第四讲 系统科学方法

4、确定理想系统应该具备的最佳环境： 系统的环境是指对系统产生影响的外部 条件 环境中的各元素相互影响。 环境与系统也有相互影响。 以上各点是系统的理想状况。 以下建构现实的系统：
5、现实系统的构成要素及其特点 6、现实系统的结构和功能的特点 指明现实系统在结构上与理想系统的差 异； 指明这种差异在功能上的表现。 7、现实系统的环境的特点： 环境要素的连接方式与理想环境的差异； 环境与系统的关系与理想状况的差异。 8、如何通过变更系统的结构，达到整体 大于部分之和的功能 9、如何改造环境（改造环境要素的连接 方式），使系统成长。
4）系统方法 用系统的思想来研究对象。即从系统和 要素、要素和要素、系统和环境之间的 相互联系和相互作用的关系中综合地考 察对象，以达到最佳处理问题的方法。 系统方法体现的是一种整体性原则。 整体性原则通常表述为“整体大于部分 之和”。 系统方法要求系统达到最优化：即从系 统的多种可能性中，选择最佳的系统方 案，使系统处于最佳状态。 优化原则是系统方法的基本目的，也是 系统发展的一种趋势。
2）环境与系统的等级秩序 环境：从广义上讲，指系统以外的一切 事物。 狭义的环境，指那些存在于系统之外， 并且对系统产生影响的诸元素的总称。 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。 环境总是只允许适宜于它的系统生长。
6）信息方法的步骤：
用什么元件来接受外来信号？ 存在什么样的编码器，把外来信号 变成系统内部信道上的传输信号？ 这种内部传输信号是什么？ 信道有什么特性？ 经过什么样的元件进行解码？ 信息怎样反馈和流通？
3、控制论的基本概念和方法
1）控制：指一种特定的作用 凡是一种作用，总有作用者和被作用者 受控对象一定存在多种发展的可能性 施控对象在多种可能性中进行选择 2）耦合：在控制论中主要讲机器的耦合， 即一台机器的输出，改变另一台机器的 输入，也即一台机器对另一台机器产生 影响。 耦合：主制耦合（单向过程）；互制耦 合；随机耦合。
始：淘米
3 烧饭 洗菜、切菜 8
20 8 炒菜 12 淘米 3 烧饭 20 炒菜
终 终 12
始：洗菜、切菜
系统分析方法步骤：
1、定义一个系统： 即指出你所研究的范围，确定研究对象 的界限 2、提出组成系统应该具备的内部要素 3、建构理想系统的结构，指明该系统的 功能： 理想系统的结构是指组成系统的必备要 素的排列秩序或连接方式； 对其相互联系予以说明。 理想系统的功能是指排列秩序的结果， 按照一般系统论的要求，必须达到整体 大于部分之和。
第四讲 系统科学方法
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
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
1、系统科学的发展概况 1）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。 2）信息论：申农（美）创立。研究系统 与系统之间、系统内部各元素之间、以 及系统与元素之间的信息传递规律率 3）控制论：维纳（美）创立。研究对系 统的行为控制。 （以上又称“老三论”） “老三论”已经转化为应用性的学科：系 统工程学，计算机理论。
4）耗散结构理论：普里高津（比） 创立。研究系统的自组织行为。 5）协同学：哈肯（德）创立。研究 系统的自组织的形成及其解体的规 律。 6）突变论：托姆（法）创立。研究 系统的演化方式。 （以上又称“新三论”） “新三论”目前还未完成转化。
2、系统科学的特点
1）系统科学在一定的程度上具有哲 学的普遍性特点。 系统科学所揭示的系统的结构、功 能、信息的传递规律、控制规律和 演化规律是自然、社会、人类思维 的一般规律。 2）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。
4、耗散结构理论的主要概念和 方法论意义
1）达尔文的进化论：低级——高级，简 单——复杂 2 2）热力学第二定律：热寂说 3）耗散结构：系统在不可逆的过程中由 无序的混乱状态达到有序状态必须不断 地消耗能量才能保持稳定。这种新的稳 定的有序结构，就是耗散结构。 流体力学中的贝纳德对流花纹。
系统分析方法讨论中应注意的几个问题: 1、系统图不是流程图，而是关系图（结 构图） 2、系统中的各元素以及环境中的各元素 是抽象的结果 3、系统中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ各元素应该在一个层次上 错： 专业知识 经营者 会计人员 职业道德
政策 要么是主体：会计人员、经营者、监管 者
要么是素质：职业道德、知识水平、专 业技能 错：金融服务 监管机制 主体 客体 4、环境中的元素也应该在一个层次上。 如果不在一个层次上，应该分层。 5、对策主要是提出如何改变结构（即连 接方式），而不是改变元素。
