第2章系統(tǒng)工程理論(編輯修改稿)
2025-01-29 16:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 with the goal of elucidating principles that can be applied to all types of systems in all fields of research. The term does not yet have a wellestablished, precise meaning, but systems theory can reasonably be considered a specialization of systems thinking and a generalization of systems science. The term originates from Bertalanffy39。s General System Theory (GST) and is used in later efforts in other fields, such as the structural functionalist sociology of Talcott Parsons and Niklas Luhmann. System Theory Theoretical Foundation of Systems Engineering 2023年 1月 30日 16 ? 一般系統(tǒng)論產(chǎn)生過程 ?實(shí)驗(yàn)科學(xué)時(shí)代的還原論 ?生物學(xué)中機(jī)械論與活力論之爭 ?一般系統(tǒng)論的產(chǎn)生 一般系統(tǒng)論的基本觀點(diǎn) ?系統(tǒng)的整體性 (The integrity of the system ) ?系統(tǒng)的開放性 (The openness of the system ) ?系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)相關(guān)性 (Dynamic Correlation ) ?系統(tǒng)的多級(jí)遞階性 (Multilevel Hierarchical nature ) ?系統(tǒng)的有序性 (Orderliness of the system ) 系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ) 一般系統(tǒng)論 (General system theory) 美籍奧地利理論生物學(xué)家貝塔朗菲 (Ludwig von Bertalanffy)創(chuàng)立。“生物機(jī)體論”。與哲學(xué)上的有機(jī)主義相通。 “萬物皆出于機(jī)而入于機(jī)”－《莊子 ?至樂》 貝塔朗菲認(rèn)為，在各種不同的系統(tǒng)中，會(huì)存在某種相似性或同構(gòu)性。 一般系統(tǒng)論的任務(wù) 是要找到不同系統(tǒng)，不同學(xué)科之間的共同語言和術(shù)語。一般系統(tǒng)論可以理解為關(guān)于任意系統(tǒng)研究的一種一般的理論與方法論。 2023年 1月 30日 17 ? 系統(tǒng)方法論告訴我們要以系統(tǒng)的觀點(diǎn)去看整個(gè)世界，不能片面、孤立地看問題 (System methodology tells us to look at the system39。s point of view of the world, not onesided look at problems in isolation )。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)械地看問題，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)方法論主張以整體論代替還原論 。對(duì)事物的層層剖析，弱化事物各部分間的聯(lián)系，認(rèn)為整體是部分的簡單加和，這種思想不利于從總體把握事物，對(duì)事物的整體功效認(rèn)識(shí)不清。系統(tǒng)方法論啟示我們以目的論代替因果論。異因可以同果，為達(dá)到一定目的，可采取不同方式。人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)不是偶然事件的產(chǎn)物，而是有目的性的復(fù)雜系統(tǒng)，研究問題的出發(fā)點(diǎn)是認(rèn)識(shí)其目的、服務(wù)于目的。 系統(tǒng)方法論的啟示 系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ) 2023年 1月 30日 18 ? 笛卡爾科學(xué)方法論 (Cartesian scientific methodology ) 理性 主義 四大格言 (Four maxims rationalism)： 1. 不要 接納 任何事物，除非 已經(jīng)透徹 了解以致排除了所有可 懷疑 的地方；(Do not accept anything unless it has been understood thoroughly and ruled out all suspected areas) 2. 把 一個(gè)困難 的 問題 分解成一些可以解決的 較小問題 ； (a difficult problem is divided into smaller problems that can be solved ) 3. 先解決那些最 簡單 、最清楚的 問題 ，一一理解 后 ，再逐步升高 層次 ，探討復(fù)合 的事物 ； (First, the most simple and clear problems are solved, after understood, plex things are gradually researched) 4. 最 后 ， 縝密 的 審視 和 檢驗(yàn) 有 無遺漏 的事 項(xiàng) 。 (Finally, check whether the matters are omitted with careful examination and testing) 2023年 1月 30日 19 ? 系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ) 耗散結(jié)構(gòu)理論（ Dissipative Structure Theory ） 比利時(shí)當(dāng)代物理學(xué)家和化學(xué)家 普里高津 （ I .Prigoging） 指出：一個(gè)開放體系在遠(yuǎn)離平衡態(tài)的非線性區(qū)域時(shí)，一旦體系的某一個(gè)參量達(dá)到一定的閾值后，通過漲落的放大可以使體系發(fā)生突變，從無序走向有序， 產(chǎn)生自組織現(xiàn)象 耗散結(jié)構(gòu) 開放系統(tǒng) 的 熵（ Entropy）變化 ： dS = diS + deS diS : 系統(tǒng) 內(nèi)部 entropy的 變化 (恒為 正 ) deS : 系統(tǒng)與 外界能量 交換 的 entropy變化 (可 為 正或負(fù) ) 「 Entropy增加原理」只適用在 孤立系統(tǒng) ?真 實(shí)系統(tǒng) 均 為開放 性 系統(tǒng) ?到處 都是耗散 系統(tǒng) ?耗散 系統(tǒng) 呈現(xiàn) 遠(yuǎn)離 平衡 狀態(tài) 那么“耗散結(jié)構(gòu)理論”到底為我們解決了什么問題呢？我們知道：自然科學(xué)研究的對(duì)象有三個(gè)領(lǐng)域： 一個(gè)是至小無內(nèi)的基本粒子領(lǐng)域 ； 一個(gè)是至大無外的天體宇宙 ； 另一個(gè)就是我們?nèi)祟惿畹?、介乎二者之間的物質(zhì)世界 。在這個(gè)世界里，隨時(shí)隨地都在發(fā)生著十分復(fù)雜的變化：人和動(dòng)物在出生、成長、衰老、死亡；植物在出苗、開花、結(jié)果、枯萎 …… 隨著時(shí)間的流逝，自然界在發(fā)生著豐富多彩卻一去不復(fù)返的變化。 2023年 1月 30日 20 ? A dissipative system is a thermodynamically open system which is operating out of, and often far from, thermodynamic
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