系統(tǒng)工程課件_第二章

1、第二章系統(tǒng)工程理論第二章系統(tǒng)工程理論第一節(jié)系統(tǒng)科學(xué)的學(xué)科體系第一節(jié)系統(tǒng)科學(xué)的學(xué)科體系第二節(jié)系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)第二節(jié)系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)第三節(jié)系統(tǒng)工程理論新發(fā)展第三節(jié)系統(tǒng)工程理論新發(fā)展第一節(jié)系統(tǒng)科學(xué)的學(xué)科體系第一節(jié)系統(tǒng)科學(xué)的學(xué)科體系一、控制論一、控制論Return錢學(xué)森提出了一個(gè)清晰的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的錢學(xué)森提出了一個(gè)清晰的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)，認(rèn)為從應(yīng)用實(shí)踐到基礎(chǔ)理論，現(xiàn)代體系結(jié)構(gòu)，認(rèn)為從應(yīng)用實(shí)踐到基礎(chǔ)理論，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)可以分為四個(gè)層次：科學(xué)技術(shù)可以分為四個(gè)層次： 自然科學(xué)自然科學(xué)數(shù)數(shù) 學(xué)學(xué)社會(huì)科學(xué)社會(huì)科學(xué)Return信息論信息論各門系各門系統(tǒng)工程統(tǒng)工程自動(dòng)化自動(dòng)化技技 術(shù)術(shù) 通通 信信技技 術(shù)術(shù)巨系

2、統(tǒng)巨系統(tǒng)理論理論控制論控制論運(yùn)籌學(xué)運(yùn)籌學(xué)Return系統(tǒng)工程在系統(tǒng)工程在自然科學(xué)自然科學(xué)與與社會(huì)科學(xué)社會(huì)科學(xué)之間架設(shè)之間架設(shè)了一座溝通橋梁?，F(xiàn)代數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)，了一座溝通橋梁?，F(xiàn)代數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過(guò)系統(tǒng)工程，為社會(huì)科學(xué)研究增加了極為有通過(guò)系統(tǒng)工程，為社會(huì)科學(xué)研究增加了極為有用的用的定量方法定量方法、模型方法模型方法、模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)方法和方法和優(yōu)優(yōu)化方法化方法。系統(tǒng)工程為從事自然科學(xué)的工程技術(shù)人員系統(tǒng)工程為從事自然科學(xué)的工程技術(shù)人員和從事社會(huì)科學(xué)的研究人員的和從事社會(huì)科學(xué)的研究人員的相互合作相互合作開辟了開辟了廣闊的廣闊的道路道路。Return系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)及工具的框架系統(tǒng)工程

3、理論基礎(chǔ)及工具的框架耗散結(jié)構(gòu)理論耗散結(jié)構(gòu)理論 控制論控制論信息論信息論協(xié)同學(xué)協(xié)同學(xué) 突變論突變論 （理論基礎(chǔ)）發(fā)展一般系統(tǒng)論一般系統(tǒng)論運(yùn)籌學(xué)運(yùn)籌學(xué)線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、排隊(duì)論、存儲(chǔ)論、對(duì)策論、圖論。概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)高等代數(shù)高等代數(shù)模糊數(shù)學(xué)模糊數(shù)學(xué)集合論集合論數(shù)理邏輯數(shù)理邏輯計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)模擬技術(shù)模擬技術(shù)工程技術(shù)工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)心理學(xué)心理學(xué)哲學(xué)哲學(xué)社會(huì)科學(xué)社會(huì)科學(xué)系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)及工具的框架系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)及工具的框架Return一、控制論一、控制論（一）控制論的產(chǎn)生與發(fā)展（一）控制論的產(chǎn)生與發(fā)展1947年由美國(guó)人維納創(chuàng)立的控制論是一年由美國(guó)人維納創(chuàng)立的控制論是一門研究系

4、統(tǒng)的控制的學(xué)科。門研究系統(tǒng)的控制的學(xué)科。 控制的過(guò)程也可以說(shuō)是信息運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。無(wú)論控制的過(guò)程也可以說(shuō)是信息運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。無(wú)論是機(jī)器還是生物，在構(gòu)成控制系統(tǒng)的前提下，是機(jī)器還是生物，在構(gòu)成控制系統(tǒng)的前提下，都存在著對(duì)信息進(jìn)行接收、存取和加工的過(guò)程。都存在著對(duì)信息進(jìn)行接收、存取和加工的過(guò)程。 控制論是以研究各種系統(tǒng)共同存在的控制論是以研究各種系統(tǒng)共同存在的為對(duì)象的一門科學(xué)。為對(duì)象的一門科學(xué)?！?Return控制論的發(fā)展已大致經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期控制論的發(fā)展已大致經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期 ：從從40年代末到年代末到50年代是第一個(gè)時(shí)期，即年代是第一個(gè)時(shí)期，即時(shí)期時(shí)期第二個(gè)時(shí)期為第二個(gè)時(shí)期為60年代，即年代，即時(shí)期時(shí)期

5、 進(jìn)入進(jìn)入70年代以后，是年代以后，是時(shí)時(shí)期。期?！癛eturn（二）（二） 控制論的基本概念控制論的基本概念、控制系統(tǒng)的構(gòu)成、控制系統(tǒng)的構(gòu)成 輸入 控制 輸出反饋施控器受控器檢測(cè)器比較器環(huán) 境Return、系統(tǒng)的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的穩(wěn)定性系統(tǒng)處于環(huán)境之中，受到內(nèi)、外部的干擾（即把系統(tǒng)從一種狀態(tài)變遷到另一種狀態(tài)的作用），要保證系統(tǒng)確定的性質(zhì)和功能，就必須具有抗干擾的穩(wěn)定性。 也就是說(shuō)任意給定一個(gè)，必存在一個(gè)使得時(shí)（為系統(tǒng)的起始狀態(tài)，為平穩(wěn)狀態(tài)）；當(dāng)系統(tǒng)所受到干擾偏離正常的狀態(tài)時(shí)，在干擾消失后能自動(dòng)恢復(fù)其正常狀態(tài)時(shí)，也就是說(shuō)任意給定一個(gè)，必存在一個(gè)，當(dāng)（系統(tǒng)恢復(fù)正常的時(shí)間），使得； 00 exx00

6、xex00恢tt 恢t exx0Return3. 系統(tǒng)的穩(wěn)定機(jī)制及控制方式系統(tǒng)的穩(wěn)定機(jī)制及控制方式反饋有兩類：與。如果輸出反饋回來(lái)放大了輸入變化導(dǎo)致的偏差，這就是正反饋；正反饋的作用是用來(lái)放大某種作用或效應(yīng)；使有直接關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)相互促進(jìn)，協(xié)調(diào)發(fā)展。如果輸出量反饋回來(lái)弱化了輸入變化導(dǎo)致的偏差，這就是負(fù)反饋。 Return、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（1整個(gè)宇宙可以看整個(gè)宇宙可以看成一個(gè)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)也有結(jié)構(gòu)，它按自然發(fā)展規(guī)成一個(gè)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)也有結(jié)構(gòu)，它按自然發(fā)展規(guī)律形成等級(jí)秩序，這就是結(jié)構(gòu)的層次性。律形成等級(jí)秩序，這就是結(jié)構(gòu)的層次性。（2）較高層次具有較高的復(fù)雜性。較高層次具有較高的復(fù)雜性。系統(tǒng)與要

7、素是相對(duì)于系統(tǒng)的等級(jí)和層次而言的。一系統(tǒng)與要素是相對(duì)于系統(tǒng)的等級(jí)和層次而言的。一般說(shuō)來(lái)，高一級(jí)的結(jié)構(gòu)層次對(duì)低一級(jí)的結(jié)構(gòu)層次有般說(shuō)來(lái)，高一級(jí)的結(jié)構(gòu)層次對(duì)低一級(jí)的結(jié)構(gòu)層次有著制約性，而低一級(jí)結(jié)構(gòu)又是高一級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，著制約性，而低一級(jí)結(jié)構(gòu)又是高一級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，低一級(jí)結(jié)構(gòu)層次反作用于高一級(jí)結(jié)構(gòu)層次，它們之低一級(jí)結(jié)構(gòu)層次反作用于高一級(jí)結(jié)構(gòu)層次，它們之間的關(guān)系是辨證的。間的關(guān)系是辨證的。Return層次可以層次可以按照系統(tǒng)中各要素聯(lián)系的方式、系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律按照系統(tǒng)中各要素聯(lián)系的方式、系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的類似性、人類認(rèn)識(shí)尺度的大小、能量變化的的類似性、人類認(rèn)識(shí)尺度的大小、能量變化的范圍和功能特點(diǎn)來(lái)劃分，不當(dāng)?shù)膶哟?/p>

