一系统的基本概念
知识点3-系统的含义及基本特征
系统的含义及基本特征 【典型例题】
【解析】材料强调了劳动力减少会制约经济的发展，这体 现了部分对整体的影响，故选B。
【答案】B
系统的含义及基本特征
【典型例题】
2．在竞争激烈的美国男子篮球职业联赛，各球队无不在队 员出场顺序和阵型上费尽心机，以求排出最佳阵容，使队 员的优势得以最大化发挥，最终战胜对手。这表明( ) ①整体功能总是大于部分功能之和 ②要正确处理整体与部分的关系 ③应该树立全局观念，统筹全局 ④用联系的观点看问题是获得正确认识的源泉
A．①② B．①③
C．②③ D．③④
系统的含义及基本特征 【典型例题】
【解析】整体功能并不总是大于部分功能之和，①错误。 实践是认识的来源，④错误。
【答案】C
系统的含义及基本特征
【典型例题】
3、国务院发布的《大气污染防治行动计划》指出，到2014年， 京津冀、长三角、珠三角区域要完成区域、省、市级重污染 天气监测预警系统建设，实现多省份跨区域联合治理雾霾。 跨区域联合治理雾霾的方法体现了( )
知识点——
系统的含义及基 本特征
系统的含义及基本特征
【知识解析】
1、整体和部分的关系，在一定意义上就是系统和要素的关 系。 （1）系统和要素是自然界、社会和思维运动中普遍存在的， 任何一个事物都存在着系统和要素两个方面。系统是由相 互联系和相互作用的诸要素构成的统一整体，要素是组成 一个整体而相互作用的部分。 （2）要素和系统各有其不同特点。要素作为整体的组成元 素、因素方、面、部分，有如下特点：第一，个别性、局 部性。要素总是整体中的一个个别部分，或者是一个个别 因素、个体。第二，多样性、差别性。一个系统中诸多要
系统的含义及基本特征 【知识解析】
1.系统介绍及概述 -回复
1.系统介绍及概述-回复以下是我根据你的要求为你写的一篇关于"系统介绍及概述"的1500-2000字文章。
标题：系统介绍及概述：理解系统的基本概念和作用导言：在当今高度复杂和相互关联的社会和科技环境中，系统概念的理解和运用变得尤为重要。
系统的概念适用于各个领域，包括工程、管理、生物学等，它为我们理解和解释各种现象和现实情况提供了一种有力工具。
本文将介绍什么是系统，系统的基本概念和特征，以及它们在不同领域中的应用。
第一部分：系统的定义和基本概念1.1 什么是系统系统是由一组相互关联的元素、组成部分或子系统所组成的整体，这些组成部分之间相互作用和互相影响。
系统可以包括物体、过程、观念等多种形态，它们之间存在着内部和外部的相互联系。
1.2 系统的基本概念1.2.1 元素和子系统系统由若干个元素组成，这些元素是系统的基本组成部分。
元素之间的相互关系和相互作用构成了系统的结构和功能。
如果一个系统可以被进一步划分成更小的子系统，那么这些子系统也可以视为系统的一部分。
1.2.2 相互关系和相互作用系统内部的元素和子系统之间通过相互关系和相互作用产生相互影响。
这些相互作用可以是正向的，促进系统的发展，也可以是负向的，阻碍系统的正常运转。
1.2.3 边界和环境系统与外界之间存在一条边界，边界决定了系统内部和外部之间的信息和物质的交换。
系统的环境包括与系统相互作用的外界因素，这些因素可以对系统的运行产生影响。
第二部分：系统的特征和作用2.1 系统的特征2.1.1 多样性系统的元素和子系统可以具有不同的性质、特征和功能，这种多样性使得系统能够应对不同的环境和需求。
2.1.2 相互依赖系统内的元素和子系统之间相互依赖，一个元素或子系统的变化会影响整个系统的状态和性能。
2.1.3 动态性系统是一个动态的整体，它可以随着时间的推移而变化，适应不同的条件和要求。
2.2 系统的作用2.2.1 分析和理解现象系统的概念提供了一种分析和理解复杂现象的方法。
系统的概念与特征
系统的概念与特征
系统是由多个组件或元素相互作用和协调而形成的整体。
它可以是物理系统、信息系统或社会系统等各种形式。
系统具有以下一些共同的特征：
1. 目标：系统通常有一个或多个明确定义的目标或目的。
这些目标指导系统的运作，以实现特定的结果。
