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2.3 系统理论的回顾

系统的概念是管理信息系统三大基础概念之一。什么是系统呢?系统是由一些部件组成的,这些部件间存在着密切的联系,通过这些联系达到某种目的。因而系统也可以说是为了达到某种目的相互联系的部件的集合。这样说,世界上任何非孤立的事物均是系统。

系统的观点最早可以追溯到20世纪30年代,当时人们在一些学科的研究中,尤其是在生物学、心理学和社会科学中,发现系统的一些固有性质与个别系统的特殊性无关,也就是说,若以传统的科学分类为基础研究,则无法发现和搞清系统的主要性质。在第二次世界大战前不久,路德维希·冯·倍塔朗菲提出了一般系统概念和一般系统理论,系统才逐渐被人们认为是一种综合性的学科。只有到1954年才建立了一般系统理论促进协会,系统的研究才进入了一个蓬勃发展的时代。1957年美国人古德写的《系统工程》一书的公开出版,使“系统工程”一词又被广泛地确认下来。系统工程是由一般系统理论的概念和方法解决许多社会、经济、工程中的共同问题,如能观性、能测性、可控性、可靠性、稳定性、最佳观察等。到了20世纪70年代随着电子计算机的应用,系统工程的思想有了充分实现的可能性,因而在更多的领域中得到应用,由军事、航天,到水利、电力、交通、通信等系统,由技术工程到企业管理、科技管理、社会管理系统。目前可以这样说,系统工程的方法已渗入到一切领域,甚至渗入到我们的家庭生活中。由于系统工程应用得如此广泛,其他学科也吸取了系统工程的方法和思想,今天运筹学、管理科学和系统工程三个词实际上融为一体,指的是一个东西,甚至可以当成一个词使用,下面我们来介绍一下系统的概念。

2.3.1 系统的定义

如上所述,系统是一些部件为了某种目标而有机地结合的一个整体。这里目标、部件、连接是不可缺少的因素。按照一般系统论的观点,系统应当有五个要素:

(1)系统应有一些主量集合,这些量在一定的时空范围,可以表示成:

(2)系统的主量是随时间变化的,叫系统的活动性。可以表示成:

(3)系统的主量可以表示于笛卡儿坐标上,叫系统的行为P i (t)=X i (t+α)写为一一对应关系(i,α)↔j,这样系统可以写为:

在随机情况下应加于系统每一元素e上一个概率,则

(4)每个元素的行为我们用b j 表示,行为的集合为B={b 1 ,b 2 ,…,b m }叫论域。系统中一对元素(α i ,α j )的耦合,为其元素所含主量之交集,则系统存在论域B和耦合C之间的关系叫UC结构{B,C}。

(5)系统的状态和转化结构叫作系统的ST结构,记为:

则P={D,E}又叫程序结构。

按照上述定义我们来看系统,它有以下特点:①系统是由部件组成的,部件处于运动状态。②部件之间存在着联系。③系统行为的输出也就是对目标的贡献,系统各主量和的贡献大于各主量贡献之和,即系统的观点1+1>2。④系统的状态是可以转换的,在某些情况下系统有输入和输出,系统状态的转换是可以控制的。

2.3.2 系统的分类

从不同的角度出发,系统分类有不同的方法。

1.按系统的复杂分类

从系统的综合复杂程度方面考虑我们可以把系统分为三类九等,即物理、生物和人类三类。物理类分为框架、钟表和机械三等;生物类分为细胞、植物和动物三等;人类分为人类、社会和宇宙三等,如图2-1所示。

图2-1 按系统的复杂性分类

由图2-1可以看出,系统的复杂性由下向上不断变化:

(1)框架。是最简单的系统。如桥梁、房子,其目的是为交通和居住,其部件是桥墩、桥梁、墙、窗户等,这些部件有机地结合起来提供服务。它是静态系统,虽然从微观上说它也在动。

