系统论与系统工程

系统论与系统工程1. 系统论思想概述系统论的概念系统论是 20世纪 40年代与控制论、信息论同时诞生的一门新兴科学，它是 研究各种系统的共同特点和本质的综合性科学。

系统论采用逻辑和数学的方法综 合考察整体和它的各个部分的属性、功能，并在变动中调节整体和部分的关系， 选取各个部分的最佳结合方式， 借以达到整体上的最佳目标， 比如最佳的经济效 果，最佳的工作效率等等。

系统工程就是应用系统论方法解决现代组织管理问题 的科学，它对各种复杂的系统进行规划、设计、制造、控制和管理，研究和选取 最佳方案。

比如，经济系统工程，研究现代企业的最佳管理方法问题；教育系统 工程，研究教育系统的最佳管理体制问题， 等等。

系统论和系统工程是适应现代 化组织管理需要、 处理各种日益错综复杂的系统而出现的。

同时， 电子计算机等 新技术的发明和应用提供了研究复杂系统的条件。

总的说来，系统论是建立在现代科学技术基础上的综合性的理论和方法。

统论是一门跨学科的横断科学， 它提供的综合性的理论和方法， 并不是一般的世 界观和方法论。

它不属于哲学体系， 但是它为马克思主义哲学思想体系提供了一 种新的思想体系，极大的丰富了统一整体这一哲学范畴。

系统论的基本原理系统论，为人类的思维开拓新路， 使人类的思维方式发生了深刻地变化， 它 为人类在研究处理复杂问题时提供了有力武器。

以往研究问题， 一般是把事物分 解成若干部分，抽象出最简单的因素来，然后再以部分的性质去说明复杂事物。

它只适应认识较为简单的事物， 而不胜任于对复杂问题的研究。

在现代科学的整 体化和高度综合化发展的趋势下， 在人类面临许多规模巨大、 关系复杂、 参数众 多的复杂问题面前， 就显得无能为力了。

正当传统分析方法束手无策的时候， 统分析方法却能综观全局，别开生面地为现代复杂问题提供了有效的思维方式。

系统论的核心思想是系统的整体观念。

任何系统都是一个有机的整体，它不 是各个部分的机械组合或简单相加， 系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没 有的性质。

系统的整体性认为， 系统中各要素不是孤立地存在着， 每个要素在系 统中都处于一定的位置上， 起着特定的作用。

要素之间相互关联， 构成了一个不 可分割的整体。

世界上任何事物都可以看成是一个系统， 系统是普遍存在的。

大 至渺茫的宇宙，小至微观的原子，一个工厂、一个团体、一个国家都是系统，整 个世界就是系统的集合。

人们研究系统的目的在于调整系统结构， 协调各要素关 系，使系统达到优化目标。

系统论的发展趋势与方向当前系统论发展的趋势和方向是朝着统一各种各样的系统理论， 系统科学体系的目标前进着。

有的学者认为， “随着系统运动而产生的各种各样 的系统 （理）论，而这些系统（理）论的统一业已成为重大的科学问题和哲学问题。

” 系统理论目前已经显现出几个值得注意的趋势和特点：曰 是建立统一的第一，系统论与控制论、信息论，运筹学、系统工程、电子计算机和现代通讯技术等新兴学科相互渗透、紧密结合的趋势；第二，系统论、控制论、信息论，正朝着“三归一”的方向发展，现已明确系统论是其它两论的基础；第三，耗散结构论、协同学、突变论、模糊系统理论等等新的科学理论，从各方面丰富发展了系统论的内容，有必要概括出一门系统学来作为系统科学的基础科学理论；第四，系统科学的哲学和方法论问题日益引起人们的重视。