8、劃分會(huì)影范圍和功能特點(diǎn)來(lái)劃分，不當(dāng)?shù)膶哟蝿澐謺?huì)影響人們對(duì)客觀系統(tǒng)的正確認(rèn)識(shí)。響人們對(duì)客觀系統(tǒng)的正確認(rèn)識(shí)。（4）系統(tǒng)之所以能夠保持它系統(tǒng)之所以能夠保持它的有序性，就在于其各要素之間有著穩(wěn)定的聯(lián)的有序性，就在于其各要素之間有著穩(wěn)定的聯(lián)系。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)總是趨于保持某一系。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)總是趨于保持某一狀態(tài)，具有抗干擾力。狀態(tài)，具有抗干擾力。Return系統(tǒng)總要與外界進(jìn)行系統(tǒng)總要與外界進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交換，并在交換過(guò)程中使自身發(fā)物質(zhì)、能量和信息的交換，并在交換過(guò)程中使自身發(fā)展變化，由量變到達(dá)質(zhì)變，這就是結(jié)構(gòu)的開放性和動(dòng)展變化，由量變到達(dá)質(zhì)變，這就是結(jié)構(gòu)的開放性和動(dòng)態(tài)性，這是絕對(duì)的，

9、不存在絕對(duì)的封閉系統(tǒng)。系統(tǒng)各態(tài)性，這是絕對(duì)的，不存在絕對(duì)的封閉系統(tǒng)。系統(tǒng)各層次之間以及每個(gè)層次內(nèi)部要素之間也都存在著物質(zhì)、層次之間以及每個(gè)層次內(nèi)部要素之間也都存在著物質(zhì)、能量或（和）信息的聯(lián)系。能量或（和）信息的聯(lián)系。不同結(jié)構(gòu)為不同物；結(jié)不同結(jié)構(gòu)為不同物；結(jié)。如石墨與金剛石同由碳原子組成，但由于結(jié)構(gòu)不同，如石墨與金剛石同由碳原子組成，但由于結(jié)構(gòu)不同，它們的性質(zhì)便迥然不同。它們的性質(zhì)便迥然不同。 Return、系統(tǒng)的能控性、能觀性、系統(tǒng)的能控性、能觀性系統(tǒng)具有能控性系統(tǒng)具有能控性: 系統(tǒng)能通過(guò)控制函數(shù)系統(tǒng)能通過(guò)控制函數(shù)（輸入）在有限時(shí)間內(nèi)（輸入）在有限時(shí)間內(nèi)將系統(tǒng)由初態(tài)將系統(tǒng)由初態(tài)XR轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移

10、到狀態(tài)空間原點(diǎn)。狀態(tài)空間原點(diǎn)。系統(tǒng)具有能達(dá)性系統(tǒng)具有能達(dá)性: 系統(tǒng)初始時(shí)刻位于系統(tǒng)初始時(shí)刻位于狀態(tài)空間原點(diǎn)，如果系狀態(tài)空間原點(diǎn)，如果系統(tǒng)能通過(guò)控制函數(shù)（輸統(tǒng)能通過(guò)控制函數(shù)（輸入）在有限時(shí)間內(nèi)將系入）在有限時(shí)間內(nèi)將系統(tǒng)由初態(tài)轉(zhuǎn)移到狀態(tài)空統(tǒng)由初態(tài)轉(zhuǎn)移到狀態(tài)空間任意一點(diǎn)。間任意一點(diǎn)。狀態(tài)狀態(tài)初始初始設(shè)定點(diǎn)設(shè)定點(diǎn)原點(diǎn)原點(diǎn)Return 假定系統(tǒng)初始狀態(tài)為假定系統(tǒng)初始狀態(tài)為X(t0)，若依據(jù)有限時(shí)，若依據(jù)有限時(shí)間區(qū)間間區(qū)間J內(nèi)所測(cè)得的輸出和外加的輸入能夠確內(nèi)所測(cè)得的輸出和外加的輸入能夠確定出系統(tǒng)的初態(tài)定出系統(tǒng)的初態(tài)X(t0)，如果，如果J是是t0開始以后的開始以后的區(qū)間，稱該系統(tǒng)在區(qū)間，稱該系統(tǒng)在t0時(shí)刻

11、具有能觀性；若時(shí)刻具有能觀性；若J是是t0以前到以前到t0的區(qū)間，則該系統(tǒng)在的區(qū)間，則該系統(tǒng)在t0時(shí)刻具有能構(gòu)時(shí)刻具有能構(gòu)性。性。t0X(t0)X(tJ)tJX(tJ)tJReturn6、閉環(huán)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程、閉環(huán)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程的目標(biāo)固定，其輸入的目標(biāo)值是給的目標(biāo)固定，其輸入的目標(biāo)值是給定的。當(dāng)干擾存在時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)地使輸出定的。當(dāng)干擾存在時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)地使輸出保持在給定值上下的容許范圍內(nèi)。保持在給定值上下的容許范圍內(nèi)。的目標(biāo)是運(yùn)動(dòng)變化的，其輸入的目標(biāo)值的目標(biāo)是運(yùn)動(dòng)變化的，其輸入的目標(biāo)值是隨時(shí)間變化的，其輸出能以一定精度跟隨是隨時(shí)間變化的，其輸出能以一定精度跟隨輸入的變化而變化。如導(dǎo)彈的

12、自動(dòng)尋的系統(tǒng)輸入的變化而變化。如導(dǎo)彈的自動(dòng)尋的系統(tǒng)就是這類系統(tǒng)。就是這類系統(tǒng)。Return初始狀態(tài)初始狀態(tài)SetPointOInputReturn（二）（二） 控制論對(duì)系統(tǒng)工程方法論的啟示控制論對(duì)系統(tǒng)工程方法論的啟示1、黑箱、黑箱灰箱灰箱白箱法白箱法控制論創(chuàng)始人維納控制論創(chuàng)始人維納模型在科學(xué)中的作用模型在科學(xué)中的作用：若干可選擇的結(jié)構(gòu)被密封在若干可選擇的結(jié)構(gòu)被密封在“閉盒閉盒”中，中，研究它們的唯一途徑是利用閉盒的輸入和輸出。研究它們的唯一途徑是利用閉盒的輸入和輸出。這里的閉盒就是黑箱。這里的閉盒就是黑箱。黑箱是指人們一時(shí)無(wú)需或無(wú)法直接觀測(cè)其黑箱是指人們一時(shí)無(wú)需或無(wú)法直接觀測(cè)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只能從

13、外部的輸入和輸出去認(rèn)識(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只能從外部的輸入和輸出去認(rèn)識(shí)的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)?，F(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。白箱則指系統(tǒng)內(nèi)部的構(gòu)成都是十分清楚的白箱則指系統(tǒng)內(nèi)部的構(gòu)成都是十分清楚的系統(tǒng)，介于兩者之間的系統(tǒng)稱為灰箱。系統(tǒng)，介于兩者之間的系統(tǒng)稱為灰箱。 Return黑箱方法：黑箱方法：采用不打開系統(tǒng)采用不打開系統(tǒng)“活體活體”，僅，僅從系統(tǒng)的整體聯(lián)系出發(fā)，通過(guò)系統(tǒng)的輸入和輸從系統(tǒng)的整體聯(lián)系出發(fā)，通過(guò)系統(tǒng)的輸入和輸出關(guān)系的研究，去認(rèn)識(shí)和把握系統(tǒng)的功能特性，出關(guān)系的研究，去認(rèn)識(shí)和把握系統(tǒng)的功能特性，探索其結(jié)構(gòu)和機(jī)理的研究方法。探索其結(jié)構(gòu)和機(jī)理的研究方法。打開黑箱，打開黑箱，在任何場(chǎng)合也只是打開其中的在任何場(chǎng)合也只是打開其中的某

14、一層次。事物本質(zhì)的層次性，決定了事物的某一層次。事物本質(zhì)的層次性，決定了事物的黑箱總是一層套一層，永遠(yuǎn)不會(huì)完結(jié)。黑箱總是一層套一層，永遠(yuǎn)不會(huì)完結(jié)。（人類認(rèn)識(shí)的不同階段）。（人類認(rèn)識(shí)的不同階段）?；蚁涞姆椒ǎ夯蚁涞姆椒ǎ簩?duì)系統(tǒng)有部分的認(rèn)識(shí)，但不對(duì)系統(tǒng)有部分的認(rèn)識(shí)，但不夠完全，利用灰箱方法可以比黑箱的方法更容夠完全，利用灰箱方法可以比黑箱的方法更容易解決問(wèn)題。易解決問(wèn)題。 Return、功能模擬功能模擬法：以功能和行為的相似性為基礎(chǔ)，法：以功能和行為的相似性為基礎(chǔ)，用模型模仿原型的功能和行為的一種方法。用模型模仿原型的功能和行為的一種方法。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：功能模擬以功能和行為相似性為基礎(chǔ)，而不功能模

15、擬以功能和行為相似性為基礎(chǔ)，而不是模擬事物的外形、結(jié)構(gòu)，所模擬的是一切是模擬事物的外形、結(jié)構(gòu)，所模擬的是一切具有通訊和控制功能系統(tǒng)的合乎目的性的行具有通訊和控制功能系統(tǒng)的合乎目的性的行為。為。 在傳統(tǒng)模擬中，模型只是認(rèn)識(shí)原型的手段；在傳統(tǒng)模擬中，模型只是認(rèn)識(shí)原型的手段；在功能模擬中，模型是具有生物目的行為的在功能模擬中，模型是具有生物目的行為的機(jī)器。機(jī)器。模型本身就是研究的目的。模型本身就是研究的目的。 Return 3、形式化、數(shù)量化、最優(yōu)化方法、形式化、數(shù)量化、最優(yōu)化方法控制論的提出促使人們對(duì)系統(tǒng)采用形式化控制論的提出促使人們對(duì)系統(tǒng)采用形式化加以抽象，進(jìn)行數(shù)量化加以定量描述，并尋求加以抽象

