1.系统科学的原理与方法
系统科学概论
系统科学概论1. 引言系统科学是一门研究复杂系统的学科，它涉及多个学科领域，包括数学、物理、生物学、社会学等。
本文将介绍系统科学的定义、基本原理和应用领域，并探讨其在解决现实世界问题中的重要性。
2. 定义与基本原理2.1 定义系统科学是一种研究和描述事物相互作用关系的综合性方法论。
它通过抽象建模和分析来理解和解释现实世界中的复杂现象和问题。
2.2 基本原理系统科学有以下几个基本原理：2.2.1 综合性原理综合性原理是指将事物看作一个整体，而不仅仅是其组成部分的简单叠加。
系统科学强调整体性思维，通过研究事物之间的相互关系来揭示其内在规律。
2.2.2 动态性原理动态性原理是指事物在时间上的演化和变化。
系统科学认为事物并非静止不变的，而是处于不断变化和发展之中。
因此，研究事物的动态性对于理解其本质和规律至关重要。
2.2.3 多样性原理多样性原理是指事物具有多种形式和表现。
系统科学研究的对象包括自然界、社会系统以及人类思维等各个领域，这些领域都具有不同的特点和规律。
2.2.4 反馈原理反馈原理是指事物之间存在相互影响和相互作用的关系。
系统科学通过研究反馈机制来揭示事物之间的相互依赖和相互调节关系。
3. 应用领域系统科学在各个领域都有广泛的应用，下面介绍其中几个重要的应用领域：3.1 管理与决策系统科学在管理与决策中起到重要作用。
通过建立模型和分析数据，可以帮助管理者更好地了解组织内部运作，并做出合理决策。
3.2 生态与环境生态与环境是系统科学研究的重要领域之一。
通过建立生态模型和环境监测，可以预测生态系统变化趋势，并提出相应的保护措施。
3.3 社会与经济系统科学在社会与经济领域应用广泛。
通过建立社会经济模型，可以研究人口变动、经济增长等问题，并提出政策建议。
3.4 生物与医学生物与医学是系统科学的重要研究领域之一。
通过建立生物模型和医学数据分析，可以揭示生物系统的内在规律，并为医学诊断和治疗提供支持。
4. 系统科学的重要性系统科学具有以下几个重要性：4.1 综合性思维系统科学强调整体性思维，能够帮助人们从更宏观的角度看待问题，避免过分关注局部细节而忽视整体影响。
系统论的原理方法论有哪些
系统论的原理方法论有哪些系统论是一种以系统和整体为研究对象的科学方法，它通过分析复杂系统之间的相互作用和组成部分之间的互动关系来深入理解事物的本质，并为解决实际问题提供理论支持。
系统论的原理和方法在现代管理中有着广泛的应用，因此颇受关注。
本文将详述系统论的原理和方法。
一、系统论的原理1.系统原理系统原理是系统论的核心。
它认为整个世界都是由一些相互作用的组成部分组成的系统。
系统具有以下特征：（1）整体性：系统是由组成部分组成的整体，这些部分互相关联，构成一个复杂的系统。
（2）动态性：系统中的各个组成部分不断地相互作用，导致系统的动态演化。
（3）适应性：系统能够对外界的变化做出自适应的反应。
（4）目标性：系统具有明确的目标和目的。
（5）层次性：系统中的各个组成部分可以按照不同的层次进行分类。
2.层次化原理层次化原理是系统论的另一个基本原理。
它认为系统是由许多不同的层次组成的，每个层次都对应着不同的组成部分。
每个层次都是由更小的层次组成的，与之相邻的层次之间存在着相互的依赖与制约关系。
3.全局性原理全局性原理指出系统中的每个组成部分都是相互作用的，不存在与系统外部相对立的部分。
因此，在进行系统研究时，需要关注系统中的全局性而非局部性。
4.系统稳定性原理系统的稳定性是系统论的一个重要原则。
它认为系统需要保持稳定状态才能够发挥其作用。
系统的稳定性取决于其内部结构之间的互动关系与外部环境之间的关系。
二、系统论的方法论1.系统建模系统建模是系统论的主要方法之一。
它是指把一个复杂的现实系统抽象化为数学表达式、图形、符号或其他适当的形式，以便进行深入的分析和研究。
具体方法包括：（1）定义系统的目标和边界。
（2）确定组成部分和其相互作用关系。
（3）定义系统的运行方式和规则。
（4）把系统加入适当的数学模型中，进一步进行分析和探究。
2.系统分析系统分析是对系统进行深入分析和研究的方法。
它是系统论的另一个重要方法，在识别系统中的问题和缺陷及解决问题方面具有重要作用。
系统科学方法
5、协同学的主要概念和方法论意义
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突变论的原意：灾难性的变化，强调变化过程的非连续性
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6、突变论的主要概念和方法论意义
当控制变量的个数超过5个时，突变方式是无穷的。
