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1、第三章 系統(tǒng)與設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 理解系統(tǒng)的基本涵義及基本特性 初步掌握系統(tǒng)分析的基本方法 了解系統(tǒng)優(yōu)化的意義及影響系統(tǒng)優(yōu)化的因素 掌握簡(jiǎn)單系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法 第 一 節(jié) 認(rèn) 識(shí) 系 統(tǒng)一 、 系 統(tǒng) 是 普 遍 存 在 的 系 統(tǒng) 對(duì) 我 們 來 說 并 不 陌 生 , 在 日 常 生 活 和 生產(chǎn) 中 , 我 們 經(jīng) 常 都 會(huì) 接 觸 和 應(yīng) 用 到 系 統(tǒng) 。 自 來 水 系 統(tǒng) 教 育 系 統(tǒng) 衛(wèi) 生 系 統(tǒng) 汽 車 系 統(tǒng) 5 6汽 車 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 各層次相互聯(lián)系并有序地運(yùn)作,保證了學(xué)校的正常秩序。 二 、 什 么 是 系 統(tǒng)系統(tǒng)是指由兩個(gè)或兩個(gè)以上相互聯(lián)系、相互作用的元素所組成的
2、,具有一定結(jié)構(gòu)和功能的有機(jī)整體。( 一 ) 系 統(tǒng) 與 子 系 統(tǒng)系 統(tǒng) 有 大 有 小 , 有 簡(jiǎn) 單 有 復(fù) 雜 , 任 何 系 統(tǒng) 都 是 它 所 從 屬 的更 大 范 圍 更 高 一 級(jí) 系 統(tǒng) 的 子 系 統(tǒng) 。 人 體 神 經(jīng) 系 統(tǒng)消 化 系 統(tǒng)呼 吸 系 統(tǒng)分 泌 系 統(tǒng) 呼 吸 道 肺 鼻咽喉氣 管支 氣 管人體系統(tǒng)的分解 ( 二 ) 子 系 統(tǒng) 與 元 素元素是指構(gòu)成系統(tǒng)的最基本的單元。子系統(tǒng)相對(duì)于系統(tǒng)的整體而言,元素相對(duì)于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)而言。人 體 心肝脾腎 相 對(duì) 于 人 體 結(jié) 構(gòu) 而 言 , 這 些 器官 是 是 人 體 分 解 的 最 后 層 次 或最 基 本 的 單
3、 元 , 它 們 就 是 構(gòu) 成人 體 的 元 素 。 ( 三 ) 系 統(tǒng) 的 分 類系統(tǒng)的分類是根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn),從不同的角度來劃分。(1)自然系統(tǒng)、人工系統(tǒng)和復(fù)合系統(tǒng)(系統(tǒng)組成元素的性質(zhì))(2)實(shí)體系統(tǒng)和抽象系統(tǒng)(系統(tǒng)組成元素存在的形態(tài))(3)靜態(tài)系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)系統(tǒng)(系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài))(4)開放系統(tǒng)和封閉系統(tǒng)(系統(tǒng)與外部環(huán)境的關(guān)系) 自 然 系 統(tǒng) 是 由 天 然 物自 然 形 成 的 系 統(tǒng)人 工 系 統(tǒng) 是 指 為 達(dá) 到某 種 目 的 而 人 為 建 立起 來 的 系 統(tǒng) 實(shí) 體 系 統(tǒng) 是 由 物 質(zhì) 實(shí) 體 元 素 構(gòu)成 的 系 統(tǒng) 概 念 系 統(tǒng) 是 由 概 念 、 原 理 、 原則
