系统论、控制论和信息论
系统论,控制论,信息论
一般系统论亚里斯多德早就说过“整体大于部分之和”。
因此对系统的研究可以说从古代就已经开始了。
作为现代系统论的基本思想最初产生于本世纪20年代初由奥地利生物学家贝朗塔菲提出的，只不过它一开始被作为"机体生物学"，这是生物学中的有机论概念，强调生命现象是不能用机械论观点来揭示其规律的，而只能把它看作一个整体或系统来加以考察。
1968年，贝朗塔菲发表了一般系统论的代表著作《一般系统理论――基础发展与应用》。
现在系统思想形成了一股重要的思潮，日益发挥重大而深远的影响。
一、系统1、系统的含义及其分类系统论的内涵和外延理论界现在说法不一。
人们现在把系统论作为介于哲学和具体科学之间的横断科学来对待。
它被用作比具体学科更一般化的科学理论加以研究，但又不同于哲学。
现代系统论具有可否证性、抽象性、数理性特点。
贝塔朗菲把一般系统概念定义为"系统是处于一定相互关系中的与环境发生关系的各组成成分的总体"。
或：系统——由两个或两个以上的要素组成的具有整体功能和综合行为的统一集合体钱学森把极其复杂的研究对象称为系统。
系统的属性：⑴系统的整体性：即非加和性。
系统不是各部分的简单组合，而有统一性，各组成部分或各层次的充分协调和连接，提高系统的有序性和整体的运行效果。
例如：①钢筋混凝土结构的强度就大于钢筋、水泥、沙石的强度之和。
②拿破仑说数量小时较多数法国人不敌少数马克留木人，数量大时较少法国人可以战胜较多数马克留木人③没有凡高弟弟凡高就出不了成果；没有赫歇尔妹妹则赫歇尔不能成为伟大的天文学家；没有阿贝尔的老师就没有阿贝尔；没有孟母就没有孟子；没有伽罗华之母就没有伽罗华④人们常说"三个臭皮匠等于一个诸葛亮"⑤反面例子如上网、吸毒、赌博等。
⑥"三个和尚没水吃"，其原因是他们的能量消耗在内耗上。
⑵系统的相关性：系统中相互关联的部分或部件形成"部件集"，"集"中各部分的特性和行为相互制约和相互影响，这种相关性确定了系统的性质和形态。
新、老三论
系统论
• 代表人物：美籍奥 地利生物学家贝塔朗菲
• 著作： 《一般系统理论基础、发展和应用》 • 贡献：贝塔朗菲在1932年发表“抗体系统论”， 提出了系统论的思想。 1937年提出了 “一般系统论原理”，奠定了这门科学 的理论基础。
• 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。 • 他用亚里士多德的“整体大于部分之和” 的名言来说明系统的整体性，反对那种认 为要素性能好，整体性能一定好，以局部 说明整体的机械论的观点。 • 系统论强调整体与局部、局部与局部、系 统本身与外部环境之间互为依存、相互影 响和制约的关系，具有目的性、动态性、 有序性 三大基本特征。
• 代表人物：伊里亚· 普里戈金 • 著作：《确定性的终结》 • 贡献：普里戈金的早期工作在化学热力学领 域，1945年得出了最小熵产生原理， 此原理和翁萨格倒易关系一起为近平 衡态线性区热力学奠定了理论基础。 由于对非平衡热力学尤其是建立耗散 结构理论方面的贡献，他荣获了1977 年诺贝尔化学奖。
• 代表人物：哈肯（Haken）（联邦德国斯图加特 大学教授、著名物理学家） • 著作：《协同学导论》、《高等协同学》
• 贡献：1971年哈肯提出协同的概念； 1976年系统地论述了协同理论； 描述了临界点附近的行为，阐述了慢变量 支配原则和序参量概念。
自然界是由许多系统组织起来的统一体，这许 多系统就称为小系统，这个统一体就是 大系统。 在某个大系统中的许多小系统既相互作用，又 相互制约，它们的平衡结构，而且由旧的结构 转变为新的结构，则有一定的规律，研究本规 律的科学就是协同论。 其目的是建立种用统一的观点去处理复杂系 统的概念和方法。协同论的重要贡献在于通过 大量的类比和严谨的 分析，论证了各种自然系 统和社会系统从无序到有序的演化，都是组成 系统的各元素之间相互影响又协调一致的结果。
系统论、控制论和信息论
功能和目的性