2. 组件：系统由多个组件或元素组成，这些组件相互作用并共同协调以实现系统的功能和目标。
组件可以是物理设备、软件程序、人员等。
3. 结构：系统的组件之间存在一定的结构和组织方式。
这些组件之间的关系和连接方式决定了系统的运作方式。
4. 输入与输出：系统接收输入，并通过处理这些输入生成相应的输出。
输入可以是各种形式的数据、能量或信号，输出是系统对输入进行处理后产生的结果。
5. 相互作用与反馈：系统的组件之间存在相互作用和信息交流。
这些相互作用可以是单向的，也可以是双向的。
系统通过反馈机制来调整和控制自身的运作，以使其接近或达到预期的目标。
6. 边界：系统与外部环境之间存在一个边界，通过这个边界与外部环境进行交互。
边界可以是物理的，也可以是概念上的。
7. 动态性：系统是动态的，它的状态和行为随着时间的推移而变化。
系统可以处于不同的状态，并对输入做出不同的响应。
这些是系统的一些基本概念和特征，不同类型的系统可能会有更多特定的特征和属性。
系统的基本概念及特征 全考点梳理
系统的基本概念及特征全考点梳理第一节系统的定义及分类一、世界的组成世界由物质、能量、信息组成。
二、系统的定义及特性(一)系统的定义:系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分(要素)结合而成的、具有特定功能的有机整体。
系统概念是系统工程的基础。
(二)系统的特性1.整体性2.层次性3. 相关性4.目的性5. 环境适应性实例:城市交通综合系统城市交通综合系统是一个庞大的动态系统,它本身的状态是随时间变化而变化的。
从结构图可以看出,城市交通系统具有以下四个特性:(1)整体性城市交通系统是由人、车、道路、设施、管理、环境等许多子系统组成的综合性整体,各子系统从属于这个整体,而整个城市交通系统又是更庞大的城市系统中的子系统。
(2)层次性(3)相关性城市交通系统内部各子系统、各子系统要素之间是有机联系、相互依存又相互作用的。
(4)目的性城市交通系统具有特定的目的。
这就是:为人们从事各种活动提供必要的物质条件和空间活动条件，井达到安全、快速、高效、舒适的目的。
(5)环境适应性城市交通系统处于社会环境之中,受周围环境的影响和制约，并与周围环境相协调。
三、系统的分类1.从系统的自然发展层次来看:无机系统，生物系统,社会系统。
由自然界的无机物质构成的系统称为无机系统。
(无目的系统)由有生命的物质构成的系统称为生物系统。
以人为基本单位(要素)的系统称为社会系统。
社会系统和生物系统又统称目的系统。
2.从系统的形成原因来看:自然系统，人造系统。
3.从系统与环境的关系来看: 封闭系统,开放系统。
4.从系统的状态与时间的关系来着:静态系统，动态系统。
5.从系统组成要素的属性来看: 实体系统,概念系统。
实体系统是由实物组成的系统，包括人造物与自然物所组成的系统。
而概念系统则是由概念、原理、方法、法则、制度、程序等非实物所组成的系统。
实体系统与概念系统多数情况下不可分割。
概念系统为实体系统提供方法与策略，而实体系统则是概念系统的物质基础和服务对象。
系统相关知识点总结
系统相关知识点总结一、系统概念系统是由若干相互联系、相互依存的组成部分组成的整体。
系统具有目标、结构、功能、行为和环境等几个基本要素，它们之间相互作用，相互影响，整体的性质不同于各个部分的性质之和。
系统的特点是整体性、动态性、目的性、开放性和自组织性。
整体性：系统是由相互联系的组成部分构成的整体，整体的性质不同于各个部分的性质之和。
动态性：系统具有动态变化的特点，系统内部各部分之间相互作用、相互制约，系统是处于不断变化发展状态的。
目的性：系统是为了实现特定的目标而存在的，目标是系统运行的基本依据。
开放性：系统和它的环境之间是相互作用、相互影响的，系统处于与环境交换能量、物质和信息的动态平衡状态。
自组织性：系统在运行过程中具有自我组织能力，能够自动调整各部分的功能和结构，以适应外部环境的变化。
二、系统科学的基本理论和方法系统科学是研究系统的一门综合性学科，它涉及到多个学科领域，包括管理学、控制论、信息科学、计算机科学等。
