第一章系統(tǒng)工程概論

第1章系統(tǒng)工程概論1.1系統(tǒng)的基本概念1.2系統(tǒng)工程概述1.3農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程※本章重點(diǎn)與難點(diǎn)主要內(nèi)容

返回目錄普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材系統(tǒng)科學(xué)方法論及系統(tǒng)按照馬克思的時間和認(rèn)識論的觀點(diǎn)，人類的認(rèn)識總是從實(shí)踐中總結(jié)出來的，也就是說人類在改造自然界的同時，也在改造自己，人類總是在與自然界作斗爭的過程中，靠自己的聰明才智取得需要衣、食物。他們在失敗的挫折中吸取教訓(xùn)，在成功的喜悅中總結(jié)經(jīng)驗，長期的積累。逐步形成了某一方面一整套的認(rèn)識，研究自然界的一般性方法，即科學(xué)論。系統(tǒng)工程是二十世紀(jì)六十年代以后才開始興起的一門科學(xué)，它是以一種思想——系統(tǒng)思想，為指導(dǎo)解決社會實(shí)踐問題的方法，在我國古代就有很多的系統(tǒng)思想的實(shí)例，他們有意或無意地在利用這種思想，但當(dāng)時科學(xué)技術(shù)并不發(fā)達(dá)，因此還不叫系統(tǒng)工程。丁謂修復(fù)皇宮的故事宋朝《夢溪筆談》中記載了這樣一個故事，說得是北宋真宗年間，皇宮失火，皇帝召各大臣商議如何在很短的時間內(nèi)修復(fù)好皇宮，而修復(fù)皇宮包括清理廢墟，取土燒磚，運(yùn)輸建筑材料三大工程，但在當(dāng)時的條件下，這邊是相當(dāng)繁重的工程，大家都無以言答，當(dāng)時有個叫丁謂的大臣領(lǐng)了此任務(wù)，他提出了一個一舉三得的方案；在皇宮前的大道上在皇宮前的大道上挖溝取土燒磚，解決了取土燒磚的問題，引汴河水入溝，由汴河從水路運(yùn)入材料、石材等建筑材料，解決運(yùn)輸建筑材料的問題，修復(fù)好皇宮后將碎磚廢瓦再填回原來的溝內(nèi)以修好大道，解決清理廢墟問題，該方案三環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)緊扣，

缺一不可，真可謂一舉三濟(jì)，消費(fèi)以萬計，這正是我國古代勞動人員自發(fā)引用這種思想的典型例子，從這個例子可以看出，丁謂在解決問題時，并沒有把三個工程孤立地分割開來，而是把他們有機(jī)地放在一個整體中，從中找到他們之間的有機(jī)聯(lián)系，從而解決了問題。田忌賽馬的故事戰(zhàn)國時期齊王和田忌賽馬各從自己上等馬、中等馬、下等馬中選送一匹進(jìn)行比賽，每輸一局，輸銀千兩，齊王的馬都比田忌的好，但田忌的下等馬與齊王的上等馬賽，用上等馬對中等馬，用中等馬對下等馬，這樣田忌非但沒有輸，反而嬴了一千兩銀子，這便是系統(tǒng)中從整體出發(fā)，選最優(yōu)方案，到最后實(shí)施的對策策略。都江堰水利工程舉世聞名的四川都江堰水利工程是戰(zhàn)國時期秦國的太守李冰父子二人主持修建的，都江堰水利工程由漁江分水工程；飛沙堰分洪排沙工程和寶并口引水工程三大主體工程巧妙地結(jié)合而成，這三個大主體工程和一百個附屬堰形成了相互聯(lián)系的有機(jī)整體，缺一不可，沒有漁嘴分水工程就不能把岷江分為內(nèi)江和外江；沒有寶并口的束水作用，就不會形渦流，泥沙就過不了飛沙堰；如果沒有飛沙堰，寶并口的束水口就要淤塞，內(nèi)江之水就無法流入川西平原，正因為這個整體發(fā)揮了三個孤立部分所發(fā)揮不了的作用，才能導(dǎo)岷江之急流，化害為利，灌溉良田500多萬畝。都江堰的規(guī)劃和設(shè)計及其科學(xué)水平就是用今天的系統(tǒng)方法衡量也毫不遜色。系統(tǒng)思想的應(yīng)用——曼哈頓計劃曼哈頓計劃是美國研制第一顆原子彈的計劃第二次世界大戰(zhàn)期間，美國總統(tǒng)羅斯福下令向日本廣島投放了第一顆原子彈，對盟國在二戰(zhàn)中徹底擊敗法西斯，對中國的抗日戰(zhàn)爭最終取得勝利都有不可估量的影響，也為日本人留下了永久的災(zāi)難，美國第一顆原子彈計劃就是曼哈頓計劃。1940年，愛因斯坦等著名科學(xué)家向美國政府建議研制原子彈，美國總統(tǒng)羅斯福采納了，組織這種史無前例的工作，請理論生物學(xué)家奧本海默來組織領(lǐng)導(dǎo)這項工作。他動員了二萬五千名各種專業(yè)的科學(xué)家和工程師困難的，人員眾多，課題繁多，相互交錯，他在執(zhí)行計劃的過程中，從整體出發(fā)把研究課題分解成大量的小課題，組織很多小課題，負(fù)責(zé)整個課題的研究工作，同時他又非常注重各課題之間的聯(lián)系和層次，使全部課題組合起來，能達(dá)到整個計劃的最優(yōu)結(jié)構(gòu)。在生產(chǎn)原子彈燃料這一中心項目上，大家論證提出了六種方案，各不相讓，他確定一個原則，首先要保證按時完成任務(wù)，其他皆是次要的，因此他根據(jù)可靠性理論中可靠性低的原件組成可靠性高的系統(tǒng)的原理，決定六種方案同時實(shí)驗，結(jié)果按時得到了生產(chǎn)原子彈的所需的鈾，1949年5月成功地爆炸第一顆原子彈。在大規(guī)模的組織起來完成一項軍事科研生產(chǎn)任務(wù)的大型系統(tǒng)工程中，時刻從系統(tǒng)的總目標(biāo)出發(fā)，在系統(tǒng)的約束條件下最終完成了目標(biāo)，但當(dāng)時還沒有系統(tǒng)工程這一詞，但國外都認(rèn)為這是系統(tǒng)工程方法成功的起點(diǎn)。投入產(chǎn)業(yè)模型型在國民計劃劃經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)應(yīng)用我國計劃經(jīng)濟(jì)濟(jì)的最基本原原理是有計劃劃按比例發(fā)展展，綜合平衡衡各部門之間間按比例發(fā)展展，系統(tǒng)工程程把整個國民民經(jīng)濟(jì)當(dāng)作一一個大系統(tǒng)。。分析總結(jié)出出投入產(chǎn)出綜綜合模型，對對系統(tǒng)中各因因子進(jìn)行分析析，確定各部部門的投入及及生產(chǎn)規(guī)模，，以求最終平平衡，實(shí)現(xiàn)安安比例發(fā)展的的目標(biāo)。系統(tǒng)工程的應(yīng)應(yīng)用是相當(dāng)廣廣泛的，大至至我們的國家家、社會、各各行業(yè)、部門門、各種服務(wù)務(wù)系統(tǒng)、小至至企業(yè)、企業(yè)業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)發(fā)，經(jīng)營預(yù)測測，庫存管理理都涉及到系系統(tǒng)工程管理理問題，對于于象國民經(jīng)濟(jì)濟(jì)各部門如何何達(dá)到費(fèi)用最最省結(jié)構(gòu)最合合理。如何使使資源利用最最優(yōu)、利潤最最大，人員配配備問題、幾幾名工人、幾幾項工作，一一人只能承擔(dān)擔(dān)一項工作。。當(dāng)不同的人人從事各種工工作的效益不不同時，如何何分配人員才才能使全工程程組收益最大大。1.1系統(tǒng)的基本概概念系統(tǒng)的定義系統(tǒng)的分類系統(tǒng)的特征系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與與功能小結(jié)作業(yè)1.1系統(tǒng)的基本概概念系統(tǒng)的定義系統(tǒng)（System）一詞來源于希臘文systema。由詞冠“sys-”和動詞詞干“tema”構(gòu)成的復(fù)合詞。共同地使定位原意是指事物中的共性部分和每一事物應(yīng)占據(jù)的位置。也就是由部分組成整體的意思。