大多数系统的活动或行为可以完成一定的 功能，但不一定所有系统都有目的，例如太阳 系或某些生物系统。一个水桶具有储水的功能， 但它没有思维，本身没有目的。动物的行为有 一定的目的性，但主要就是为了笕食存活。人 类具有思想，行为的目的性明显增强。可见较 为高级的系统才有目的性。人造系统或复合系 统都是根据系统的目的来设定其功能的。
复合系统——既包含人造系统又包含自然系统。系 统工程所研究的对象大多复合系统。
第十三页，共40页。
按系统与环境的关系分：
开放系统：物质、能量和信息都有交换。有活力有生 命的系统如：商业系统、生产系统或生态系统，都是 开放系统。只有开放系统才有可能在环境发生变化时， 开放系统通过系统中要素与环境的交互作用以及系统 本身的调节作用，使系统达到某一稳定状态。但并不 是说开放系统都是进化的。
封闭系统：没有物质的交换，但有能量和信息的交换。 如密闭罐中的物体。
孤立系统：则没有任何交换。理论和实践证明它是 退化系统。
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按系统的规模分：小型系统、中型系统、大型 系统和巨型系统。
按学科领域分：自然系统、社会系统和思维 系统。
按状态划分：有静态系统和动态系统。还有 平衡系统、非平衡系统、近平衡系统、远平 衡系统等等。
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控 制 论 应 用 |
导 弹 技 术
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三、信息论
1948年申农发表的《通讯的 数学理论》一文，成为信息论 诞生的标志。申农为解决通讯 技术中的信息编码问题，把发 射信息和接收信息作为一个整 体的通讯过程来研究，提出发 通讯系统的一般模型；同时建 立了信息量的统计公式，奠定 了信息论的理论基础。
系统理论
教学也是一个系统，这个系统中包括了教育过程中所要涉及的几个要素： 教学也是一个系统，这个系统中包括了教育过程中所要涉及的几个要素： 教师、学生、教学信息、教学条件等 该系统的功能就是培养人才。 教师、学生、教学信息、教学条件等，该系统的功能就是培养人才。
一、基本概念 二、系统科学的三个基本原理 三、系统方法
一、基本概念
系统：是由两个以上相互作用、相互依赖（具有一定结构） 系统：是由两个以上相互作用、相互依赖（具有一定结构）的要素组成 的具有特定功能的有机整体。 的具有特定功能的有机整体。 构成系统必须具备的三个基本条件： 构成系统必须具备的三个基本条件：
二、系统科学的三个基本原理 反馈原理：只有通过信息反馈，才可能实现有效地控制，从而达到目的； 反馈原理：只有通过信息反馈，才可能实现有效地控制，从而达到目的； 没有信息反馈的系统，要实现有效地控制， 没有信息反馈的系统，要实现有效地控制，从而达到预期的目的是不可 能的。 能的。 有序原理：只有开放、有涨落、远离平衡态，才可能走向有序； 有序原理：只有开放、有涨落、远离平衡态，才可能走向有序；没有开 放、没有涨落、处于平衡态的系统，要走向有序是不可能的。系统开放 没有涨落、处于平衡态的系统，要走向有序是不可能的。 即与外界有物质、能量、信息的交换，是必要条件； 涨落” 即与外界有物质、能量、信息的交换，是必要条件；“涨落”指对系统 稳定状态的偏离，是实际存在的一切系统的固有特征； 稳定状态的偏离，是实际存在的一切系统的固有特征；而系统只有远离 平衡态，才可能形成新的稳定的有序结构。 平衡态，才可能形成新的稳定的有序结构。 整体原理：只有通过相互联系形成整体结构才能发挥整体功能；没有整 整体原理：只有通过相互联系形成整体结构才能发挥整体功能； 体联系，没有整体结构，要使系统发挥整体功能是不可能的。 体联系，没有整体结构，要使系统发挥整体功能是不可能的。一低频系 统作为整体有内部结构和系统的“边界”组成， 统作为整体有内部结构和系统的“边界”组成，任何系统的整体功能 等于各个部分功能的总和“ “E整”等于各个部分功能的总和“∑E部”加上各部分相互联系形成结 构珠功能的总和“ 公式表示为： ∑E部 ∑E联 构珠功能的总和“∑E联”。公式表示为： E整= ∑E部+ ∑E联