系统科学的基本理论和方法包括系统论、控制论、信息论、网络论、认知科学等。
系统论：系统论是系统科学的基础理论，它主要研究系统的结构、功能、行为和相互关系等问题。
系统论提出了系统的层次性、整体性、相对独立性和相互依赖性等基本原理。
控制论：控制论是研究系统的控制和调节问题的理论，它主要关注系统的稳定性、鲁棒性、自适应性和优化性等问题。
控制论提出了系统的反馈控制和前馈控制等基本原理。
信息论：信息论是研究信息传输和处理问题的理论，它主要关注系统中的信息传输、存储和处理等问题。
信息论提出了信息的量化、编码和解码等基本原理。
网络论：网络论是研究系统之间相互连接和相互作用的理论，它主要关注系统的网络结构、拓扑结构和动力学行为等问题。
网络论提出了网络的稳定性、鲁棒性和脆弱性等基本原理。
认知科学：认知科学是研究系统的感知、认知和智能行为的理论，它主要关注系统的知识表示、知识推理和决策问题。
认知科学提出了认知心理学、计算认知科学和神经认知科学等基本原理。
系统的概念
系统的概念
系统是指由若干相互联系、相互作用的要素所组成的具有一定结构和功能的整体。
系统是按复杂程度依次排列的。
简单、低层次的系统称为次系统；复杂、高层次的系统称为超系统。
对于某一个系统而言，既可分为许多较简单的、相互联系、相互作用的次系统，同时，每一个系统又是其上一层系统即超系统的一部分。
如人作为一个系统，由神经、肌肉、骨骼等次系统组成，人又是家庭这一超系统的次系统，而家庭又是社区的次系统。
一个系统属次系统还是超系统是相对而言的。
一般系统论示意图
系统按照它与环境的关系分为开放系统和封闭系统。
开放系统是指与周围环境不断进行物质、能量和信息交换的系统，如人体系统、医院系统。
开放系统和环境的联系是通过输入、输出和反馈来完成的。
物质、能量和信息由环境流入系统的过程称为输入，反之，称为输出。
系统的输出反过来又进入系统并影响系统的功能称系统的反馈。
开放
系统正是通过输入、输出及反馈与环境保持协调和平衡并维持自身的稳定。
封闭系统是指不与周围环境进行物质、能量和信息交换的系统。
绝对的封闭系统是不存在的，只有相对的、暂时的封闭系统。
系统功能示意图
系统广泛存在于自然界、人类社会和人类思维中。
每一个系统的组成千差万别，但系统的目标都是维持内部诸要素的稳定与平衡，同时持续不断地与环境相互作用，并适应环境。
系统的基本概念
系统的基本概念 说到系统，前⾯提到的三论还有印象吗？ 系统是系统论的主要研究对象。
研究系统的⼀般理论和⽅法，称为系统论。
⽽要研究系统，⾸先应该认识⼀下系统的特性：1、⽬的性。
定义⼀个系统、组成⼀个系统或者抽象出⼀个系统，都有明确的⽬标或者⽬的，⽬的性决定了系统的功能。
2、整体性。
系统是⼀个整体，元素是为了达到⼀定的⽬的，按照⼀定的原则，有序地排列起来组成系统，从⽽产⽣出系统的特定功能。
3、层次性。
系统是由多个元素组成的，系统和元素是相对的概念。
元素是相对于它所处的系统⽽⾔的，系统是从它包含元素的⾓度来看的，如果研究问题的⾓度变⼀变，系统就成为更⾼⼀级的元素，也称为⼦系统。
4、稳定性。
系统的稳定性是指：受规则的约束，系统的内部结构和秩序应是可以预见的；系统的状态以及演化路径有限并能被预测；系统的功能发⽣作⽤导致的后果也是可以预估的。
稳定性强的系统使得系统在受到外部作⽤的同时，内部结构和秩序仍然能够保持。
5、突变性。
突变性是指系统通过失稳，从⼀种状态进⼊另⼀种状态的⼀种剧烈变化过程，它是系统质变的⼀种形式。
6、⾃组织性。
开放系统在系统内外因素的作⽤下，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。
7、相似性。
系统具有同构和同态的性质，体现在系统结构、存在⽅式和演化过程具有共同性。
系统具有相似性，根本原因在于世界的物质统⼀性。
8、相关性。
元素是可分的和相互联系的，组成系统的元素必须有明确的边界，可以与别的元素区分开来。
另外，元素之间是相互联系的，不是哲学上所说的那种普遍联系，⽽是实实在在的、具体的联系。