16、，進(jìn)行數(shù)量化加以定量描述，并尋求系統(tǒng)的最優(yōu)化。系統(tǒng)的最優(yōu)化。 Return控制論分支與系統(tǒng)工程研究的分類表控制論分支與系統(tǒng)工程研究的分類表 結(jié)構(gòu)方面行為方面能控性、能觀性Return二、信息論二、信息論（一）信息論的產(chǎn)生與發(fā)展（一）信息論的產(chǎn)生與發(fā)展本世紀(jì)本世紀(jì)40年代末產(chǎn)生，主要?jiǎng)?chuàng)立者是美年代末產(chǎn)生，主要?jiǎng)?chuàng)立者是美國(guó)的數(shù)學(xué)家申農(nóng)（國(guó)的數(shù)學(xué)家申農(nóng)（C.E.Shannon）和維納）和維納 ； Return即申農(nóng)信息論。主要研究消息即申農(nóng)信息論。主要研究消息的信息量、信道（傳輸消息的通道）容量以及的信息量、信道（傳輸消息的通道）容量以及消息的編碼問(wèn)題。消息的編碼問(wèn)題。主要研究通訊問(wèn)題，但還包括主要

17、研究通訊問(wèn)題，但還包括噪聲理論、信號(hào)濾波與預(yù)測(cè)、調(diào)制、信息處理噪聲理論、信號(hào)濾波與預(yù)測(cè)、調(diào)制、信息處理等問(wèn)題。等問(wèn)題。不僅包括前兩項(xiàng)的研究?jī)?nèi)容，不僅包括前兩項(xiàng)的研究?jī)?nèi)容，而且包括所有與信息有關(guān)的領(lǐng)域。而且包括所有與信息有關(guān)的領(lǐng)域。 Return（二）信息論的基本概念（二）信息論的基本概念（）信息定義（）信息定義從通訊角度看從通訊角度看，信息是數(shù)據(jù)、信號(hào)等構(gòu)，信息是數(shù)據(jù)、信號(hào)等構(gòu)成的消息所載有的內(nèi)容。消息是信息的成的消息所載有的內(nèi)容。消息是信息的“外外殼殼”，信息是消息的信息是消息的“內(nèi)核內(nèi)核。在同樣一條在同樣一條消息中，對(duì)不同的人來(lái)講，可能信息量很大，消息中，對(duì)不同的人來(lái)講，可能信息量很大，也

18、可能信息量很小，甚至為零。也可能信息量很小，甚至為零。 維納則認(rèn)為：信息不是物質(zhì)也不是能量，維納則認(rèn)為：信息不是物質(zhì)也不是能量，在信息與物質(zhì)、能量之間劃了一條界限；在信息與物質(zhì)、能量之間劃了一條界限；信信息是控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)活動(dòng)時(shí)，與外界相互息是控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)活動(dòng)時(shí)，與外界相互作用、相互交換的內(nèi)容；信息是系統(tǒng)的組織作用、相互交換的內(nèi)容；信息是系統(tǒng)的組織性的量度性的量度 。Return（2）信息概念的特點(diǎn)）信息概念的特點(diǎn)1）世界上沒(méi)有靜止世界上沒(méi)有靜止的事物，因而它們都具有信息的表征。的事物，因而它們都具有信息的表征。）3）它能用以消除人們對(duì)事務(wù)運(yùn)動(dòng)它能用以消除人們對(duì)事務(wù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或存在方式的認(rèn)

19、識(shí)上的不確定性，有信息就獲狀態(tài)或存在方式的認(rèn)識(shí)上的不確定性，有信息就獲得了某種知識(shí)。信息的共享性有其自身特性，不同得了某種知識(shí)。信息的共享性有其自身特性，不同于實(shí)物的交流。在實(shí)物交流中，一方得到的正是另于實(shí)物的交流。在實(shí)物交流中，一方得到的正是另一方失去的。而在信息的交流中，一方得到了新的一方失去的。而在信息的交流中，一方得到了新的信息，而另一方并無(wú)損失。信息，而另一方并無(wú)損失。Return4）但信息的但信息的變化、傳遞需要能量，如印刷書籍，刻錄光盤都要消變化、傳遞需要能量，如印刷書籍，刻錄光盤都要消耗能量。耗能量。5）由于人的知識(shí)素養(yǎng)與由于人的知識(shí)素養(yǎng)與思維方法不同，以及理解處理問(wèn)題的能力不

20、同，對(duì)于思維方法不同，以及理解處理問(wèn)題的能力不同，對(duì)于同一信息，可以得出截然不同的價(jià)值觀。同一信息，可以得出截然不同的價(jià)值觀。6）由于客觀事物的不斷發(fā)展變化，由于客觀事物的不斷發(fā)展變化，使反映其變化規(guī)律的信息源源不斷的產(chǎn)生。信息活動(dòng)使反映其變化規(guī)律的信息源源不斷的產(chǎn)生。信息活動(dòng)是動(dòng)態(tài)的，信息是有壽命、有時(shí)效的。是動(dòng)態(tài)的，信息是有壽命、有時(shí)效的。Return7）隨事物發(fā)展變隨事物發(fā)展變化，信息會(huì)出現(xiàn)化，信息會(huì)出現(xiàn)“老化老化”現(xiàn)象，因此人類應(yīng)不現(xiàn)象，因此人類應(yīng)不斷認(rèn)識(shí)新事物，開發(fā)新信息。信息本身是可以斷認(rèn)識(shí)新事物，開發(fā)新信息。信息本身是可以增殖的。在科學(xué)的歷史上，往往一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)增殖的。在科學(xué)的歷

21、史上，往往一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)會(huì)觸發(fā)多種可能的信息。會(huì)觸發(fā)多種可能的信息。 Return（3）信息、物質(zhì)、能量的比較）信息、物質(zhì)、能量的比較表現(xiàn)形式變化過(guò)程守恒熵物質(zhì)能量信息電子、細(xì)胞等引力、熱等信號(hào)等擴(kuò)散、傳遞能量轉(zhuǎn)化傳遞、存儲(chǔ)物質(zhì)不滅能量守恒不守恒熱力學(xué)第二定律信息熵Return（）通訊問(wèn)題的模型（）通訊問(wèn)題的模型Return（5）信息量）信息量 不同信息所含有的信息量是有大小之分的，不同信息所含有的信息量是有大小之分的，信息量就是用來(lái)度量信息大小的量。如，反常信息量就是用來(lái)度量信息大小的量。如，反常的事件比正常的事件所含信息量大，稀有事件的事件比正常的事件所含信息量大，稀有事件比正常事件所含信息

22、量大等等。一般地講，若比正常事件所含信息量大等等。一般地講，若某事件出現(xiàn)概率為某事件出現(xiàn)概率為p，則這一事件所具有的信，則這一事件所具有的信息量為：息量為：ph2logReturn信息源可能發(fā)出的全部符號(hào)所包含的信息信息源可能發(fā)出的全部符號(hào)所包含的信息量之和（總信息量）。計(jì)算出信源發(fā)出的每一量之和（總信息量）。計(jì)算出信源發(fā)出的每一個(gè)符號(hào)所包含的平均信息量個(gè)符號(hào)所包含的平均信息量信息熵。信息熵。 iniippH21logReturn一個(gè)系統(tǒng)所獲信息量越大，系統(tǒng)就越有序，一個(gè)系統(tǒng)所獲信息量越大，系統(tǒng)就越有序，熵就越少。反之，所獲信息量越小，系統(tǒng)就越熵就越少。反之，所獲信息量越小，系統(tǒng)就越無(wú)序，熵就

23、越大。無(wú)序，熵就越大。信息與熵是互補(bǔ)的，它們的這種互補(bǔ)關(guān)系，信息與熵是互補(bǔ)的，它們的這種互補(bǔ)關(guān)系，表現(xiàn)在計(jì)算公式上僅差一個(gè)負(fù)號(hào)。表現(xiàn)在計(jì)算公式上僅差一個(gè)負(fù)號(hào)。Return （二）信息論及方法論的啟示（二）信息論及方法論的啟示1.信息論研究運(yùn)用了類比方法和統(tǒng)計(jì)方法信息論研究運(yùn)用了類比方法和統(tǒng)計(jì)方法 信息論運(yùn)用了科學(xué)抽象和類比方法，將消息、信息論運(yùn)用了科學(xué)抽象和類比方法，將消息、信號(hào)、情報(bào)等不同領(lǐng)域中的具體概念，進(jìn)行類信號(hào)、情報(bào)等不同領(lǐng)域中的具體概念，進(jìn)行類比、抽象出了信息概念、抽象出了信息論模型。比、抽象出了信息概念、抽象出了信息論模型。 針對(duì)信息的隨機(jī)性特點(diǎn)，運(yùn)用了統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)針對(duì)信息的隨機(jī)性特點(diǎn)

