系统论、信息论、控制论

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新三论与旧三论

新三论与旧三论

新三论与旧三论所谓的“新三论”指的是耗散结构理论、协同论和突变理论。

耗散结构理论是比利时物理学家普利高津于1969年提出来的。

一般说来,开放系统有三种可能的存在方式:(1)热力学平衡态;(2)近平衡态;(3)远离平衡态。

好散结构论者认为,系统只有在远离平衡的条件下,才有可能向着有秩序、有组织、多功能的方向进化,这就是普利高津提出的“非平衡是有序之源”的著名论断。

在长期的研究工作中普利高津发现,当一个远离平衡态的开放系统由于许多复杂因素的影响而出现非对称的涨落现象,当达到非线性区时,在不断与外界进行物质和能量交换的条件下,系统将可能发生突变,由原来的无需混沌状态自发地转变为一种在时空或功能上的有序结构。

事物的这种在非平衡状态下新的稳定有序结构就称为好散结构。

而好散结构则是探索耗散结构微观机制的关于非平衡系统行为的理论。

系统论所要寻求的也就是这种具有有序性的稳定结构,从这个意义上说,好散结构与系统有异曲同工之妙。

协同论是20实际70年代联邦德国著名物理学家赫尔曼〃哈肯在1973年创立的。

他科学地认为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,(它们是平衡的结构),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。

协同理论是处理复杂系统的一种策略。

协同论的目的是建立一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谨慎的分析,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。

它的重要价值在于即为一个学科的成果推广到另一个学科提供了理论依据,也为人们已知领域进入未知领域提供了有效手段。

突变理论是比利时科学家托姆在1972年创立的。

其研究重点是在拓扑学、奇点理论和稳定性数学理论上,通过描述系统在临界点上,来研究自然各种形态、结构和社会经济活动的连续性突然变化现象,并通过耗散结构论、协同论与系统联系起来,并对系统的发展产生推动作用,突变理论通过探讨客观世界中不同层次上各类系统普遍存在这的突变式质变过程,揭示出系统突变式质变的一般方式,说明了突变在系统自组织演化的过程中的普遍意义,她突破了牛顿质点的简单性思维,揭示出物质世界客观的复杂性,,突变理论中所蕴含的科学哲学思想,主要包含以下几个方面的内容,:内部因素与外部因素的辩证统一;渐变与突变的辩证关系,确定性与随机性的内在联系;质量互变规律深化发展。

系统论,控制论,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。

系统论信息论控制论

系统论信息论控制论

系统论信息论控制论系统论系统论是一种跨学科的研究方法,它涵盖了自然、社会和工程领域,旨在探索事物之间的相互作用和关系。

系统论认为,一个系统是由相互作用的组件组成的,并且这些组件共同实现了某种功能。

系统论研究的重点在于如何理解和控制这些组件之间的相互作用。

1.1 系统的定义一个系统可以被定义为一组相互作用的部分,这些部分共同实现了某种功能或目标。

例如,一个汽车可以被看作是一个系统,由发动机、轮胎、刹车等部分组成。

这些部分共同实现了汽车运行和转向等功能。

1.2 系统论的基本原则系统论有几个基本原则,其中最重要的是以下三个:- 每个系统都有其内在结构和功能;- 系统中各个部分之间存在着相互依赖和相互作用;- 任何改变都可能对整个系统产生影响。

1.3 系统论应用系统论具有广泛的应用领域,包括工业生产、环境保护、社会管理、交通运输等。

例如,在工业生产中,通过对整个生产过程的系统分析,可以找出瓶颈和优化点,从而提高生产效率和质量。

信息论信息论是一种数学理论,旨在研究信息的量、传输和处理。

它的主要贡献是提出了“信息熵”的概念,用于描述信息的不确定性和随机性。

信息论在通信、计算机科学、统计学等领域有广泛的应用。

2.1 信息熵信息熵是一个用来度量信息不确定性的概念。

它表示了一个随机变量中包含多少信息。

例如,在一组硬币投掷数据中,如果硬币是公平的,则每个硬币正反面各出现一半。

这种情况下,硬币投掷数据中包含最多的不确定性和随机性,因此其信息熵最高。

2.2 信道编码信道编码是指将原始数据转换为具有纠错能力的编码方式,并在传输过程中进行解码还原原始数据。

其中最常用的编码方式是海明码、卷积码等。

2.3 压缩编码压缩编码是指将原始数据压缩成较小体积并尽可能保留原始数据内容的一种方法。

其中最常用的压缩编码方式是哈夫曼编码、算术编码等。

控制论控制论是一种研究系统稳定性和可控性的数学理论。

它的主要贡献是提出了反馈控制的概念,用于调节系统状态和行为。

系统论、控制论和信息论

系统论、控制论和信息论
第八页,共40页。
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。
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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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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