控制论 信息论 系统科学与哲学
《控制论 信息论 系统科学与哲学》王雨田 主编 中国人民大学出版社 1987 年； 今天将这本书匆匆浏览了一遍，有一种受震撼的感觉。
我以前对系统科学只有零碎的概 念的了解，而通过本书则将很多概念建立了关联。
后来内心非常羡慕学该专业的人，觉得这是思想的武器，掌握了就会让人变得聪明。
还有在学校读书的时候，可能会不爱学这些课程，其原因一是缺乏体验，二是缺乏生动 性，这是一个教学设计问题，不能照本宣读。
系统无处不在，当我们有意识掌握一些系统方法，可能会更科学有效解决周围存在的问题。
系统论、控制论和信息论20 世纪 40 年代，由于自然科学、工程技术、社会科学和思维科学的相互渗透与 交融汇流，产生了具有高度抽象性和广泛综合性的系统论、控制论和信息论。
系统论是研究系统的模式、性能、行为和规律的一门科学。
它为人们认识各种系 统的组成、结构、性能、行为和发展规律提供了一般方法论的指导。
系统论的创始人 是美籍奥地利理论生物学家和哲学家路德维格·贝塔朗菲。
系统是由若干相互联系的 基本要素构成的，它是具有确定的特性和功能的有机整体。
如太阳系是由太阳及其围 绕它运转的行星（金星、地球、火星、木星等等）和卫星构成的。
同时太阳系这个" 整体"又是它所属的"更大整体"--银河系的一个组成部分。
世界上的具体系统是纷繁复 杂的，必须按照一定的标准，将千差万别的系统分门别类，以便分析、研究和管理， 如：教育系统、医疗卫生系统、宇航系统、通讯系统等等。
如果系统与外界或它所处 的外部环境有物质、能量和信息的交流，那么这个系统就是一个开放系统，否则就是 一个封闭系统。
开放系统具有很强的生命力，它可能促进经济实力的迅速增长，使落 后地区尽早走上现代化。
如改革开放以来已大大增强了我们的综合国力。
而我国的许 多边远山区农村，由于交通不便，相对封闭，还处于比较落后的状态。
人们研究和认识系统的目的之一，就在于有效地控制和管理系统。
系统论 信息论 控制论 信息技术
系统论、信息论、控制论和信息技术是当代科学技术中的重要理论和方法。
它们在工程技术、管理科学、计算机科学等多个领域都有着重要的应用和意义。
本文将从系统论、信息论、控制论和信息技术这四个主题展开讨论，深入探究它们的核心概念、发展历程及其应用情况。
一、系统论1. 系统论的概念系统论是研究“系统”概念的一门综合性科学。
系统是由一组相互作用和相互通联的部件组成的整体，它具有统一的特性和功能。
系统论研究系统的结构、性质、规律和行为规律，并提出了系统整体性、结构性和动态性的基本原理。
系统论的出现和发展，有效地促进了人类对于复杂系统的认识和处理。
2. 系统论的发展历程系统论的概念最早可以追溯到古希腊的柏拉图，他提出了“整体”的概念并强调了整体与部分的统一。
在20世纪初，系统论逐渐形成了独立的学科体系，克劳德·香农、诺伯特·韦纳等学者在这一领域进行了深入研究。
1948年，《论数学与通信》一文标志着信息论的诞生。
20世纪50年代，美国的诺伯特·韦纳、罗斯·阿什比等提出了控制论。
20世纪60年代，信息技术开始逐渐应用于工业自动化领域，成为研究的热点。
3. 系统论的应用系统论广泛应用于工程技术、管理科学、计算机科学等领域。
在工程技术中，系统论被应用于系统建模、系统仿真、系统优化等方面，为复杂工程系统的设计与运行提供了理论支持。
在管理科学领域，系统论被应用于组织管理、生产管理、信息管理等方面，帮助管理者更好地理解和处理复杂管理系统。
在计算机科学中，系统论被应用于分布式系统、网络系统、智能系统等方面，促进了计算机科学的不断发展。
二、信息论1. 信息论的概念信息论是研究信息传输、存储和处理等问题的一门科学。
信息论的核心概念是“信息”，它是一种用于传达知识和理解的信号，具有一定的内在特性。