24、，運(yùn)用了統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)（概率論與隨機(jī)過(guò)程）解決了信息量問(wèn)題。并（概率論與隨機(jī)過(guò)程）解決了信息量問(wèn)題。并擴(kuò)展了信息概念，壯大了語(yǔ)義信息、有效信息、擴(kuò)展了信息概念，壯大了語(yǔ)義信息、有效信息、主觀信息、相對(duì)信息、模糊信息等方面的內(nèi)容。主觀信息、相對(duì)信息、模糊信息等方面的內(nèi)容。Return2. 信息方法，就是運(yùn)用信息的觀點(diǎn)，把系統(tǒng)看信息方法，就是運(yùn)用信息的觀點(diǎn)，把系統(tǒng)看作是借助于信息的獲取、傳送、加工、處理而作是借助于信息的獲取、傳送、加工、處理而實(shí)現(xiàn)其有目的性的運(yùn)動(dòng)的一種研究方法。實(shí)現(xiàn)其有目的性的運(yùn)動(dòng)的一種研究方法。 Return信息方法以信息為基礎(chǔ)，把系統(tǒng)有目的的信息方法以信息為基礎(chǔ)，把系統(tǒng)有目的的運(yùn)動(dòng)

25、抽象為一個(gè)信息變換過(guò)程。運(yùn)動(dòng)抽象為一個(gè)信息變換過(guò)程。傳統(tǒng)方法注重的是物質(zhì)和能量在事務(wù)運(yùn)動(dòng)傳統(tǒng)方法注重的是物質(zhì)和能量在事務(wù)運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程中的作用，而信息方法是以信息的運(yùn)變化過(guò)程中的作用，而信息方法是以信息的運(yùn)動(dòng)作為分析和處理問(wèn)題的基礎(chǔ)，在分析和處理動(dòng)作為分析和處理問(wèn)題的基礎(chǔ)，在分析和處理問(wèn)題時(shí)，它完全撇開系統(tǒng)的具體運(yùn)動(dòng)形態(tài)，把問(wèn)題時(shí)，它完全撇開系統(tǒng)的具體運(yùn)動(dòng)形態(tài)，把系統(tǒng)的有目的的運(yùn)動(dòng)抽象為信息變換過(guò)程。系統(tǒng)的有目的的運(yùn)動(dòng)抽象為信息變換過(guò)程。 Return傳統(tǒng)方法在研究問(wèn)題時(shí)，主要運(yùn)用剖析法，傳統(tǒng)方法在研究問(wèn)題時(shí)，主要運(yùn)用剖析法，這不利于掌握事物間的內(nèi)在聯(lián)系，甚至以孤立、這不利于掌握事物間的內(nèi)在聯(lián)系

26、，甚至以孤立、靜止的方法來(lái)研究事物，忽視事物的整體性能。靜止的方法來(lái)研究事物，忽視事物的整體性能?？梢姡瑐鹘y(tǒng)方法對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng)，特別是活的可見，傳統(tǒng)方法對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng)，特別是活的有機(jī)體，往往顯得無(wú)能為力。信息方法是用聯(lián)有機(jī)體，往往顯得無(wú)能為力。信息方法是用聯(lián)系、轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)，綜合研究系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的信息過(guò)系、轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)，綜合研究系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的信息過(guò)程。在對(duì)復(fù)雜事物進(jìn)行研究時(shí)，不對(duì)事物的整程。在對(duì)復(fù)雜事物進(jìn)行研究時(shí)，不對(duì)事物的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖析，而是從其信息流程加以綜合體結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖析，而是從其信息流程加以綜合考察，獲取關(guān)于整體的性能和知識(shí)。考察，獲取關(guān)于整體的性能和知識(shí)。 Return信息方法的意義就在于它指

27、示了機(jī)器，生信息方法的意義就在于它指示了機(jī)器，生物系統(tǒng)的信息過(guò)程，揭示了不同系統(tǒng)的共同信物系統(tǒng)的信息過(guò)程，揭示了不同系統(tǒng)的共同信息聯(lián)系；指示了某些事物運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如遺傳現(xiàn)息聯(lián)系；指示了某些事物運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如遺傳現(xiàn)象、生物解體等活動(dòng)規(guī)律；有利于管理、決策象、生物解體等活動(dòng)規(guī)律；有利于管理、決策科學(xué)化，信息是管理、決策的基礎(chǔ)，現(xiàn)代化管科學(xué)化，信息是管理、決策的基礎(chǔ)，現(xiàn)代化管理、決策系統(tǒng)必須有信息系統(tǒng)功能；指明了信理、決策系統(tǒng)必須有信息系統(tǒng)功能；指明了信息溝通的重要性，在信源、信道、信宿間要有息溝通的重要性，在信源、信道、信宿間要有有效的溝通。有效的溝通。 Return三、一般系統(tǒng)論三、一般系統(tǒng)論（一）

28、一般系統(tǒng)論產(chǎn)生過(guò)程（一）一般系統(tǒng)論產(chǎn)生過(guò)程1.實(shí)驗(yàn)科學(xué)時(shí)代的還原論實(shí)驗(yàn)科學(xué)時(shí)代的還原論 主要任務(wù)是分析事物內(nèi)部細(xì)節(jié)，客觀上要求人們主要任務(wù)是分析事物內(nèi)部細(xì)節(jié)，客觀上要求人們分門別類地進(jìn)行研究，因而科學(xué)的主要趨勢(shì)是分化，分門別類地進(jìn)行研究，因而科學(xué)的主要趨勢(shì)是分化，與之相適應(yīng)的是分析解剖法。與之相適應(yīng)的是分析解剖法。 把研究對(duì)象進(jìn)行一層層地不斷分解至基本單元，把研究對(duì)象進(jìn)行一層層地不斷分解至基本單元，分解隔離為不同因果鏈，研究其基本單元因素，認(rèn)為分解隔離為不同因果鏈，研究其基本單元因素，認(rèn)為基本單元弄清了，因果量與因素弄清了，對(duì)象也就研基本單元弄清了，因果量與因素弄清了，對(duì)象也就研究清楚了。究清

29、楚了。 Return2生物學(xué)中機(jī)械論與活力論之爭(zhēng)：生物學(xué)中機(jī)械論與活力論之爭(zhēng)： 把生物問(wèn)題化為物理、化學(xué)問(wèn)題來(lái)研究。把生物問(wèn)題化為物理、化學(xué)問(wèn)題來(lái)研究。通過(guò)對(duì)生物進(jìn)行分解（生物通過(guò)對(duì)生物進(jìn)行分解（生物系統(tǒng)系統(tǒng)器官器官組組織織細(xì)胞）研究，最終導(dǎo)致細(xì)胞）研究，最終導(dǎo)致產(chǎn)生，產(chǎn)生，破譯了遺傳密碼，取得了顯赫的成就。破譯了遺傳密碼，取得了顯赫的成就。側(cè)重于分析事物的各個(gè)部分。側(cè)重于分析事物的各個(gè)部分。分析方法前提：部分之間的分析方法前提：部分之間的描述部分行為的關(guān)系式是描述部分行為的關(guān)系式是的。的。Return活力論的生命觀雖然正確地指出了生命現(xiàn)活力論的生命觀雖然正確地指出了生命現(xiàn)象不能歸結(jié)為機(jī)械、物

30、理、化學(xué)的過(guò)程，但在象不能歸結(jié)為機(jī)械、物理、化學(xué)的過(guò)程，但在解釋生命現(xiàn)象的復(fù)雜性時(shí)，除了從外部加進(jìn)一解釋生命現(xiàn)象的復(fù)雜性時(shí)，除了從外部加進(jìn)一種超自然的活力外，什么問(wèn)題也沒(méi)解決。種超自然的活力外，什么問(wèn)題也沒(méi)解決。Return3. 一般系統(tǒng)論的產(chǎn)生一般系統(tǒng)論的產(chǎn)生 本世紀(jì)二十年代美籍奧地利生物學(xué)家本世紀(jì)二十年代美籍奧地利生物學(xué)家馮馮貝塔朗菲在對(duì)生物學(xué)的研究中發(fā)現(xiàn)把生物貝塔朗菲在對(duì)生物學(xué)的研究中發(fā)現(xiàn)把生物分解的越來(lái)越多，反而會(huì)失去全貌，對(duì)生命的分解的越來(lái)越多，反而會(huì)失去全貌，對(duì)生命的理解和認(rèn)識(shí)反而越來(lái)越少。因此開始了理論生理解和認(rèn)識(shí)反而越來(lái)越少。因此開始了理論生物學(xué)研究，物學(xué)研究，Return（二

31、）一般系統(tǒng)論的基本觀點(diǎn)（二）一般系統(tǒng)論的基本觀點(diǎn) 1 系統(tǒng)的整體性（系統(tǒng)最本質(zhì)的屬性）系統(tǒng)的整體性（系統(tǒng)最本質(zhì)的屬性）貝塔朗菲指出貝塔朗菲指出系統(tǒng)的整體性，系統(tǒng)的整體性，系統(tǒng)整體性原理概括如下：系統(tǒng)整體性原理概括如下： （）系統(tǒng)與要素、整體與部分，是（）系統(tǒng)與要素、整體與部分，是的性質(zhì)，要素和系的性質(zhì)，要素和系統(tǒng)不可分割。凡系統(tǒng)的組成要素按照一定的統(tǒng)不可分割。凡系統(tǒng)的組成要素按照一定的秩序和結(jié)構(gòu)形成的有機(jī)整體就是系統(tǒng)的有機(jī)秩序和結(jié)構(gòu)形成的有機(jī)整體就是系統(tǒng)的有機(jī)性。性。Return（）貝塔朗菲著名的（）貝塔朗菲著名的“系統(tǒng)系統(tǒng)整體的功能不等于各組成部分的功能之和。整體的功能不等于各組成部分的功能

