系統及系統結構

第三章系統及系統結構§3.1系統的概念、定義§3.2系統的構成要素§3.3系統的層次§3.4系統的分類§3.5系統的基本特性

系統一詞，來源于古希臘語，是由部分組成整體的意思。錢學森定義為：系統是由相互制約的各部分組成的具有一定功能的整體。貝塔朗菲定義為：系統是相互聯系、相互作用的諸元素的綜合體。§3.1系統的概念

判別特征1.一個系統是由一些相互聯系和彼此影響著的部件所組成，其中的部件及其結構是系統的基本組成成分。2.一個系統應具有一定的界限，以便能把系統從所處的環境中分離出來，系統通過該界限可以與外界環境發生能量、信息和物質等的交流。3.一個系統應具有一定的用途，系統的部件及其結構的開發是為了實現該系統的目的，不同的部件及其結構類型可以實現不同的特定目的。4.一個完備的系統要有反饋。§3.1系統的概念系統輸出S1S2S4S3系統輸入系統周界系統結構系統環境反饋圈S1、S2、S3、S4——系統部件圖3-1系統的基本概念圖

系統是由某些相互聯系的部件集合而成。這些部件可以是具體的物質，也可以是抽象的組織。它們在系統內彼此相互影響而構成系統的特性。由這些部件集合而成的系統的運行是有一定目的或目標的。系統在嚴格意義上是指具有自己的構成要素或部件所沒有的新特質的整體構成物或部件集合體。（1＋1>2）

系統的定義系統形式化表示S=<E，R>E=E1+E2+E3+……Ei:人員、設備、資金、信息、……R=R1+R2+R3+……Ri:系統內部各個子系統之間的關系；各個子系統與系統總體之間的關系；各個子系統與環境之間的關系；系統總體與環境之間的關系；

系統的諸部件及其屬性系統的結構系統的環境及其界限系統的輸入與輸出系統的反饋§3.2

系統的構成要素1、系統的諸部件及其屬性系統的部件可以分為結構部件、操作部件和流部件。結構部件：相對固定的部分操作部件：執行過程處理的部分流部件：進行物質流、能量流、信息流交換當系統中的某個部件本身也是一個系統能夠時，就可以稱此為該系統的子系統。例如：國家系統——省——地區或縣級。全球系統洲級子系統洲級子系統國家級子系統國家級子系統國家級子系統國家級子系統地區級子系統地區級子系統地區級子系統地區級子系統地區級子系統地區級子系統地區級子系統地區級子系統

圖3-2區域可持續發展層次系統結構

圖3-3可持續發展系統結構圖

2、系統的結構廣義地講，系統內部件之間一切聯系方式的總和，就是系統的結構。同樣的部件，以不同方式聯系起來會得到不同的系統。如金字塔結構－扁平化結構3、系統的環境及其界限系統環境：廣義地講，一個系統之外的一切事物或系統的總和，稱為該系統的環境。令U為宇宙全系統，S為觀察的對象系統，S’為環境，則有S’＝U－S。一切系統都在環境中形成、運行和演變。只要SU，它的環境就不是空集。環境的劃分具有相對性，是相對于對象系統的整體和獨立功能而存在的。3、系統的環境及其界限系統界限：系統界限：把系統和環境分開的邊界。從空間結構看，邊界是把系統與環境分開的所有點的集合。從邏輯而言，邊界是系統構成關系從起作用到不起作用的界限。3、系統的環境及其界限系統界限：人們在認識事物時首先會對要認識的問題劃出一個范圍，把要認識的問題從無限聯系中割離出來，使系統以整個單位與環境發生聯系。例：買左鞋，送右鞋老張、老李與熊4、系統的輸入與輸出系統與環境的交互影響產生了輸入和輸出的含義。外界環境系統的一個輸入，通過系統的處理和變換，必然會產生一個輸出，再返回到外界環境。如圖3-1所示。5、系統的反饋一個系統的行為可以通過它的輸出來了解，并且利用輸出的信息反饋來調整輸入。如圖3-2所示。具有反饋的系統，是個更為完備的系統。處理器反饋器╳

X輸入Y‘輸出Y圖3-2系統結構圖供應系統生產系統行政系統服務系統環境法令、原材料等輸入反饋企業商業銷售系統成品輸出反饋圖3-3系統活動結構圖指令流信息流物質流以某生產企業系統為例：決定適應企業系統市場