信息论研究信息的度量、编码、压缩、传输、保护等问题，为信息处理和通信系统提供了理论基础。
2. 信息论的发展历程信息论的概念最早由美国数学家克劳德·香农提出。
关于系统论,控制论和信息论的哲学思考
关于系统论,控制论和信息论的哲学思考系统论、控制论和信息论是现代科学中的重要理论框架，其中系统论强调整体性和相互作用，控制论强调反馈和稳定性，信息论强调信息的度量和传输。
这些理论不仅被广泛应用于自然科学和工程技术领域，也被运用于社会科学、人文学科以及哲学研究中。
从哲学的角度来看，这三个理论涉及到了许多哲学问题，例如：整体与部分的关系、因果性与随机性的关系、目的性与自发性的关系、信息与意义的关系等。
系统论强调整体性，表明整体和部分之间存在相互作用和相互依赖的关系，这引出了一个哲学问题：整体与部分的关系是如何相互作用的？在这个问题上，有些哲学家认为整体是超越部分的，因此整体对部分的作用是直接而非间接的，而有些哲学家则认为整体是由部分构成的，因此整体对部分的作用是间接而非直接的。
控制论强调反馈和稳定性，表明系统在受到外界干扰时会出现反馈，以维持系统的稳定性，这引出了一个哲学问题：因果性与随机性的关系是如何相互作用的？在这个问题上，有些哲学家认为因果关系是绝对的，因此系统的稳定性是由因果关系所决定的，而有些哲学家则认为随机性是客观存在的，因此系统的稳定性是由因果关系和随机性共同作用的。
信息论强调信息的度量和传输，表明信息的传输是由信息的度量所决定的，这引出了一个哲学问题：信息与意义的关系是如何相互作用的？在这个问题上，有些哲学家认为信息是意义的原材料，因此意
义是由信息所决定的，而有些哲学家则认为信息是意义的表现形式，因此意义是由信息所表达的内容所决定的。
综上所述，系统论、控制论和信息论的哲学思考不仅涉及到自然科学和工程技术领域，也涉及到社会科学、人文学科以及哲学研究中的许多哲学问题，这些问题可以通过对这些理论的深入思考而得到更为深刻的理解。
浅谈系统论、信息论、控制论对数学教学的启示
浅谈系统论、信息论、控制论对数学教学的启示摘要】依据系统论、信息论和控制论的根本思想，探讨系统论、信息论、控制论对数学教学设计和教学过程调节的启示.【关键词】系统论;控制论;信息论;数学教学一、系统论、信息论和控制论的根本内容〔一〕系统论著名科学家钱学森认为，系统是由相互联系和相互作用的假设干要素结合而成的具有特定功能的整体.比方，教学系统的要素主要包括教师、学生、教材和教育影响.系统的根本特征有整体性、目的性、动态性、相关性和环境适应性.整体性是系统最根本的属性.系统并不是各个要素功能的简单相加，其整体功能大于组成系统的各局部功能之和.系统中任何一个要素发生变化时，都会影响其他要素和整体功能的发挥.〔二〕信息论1948年，美国数学家申农发表了?通讯的数学问题?方法研究信息处理和信息传递规律的科学.信息传递的一般模型如图1所示.信源即产生信息和信息序列的源头，它可以是人或物.信源编码是将信息数字化的过程，以提高信息的传输效率.信道是信息传输的通道，也即信息传输媒质.信道编码是在信源码中参加纠错码，提高信息在传递过程中的抗干扰能力.信源译码和信道译码那么是将被編码的信息复原成初始信息的过程.信宿是信息的接收者.〔三〕控制论1948年，数学家诺伯特·维纳发表了?控制论?一书，标志着控制论的诞生.控制论是研究动物〔包括人类〕和机器内部的控制与通信的一般规律的科学，是跨及众多学科的交叉学科.控制论的根本方法有反响方法、黑箱方法和模拟方法.反响是指信息从被控制者输出端回输到控制者，并对系统的再输出产生影响的过程.如图2所示.反响反响反响应在被控系统状态改变之前，否那么不能调节下一次控制的反响信息，再准确也是没有意义的【1】.二、系统论、信息论和控制论对数学教学的启示〔一〕系统论对数学教学设计的启示第一，把握数学知识的整体性数学是一门逻辑性、结构性非常强的学科.在初中数学教材中，从有理数到实数、一元一次方程到二元一次方程、一次函数到二次函数再到反比例函数等知识，都是螺旋式上升的过程.