系统理论
①两个以上的要素; 两个以上的要素; ②要素之间要相互联系与作用(具有一定的结构关系); 要素之间要相互联系与作用(具有一定的结构关系); ③要素之间的联系与作用最终使系统具有一定的整体功能。 要素之间的联系与作用最终使系统具有一定的整体功能。
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

系统论 信息论 控制论 信息技术

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。

控制论 信息论 系统论

控制论 信息论 系统论

控制论信息论系统论一、控制论:1、控制论的概念:控制论是一门研究系统之间相互作用的科学,其研究的核心是构建能够实现所期望的系统行为的有效控制系统。

它涉及到控制技术、计算机科学、生物机器人技术、算法设计和信息处理等诸多领域。

2、控制论的研究历史:控制论的研究始于1940年的美国科学家Warren S.McCulIock。

他受到俄国科学家A.A.Andronov和B.V.Kufedulov杂志论文的启发,提出了一个系统的科学理论,将线性系统和非线性系统统一在同一框架下研究——控制论。

20世纪50年代,控制论迅速发展,原始的线性控制理论发展为完整而成熟的理论体系,此后出现了微分几何学和微分算术控制论。

20世纪80年代以后,基于计算机技术的控制论发展迅速,涌现出各种新的控制方法和技术,如自适应控制、计算机优化控制、人工智能控制、时变系统算法控制等。

二、信息论:1、信息论的概念:信息论是一门关于信息修饰、传输ng存储、处理和可靠性的科学。

它关注的是用户以及用户和系统之间进行信息交流的技术,以及实现信息可靠传输的有效方法。

2、信息论的研究历史:信息论在20世纪50年代出现,是由美国电信学家Claude E. Shannon在发表的名为《现代电信及其技术》的论文中系统的阐述形成的,该文提出了信息论的基本概念,如信息的概念,信息熵和信息率等。

此后,由位于美国的Ralph Hartley和Peter Elias以及日本的Abe Masami等人持续优化和完善了这一理论,使之变得更加成熟完整。

20世纪60年代以来,随着信息技术的发展,信息论得到了广泛应用,形成了信息编码理论、信息安全理论、信息认知理论等一系列信息论的应用领域。

三、系统论:1、系统论的概念:系统论是一门涉及系统的全面性和系统性分析的科学,包括系统分析、系统设计、系统实施和系统管理等,它以一种集成的方法思想对整个系统进行建模理解,其有效的组织管理手段可以很好的维护系统的稳定运行,且系统的稳定性在大量自然界中也受到验证。

