【正文】 念；4. 系 統(tǒng) 論 、 信 息 論 、 控 制 論 、 協(xié) 同 論 、 耗 散結(jié)構(gòu)正式提出。 新三論 （形成于二十世紀(jì)七十年代）：耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同論和突變論。 從 20世紀(jì) 40年代末到 50年代是第一個(gè)時(shí)期， 即 經(jīng)典控制理論 時(shí)期。 以火箭運(yùn)載的衛(wèi)星、飛船、導(dǎo)彈等的飛行為例 : 火箭的質(zhì)量特性要用變質(zhì)量力學(xué)來描述；控制是在遠(yuǎn)距離上實(shí)現(xiàn)的；火箭的距離、速度、加速度、飛行姿態(tài)、多級(jí)工作程序等參數(shù)都需要控制 , 因而是一種多輸入多輸出的多路控制；控制要求高度精確；地面系統(tǒng)復(fù)雜而龐大 , 控制問題復(fù)雜。 2 、控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)由施控器 、 受控器和控制作用的傳遞者三者組成 ， 形成一個(gè)整體的控制功能和行為 ， 但這又是相對(duì)于某種環(huán)境而言 。為了測(cè)量恒溫箱中的溫度，安裝一個(gè)溫度計(jì)來指示恒溫箱中的溫度，這個(gè)溫度就是系統(tǒng)的輸出量，或稱被控制量。 2．比較恒溫箱中溫度與給定溫度的差值。只要放大電路的極性和電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向合理選擇，就可以完成自動(dòng)控制恒溫箱溫度的工作。 ?信息論的基本思想和方法完全撇開了物質(zhì) 、 能量等各種具體客觀形態(tài) ， 而把任何通訊和控制系統(tǒng)都看作是一個(gè)信息的傳輸和加工處理系統(tǒng) ， 把系統(tǒng)有目的運(yùn)動(dòng)抽象為信息變換過程 ， 通過系統(tǒng)內(nèi)部的信息交流使系統(tǒng)維持正常的有目的的運(yùn)動(dòng) 。 主要研究消息的信息量 、 信道 （ 傳輸消息的通道 ） 容量以及消息的編碼問題 。 ?消息與信息：消息是信息的攜帶者 ， 但并非每條消息都帶有信息 ， 或帶有同等信息量的信息 。 信息的度量 ―― 信息熵 設(shè)描述某一事件的消息源可能發(fā)出的消息分為 x=(x１ , x２ … xn) 而各可能消息是否會(huì)發(fā)出的概率為 p１ , p２ , … pn， 并滿足歸一性條件： p１ ＋ p２ ＋ … ＋ pn＝ 1 按以上概率從消息源中隨機(jī)地發(fā)送消息 ， 形成一個(gè)消息序列 。 三）一般系統(tǒng)論 1 、 一般系統(tǒng)論的產(chǎn)生 背景：本世紀(jì)初 ， 物理學(xué) 、 力學(xué) 、 化學(xué)等已得到深入發(fā)展 、 學(xué)科體系已趨于完整 。 所以無法說明生命體的統(tǒng)一性 。 現(xiàn)代系統(tǒng)論的發(fā)展有兩個(gè)主要線索 ： 一個(gè)是從研究生物有機(jī)體角度產(chǎn)生的一般系統(tǒng)論 ，另一個(gè)是從研究技術(shù)工程及勞動(dòng)管理角度產(chǎn)生的系統(tǒng)工程學(xué) 。 ? 運(yùn)籌學(xué)的目的：增加現(xiàn)有系統(tǒng)效率的分析工作 ， 通常涉及現(xiàn)已存在系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)情況 ， 如工廠 、 市場(chǎng)等系統(tǒng)；以專業(yè)技術(shù)為導(dǎo)向 ，分析程序由下而上 （ 戰(zhàn)術(shù) ） ? 