第二章 系统的概念、特征和分类

• 一个系统只有对环境开放，与环境相互作用，
并能适应环境，才能生存和发展。
• 封闭性与开放性的对立统一即为系统性
（开放与封闭同时对立存在，各有积极和消极 作用），开放性是绝对的，封闭性是相对的。
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2.3.3 系统行为与功能
1、系统行为
• 定义：人类或事物所表现的一切变化或动作。
①行为属于自身的变化，是系统特性的表现。
（3）系统有整体功能，子系统、元素也有功能；
（4）功能具有普遍性，即系统都有自己的功能， 且一般系统都有多种功能；如手机、多弹头导 弹等。
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（5）功能与结构 ①按功能划分子系统，称该系统具有功能结构。 ②系统元素和结构一起决定了系统的功能，同时 考虑到环境作用，即系统功能是特定环境下的 功能，环境不同其功能表现就可能不同。如一 般产品都有使用环境要求。所以，元素、结构、 环境三者共同决定系统的功能。
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2.3.5 系统秩序与组织 1、概念
• 系统内组成部分之间有规则的相互联系，称为
系统有序，反之不规则联系为系统无序。系统 有序与无序即为系统的秩序性。
（1）系统的有序性表现于结构有序、行为有序、 功能有序。 （2）有序与无序具有相对性，相比较而存在， 相排斥而演变。如激光中的光子，法治社会中 的违法，复杂系统行为，……。
• 组成系统的元素或要素间按一定方式相互
联系、相互作用，不存在孤立元。 （1）联系应具有确定性和相对稳定性； （2）“一定联系”包括物理的、化学的、信 息的、管理的、社会的、统计的等。
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2.2.3 整体性
• 由系统的多元性和相关性产生了系统的整体
性和统一性。
（1）系统整体性表征了系统的完善程度和特 定功能，是区分系统的主要标志之一； （2）凡是系统必为整体，但整体不一定都是 系统； （3）所谓系统的观点，首先是整体观点，强 调从整体上认识和处理问题（既见森林，又 见树木） 9
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• 信息的定义：信息指的是能够表征事物、具有
可信性而又被表征事物中分离出来栖息于载体 上的东西。（其他定义）
• 分离性的作用很多（举例讲述）
（3）信息具有非物质性。维纳（1948年）“信 息就是信息，不是物质，也不是能量”。引发 哲学上的争论。 （4）信息对物质的依赖性。 （5）信息具有不守恒性（与物质不灭、能量守 恒不同）信息可以生灭和共享。
要素间无任何联系。如汉字的笔画、未组装 前的机械零件等。
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2.1.4 关于系统普遍存在的认识
1、从科学意义上应当承认非系统概念的合理性 （系统与非系统的对称性，相比较而存在）。
2、现实世界中系统是绝对的、普遍的，非系统 是相对的、非普遍的。
3、一切事物都以系统方式存在，都可以用系统 方法研究。
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2.2 系统的基本特征
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可忽略的联系
所有点的集合
构成关系 不起作用的边界
S
环境
系统边界
系统质消失的边界
图2.2 系统与环境界限 ①边界清楚（汽车）；②边界模糊（三峡工程）； ③边界难以确定（企业价值链） 18
（7）系统开放性：系统与环境能进行物质、能 量、信息交换的特性。系统自身抵制或不能与 环境交换的特性称为系统的封闭性。
②行为是系统相对于环境的变化。
③系统行为是系统理论基本研究对象或基本内容。
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2、系统功能 定义：
• 系统行为的特性和能力称为系统性能。
• 系统行为所引起的环境中某些事物的变化，
称为系统的功能。
• 被改变的外部事物叫系统的功能对象。
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讨论： （1）性能一般不是功能，功能是特殊的性能； 如车辆的基本功能是在地面水平位移，而动力 性、操控性则为其性能。 （2）性能是功能的基础，功能是性能的体现；
成关系，系统的完备性要求同一系统中的两 个元素间不允许只有非构成关系，
• 换言之，同一系统的两个元素间必须具有构
成关系或同时具有构成和非构成关系。 （如家庭系统，企业系统中的人员关系）
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系统S
子系统S1
子系统S2
……
子系统Sn
元 素 S1.1
… …
元 素 S1.m
元 素 S2.1
… …
元 素 S2.m
E s { X X U且与S有不可忽略的联系 }
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（3）环境具有客观普遍性，即一切系统都在一 定的环境中形成、运行、演变，只有当S=U时 E= ,只要 S U , E 就有环境存在 。
（4）环境具有系统性 也是由组分构成的一个系统。 （5）环境既有定常性，又有变动性。 （6）系统边界：系统与环境的界限，如图2.2
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讨论： （1）系统整体涌现性即为系统质或整体质，这 种新的性质只能在系统整体中体现出来，一 旦把整体还原为它的部分或元素便不复存在。