4、、 理 論 、 方 法 等 非 物 質(zhì) 實(shí) 體元 素 構(gòu) 成 的 系 統(tǒng) 靜態(tài)和動(dòng)態(tài)是相對(duì)的系 統(tǒng) 的 狀 態(tài) 隨 著 時(shí) 間 的 變 化 而 變 化 的 是 動(dòng) 態(tài) 系 統(tǒng) ,否 則 就 是 靜 態(tài) 系 統(tǒng) 。 第 二 節(jié) 系 統(tǒng) 的 分 析一 、 系 統(tǒng) 的 基 本 特 性( 一 ) 整 體 性 整 體 性 是 系 統(tǒng) 最 基 本 的 特 性 。 系 統(tǒng) 的 組 分 ( 元 素 ) 是 構(gòu) 成 系 統(tǒng) 整 體 的 前 提和 基 礎(chǔ) , 沒 有 部 分 就 沒 有 整 體 , 但 系 統(tǒng) 的 整 體 功能 是 各 組 分 ( 元 素 ) 在 孤 立 狀 態(tài) 下 所 沒 有 的 。 系 統(tǒng) 不
5、 是 各 個(gè) 組 分 ( 元 素 ) 的 簡(jiǎn) 單 相 加 , 系統(tǒng) 內(nèi) 部 的 協(xié) 調(diào) 和 配 合 狀 況 , 直 接 影 響 系 統(tǒng) 整 體 功能 的 實(shí) 現(xiàn) 。 木 桶 理 論“ 木 桶 理 論 ” 認(rèn) 為 ,木 桶 的 盛 水 量 取 決于 最 短 的 那 一 塊 木板 的 長(zhǎng) 度 。 請(qǐng) 用 系統(tǒng) 的 觀 點(diǎn) 解 釋 !組 成 木 桶 的 木 板 如 果 長(zhǎng) 短 不 齊 , 那 么 木 桶 的盛 水 量 不 是 取 決 于 最 長(zhǎng) 的 那 一 塊 木 板 , 而 是取 決 于 最 短 的 那 一 塊 木 板 。 構(gòu) 成 組 織 的 各 個(gè)部 分 往 往 是 優(yōu) 劣 不 齊 的 , 而
6、劣 勢(shì) 部 分 往 往 決定 整 個(gè) 組 織 的 水 平 。 日常生活中,常聽人說: 1、 “一個(gè)和尚挑水吃,二個(gè)和尚抬水吃,三個(gè)和尚沒水吃” 2、 “三個(gè)臭皮匠抵個(gè)諸葛亮” 3 、 “一著不慎,全盤皆輸” 4、 “丟卒保車” 提問:請(qǐng)根據(jù)系統(tǒng)的整體性特征,分別解釋之。 現(xiàn) 象 原 因一個(gè)和尚挑水吃,兩個(gè)和尚抬水吃,三個(gè)和尚沒水吃.三個(gè)臭皮匠頂個(gè)諸葛亮一著不慎,全盤皆輸丟卒保車三 個(gè) 人 共 同 構(gòu) 成 一 個(gè) 系 統(tǒng) ,每 個(gè) 人 都 是 其組 成 要 素 之 一 ,如 果 三 人 之 間 的 協(xié) 作 關(guān) 系處 理 得 不 好 ,反 而 辦 不 好 事 情 .三 個(gè) 臭 皮 匠 構(gòu) 成 一