在系统科学的这些发展形势下，国内外许多学者致力于综合各种系统理论的研究，探索建立统一的系统科学体系的途径。

一般系统论创始人贝塔朗菲，就把他的系统论两部分：狭义系统论与广义系统论。

他的狭义系统论着重对系统本身进行分析研究；而他的广义系统论则是对一类相关的系统进行分析研究。

其中包括三个方面的内容：1.系统的科学、数学系统论；2.系统技术，涉及到控制论、信息论、运筹学和系统工程等领域；3.系统哲学，包括系统的本体论、认识论、价值论等方面的内容。

有人提出使用信息、能量、物质和时间作为基本概念建立新的统一理论。

瑞典勘探德哥尔摩大学萨缪尔教授1976 年一般系统论年会上发表了将系统论、控制论、信息论综合成一门新学科的设想。

在这种情况下，美国的《系统工程》杂志也改称为《系统科学》杂志。

我国有的学者认为系统科学应包括“系统概念、一般系统理论、系统理论、系统方法论（系统工程和系统分析包括在内）和系统方法的应用”等五个部分。

我国着名科学家钱学森教授，多年致力于系统工程的研究，十分重视建立统一的系统科学体系的问题。

自1979 年以来，多次发表文章表达系统科学是与自然科学、社会科学等相并列的一大门类科学，系统科学象自然科学一样也区分为系统的工程技术（包括系统工程、自动化技术和通讯技术）、系统的技术科学（包括支筹学、控制论、大系统理论、信息论）、系统的基础科学，（即系统学）、系统观（即系统的哲学和方法论部分，是系统科学与马克思主义的哲学连接的桥梁四个层次）。

这些研究表明，不久的将来系统论将以崭新的整面貌矗立于科学之林。

2.系统工程思想概述系统工程的概念系统工程是以研究大规模复杂系统为对象的一门交叉学科。

它是把自然科学和社会科学的某些思想、理论、方法、策略和手段等根据总体协调的需要，有机地联系起来，把人们的生产、科研或经济活动有效地组织起来，应用定量分析和定性分析相结合的方法和电子计算机等技术工具，对系统的构成要素、组织结构、信息交换和反馈控制等功能进行分析、设计、制造和服务，从而达到最优设计、最优控制和最优管理的目的，以便最充分地发挥人力、物力的潜力，通过各种组织管理技术，使局部和整体之间的关系协调配合，以实现系统的综合最优化。

系统工程在自然科学与社会科学之间架设了一座沟通的桥梁。

现代数学方法和计算机技术，通过系统工程，为社会科学研究增加了极为有用的定量方法、模型方法、模拟实验方法和优化方法。

系统工程为从事自然科学的工程技术人员和从事社会科学的研究人员的相互合作开辟了广阔的道路。

系统的一般属性系统的一般属性有以下几方面：（1）整体性：整体性是系统最基本、最核心的特征，是系统性最集中的体现；（2）关联性：构成系统的要素是相互联系、相互作用的；同时，所有要素 均隶属于系统整体， 并具有互动关系。

关联性表明这些联系或关系的特性， 并且 形成了系统结构问题的基础；（3）环境适应性：任何一个系统都处于一定的环境之中，并与环境之间产 生物质、能量和信息的交流。

环境的变化必然会引起系统功能及结构的变化。

除此之外，很多系统还具有目的性、层次性等特征。

系统工程思想方法用定量和定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题， 无论是系 统的设计或组织建立， 还是系统的经营管理，都可以统一的看成是一类工程实践， 统称为系统工程。

系统工程是一门高度综合性的管理工程技术， 涉及自然科学棚 社会科学的多门学科。

构成系统工程的基本要素是：人、物、财、目标、机器设 备、信息等六大因素。

各个因素之间是互相联系、互相制约的关系。

系统工程大 体上可分为系统开发、 系统制造和系统运用三个阶段， 每个阶段又可划分为若干 个阶段或步骤。

系统工程的基本方法是： 系统分析、系统设计相系统的综合评价。

具体地说，就是用数学模型和逻辑模型来描述系统，通过模拟反映系统的运行、 求得系统的最优组合方案和最优的运行方案。

系统工程思想已广泛地应用于交通 运输、通讯、企业生产经营等部门， 它的基本特点是： 把研究对象作为整体看待， 要求对任意对象的研究都必须从它的组成、结构、功能、相互联系方式、历史的 发展和外部环境等方面进行综合的考察．做到分析与综合的统一。