32、之和。系統(tǒng)的非加和性分為兩種情況：系統(tǒng)的非加和性分為兩種情況：這種現(xiàn)象稱為這種現(xiàn)象稱為系統(tǒng)整體功能系統(tǒng)整體功能；這種現(xiàn)象稱為這種現(xiàn)象稱為系統(tǒng)整體功能系統(tǒng)整體功能。 （）（） 系統(tǒng)整體具有構(gòu)成該整體的各個(gè)部分自系統(tǒng)整體具有構(gòu)成該整體的各個(gè)部分自身所沒(méi)有的身所沒(méi)有的或或。Return2系統(tǒng)的開放性系統(tǒng)的開放性貝塔朗菲認(rèn)為，一切有機(jī)體之所以有組織地處于貝塔朗菲認(rèn)為，一切有機(jī)體之所以有組織地處于活動(dòng)狀態(tài)并保持其活的生命運(yùn)動(dòng)，是由于系統(tǒng)與環(huán)境活動(dòng)狀態(tài)并保持其活的生命運(yùn)動(dòng)，是由于系統(tǒng)與環(huán)境處于相互作用之中，系統(tǒng)與環(huán)境不斷進(jìn)行物質(zhì)、能量處于相互作用之中，系統(tǒng)與環(huán)境不斷進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交換，這就是所謂的

33、和信息的交換，這就是所謂的。系統(tǒng)的目的性（有效性、適應(yīng)性、尋的性）是存系統(tǒng)的目的性（有效性、適應(yīng)性、尋的性）是存在的，不是完全由因果律決定的。開放系統(tǒng)可以保持在的，不是完全由因果律決定的。開放系統(tǒng)可以保持自身的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和有序狀態(tài)，或增加其既有秩序，這自身的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和有序狀態(tài)，或增加其既有秩序，這正是系統(tǒng)目的性的表現(xiàn)。正是系統(tǒng)目的性的表現(xiàn)。 Return3. 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)相關(guān)性系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)相關(guān)性任何系統(tǒng)系統(tǒng)狀態(tài)是時(shí)間的函數(shù)，即：系任何系統(tǒng)系統(tǒng)狀態(tài)是時(shí)間的函數(shù)，即：系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性。系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性，取決于系統(tǒng)的相統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性。系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性，取決于系統(tǒng)的相關(guān)性。系統(tǒng)的相關(guān)性是指關(guān)性。系統(tǒng)的相關(guān)性是指、。它們之間

34、相互制約、相互影響、相互作。它們之間相互制約、相互影響、相互作用，存在著不可分割的有機(jī)聯(lián)系。用，存在著不可分割的有機(jī)聯(lián)系。 Return4. 系統(tǒng)的層次等級(jí)性系統(tǒng)的層次等級(jí)性系統(tǒng)是有結(jié)構(gòu)的，而結(jié)構(gòu)是有層次、等級(jí)系統(tǒng)是有結(jié)構(gòu)的，而結(jié)構(gòu)是有層次、等級(jí)之分的。之分的。系統(tǒng)由子系統(tǒng)構(gòu)成，低一級(jí)層次是高一級(jí)系統(tǒng)由子系統(tǒng)構(gòu)成，低一級(jí)層次是高一級(jí)層次的基礎(chǔ)，層次越高越復(fù)雜，組織越有序，層次的基礎(chǔ)，層次越高越復(fù)雜，組織越有序，并且系統(tǒng)本身也是另一系統(tǒng)的一個(gè)組成要素。并且系統(tǒng)本身也是另一系統(tǒng)的一個(gè)組成要素。系統(tǒng)中的不同層次及不同層次等級(jí)的系統(tǒng)之間系統(tǒng)中的不同層次及不同層次等級(jí)的系統(tǒng)之間相互制約、相互關(guān)聯(lián)。自然系

35、統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)都相互制約、相互關(guān)聯(lián)。自然系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)都有層次結(jié)構(gòu)。有層次結(jié)構(gòu)。Return5.系統(tǒng)的有序性系統(tǒng)的有序性 若結(jié)構(gòu)合理，則系統(tǒng)若結(jié)構(gòu)合理，則系統(tǒng)的有序程度高，有利于系統(tǒng)整體功效的發(fā)揮。的有序程度高，有利于系統(tǒng)整體功效的發(fā)揮。系統(tǒng)在變化發(fā)展中從系統(tǒng)在變化發(fā)展中從低級(jí)結(jié)構(gòu)向高級(jí)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，正體現(xiàn)了系統(tǒng)發(fā)低級(jí)結(jié)構(gòu)向高級(jí)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，正體現(xiàn)了系統(tǒng)發(fā)展的有序性，這是系統(tǒng)不斷改造自身、適應(yīng)環(huán)展的有序性，這是系統(tǒng)不斷改造自身、適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果。境的結(jié)果。Return（三）系統(tǒng)方法論的啟示（三）系統(tǒng)方法論的啟示系統(tǒng)方法論告訴我們要以系統(tǒng)方法論告訴我們要以去看去看整個(gè)世界，不能片面、孤立地看問(wèn)題。系統(tǒng)方

36、整個(gè)世界，不能片面、孤立地看問(wèn)題。系統(tǒng)方法論主張以思辨原則代替實(shí)驗(yàn)原則，不能機(jī)械法論主張以思辨原則代替實(shí)驗(yàn)原則，不能機(jī)械地看問(wèn)題，尤其是在處理復(fù)雜、有機(jī)程度高的地看問(wèn)題，尤其是在處理復(fù)雜、有機(jī)程度高的系統(tǒng)時(shí)，這一點(diǎn)顯得尤為重要。系統(tǒng)時(shí)，這一點(diǎn)顯得尤為重要。Return（四）系統(tǒng)方法（四）系統(tǒng)方法 從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，在系統(tǒng)與要素、要從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，在系統(tǒng)與要素、要素與要素、系統(tǒng)與外部環(huán)境的相互關(guān)系中揭示素與要素、系統(tǒng)與外部環(huán)境的相互關(guān)系中揭示對(duì)象系統(tǒng)的系統(tǒng)特性和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而最佳地對(duì)象系統(tǒng)的系統(tǒng)特性和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而最佳地處理問(wèn)題。處理問(wèn)題。 ReturnA耗散結(jié)構(gòu)理論耗散結(jié)構(gòu)理論（一）起源（一

37、）起源1.牛頓時(shí)間和梅格森時(shí)間牛頓時(shí)間和梅格森時(shí)間如經(jīng)典力學(xué)的牛頓方程：如經(jīng)典力學(xué)的牛頓方程：在牛頓力學(xué)體系中時(shí)間是無(wú)方向性的（在牛頓力學(xué)體系中時(shí)間是無(wú)方向性的（；22dtsdmF 22)( tdsdmReturn但在進(jìn)化論中時(shí)間卻是不可逆的，如熱傳但在進(jìn)化論中時(shí)間卻是不可逆的，如熱傳導(dǎo)方程：導(dǎo)方程：“時(shí)間箭頭時(shí)間箭頭”有意義。有意義。梅格森強(qiáng)調(diào)指出梅格森強(qiáng)調(diào)指出：“物理學(xué)時(shí)間和進(jìn)化論物理學(xué)時(shí)間和進(jìn)化論及生物學(xué)時(shí)間不同，前者是可逆的，其中沒(méi)有及生物學(xué)時(shí)間不同，前者是可逆的，其中沒(méi)有新生事物出現(xiàn)；后者是不可逆的，不斷出現(xiàn)新新生事物出現(xiàn)；后者是不可逆的，不斷出現(xiàn)新生事物。生事物。”22),(),(

38、xtxTttxTReturn2.退化與進(jìn)化退化與進(jìn)化即從有序向無(wú)序的轉(zhuǎn)變。如冷熱物即從有序向無(wú)序的轉(zhuǎn)變。如冷熱物相接觸，冷變熱、熱變冷趨于相同溫度；一滴相接觸，冷變熱、熱變冷趨于相同溫度；一滴黑水滴入水中而淡化；黑水滴入水中而淡化；則是向更高有序狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，如生則是向更高有序狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，如生物由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由低級(jí)到高級(jí)的轉(zhuǎn)變；物由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由低級(jí)到高級(jí)的轉(zhuǎn)變；Return3.熱力學(xué)第二定律和熵?zé)崃W(xué)第二定律和熵?zé)崃W(xué)第二定律的克勞休斯（熱力學(xué)第二定律的克勞休斯（Clolisius）表述為：表述為：開開爾文（爾文（Kelvin）表述為：）表述為：描述自發(fā)過(guò)程單方向的狀態(tài)函數(shù)。描述自發(fā)過(guò)程單方向