9、环境适应性。
系统总处在⼀定环境中，与环境发⽣相互作⽤。
系统和环境之间总是在发⽣这⼀定的物质和能量交换。
系统和子系统的概念
系统和子系统的概念
系统是指由一组有机构和元素组成的整体，这些组成部分彼此间存在交互作用，发挥协同作用，从而构成一个运行良好的整体。
一个系统可以是机械系统，电子系统，管理系统等等。
系统中的各个元素之间、组织之间以及环境之间都存在着相互作用和关联，这些作用和关联是整个系统运作的基础和前提。
在现代管理理论和实践中，系统的概念成为了一个非常关键的概念。
人们认识到，一个组织内的各种行动和事项都不是孤立存在的，而是相互关联、相互作用的。
从这个角度看，人们不应该单独考虑某个部分或某个环节，而是要结合整个系统的视角考虑问题，实现系统的整体优化。
系统的优化可以从两个角度来实现，一方面是对系统整体的优化，另一方面就是对系统子系统或某一局部的优化。
这就涉及到了子系统的概念。
子系统是指整个系统中具有功能独立性和运行能力的部分。
这个部分可以是完全独立的子系统，也可以是其他子系统的部分。
子系统在整个系统中具有相对独立的功能和运行能力，相对于整个系统而言，更多考虑局部的优化，但仍然不能忽略其在整个系统中的关联和作用。
子系统是系统中的一个重要概念，它是整个系统的组成部分，可以在一定程度上独立运行。
子系统的独立性保证了系统的某些局部功能发挥的有效性，是整个系统成功运行的关键基础。
子系统相互作用，共同协作，最终实现整个系统的良好运行。
总之，系统和子系统是管理学和其他学科中不可或缺的两个概念，任何一个现代组织都是系统，包含许多具有相对独立的子系统。
管理者需要以全局视角考虑系统的演化和优化，并具体到子系统层面进行优化和管理，以实现组织目标的有效实现。
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反馈
一、反馈的概念
反馈(信息反馈)：将系统的输出部分或全 部地返回到系统的输入端并共同作用于系统的 过程，称为反馈。
二、正反馈和负反馈 三、内反馈和外反馈
无反馈 有反馈
内反馈与外反馈
2 控制系统的基本工作原理
输入
偏差
控制器
执行器
反馈信号 检测器
干扰信号
受控对象
输出
工工作作原原理理 检检测测输输出出
5 基本控制策略 开开环环控控制制 闭闭环环控控制制 复复合合控控制制
汽车的恒速控制
能量流
道路坡度等 的影响
偏差
大脑 期望
脚踏油门 驱动系
汽车
实际
车速
反馈信号
车速
车速表
汽车的路线控制
能量流
横风等的 影响
偏差
大脑 期望
方向盘
转向系
汽车 实际
轨线
反馈信号
轨线
眼睛
3 控制过程的物理本质
输入 偏差信号
控制器
控制 规律
能量流 物质流 信息流
执行器
反馈信号
检测器
干扰信号
输出
受控对象
信信息息寓寓于于 信信号号之之中中 信信号号是是 传传输输信信息息 的的载载体体
信信号号是是 含含有有能能量量 的的物物质质，，
具具有有 可可观观测测性性
工工程程领领域域 中中使使用用的的 物物理理变变量量 就就是是信信号号
控控制制工工程程就就是是从从信信息息的的角角度度，，研研究究不不同同物物理理本本质质 的的控控制制系系统统所所具具有有的的共共同同的的控控制制规规律律的的学学科科。。
1t
电电
ei (t) 1(t), eo (t) 1 e T
容容
当t T时 eo (T ) 1 e 1 0.632
充充
电电 动动
i(t)
1 R
ei (t) eo (t)
d dt
eo
(t
)
1 T
1t
eT
t 0
1 T
态态 过过
eo
(t)
1 C
t
i(t)dt
0
程程
T
d dt
eo (t)
eo (t)
无论何种类型的控制系统都由三个基本部分组成
控制目标 输入
控控制制系系统统
控制结果 输出
由控制器和被控对象组成
二 控制系统的组成和工作原理
现代控制系统的基本组成
输入
能量流 控制 物质流 偏差信号 规律 信息流
控制器
执行器
干扰信号
输出 受控对象
反馈信号 检测器
