系统的概念和性质
系统的概念与性质
t
输入 输出 • 延迟环节是指输出只比输入落后一段时间，但完 全重复输入的情况。例如固定提前期的订货，订 货与到货只存在时差。
比例环节
t
t 输入
延迟环节
г
输出
t
• 惯性环节是指输出要随输入而变化，但有个惯性 的过程。例如生产的发展与人民生活的改善之间， 就是个惯性的过程。
t 输入
比例环节 输出
t
• 震荡环节是最一般的环节，震荡环节至少是两阶 的，但也可能是高阶的。
• • • • • •
3.按系统功能来分类: 不同的系统为不同的领域服务： 社会系统 经济系统 军事系统 企业管理系统
• 4.按系统和外界的关系分类: • 封闭系统：系统与外界分开，外界不影响 系统的主要现象的复现。 • 开放系统：指不可能和外界分开的系统或 者可以分开，但分开以后系统的重要性质 将会发生变化。 • 封闭系统和开放系统有时也能互相转化。
t 输入
比例环节
输出
t
• 在输出为跃阶的情况下，输出的变化大致分为三 类，如下图：
T1 超调量
t
t
t
• 第一种情况是单调增长的情况，如果各项参数配 合得好，则接近稳定的时间可达到最短，这叫最 佳过渡过程。 • 第二种情况是衰减震荡的情况，系统虽然震荡， 但能达到稳定，这时输出有一定的超调量。 • 第三种情况是我们最不希望的情况——发散震荡， 此时系统输出不能达到稳定。就好象一个生产性 企业，一会儿脱库，一会儿满库，一会儿停工， 一会儿加班。
第三种方法：应用标准，可以把 系统的联系切断，前面系统只要 产生达到标准的产品，后面系统 只要按照标准接受产品，这样就 简化了系统的通信。这也是为什 么在企业管理中要制定质量标准 、成本标准的原因。
系统性原则的概念
系统性原则的概念1．系统的概念及类别系统是由若干相互联系、相互作用的要素所构成的具有特定功能的有机整体。
其中的“要素”就是指系统内部相互联系、相互作用的各组成部分。
要构成一个系统，必须具备以下三个条件：第一，要有两个以上的要素；第二，诸要素之间要有一定的联系；第三，要素之间的联系必然产生统一的功能。
学校文化包括物质要素、制度要素和精神要素，这三个要素又可以细分出众多小的要素。
这些要素并不是孤立存在，而是互相作用，并产生一定的功能，所以，学校文化理所当然是一个系统。
由于系统的构成要素不同以及要素之间相互联系、相互作用的方式不同，因此世界上存在着各种各样的千差万别的系统。
为了更好地研究各类系统，有必要从不同的角度进行分类。
（1）按系统的自然属性，可分为自然系统和人造系统两大类。
（2）按系统的物质属性，可分为实体系统和概念系统两大类。
实体系统是由客观物质组成的系统；概念系统是指由主观概念和逻辑关系等非物质组成的系统等。
（3）按系统的运动属性分，可分为动态系统和静态系统两大类。
动态系统是指系统状态将在一段时间内持续发生变化的系统；静态系统则是指系统状态不随时间变化的系统。
应当说明，静态系统仅反映出某一时间系统状态处于不变，只是相对静止而已。
（4）按系统与环境的关系分，可分为开放系统和封闭系统。
开放系统是指系统与环境经常进行物质、能量和信息等交换的系统；封闭系统是指那些不与环境发生物质、能量和信息等交换的系统。
严格地说，绝对的封闭系统是不存在的，任何一个系统或多或少总要与环境有所交换，有时为了研究的方便．把某些与外界联系较少的系统近似地看作封闭系统。
（5）按系统的反馈属性分，可以分为开环系统和闭环系统。
开环系统是指系统内不存在反馈线路和机制；闭环系统则存在反馈线路和机制。
以上对系统存在的各种形态的探讨，是为了把系统的抽象性与具体的客观事物联系起来加以研究。
实际上，现实系统常常是以上几种典型类型的综合体，因此，在新建本科院校文化建设和研究中应对文化系统作全面分析和考察。
系统的基本概念与性质
系统的基本概念与性质系统是由一系列相互关联的要素组成的整体，它们共同作用以实现特定目标。
在现代科学中，系统概念被广泛应用于各个领域，如物理学、生物学、工程学等。
本文将介绍系统的基本概念和性质，以及系统论的应用。
一、系统的定义和要素系统是由一组相互关联的要素组成的整体，这些要素通过相互作用和相互联系而形成一种新的结构和功能。
系统的定义可以有多种形式，但核心概念始终是要素相互关联。