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突变论的贡献：为事物的多种质态变化建立起了数学模型。
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事物的质是由该事物的结构规定的，事物质的稳定性就是系统结构的稳定性；质变就是系统结构的变化。
环境与系统总是处在相互作用、相互影响的过程之中。
等级秩序：环境与系统的关系，就是一个更大系统中元素与元素的关系。
环境对系统的作用：选择作用；调节作用。
3）系统的结构与功能
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系统的结构：指系统中诸元素的秩序。诸元素排列的秩序不同，系统的性质就不同。
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系统的结构是保持系统稳定性的基本因素。
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要改变一个系统，重要的不在于更换某些元素，而在于调整和改变它的结构。
一、系统科学的概况及其与哲学、自然科学和社会科学的关系 二、系统科学的主要概念 三、系统科学的方法论原则 四、系统科学与辩证法的关系
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第四讲 系统科学方法
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一般系统论：贝塔朗菲(美）创立。主要解决系统的结构、功能及其演化的规律。
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控制论：维纳（美）创立。研究对系统的行为控制。
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一、系统科学的发展概况及其与哲学、自然科学和社会实践的关系
系统科学又保持了自然科学的精确性特点。
系统科学以数学、实验为基础，并尽可能采用数学的表达方式。
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哲学探讨的另一个问题：世界的运动发展是否有规律？
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系统科学用“有序”对规律作了精确的描述
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系统科学方法
宝瓶口
宝瓶口，是 前山(今名灌口 山、玉垒山)伸 向岷江的长脊上 凿开的一个口子， 它是人工凿成控 制内江进水的咽 喉，因它形似瓶 口而功能奇持， 故名宝瓶口。
都江堰水利工程
都江堰水利工程
都江堰的修建很大程度上得益于岷江的天然河道在鱼嘴 处和宝瓶口处的两个弯曲。现代水利科学中有一个“弯道环 流”的原理，说的是由于河流中的水是分层的，上层水清， 下层水浊，清水流得快，因而先行冲向凹岸，再带着从凹岸 冲下的泥沙下沉折向凸岸，浊水流得慢，遇到上述折回的水 因而流动受阻，流向又受凹岸的折射而偏向凸岸，泥沙就在 凸岸沉积下来。鱼嘴和宝瓶口的修建选择在两个弯曲河道处， 正好利用了水流的上述规律，使得清水径直冲入内江河道， 浊流则折入外江。
2、信息的本质
① 学者的不同观点 1）认为信息是独立的物质实体，它以“信息场”的形态存 在 2）认为信息是非物质的精神的东西，是纯粹的精神活动 3）认为信息不仅是物质的，而且有时也是观念的 4）认为信息既非物质，也非精神，而是某种“第三者” 5）认为信息是物质的普遍属性或存在方式
② 信息是物质的普遍的基本属性
都江堰水利工程示意图
都江堰渠首的三大主体工程
都江堰渠首工程主要有鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶 口进水口三大部分构成，科学地解决了江水自动分流、自动排 沙、控制进水流量等问题，消除了水患，使川西平原成为“水 旱从人”的“天府之国”。
鱼嘴分水工程
“鱼嘴”是都江堰的 分水工程，因其形 如鱼嘴而得名，它 昂头于岷江江心， 把岷江分成内外二 江。西边叫外江， 俗称“金马河”， 是岷江正流，主要 用于排洪；东边沿 山脚的叫内江，是 人工人工引水渠道， 主要用于灌溉。
7、实施计划
根据决策中所选的方案进行实 施。如果在实以验中比较顺利， 或遇到的困难不大，略加修改即 可实施。如果问题较多，就需要 回到前面几个步骤中的一个，重 新做起。
系统科学
1．系统科学的发展历程三大发现是其基础。