1.1系統(tǒng)的基本概概念系統(tǒng)的定義（1）古今系統(tǒng)思思想概述系統(tǒng)思想（SystemThought）就其最基本本的涵義來說說，是是關(guān)于事事物的整體性性觀念、相互互聯(lián)系的觀念念、演化發(fā)展展的概念。系統(tǒng)概念來源源于人類長期期的社會實(shí)踐踐。人類自有有生產(chǎn)活動以以來，無不在在同自然系統(tǒng)統(tǒng)打交道。1.1系統(tǒng)的基本概概念系統(tǒng)的定義（1）古今系統(tǒng)思思想概述德謨克克利特特（Democritus）的“宇宙大大系統(tǒng)統(tǒng)”德謨克克利特特（約約前460年～前前370年）出出生于于色斯斯雷的的海濱濱城市市阿布布德拉拉。德德謨克克利特特研究究過天天文、、地質(zhì)質(zhì)、數(shù)數(shù)學(xué)、、物理理、生生物等等許多多學(xué)科科，提提出了了圓錐錐體、、棱錐錐體、、球體體等體體積的的計算算方法法。他他對邏邏輯學(xué)學(xué)的發(fā)發(fā)展也也作出出了重重要的的貢獻(xiàn)獻(xiàn)。德德謨克克利特特的著著作涉涉及自自然哲哲學(xué)、、邏輯輯學(xué)、、認(rèn)識識論、、論理理學(xué)、、心理理學(xué)、、政治治、法法律、、天文文、地地理、、生物物和醫(yī)醫(yī)學(xué)等等許多多方面面，據(jù)據(jù)說一一共有有52種之多多，遺遺憾的的是到到今天天大多多數(shù)都都散失失或只只剩下下零散散的殘殘篇了了。馬馬克思思和恩恩格斯斯因此此贊美美他是是古希希臘人人中“第一個個百科科全書書式的的學(xué)者者”。1.1系統(tǒng)的的基本本概念念系統(tǒng)的的定義義（1）古今今系統(tǒng)統(tǒng)思想想概述述德謨克克利特特在自自然科科學(xué)上上最重重要的的貢獻(xiàn)獻(xiàn)，是是他繼繼承和和發(fā)展展了生生活于于公元元前500年前后后的留留基伯伯的原原子論論，為為現(xiàn)代代原子子科學(xué)學(xué)的發(fā)發(fā)展奠奠定了了基石石。曾論述述了“宇宙大大系統(tǒng)統(tǒng)”，他認(rèn)認(rèn)為世世界是是由原原子和和真空空所組組成，，原子子組成成萬物物，形形成不不同的的系統(tǒng)統(tǒng)和有有層次次的世世界。。1.1系統(tǒng)的的基本本概念念系統(tǒng)的的定義義（1）古今今系統(tǒng)統(tǒng)思想想概述述亞里士士多德德（Aristotle）的的樸素素系統(tǒng)統(tǒng)觀亞里士士多德德(約前384-前322)是世界界古代代史上上最偉偉大的的哲學(xué)學(xué)家、、科學(xué)學(xué)家和和教育育家。。他創(chuàng)創(chuàng)立了了形式式邏輯輯學(xué)，，豐富富和發(fā)發(fā)展了了哲學(xué)學(xué)的各各個分分支學(xué)學(xué)科，，對科科學(xué)作作出了了巨大大的貢貢獻(xiàn)。。提出出關(guān)于于整體體性、、目的的性、、組織織性的的觀點(diǎn)點(diǎn)，以以及關(guān)關(guān)于事事物相相互關(guān)關(guān)系的的思想想（古古代樸樸素的的系統(tǒng)統(tǒng)觀念念）1.1系統(tǒng)的的基本本概念念系統(tǒng)的的定義義（1）古今今系統(tǒng)統(tǒng)思想想概述述李冰的的都江江堰水水利工工程戰(zhàn)國初初期秦秦國李李冰設(shè)設(shè)計修修造了了偉大大的都都江堰堰，包包括“魚嘴”岷江分分水工工程、、“飛沙堰堰”分洪排排沙工工程、、“寶瓶口口”引水工工程三三大主主體工工程和和120個渠堰堰工程程，工工程之之間的的聯(lián)系系處理理的恰恰到好好處，，形成成一個個協(xié)調(diào)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的工工程總總體。。科學(xué)學(xué)地解解決了了江水水自動動分流流、自自動排排沙、、控制制進(jìn)水水流量量等問問題，，消除除了水水患，，使川川西平平原成成為“水旱從從人”的“天府之之國”。我國國歷史史上曾曾修建建過許許多水水利工工程，，其中中有名名的就就有芍芍(shuo)陂(bei)、漳水水渠、、鄭國國渠等等，但但大部部分都都先后后報廢廢，唯唯獨(dú)李李冰修修建的的都江江堰經(jīng)經(jīng)久不不衰，，兩千千多年年來一一直發(fā)發(fā)揮著著防洪洪、灌灌溉、、航運(yùn)運(yùn)等多多種功功效，，成為為我國國歷史史上的的一項項奇跡跡。1.1系統(tǒng)的的基本本概念念系統(tǒng)的的定義義（1）古今今系統(tǒng)統(tǒng)思想想概述述賈思勰（xie）的“齊民要術(shù)”著名學(xué)者賈賈思勰（xie）（南北朝朝北魏人，，今山東壽壽平人）在在其名著“齊民要術(shù)”一書中，敘敘述了氣候候因素與農(nóng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的的關(guān)系，對對農(nóng)業(yè)與種種子、地形形、耕種、、土壤、水水分、肥料料、季節(jié)、、氣候諸因因素的相互互關(guān)系，都都有辨證的的敘述，并并提出了如如何根據(jù)天天時、地利利和生產(chǎn)條條件合理地地安排農(nóng)事事活動。1.1系統(tǒng)的基本本概念系統(tǒng)的定義義（2）系統(tǒng)的各種種定義在韋氏大辭辭典（Webster大辭典）中中，系統(tǒng)一一詞被解釋釋為:有組織的和和被組織化化了的整體體；結(jié)合著著的整體所所形成的各各種概念和和原理的綜綜合；由有有規(guī)則的相相互作用、、相互依賴賴的諸要素素形成的集集合等等。。奧地利生物物學(xué)家，一一般系統(tǒng)論論的創(chuàng)始人人貝塔朗菲菲把系統(tǒng)定定義為：相互作用的的諸要素的的綜合體。。在日本的JIS“運(yùn)籌學(xué)術(shù)語語”工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中中,系統(tǒng)被定義義為：許多組成要要素保持有有機(jī)的秩序序向同一目目標(biāo)行動的的體系。1.1系統(tǒng)的基本本概念系統(tǒng)的定義義（2）系統(tǒng)的各種種定義錢學(xué)森語：：系統(tǒng)是由相相互作用、、相互依賴賴的若干組組成部分結(jié)結(jié)合成的具具有特定功功能的有機(jī)機(jī)體，而且且這個系統(tǒng)統(tǒng)本身又是是它所從屬屬的一個更更大系統(tǒng)的的組成部分分。系統(tǒng)的定義義（概括））系統(tǒng)是由若若干個（兩兩個或兩個個以上）相相互作用、、相互依賴賴、相互制制約、相互互作用的元元素組成的的具有某種種特定功能能的有機(jī)整整體。分析系統(tǒng)的的定義，它它包含四層層意義：第一，系統(tǒng)統(tǒng)是由兩個個或兩個以以上可以相相互區(qū)別的的元素組成成的，單個個元素構(gòu)不不成系統(tǒng)。。第二，系統(tǒng)統(tǒng)中的各元元素相互間間具有聯(lián)系系、彼此獨(dú)獨(dú)立的各元元素不能稱稱其為系統(tǒng)統(tǒng)。第三，系統(tǒng)統(tǒng)是一個有有機(jī)整體。。1.1系統(tǒng)的基本本概念系統(tǒng)的定義義第四，系統(tǒng)統(tǒng)具有某種種特定的功功能。1.3系統(tǒng)的分類類（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)（6）白色系統(tǒng)、黑色系統(tǒng)和灰色系統(tǒng)1.1系統(tǒng)的基本本概念系統(tǒng)的分類類1.3系統(tǒng)的分類類（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)