在此过程中，前面知识是后续知识的根底和铺垫，后续知识又是前面知识的升华.因此，在进行教学设计时，教师不能只关注一个个孤立的知识，而必须理清各知识之间的内在联系，通读教材，充分把握数学知识的整体结构，确保前面根底性知识的学习，为后续知识打好根底，并且在学习后续知识时充分利用学生已有经验，激活学生的思维.比方，八年级下册第十九章一次函数19.1.2函数图像之中出现了如下的二次函数图像和反比例函数图像〔如图3，图4所示〕.而二次函数和反比例函数分别是九年级上册和九年级下册的知识点，这两幅图的意义何在呢？显然，编者是想学生在八年级时对二次函数和反比例函数有个初始印象，使这两幅图起到“先行组织者〞的作用.当学生到九年级真正接触二次函数和反比例函数时，已有经验就会成为学生搭建新知识的桥梁，促进学生对新知识的理解与内化.因此，教师在设计函数图这节课时，应重视这两幅图像，力求给学生留下深刻印象，不能为赶进度一带而过，导致因小失大.第二，把握教学过程的整体性倘假设学校是一个交响乐的场所，教学便是师生共同演奏的一篇欢快乐章.显然，教师在教学过程中不是单向传输知识的表演者，而是与学生、教材等要素组成的有机整体.因此，教师在进行教学设计时，还应注重教学过程的整体性.首先，重视目标对教学过程的调控作用.教学目标是教学的起点和归宿，它影响着教法学法、教学策略、手段和评价等多个方面，对教学过程有着支配和指导作用.因此，教师应时刻牢记教学目标，始终围绕教学目标开展活动.其次，重视教学过程的整体性.目前数学教学普遍存在着“重结果轻过程〞的现象，但数学教学传递的不仅仅是一个命题或公理，而是蕴含在命题之中的逻辑思维与数学思想方法.教师要重视教学过程的搭建，处理好知识与能力、结论与过程，以及师生情感等各局部关系.苏霍姆林斯基说：“教学活动的主导是教师在课堂上讲解，但不要总是教师在讲，这种做法不好，要让学生通过自己的努力去理解东西，才能成为自己的东西，才是学生真正掌握的东西.〞因此，教师应努力协调导与学、讲与做的关系，适时采用以教师为主导，学生为主体的合作探究教学模式，激起学生学习兴趣，实现教师与学生的共赢.〔二〕信息论对数学教学过程的启示课堂教学是一个信息传递的过程.信源是教材和教师，信源编码和信道编码那么是教师精心备课和技巧讲授的过程.信源编码和信道编码的目的是提高信息的传输效率，增强信息的抗干扰能力.因此，信息传递的量及表示就显得尤为重要.在教学过程中，单位时间内教学信息量过多或过少都会影响教学效果，过多学生不易消化吸收，过少又浪费了学生珍贵的时间.因此，教学信息量的把握至关重要.如何才能恰到好处把握信息量呢？首先，要通读教材和大纲，理清重难点，根据课时合理安排课容量;其次，做好学情分析，根据学生生理、心理、知识根底、能力上下等情况安排课容量;最后，根据学生课堂学习反响，灵活改变要讲授的信息量.信息传递的最后环节译码、信宿，仍需教师精心设计.马斯洛需求层次理论提出，自我实现的需要是最高层次的需要，只有当根本需要被满足时人才会产生自我实现的需要，而学习就是自我实现的需要.因此，教师应关心学生的日常生活，使其根本需要得到满足，激起学生学习动机.〔三〕控制论对调节数学教学的启示由反响方法反响的两个必要条件是准确性和及时性，教师在教学过程中如何准确及时地获取反响信息呢？首先是观察，大到课堂气氛，小到学生的表情、神态、动作，尤其是眼神，眼睛是心灵的窗户.其次是提问，提问有两种，一是教师精心设问，既可以了解学生学习情况，又可以切中重难点，诱导学生深度思考;二是学生提问，既可以反映学生对知识的理解程度，又可以培养学生语言表达能力.最后，学生或小组汇报学习成果，并根据强化理论进行适当奖惩，既可以了解学生的学习情况，又可以激起学生学习的积极性【2】.在教学过程中，经常会出现这种现象：当学生的答案不是教师的预设时，教师会略过，甚至置之不理.显然这不利于调动学生学习的积极性，并且显露出教师自身素养的缺乏.因此，数学教师应树立终身开展观，不断提升自身修养，以至能自如地应对学生的反响，根据反响信息及时调整教学容量和教学活动，而不是默守成规，唯教案是从.【参考文献】【1】李诚忠，王序荪.教育控制论[M].长春：东北师范大学出版社，1986.【2】陈锦铎.控制论信息论系统论在教学设计中的应用[J].湖南中学物理，2021〔1〕：57-58.。