(2)时钟。它按预定的规律变化,什么时候到达什么位置是完全确定的,虽动犹静。

(3)机械。它能自动调整,如把温度控制在某个上下限内或者控制物体沿着某种轨道运行。当因为偶然的干扰使运动偏离预定要求时,系统能自动调节回去。

(4)细胞系统。它有新陈代谢的能力,能自繁殖,有生命,是比物理系统更高级的系统。

(5)植物。这是细胞群体组成的系统,它显示了单个细胞所没有的作用,它是比细胞复杂的系统,但其复杂性比不上动物。

(6)动物。动物的特征是可动性。它有寻找食物、寻找目标的能力,它对外界是敏感的,也有学习的能力。

(7)人类。人有较大的存储信息的能力,人说明目标和使用语言的能力均超过动物,人还能懂得知识和善于学习。人类系统还指人作为群体的系统。

(8)社会。是人类政治、经济活动等上层建筑的系统。组织是社会系统的形式。

(9)宇宙。它不仅包含地球以外的天体,而且包括一切我们所不知道的任何其他东西。

这里前三个是物理系统,中间三个是生物系统,最高层三个是最复杂的系统。管理系统处于什么位置呢?我们说,管理系统是社会系统,它是属于第八等的系统,是很高级的系统。

2.按系统的抽象程度分类

按照系统的抽象程度分类,可把系统分为三类,即概念系统、逻辑系统和实在系统。

(1)概念系统。是最抽象的系统,它是人们根据系统的目标和以往的知识初步构思出的系统雏形,它在各方面均不很完善,有许多地方很含糊,也有可能不能实现,但是它表述了系统的主要特征,描绘了系统的大致轮廓,它从根本上决定了以后系统的成败。

(2)逻辑系统。是在概念系统的基础上构造出的原理上可行得通的系统,它考虑到总体的合理性、结构的合理性和实现的可能性。它确信,现在的设备一定能实现该系统所规定的要求,但它没有给出实现的具体元件。所以逻辑系统是摆脱了具体实现细节的合理的系统。

(3)实在系统。也可以叫物理系统,它是完全确定的系统,如果是计算机系统,那么机器是什么型号,用多少终端,放在什么位置等,应当完全确定。这时系统已经完全能实现,所以叫实在系统。

系统的这种分类,帮助我们在构造系统的时候从概念上由浅入深、条理清楚、步骤扼要。

3.按系统的功能分类

按照系统功能,即按照系统服务内容的性质分类,可把系统分为社会系统、经济系统、军事系统、企业管理系统等。不同的系统为不同的领域服务,有不同的特点。系统工作的好坏主要看这些功能完成得好坏,因此这样的分法是最重要的分法。

4.按系统和外界的关系分类

按系统和外界的关系分类,可以分为封闭系统和开放系统。封闭系统是指我们可以把系统和外界分开,外界不影响系统主要现象的复现,如我们在超净车间中研究制造集成电路。开放系统是指不可能和外界分开的系统,如商店,若不让货进,不让顾客来买东西就不称其为商店。或者是可以分开,但分开以后系统的重要性质将会变化。封闭系统和开放系统有时也可能互相转化。我们说企业是个开放系统,但如果我们把全国甚至全球都当成系统以后,那么总的系统就转化为封闭系统。

5.按系统内部结构分类

按系统内部结构分类,可把系统分为开环系统和闭环系统。开环系统又可分为一般开环系统和前馈开环系统。闭环系统又可分为单闭环和多重闭环系统,闭环中既可能包括反馈,又可能包括前馈。

2.3.3 系统性能的评价

判断一个系统的好坏可以由以下四点观察:

(1)目标明确。每个系统均为一个目标而运动的。这个目标可能由一组子目标组成。系统的好坏要看它运行后对目标的贡献。因而目标明确合适是评价系统的第一指标。

(2)结构合理。一个系统由若干子系统组成,子系统又可划分为更细的子系统。子系统的连接方式组成系统的结构。连接清晰,路径通畅,冗余少等,以达到合理实现系统目标的目的。