7、個(gè) 整 體 ,整 體 的 功 能 大于 部 分 功 能 之 和 .在 一 個(gè) 系 統(tǒng) 中 ,局 部 對(duì) 整 體 的 制 約 ,部 分 的變 化 會(huì) 影 響 整 體 的 變 化 ,甚 至 還 會(huì) 對(duì) 全 局產(chǎn) 生 決 定 性 的 影 響 .根 據(jù) 系 統(tǒng) 的 整 體 性 特 征 ,解 釋 表 中 所 列 的 現(xiàn) 象為 了 整 體 的 利 益 ,要 敢 于 舍 棄 局 部 利 益 . ( 二 ) 目 的 性 系 統(tǒng) 都 是 以 實(shí) 現(xiàn) 某 種 功 能 為 目 的 的 , 這 正 是區(qū) 別 于 不 同 系 統(tǒng) 的 標(biāo) 志 。 系 統(tǒng) 的 目 的 一 般 通 過 更 具 體 的 目 標(biāo) 來 實(shí) 現(xiàn) ,
8、系 統(tǒng) 的 多 個(gè) 目 標(biāo) 有 時(shí) 不 完 全 一 致 , 甚 至 相 互 矛 盾, 這 就 需 要 協(xié) 調(diào) , 尋 求 平 衡 或 折 中 的 辦 法 , 從 而收 到 整 體 最 佳 的 效 果 。 設(shè)計(jì)這個(gè)鐘表的目的是為了滿足人們對(duì)計(jì)時(shí)功能的需要 ( 三 ) 相 關(guān) 性 相 關(guān) 性 是 指 組 成 系 統(tǒng) 的 各 要 素 之 間 或 系 統(tǒng) 整體 與 部 分 之 間 的 相 互 作 用 、 相 互 聯(lián) 系 。 系 統(tǒng) 內(nèi) 各 組 分 ( 元 素 ) 之 間 存 在 著 相 互 依 賴和 相 互 制 約 的 特 定 關(guān) 系 , 某 一 個(gè) 組 分 ( 元 素 ) 的變 化 , 會(huì) 影 響
9、其 他 組 分 ( 元 素 ) 實(shí) 現(xiàn) 其 功 能 。 生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)性 多米諾骨牌用 于 比 喻 時(shí) , 多 米諾 骨 牌 效 應(yīng) 常 指 一系 列 的 連 鎖 反 應(yīng) ,即 牽 一 發(fā) 而 動(dòng) 全 身 。 在 一 個(gè) 相 互 聯(lián) 系 的系 統(tǒng) 中 , 一 個(gè) 很 小的 初 始 能 量 就 可 能產(chǎn) 生 一 連 串 的 連 鎖反 應(yīng) , 人 們 就 把 它們 稱 為 “ 多 米 諾 骨牌 效 應(yīng) ” 或 “ 多 米諾 效 應(yīng) ” 。 ( 四 ) 環(huán) 境 適 應(yīng) 性 對(duì) 環(huán) 境 的 適 應(yīng) 能 力 , 保 持 和 恢 復(fù) 系 統(tǒng) 原 有 的特 性 。 “ 春 捂 秋 凍 ” 是 一 句 衛(wèi) 生
10、 諺 語 , 這 是 人 們 維 護(hù) 身體 健 康 的 經(jīng) 驗(yàn) , 有 一 定 的 科 學(xué) 道 理 。 “ 春 捂 ” 就是 說 春 季 , 氣 溫 剛 轉(zhuǎn) 暖 , 不 要 過 早 脫 掉 棉 衣 。 “ 秋 凍 ” 就 是 說 秋 季 氣 溫 稍 涼 爽 , 不 要 過 早 過 多 地 增 加 衣 服 。 人自身就是一個(gè)系統(tǒng),春天穿多一些是對(duì)冬天的一種適應(yīng)和銜接秋天穿少一點(diǎn)是對(duì)夏天的銜接和向冬天過渡的一種準(zhǔn)備。兩者都是為了使人的身體逐漸適應(yīng)外界氣溫的變化而不至于生病 另 外 , 保 護(hù) 色 的 作 用 也 是 為 了 保 護(hù) 動(dòng) 物 自 身 的 生 存 。綠 色 草 叢 中 的 蟈 蟈 北