原始的系統(tǒng)統(tǒng)都是自然然系統(tǒng)，如如：天體、、海洋、生生態(tài)系統(tǒng)等等；人工系統(tǒng)都都存在于自自然系統(tǒng)之之中，如：：人造衛(wèi)星星、海運(yùn)船船只、機(jī)械械設(shè)備、生生產(chǎn)管理、、物流系統(tǒng)統(tǒng)等等。1.1系統(tǒng)的基本本概念系統(tǒng)的分類類1.3系統(tǒng)的分類類（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)

實(shí)體系統(tǒng)是是指以礦物物、生物、、機(jī)械、能能量和人等等實(shí)體為構(gòu)構(gòu)成要素所所組成的系系統(tǒng)，如：：機(jī)械系統(tǒng)統(tǒng)、計算機(jī)機(jī)系統(tǒng)等；；概念系統(tǒng)是是指以概念念、原理、、原則、方方法、制度度、程序等等非物質(zhì)實(shí)實(shí)體為構(gòu)成成要素所組組成的系統(tǒng)統(tǒng)，如：管管理系統(tǒng)、、教育系統(tǒng)統(tǒng)、國民經(jīng)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)等等。1.1系統(tǒng)的基本本概念系統(tǒng)的分類類1.3系統(tǒng)的分類類（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)

開放系統(tǒng)統(tǒng)是指與與外部環(huán)環(huán)境有物物質(zhì)、能能量和信信息交換換的系統(tǒng)統(tǒng)，如：：教育系系統(tǒng)、企企業(yè)系統(tǒng)統(tǒng)等；封閉系統(tǒng)統(tǒng)是指與與外部環(huán)環(huán)境無關(guān)關(guān)的系統(tǒng)統(tǒng)，實(shí)際際上，沒沒有絕對對的封閉閉系統(tǒng)，，只是有有時把與與環(huán)境聯(lián)聯(lián)系較少少，相對對獨(dú)立的的系統(tǒng)看看作封閉閉系統(tǒng)。。1.1系統(tǒng)的基基本概念念系統(tǒng)的分分類1.3系統(tǒng)的分分類（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)

靜態(tài)系統(tǒng)統(tǒng)是指決決定系統(tǒng)統(tǒng)特性的的因素不不隨時間間推移而而變化的的系統(tǒng)，，沒有絕絕對的靜靜態(tài)系統(tǒng)統(tǒng)；動態(tài)系統(tǒng)統(tǒng)是指這這些因素素隨時間間的推移移而變化化的系統(tǒng)統(tǒng)，如：：人體系系統(tǒng)、企企業(yè)系統(tǒng)統(tǒng)等。1.1系統(tǒng)的基基本概念念系統(tǒng)的分分類1.3系統(tǒng)的分分類（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)

凡是人能能夠改變變其狀態(tài)態(tài)的系統(tǒng)統(tǒng)稱為可可控系統(tǒng)統(tǒng)，反之之稱為不不可控系系統(tǒng)。人人工系統(tǒng)統(tǒng)是可控控的，大大多數(shù)自自然系統(tǒng)統(tǒng)是不可可控的。。1.1系統(tǒng)的基基本概念念系統(tǒng)的分分類1.3系統(tǒng)的分分類（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)（6）白色系統(tǒng)、黑色系統(tǒng)和灰色系統(tǒng)這是按照照人們對對信息的的掌握程程度來劃劃分的。。1.1系統(tǒng)的基基本概念念系統(tǒng)的分分類1.4系統(tǒng)的特特征（1）整體性性（2）關(guān)聯(lián)性性（3）目的性性（4）層次性性（5）動態(tài)性性（6）環(huán)境的的適應(yīng)性性即系統(tǒng)整整體不等等于各組組成元素素之和，，即非加加和原則則，有兩兩種情況況：①整體小小于各組組成元素素之和，，即1+1<2②整體大于于各組成成元素之之和，即即1+1>2（也叫整整體的涌現(xiàn)性）系統(tǒng)中相互關(guān)關(guān)聯(lián)的部分或或部件形成“部件集”，“集”中各部分的特特性和行為相相互制約和相相互影響，這這種相關(guān)性確確定了系統(tǒng)的的性質(zhì)和形態(tài)態(tài)。包括內(nèi)部關(guān)聯(lián)聯(lián)（如金剛石石和石墨）和和外部關(guān)聯(lián)人工系統(tǒng)和復(fù)復(fù)合系統(tǒng)都具具有一定的目目的性，要達(dá)達(dá)到既定的目目的，系統(tǒng)必必須具有一定定的功能。沒沒有目的的系系統(tǒng)不屬于系系統(tǒng)工程研究究的對象。由于系統(tǒng)的結(jié)結(jié)構(gòu)、功能和和層次的動態(tài)態(tài)演變有某種種方向性，因因而使系統(tǒng)具具有有序性的的特點(diǎn)。系統(tǒng)統(tǒng)的有序性可可以表述為：：系統(tǒng)是由較較低級的子系系統(tǒng)組成，而而該系統(tǒng)自己己又是更大系系統(tǒng)的一個子子系統(tǒng)。系統(tǒng)的有序性性揭示了系統(tǒng)統(tǒng)與系統(tǒng)之間間存在著包含含、隸屬、支支配、權(quán)威、、服從的關(guān)系系，統(tǒng)稱為傳傳遞關(guān)系。如：開放系統(tǒng)統(tǒng)和外界環(huán)境境有物質(zhì)、能能量和信息的的交換，系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)也也可以隨時間間變化。一般般來說，系統(tǒng)統(tǒng)的發(fā)展是一一個有方向性性的動態(tài)過程程。任何系統(tǒng)都存存在于物質(zhì)環(huán)環(huán)境（更大的的系統(tǒng)）之中中，它必然要要與外界環(huán)境境產(chǎn)生物質(zhì)、、能量和信息息的交換，外外界環(huán)境的變變化也必然會會引起系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)部各要素之之間的變化。。因此為了保持持和恢復(fù)系統(tǒng)統(tǒng)原有特性，，系統(tǒng)必須具具有對環(huán)境的的適應(yīng)能力，，就象元素必必須適應(yīng)環(huán)境境一樣，因為為：系統(tǒng)+環(huán)境=更大的系統(tǒng)。。1.1系統(tǒng)的基本概概念系統(tǒng)的特征（7）可控性指人們通過調(diào)調(diào)節(jié)可控系統(tǒng)統(tǒng)的可控元素素，使它按預(yù)預(yù)期軌跡運(yùn)動動，實(shí)現(xiàn)預(yù)期期的目標(biāo)。1.1系統(tǒng)的基本概概念系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與與功能（1）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)從一般意義上上講，系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)可以用用以下式子表示：：S={E，R}式中S——代表系統(tǒng)；E——代表元素的集集合；R——代表元素之間間的各種關(guān)系系的集合。1.1系統(tǒng)的基本概概念系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與與功能（1）系統(tǒng)的功能1.1系統(tǒng)的基本概概念小結(jié)系統(tǒng)的基本特特征包含了整整體性、相關(guān)關(guān)性、目的性性、有序性、、動態(tài)性、環(huán)環(huán)境適應(yīng)。對于系統(tǒng)可以以按照不同的的分類標(biāo)準(zhǔn)劃劃分為不同的的系統(tǒng)。