資源有限企業生存優勢與風險分析需求無限企業生存之道§3.3

系統的層次根據波爾丁提出的一般系統理論所述的系統層次概念，以自然界所存在的系統為著眼點，把物理界、生物界及社會界的所有系統分為9個層次，并作為系統運行的基本單元。層次特征實例相應學科靜態結構系統框架式晶體結構橋梁任何學科中的圖形或文字描述簡單動態系統預定的運動方式（平衡）鐘表，太陽系，機器物理學，古典自然科學反饋控制系統傳遞信息反饋恒速器控制論層次特征實例相應學科細胞系統開放，自我維持，與環境交流生物細胞新陳代謝信息論原生社會系統承擔不同功能的部件植物植物學動物系統指揮全部行為的大腦，學習能力鳥哺乳動物動物學層次特征實例相應學科人類系統自我意識，知識，符號語言人生物學心理學人類社會系統價值觀、人類情緒表現家庭、民族歷史學、社會學、人類學、行為科學超越系統尚不可知1.靜態結構系統2.簡單動態系統3.反饋控制系統4.細胞系統5.原生社會系統6.動物系統7.人類系統8.人類社會系統9.超越系統？尚不可知系統環境適應功能生命特征自我意識主動反饋非生命非開放系統層次主要強調宏觀、微觀差別。強調兩個問題屬于不同層次，實際上是指縱向關系，但不能在同一個框架下研究他們之間的關系。例：宏觀經濟、微觀經濟“該管的不管，不該管的又抓住不放”§3.4系統的分類自然系統與人造系統實體系統與概念系統靜態系統與動態系統封閉系統與開放系統主要明確SA研究什么樣的系統問題自然系統與人造系統從系統的自然屬性角度劃分：系統的形成和起源、是否有人參與。自然系統：自然形成，即由自然過程產生的系統；構成要素：自然物（山川、河流、生態、原始森林等）特點：物質流的循環和演變是主流例：海洋系統、礦藏系統、生態系統等自然系統與人造系統人造系統：人工生成，即人們為達到某個目的按屬性和相互關系將有關部件（或元素組合而成的系統）。

構成要素：自然物、人、社會、概念特點：人在其中起主導作用；目的性和組織性突出例：各類工程系統，控制系統，管理系統等；自然系統與人造系統自然系統與人造系統的關系：實際系統大都是自然系統與人造系統的復合系統。人造系統和自然系統存在著重要聯系，尤其是人為改造的自然系統。在建造和管理人造系統時必須注意自然系統的規律（埃及阿斯望水壩）一位埃及專家說過的話，納賽爾建了阿斯旺水庫，他被視為偉大的政治家，但是如果有人炸掉阿斯旺水庫，他將比納賽爾更偉大！

實體系統與概念系統從系統構成要素的物資屬性角度劃分：實體系統：構成要素——物質實體：有機物、無機物，礦物、生物、能量、機械、人等（硬要素）概念系統：構成要素——非物質實體：概念、原理、原則、方法、制度、程序等（軟要素）企業系統、設備系統、工藝系統、控制系統、管理信息系統、文化系統、制度系統、戰略系統；一臺計算機、計算機網絡、WIN98實體系統與概念系統實體系統與概念系統的關系：密切結合實體系統是物質基礎概念系統是中樞神經，提供指導和服務現有實體系統提取其基本概念和策略現有概念系統增加新的目標與要求新的概念系統系統周界確定新的實體系統外界要求可執行的工藝技術圖3-5實體系統與概念系統靜態系統與動態系統從系統狀態是否隨時間變化角度劃分：靜態系統：描述系統狀態的參數不隨時間顯著改變的系統，即系統不發生顯著運動或變化動態系統：描述系統狀態的參數隨時間變化而變化的，即不斷發生運動的系統；例：人體系統、交通系統、通信系統動態系統與靜態系統的關系：動態是絕對的靜態是相對的，具有特定時期、特定條件例：一個電網系統、一套煉油系統、一條汽車裝配系統在運行時是動態系統，非運行時期是靜態系統。

開放系統與封閉系統從系統與環境的關系劃分：即是否與外界環境發生物質、信息、能量等的交換。開放系統：與環境交互，具有自調節和自適應功能。—例：生產系統；管理信息系統封閉系統：以系統的均衡觀念為基本點。—例：原始部落，封閉社會系統的開放性與封閉性是相對和辯證的，系統研究強調系統對環境的開放性。

1、可控系統和不可控系統：可否按照控制目的改變系統狀態，如：自然系統；人工系統，企業系統2、按系統對象涉及的領域：物質系統、生產系統、作業系統、過程系統、管理系統、社會系統、工業系統、農業系統、交通系統、通信系統等等。3、按照物理、事理、人理屬性的不同：客觀物質系統、管理系統、社會組織系統。4、生命系統和非生命系統

其它分類方法：錢學森：一般系統分類不考慮系統要素的具體構成，把研究對象籠統看作系統。具體參照：系統規模和復雜度。1、按照系統規模分為：小系統（littlesystem）

大系統（largescalesystem）

巨系統(giantsystem)

；2、按照系統結構復雜程度分為：簡單系統(simplesystem)