定量化的发展：微分方程、统计力学；混沌、分形、元胞自动机、网络计算机的出现系统思维的影响：整体论与还原论跨学科研究工程与管理需求的促进：系统工程、运筹学系统科学的发展经历了三次浪潮系统科学的形成和发展(20世纪40年代-60年代)自组织理论的建立(20世纪70年代-80年代)复杂系统的兴起(20世纪80年代-现在)系统科学的形成和发展(老三论) 一般系统论控制论(cybernetics)信息学自组织理论的建立(新三论) 1 耗散结构理论协同学耗散：自组织的外部与内部条件协同：机制与内在动力超循环：进化的形式。
突变论：分形与混沌3 超循环理论4 突变论5 一般自组织理论的发展与应用五、复杂系统科学的兴起1 非线性科学自组织：系统在远离平衡态也可以稳定混沌：确定性系统有其内在的随机性突现：随机性系统有其内在的确定性2 复杂性研究3 系统科学在管理科学的进展混沌；进化；遗传算法；元胞自动机。
4 复杂系统科学研究的流派5 管理中的复杂科学突现与层次、信息与控制、进化与自组织、综合与分析、功能与黑箱、模型与隐喻6 系统科学应掌握的基础知识微分方程和形式逻辑不确定条件下的决策综合集成整体优化计算智能：神经网络、模糊非线性科学数理逻辑计算机模拟：人工生命、竞合、大群模拟工具3.系统科学方法论还原论与整体论相结合定性描述与定量描述相结合确定性描述与非确定性描述相结合整体描述与部分描述相结合分析与综合相结合2 系统方法论的特点整体性综合型定量化信息化以人为主的人—机方式整体性该方法论要求人们始终把研究对象作为一个整体来看待，这一整体的性质与规律只存在于既定环境下各组成要素间的相互联系、相互依赖、相互制约和相互作用之中。
而各组成部分孤立的特征的总和并不能反映整体的特征。
整体是由部分构成的，是相对于部分而存在的。
一个整体相对于另一个更大的整体，则是部分，若干相互关联的部分就构成了整体。
系统科学PPT课件
系统科学基础
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系统科学基础
第一讲 系统科学概述 第二讲 系统概念 第三讲 系统理论概述 第四讲 学科分类 第五讲 复杂科学、系统工程与
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2）人造系统
人造系统都是存在于自然系统 之中的， 如人造卫星、海运船只、机械设备等。
人造系统和自然系统之间存在着界面，两者 互
相影响和渗透。
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3）人造系统对自然系统的影响
原始人类对自然系统的影响不大
近年来，人造系统对自然系统的不良影响已成为 人们关注的重要问题， 如核军备、化学武器、环 境污染等。
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（二）学生各学习阶段培养什么能 力？
1、本科 2、硕士研究生 3、博士研究生 4、博士后
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（三）这门课讲什么？如何讲？
1、系统科学的学科结构：
一级：系统科学 二级：系统理论、系统分析与集成 “矿业工程”学科结构
一级：矿业工程 二级：采矿工程、安全技术与工程、矿物加工
管理科学与工程学科结构
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3.静态系统和动态系统
系统的静和动都是相对的。
在宏观上没有活动部分的结构系统或相对静止的 结构系统为静态系统，例如大桥、公路、房屋等
动态系统指的是既有静态实体又有活动部分的系 统，例如学校就是一个动态系统，它不仅有建筑 物，还有教师和学生。 在中世纪以前，人们曾认为
宇宙现象是永恒不变的，习惯将事物看成是恒定的，静 止的，这种看法在哲学上是唯心的或机械唯物论的。随 着科学的发展和人类的进步，才逐断 认识到世界不是恒 定事物的集合体，而是动态过程的集合体，运动是永恒 的。宇宙是一个 动态系统，静态是相对的。
01第一章 系统科学的原理与方法
2.系统论的5个基本规律。即结构功能相关规律、信息 反馈规律、竞争协同规律、涨落有序规律和优化演化 规律。 3.系统论的8个原理。这八大原理分别用来说明系统的 整体性、层次性、开放性、目的性、突变性、稳定性、 组织性和相似性的特点。 4.系统论的重要观念。系统论的观念体现在系统的特 性、系统论的基本规律和原理之中。
7、系统的自组织原理：开放系统在系统内外两方面因素的复杂非线 性相互作用下，内部要素的某些偏离系统稳定状态的涨落可能得以 放大，从而在系统中产生更大范围的更强烈的长程相关，自发组织 起来，使系统从无序到有序，从低级有序到高级有序。 8、系统的相似性原理：系统具有同构和同态的性质，体现在系统的 结构和功能，存在方式和演化过程具有共同性，这是一种有差异的 共性，是系统统一性的一种表现。