(3)接口清楚。子系统之间有接口,系统和外部的连接也有接口,好的接口其定义应十分清楚。

例如,世界各国组成的系统,各国之间发生交往均要通过海关进行,海关有明确的人员和货物的出入境规定。再如,工厂和原料供应单位,工厂和运输部门之间接口都有明确规定。例如,一个玻璃厂委托铁路运玻璃,按照铁路规定,玻璃要用木架装好,内填稻草或其他填料,铁路要保证防震达到一定水平。工厂有责任包装好,铁路有责任维护好,如果工厂包装达到了接口条件,因野蛮装卸损坏,责任应由铁路方负,并应赔偿。如工厂包装未达到要求,责任应自负。

(4)能观能控。通过接口,外界可以输入信息,控制系统的行为,可以通过输出观测系统的行为。只有系统能观能控,系统才会有用,才会对目标做出贡献。

2.3.4 系统的计划与控制

任何系统为实现其目标均需要计划与控制。计划是一个预定的行动路线,它表示出目标和为达到这些目标所必需的行动。控制是测量实际和计划的偏差,并采取校正行动。任何组织实际上都有计划,只不过这种计划是否正式而已,非正式的计划容易不一致和不完全。正式计划不仅可作为行动的纲领,而且也是执行结果的评价基础。

设置目标是计划的第一步。计划中所用的名词十分混乱,我们将它们稍加区分,较精确的定义示于表2-5。

一个企业的目标可能是利润、市场占有率、销售额、库存和产量等。一个企业的目的和目标要经过企业中有关人员的讨论才能达到。这种讨论受到现有组织结构和人员情况的约束很大,企业的内在矛盾影响目标的稳定性,因而留有一定的松弛度,以应付变化,这是很必要的。

表2-5

计划是由远至近,由面至点分层进行的。一般来说,一个系统的计划都有以下几层:

(1)战略计划(5年及以上)。

企业应当进入什么行业领域?如何筹集资金?如何分配稀有资源?

(2)策略计划(1~5年)。

实现长期计划的投资模型是什么?如何决定设备位置、扩建、停用,以使利润最大?

产品系列中应增加、减少什么产品?最佳产品价格模型是什么?

(3)运行计划(1~12月)。

原料获得、库存水平、分配系统结构、路线和模式,怎样使运行最优?怎样和长期计划衔接?

(4)调度和发放(现时)。

当前设备运行的顺序是什么?怎样吻合下一周期的运行要求?

对于一个系统来说,其计划过程可以见图2-2。

系统计划过程本身就是一项系统工程性工作,有时也是耗时耗资最多的工作,往往由于以下一些原因使这项工作不能很好地进行。

①计划是一项很困难的认识活动。

②计划是一项阐明未来不确定性的工作。

③计划减少了行动的自由,受约束者不愿要计划。

④计划是一项很紧张的工作。

⑤计划在计算上是冗长乏味的。

⑥计划做了,常常是放到一边无用。

图2-2 系统计划的过程

因为计划的这些困难,所以用手工制订及维护一个计划是很困难的。大型完善的计划都需要计算机进行强有力的支持。大型系统工程项目成功的重要原因是因为有强有力的计划技术支持。

当前我国部分企业对计划产生了错误认识,因而不重视计划。计划经济不好,不等于管理上不要计划。恰恰相反,在宏观的市场经济环境下,管理的计划更应受到重视。自由经济高度发达的美国,他们还认为“阿波罗”登月的成功主要是计划技术的成功,而不仅是科学技术的成功。他们还说,21世纪是个计划的世纪,没有计划做不到的事情,也没有没计划做到的事情。管理不是经济,管理上应十分注重计划。

控制是测量实际和计划的偏差,并采取校正行动的过程。这个过程可以表示于图2-3。

图2-3 系统的控制模型

由图2-3我们看出,这个系统可以通过输入的改变,影响系统的输出。我们通过测量装置得到输出结果,送给控制装置,由控制装置按照一定的规则产生反馈信号,利用反馈信号来改变输入,以达到控制输出的目的。根据系统内部结构的特性和反馈信号产生规律,闭环系统的输入、输出间有一定关系,不同的关系给以不同的名字。