控制器：现代控制系统一般采用计算机，完成比 较、放大、变换等信号处理工作；输出控制规律；比较 器就是最简单的控制器。执行器和受控对象合称受控系 统，它一般是一个能量传动系统，一个动态系统。
ei (t)
T RC
5 控制和控制系统
Control/Manipulate/Regulate/Constraint
控控制制就就是是按按照照预预先先给给定定的的目目标标，，改改变变系系统统行行为为或或性性能能的的 方方法法学学。。所所谓谓自自动动控控制制，，是是指指在在没没有有人人直直接接参参与与的的情情况况下下，， 利利用用外外加加的的设设备备或或装装置置((称称控控制制装装置置或或控控制制器器))，，使使机机器器、、设设 备备或或生生产产过过程程((统统称称被被控控对对象象))的的某某个个工工作作状状态态或或参参数数((即即被被控控 量量、、输输出出))自自动动地地按按照照预预定定的的规规律律运运行行。。
3 输入（激励）和输出（响应）
原因将称为 激励或输入
输入
动动态态系统统
任何一组存在某种因果 关系的物理元件的集合
效果将叫做 响应或输出
输出
通常，将施加于系统的作用称为系统的输 入（激励）；而将要求系统完成的功能称为系 统的输出（响应）。
4 动态系统和动态响应
阶阶跃跃输输入入响响应应与与时时间间常常数数
1 系统要素：物质、能量和信息
从信息论的观点出发，任何系统的组成都包括物
质、能量、信息三个要素。物质构成系统的形体，系统 的运动离不开能量，而信息则是系统的灵魂，因为信息 反映了系统运动的状态和特征。
系系统统构构成成三三要要素素
物物质质
能能量量
信信息息
构构成成系系统统 的的形形体体
系系统统的的运运动动 离离不不开开能能量量
控控制制过过程程 的的
物物理理本本质质
从从物物理理本本质质上上看看，，控控制制过过程程是是一一种种信信 息息处处理理及及控控制制能能量量（（物物质质、、信信息息））转转 移移的的过过程程。。
4 控制的核心问题：最优控制
提高信息处理能力，以最短的时间和 （或）最小的代价，实现系统按预定的规 律进行能量转移，这就是控制系统设计所 要解决的中心问题。不论控制理论如何发 展，最优控制始终是控制的核心问题。
信信息息则则是是 系系统统的的灵灵魂魂
2 信息的概念与信号
信信息息的的概概念念与与信信号号（（IInnffoorrmmaattiioonn//SSiiggnnaall））
信信息息既既 不不是是物物质质 也也不不具具有有
能能量量
信信息息是是 事事物物客客观观 存存在在或或 运运动动状状态态 的的特特征征
基基于于负负反反馈馈基基础础上上的的““检检测测 偏偏差差用用以以纠纠正正偏偏差差””的的控控制制原原理理称称 为为反反馈馈控控制制或或闭闭环环控控制制原原理理。。
比比较较得得偏偏差差 纠纠正正偏偏差差
控制的目的？——输入是什么？ 受控对象是谁？
输出？描述对象特征的某个物理量 输出如何检测？
例1 汽车的控制
1 控制系统的基本组成
前向通道
反馈通道
(1)给定环节：根据系统输出量的期望值，产生系统的给定输入信号 (2)反馈环节：对系统的实际输出量进行测量，将它转换成反馈信号 并使反馈信号成为与给定输入信号同类型、同数量级的物理量 (3)比较器：将给定信号和反馈信号进行比较，产生偏差信号 (4)控制器：根据输入的偏差信号，按一定的控制规律，产生相应的 控制信号 (5)执行环节：用控制信号控制传动功率的转移过程，直接推动被控 对象，使被控制量发生变化 (6)被控对象：控制系统所要控制的设备或生产过程，它的输出量就 是被控制量
一 系统的基本概念
系统的概念
什么是系统(system)？广义地说，系统是由若干相互 作用和相互依赖的事物组合而成的具有特定功能的整体。 在工程领域，系统可以是电的、机械的、液压的、气动的 、热的、生物医学的，或者这些系统的某种组合。
对于实际工程应用来说，系统一般可以定义为任何一 组存在某种因果关系的物理元件。原因称为激励或输入； 效果叫做响应或输出。通常，输入和输出都是物理变量， 例如，温度、压力、液位、电压、位移、速度等等。