1.1系統(tǒng)的基本概概念作業(yè)什么是系統(tǒng)？？了解系統(tǒng)思想想的發(fā)展。1.2系統(tǒng)工程系統(tǒng)工程的定定義系統(tǒng)工程的特特征系統(tǒng)工程的形形成與發(fā)展小結(jié)作業(yè)1.2系統(tǒng)工程系統(tǒng)工程的定定義日本學(xué)者三浦浦武雄認(rèn)為為：系統(tǒng)工程與其其它工程學(xué)的的不同之點(diǎn)在在于它是跨越越許多學(xué)科的的科學(xué)，而且且是填補(bǔ)這些些學(xué)科邊界空空白的一種邊邊緣學(xué)科。因因為系統(tǒng)工程程的目的是研研制一個系統(tǒng)統(tǒng)，而系統(tǒng)不不僅涉及到工工程學(xué)的領(lǐng)域域，還涉及社社會、經(jīng)濟(jì)和和政治等領(lǐng)域域。所以為了了適當(dāng)?shù)亟鉀Q決這些領(lǐng)域的的問題，除了了需要某些縱縱向技術(shù)外，，還要有一種種技術(shù)從橫的的方向把它們們組織起來，，這種橫向的的技術(shù)就是系系統(tǒng)工程。日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)“運(yùn)籌學(xué)術(shù)語”中定義:系統(tǒng)工程學(xué)是是為了最優(yōu)地地達(dá)到系統(tǒng)目目標(biāo)而對系統(tǒng)統(tǒng)的構(gòu)成要素素、組織結(jié)構(gòu)構(gòu)、信息流通通和控制機(jī)構(gòu)構(gòu)進(jìn)行分析的的技術(shù)。1.2系統(tǒng)工程系統(tǒng)工程的定定義我國著名學(xué)者者錢學(xué)森認(rèn)為為:系統(tǒng)工程是組組織管理系統(tǒng)統(tǒng)的規(guī)劃、研研究、設(shè)計、、制造、試驗驗與使用的科科學(xué)方法，是是一種對所有有系統(tǒng)都具有有普遍意義的的方法。附：錢學(xué)森的的系統(tǒng)觀感性知識經(jīng)驗知識科學(xué)知識哲學(xué)第三層次第二層次第一層次附：錢學(xué)森的的系統(tǒng)觀（續(xù)續(xù)1）錢學(xué)森提出的的系統(tǒng)科學(xué)體體系圖上世紀(jì)80年代時，日本本科技代表團(tuán)團(tuán)參觀“長征”火箭，回國后后嘲笑中國工工藝和產(chǎn)品粗粗糙落后，認(rèn)認(rèn)為沒有幾件件東西是日本本不能生產(chǎn)。。然而至今，，日本最優(yōu)秀秀的Ｈ—2Ａ火箭平均兩兩三枚就炸掉掉一枚，技術(shù)術(shù)指標(biāo)雖優(yōu)于于中美，但是是實(shí)用性能不不佳?！伴L征”和“神舟”追求的并非“單項最優(yōu)”而是“整體最優(yōu)”，這就是錢學(xué)學(xué)森在中國大大力提倡的系系統(tǒng)工程（SystemEngineering）。中國航天工業(yè)業(yè)正是在系統(tǒng)統(tǒng)工程精神指指導(dǎo)下，取得得了矚目成就就。神六發(fā)射射和回收成功功，得益于全全國的龐大系系統(tǒng)工程網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，涉及全國國二十多個省省市的航空、、航天、電子子、兵器、艦艦船、冶金、、食品、化學(xué)學(xué)、科研院校校等。只有高高超的協(xié)調(diào)能能力才能做好好系統(tǒng)工程，，這是真正的的大國和強(qiáng)國國才能做到的的。1.2系統(tǒng)工工程系統(tǒng)工工程的的定義義（本本書的的定義義）系統(tǒng)工工程是是以系系統(tǒng)思思想為為指導(dǎo)導(dǎo)，定定性、、定量量相結(jié)結(jié)合，，各種種理論論、方方法與與技術(shù)術(shù)綜合合集成成，以以系統(tǒng)統(tǒng)整體體最優(yōu)優(yōu)為目目的來來研究究系統(tǒng)統(tǒng)的規(guī)規(guī)劃、、開發(fā)發(fā)、設(shè)設(shè)計、、生產(chǎn)產(chǎn)、組組織、、管理理、調(diào)調(diào)整、、控制制、評評價等等問題題的一一門交交叉科科學(xué)。。它是是由一一般系系統(tǒng)論論及其其發(fā)展展、大大系統(tǒng)統(tǒng)理論論、經(jīng)經(jīng)濟(jì)控控制論論、運(yùn)運(yùn)籌學(xué)學(xué)、管管理科科學(xué)等等學(xué)科科相互互滲透透、交交叉發(fā)發(fā)展而而形成成的。。系統(tǒng)工工程的的研究究對象象：大型復(fù)復(fù)雜的的人工工系統(tǒng)統(tǒng)和復(fù)復(fù)合系系統(tǒng)；；系統(tǒng)工工程的的研究究內(nèi)容容：組織協(xié)協(xié)調(diào)系系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)部各各要素素的活活動，，使各各要素素為實(shí)實(shí)現(xiàn)整整體目目標(biāo)發(fā)發(fā)揮適適當(dāng)作作用；；系統(tǒng)工工程的的研究究目的的：實(shí)現(xiàn)系系統(tǒng)整整體目目標(biāo)最最優(yōu)化化。因此，，系統(tǒng)統(tǒng)工程程是一一門現(xiàn)現(xiàn)代化化的組組織管管理技技術(shù)，，是特特殊的的工程程技術(shù)術(shù)，是是跨越越許多多學(xué)科科的邊邊緣科科學(xué)。。1.2系統(tǒng)工工程系統(tǒng)工工程的的特征征（1）整體體性（（系統(tǒng)統(tǒng)性））（2）開放放性（（協(xié)調(diào)調(diào)性））（3）動態(tài)態(tài)相關(guān)關(guān)性（（交叉叉性））（4）層次次等級級性（（最優(yōu)優(yōu)性））（5）有序序性（（最優(yōu)優(yōu)性））常規(guī)工工程學(xué)學(xué)以自自己特特定的的物質(zhì)質(zhì)為對對象，，而系系統(tǒng)工工程則則不限限于某某一特特定的的物質(zhì)質(zhì)對象象，各各種自自然的的、生生態(tài)的的、人人類的的、企企業(yè)的的和社社會的的組織織等都都可以以作為為它的的研究究對象象；系統(tǒng)工工程具具有多多學(xué)科科綜合合性的的特點(diǎn)點(diǎn)，它它不僅僅應(yīng)用用于自自然科科學(xué)，，而且且也要要用到到其他他工程程技術(shù)術(shù)，如如管理理科學(xué)學(xué)、經(jīng)經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)、社社會學(xué)學(xué)，乃乃至心心理學(xué)學(xué)、生生態(tài)學(xué)學(xué)和醫(yī)醫(yī)學(xué)等等知識識；常規(guī)工工程學(xué)學(xué)多著著眼于于技術(shù)術(shù)的合合理性性，往往往是是利用用組成成元素素的良良好程程度來來確保保和維維持整整個系系統(tǒng)的的總體體功能能。而而系統(tǒng)統(tǒng)工程程則是是從整整個系系統(tǒng)的的最優(yōu)優(yōu)出發(fā)發(fā)，首首先確確定整整體的的目標(biāo)標(biāo)，然然后再再參照照這個個目標(biāo)標(biāo)來決決定各各元素素所必必需的的性能能，并并利用用各元元素間間的巧巧妙聯(lián)聯(lián)系和和協(xié)調(diào)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)來實(shí)實(shí)現(xiàn)總總體目目標(biāo)。。這樣樣做往往往更更能提提高整整個系系統(tǒng)的的水平平。