这里比例环节的特性是输入和输出间始终保持比例关系,如在价格一定情况下的产量和产值之间的关系。

延迟环节是指输出只比输入落后一段时间,但完全重复输入的情况。例如,生产上的传送带,上带的产品与下带的产品只差一个时差,其他完全一样。再如固定提前期的订货,订货与到货只存在时差。批处理的信息也差一个批处理的时间间隔。

惯性环节是指输出要随输入而变化。但有个惯性的过程。例如蔬菜降价后销售量的上升,生产的发展与人民生活的改善之间,都有个惯性的过程。

振荡环节是最一般的环节,振荡环节至少是两阶的,但也可能是高阶的。振荡环节输入和输出之间的关系比较复杂。在输入为跃阶情况下,输出的变化大致分为三类。

这里第一种情况是单调增长的情况,如果各项参数配合得好,则接近稳定的时间可达到最短,这叫最佳过渡过程。第二种情况,系统振荡,但能达到稳定,这时输出有一定的超调量,当然我们希望超调量小些,过渡过程短些。超调量小,意味着多余库存空间可以减少。第三种情况是我们最不希望的情况,此时系统输出越振越大,可能产生一会儿脱库,一会儿满库,一会儿停工,一会儿加班的现象。系统究竟是哪种情况,取决于系统本身的参数和反馈环节的参数。因而我们可以改变反馈环节或改变系统本身,以获得好的运行性能。

为了控制系统的性能,对系统结构进行一些改变常常是有效的,在信息系统中经常应用的方法有分解、归并和解耦等三种方法。所谓分解就是把一个大系统按各种原则,把它分解为子系统。所谓归并是把联系密切的子系统合并到一起,减少子系统之间的联系,使接口简化并且清楚。解耦是相互联系很密切的子系统加进一些缓冲环节,使它们之间的联系减弱,相互依赖性减少。

应用缓冲库存可使前后两个子系统相对独立。如在生产线中间有个原料库存,生产就不至于因为原材料输送的问题而停顿。在信息系统中往往用缓冲存储器或暂存文件协调外部设备和主机运行速度的不一致,从而提高了全系统的效率。

松弛资源应用于一个子系统的输出直接作为另一子系统的输入的情况。这种应用可以使两个系统相对独立。这种材料、能力、时间上的松弛使两个系统不会产生不一致的现象,使得数据处理系统提供额外的报告成为可能。系统分析员和程序员合到一起开会交接任务,会产生较好的效果。他们单独通过文件联系会造成一定的松弛。

应用标准可以把系统间的联系切断,前面系统只要产生达到标准的产品,后面系统只要按照标准接受产品,这样就简化了系统的通信。在管理中的质量标准、成本标准等,在信息系统中的标准代码、标准格式等,充分利用这些标准对系统进行控制是很有效的方法。

利用解耦不仅可以减少系统间的物理联系,而且可以减少系统间的通信。利用解耦可以提高系统的能力,如把采购和支付分开,由每天处理200笔卖主支付提高到300笔。解耦也有其缺点,这就是局部的优化,未必是全局的优化,甚至可能是全局的劣化,如过分强调生产线的效率,库存费用大大增加,可能使全局费用升高。因而如何利用解耦,还要根据具体情况分析。但一般来说子系统间联系越紧,对控制要求也就越高,如日本的零库存生产线。子系统之间的联系越松,系统间的通信要求越少,越有利于调动子系统的积极性。

2.3.5 系统的集成

系统集成是为了达到系统目标将可利用的资源有效地组织起来的过程和结果。系统集成的结果是将部件或小系统联成大系统。单个微机一般不能算是系统集成,把多个微机用网络连接起来就可算是系统集成。把CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)和MIS连通,这当然属于系统集成,而且是比微机联网更高级的集成。

系统集成在概念上绝不只是连通,而是有效地组织。有效地组织意味着系统中每个部件得到有效的利用,或者反过来说,为了达到系统的目标所耗的资源最少,包括开始的设备最少,和以后的运行消耗最少。系统集成是要达到系统的目标,这个目标总是要达到1+1>2,即系统的总效益大于各部件效益之总和。事实上对于信息系统而言,集成的系统所完成的效益是每个分系统单独工作所无法完成的,因而是1+1>2。