一个系统通常包括以下要素：1. 要素：构成系统的各个个体或成分，可以是物质实体、符号、能量等。
2. 相互关系：要素之间的相互作用和联系，通过这些关系系统实现自身的功能。
3. 边界：系统与外部环境之间的分界线，用于确定系统与环境的交互范围。
4. 目标：系统的设计目标或预期结果，系统的功能与性能通常与目标相关联。
二、系统的性质系统具有以下几个基本性质：1. 综合性：系统是由多个要素组成的整体，要素之间相互关联，相互作用，共同形成系统的特性和功能。
综合性使系统整体的性能要大于各要素单独之和。
2. 相对独立性：系统可以与外部环境相对独立地运行，即系统对于环境的变化具有一定的容忍性。
系统边界的设定有助于保持系统功能的相对独立性。
3. 动态性：系统是一个动态的整体，其要素之间的相互关系和作用可以随时间变化。
系统的运行和发展是一个不断演化的过程。
4. 目标导向性：系统的设计和运行与特定的目标和预期结果相关，系统要通过相互关系的调整和优化来实现目标。
5. 自组织性：系统能够通过自身的学习、适应和调整，以适应不断变化的环境和需求。
系统具有自组织的能力，可以通过反馈机制来实现动态的自我调整和优化。
三、系统论的应用系统论是一种研究和描述系统的理论和方法，它可以应用于各个领域。
系统论的主要应用包括：1. 系统工程：系统工程是将系统论应用于工程设计和管理中，旨在解决复杂系统的设计、分析和优化问题。
系统工程方法可以提高系统的性能和可靠性。
2. 系统思维：系统思维是一种综合和综合思考问题的方法，它强调整体观念和相互关联性。
管理信息系统的定义,类型,学科性质
管理信息系统的概念、类型与学科性质1,管理信息系统的概念管理信息系统一词最早出现在1970年(我国管理信息系统一词出现于20世纪70年代末80年代初),20世纪80年代才逐渐形成的一门新学科,其概念至今尚无统一的定义。
主要的三个定义就是:1)瓦尔特·肯尼万(Walter T、Kennevan)定义“以书面或口头的形式,在合适的时间向经理、职员以及外界人员提供过去的、现在的、预测未来的有关企业内部及其环境的信息,以帮助她们进行决策”。
2) 高登·戴维斯(Gordon B、Davis) 定义“它就是一个利用计算机硬件与软件,手工作业,分析、计划、控制与决策模型,以及数据库的用户-机器系统。
它能提供信息,支持企业或组织的运行、管理与决策功能”。
3) 《中国企业管理百科全书》定义管理信息系统就是一个由人、计算机等组成的能进行信息收集、传递、储存、加工、维护与使用的系统。
管理信息系统能实测企业的各种运行情况,利用过去的数据预测未来,从企业全局出发辅助企业进行决策,利用信息控制企业的行为,帮助企业实现其规划目标。
当然还有其她的定义,但就是我们可以综合这些定义,得出管理信息系统的定义为:管理信息系统就是一个由人、计算机与网络通信设备等组成的能够进行管理信息收集、加工、储存、传递与使用,以支持组织管理决策的集成化人机系统。
2,管理信息系统的类型2、1管理信息系统按照功能划分可以分为以下几种:信息管理系统,业务管理信息系统决策支持系统,专家系统,办公自动化,MRP—Ⅱ系统,地理信息系统,多媒体信息系统。
1）信息管理系统信息管理系统就是根据管理数据需要,能完成数据管理的人机系统。
它的特点为:a,面向数据b,对数据进行简单的加工c,不改变数据的原性质d,管理信息系统的基础或初级阶段。
它具有数据的存储、统计汇总、检索、使用等一般数据处理功能。
2）业务管理信息系统业务管理信息系统就是根据管理需要,能完成数据的再加工,提供相应的管理信息的人机系统。
数学中的随机动力系统
数学中的随机动力系统随机动力系统是数学中一种重要的研究对象，它描述了在不确定条件下系统的演化规律。
本文将介绍随机动力系统的基本概念、性质及其在实际应用中的作用。
一、随机动力系统的定义和基本概念随机动力系统是指由确定性动力学和随机扰动两部分组成的数学模型。
在随机动力系统中，确定性动力学描述了系统的演化规律，而随机扰动反映了系统存在的不确定性。
通常，随机动力系统可以用随机微分方程来表示。
随机微分方程是一种包含随机项的微分方程，它的解是具有随机性的函数。