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

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。

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霍尔三维结构分析
2. 建立价值体系或评价体系: ① 评价体系需明确的问题:评价指标如何定量化,评价中的主观 成分和客观成分如何分离,如何进行综合评价,如何确定价值 观问题等。 ② 行之有效的价值体系方法:
A. 效用理论。该理论是从公理出发建立的价值理论体系,反映了人的 偏好,建立了效用理论和效用函数,并发展为多属性和多隶属度效 用函数。 B. 费用/效益分析法。多用于经济系统评价,如投资效果评价、项目 可行性研究等。 C. 风险估计。在系统评价申,风险和安全性评价是一个重要内容,决 策人对风险的态度也反映在效用函数上。在多个目标之间有冲突时, 人们也常根据风险估计来进行折衷评价。 D. 价值工程。价值是人们对事物优劣的观念准则和评价准则的总和。 案例—要解决的问题是否值得去做,解决问题的过程是否适当,结 果是否满意等。以生产为例,产品的价值主要体现在产品的功能和 质量上,降低投入成本和增加产出是两项相关的准则。价值工程是 个总体概念,具体体现在设计、制造和销售各个环节的合理性上。
霍尔三维结构分析
6. 决策"决策就是管理","决策就是决定",人类的决策管理活 动面临着被决策系统的日益庞大和日益复杂。 ① 决策有个人决策和团体决策、定性决策和定量决策、单目标决 策和多目标决策之分。战略决策是在更高层次上的决策。在系 统分析和系统综合的基础上,人们可 根据主观偏好、主观效 用和主观概率做决策。决策的本质反映了人的主观认识能力, 因此,就必然受到人的主观认识能力的限制。 ② 近年来人们日益重视决策支持系统,系统分析者将各种数据、 条件、模型和算法植入决策支持系统中,该系统甚至包含了有 推理演绎功能的知识库,使决策者在做出主观决策后,力图从 决策支持系统中尽快得到效果反应,以求得到主观判断和客观 效果的一致。决策支持系统在一定条件下起到决策科学化和合 理化的作用。但在真实的决策中,被决策对象往往包含许多不 确定因素和难以描述的现象。群决策有利于克服某些个人决策 中主观判断的失误,但群决策过程比较长。为了实现高效率的群 决策,在理论方法和应用软件开发方面,许多人做了大量工作。 如多人多目标决策理论、主从决策理论、协商谈判系统、冲突分 析等,有些应用软件已实用化。
系统论
美籍奥地利人、生物学家贝塔朗菲于1934年发表了《现代 发展理论》,提出:数学和模型研究之生物学方法以及 “机体系统”概念。系统论是逻辑和数学领域,它的任务 在于确立适用于系统的一般原则。 1956年贝塔朗菲发表了《一般系统论:基础、发展和运 用》,将机体系统引入到心理、社会和文化等领域,使系 统论更趋完善。 系统论的主要思想:(1)系统论原理,系统的构成和重 要特征、系统的类型和一般特征、系统环境和系统结构分 析、系统运行规律和系统生命周期,实践中就是坚持整体 最优化的原则。(2)系统方法,包括结构法、功能方法、 历史方法等。(3)系统工程,属系统科学的技术层面。 美国学者霍尔的三维结构图方法
霍尔三维结构分析
5. 系统方案的优化选择 ① 在系统的数学模型和目标函数已经建立的情况下,可用最 优化方法选择便目标值最优的控制变量值或系统参数。 ② 所谓优化,就是在约束条件规定的可行域内,从多 种可行 方案或替代方案中得出最优解或满意解。实践中要根据问 题的特点选用适当的最优化方法。目前应用最广的仍是线 性规则和动态规则,非线性规则的研究很 多,但实用性尚 有待改进,大系统优化已开发了分解协调的算法。 ③ 组合优化适用于离散变量,整数规则中的分枝定界法,逐 次逼近法等的应用也很广泛。多目标优化 问题的最优解处 于目标空间的非劣解集上,可采用人机交互的方法处理所 得的解,最终得到满意解。当然,多目标问题也可用加权 的方法转换成单目标来求解,或按目标的重要性排序,逐 次求解,例如目标规则法。
信息论
1. 系统和信息的关系:人们 能够对系统进行研究并预 测其未来的发展态势,是 由于能够正确感知并有效 处理系统传送给我们的信 息。 信息:是物物质的 反映过程是信息过程。
2.
申龙 信息论创始人
信息论
3. 信息论:美国贝尔电话研究所 的申龙1948年《通讯的数学理 论》(贝尔系统技术杂志)奠 定了信息论的基础。他与魏维 尔合著《信息论》。主要研究 通讯过程中信息的度量、提取、 存储、变换、传递、检测和识 别的规律与方法,实质内容: 一是关于信源、编码、信道、 信宿问题。二是关于滤波理论 和调制问题,是比较侧重科学 技术的学问。这一理论后被广 泛应用于物理学、化学、生物 学、心理学和管理学等学科, 形成信息科学。
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7. 制定计划有了决策就要付诸 实施,实施就要依靠严格的 有效的计划。
案例:以工厂为例,为实现 工厂的生产任务和发展 战 略目标,就要制定当年的生 产计划和未来的发展规划。 厂内还要按厂级、车间级和 班组级分别制定实施计划。 案例:一项大的开发项目, 涉及设计、开发、研究和施 工等 许多环节,每个环节 又涉及组织大量的人、财、 物。在系统工程申常用的计 划评审技术(PERT)和关键路 线路(CPM)在制定和实施计 划方面起了重要的作用。
系统论
•社科 •工程 •法律 •医学 •教育 •环境
规划 计划 研制 生产 安装 运行 更新
• • • • • • • 问目系系最决实 题标统统优策施 形选综分化 计 成择合析 划
A.D.Hall 三维结构方法
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一. 逻辑维(解决问题的逻辑过程)运用系统工程方法
解决某一大型工程项目,一般可分为七个步骤: 1. 明确问题:
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D. 可靠性工程。系统可靠性工程是研 究系统中元素的可靠性和由多个元 素组成的系统整体可靠性之间的关 系。一般讲,可靠的元件是组成可 靠系统的基础,然而,局部的可靠 性和整体可靠性间并非简单的对应 关系,系统工程强调从整体上来看 问题。在40年代,冯.罗伊曼 (Von Neumann)开始研究用重复的不那么 可靠的元件组成高度可靠系统的问 题,并进行了可靠性理论探讨。钱 学森教授也提出,现在大规模集成 电路的发展便元器 件的成本大大降 低,如何用可靠性较低的元器件组 成可靠性高的系统,是个很有现实 意义的问题。近年来,己采用的可 靠性和安全性评价方法有FTA或ETA 等树 状图形方法。
冯· 诺依曼
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4. 系统综合 ① 系统综合是在给定条件下,找出达到预期目标的手段 或系统结构。一般来讲,按给定目标设计和规划的系 统,在具体实施时,总与原来的设想有些差异,需要 通过对问题本质的深入理解,作出具体解决问题的替 代方案,或通过典型实例的研究,构想出系统结构和 简单易行的能实现目标要求的实施方案。 ② 系统综合的过程常常需要有人的参与,计算机辅助设 计(CAD)和系统仿真可用于系统综合,通过人机的 交互作用,人的经验知识,使系统具有推理和联想的 功能。近年来,知识工程和模糊理论已成为系统综合 的有力工具。