復雜系統(complexsystem)一般來說，小系統與大系統都屬于簡單系統，巨系統可能是簡單的，也可能是復雜的。

小系統簡單系統大系統系統

簡單巨系統 巨系統復雜巨系統一般復雜巨系統特殊復雜巨系統 （社會系統）

§3.5系統的基本特性1.整體性2.相關性3.結構性4.動態性5.目的性6.環境適應性整體性任何一個系統都是由不同部件（或要素）依據一定邏輯要求構成的整體，并以一個統一的整體存在于環境之中，而決不是這些要素的簡單湊合。盡管每一個部件都有其各自不同的特征和功能，但對外總是以系統的綜合特性與功能顯示出來。有這樣的事實：即使不全是功能完善的部件可以構成性能良好的系統，反之即全是性能良好的部件也不一定能構成一個完善的系統。所以部件和子系統總是寓于整體中的。足球隊，湖泊中的水對有機污染物的凈化相關性系統內各部件之間，系統內各層次之間存在著相互聯系、相互作用、相互依存、相互制約地關系。相關性系統內各部件之間，系統內各層次之間存在著相互聯系、相互作用、相互依存、相互制約地關系。結構性結構性是系統有機聯系的反映。本質的聯系形成系統發展和變化的規律，系統的穩定和本質的聯系形成了系統的結構。相同的部件具有不同的結構形式時，該系統就會產生不同的功能和效果。目的性

系統活動本身具有明確的目的。系統各部件就是為實現系統的既定目標而協調于一個整體之中，并進行活動。環境適應性任何一個系統都存在環境之中，都與外界環境進行著物質、能量和信息地交換。它的形成與發展受到環境的制約。一個系統要能生存和具有活力，就必須適應外部環境的變化。或者說，能對外部環境給予的刺激及時調整和做出響應。思考題：一個良好的系統結構應具備的條件與內容？先進制造技術與管理一體化模式和管理理論及其支持系統時代特征對管理的要求時代特征對管理的要求時代特征數量時代（二戰后－50年代，60-70年代）質量時代（60-70年代，80年代初期）多元化（80年代中，90年代中期）和諧(21世紀)市場需求與顧客期望生活水平能否支付與買得起是否愿買能否及買到生產者和消費者可以通過網絡直接接觸。生產者和消費者界限模糊。對產品的要求價格低質量好多樣化、個性化消費者將自己的意見加入到生產過程中，使自己成為部分生產者企業價值取向（策略目標）價值觀從數量求價值從質量業績求價值從便利迅捷的一體化協作求價值企業的倫理和社會責任經濟觀規模經濟、降低成本速度經濟便利經濟企業的倫理和社會責任環境觀利用環境（環境條件服從生產）關心環境（生產要服從環境，減少污染）復新環境（減少甚至消滅廢物，創造良好環境）企業的倫理和社會責任社會觀盡快發展生產，解決溫飽問題提高舒適性和發展生產并重，爭取較富裕水平提高舒適性，考慮可持續發展，滿足個性需求社會責任時代特征數量時代質量時代多元化時代和諧時代管理和組織架構生產方式機械技術、流水線（機械化）程序控制，小批量、多品種，技術復合（自動化）精益生產，靈捷制造、……建立國際化組織，企業通過網絡尋找資源與之結盟，組織規模等級（層次）組織管理班組式組織管理建筑式組織管理，網絡組織管理使組織內外的邊界任意延展。經營戰略注重計劃注重提高質量和顧客反饋注重多樣化、個性化和及時提供企業組織不斷重構。經營戰略通過網絡合作。人力資源管理與要求分解技術，細化分工，加強控制，人的勞動異化（較低素質）大量裁員、重新就業、職業培訓（較高素質）技術創新、人員培訓、組織創新、人的全面發展（高素質）人員知識結構和能力不斷重構。繼續教育和培訓成為重要的內容時代特征數量時代質量時代多元化時代和諧時代供應商制造商分銷商用戶物流需求信息供應信息零售商分銷商制造商零部件供應商用戶原材料商物流需求信息供應信息共享信息20世紀和21世紀兩種企業的特點

20世紀的生產型企業21世紀的知識型企業市場生產驅動型生產是上帝大量生產消費者是相對同質的基于公司標準的質量市場驅動型消費者是上帝大量定制高度細分，顧客多元化基于消費者理解的價值質量戰略長期戰略，反映相對穩定的商務環境地理上的集中區域的競爭大就是好合理的反應時間等級制度的命令和控制結構適應戰略，反映動態變化的商務環境地理上的分散全球的競爭適應就是好極少的反應時間扁平的、有機的、低控制的結構結構許多中層管理者和主管有限的控制幅度職能是重要—關注部門利益按職能定義目標自我指揮的工作團隊寬泛的控制幅度松散地結合交叉職能的團隊在整個企業中職能、團隊和個人目標相聯系系統通過管理實現由直接主管控制有限的數據和信息管理層推進戰略、戰術行為有限的決策授權“必要知道”的溝通集中于勞動力和材料通過人和技術實現由共享目標、價值和標準控制具有豐富信息的環境管理層推進戰略；員