系统集成为什么当前显得这么时髦,关键在于它的重要性。正像我们前面所述,如果没有系统集成,各部件的效益均无法发挥。所以它成了实现系统效益的瓶颈。另外又在于它是系统上的系统,是复杂的系统,是关系全局的系统,因而它影响面大。我国现在大多数企业的信息系统没有发挥应有的效益,企业买了各种各样的软件、硬件,可是没有发挥系统的作用,只把它当成一个大的打字机使用,这都是因为集成不好所致。

像其他任何对象的分类一样,由不同的角度可以把系统集成分为不同的类型。按涉及的范围可将系统集成分为技术集成、信息集成、组织人员集成以及形象集成。按照系统优化的程度可将系统集成分为连通集成、共享集成和最优集成。按照具体程度分,可将系统集成分为概念集成、逻辑集成和物理集成。

按优化程度,可将系统集成分为连通集成、共享集成和最优集成。

(1)连通集成。顾名思义就是首先保证设备能互相连通。这个要求好像是出自网络的要求。尽管微机桌面处理,用户友好的软件以及一些通信设备能很好地工作,但连通的目标仍然是很难实现的。连通性(Connectivity)是指计算机和计算机基础的设备在无人干涉的情况下相互通信和共享信息的性能。缺乏连通性的情况是很多的。

①微机经常不能从主干机器或其他品牌的微机取得信息;

②有些公司有多种E-mail系统,彼此不能通信;

③由于各个国家有自己的通信规范,跨国公司很难建立其全球网络。

连通性不只是联网而已,另外的一些性能也应具有。例如应用程序兼容性,同样的软件可应用于不同的机器上;移置性,由老一代软件移置到新一代软件上;合作处理性,利用主干机、部门机和微型机联网,解决同一个问题;信息兼容性,在不同的硬件平台和软件应用程序间共享计算机文件;互用性,软件应用程序应用于不同的硬件平台,而又维护一样的用户界面和功能的能力。所以在一个大的计算机系统中连通性的要求是很多的,当前的大多数系统均没有达到理想的程度。

(2)共享集成。是指整个系统的信息能为系统中所有用户所共享。这种要求看起来很容易做到,但实际上是很难的。一般来说这里应当有个共享的数据库,其内容为全组织共享,而且要维护到最新状态。除此之外,所有用户的数据在有必要时,也容易接受其他用户的访问。共享集成还可以包括应用软件的共享,在网络上提供很好的软件,用户容易应用或下载,不必要每台机器均独立装设许多软件等。

(3)最优集成。是最高水平的集成,理想的集成,也是很难达到的集成。一般只有在新建系统时才能达到。在新建系统时,很好地了解系统目标,自顶向下,从全面到局部,进行规划,合理确定系统的结构,从全局考虑各种设备和软件的购置,达到总经费最省,性能最好。实际上随着时间的推移,环境的改变,原来最优的系统,后来已偏离最优的了。在开始设计时它是最优的,建成以后已不是最优的了。所以最优系统实际上是相对的。追求最优的努力应该一直继续下去。

按范围分类,可分为技术集成、信息集成、组织人员集成和形象集成。

①技术集成。主要是达到技术上的连通,解决技术上的问题。如合用性、可取性、响应时间、满足要求的功能,以及容易操作等。

②信息集成。要达到数据共享,要解决数据上的问题,如不正确性、过时、不合适的单位、没有索引、不够合用和难以获得等。

③组织人员集成。是将系统融合于组织中,成为相互依赖不可缺少的部分,要解决人的问题。如系统难用、系统难学、系统总是工作不正常、系统总出错、系统难以预料等。系统难用,对组织来说,如不解决实际问题、不能和组织或人员配合解决问题、不能适应变化等。

④形象集成。是要将信息系统集成于企业形象之中,成为企业的骄傲。形象系统本身就是信息系统,信息系统也要注意自己的形象。往往一个企业信息系统应用很成功,但信息系统给人的形象很不好。如企业的主页没内容或不更新,企业的信息不那么容易得到;企业信息人员的形象不好,服务不好等。这些不好的形象将会给客户一种印象,即企业的管理水平不高,从而使客户对企业的产品失去信心。信息系统也要时刻注意自己的形象,使之和企业的形象在艺术上达到融合。