随机微分方程的形式可以写为：dX(t) = f(X(t), t)dt + g(X(t), t)dW(t)其中，X(t)表示系统在时刻t的状态，f(X(t), t)表示系统的演化速度，g(X(t), t)表示随机扰动的大小，dW(t)表示布朗运动或维纳过程。
二、随机动力系统的性质1. 渐近稳定性：随机动力系统的一个重要性质是渐近稳定性。
对于一个随机动力系统，如果系统的演化最终趋向于一个稳定态，我们就说这个系统是渐近稳定的。
2. 随机吸引子：随机吸引子是随机动力系统中的一个重要概念。
它描述了系统在随机扰动下的长期行为。
随机吸引子可以看作是吸引系统轨迹的稳定集合，在随机动力系统中起到了类似于确定性动力系统中吸引子的作用。
3. 随机分岔：随机分岔是随机动力系统中的一种现象，它描述了系统在某些参数变化时出现的突然演化。
随机分岔的出现使系统的行为变得复杂多样，丰富了系统的动力学特征。
三、随机动力系统的应用随机动力系统在实际应用中具有广泛的应用价值。
下面介绍几个典型的应用领域：1. 金融学：随机动力系统在金融学中的应用非常广泛。
它可以用来模拟金融市场的波动，分析股票价格的走势，评估金融衍生品的价格等。
2. 生物学：随机动力系统在生物学中的应用主要用于描述生物系统的演化规律。
例如，通过研究随机动力系统模型可以揭示生物钟的运行机制，探究基因调控网络的行为等。
3. 物理学：随机动力系统在物理学中的应用主要用于研究无序系统和复杂系统。
系统工程：第2章 系统与系统理论概述
2.3 社会经济系统的特点
反馈环，具有多重反馈环
反馈是社会经济系统一个重要的特点，它由正反馈和负反馈组 成。正反馈是指系统的A要素的增长会引起B要素的增长，而B 要素的增长又使得A要素增长，周而复始形成一个环路，不断 推动系统发展；负反馈指系统A要素的增长会引起B要素的增 长，而B要素的增长又使得A要素减弱，使系统A要素回归到较 低的水平。如总人口的增长，在一定出生率的前提下，出生人 口数增加，出生人口数增加使得总人口增加；反之，总人口增 长，在一定死亡率的前提下，死亡人口数增加，而死亡人口数 增加又使得总人口减少
着英特网技术发展，管理系统层次在向扁平化发 展，当网络化程度很高时，系统层次性会下降）
2.1.2 系统的特性
目的性
任何一个系统都具有特定的目的，为了总的目的， 各子系统直至要素都具有各自的中小目的。在分 析系统的目的性时往往采用目的—手段法，即认
为目的是上一层的手段，手段是下一层的目的。
只有了解不同层次的目的，才能更好的对系统进 行管理
2.3 社会经济系统的特点
反馈环，具有多重反馈环
社会经济系统不但具有正负反馈环，还具有多重反馈环特点， 多重反馈环是指系统的某一要素A增加或减少，引起要素B的 增加或减少，而要素B的增加或减少又引起要素C的增加或减 少，……最终使A要素增加或减少，这一循环过程形成了一个 多重反馈环。如人口总数的增加，使之劳动人口数增加，相应 的GDP增加，GDP的增加可使科学教育费用增加，导致人们受 教育水平增加，从而提高人们对计划生育的认识，减少计划外 生育，使人口总数增加量降低。
系统才能在竞争中取胜。因此，在分析系统问题
时，要充分考虑环境对系统的作用。
2.1.3 系统工程研究系统的特点
可控性
信号与系统1-3
yzi (t) k1x1(0) k2x2 (0)
电信学院
14
yzi (t) k1x1(0) k2x2 (0)
将(1)，(2)条件代入，得：
5k1 2k2 et (7t 5) k1 4k2 et (5t 1)
所以，零输入响应为
基本要求
掌握微分方程描述的系统判别其线性、时变和因果性。
掌握线性系统的齐次性、叠加性和分解性。会运用这些 概念计算和分析问题。
掌握线性系统的非时变性质。会运用它计算和分析问题
电信学院
19
作业
1-10 1-11
选做 1-23
电信学院
20
课堂练习
若有线性时不变系统的方程为
电信学院
22
电信学院
2
1.6 系统的概念
系统分类
动态系统与静态系统 动态系统也称作记忆系统，是用微分方程描述的。它 的当前响应取决于现在和过去的输入。相反地，系统 的响应只取决于输入的瞬时值，而与过去和将来的值 无关。这样的系统也称为瞬时的、无记忆的或静态的 系统，所有瞬时系统都是因果的。
电信学院
y(t) ay(t) f (t)