在运用系统论与系统工程思想方法的过程中， 基本步骤为： 根据系统的基本 运动规律与已知定律， 进行一定而系统科学理论概述， 通过对系统的分析， 选择 正确的系统的设计方法， 并对设计好的系统作一定的可行性分析， 最后设计出模 型，获得详细的系统知识。

系统工程的应用系统工程的应用十分广泛，主要有：（1）工程系统：研究大型工程项目的规划、设计、制造和运行。

（2）社会 系统：研究整个国家和社会系统的运行、管理问题。

（3）经济系统： 进入投入产出分析等。

（4）农业系统：（5）企业系统：全面质量管理系统等。

（6）科学技术管理系统：研究科学技术发展战略、预测、规划和评价等。

（7）军事系统：研究国防总体战略、作战模拟、情报通讯指挥系统、参谋 指挥系统和后勤保障系统等。

（8）环境生态系统：研究环境系统和生态系统的规划、建设、治理等。

（9）人才开发系统：研究人才需求预测、人才结构分布、教育规划、智力 投资等。

（10）运输系统：研究铁路、公路、航运、空运等的运输规划、调度系统、 运输效益分析、城市交通网络优化模型等。

（11）能源系统：研究能源合理利用结构、 能源需求预测、 能源发展战略等。

研究宏观经济发展战略、经济目标体系、宏观经济政策， 研究农业发展战略、农业结构、农业综合规划等。

研究工业结构、市场预测、新产品开发、生产管理系统、（12）区域规划系统：研究区域人口、经济协调发展规划、区域资源最优利用、区域经济结构等。

其中，比较典型的是系统工程在企业和管理中的应用。

1、企业中的应用企业战略分析是一项系统工程。

有学者认为， 系统工程具有以下特点： 第一， 多学科交叉，专业综合性强；第二，突出系统总体，强调整体优化；第三，以分 解一集成思想为基础； 第四，包含系统工程技术与系统工程管理两大过程。

这几 个特点也在企业战略分析的研究中有所体现： 第一，影响企业战略的因素复杂而 多样，对各种因素的分析要用到不同学科的不同研究方法， 这体现了多学科的交 叉和综合； 第二，企业战略管理理论中强调的是企业战略的整体， 而不是单纯考 虑各种内外部战略因素的最优化： 第三，在企业战略管理研究中， 一般都先将影 响企业的因素分解为企业内部资源能力因素、 外部环境因素、 个方面去考虑， 然后再将几类因素继续细分为更细的子因素， 影响逐层集成、综合考虑，才能够决定企业的战略。

2、管理中的应用企业的领导者， 实际上是企业最高层次的管理者或决策者， 系统或经营管理系统就是把人、机器设备、原材料、资金、信息等有限资源巧妙 地组织起来并有效地加以利用， 以完成经营目标，达到最大价值或最佳经济效益， 发挥它们作用的系统。

在管理学中， 这是狭义的管理。

管理过程或经营过程是将 系统目标或经营目标给定、计划、组织、调整人员配置、指挥、控制监督、起动 运转、测定工作成果、 控制管理等组合起来。

其中特别重要的是计划功能和控制 管理功能。

所以经营管理是作为“系统”来研究的，为此我们用系统方法论来认 识经营管理问题，搞清它的构成要素，即人、物、资金和信息，明确它们之间的 关系，特别要明确有效的系统步骤，如经营管理组织的人们关系、环境、对市场 的推动力及适应性， 对完成经营管理目标作出的判断决策， 根据判决进行的经营 管理工作， 实际工作成果不理想的修正等等。