39、的狀態(tài)函數(shù)。S=k Ln p（ k為玻爾茲曼常數(shù)為玻爾茲曼常數(shù); p是熱力學(xué)幾率）是熱力學(xué)幾率）Return例：有例：有N1 、N2個(gè)粒子分別分布在在個(gè)粒子分別分布在在1室和室和2室，室，將其間擋板抽掉，粒子在兩室中的分布共有：將其間擋板抽掉，粒子在兩室中的分布共有：當(dāng)當(dāng)N1=N2時(shí)，時(shí)，P最大時(shí)出現(xiàn)的可能性最大；最大時(shí)出現(xiàn)的可能性最大；因此可以說(shuō)熱力學(xué)第二定律說(shuō)明一切不可因此可以說(shuō)熱力學(xué)第二定律說(shuō)明一切不可逆過(guò)程都傾向于使體系的最小幾率狀態(tài)趨于一逆過(guò)程都傾向于使體系的最小幾率狀態(tài)趨于一種幾率最大狀態(tài)（熵趨最大），即種幾率最大狀態(tài)（熵趨最大），即熵增熵增。因而。因而熵是混亂度（無(wú)序度）的度量。

40、熵是混亂度（無(wú)序度）的度量。!21NNNP Returndes是系統(tǒng)與是系統(tǒng)與物質(zhì)和能量而物質(zhì)和能量而引起的熵流，引起的熵流，dis是系統(tǒng)是系統(tǒng)的的熵，因自發(fā)過(guò)程是不可逆的，會(huì)產(chǎn)生熵熵，因自發(fā)過(guò)程是不可逆的，會(huì)產(chǎn)生熵增；因而。增；因而。則物質(zhì)和能量的交換增加了系則物質(zhì)和能量的交換增加了系統(tǒng)的總熵，加速了系統(tǒng)趨向平衡態(tài)的運(yùn)統(tǒng)的總熵，加速了系統(tǒng)趨向平衡態(tài)的運(yùn)動(dòng)。動(dòng)。0sdiReturn則表示系統(tǒng)平衡態(tài)受到擾動(dòng)，但保則表示系統(tǒng)平衡態(tài)受到擾動(dòng)，但保持近于平衡。持近于平衡。如生命系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)都屬如生命系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)都屬于這種耗散結(jié)構(gòu)。于這種耗散結(jié)構(gòu)。開放系統(tǒng)的熱力學(xué)第二定律溝通了生命系開放系統(tǒng)的熱力學(xué)

41、第二定律溝通了生命系統(tǒng)與非生命系統(tǒng)之間的聯(lián)系，開放系統(tǒng)與孤立統(tǒng)與非生命系統(tǒng)之間的聯(lián)系，開放系統(tǒng)與孤立（封閉）系統(tǒng)的聯(lián)系。（封閉）系統(tǒng)的聯(lián)系。 Return（二）耗散結(jié)構(gòu)理論簡(jiǎn)介（二）耗散結(jié)構(gòu)理論簡(jiǎn)介1969年比利時(shí)物理學(xué)家普利高津（年比利時(shí)物理學(xué)家普利高津（IP rigogine）對(duì)非平衡態(tài)不可逆過(guò)程的研究提出）對(duì)非平衡態(tài)不可逆過(guò)程的研究提出了一種學(xué)說(shuō)：了一種學(xué)說(shuō)： Return耗散結(jié)構(gòu)的形成條件耗散結(jié)構(gòu)的形成條件 ：（）系統(tǒng)必須是（）系統(tǒng)必須是平衡態(tài)的開放系統(tǒng)，系統(tǒng)平衡態(tài)的開放系統(tǒng)，系統(tǒng)要與外界變換能量與物質(zhì)，才有可能降低自身要與外界變換能量與物質(zhì)，才有可能降低自身的熵。的熵。（）（）系統(tǒng)要

42、系統(tǒng)要素間的非線性相互作用是推動(dòng)系統(tǒng)向有序發(fā)展素間的非線性相互作用是推動(dòng)系統(tǒng)向有序發(fā)展的內(nèi)部動(dòng)力。這種非線性機(jī)制能促使系統(tǒng)各要的內(nèi)部動(dòng)力。這種非線性機(jī)制能促使系統(tǒng)各要素間產(chǎn)生相干效應(yīng)（使系統(tǒng)元素耦合，產(chǎn)生自素間產(chǎn)生相干效應(yīng)（使系統(tǒng)元素耦合，產(chǎn)生自組織結(jié)構(gòu)）和臨界效應(yīng)（臨界點(diǎn)上失穩(wěn)，形成組織結(jié)構(gòu)）和臨界效應(yīng)（臨界點(diǎn)上失穩(wěn)，形成新結(jié)構(gòu)），從而使系統(tǒng)由混亂無(wú)序向有序轉(zhuǎn)變。新結(jié)構(gòu)），從而使系統(tǒng)由混亂無(wú)序向有序轉(zhuǎn)變。Return耗散結(jié)構(gòu)理論的意義在于它指出了化學(xué)、耗散結(jié)構(gòu)理論的意義在于它指出了化學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)等許多復(fù)雜系統(tǒng)由無(wú)序轉(zhuǎn)向有序的規(guī)生態(tài)系統(tǒng)等許多復(fù)雜系統(tǒng)由無(wú)序轉(zhuǎn)向有序的規(guī)律是一般的，溝通了生命系統(tǒng)

43、與非生命系統(tǒng)之律是一般的，溝通了生命系統(tǒng)與非生命系統(tǒng)之間的聯(lián)系。間的聯(lián)系。例如封閉、沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的企業(yè)難以存活。例如封閉、沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的企業(yè)難以存活。 ReturnB.協(xié)同學(xué)協(xié)同學(xué) 正是形成框架是正是形成框架是1977年。協(xié)同學(xué)年。協(xié)同學(xué)是一種研究是一種研究 Return它以信息論、控制論、耗散結(jié)構(gòu)理論、突它以信息論、控制論、耗散結(jié)構(gòu)理論、突變論等現(xiàn)代科學(xué)理論的新成果為基礎(chǔ)，同時(shí)采變論等現(xiàn)代科學(xué)理論的新成果為基礎(chǔ)，同時(shí)采用了統(tǒng)計(jì)學(xué)與動(dòng)力學(xué)考查相結(jié)合的方法，通過(guò)用了統(tǒng)計(jì)學(xué)與動(dòng)力學(xué)考查相結(jié)合的方法，通過(guò)類比，對(duì)各學(xué)科中的從無(wú)序到有序的現(xiàn)象建立類比，對(duì)各學(xué)科中的從無(wú)序到有序的現(xiàn)象建立了一整套數(shù)學(xué)模型

44、和處理方案，了一整套數(shù)學(xué)模型和處理方案，Return系統(tǒng)由無(wú)序到有序的關(guān)鍵在于組成系統(tǒng)的系統(tǒng)由無(wú)序到有序的關(guān)鍵在于組成系統(tǒng)的各子系統(tǒng)在一定條件下，它們之間的各子系統(tǒng)在一定條件下，它們之間的。因此強(qiáng)調(diào)了協(xié)同現(xiàn)象的普遍性和重要性。因此強(qiáng)調(diào)了協(xié)同現(xiàn)象的普遍性和重要性。協(xié)同學(xué)著重研究系統(tǒng)中各元素間的合作，它不協(xié)同學(xué)著重研究系統(tǒng)中各元素間的合作，它不僅研究開放系統(tǒng)從無(wú)序到有序的演化規(guī)律，而僅研究開放系統(tǒng)從無(wú)序到有序的演化規(guī)律，而且也研究其從有序到無(wú)序的演化規(guī)律，真正統(tǒng)且也研究其從有序到無(wú)序的演化規(guī)律，真正統(tǒng)一了有序與無(wú)序。一了有序與無(wú)序。 Return協(xié)同學(xué)較耗散結(jié)構(gòu)理論來(lái)說(shuō)有更廣的適用協(xié)同學(xué)較耗散結(jié)構(gòu)

45、理論來(lái)說(shuō)有更廣的適用領(lǐng)域，它把研究從遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)擴(kuò)展領(lǐng)域，它把研究從遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)擴(kuò)展到近平衡態(tài)和平衡態(tài)系統(tǒng)。協(xié)同學(xué)的出現(xiàn)把非到近平衡態(tài)和平衡態(tài)系統(tǒng)。協(xié)同學(xué)的出現(xiàn)把非平衡系統(tǒng)的自組織理論推到了一個(gè)新的發(fā)展階平衡系統(tǒng)的自組織理論推到了一個(gè)新的發(fā)展階段。段。Return協(xié)同學(xué)的基本原理協(xié)同學(xué)的基本原理 即即“協(xié)同導(dǎo)致有序協(xié)同導(dǎo)致有序”，系統(tǒng)的有序，系統(tǒng)的有序性是由系統(tǒng)要素的協(xié)同作用形成的，協(xié)同作用性是由系統(tǒng)要素的協(xié)同作用形成的，協(xié)同作用是任何復(fù)雜系統(tǒng)本身所固有的是任何復(fù)雜系統(tǒng)本身所固有的，是，是形成系統(tǒng)有序結(jié)構(gòu)的內(nèi)部作用力。形成系統(tǒng)有序結(jié)構(gòu)的內(nèi)部作用力。 Return復(fù)雜系統(tǒng)在由不穩(wěn)