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结构与功能
⑴要素不变时，结构决定功能。如种类无数的 有机物几乎都主要是碳、氢、氧、氮组成。常 常是组成结构不同。又如电子元件不同的组合 可以形成各种家电。（反过来，结构相同，要 素不同，功能不同）
⑵结构、要素都不同则可以有相同的功能。如 人脑系统和计算机系统在部分功能上相似。利 用这一原则，可以设计各种仿真系统。
2、动态观点，即生命机体是一个能保持动态稳定 的系统；生命过程是生物体和环境的相互作用。活 的东西的基本特征是组织。处于积极的活动状态，
3、等级观念，即有机体是按等级组织起来的，生 物系统是分等级的，从活的分子到多细胞个体，再 到超个体的聚合体，可谓层次分明，等级 森严。
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1、系统的基本概念
系统——有相互作用的元素的综合体。
⑶同一结构可能有多种功能。如一付中药可能 有多种疗效。
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环境适应性
一个系统和包围该系统的环境之间通常 都有物质、能量和信息的交换，外界环境 的变化会引起系统特性的改变，相应地引 起系统内各部分相互关系和功能的变化。 为了保特和恢复系统原有特性，系统必须 具有对环境的适应能力，例如反馈系统、 自适应系统和自学习系统等。不同的系统 适应环境的能力是不同的，但也不是非常 高级的系统才有适应能力。
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机械论Байду номын сангаас错误
贝塔朗菲认为机械论的观点主 要错误是：
1、简单相加的观点，即把有机体 分解为各 要素，并采用简单地相加来说明有机体 的属 性；
2、机械观点，即把生命现象简单地比 作机 器；
3、被动反映的观点，即把有机体看作 只有 受到刺激时才能反映。
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生物机体论
生物机体论主要观点：
1、系统 观点，即有机体都是一个系统，并把系统 定义为相互作用的诸要素的复合体；
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问题
1、古代就有整体思维的思想，系统论 的提出有何意义？ 2、有序、层次、等级有什么区别？ 3、为什么负反馈是控制的核心？ 4、信息与物质、能量有什么区别？ 5、整体思维方法有哪些？
一、系统论
亚里斯多德说过“整体大于部分之和”。 但作为现代系统论的基本思想最初产生于本 世 纪 20 年 代 初 由 奥 地 利 生 物 学 家 贝 朗 塔 菲 （L.Von.Bertalanffy）提出的，强调生命现象不能 用机械论观点，而只能把它看作一个整体或 系统来加以考察。1948年，贝朗塔菲发表了 《生命问题》该书标志着系统论的正式诞生。 1968年，他又发表了《一般系统理论——基 础发展与应用》。成为系统论的代表著作。
泥、沙石的强度之和。
②拿破仑说数量小时较多数法国人不敌少数马克 留木人，数量大时较少法国人可以战胜较多数马 克留木人。
③人们常说"三个臭皮匠等于一个诸葛亮"。
④上网游戏、吸毒、赌博等往往是哥儿们相互影 响上隐的。
⑤"三个和尚没水吃"，其原因是他们的能量消耗 在内耗上。
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功能和目的性