按具体程度,可将系统集成分为概念集成、逻辑集成和物理集成。形象地说,概念集成是看不见摸不着的;逻辑集成是看得见摸不着的;而物理集成是看得见摸得着的。它们一个比一个更具体,但从重要性来说,概念集成是最重要的,是决定一切的。

概念集成是最高层抽象思维的集成。一般来说,它是定性的、艺术的,它确定了解决问题的总体思路。例如,有个公司想搞自己的办公自动化,有的说照搬IBM,有的说照搬HP公司,至于到底仿照谁,很难用科学公式证明谁最好。这与该公司的环境关系很大,甚至与非技术环境关系也很大。例如,这两家公司关系好、相互信任等。所以构成概念集成的依据是经验和知识。

综上所述,现实问题总要经过人的表达,根据这种表达提取经验与知识,接着就要进行概念的集成,首先是定性地给出解决问题的思路,有可能的话,给出定量的边界,勾画出系统集成的模型或框架。然后再利用深入的知识,包括规则和公式,将其深化成为逻辑集成模型,利用逻辑集成模型和状况表达比较,以确定集成方案能否很好地解决这个问题,然后再进行物理集成和实现。只有由概念到逻辑,再到物理集成这条路,才能真正做到最优集成。

集成策略是进行集成的执行途径。往往由于集成策略的不正确,很好的集成思想无法得到实现。什么是集成策略,我们可以举几个例子说明。例如某个信息系统公司向用户推行其系统,其策略可能有以下几种:

①共同开发。用户介入到起动、开发以及集成各个阶段。

②服务子用户。用户只介入起动和集成。

③推向用户。用户介入开发和集成。

④卖给用户。用户只介入集成。

⑤征用用户。用户只介入开发。

由此我们可以看出不同策略差别会很大,不同策略将导致不同的结果。

集成策略是一个过程,往往包括几个阶段的组合。例如,教育用户、系统装设、应用程序集成等。

2.3.6 系统理论的发展

系统理论不是研究孤立的事物。它研究把孤立事物联系起来所形成的新问题。这些问题是不同于孤立存在的事物的问题。系统理论的学科研究有三个层次:系统思想、系统科学和系统工程。

系统思想是系统研究的最高层次。它是一种思路,一种概念。系统思想,可以说人类很早以前就有了,人们在实践活动中总结了经验,找出了规律,形成了思想、概念。中国古代许多思想家,早就有了系统思想。如大禹治水、李冰修建都江堰等。欧洲早期的哲学家也早就有了系统思想,如古希腊辩证法奠基人之一的赫拉克里特(公元前500年)在《论自然》一书中写道:“世界是包括一切的整体。”古代的这些系统思想,至今我们阅读起来,仍感到十分深刻。系统思想和系统科学是不同的。它不要求严格的逻辑推理和实验验证,它主要根据经验归纳、创造性的思维去定性地把握事物的走向。它重视透过事物的表面现象,抽取事物深层面的概念,透过个别事物去抓住整体的特征,从而建立自己的概念框架。系统科学则是利用当代科学的一切成就,把系统工作由艺术、经验变为科学的过程。科学的特点是什么?科学追究原因,科学建立起一套逻辑推理机制,科学推出的结果是可信的,是真实的。科学主要是明因、明理。而系统思想主要是知识和创意,所以系统思想在某种程度上也可以说是系统哲学,是研究科学和工程背后的“科学”。系统思想的重点是在创意和概念框架。因而当代的一些研究就逐渐集中于创意的模式研究上。较有名的如切尔兰德(P.B.Checkland)的软系统思想(Soft System Thinking)。

这里“根”是基因内核的意思。它是形成系统最基础、最根本、最重要的成分。由它发展就可以形成系统。

软系统思想主要研究解决的是非结构化的问题,也就是最随意、最无规则的问题。这类问题只可能凭经验和艺术来解决,而无章可循。这里给出了用系统思想的模型来解决这类问题的步骤。也就是说,它不可能给出问题的解答,而只是给出了如何思考着手解答这个问题的途径。这是一种方法,按照这个方法就能较好较快地接近问题的解答。

