運用系統(tǒng)方法的原則ppt課件

1、Xian Jiaotong University系統(tǒng)方法原則系統(tǒng)方法原則1.整體性原則整體性原則2.動態(tài)性原則動態(tài)性原則3.優(yōu)化性原則優(yōu)化性原則4.模型化原則模型化原則Xian Jiaotong University整體性原則 整體性原則是系統(tǒng)方法的最基本原則。它要整體性原則是系統(tǒng)方法的最基本原則。它要求人們在認識、研究、控制、變革對象及制造新求人們在認識、研究、控制、變革對象及制造新的人工系統(tǒng)時，不能把系統(tǒng)看作各種要素雜亂無的人工系統(tǒng)時，不能把系統(tǒng)看作各種要素雜亂無章的偶然堆積，要如實的把對象作為有機整體來章的偶然堆積，要如實的把對象作為有機整體來考察，從整體與部分，部分與部分、整體與環(huán)境考

2、察，從整體與部分，部分與部分、整體與環(huán)境的相互協(xié)同、相互制約中把握系統(tǒng)的整體特征和的相互協(xié)同、相互制約中把握系統(tǒng)的整體特征和性質。因為系統(tǒng)的性質、功能及其運動規(guī)律，只性質。因為系統(tǒng)的性質、功能及其運動規(guī)律，只有在整體層面上才能表現(xiàn)出來，它是一種綜合效有在整體層面上才能表現(xiàn)出來，它是一種綜合效應，呈現(xiàn)了各個組成要素所沒有的新特征，即應，呈現(xiàn)了各個組成要素所沒有的新特征，即“ “ 整體大于其孤立部分之和整體大于其孤立部分之和”。作為構成系統(tǒng)的。作為構成系統(tǒng)的部分，其相干性關系構成部分，其相干性關系構成Xian Jiaotong University整體性原則 了系統(tǒng)的結構，良好的結構使各部分產(chǎn)生迭

3、加了系統(tǒng)的結構，良好的結構使各部分產(chǎn)生迭加效應。而作為整體中的部分，它的不同于孤立狀效應。而作為整體中的部分，它的不同于孤立狀態(tài)下的部分，性質總是受著整體的支配和制約，態(tài)下的部分，性質總是受著整體的支配和制約，出現(xiàn)部分自身的某些性質被屏蔽的現(xiàn)象，正是如出現(xiàn)部分自身的某些性質被屏蔽的現(xiàn)象，正是如此，才有了系統(tǒng)整體新特性的突現(xiàn)。同時，由于此，才有了系統(tǒng)整體新特性的突現(xiàn)。同時，由于任何系統(tǒng)都處在一定的環(huán)境中，環(huán)境對系統(tǒng)具有任何系統(tǒng)都處在一定的環(huán)境中，環(huán)境對系統(tǒng)具有選擇作用，系統(tǒng)的功能體現(xiàn)了系統(tǒng)和環(huán)境之間的選擇作用，系統(tǒng)的功能體現(xiàn)了系統(tǒng)和環(huán)境之間的物質、能量、信息的輸入和輸出的變換關系，倘物質、能量、

4、信息的輸入和輸出的變換關系，倘若這種關系遭到部分或完全破壞，環(huán)境就會使系若這種關系遭到部分或完全破壞，環(huán)境就會使系統(tǒng)的整體性能發(fā)生不同程度的改變。而且，一般統(tǒng)的整體性能發(fā)生不同程度的改變。而且，一般來講，一個能夠適應來講，一個能夠適應Xian Jiaotong University整體性原則 環(huán)境的系統(tǒng)，其功能會得到較好的發(fā)揮，從而使系環(huán)境的系統(tǒng)，其功能會得到較好的發(fā)揮，從而使系統(tǒng)一個能夠適應空間的結構更加趨向合理，最終統(tǒng)一個能夠適應空間的結構更加趨向合理，最終使整體達到最優(yōu)。因而，只有從整體出發(fā)，把握使整體達到最優(yōu)。因而，只有從整體出發(fā)，把握整體、部分、環(huán)境三者間的辯證關系，才能正確整體、部