46、定點(diǎn)向新有序時(shí)空復(fù)雜系統(tǒng)在由不穩(wěn)定點(diǎn)向新有序時(shí)空結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變時(shí)，通常受到序參量的決定。在復(fù)雜結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變時(shí)，通常受到序參量的決定。在復(fù)雜系統(tǒng)中有兩類變量，系統(tǒng)中有兩類變量，。快變量在系統(tǒng)受到干擾而偏離穩(wěn)態(tài)時(shí)，。快變量在系統(tǒng)受到干擾而偏離穩(wěn)態(tài)時(shí)，并且衰減得也并且衰減得也很快，所以叫快變量。很快，所以叫快變量。 Return系統(tǒng)在沒(méi)有外部指令的條件下，其系統(tǒng)在沒(méi)有外部指令的條件下，其內(nèi)部子系統(tǒng)之間能夠按照某種規(guī)則自動(dòng)形成一內(nèi)部子系統(tǒng)之間能夠按照某種規(guī)則自動(dòng)形成一定的結(jié)構(gòu)或功能，它具有內(nèi)在性和自生性。定的結(jié)構(gòu)或功能，它具有內(nèi)在性和自生性。在外部能量和物質(zhì)輸入的情況下，系統(tǒng)會(huì)在外部能量和物質(zhì)輸入的情況下，系統(tǒng)

47、會(huì)通過(guò)大量子系統(tǒng)間的協(xié)同作用，在自身漲落力通過(guò)大量子系統(tǒng)間的協(xié)同作用，在自身漲落力的推動(dòng)下，形成的推動(dòng)下，形成。 ReturnC. 協(xié)同學(xué)與耗散結(jié)構(gòu)小結(jié)協(xié)同學(xué)與耗散結(jié)構(gòu)小結(jié)1而把研究從而把研究從遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)擴(kuò)展到近平衡態(tài)和平衡遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)擴(kuò)展到近平衡態(tài)和平衡態(tài)系統(tǒng)，認(rèn)為非平衡并不一定導(dǎo)致有序，而平態(tài)系統(tǒng)，認(rèn)為非平衡并不一定導(dǎo)致有序，而平衡也并不意味著就是無(wú)序之本。衡也并不意味著就是無(wú)序之本。2.促協(xié)力與交換量成正比。促協(xié)力與交換量成正比。3.協(xié)作力大于零，系統(tǒng)走協(xié)作力大于零，系統(tǒng)走向高級(jí)穩(wěn)態(tài)；協(xié)作力小于零，系統(tǒng)走向混亂。向高級(jí)穩(wěn)態(tài)；協(xié)作力小于零，系統(tǒng)走向混亂。Return4.一

48、旦形成耗散結(jié)構(gòu)就有一一旦形成耗散結(jié)構(gòu)就有一定抗干擾能力。定抗干擾能力。5.外來(lái)小系統(tǒng)與大的耗散結(jié)構(gòu)相外來(lái)小系統(tǒng)與大的耗散結(jié)構(gòu)相遇并相互作用時(shí)，小系統(tǒng)不是足以破壞大系統(tǒng)遇并相互作用時(shí)，小系統(tǒng)不是足以破壞大系統(tǒng)時(shí)，則被后者吞并且溶合，并不影響后者的基時(shí)，則被后者吞并且溶合，并不影響后者的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。6.使系統(tǒng)崩潰時(shí)，系統(tǒng)可產(chǎn)生向上或使系統(tǒng)崩潰時(shí)，系統(tǒng)可產(chǎn)生向上或向下的運(yùn)動(dòng)，一般情況下形成高一級(jí)的耗散結(jié)向下的運(yùn)動(dòng)，一般情況下形成高一級(jí)的耗散結(jié)構(gòu)。構(gòu)。 ReturnD. 突變論突變論 突變理論突變理論是法國(guó)數(shù)學(xué)家勒內(nèi)是法國(guó)數(shù)學(xué)家勒內(nèi)托姆（托姆（ReneThom）于于1972年創(chuàng)立的。年創(chuàng)立的。突

49、變理論從突變理論從研究各種事物的不連研究各種事物的不連續(xù)變化問(wèn)題，續(xù)變化問(wèn)題，它用它用形象而精確的數(shù)學(xué)模型來(lái)模擬突變過(guò)程，其要形象而精確的數(shù)學(xué)模型來(lái)模擬突變過(guò)程，其要點(diǎn)在于考察這一過(guò)程點(diǎn)在于考察這一過(guò)程 Return突變論觀點(diǎn)：突變論觀點(diǎn)： a 穩(wěn)定機(jī)制是事物的普遍特性之一，事物的變穩(wěn)定機(jī)制是事物的普遍特性之一，事物的變化發(fā)展是其化發(fā)展是其的過(guò)的過(guò)程。程。b 質(zhì)質(zhì)變到底是以哪種方式來(lái)進(jìn)行的，關(guān)鍵是要看變到底是以哪種方式來(lái)進(jìn)行的，關(guān)鍵是要看質(zhì)變經(jīng)歷的中間過(guò)渡態(tài)是不是穩(wěn)定的。質(zhì)變經(jīng)歷的中間過(guò)渡態(tài)是不是穩(wěn)定的。c. 在一種穩(wěn)定態(tài)中的變化屬于在一種穩(wěn)定態(tài)中的變化屬于，在兩種結(jié)，在兩種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定態(tài)中的變化

50、或在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定態(tài)與不穩(wěn)定構(gòu)穩(wěn)定態(tài)中的變化或在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定態(tài)與不穩(wěn)定態(tài)之間的變化則是態(tài)之間的變化則是Return控制變量控制變量-狀態(tài)變量狀態(tài)變量ReturnReturnE. “新三論新三論”的啟示的啟示1.社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)雖顯現(xiàn)了一些物理化學(xué)規(guī)律，但社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)雖顯現(xiàn)了一些物理化學(xué)規(guī)律，但從根本上看有許多從根本上看有許多的規(guī)律。的規(guī)律。2.社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)從社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)從。3.無(wú)論是漸變，還是突變都是有規(guī)律是可循的，無(wú)論是漸變，還是突變都是有規(guī)律是可循的，高度簡(jiǎn)化下，可以高度簡(jiǎn)化下，可以市場(chǎng)變化。市場(chǎng)變化。Return五、運(yùn)籌學(xué)五、運(yùn)籌學(xué)1）線性規(guī)劃）線性規(guī)劃2）動(dòng)態(tài)規(guī)劃）動(dòng)態(tài)規(guī)劃3）排隊(duì)論）排隊(duì)論4）對(duì)策

51、論）對(duì)策論5）存儲(chǔ)論）存儲(chǔ)論根據(jù)運(yùn)籌學(xué)所解決的問(wèn)題，運(yùn)籌學(xué)研究的根據(jù)運(yùn)籌學(xué)所解決的問(wèn)題，運(yùn)籌學(xué)研究的對(duì)象是人類某些活動(dòng)的理性行為，也稱為對(duì)象是人類某些活動(dòng)的理性行為，也稱為“事事理理”。因此，對(duì)已有成果的解釋和發(fā)現(xiàn)新的規(guī)。因此，對(duì)已有成果的解釋和發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律乃是運(yùn)籌學(xué)的重要使命。律乃是運(yùn)籌學(xué)的重要使命。 Return第三節(jié)第三節(jié) 系統(tǒng)工程理論的新發(fā)展系統(tǒng)工程理論的新發(fā)展 1、系統(tǒng)工程作為一門、系統(tǒng)工程作為一門，日益向多種學(xué)，日益向多種學(xué)科滲透和交叉發(fā)展。科滲透和交叉發(fā)展。 系統(tǒng)工程的大量實(shí)踐，運(yùn)籌學(xué)、控制論、系統(tǒng)工程的大量實(shí)踐，運(yùn)籌學(xué)、控制論、信息論等學(xué)科信息論等學(xué)科 的迅速發(fā)展，以及其它科學(xué)

52、技的迅速發(fā)展，以及其它科學(xué)技術(shù)部門，特別是物理學(xué)、數(shù)學(xué)、理論生物學(xué)、術(shù)部門，特別是物理學(xué)、數(shù)學(xué)、理論生物學(xué)、系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)、定量社會(huì)學(xué)等，都系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)、定量社會(huì)學(xué)等，都有了新的發(fā)展和突破自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的相有了新的發(fā)展和突破自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的相互滲透日益深化。互滲透日益深化。Return2、系統(tǒng)工程作為一門、系統(tǒng)工程作為一門，日益受到人們的，日益受到人們的重視。重視。 一般是偏工程、物理型的，它們的機(jī)一般是偏工程、物理型的，它們的機(jī)理比較明顯，因而比較容易用數(shù)學(xué)模型來(lái)表述，理比較明顯，因而比較容易用數(shù)學(xué)模型來(lái)表述，有較好的定量方法可以計(jì)算出系統(tǒng)的行為和最有較好的定量方法