3）反馈：控制过程中的一个基本环节。 它指系统把输出的部分信息，重新馈入 系统的输入端，经过分析比较，确定它 与预定值的误差，然后再输入系统以影 响输出的过程。 负反馈：系统的输入对输出的影响减少， 使输出愈来愈趋近于一个预定值，系统 愈来愈稳定。 正反馈：系统的输入对输出的影响增大， 使系统的输出与预定值的偏差越来越大。 正反馈的结果，往往导致系统稳定性的 破坏。 正、负反馈可作为方法。
3、系统科学与哲学、自然科学、 以及社会实践的关系
1）系统科学与哲学的关系： 哲学探讨的一个问题：世界是否是 统一的？ 泰勒斯：水是万物的始基。 黑格尔：世界是多样性的统一。 马克思、恩格斯把世界统一性的思 想运用于社会历史领域。
系统科学继承了西方哲学的上述传统， 确认了世界统一性这个哲学问题的基本 内容。 有机界与无机界的统一性： 老鹰抓兔子； 高射炮打飞机。 哲学探讨的另一个问题：世界的运动发 展是否有规律？ 荀子：天行有常：不为尧存，不为桀亡。 毕达哥拉斯：宇宙和谐。 托勒密“地心说”与哥白尼“日心说”。 康德、拉普拉斯“星云假说”。 系统科学用“有序”对规律作了精确的 描述
二、系统科学的主要概念和理 论描述
1、一般系统论 1）系统：彼此通过相互作用而形成一定 关系的诸元素的集合。 系统论中不存在单集系统和空集系统。 （集合元素；可分） 系统中的各元素通过相互作用而发生相 互影响。（元素间的相互作用） 任何系统都具有不同于它的组成元素的 属性、功能和规律。（整体效应） 橡皮 米格25飞机 美国的阿波罗计划
结构与元素是相互影响、相互作用、 相互适应的关系。 功能：系统中诸元素通过一定的结 构彼此相互作用的结果。 有什么样的结构，就有什么样的功 能。 对系统的认识，在很大程度上取决 于对结构和功能之间关系的认识。 结构与功能也不是完全一一对应的： 人体结构；唱片与磁带；人脑与电 脑。 任何系统都是结构与功能的具体的 统一。
4）信息是什么？
申农：信息就是用以消除随机的、不定 性的东西 维纳：信息是人与环境相互交换的内容 的名称，也可以叫负熵。 熵：分子无序的量度。 信息不是物质，也不是意识，是物质联 系的形式。 信息量： h = – log P
5）信息的传递、储存和加工 信息的传递：信息源和接收者两个系统 之间的联系。 模式：信息源 消息 编码 信号 信道 信号、噪声 译码 消息 信 宿 信息传递常常与控制有关：传递信息需 要我们实行某种控制；控制过程又必须 依赖于信息的传递， 信息传递中的“滤波”（抗干扰） 信息的储存：信息源；保存方式；信宿 信息的加工
4）控制论的基本方法——黑箱 ）控制论的基本方法——黑箱 方法
黑箱方法：通过研究一个系统的输入信 息变化所引起的输出信息变化，来推断 系统行为规律的方法。 黑箱方法的特点：不破坏系统的结构 巴浦洛夫的实验：狗的视觉 黑箱方法的条件： 要有一定的可观察变量和可控制变量 理论必须清晰 反馈调节速度必须大于客体变化速度
本次讨论的步骤： 1、定义一个系统：指明研究的范围 2、指明理想系统中应具备的各种元素 3、指明理想系统的环境元素 4、建构理想的系统图 5、指明现实系统中实际具有的元素 6、指明现实系统的环境元素 7、建构现实的系统图 8、对策：如何改变现实系统内、外的结 构使之接近或达到理想状况？（指改变 连接方式）
2、信息论的基本概念和方法
1）狭义信息论：用统计学的方法研究通 讯系统中存在的信息传递和信息处理的 规律的科学。 2）广义信息论：用数学和其他有关科学 的方法研究一切现实系统中存在着的信 息传递和处理、识别和利用的共同规律 的科学。 3）信息论研究的对象： 语法信息：事物运动的状态是什么 语义信息：这种运动状态的含义是什么 语用信息：具有这样运动状态的含义对 观察者有什么价值或效用
3）系统科学与社会实践的关系： 马克思说：在一些新的机器、方法和制度的产 生上，往往是战争先于和平。 战争期间，整体与全局具有至高无上的意义。 战争迫使人们不得不从整体上考虑问题。 战争赋予政府一定的权利，使其能调动系统中 的各种元素，为一个总目标服务。 二战时期的“曼哈顿计划”。 理论物理学家奥本海默领导。 1940年到1944年5月1日 三年半的时间；耗资10亿美元；动员了15000 余名科技人员。 系统工程的组织原则与方法 二战后系统思想和方法逐渐在工业生产和经济 管理中传播开来，发展成为经营管理科学。
5）信息方法
通过对信息的获取、传递、储存、加工过程的 分析，达到对某个复杂系统运动过程的规律性 认识。 信息方法的特点：其一，完全撇开对象的具体 运动形态，把系统的运动过程抽象为信息过程， 在不考虑系统内具体的物质形态、不打开机器、 活体的条件下，研究系统与外界环境之间输出 或输入的关系。 其二，不是为了说明客观对象，而是为了客观 对象的过程。 各种系统的运动过程都可以抽象为： 信息 输入 储存 处理 输出 反馈 信息
2）系统科学与自然科学的关系： 在相当长的时间里，人们对世界的认识， 强调的是它的元素，而不管它的结构。 19世纪结束的最后5年之前，科学界还认 为原子是无结构的、最后的质点。 1896年贝克勒耳发现天然放射性现象。 1897年汤姆逊发现电子。 1898年居里夫妇发现放射性元素镭和钋。 1899年卢瑟福发现α和β射线。 微观领域：20世纪初原子模型的提出， 说明原子本身就是一个系统。