【正文】 2/9/20 27 第一節(jié) 系統(tǒng)概述 全球 大洲 國家 地區(qū) 經(jīng)濟(jì)企業(yè)單位 生態(tài)系統(tǒng) 群落 種群 有機體 組織 細(xì)胞內(nèi)含物 政治學(xué) 社會學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué) 生物學(xué) 圖 12 全球生太系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu) 28 2022/9/20 28 一 、 系統(tǒng)工程的發(fā)展過程 第二節(jié) 系統(tǒng)工程概述 1. 1930年前后 ， 一般系統(tǒng)論的創(chuàng)始人貝塔朗菲指出了自然界和社會的各種表面上極不相同的領(lǐng)域中存在著某種共性 ， 提出了一般系統(tǒng)論 ， 為系統(tǒng)工程的產(chǎn)生作好了準(zhǔn)備 。 （ 2） 按組成系統(tǒng)的要素的屬性不同來劃分可分為實體系統(tǒng)與概念系統(tǒng) 。 另外 ， 系統(tǒng)的功能不僅取決于結(jié)構(gòu) ， 它還取決于系統(tǒng)所處的環(huán)境及其組織管理水平 。 22 2022/9/20 22 二 、 系統(tǒng)的概念 、 環(huán)境 、 結(jié)構(gòu)與功能 第一節(jié) 系統(tǒng)概述 （ 2） 空間結(jié)構(gòu)與時間結(jié)構(gòu) 元素在空間的排列或配置方式 ， 稱為系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu) 。 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式無窮無盡 ， 目前尚無完備的結(jié)構(gòu)分類方法 。 當(dāng)系統(tǒng)與環(huán)境相適應(yīng)時 ， 系統(tǒng)則能很好地發(fā)展 ，當(dāng)系統(tǒng)與環(huán)境不相適應(yīng)時 ， 則系統(tǒng)的發(fā)展就會受到制約 ， 系統(tǒng)的功能就不能夠充分發(fā)揮 。 16 2022/9/20 16 二 、 系統(tǒng)的概念 、 環(huán)境 、 結(jié)構(gòu)與功能 第一節(jié) 系統(tǒng)概述 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型表示如下： 式中： S —— 代表系統(tǒng)； E —— 代表系統(tǒng)中各元素的集合； R —— 代表系統(tǒng)中各元素之間的關(guān)系集 。 （ 3） 日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) “ 運籌學(xué)術(shù)語 ” 中對系統(tǒng)的定義是：許多組成要素保持有機的秩序向同一目標(biāo)行動的體系 。 迄今為止 ， 這個過程可以大致地概括為：古代樸素的唯物主義自然觀 → 近代形而上學(xué)自然觀 → 19世紀(jì)的辯證唯物主義自然觀 → 二十世紀(jì)中期形成的系統(tǒng)觀 → 現(xiàn)代系統(tǒng)理論五個階段 。 這一設(shè)計方案由于系統(tǒng)解決了取土 、 運輸 、 清除廢料和修復(fù)街道等多項任務(wù) ， 因此節(jié)省了大量的人力 、 物力和財力 ， 并使工程提前完工 。 我國古代就有許多運用系統(tǒng)思想解決實際問題的例子 ， 如： 1. 都江堰水利工程 2. 丁渭主持皇宮修復(fù) 實例 實例 4 2022/9/20 4 案例 1：都江堰水利工程 戰(zhàn)國時期秦國李冰父子設(shè)計修建的都江堰水利工程 ， 它包括 “ 魚嘴 ” 岷江分水工程 ， “ 飛沙堰 ” 分洪排沙工程 ， “ 寶瓶口 ” 引水工程三大主體工程和 120個附屬渠堰工程 ， 工程之間的聯(lián)系處理得恰到好處 ， 形成一個有機整體 ， 兼有防洪 、 排沙 、 灌溉 、 漂木 、 行舟等多種功能 ， 渠道上設(shè)置了水尺 ， 根據(jù)測得的水位 ，多級分水 ， 合理控制分水流量 ， 使洶涌急流的岷江化害為利 ， 灌溉了成都平原上 14個縣的幾百萬畝糧田 。 人類自有生產(chǎn)活動以來 ， 無不在同自然系統(tǒng)打交道 。 這在當(dāng)時是需要花費大量的人力 、 物力和材力的 ， 丁渭根據(jù)工程實際 ， 設(shè)計出了一套方案 ， 就是在工地前面的大街上挖取泥土使用 ， 幾天以后 ， 大街被挖成了巨溝 ，并通過護(hù)城河與汴河相通 ， 河水流入溝中 ， 船只可直接由汴河駛?cè)牍さ?