53、可以計(jì)算出系統(tǒng)的行為和最優(yōu)解。優(yōu)解。軟系統(tǒng)軟系統(tǒng)一般是偏社會(huì)、經(jīng)濟(jì)型的，它們的機(jī)一般是偏社會(huì)、經(jīng)濟(jì)型的，它們的機(jī)理往往并不清楚，較難完全用數(shù)學(xué)模型來(lái)表述，理往往并不清楚，較難完全用數(shù)學(xué)模型來(lái)表述，而常用定量與定性相結(jié)合的方法來(lái)處理問(wèn)題。而常用定量與定性相結(jié)合的方法來(lái)處理問(wèn)題。ReturnCheckland在他的著作在他的著作軟系統(tǒng)方法論軟系統(tǒng)方法論一書一書中，基于系統(tǒng)的目標(biāo)、結(jié)構(gòu)、機(jī)理特征，將系中，基于系統(tǒng)的目標(biāo)、結(jié)構(gòu)、機(jī)理特征，將系統(tǒng)分為兩種，即目標(biāo)明確、結(jié)構(gòu)清晰、機(jī)理清統(tǒng)分為兩種，即目標(biāo)明確、結(jié)構(gòu)清晰、機(jī)理清楚、可用數(shù)學(xué)模型表達(dá)的硬系統(tǒng)，和目標(biāo)不明楚、可用數(shù)學(xué)模型表達(dá)的硬系統(tǒng)，和目標(biāo)不明確

54、、結(jié)構(gòu)不良、機(jī)理不清楚、難以應(yīng)用數(shù)學(xué)模確、結(jié)構(gòu)不良、機(jī)理不清楚、難以應(yīng)用數(shù)學(xué)模型表達(dá)、偏社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化、生物的軟系統(tǒng)，型表達(dá)、偏社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化、生物的軟系統(tǒng)，并將處理前者的問(wèn)題稱為問(wèn)題，處理后者的問(wèn)并將處理前者的問(wèn)題稱為問(wèn)題，處理后者的問(wèn)題稱為題稱為“議題議題”(Issues)，將解決這兩種問(wèn)題，將解決這兩種問(wèn)題的方法分別稱為的方法分別稱為“軟軟”系統(tǒng)方法和系統(tǒng)方法和“硬硬”系統(tǒng)系統(tǒng)方法，方法， Return軟系統(tǒng)與硬系統(tǒng)的對(duì)比軟系統(tǒng)與硬系統(tǒng)的對(duì)比 運(yùn)籌學(xué)系統(tǒng)分析系統(tǒng)工程系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(硬系統(tǒng)方法)社會(huì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)戰(zhàn)略假設(shè)表面化與檢驗(yàn)社會(huì)系統(tǒng)科學(xué)軟系統(tǒng)方法論(軟系統(tǒng)方法)Return基于系統(tǒng)特性及

55、系統(tǒng)參與者價(jià)值觀不同基于系統(tǒng)特性及系統(tǒng)參與者價(jià)值觀不同而應(yīng)用不同方法的分類而應(yīng)用不同方法的分類 一元多元強(qiáng)制機(jī)械系統(tǒng)或簡(jiǎn)單系統(tǒng)運(yùn)籌學(xué)系統(tǒng)分析系統(tǒng)工程系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(硬系統(tǒng)方法)社會(huì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)戰(zhàn)略假設(shè)表面化與檢驗(yàn)社會(huì)系統(tǒng)科學(xué)對(duì)話設(shè)計(jì)軟系統(tǒng)方法論(軟系統(tǒng)思考)批判系統(tǒng)思考整體系統(tǒng)干預(yù)(解放系統(tǒng)思考)整體系統(tǒng)或復(fù)雜系統(tǒng)一般系統(tǒng)理論管理控制論組織控制論社會(huì)技術(shù)系統(tǒng)思考生存系統(tǒng)建模偶然性理論(組織系統(tǒng)或組織控制論)Return三、復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論三、復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論 1994年，霍蘭正式提出復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理年，霍蘭正式提出復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論論 (Complex Adaptive System，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱CAS)。

56、 在微觀方面在微觀方面，CAS理論的最基本的概念是理論的最基本的概念是具有適應(yīng)能力的、主動(dòng)的個(gè)體，簡(jiǎn)稱具有適應(yīng)能力的、主動(dòng)的個(gè)體，簡(jiǎn)稱主體主體。這種主體在與環(huán)境的交互作用中遵循一般的刺這種主體在與環(huán)境的交互作用中遵循一般的刺激反應(yīng)模型，所謂激反應(yīng)模型，所謂適應(yīng)能力表現(xiàn)在它能夠根適應(yīng)能力表現(xiàn)在它能夠根據(jù)行為的效果修改自己的行為規(guī)則，以便更好據(jù)行為的效果修改自己的行為規(guī)則，以便更好地在客觀環(huán)境中生存。地在客觀環(huán)境中生存。 Return在宏觀方面，由這樣的主體組成的系統(tǒng)，在宏觀方面，由這樣的主體組成的系統(tǒng)，將在主體之間以及主體與環(huán)境的相互作用中發(fā)將在主體之間以及主體與環(huán)境的相互作用中發(fā)展，表現(xiàn)出宏觀

57、系統(tǒng)的分化、涌現(xiàn)等種種復(fù)雜展，表現(xiàn)出宏觀系統(tǒng)的分化、涌現(xiàn)等種種復(fù)雜的演化過(guò)程。的演化過(guò)程。CAS系統(tǒng)中的個(gè)體一般稱為元素、部分或系統(tǒng)中的個(gè)體一般稱為元素、部分或子系統(tǒng)子系統(tǒng)adaptive agent （具有適應(yīng)能力（具有適應(yīng)能力的個(gè)體）的個(gè)體） Return研究適應(yīng)和演化過(guò)程中概念研究適應(yīng)和演化過(guò)程中概念（1）聚集（）聚集（aggregation）：主要用于個(gè)體通）：主要用于個(gè)體通過(guò)過(guò)“粘著粘著”（adhesion）形成較大的所謂的）形成較大的所謂的多主體的聚集體（多主體的聚集體（aggregation agent）。）。由于個(gè)體具有這樣的屬性，它們可以在一定條由于個(gè)體具有這樣的屬性，它們可

58、以在一定條件下，在雙方彼此接受時(shí)，組成一個(gè)新的個(gè)件下，在雙方彼此接受時(shí)，組成一個(gè)新的個(gè)體體聚集體，在系統(tǒng)中像一個(gè)單獨(dú)的個(gè)體那聚集體，在系統(tǒng)中像一個(gè)單獨(dú)的個(gè)體那樣行動(dòng)。樣行動(dòng)。Return（2）非線性（）非線性（nonlinearity）：指?jìng)€(gè)體以）：指?jìng)€(gè)體以及它們的屬性在發(fā)生作用時(shí)，并非遵從簡(jiǎn)單的及它們的屬性在發(fā)生作用時(shí)，并非遵從簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。特別是在和系統(tǒng)或環(huán)境的反復(fù)的交線性關(guān)系。特別是在和系統(tǒng)或環(huán)境的反復(fù)的交互作用中，這一點(diǎn)更為明顯?；プ饔弥校@一點(diǎn)更為明顯。CAS理論認(rèn)為個(gè)理論認(rèn)為個(gè)體之間相互影響不是簡(jiǎn)單的、被動(dòng)的、單向的體之間相互影響不是簡(jiǎn)單的、被動(dòng)的、單向的因果關(guān)系，而是主動(dòng)的因果

59、關(guān)系，而是主動(dòng)的“適應(yīng)適應(yīng)”關(guān)系。在這種關(guān)系。在這種情況下，線性的、簡(jiǎn)單的、直線式的因果鏈已情況下，線性的、簡(jiǎn)單的、直線式的因果鏈已不復(fù)存在，實(shí)際的情況往往是各種反饋?zhàn)饔貌粡?fù)存在，實(shí)際的情況往往是各種反饋?zhàn)饔茫òㄘ?fù)反饋和正反饋）交互影響的、互相纏（包括負(fù)反饋和正反饋）交互影響的、互相纏繞的復(fù)雜關(guān)系。繞的復(fù)雜關(guān)系。Return（3）流（）流（flow）：在個(gè)體與環(huán)境之間，以）：在個(gè)體與環(huán)境之間，以及個(gè)體相互之間存在著物質(zhì)流、能量流和信息及個(gè)體相互之間存在著物質(zhì)流、能量流和信息流。這些流的渠道是否通暢，周轉(zhuǎn)迅速到什么流。這些流的渠道是否通暢，周轉(zhuǎn)迅速到什么程度，都直接影響系統(tǒng)的演化過(guò)程。程度，都

60、直接影響系統(tǒng)的演化過(guò)程。Return（4）多樣性（）多樣性（diversity）：在適應(yīng)過(guò)程）：在適應(yīng)過(guò)程中，由于種種原因，個(gè)體之間的差別會(huì)發(fā)展與中，由于種種原因，個(gè)體之間的差別會(huì)發(fā)展與擴(kuò)大，最終形成分化，這是擴(kuò)大，最終形成分化，這是CAS的一個(gè)顯著特的一個(gè)顯著特點(diǎn)?；籼m指出，正是相互作用的不斷適應(yīng)的過(guò)點(diǎn)?；籼m指出，正是相互作用的不斷適應(yīng)的過(guò)程，造成了個(gè)體向不同的方面發(fā)展變化，從而程，造成了個(gè)體向不同的方面發(fā)展變化，從而形成了個(gè)體類型的多樣性。而從整個(gè)系統(tǒng)來(lái)看，形成了個(gè)體類型的多樣性。而從整個(gè)系統(tǒng)來(lái)看，這事實(shí)上是一種分工。如果和前面提到的聚集這事實(shí)上是一種分工。如果和前面提到的聚集結(jié)合起來(lái)看，