（2）凡是系统都有整体涌现性，不同系统具有 不同的整体涌现性。
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（3）整体性包括定性和定量两个方面： ①定性为系统质，是系统的内涵性质；
②定量即为系统量。是系统在整体上表现出 来的特征量（在元素和组成部分层次上则没 有），系统量可用来描述系统整体性质和运 行变化过程。
• 系统是相互联系、相互作用的诸要素的综合
体。也就是：如果对象集S满足以下两个条件： （1）S中至少包含两个不同对象； （2）S中的对象按一定方式相互联系在一起，
• 则称S为一个系统，S中的对象称为系统的组
分，或组成部分，或要素和元素，而要素、 元素是构成系统的基本单位，它们具有输入、 转换和输出的功能。
第二章 系统的概念、特征和分类
本章介绍系统基本概念、 特征和分类，通过本章学 习，建立系统概念，理解 系统基本特征，了解系统 的一般分类。
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2.1 系统定义
• 迄今为止，关于系统的定义有20多种，
这是由于不同学科研究的范围和重点 的不同所致，有代表性的定义当属贝 氏和钱氏定义。
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2.1.1 贝塔朗菲的定义（基础科学层次）
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2.1.3 非系统定义
如果对象集合N满足下列条件之一： （1）N中只有一个不可再分的对象； （2）N中不同对象之间没有按一定方式连成一 体。则称N为一个非系统。
• 满足条件（1），为第一类非系统，即没有构
成元素的事物或只有一个元素。如数学中的 单元素，宇宙形成的始点态；
• 满足条件（2），为第二类非系统，即组分或
• 元素和结构是构成系统的不可或缺的两个方面，即
系统是元素与结构的统一。
（2）结构分类： ①空间结构和时间结构； ②对称结构和非对称结构； ③深层结构和表层结构； ④硬结构和软结构。
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3、子系统（分系统）
• 不同集团的元素之间往往不是直接相互联
系，而是通过所属集团而联系在一起，这 类集团称为子系统或分系统。
• 特征：反映系统（事物）本质的现象，可定性
分析系统的合理性、完善性和科学性。 2.2.1 多元性
• 系统由两个或两个以上元素组成，称为系统的
多元性或集合性。
S {S i S i S , i 1，，n, n 2} 2，
• 案例：如力学中的质点系统，一个球队的组成
等。
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2.2.2 相关性
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2.1.2 钱学森的定义（技术科学层次）
• 系统是由相互制约的各部分组成的具有一
定功能的整体。
• 贝氏定义与钱氏定义的主要不同在于：前 • 系统是由两个或两个以上的要素相互作用
而形成的具有特定功能的整体。 个矿床、一头动物等都是系统。
者强调系统的基础性和整体性；后者强调 系统的应用性和功能性。
• 如：一台机器、一个国家、一个企业、一
• 即，设 S i 是 S 的一个子系统，它应同时满足
下列条件：
（1） S i 是 S 的一部分，即 S i S ； （2） S i 本身是一个系统。
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• 正确划分子系统必需满足独立性和完备性，即
（1）完备性
设系统S被划分为n个子系统，正确划分应满足
S S1 S 2 S n
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2、系统信息
• 系统内部、系统与环境都有信息流通、交换
和利用，从系统论层次讨论信息应注意以下 几个方面的性质： （1）信息具有表征性（信源的特征）；
（2）信息与信源的可分离性；
• 信源的信息为元信息（潜信息），而通过载
体反映出的信息才是现实信息。 • 信息载体是被改变的事物，即被另一事物影 响而发生变化的事物对象。
2.3 与系统相关的基本概念 2.3.1 系统的结构性
1、系统的组分
• 不可再分的或不必再细分的组分称为元素，
也可称为系统基本单元。
• 在物理和化学的或机械方面，其基本单元可
称为元素，而在社会人文系统宜将基本单位 称为要素。
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2、系统结构 （1）不考虑与组分有关的特质和不规则的联系，则给 出系统结构定义：即元素或要素之间相对稳定的、 有一定规则的联系方式的总和。
③在元素和环境都给定的情况下，结构决定功能。 ④可依据功能需求来改进和完善系统结构。
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2.3.ห้องสมุดไป่ตู้ 系统整体的涌现性 1、整体涌现性
• 系统中的组分及其总和不能或没有而系统整体
却具有的性质，叫作整体涌现性（整体突现 性）。
• 例如，唐代韩愈：“天街小雨润如酥，草色遥
看近却无”； 零件与机器； 原子、分子与聚 合物等。
• 如组织内成员的争名夺利，子系统或某元素
的故障引起系统无序，封闭系统产生熵值增 加引起的无序。 30
3、秩序性行为 系统形成阶段是从无序走向有序，之后是从低 序走向高序，当系统受到环境影响，以至破坏 了系统结构，当系统不能自己消除这些不良影 响时，系统便进入无序，无序的结局要么系统 消亡，要么系统进入新的有序。 4、组织 （1）系统科学把结构有序的系统称为组织，把 结构无序的系统称为非组织。