5、分、環(huán)境三者間的辯證關系，才能正確認識和揭示系統(tǒng)整體的性質和規(guī)律。認識和揭示系統(tǒng)整體的性質和規(guī)律。 Xian Jiaotong University動態(tài)原則動態(tài)原則 動態(tài)原則是系統(tǒng)的歷史性原則。它要求人們把動態(tài)原則是系統(tǒng)的歷史性原則。它要求人們把所要研究的對象作為隨時間發(fā)生各種變化的所要研究的對象作為隨時間發(fā)生各種變化的“活活系統(tǒng)系統(tǒng)”，重點強調的是時間上的變化?？陀^存在，重點強調的是時間上的變化?？陀^存在的系統(tǒng)在本質上都是開放的動態(tài)系統(tǒng)，而非孤立的系統(tǒng)在本質上都是開放的動態(tài)系統(tǒng)，而非孤立的靜態(tài)系統(tǒng)，它不斷的處在與外界的物質、信息、的靜態(tài)系統(tǒng)，它不斷的處在與外界的物質、信息、能量的交換、流動之

6、中，其狀態(tài)特征決定于隨時能量的交換、流動之中，其狀態(tài)特征決定于隨時間變化的交換量。這樣，隨著時間的推移，系統(tǒng)間變化的交換量。這樣，隨著時間的推移，系統(tǒng)的結構、功能都會發(fā)生變化，達到一定的程度時的結構、功能都會發(fā)生變化，達到一定的程度時就發(fā)生舊系統(tǒng)的瓦解和新系統(tǒng)的產(chǎn)生。因而，開就發(fā)生舊系統(tǒng)的瓦解和新系統(tǒng)的產(chǎn)生。因而，開放系統(tǒng)的這種動態(tài)性的必然表現(xiàn)決定了在研究系放系統(tǒng)的這種動態(tài)性的必然表現(xiàn)決定了在研究系統(tǒng)時應堅持從時間統(tǒng)時應堅持從時間Xian Jiaotong University動態(tài)原則動態(tài)原則 上把過去、如今、未來作為一個連續(xù)的動態(tài)發(fā)展過上把過去、如今、未來作為一個連續(xù)的動態(tài)發(fā)展過程來認識。程

7、來認識。Xian Jiaotong University優(yōu)化性原則優(yōu)化性原則 優(yōu)化性原則是系統(tǒng)方法的基本目的。他要求人優(yōu)化性原則是系統(tǒng)方法的基本目的。他要求人們在研究、解決問題時要統(tǒng)籌兼顧、多種協(xié)同，們在研究、解決問題時要統(tǒng)籌兼顧、多種協(xié)同，采用時間、空間、程序、主客體等多方面的峰值采用時間、空間、程序、主客體等多方面的峰值佳點，進行綜合優(yōu)化和系統(tǒng)篩選，最終使系統(tǒng)達佳點，進行綜合優(yōu)化和系統(tǒng)篩選，最終使系統(tǒng)達到整體優(yōu)化的目的。到整體優(yōu)化的目的。Xian Jiaotong University優(yōu)化性原則優(yōu)化性原則優(yōu)化時具體應注意以下幾個方面：優(yōu)化時具體應注意以下幾個方面：1.明確系統(tǒng)的目的，即了解

8、系統(tǒng)需要進行優(yōu)化分析明確系統(tǒng)的目的，即了解系統(tǒng)需要進行優(yōu)化分析的領域、所要解決那些相互聯(lián)系的問題、想要達的領域、所要解決那些相互聯(lián)系的問題、想要達到何種效應。到何種效應。2.圍繞目的哦進行分析并采取相應的措施。如：圍繞目的哦進行分析并采取相應的措施。如： (1)整體效應，整體性是系統(tǒng)優(yōu)化的核心，一個系整體效應，整體性是系統(tǒng)優(yōu)化的核心，一個系統(tǒng)如果局部效應和整體效應發(fā)生沖突，應使局部統(tǒng)如果局部效應和整體效應發(fā)生沖突，應使局部服從整體；服從整體；Xian Jiaotong University優(yōu)化性原則優(yōu)化性原則（2動態(tài)協(xié)調，及時調整、控制與系統(tǒng)相關的因素，動態(tài)協(xié)調，及時調整、控制與系統(tǒng)相關的因素

9、，保證系統(tǒng)正常運轉。保證系統(tǒng)正常運轉。（3多級優(yōu)化，對于復雜的系統(tǒng)，逐級優(yōu)化是最合多級優(yōu)化，對于復雜的系統(tǒng)，逐級優(yōu)化是最合理、最優(yōu)的組織方式。他通過把一個復雜的問題理、最優(yōu)的組織方式。他通過把一個復雜的問題分解成若干個子問題，然后分級逐個給予處理，分解成若干個子問題，然后分級逐個給予處理，在每一級做出合理的決策，最后合并成一個完整在每一級做出合理的決策，最后合并成一個完整的最佳方案，他往往能夠有效的利用資源、占用的最佳方案，他往往能夠有效的利用資源、占用很少的空間，形成穩(wěn)定、可靠的系統(tǒng)，以較快的很少的空間，形成穩(wěn)定、可靠的系統(tǒng)，以較快的速度取得整體上的最佳效果。速度取得整體上的最佳效果。Xia