1.2系統(tǒng)工工程系統(tǒng)工工程的的特征征（系統(tǒng)工工程與與常規(guī)規(guī)工程程學(xué)的的區(qū)別別）1.2系統(tǒng)統(tǒng)工工程程系統(tǒng)統(tǒng)工工程程的的形形成成與與發(fā)發(fā)展展系統(tǒng)統(tǒng)工工程程的的發(fā)發(fā)展展大大致致可可以以分分為為萌萌芽芽、、發(fā)發(fā)展展和和初初步步成成熟熟三三個個時時期期：1．萌萌芽芽時時期期（（20世紀(jì)紀(jì)50年代代以以前前））2．發(fā)發(fā)展展時時期期（（20世紀(jì)紀(jì)50年代代至至60年代代））3．初初步步成成熟熟時時期期（（20世紀(jì)紀(jì)60年代代以以后后））1、萌萌芽芽時時期期（（20世紀(jì)紀(jì)50年代代以以前前））美國國貝貝爾爾電電話話公公司司首首先先使使用用了了“系統(tǒng)統(tǒng)工工程程（systemengineering）”命名名設(shè)設(shè)計計新新系系統(tǒng)統(tǒng)（（研研究究發(fā)發(fā)展展微微波波通通信信網(wǎng)網(wǎng)））的的科科學(xué)學(xué)方方法法。。1.2系統(tǒng)統(tǒng)工工程程系統(tǒng)統(tǒng)工工程程的的形形成成與與發(fā)發(fā)展展2、發(fā)發(fā)展展時時期期（（20世紀(jì)紀(jì)50年代代至至60年代代））1.2系統(tǒng)統(tǒng)工工程程系統(tǒng)統(tǒng)工工程程的的形形成成與與發(fā)發(fā)展展古德德（（）和和麥麥考考爾爾（（）合合作作出出版版了了第第一一本本以以““系系統(tǒng)統(tǒng)工工程程””命命名名的的書書蘭德德公公司司倡倡導(dǎo)導(dǎo)““系系統(tǒng)統(tǒng)分分析析（（Systemanalysis）””以泰泰勒勒（（F.W.Taylor,1856——1915）為為代代表表的的科科學(xué)學(xué)管管理理發(fā)發(fā)展展成成了了管管理理科科學(xué)學(xué)（（ManagementScience）1958年美美國國在在北北極極星星導(dǎo)導(dǎo)彈彈的的研研制制中中，，首首先先采采用用了了計計劃劃評評審審技技術(shù)術(shù)（（PERT），，有有效效地地推推進(jìn)進(jìn)了了計計劃劃管管理理。。阿波波羅羅飛飛船船登登月月成成功功參加加人人員員約約42萬，，120所大大學(xué)學(xué)實(shí)實(shí)驗驗室室，，耗耗資資240億美美元元，，1969年實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)登登月月。。在在這這個個高高科科技技系系統(tǒng)統(tǒng)下下面面，，有有眾眾多多的的分分系系統(tǒng)統(tǒng)，，如如：：飛飛船船系系統(tǒng)統(tǒng)、、通通訊訊系系統(tǒng)統(tǒng)和和測測試試系系統(tǒng)統(tǒng)等等等等。。這這些些分分系系統(tǒng)統(tǒng)下下面面又又包包含含無無數(shù)數(shù)小小系系統(tǒng)統(tǒng)。。實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)總總體體最最優(yōu)優(yōu)。。3、當(dāng)當(dāng)今今系系統(tǒng)統(tǒng)工工程程的的理理論論1.2系統(tǒng)工程程系統(tǒng)工程程的形成成與發(fā)展展耗散結(jié)構(gòu)構(gòu)理論（dissipativestructuretheory)1969；比利時時統(tǒng)計物物理學(xué)家家I.普利高津津研究遠(yuǎn)離離平衡態(tài)態(tài)的開放放系統(tǒng)從從無序到到有序的的演化規(guī)規(guī)律的一一種理論論協(xié)同學(xué)（synergetics）70年代初，，聯(lián)邦德德國理論論物理學(xué)學(xué)家H.哈肯研究協(xié)同同系統(tǒng)從從無序到到有序的的演化規(guī)規(guī)律的新新興綜合合性學(xué)科科超循環(huán)理理論（hypercycletheory）1971，德國生生物物理理學(xué)家M.艾根研研究分分子自組組織的一一種理論論3、當(dāng)今系系統(tǒng)工程程的理論論(續(xù))1.2系統(tǒng)工程程系統(tǒng)工程程的形成成與發(fā)展展突變論（（catastrophetheory）60年代代末，法法國數(shù)學(xué)學(xué)家R.托姆姆研究不不連續(xù)現(xiàn)現(xiàn)象的一一個新興興數(shù)學(xué)分分支，也也是一般般形態(tài)學(xué)學(xué)的一種種理論，，能為自自然界中中形態(tài)的的發(fā)生和和演化提提供數(shù)學(xué)學(xué)模型微分動力力系統(tǒng)（（differentialdynamicalsystems）60年代代初，S.斯梅梅爾、廖廖山濤（（北大數(shù)數(shù)學(xué)教授授）所提提出的，，是系統(tǒng)統(tǒng)科學(xué)的的一個數(shù)數(shù)學(xué)分支支。主要要研究隨隨時間演演變的動動力系統(tǒng)統(tǒng)的整體體性質(zhì)及及其在擾擾動中的的變化分岔理論論（bifurcationtheory）50年代代，蘇聯(lián)聯(lián)學(xué)者A.A.安德羅羅諾夫等等研究分分岔現(xiàn)象象的特性性和產(chǎn)生生機(jī)理的的數(shù)學(xué)理理論（（早早在19世紀(jì)，，C.雅雅可比、、H.龐龐加萊等等人就已已引進(jìn)““分岔””概念））3、當(dāng)今系系統(tǒng)工程程的理論論（續(xù)））1.2系統(tǒng)工程程系統(tǒng)工程程的形成成與發(fā)展展復(fù)雜系統(tǒng)統(tǒng)理論以非線性性自組織織理論為為核心的的系統(tǒng)理理論（歐歐洲學(xué)派派）以圣菲研研究所（（SFI）為代表表的理論論框架，，其代表表性理論論是1994年霍蘭提提出的CAS（復(fù)雜適適應(yīng)系統(tǒng)統(tǒng)）理論論（美國國學(xué)派））以開放的的復(fù)雜巨巨系統(tǒng)理理論為核核心的理理論體系系（中國國學(xué)派））4、系統(tǒng)工工程在我我國的應(yīng)應(yīng)用1.2系統(tǒng)工程程系統(tǒng)工程程的形成成與發(fā)展展1955年，計劃劃經(jīng)濟(jì)的的需要，，引進(jìn)系系統(tǒng)工程程、運(yùn)籌籌學(xué)1956年中科院院力學(xué)所所建立了了我國第第一個運(yùn)運(yùn)籌學(xué)研研究組1960年中科院院力學(xué)所所與數(shù)學(xué)學(xué)所成立立數(shù)學(xué)與與運(yùn)籌學(xué)學(xué)研究所所1962年錢學(xué)森森開始倡倡導(dǎo)系統(tǒng)統(tǒng)工程思思想1965－1975華羅庚在在我國大大力推廣廣““統(tǒng)統(tǒng)籌法””，“優(yōu)優(yōu)選法””。文化大大革命命期間間幾乎乎停頓頓1977年正式式將系系統(tǒng)工工程列列入國國家重重點(diǎn)研研究項項目三峽工工程1993年開始始施工工準(zhǔn)備備，歷歷經(jīng)10年，涉涉及防防洪、、發(fā)電電、航航運(yùn)、、移民民安置置、生生態(tài)環(huán)環(huán)境、、國防防安全全、區(qū)區(qū)域經(jīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)發(fā)展等等各個個方面面。1.1系統(tǒng)的的基本本概念念小結(jié)系統(tǒng)工工程不不同于于常規(guī)規(guī)工程程學(xué)，，沒有有特定定的研研究對對象，，任何何系統(tǒng)統(tǒng)都可可以作作為系系統(tǒng)工工程的的研究究對象象。