通常这类问题的解决步骤是:首先,确定这个问题是非结构性问题,对此问题进行描述。其次,和相关系统的“根”进行比较,并参照其他系统思想形成系统概念,构建出问题的概念模型。这里得到的思想上的概念模型只是初步的。再次,用它和本问题的情景比较,得到可行的方案。最后,去实现可行的方案。

近代的问题越来越复杂,越来越注意问题软的方面的研究。我国钱学森院士提出的综合集成法(Meta-Synthesis),就是这方面的典型代表。综合集成法是在简单集成基础上的综合。它强调把情报、资料、信息、知识和人的经验一起集成起来。它的第一步是提出问题和形成经验性假设,这是最重要的阶段。它强调充分发扬民主、畅所欲言、相互启发、大胆争论,把专家的创造性充分激发起来。这实际上也是一种形式的头脑风暴法。它的第二步就是验证这些假设,可能否定或肯定,也可能修改以后得出新的假设再来验证。在这个阶段中,强调充分利用数学科学、信息科学、控制科学、计算机科学以及系统科学所提供的各种有效方法和手段,如系统建模、仿真、优化等。这种方法实际上是强调了艺术经验和科学方法的混合应用。在这个方法中还应用了研讨厅体系,这实际上是在群体决策支持系统支持下的电子会议室。

系统科学是利用科学方法来解决系统问题的。科学的特点在于明理、演绎、验证和求真。就是说应当知道道理,应当可以进行符合逻辑的推导,应当可以验证,可以求得真实的规律。管理科学是利用当代自然科学的一切成就来解决管理问题的过程,系统科学就是利用当代自然科学的一切成就来解决系统问题的过程。系统科学的大发展时期是20世纪80年代,是在40年代计算机科学、50年代信息科学和控制科学、运筹学和管理科学等基础上发展起来的。随着系统科学的成熟,系统论、信息论和控制论就成为那个时代的软科学的基础—“—老三论”。20世纪末,由于系统越来越复杂,也由于自然科学又有许多新进展,复杂系统理论成了研究的焦点,它呼唤着更高级理论的出现,逐渐出现了“新三论”,即耗散结构论(Dissipative Structure Theory)、突变论和协同论(Synergetic Theory)。实际上“新三论”均是研究开放系统中某一组织通过和外界不断地交换能量、信息和物质后,自身内部的控制参量达到某一阈值时,系统可能由无序转化为有序状态,因而“新三论”又称为自组织理论。自组织是在自适应的基础上产生的,复杂系统具有自适应能力,自适应又创造了复杂性。进一步深入研究复杂系统结构的演变,20世纪90年代,西方兴起了非线性科学热。非线性科学中的分形、分维和混沌理论(Chaology),又被称为“新新三论”。不管它是否达到了这种程度,但是混沌开始之处,就是经典科学终止之处。非线性的研究正在消除决定论和概率论两大对立描述体系的鸿沟。

系统工程是用当代工程技术的一切成就来解决系统问题的。工程的特点是按质、按量、按时地完成任务。如果说系统思想主要是定性研究的话,系统科学是定性定量结合的话,系统工程最后一定要定量。系统工程力求100%地达到目标。定量、准确是系统工程区别于系统思想和系统科学的主要特点。系统工程十分重视实施,注意计划。大型系统工程项目,如“阿波罗”登月计划、三峡工程的成功,绝不只是工程技术的成功,更重要的是计划技术的成功。

无论是系统思想、系统科学,还是系统工程,针对的目标都是系统。它们都是从整体出发,综合考虑,全面分析,这很像古代的整体论,但它们也同时使用当代的还原论,把事物分解后,先解决局部再解决整体。在方法上也是综合的。系统理论正朝着综合的知向、明理、精成的方向发展。 Gadk70vpgkx/KVyRpLeH3K8AZk5fMX501fy8DUK0AgyJlDGASkZrrw0iaXTWp5mc

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