《物流系统论》第一章 系统科学的原理与方法
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《物流系统论》第一章 系统科学的原理与方法
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四、系统科学的核心内容、研 究方法与模型
《物流系统论》第一章 系统科学的原理与方法
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（一）系统科学的核心内容
Core contents of system science
1.系统的6大特性。一个系统同时具备6个特性：组成 性、层次性、边界性、相关性、目的性、整体性。
《物流系统论》第一章 系统科学的原理与方法
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4、系统目的性原理：组织系统在与环境的相互作用中，在一定的范 围内，其发展变化不受或少受条件变化或途径经历的影响，坚持表 现出某种趋向预先确定的状态的特性。
5、系统突变性原理：系统通过失稳，从一种状态进入另一种状态是 一种突变过程，它是系统质变的一种基本形式，突变方式多种多样， 同时系统发展还存在着分叉，从而有了质变的多样性，带来系统发 展的丰富多彩。 6、系统稳定性原理：在外界作用下开放系统具有一定的自我稳定能 力，能够有一定范围内自我调节，从而保持和恢复原来的有序状态， 保持和恢复原有的结构和功能。
1.系统科学的原理与方法
Logistics System Study
学习《物流系统论》的三个考虑：
能够用系统的思想去理解物流:
例如：中国的万里长城释生活中与物流相关的问题：
例如：为什么计算机的CPU要采取快速的空运方式，而煤炭采取 缓慢的铁路运输方式？ 为什么到了夏季用电高峰，又要用汽车,像蚂蚁搬家一样用汽车 外运煤炭？ 为什么以前商品的多级批发渠道到零售商，现在通过配送中心直 接配送？ 为什么供应商开始管理零售商的库存？ 为什么电子商务能够迅速兴起？
系统思想的回顾
Retrospect of system thoughts
类 别 实例 内容 对系统论的主要贡献 1.世间万物由要素组 成，要素之间存在相 互联系； 2.要素的不同组合、不 同结构可以形成世间 万物； 3.将阴阳平衡思想应用 于医学，成功地分析 了人的生理系统，发 展了中国医学； 4.根据对军事对弈中敌 我彼此关系的分析， 提出的对策直接贡献 给了系统科学中的对 策理论。 《 易经 》与 用 独特 的爻 卦、 阴阳 体系 表征 世间 阴阳八卦 万物并解释世界 1.将阴 阳与 五行 结合 ，并 用此 表征 万物； 阴 阳 五 行 2.把人 作为 一个 完整 的复 杂， 利用 和 《皇 帝内 阴 阳平 衡、 天人 相应 原理 解释 人体 经》 生理现象； 3.提出 对人 的疾 病要 辨证 施治 ，是 传统中医中药学发展的理论基础。 对 军事 、自 然、 社会 等现 象进 行论 争 ，形 成了 中国 独有 的军 事（ 《孙 诸 子百 家与 子 兵法 》、 自然 科学 （日 晷） 、道 著 名系 统工 德 和社 会伦 理（ 儒家 等） 体系 ，并 程案例 将 其应 用于 具体 的工 程项 目（ 都江 堰等）
其他参考资料
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中 国 古 代 文 化 的 系 统 思 想
古 希 腊 哲 学 中 的 系 统 思 想
泰勒斯认为 水 是 万 物 之 万物均来自水 源 阿 那克 西曼 德 的 自 然 系 世界由水、空气、土和火四个元素组成 统 1.宇宙由火组成； 赫拉克利特 2.提出 “ 一切皆流，一切皆变 ”、 “ 人不能两次 的自然系统 走进同一条河流 ”。 1.数的单位或者分立的微粒是宇宙的基础； 毕 达 哥 拉 斯 2. 数为宇宙提供 了一 个概 念的 模型 ，数 量和 的宇宙系统 形状决定一切自然物体的形式； 3.天体运动必须是均匀的圆周运动。 德谟克利特 宇宙万物都由原子组成 的原子论 1. 认为哲学家的 主要 任务 是治 理人 和社 会， 苏格拉底的 而不是理解和控制自然； 提问法 2.用提问法研究伦理。 柏 拉 图 的 宇 1.系统地发展了辩证法； 宙观 2.宇宙最初由两个三角形发展而来。 1. 创造了形式逻辑 ( 概 念、 判断 、推 理 ) ，系 亚里斯多德 统研究了思维规律； 的三段论和 2.提出了三段论和整体论； 整体论 3.提出运行的天体是物质实体。