系統(tǒng)工程：對(duì)若干可供選擇的執(zhí)行特定任務(wù)的系統(tǒng)方案進(jìn)行選擇比較；以問題狀況為導(dǎo)向 ， 分析程序由上而下 （ 戰(zhàn)略 ） 三、系統(tǒng)工程的發(fā)展概況 階段 年代（份） 重大工程實(shí)踐或事件 重要理論與方法貢獻(xiàn) I 1930 美國(guó)發(fā)展與研究廣播電視 正式提出系統(tǒng)方法（ Systems approach） 的概念 1940 美國(guó)實(shí)施彩電開發(fā)計(jì)劃 采用系統(tǒng)方法，并取得巨大成功 美國(guó) Bell電話公司開發(fā)微波通訊系統(tǒng) 正式使用系統(tǒng)工程（ Systems Engineering） 一詞 II 第二次世界大戰(zhàn)期間 英、美等國(guó)的反空襲等軍事行動(dòng) 產(chǎn)生軍事運(yùn)籌學(xué)（ Military Operations Research） ,也即軍事系統(tǒng)工程 本世紀(jì) 40年代 美國(guó)研制原子彈的“曼哈頓計(jì)劃” 運(yùn)用 SE， 并推動(dòng)了其發(fā)展 1945 美國(guó)空軍建立蘭德（ RAND） 公司 曾經(jīng)提出系統(tǒng)分析（ Systems analysis） 概念，強(qiáng)調(diào)了其重要性 III 40年代后期到 50年代初期 運(yùn)籌學(xué)的廣泛運(yùn)用與發(fā)展、控制論的創(chuàng)立與應(yīng)用、電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，為 SE奠定了重要的學(xué)科基礎(chǔ) IV 1957 部名為《系統(tǒng)工程》的著作 系統(tǒng)工程學(xué)科形成的標(biāo)志 1958 美國(guó)研制北極星導(dǎo)彈潛艇 提出 PERT（ 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)），這是最早的系統(tǒng)工程技術(shù)之一。其主要標(biāo)志和集中代表是 錢學(xué)森的《工程控制論》、華羅庚的《統(tǒng)籌法》和許國(guó)志的《運(yùn)籌學(xué)》。 90年代以來， 系統(tǒng)工程在與企業(yè)發(fā)展結(jié)合、與現(xiàn)代信息技術(shù)結(jié)合、與實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略結(jié)合、與思維科學(xué)結(jié)合等方面已具有初步結(jié)果和強(qiáng)勁勢(shì)頭。 ? 集合性 – 系統(tǒng)是由若干可以相互區(qū)別的要素組成，這些要素可以是實(shí)體也可以是非實(shí)體。 – 如： 建造房屋 ? 層次性 – 系統(tǒng)要素作為一個(gè)整體有一定的層次結(jié)構(gòu)； – 人類社會(huì)系統(tǒng)：階級(jí)，管理的層次等。 SE強(qiáng)調(diào)以下基本觀點(diǎn)： (1) 整體性和系統(tǒng)化觀點(diǎn)（前提） (2) 總體最優(yōu)或平衡協(xié)調(diào)觀點(diǎn)（目的） (3) 多種方法綜合運(yùn)用的觀點(diǎn)（手段） (4) 問題導(dǎo)向及反饋控制觀點(diǎn)（保障） 系統(tǒng)工程案例 ? 丁渭修宮 ? 都江堰水利工程 ? 阿斯旺 (Aswan)大壩 ? 阿波羅登月計(jì)劃 ? 北宋末年皇城失火，一夜之間皇城變成斷壁殘?jiān)? ? 皇帝詔令大臣丁渭組織民工限期修復(fù)燒毀的宮殿。 丁渭修宮 丁渭修宮 一舉三得 背景： 岷江是長(zhǎng)江上游的一條較大的支流，發(fā)源于四川北部高山地區(qū)。 秦昭襄王五十一年 (公元前 256年 )，李冰任蜀郡太守(太守相當(dāng)于現(xiàn)在的專員或大于專員，小于省長(zhǎng) )，他為民造福，主持修建了著名的都江堰水利工程，排除洪災(zāi)之患。 答案要點(diǎn) （ 1）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能相互聯(lián)系原理。 