隨著自自然、、社會會、經(jīng)經(jīng)濟(jì)的的發(fā)展展，系系統(tǒng)工工程也也在不不斷的的發(fā)展展中。。1.1系統(tǒng)的的基本本概念念作業(yè)什么是是系統(tǒng)統(tǒng)工程程？了解系系統(tǒng)工工程的的發(fā)展展及相相關(guān)的的系統(tǒng)統(tǒng)理論論。系統(tǒng)工工程的的理論論和技技術(shù)基基礎(chǔ)運(yùn)籌學(xué)學(xué)老三論論一般系系統(tǒng)論論、信信息論論、控控制論論新三論論耗散結(jié)結(jié)構(gòu)理理論、、協(xié)同同學(xué)（（synergetics）、突突變論論（catastrophetheory）⒈一般系系統(tǒng)論論其創(chuàng)始始人是是奧地地利生生物學(xué)學(xué)家貝貝塔朗朗菲（（L﹒Von﹒Bertalanffy），主主張把把一切切有機(jī)機(jī)體都都作為為一個個整體體、一一個系系統(tǒng)來來研究究。一一般系系統(tǒng)論論的主主要觀觀點(diǎn)如如下：：1、系統(tǒng)統(tǒng)的整整體性性；2、系統(tǒng)統(tǒng)的開開放性性；3、系統(tǒng)統(tǒng)的動動態(tài)相相關(guān)性性；4、系統(tǒng)的的層次次等級級性；；5、系統(tǒng)的的有序序性；；一般系系統(tǒng)論論屬于于邏輯輯和數(shù)數(shù)學(xué)的的領(lǐng)域域，它它的任任務(wù)是是確立立適用用于各各種系系統(tǒng)的的一般般原則則。一一般系系統(tǒng)論論溝通通了自自然科科學(xué)與與社會會科學(xué)學(xué)、技技術(shù)科科學(xué)與與人文文科學(xué)學(xué)之間間的聯(lián)聯(lián)系，，提出出了研研究各各門學(xué)學(xué)科的的新的的方法法，使使許多多學(xué)科科面貌貌煥然然一新新。一一般系系統(tǒng)論論為系系統(tǒng)思思想的的發(fā)展展，使使人類類走向向系統(tǒng)統(tǒng)時代代，奠奠定了了理論論基礎(chǔ)礎(chǔ)。2信息論論創(chuàng)立者者是美美國數(shù)數(shù)學(xué)家家申農(nóng)農(nóng)（）和維維納（信息息科學(xué)學(xué)）以信息息為主主要研研究對對象，，以信信息的的運(yùn)動動規(guī)律律和應(yīng)應(yīng)用方方法為為主要要研究究內(nèi)容容，以以計算算機(jī)、、光導(dǎo)導(dǎo)纖維維等為為主要要研究究工具具，以以擴(kuò)展展人類類的信信息功功能為為主要要研究究目標(biāo)標(biāo)。類比方方法統(tǒng)計方方法信息方方法（運(yùn)用用信息息的觀觀點(diǎn)，，把系統(tǒng)看作是借助助于信信息的的獲取取、傳傳遞、、加工工、處處理而而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)其有有目的的性的的運(yùn)動動的一種研究究方法）信息論是研研究信息傳傳輸和信息息處理系統(tǒng)統(tǒng)的一般規(guī)規(guī)律的學(xué)科科，其基本本思想是完完全撇開系系統(tǒng)物質(zhì)與與能量的具具體運(yùn)動形形態(tài)，而把把系統(tǒng)的有有目的的運(yùn)運(yùn)動抽象為為一個信息息變換的過過程，來探探求信息的的一般特征征、傳送規(guī)規(guī)律和原理理。由于人人類的任何何實(shí)踐活動動中，都包包含著人流流、物流、、財流、信信息流等各各種流，其其中信息流流起著支配配的作用，，它調(diào)節(jié)著著系統(tǒng)內(nèi)部部其它流的的數(shù)量、方方向、速度度、目標(biāo)，，并控制著著人和物的的有目的、、有規(guī)律的的活動。分為狹義信信息論、一一般信息論論和廣義信信息論信息論是控控制論的基基礎(chǔ)。3.控制論維納于1948年出版了《控制論》一書；闡述述了兩個根根本概念：：一切有生命命、無生命命系統(tǒng)都是是信息系統(tǒng)統(tǒng)。控制的的過程也可可以說是信信息運(yùn)動的的過程。一切有生命命、無生命命系統(tǒng)都是是控制系統(tǒng)統(tǒng)。一個系系統(tǒng)一定有有它的特定定輸出功能能，而要具具有這種輸輸出功能，，必須有相相應(yīng)的一套套控制機(jī)制制。公認(rèn)的看法法是：控制制論是以研研究各種系系統(tǒng)共同存存在的控制制規(guī)律為對對象的一門門科學(xué)?？刂普撌茄醒芯肯到y(tǒng)的的調(diào)節(jié)與控控制的一般般規(guī)律的科科學(xué)。主要要內(nèi)容如下下：1、最優(yōu)控制制理論；；2、自適應(yīng)、、自學(xué)習(xí)和和自組織系系統(tǒng)理論；；3、模糊理論論；4、大系統(tǒng)理理論。⒋耗散結(jié)構(gòu)理理論耗散結(jié)構(gòu)理理論是十九九世紀(jì)70年代由比利利時物理學(xué)學(xué)家普利高高津（I·Prigogine）提出來的的。研究遠(yuǎn)離平衡態(tài)態(tài)的開放系系統(tǒng)從無序到有有序的演化化規(guī)律的一一種理論，，耗散結(jié)構(gòu)理理論是研究究一個系統(tǒng)統(tǒng)從混沌向向有序轉(zhuǎn)化化的機(jī)理、、條件和規(guī)規(guī)律的一門門科學(xué)。所謂“好散散結(jié)構(gòu)”是是指在非平平衡態(tài)的開開放系統(tǒng)中中，當(dāng)控制制參數(shù)達(dá)到到某一特定定臨界值時時，系統(tǒng)通通過漲落會會發(fā)生從無無序到有序序的突變而而產(chǎn)生的穩(wěn)穩(wěn)定有序結(jié)結(jié)構(gòu)。耗散結(jié)構(gòu)理理論的意義義在于它指指出了化學(xué)學(xué)、生態(tài)系系統(tǒng)等許多多復(fù)雜系統(tǒng)統(tǒng)由無序轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向有序的的規(guī)律是一一般的，溝溝通了生命命系統(tǒng)與非非生命系統(tǒng)統(tǒng)之間的聯(lián)聯(lián)系。⒋耗散結(jié)構(gòu)理理論耗散結(jié)構(gòu)論論是近十幾幾年來發(fā)展展起來的一一門研究非非平衡態(tài)開開放系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)和特特征的新興興學(xué)科。它它被譽(yù)為70年代科學(xué)院院的“輝煌煌成就之一一”。耗耗散一一詞，原意意是指開放放系統(tǒng)與外外界進(jìn)行的的物質(zhì)、能能量、信息息的交換運(yùn)運(yùn)動。耗散散結(jié)構(gòu)則是是指遠(yuǎn)離平平衡態(tài)的開開放系統(tǒng)，，通過耗散散運(yùn)動形成成的一種動動態(tài)穩(wěn)定的的有序化結(jié)結(jié)構(gòu)，即由由原來混濁濁無序的狀狀態(tài)轉(zhuǎn)變成成一種在空空間上、時時間上或功功能上的有有序狀態(tài)。。耗散結(jié)構(gòu)構(gòu)論探討系系統(tǒng)從無序序轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏行虻臈l件件、相干行行為和機(jī)制制，探討耗耗散結(jié)構(gòu)的的形成和生生長的動力力學(xué)，研究究怎樣通過過“漲落””的作用使使系統(tǒng)有序序化以及研研究在什么么情況下可可以有效地地運(yùn)用耗散散結(jié)構(gòu)的概概念和范疇疇。1969年他在國際際“理論物物理與生物物學(xué)會議””上，發(fā)表表《結(jié)構(gòu)、耗散散和生命》一文，提出出了這一理理論，受到到各國學(xué)者者的重視。。