在非零 f (t) 作用下其零状态响应 y(t) 1 et，试求方程
y(t) ay(t) 2 f (t) f (t)
的零状态响应。
y(t) 2(1 et ) et 2 et
电信学院
下一节
21
课堂练习
自测题1.11 自测题1.12
yzs (t) y(t) yzi (t) et (t 1) 2tet et tet
§1.6 系统性质
§1.6 系统的性质
•线性性 •时不变性 •因果性 •稳定性
一．线性系统
1.线性（Linearity）性质
系统的这种特性称为因果特性。 符合因果性的系统称为因果系统(非超前系统)。
2.判断方法 输出不超前于输入
3.实际的物理可实现系统均为因果系统
非因果系统的概念与特性也有实际的意义，如信号 的压缩、扩展，语音信号处理等。
若信号的自变量不是时间，如位移、距离、亮度等 为变量的物理系统中研究因果性显得不很重要。
时不变性(Time Invariance)
f (t)
H f (t t0)
y(t) y(t t0 )
f (t)
y(t)
O
T
tO
t
f (t t0)
y(t t0)
O t0
t0 T
t
O t0
t
2. 判断方法
先时移，再经系统＝先经系统，再时移
f t
H •
H f t DE
显然，y(t) yx (t) y f (t) 故为非线性系统。
（2） yx (t) 2x(0), y f (t) f (t) 满足可分解性； y(t) yx (t) y f (t)
由于 af (t) a f (t) 不满足零状态线性。故为非线性系统。
（3） yx (t) x2 (0), y f (t) 2 f (t) 显然满足可分解性； y(t) yx (t) y f (t)
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系统特性
• 整体性：整体大于它的部分之和 • 层次性：系统在组织、作用、结构和功 能表现出等级秩序性； • 目的性：系统发展时表现的特性
系统性能的评价
• • • • 目标明确 结构合理 接口清楚 监督控制
系统的计划和控制
• 任何系统为实现其目标需要计划与控制 • 计划：为达到系统目标而制定的行动方 案 • 控制：测量实际与计划的偏差，并采取 的校正行动
计划
使命
目的
战略
目的
计划和预算
控制方法
• 反馈法：通过输出影响输入 • 影响的方式 单调增长（冰箱） 衰减震荡（走钢丝） 发散震荡（走钢丝失败）
控制方法
• 结构改变 • 分解：大系统分解为小系统 • 归并：将联系紧密的子系统合并，减少 它们之间联系 • 解藕：将子系统之间加入缓冲环节
小结
• • • • • • 系统的定义 分类 特性 评价 计划 控制
• A group of related parts that work together as a whole for a particular purpose (LDE)
系统的含义
• 系统由若干部分组成； • 系统有一定的结构； • 系统有一定的功能和目的
系统的例子
• 消化系统 • 学放系统 • 封闭系统 • 与环境存在有物质、能量或信息交换的 程度考虑 • 任何系统都存在一定程度的开放，一定 程度的封闭
系统分类：按功能划分
• 社会、军事、经济、企业管理等 • 为不同的领域服务 • 目标、功能和方法不同
系统分类：按起源
• 自然 • 人造
系统分类：系统内部结构
系统
01-9-11
系统的概念和性质
•定义及含义 •分类 •特性 •评价 •计划与控制
系统的定义
• 系统是为了达到某种目的相互联系的部件的集 合（教材） • 系统是由相互联系和相互制约的若干组成部分 结合成的、具有特定功能的有机整体。（邝孔 武，《信息系统分析与设计》） • 系统是自成体系的组织；相同或相类的事物按 一定的秩序和内部联系组合而成的整体，如组 织系统，灌溉系统。（辞海）
系统分类：按系统的复杂程度：
• • • • 三类九等（图4-1） 物理：框架、钟表、控制机械 生物：细胞、植物、动物 社会：人类、社会、宇宙
系统分类：按系统的抽象程度
• 实体系统、逻辑系统、概念系统 • 体现“具体——抽象——具体”认识过 程 • 系统调查：概念系统 • 系统分析与设计：逻辑系统 • 系统实施：实体系统