， 于是便可從四面八方運來建筑材料 ， 再也不需經(jīng)過郊區(qū)碼頭起卸 ， 然后用陸運搬到工地的繁重手續(xù)了 ， 在工程將要結(jié)束時 ， 再把廢棄的瓦礫 、 灰土等投入巨河 ， 平土以后 ， 重新成為大街 。 8 2022/9/20 8 一 、 系統(tǒng)思想的形成過程 第一節(jié) 系統(tǒng)概述 系統(tǒng)思想從經(jīng)驗到哲學(xué)到科學(xué) ， 從思維到定性到定量的發(fā)過程 ， 大致可分為四個階段 ， 即： 第一階段 :古代農(nóng)事 、 工程 、 醫(yī)藥 、 天文方面的實踐成就 ， 以及建立在這些成就之上的古代中國和古希臘樸素的唯物主義自然觀 （ 以抽象的思辨原則來代替自然現(xiàn)象的客觀聯(lián)系 ） ； 第二階段 :近代自然科學(xué)的興起 ， 以及由此產(chǎn)生的形而上學(xué)自然觀 （ 把自然界看作彼此不相依賴的各個事物或各個現(xiàn)象的偶然堆積 ） ； 9 2022/9/20 9 一 、 系統(tǒng)思想的形成過程 第一節(jié) 系統(tǒng)概述 第三階段 :19世紀(jì)自然科學(xué)的偉大成就 ， 以及建立在這些成就基礎(chǔ)之上的辯證唯物主義自然觀 （ 以實驗材料來說明自然界是有內(nèi)部聯(lián)系的統(tǒng)一整體 ， 其中各個事物 、 現(xiàn)象是有機地相互聯(lián)系 、 相互依賴 、 相互制約著的 ） ； 第四階段 :20世紀(jì)中期現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的成就 ， 為系統(tǒng)思想提供了定量方法和計算工具； 10 2022/9/20 10 一 、 系統(tǒng)思想的形成過程 第一節(jié) 系統(tǒng)概述 系統(tǒng)思想形成過程是人類認(rèn)識客觀世界的一個否定之否定的發(fā)展過程 。 12 2022/9/20 12 二 、 系統(tǒng)的概念 、 環(huán)境 、 結(jié)構(gòu)與功能 第一節(jié) 系統(tǒng)概述 （ 2） 奧地利生物學(xué)家 ， 一般系統(tǒng)論的創(chuàng)始人貝塔朗菲把系統(tǒng)定義為：相互作用的諸要素的綜合體 。 系統(tǒng)概念中包含有如下幾個要點： 15 2022/9/20 15 二 、 系統(tǒng)的概念 、 環(huán)境 、 結(jié)構(gòu)與功能 第一節(jié) 系統(tǒng)概述 第一 ， 系統(tǒng)是由兩個或兩個以上可以相互區(qū)別的元素組成的 ， 單個元素構(gòu)不成系統(tǒng)； 第二 ， 系統(tǒng)中的各元素相互間具有聯(lián)系 ， 彼此獨立的各元素不能稱其為系統(tǒng)； 第三 ， 系統(tǒng)是一個有機整體； 第四 ， 系統(tǒng)具有某種特定的功能 。 聯(lián)系： 系統(tǒng)與環(huán)境是相互作用的 ， 環(huán)境對系統(tǒng)而言 ， 一方面提供條件 （ 如資源 、市場等 ） ， 以維持系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮；另一方面又作為約束 ， 制約系統(tǒng)的發(fā)展；系統(tǒng)對環(huán)境而言 ， 一方面輸出環(huán)境所需要的產(chǎn)品 ， 同時還輸出破壞環(huán)境的污染物 。 在系統(tǒng)元素不變的情況下 ， 往往把元素間的關(guān)聯(lián)方式就稱為結(jié)構(gòu) 。 系統(tǒng)處于運行過程中相互依存 、 相互支持 、相互制約的方式 ， 稱為系統(tǒng)的運行結(jié)構(gòu) 。 系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系： 系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)關(guān)系密切 ， 結(jié)構(gòu)決定功能 ， 但功能對結(jié)構(gòu)也有重要影響 ， 只有系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)合理 ， 系統(tǒng)才有可能發(fā)揮出最佳功能 。 24 2022/9/20 24 三 、 系統(tǒng)的分類和特征 第一節(jié) 系統(tǒng)概述 （ 1） 按系統(tǒng)是如何生成的來劃分可分為自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng) 。 25 2022/9/20 2