普利高律律由于這一一重大貢獻(xiàn)獻(xiàn)，榮獲1977年諾貝爾化化學(xué)獎⒌協(xié)同學(xué)理論論協(xié)同學(xué)（Synergetics）理論也是是在十九世世紀(jì)70年代產(chǎn)生的的，是由聯(lián)聯(lián)邦德國的的物理學(xué)家家哈肯（HarmannHaken）提出來的的。主要觀點(diǎn)如如下：1、協(xié)同導(dǎo)致致有序。所所謂協(xié)同，，就是協(xié)同同作用。2、自組織理理論。所謂謂自組織，，哈肯特別別強(qiáng)調(diào)指的的是系統(tǒng)在在沒有外部部指令的條條件下，其其內(nèi)部子系系統(tǒng)之間能能夠按照某某種規(guī)則自自動形成一一定的結(jié)構(gòu)構(gòu)和功能，，它具有內(nèi)內(nèi)在性和自自主性。自自組織理論論是協(xié)同學(xué)學(xué)的核心。。研究協(xié)同系統(tǒng)從無序到有有序的演化化規(guī)律的新新興綜合性性學(xué)科協(xié)同學(xué)是20世紀(jì)70年代初聯(lián)邦邦德國理論論物理學(xué)家家哈肯創(chuàng)立立的。60年代初，激激光剛一問問世哈肯就就注意到激激光的重要要性，并立立即進(jìn)行系系統(tǒng)的激光光理論研究究。⒌協(xié)同學(xué)理論論在深入研究究激光理論論的過程中中，哈肯發(fā)發(fā)現(xiàn)在合作作現(xiàn)象的背背后隱藏著著某種更為為深刻的普普遍規(guī)律。。他在1970年出版的《激光理論》一書中多處處提到不穩(wěn)穩(wěn)定性，為為后來的協(xié)協(xié)同學(xué)準(zhǔn)備備了條件。。協(xié)同學(xué)是一一種研究各各種不同系系統(tǒng)在一定定外部條件件下，系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)部各子子系統(tǒng)之間間通過非線線性相互作作用產(chǎn)生協(xié)協(xié)同效應(yīng)，，使系統(tǒng)從從混濁無序序狀態(tài)向有有序狀態(tài)，，從低級有有序狀態(tài)向向高級有序序狀態(tài)，已已經(jīng)從有序序狀態(tài)向混混濁狀態(tài)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化的機(jī)理理和共同規(guī)規(guī)律的理論論。⒌協(xié)同學(xué)理論論協(xié)同學(xué)研究究協(xié)同系統(tǒng)統(tǒng)在外參量量的驅(qū)動下下和在子系系統(tǒng)之間的的相互作用用下，以自自組織的方方式在宏觀觀尺度上形形成空間、、時間或功功能有序結(jié)結(jié)構(gòu)的條件件、特點(diǎn)及及其演化規(guī)規(guī)律。協(xié)同同系統(tǒng)的狀狀態(tài)由一組組狀態(tài)參量量來描述。。這些狀態(tài)態(tài)參量隨時時間變化的的快慢程度度是不相同同的。當(dāng)系系統(tǒng)逐漸接接近于發(fā)生生顯著質(zhì)變變的臨界點(diǎn)點(diǎn)時，變化化慢的狀態(tài)態(tài)參量的數(shù)數(shù)目就會越越來越少，，有時甚至至只有一個個或少數(shù)幾幾個。⒍突變論突變論是1972年，由法國國數(shù)學(xué)家托托姆（ReneThom）提出來的。。研究不連續(xù)現(xiàn)現(xiàn)象的一個新新興數(shù)學(xué)分支支，也是一般般形態(tài)學(xué)的一一種理論，能能為自然界中中形態(tài)的發(fā)生生和演化提供供數(shù)學(xué)模型，，突變理論是從從量的角度研研究各種事物物的不連續(xù)的的變化的，并并試圖用統(tǒng)一一的數(shù)學(xué)模型型來描述它們們。突變論以以結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性性為基礎(chǔ)，通通過對系統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)定性的研究究，說明系統(tǒng)統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與非非穩(wěn)態(tài)、漸變變與突變的特特征及其相互互關(guān)系，揭示示系統(tǒng)狀態(tài)演演變的內(nèi)部因因素與外界條條件。⒍突變論“突變”一詞，法文原原意是“災(zāi)變”，是強(qiáng)調(diào)變化化過程的間斷斷或突然轉(zhuǎn)換換的意思。突突變論的主要要特點(diǎn)是用形形象而精確的的數(shù)學(xué)模型來描述和預(yù)測測事物的連續(xù)性中斷的質(zhì)變過程。突變論論是一門著重重應(yīng)用的科學(xué)學(xué)，它既可以以用在“硬”科學(xué)方面，又又可以用于“軟”科學(xué)方面。當(dāng)當(dāng)突變論作為為一門數(shù)學(xué)分分支時，它是是關(guān)于奇點(diǎn)的理論，它可可以根據(jù)勢函數(shù)而把臨界點(diǎn)分類，并且研研究各種臨界界點(diǎn)附近的非非連續(xù)現(xiàn)象的的特征。突變變論與耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同論一一起，在有序序與無序的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化機(jī)制上，，把系統(tǒng)的形形成、結(jié)構(gòu)和和發(fā)展聯(lián)系起起來，成為推推動系統(tǒng)科學(xué)學(xué)發(fā)展的重要要學(xué)科之一。。系統(tǒng)科學(xué)的杰杰作——都江堰水利工工程都江堰水利工工程在四川都都江堰市城西西，是全世界界至今為止，，年代最久、、唯一留存、、以無壩引水水為特征的宏宏大水利工程程。２２０００多年來，至至今仍然連續(xù)續(xù)使用，仍發(fā)發(fā)揮巨大效益益，不愧為文文明世界的偉偉大杰作，造造福人民的偉偉大水利工程程。都江堰渠渠首的三大主主體工程魚魚嘴分水堤、、飛沙堰溢洪洪道、寶瓶口口進(jìn)水口三大大部分構(gòu)成，，科學(xué)地解決決了江水自自動分流、自自動排沙、控控制進(jìn)水流量量等問題，消消除了水患，，使川西平原原成為“水旱從人”的“天府之國”。目前灌溉面面積已達(dá)40余縣，１９９９８年超過一一千萬畝。都江堰水利工工程的三個子子工程融為一一個整體，巧巧妙配合實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了徹底排沙沙、最佳水量量的自動調(diào)節(jié)節(jié)的作用。都江江堰堰水水利利工工程程示示意意圖圖魚嘴嘴分分水水堤堤飛沙沙堰堰溢溢洪洪道道寶瓶瓶口口進(jìn)進(jìn)水水口口魚嘴嘴、、飛飛沙沙堰堰、、寶寶瓶瓶口口這這個個都都江江堰堰渠渠首首的的三三大大主主體體工工程程，，在在一一般般人人看看來來可可能能會會覺覺得得平平平平常常常常、、簡簡簡簡單單單單，，殊殊不不知知其其中中蘊(yùn)蘊(yùn)藏藏著著極極其其巨巨大大的的科科學(xué)學(xué)價價值值，，它它內(nèi)內(nèi)含含的的系系統(tǒng)統(tǒng)工工程程學(xué)學(xué)、、流流體體力力學(xué)學(xué)等等，，在在今今天天仍仍然然是是處處在在當(dāng)當(dāng)代代科科技技的的前前沿沿，，普普遍遍受受到到推推祟祟和和運(yùn)運(yùn)用用，，然然而而這這些些科科學(xué)學(xué)原原理理，，早早在在二二干干多多年年前前的的都都江江堰堰水水利利工工程程中中就就已已被被運(yùn)運(yùn)用用于于實(shí)實(shí)踐踐了了。。這這是是中中華華古古代代文文明明的的象象征征，，這這是是我我們們炎炎黃黃子子孫孫的的驕驕傲傲。?！