霍尔三维结构分析
③ 结构模型法。复杂问题可用分解的方法,形成若干 相关联的相对简单的子问题,然后用网络图方法将 问题直观地表示出来。常用的方法有解释结构模型 法 、决策试验法、图论法等。其中,用图论中的 关联树来分析目标体系和结构,可以比较各种替代 方案,在问题形成、方案选择和评价中很有用。 多变量统计分析法。用统计理论方法所得到的多变 量模型一般是非物理模型,对象也常是非结构的或 半结 构的。统计分析法中比较常用的有因子分析 法、主成份分析法等,成组分析和正侧分析法也属 此类。此外,还有利用行为科学、社会学、一般系 统理论和模糊理论来 分析,或几种方法结合起来 分析,使问题明确化。

模型库支持群决策
霍尔三维结构分析
二.时间维(工作进程)对于一个具体的工作项目,从制定规划起一直 到更新为止,全部过程可分为七个阶段: ① 规划阶段 调研、程序设计阶段,目的是谋求活动规划与战略 ② 拟定方案 提出具体的计划方案 ③ 研制阶段 作出研制方案及生产计划 ④ 生产阶段 生产出系统的零部件及整个系统,并提出安装计划 ⑤ 安装阶段 将系统安装完毕,并完成系统的运行计划 ⑥ 运行阶段 系统按照预期的用途开展服务 ⑦ 更新阶段 即为了提高系统功能,取消旧系统而代之以新系统, 或改进原有系统,使之更加有效地工作 三.知识维(专业科学知识) ① 系统工程除了要求为完成上述各步骤、各阶段所需的某些共性 知识外,还需要其他学科的知识和各种专业技术,霍尔把这些 知识分为工程、医药、建筑、商业、法 律、管理、社会科学和 艺术等。 ② 各类系统工程,如军事系统工程、经济系统工程、信息系统工 程等。都需要使用其它相应的专业基础知识
霍尔三维结构分析
3. ① 系统分析 不论是工程技术问题还是社会环境问题,系统分析首先要对所 研究的对象进行描述,建模的方法和仿真技术是常采用的方法; 对难以用数学模型表达的社会系统和生物系统等,也常用定性 和定量相结合的方法来描述。 ② 系统分析的主要内容涉及: A. 系统变量的选择。用于描述系统主事状态及其演变过程的是 一组状态变量和决策变量。系统分析首先选择能反映问题本 质的变量,并区分内生变量和外生变量,用灵敏度分析法可 区别各个变量对系统命题的影响程度,并对变量进行筛选。 B. 建模和仿真。在状态变量选定后,要根据客观事物的具体特 点确定变量间的相互依存和制约关系,即构造状态平衡方程 式,得出描述系统特征的数学模型。 在系统内部结构不清 楚的情况下,可用输入输出的统计数据得出关系式,构造出 系统模型。系统对象抽象成模型后,就可进行仿真,找出更 普遍、更集中和更深刻反 映系统本质的特征和演变趋势。 实用的大系统仿真软件:随机服务系统的GPSS软件,复杂社 会经济系统仿真的系统动力学 (SD)软件等。
控制论
一. 控制论的缘起:
1. 自从1948 年诺伯特· 维纳发 表了著名的《控制论——关于在 动物和机中控制和通讯的科学》一书以来,控制论的思想和 方法已经渗透到了几乎有的自然科学和社会科学领域。维纳 把控控制论制 论看作是一门研究机器、生命社会中控制和通 讯的一般规律的科学,更具体地说,是研究动态系统在变的 环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。他特意创 造“Cybernetics”这个英语新词来命名这门科学。“控制论” 一同最初来源希腊文“mberuhhtz”,原意为“操舵术”,就 是掌舵的方法和技 术的思。在柏拉图(古希腊哲学家)的著 作中,经常用它来表示管理人的艺术。 1834 年,著名的法国物理学家安培写了一篇论述科学哲理的 文章,他进行科学分类时,把管理国家的科学称为“控制 论”,他把希腊文译成法“Cybernetigue”。在这个意义下, “控制论”一词被编入19 世纪许多著词典中。维纳发明“控 制论”这个词正是受了安培等人的启发。
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