由此可見 ， 整個(gè)都江堰工程是個(gè)開放的系統(tǒng)工程 ， 內(nèi) 、 外江之間不斷地進(jìn)行各自所需物質(zhì) 、 能量的交換和調(diào)整 ， 從而保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展 。 ? 20世紀(jì) 30年代，美國(guó)人建造了巨大的胡佛水壩和米德湖水庫(kù)，然而水庫(kù)建成后三年間，這個(gè)歷史上從沒有地震記錄的地區(qū)發(fā)生了數(shù)百次小地震。 阿斯旺 (Aswan)大壩 ? 背景 :大壩興建于 20世紀(jì) 50年代，埃及人口增長(zhǎng)很快，年增長(zhǎng)率達(dá)到百分之三，可利用的自然資源卻非常有限。 ? 阿斯旺大壩是當(dāng)時(shí)世界上最大的高壩工程。 大壩對(duì)生態(tài)和環(huán)境的破壞 ? 大壩工程造成了沿河流域可耕地的土質(zhì)肥力持續(xù)下 降 ,沿尼羅河兩岸出現(xiàn)了土壤鹽堿化。 大壩對(duì)生態(tài)和環(huán)境的破壞 (續(xù) ) ? 河水性質(zhì)的改變使水生植物及藻類到處蔓延，不僅蒸發(fā)掉大量河水，還堵塞河道灌渠。 大壩利弊的綜合評(píng)估 ? 阿斯旺大壩建成后陸續(xù)出現(xiàn)的生態(tài)和環(huán)境問題 – 有些是設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)料到、但無法避免或無力解決的； – 有些是有所預(yù)料、但對(duì)其后果的嚴(yán)重性估計(jì)不足的； – 還有些問題是完全沒有預(yù)料到的。 請(qǐng)你利用系統(tǒng)的目的性原理來分析一下這項(xiàng)系統(tǒng)工程的成與敗 ？ 答案要點(diǎn) （ 1）系統(tǒng)的目的是多元化的有時(shí)還是沖突的。這兩個(gè)目標(biāo)是有沖突的，因此有必要對(duì)系統(tǒng)的不同目的進(jìn)行協(xié)調(diào)和權(quán)衡，調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，對(duì)阿斯旺水壩所涉及的要素進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)目的性的統(tǒng)一，即在改善生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上提高埃及人的生活水平，促進(jìn)埃及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 整體阿波羅登月計(jì)劃之所以能如期完成，關(guān)鍵在于運(yùn)用系統(tǒng)方法進(jìn)行有效的組織管理。 ” 系統(tǒng)工程的一個(gè)重要任務(wù)，就是綜合運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)成果，如運(yùn)用控制論、信息論以及工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、心理學(xué)等各方面的理論與應(yīng)用研究成果為己所用。其中 A 國(guó)騎兵騎術(shù)高明，劍法高超，最善于單個(gè)格斗，他們的缺點(diǎn)是紀(jì)律渙散，配合不佳； B 國(guó)騎兵雖然騎術(shù)并不嫻熟，劍法也不甚精湛，然而他們紀(jì)律嚴(yán)明，步調(diào)一致，行動(dòng)如一人。在建筑房屋時(shí)就必須依據(jù)這個(gè) “ 系統(tǒng) ” 的功能，在房屋的組合方式 ——“ 結(jié)構(gòu) ” 上作些調(diào)整、考慮與安排，依據(jù)系統(tǒng)的目的性開展項(xiàng)目的建設(shè)。雖然這兩種物質(zhì)都是由碳原子組成，但由于其碳原子的排列結(jié)構(gòu)不同，兩種物質(zhì)的性質(zhì)迥然不同。 戰(zhàn)國(guó)時(shí)，大臣田忌與齊威王賽馬，各出 3匹，輸一馬付