比例关系，这就会破坏系统的平衡和稳定，甚至使系统衰退和死亡。3．系统和要素的概念是相对的由于事物生成和发展的无限性，系统和要素的区别是相对的。由要素组成的系统，又是较高一级系统的组成部分，它在这个更大系统中的地位是一个要素，而同时它本身又是较低一级要素的系统。如军队油料系统是军队后勤系统的一个要素，但军队油料系统又是包含油品、油料保障人员、油料保障设备等诸要素在内的一个系统。1.2系统的特征在系统概念和系统形态的基础上，可概括出系统的特征。明确系统的特征，是我们认识系统、研究系统、掌握系统思想的关键。一般说来，系统有七大特征。1.2.1目的性1.2.2集合性1.2.3相关性1.2.4层次性1.2.5整体性1.2.6环境适应性1.2.7动态性1.3系统的结构、功能和生命周期系统的结构与功能是系统科学的基本范畴，是系统不可分割的两个方面。系统的结构是系统保持整体性及具有一定功能的内在依据。系统科学就是从系统的结构与功能的观点出发去研究整个客观世界的科学。探讨系统结构与功能是理解系统的基本特性和系统方法应用的—个重要环节。1.3.1系统的结构所谓结构，是指系统内部各组成要素之间的相互联系、相互作用的方式或秩序，即各要素在时间或空间上排列和组合的具体形式。结构是系统的普遍属性。没有无结构的系统，也没有离开系统的结构。无论是宏观世界还是微观世界，一切物质系统都无一例外地以一定结构形式存在着、运动着和变化着。目前“结构”一词已被广泛地应用到自然、社会和人的思维各领域中