棒~嘴嘴”是都都江江堰堰的的分分水水工工程程，，因因其其形形如如魚魚嘴嘴而而得得名名，，它它昂昂頭頭于于岷岷江江江江心心，，把把岷岷江江分分成成內(nèi)內(nèi)外外二二江江。。西西邊邊叫叫外外江江，，俗俗稱稱“金馬馬河河”，是是岷岷江江正正流流，，主主要要用用于于排排洪洪；；東東邊邊沿沿山山腳腳的的叫叫內(nèi)內(nèi)江江，，是是人人工工引引水水渠渠道道，，主主要要用用于于灌灌溉溉；；魚魚嘴嘴的的設(shè)設(shè)置置極極為為巧巧妙妙，，它它利利用用地地形形、、地地勢勢，，巧巧妙妙地地完完成成分分流流引引水水的的任任務(wù)務(wù)，，而而且且在在洪洪、、枯枯水水季季節(jié)節(jié)不不同同水水位位條條件件下下，，起起著著自自動動調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)水水量量的的作作用用。。魚嘴嘴所所分分的的水水量量有有一一定定的的比比例例。。春春天天，，岷岷江江水水流流量量小??；；灌灌區(qū)區(qū)正正值值春春耕耕，，需需要要灌灌溉溉，，這這時時岷岷江江主主流流直直入入內(nèi)內(nèi)江江，，水水量量約約占占六六成成，，外外江江約約占占四四成成，，以以保保證證灌灌溉溉用用水水；；洪洪水水季季節(jié)節(jié)，，二二者者比比例例又又自自動動顛顛倒倒過過來來，，內(nèi)內(nèi)江江四四成成，，外外江江六六成成，，使使灌灌區(qū)區(qū)不不受受水水潦潦災(zāi)災(zāi)害害。。在在二二王王廟廟壁壁上上刻刻的的治治水水《三字經(jīng)》中說的“分四六，，平潦旱旱”，就是指指魚嘴這這一天然然調(diào)節(jié)分分流比例例的功能能。我們的祖祖先十分分聰明，，在流量量小、用用水緊張張時，為為了不讓讓外江40％的流量量白白浪浪費(fèi)，采采用榪搓搓截流的的辦法，，把外江江水截入入內(nèi)江，，整就使使內(nèi)江灌灌區(qū)春耕在魚嘴以以下的長長堤，即即分內(nèi)、、外二江江的堤叫叫金剛堤堤。堤下下段與內(nèi)內(nèi)江左岸岸虎頭岸岸相對的的地方，，有一低低平的地地段，這這里春、、秋、冬冬、三季季是人們們往返于于離堆公公園與索索橋之間間的行道道的坦途途，洪水水季節(jié)這這里浪花花飛濺，，是內(nèi)江江的泄洪洪道。泄洪道，，唐朝名名“侍郎郎堰”、、“金提提”，后后又名““減水河河”，它它固具有有泄洪徘徘砂的顯顯著功能能，故又又叫它““飛沙堰堰”。飛沙堰堰是都都江堰堰三大大件之之一，，看上上去十十分平平凡，，其實(shí)實(shí)它的的功用用非常常之大大，可可以說說是確確保成成都平平原不不受水水災(zāi)的的關(guān)鍵鍵要害害。飛沙堰堰的作作用主主要是是當(dāng)內(nèi)內(nèi)江的的水量量超過過寶瓶瓶口流流量上上限時時，多多余的的水便便從飛飛沙堰堰自行行溢出出；如如遇特特大洪洪水的的非常常情況況，它它還會會自行行潰堤堤，讓讓大量量江水水回歸歸岷江江正流流。另另一作作用是是“飛飛沙””，岷岷江從從萬山山叢叢中急急馳而而來，，挾著著大量量泥沙沙，石石塊，，如果果讓它它們順順內(nèi)江江而下下，就就會淤淤塞寶寶瓶口口和灌灌區(qū)。。飛沙沙堰真真是善善解人人意、、排人人所難難，將將上游游帶來來的泥泥沙和和卵石石，甚甚至重重達(dá)千千斤的的巨石石，從從這里里拋入入外江江（主主要是是巧妙妙地利利用離離心力力作用用），，確保保內(nèi)江江通暢暢，確確有鬼鬼斧神神功之之妙。?！啊吧钌钐詾?，低低作堰堰”是是都江江堰的的治水水名言言，淘淘灘是是指飛飛沙堰堰一段段、內(nèi)內(nèi)江一一段河河道要要深淘淘，深深淘的的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)是古古人在在河底底深處處預(yù)埋埋的““臥鐵鐵”。。歲修修淘灘灘要淘淘到臥臥鐵為為止，，才算算恰到到好處處，才才能保保證灌灌區(qū)用用水。。低作作堰就就是說說飛沙沙堰有有一定定高度度，高高了進(jìn)進(jìn)水多多，低低了進(jìn)進(jìn)水少少，都都不合合適。。古時時飛沙沙堰，，是用用竹籠籠卵石石堆砌砌的臨臨時工工程；；如今今已改改用混混凝土土澆鑄鑄，以以保一一勞永永逸的的功效效。寶瓶口口，是是前山山(今名灌灌口山山、玉玉壘山山)伸向岷岷江的的長脊脊上鑿鑿開的的一個個口子子，它它是人人工鑿鑿成控控制內(nèi)內(nèi)江進(jìn)進(jìn)水的的咽喉喉，因因它形形似瓶瓶口而而功能能奇持持，故故名寶寶瓶口口。留留在寶寶瓶口口右邊邊的山山丘，，因與與其山山體相相離，，故名名離堆堆。寶寶瓶口口寬度度和底底高都都有極極嚴(yán)格格的控控制，，古人人在巖巖壁上上刻了了幾十十條分分劃，，取名名“水水則””，那那是我我國最最早的的水位位標(biāo)尺尺。內(nèi)江水水流進(jìn)進(jìn)寶瓶瓶口后后，通通過干干渠經(jīng)經(jīng)仰天天窩節(jié)節(jié)制閘閘，把把江水水一分分為二二。再再經(jīng)蒲蒲柏、、走江江閘二二分為為四，，順應(yīng)應(yīng)西北北高、、東南南低的的地勢勢傾斜斜，一一分再再分，，形成成自流流灌溉溉渠系系，灌灌溉成成都平平原。。及綿綿陽、、射洪洪、簡簡陽、、資陽陽、仁仁壽、、青神神等市市縣近近一萬萬平方方公里里，一一千余余萬畝畝農(nóng)田田。離堆上上有祭祭祀李李冰的的神廟廟伏龍龍觀。。寶瓶瓶口右右側(cè)過過去有有一個個末鑿鑿去的的巖柱柱與其其相連連，形形如大大象鼻鼻子，，故名名“象象鼻子子”。。象鼻鼻子因因長期期水流流沖刷刷、漂漂木撞撞擊，，已于于1947年被洪洪水沖沖毀培培塌。。寶瓶瓶口巖巖基，，干百百年為為飛流流急湍湍的江江水沖沖擊，，出現(xiàn)現(xiàn)了極極大的的懸空空洞穴穴。毛毛澤東東1958年視察察都江江堰時時說一一千年年一萬萬年后后將如如何?。榱肆思庸坦處r基基，1970年冬，灌區(qū)區(qū)人民第一一次堵口截截流，抽干干深潭，從從兩岸基礎(chǔ)礎(chǔ)起，共澆澆注混凝土土8100多立方米在離堆右側(cè)，還有一段低平河道，河道底下有一條人工暗渠，那是為保障成都工業(yè)用水的暗渠。那段低平河道，當(dāng)洪水超過警戒線時，它又自動將多余水量排入外江，使流入內(nèi)江水位，始終保持安全水準(zhǔn)，這就便成都平原，有灌溉之利，而無水澇之思。在醫(yī)學(xué)方面面，我國中中醫(yī)理論論也充分體體現(xiàn)了系統(tǒng)統(tǒng)科學(xué)的思思想。古代中醫(yī)理理論“黃帝帝內(nèi)經(jīng)”，，強(qiáng)調(diào)了人人體各器官官聯(lián)系、生生理現(xiàn)象與與心理現(xiàn)現(xiàn)象聯(lián)系、、身體狀況況與自然環(huán)環(huán)境聯(lián)系把把人的身體體結(jié)構(gòu)看作作足自然界界的一個組組成部分，，認(rèn)為人體體的各個個器官是一一個有機(jī)的的整體。用用陰陽五行行學(xué)說來說說明五臟之之間的相互互依存、隨著生產(chǎn)的的不斷發(fā)展由于對自然然界認(rèn)識的的深入，學(xué)學(xué)科分類越越來越細(xì)，，各學(xué)科的的研究人員員也不再能能對所有學(xué)學(xué)科都有所所了解，只只能成為其其學(xué)科的專專業(yè)人才。。在中世紀(jì)紀(jì)意大利的的科學(xué)家達(dá)達(dá)·芬奇既是力力學(xué)家、物物理學(xué)家，，又是建筑筑學(xué)家、面面家。而在在這以后，，象達(dá)·芬奇那樣可可以精通天天文學(xué)、力力學(xué)、物理理學(xué)等多個個領(lǐng)域的專專家已不B）定量的系系統(tǒng)科學(xué)學(xué)在應(yīng)用用學(xué)科層層次上的的建立像任何科科學(xué)的發(fā)發(fā)展都是是由生產(chǎn)產(chǎn)的發(fā)展展來促進(jìn)進(jìn)、都是是從對實(shí)實(shí)際應(yīng)用用的研究究開始一一樣，系系統(tǒng)科學(xué)學(xué)的發(fā)發(fā)展也是是由于生生產(chǎn)的