11、極 熊冬 天 和 夏 天 的 雷 鳥 ( 五 ) 層 次 性 系 統(tǒng) 無 論 大 小 , 都 可 以 分 解 為 一 系 列 的 子 系統(tǒng) , 并 存 在 一 定 的 層 次 結(jié) 構(gòu) 。 系 統(tǒng) 各 個(gè) 層 次 具 有獨(dú) 自 的 功 能 , 它 們 通 過 相 互 聯(lián) 系 , 相 互 作 用 共 同完 成 系 統(tǒng) 的 整 體 功 能 。 ( 一 ) 系 統(tǒng) 的 思 想 從 系 統(tǒng) 的 角 度 來 分 析 處 理 問 題 。 ( 二 ) 系 統(tǒng) 分 析 的 基 本 方 法 運(yùn) 用 系 統(tǒng) 的 思 想 和 定 性 定 量 相 結(jié) 合 的 方 法 , 對(duì) 系統(tǒng) 進(jìn) 行 分 析 , 就 是 系 統(tǒng) 分
12、 析 的 基 本 方 法 。 系 統(tǒng) 分析 是 系 統(tǒng) 思 想 與 分 析 方 法 的 結(jié) 合 。二 、 系 統(tǒng) 分 析 的 基 本 方 法 系 統(tǒng) 分 析 的 基 本 方 法 的 步 驟 1、 闡 明 問 題 確 定 目 標(biāo) 2、 分 析 研 究 制 度 方 案 3 、 評(píng) 價(jià) 比 較 確 定 最 佳 方 案 系 統(tǒng) 分 析 的 基 本 原 則 1、 內(nèi) 部 組 成 條 件 和 外 部 條 件 相 結(jié) 合 2、 局 部 與 整 體 相 結(jié) 合 3、 定 性 分 析 與 定 量 分 析 相 結(jié) 合 4、 當(dāng) 前 目 標(biāo) 與 長(zhǎng) 遠(yuǎn) 目 標(biāo) 相 結(jié) 合 第 三 節(jié) 系 統(tǒng) 的 優(yōu) 化一 、 系
13、統(tǒng) 優(yōu) 化 的 意 義 系 統(tǒng) 的 優(yōu) 化 就 是 在 給 定 條 件 下 , 通 過 一 定 的手 段 和 方 法 , 使 系 統(tǒng) 獲 得 更 加 功 能 , 或 更 佳 效 益的 過 程 。 實(shí) 現(xiàn) 系 統(tǒng) 的 最 優(yōu) 化 , 就 可 以 在 一 定 資 源條 件 下 , 取 得 最 佳 的 效 果 , 而 投 入 的 人 力 、 物 力、 財(cái) 力 達(dá) 到 最 小 。 二 、 系 統(tǒng) 優(yōu) 化 的 實(shí) 現(xiàn) 系 統(tǒng) 的 優(yōu) 化 的 基 本 原 則 :1、 系 統(tǒng) 的 優(yōu) 化 不 僅 要 實(shí) 現(xiàn) 系 統(tǒng) 中 每 個(gè) 元 素 和 子 系 統(tǒng) 的 優(yōu) 化 , 還 要 達(dá) 到 系統(tǒng) 整 體 的 優(yōu) 化
14、 , 強(qiáng) 大 提 高 系 統(tǒng) 的 整 體 效 益 或 功 能 。2、 系 統(tǒng) 優(yōu) 化 的 過 程 中 , 受 一 定 的 條 件 影 響 和 約 束 , 會(huì) 造 成 系 統(tǒng) 與 環(huán) 境 、系 統(tǒng) 組 分 之 間 的 矛 盾 沖 突 , 只 有 合 理 解 決 這 些 矛 盾 沖 突 , 才 能 實(shí) 現(xiàn) 系統(tǒng) 的 優(yōu) 化 。3、 必 須 注 意 系 統(tǒng) 各 組 分 之 間 組 分 與 整 體 之 間 的 連 接 狀 況 , 加 強(qiáng) 協(xié) 調(diào) , 才能 提 高 系 統(tǒng) 的 有 序 性 和 整 體 的 運(yùn) 行 效 果 。4、 系 統(tǒng) 的 優(yōu) 化 是 一 個(gè) 不 斷 驗(yàn) 證 、 完 善 的 過 程 。