大多数系统的活动或行为可以完成一 定的功能，但不一定所有系统都有目的， 例如太阳系或某些生物系统。一个水桶具 有储水的功能，但它没有思维，本身没有 目的。动物的行为有一定的目的性，但主 要就是为了笕食存活。人类具有思想，行 为的目的性明显增强。可见较为高级的系 统才有目的性。人造系统或复合系统都是 根据系统的目的来设定其功能的。
要素——系统中原子系统即基本组成部分。
结构——是系统内部各要素之间相互联系和 相互作用的方式。它表现为各要素在时间和 空间上的组合形式。
功能——是系统在与外部环境相互联系和相 互作用过程中所具有的行为、能力和功效。 是系统对外的表现。
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2、系统基本特征
系统论认为，整体性、关联性，等级 结构性、动态平衡性、时序性等是所有系 统的共同的基本特征。
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系统划分
按组成要素的性质（按人类干预的情况）分：
自然系统——原始的系统都是自然系统，如天体、 海洋、生态系统等。又如呼唤系统、消化系统、 循环系统、免疫系统等。
人造系统——如人造卫星、海运船只、机械设备 等。又如：交通系统、商业系统、金融系统、工 业系统、农业系统、教育系统、经济系统、文艺 系统、军事系统、社会系统等等。
复合系统——既包含人造系统又包含自然系统。 系统工程所研究的对象大多复合系统。
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按系统与环境的关系分：
开放系统：物质、能量和信息都有交换。有活力有 生命的系统如：商业系统、生产系统或生态系统， 都是开放系统。只有开放系统才有可能在环境发生 变化时，开放系统通过系统中要素与环境的交互作 用以及系统本身的调节作用，使系统达到某一稳定 状态。但并不是说开放系统都是进化的。
封闭系统：没有物质的交换，但有能量和信息的交 换。如密闭罐中的物体。
孤立系统：则没有任何交换。理论和实践证明它是 退化系统。
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有序性、层次性和等级
高级的复杂的系统不仅是有序的，而且往往具 有复杂的层次结构和很高的目的性。一般系统论的 一个重要成果是把生物和生命现象的有序性和目的 性同系统的结构稳定性联系起来。行政系统分为科、 处、局、部、委…；军事系统分为排、连、营、团、 师、军…，表现出系统的层次性。根据系统层次的 有序程度和目的性程度可以划分不同的等级。一般 来说，结构层次复杂有序，目的性很强，则系统等 级就高。比如说人比动物等级高级，就在于人因获 取信息处理信息的能力比动物强了多，则人的目的 性远远比动物强。
1 + 1= 2 ; 1 + 1< 2 ; 1+1 > 2
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系统与要素关系
⑴整体的性质不一定是要素具备的。如 H2O的性质与H或O都不同。 ⑵要素的性质影响整体。如一台机器中， 一个部件出错，机器就会不正常。 ⑶要素性质之间相互影响。改变要素间的 相互作用是改变系统性质的方法之一。
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例 ①钢筋混凝土结构的强度就大于钢筋、水
系统论显然把那些不具备这些属性的 集合体不看成系统。常常把一团散沙和系 统相对立。
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整体性和相关性
系统是由若干部分组成，各部分之间有 机的联系的复杂程度是系统的主要特征。构 成系统的各个部分可以具有不同的功能，但 系统的整体功能往往不是各部分功能的简单 组合。子系统相互关联越强，系统的整体功 能功能就越显示出与部分功能的组合不同。