第二章 物流与物流系统功能 第九章 物流系统的基本原理（上） 第十章 物流系统的基本原理（下）
第三章 物流学科
第四章 物流系统分析 第五章 物流系统的要素
参考书目
References
1.何明珂著，物流系统论，高等教育出版社，2004年11月 2.王之泰编著，现代物流管理，中国工人，2001年7月 3.大卫· 辛奇等著，供应链设计与管理，上海远东出版社，2000年10月 4.森尼尔等著，供应链管理-战略、规划与运营，社会科学文献出版社，2003 年2月 5.詹姆斯等著，现代物流学，社会科学文献出版社，2003年4月 6.利丰研究中心，供应链管理-香港利丰集团的实践，中国人民大学出版社， 2003年9月 7.佛莱哲利，物流战略咨询，中国财政经济出版社，2003年9月 8.宋华等著，现代物流与供应链管理，经济管理出版社，2000年4月 9.刘昌祺主编，物流配送中心设计，机械工业出版社，2001年9月 10.Donald Bowersox, Supply Chain Logistics Management, 机械工业出版社， 2002年10月 11.Martin Christopher, Logistics and Supply Chain Management, 电子工业出 版社，2003年1月
系统思想的回顾
Retrospect of system thoughts
类 别 实例 内容 对系统论的主要贡献 1.世间万物由要素组 成，要素之间存在相 互联系； 2.要素的不同组合、不 同结构可以形成世间 万物； 3.将阴阳平衡思想应用 于医学，成功地分析 了人的生理系统，发 展了中国医学； 4.根据对军事对弈中敌 我彼此关系的分析， 提出的对策直接贡献 给了系统科学中的对 策理论。 《 易经 》与 用 独特 的爻 卦、 阴阳 体系 表征 世间 阴阳八卦 万物并解释世界 1. 将阴 阳与 五行 结合 ，并 用此 表征 万物； 阴 阳 五 行 2. 把人 作为 一个 完整 的复 杂， 利用 和 《皇 帝内 阴 阳平 衡、 天人 相应 原理 解释 人体 经》 生理现象； 3. 提出 对人 的疾 病要 辨证 施治 ，是 传统中医中药学发展的理论基础。 对 军事 、自 然、 社会 等现 象进 行论 争 ，形 成了 中国 独有 的军 事（ 《孙 诸 子百 家与 子 兵法 》、 自然 科学 （日 晷） 、道 著 名系 统工 德 和社 会伦 理（ 儒家 等） 体系 ，并 程案例 将 其应 用于 具体 的工 程项 目（ 都江 堰等）
能够从系统的角度来设计和规划物流：
例如：为什么物流涉及的各个环节达到了最低成本，但系统的效 率或收益却不见增长？ 为什么很重视物流，但又尽量减少物流环节? 物流系统设计和规划的可以应用的工具有哪些？ ……….
本课程的全部内容
Contents of the course
第一章 系统科学的原理与方法
《物流系统论》第一章
系统科学的原理与方法
Principles and methodologies of system science
目录
Contents of the Course
第一章 系统科学的原理与方法 1.1. 系统思想的发展 1.2.1 系统的概念 1.1.2 古希腊哲学中的系统思想 1.2.2 系统的分类 1.1.3 近现代西方自然科学的系统思想 1.2.3 系统论的基本规律 1.1.5 经济学的系统思想 1.2.4 系统论的基本原理 1.1.6 管理学理论中的系统思想 1.2.5 系统科学的核心内容、研究方法与模型 1.1.7 管理工程实践中的系统思想 问题思考 1.1.8 系统论是我们人类共同智慧的结晶 案例分析 1.2 系统论的基本原理与基本方法 阅读参考
《物流系统论》
Logistics System Study
学习《物流系统论》的三个考虑：
能够用系统的思想去理解物流:
例如：中国的万里长城、古埃及的金字塔、西岳华山等
能够用系统的观点去解释生活中与物流相关的问题：
例如：为什么计算机的CPU要采取快速的空运方式，而煤炭采取 缓慢的铁路运输方式？ 为什么到了夏季用电高峰，又要用汽车,像蚂蚁搬家一样用汽车 外运煤炭？ 为什么以前商品的多级批发渠道到零售商，现在通过配送中心直 接配送？ 为什么供应商开始管理零售商的库存？ 为什么电子商务能够迅速兴起？
其他参考资料
Other references
• • • • • •国际商报· 物流周刊、中国商报· 物流周刊、航务周刊现代 物流专刊 •物流、物流世界、物流技术与应用 •商品储存与养护、物流技术、物流科技 •信息与电脑、商场现代化、商业时代、环球供应链 •International Journal of Logistics •International Journal of Logistics Information