10、n Jiaotong University優(yōu)化性原則優(yōu)化性原則3.優(yōu)化結果的整體評價。在實際生活中很難找到一優(yōu)化結果的整體評價。在實際生活中很難找到一個各方面都滿意的十全十美的方案，人們常常選個各方面都滿意的十全十美的方案，人們常常選擇一種各方面都較為滿意的相對方案，此方案雖擇一種各方面都較為滿意的相對方案，此方案雖然不如最優(yōu)方案好，但卻切實可行。因而，對最然不如最優(yōu)方案好，但卻切實可行。因而，對最后方案的確定，我們要從實際出發(fā)，通過對每個后方案的確定，我們要從實際出發(fā)，通過對每個方案建模并多方論證，科學分析，選出一個并非方案建模并多方論證，科學分析，選出一個并非降低標準的相對最優(yōu)方案。降低標

11、準的相對最優(yōu)方案。Xian Jiaotong University模型法原則模型法原則 模型化原則是實施系統(tǒng)方法的必經(jīng)步驟，又模型化原則是實施系統(tǒng)方法的必經(jīng)步驟，又是實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化的必要手段。在現(xiàn)代科學研究、是實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化的必要手段。在現(xiàn)代科學研究、技術創(chuàng)造和工程設計中，由于對象系統(tǒng)規(guī)模比較技術創(chuàng)造和工程設計中，由于對象系統(tǒng)規(guī)模比較龐大，因素復雜且內外關系眾多，人們要全面地龐大，因素復雜且內外關系眾多，人們要全面地反應并改造客觀對象絕非易事，只能通過建立模反應并改造客觀對象絕非易事，只能通過建立模型，采用文字、圖標、數(shù)學公式、模擬等手段對型，采用文字、圖標、數(shù)學公式、模擬等手段對現(xiàn)實點的或擬建的

12、系統(tǒng)進行仿造，從系統(tǒng)的某個現(xiàn)實點的或擬建的系統(tǒng)進行仿造，從系統(tǒng)的某個側面或某些主要屬性入手抓住其實質，所以模型側面或某些主要屬性入手抓住其實質，所以模型實際上是簡化了的理想化的對象系統(tǒng)。實際上是簡化了的理想化的對象系統(tǒng)。Xian Jiaotong University模型法原則模型法原則建模時要滿足以下要求：建模時要滿足以下要求：1.相似性。這種相似性可以體現(xiàn)在幾何形式，數(shù)量相似性。這種相似性可以體現(xiàn)在幾何形式，數(shù)量關系、內在結構、系統(tǒng)功能、屬性特征等很多方關系、內在結構、系統(tǒng)功能、屬性特征等很多方面，其研究的結果能夠反應原型的信息并能外推面，其研究的結果能夠反應原型的信息并能外推到原型之上。

13、到原型之上。2.簡單性。構模時應主要抓住與系統(tǒng)相關的信息、簡單性。構模時應主要抓住與系統(tǒng)相關的信息、因素、邏輯結構，舍棄次要的可以忽略的因素，因素、邏輯結構，舍棄次要的可以忽略的因素，盡可能使模型簡單、準確。盡可能使模型簡單、準確。Xian Jiaotong University模型法原則模型法原則3.客觀性。這與追求原型的相似性并行不悖。要?？陀^性。這與追求原型的相似性并行不悖。要保證模型與原型的相似，就必須遵循客觀規(guī)律，注證模型與原型的相似，就必須遵循客觀規(guī)律，注意客觀條件，模型化要反映本質而剔除非本質的、意客觀條件，模型化要反映本質而剔除非本質的、次要的因素。但是，不要憑主觀任意的取舍，應次要的因素。但是，不要憑主觀任意的取舍，應以當時的狀態(tài)、條件等客觀標準為依據(jù)。以當時的狀態(tài)、條件等客觀標準為依據(jù)。Xian Jiaotong University模型法原則模型法原則 由于對象系統(tǒng)的差異、未來目標和采用手段的由于對象系統(tǒng)的差異、未來目標和采用手段的不同，建構模型的具體過程嚴格來講也不相同，不同，建構模型的具體過程嚴格來講也不相同，但在一般意義上