【笔记】系统工程引论（第一章）

一、世界潮流的五个特征

• 系统化

此处需要引入本书对系统的定义，不单指计算机上的操作系统以及其它系统，泛指各个相互联系的元素为了实现某一功能与目的而组成的集合。可以是组织，可以是活动，也可以是人体。例如常说的呼吸系统、人体循环系统。而世界潮流中的系统化则是指全球化趋势。

• 工程化

系统中的问题作为工程项目来解决。世界潮流中的工程化指社会问题作为工程项目来解决，如“阳光工程”。

• 信息化

信息时代的到来让人们愈发认识到信息的重要性，世界不再仅仅由物质与能量两种要素组成，而是由物质、能量、信息三大要素组成。信息在系统中的流动构成了系统的血脉，工程也需要处理和利用信息。

• 智能化

“智能化是指事物在网络、大数据、物联网和人工智能等技术的支持下，被能动地赋予满足人的各种需求的属性。”

• 综合集成

可以理解为把可以抽象出某一共同目的或属性的元素，组合在一起。如交通系统由各种交通工具组成。

二、系统的定义

“系统是由相互联系、相互作用的许多要素组成的具有特定功能的复合体。” 在一定意义上，子系统也可以作为元素。如公司里面的某个部门，可以理解为公司系统的子系统。系统可以互相包容与被包容，可以互相交叉和融合。系统的范围视问题的需要而决定。

三、系统的属性

• 集合性

“集合性表明系统是由许多个（至少两个）相互区别的要素组成。” 如公司由不同部门组成。

• 相关性

“系统内部的要素与要素之间、要素与系统之间、系统与其环境之间，存在着这样那样的联系。” “如果不存在相关性，只是一个集合而不是系统。”

• 层次性

“一个大的系统，包含许多层次，上下层次之间是包含与被包含的关系，或者领导与被领导的关系。” 书中还延申了一个概念——奇妙的7，指一个管理者能够直接管理的下属平均是7。例如一个10万人的企业，可以使用 “10^5 = 7^n” 来估算平均值下所需的管理层级，使用 “1 + 7 + 7^2 + 7^3 +……+ 7^(n-1)” 来估算平均值下所需的管理者人数。因此借助信息化工具或其他计算机技术来提升管理者所能直接管理的下属人数，则可减少企业管理层级和管理者人数，精简企业组织架构。

• 整体性

系统作为一个整体，局部的问题、诉求、属性、关系，必须放到系统整体上研究，局部服从系统整体的目的，共同实现系统整体的功能。

• 涌现性

“系统的涌现性包括系统整体的涌现性和系统层次间的涌现性。” “系统的各个部分组成一个整体之后，就会产生整体具有而各个部分原来没有的某些东西（性质、功能、要素）。” 如工厂里负责各个工序的人员组合成生产线可以生产出单个工序不足以生产的产品。

• 目的性

“人们正是为了实现一定的目的，才组建或改造某一个系统的。如企业的目的主要是生产合格的产品和提供相应的服务并获取显著的经济效益。明确系统的目的性，是开展系统工程项目的首要工作。“

• 系统对于环境的适应性

“系统要获得生存与发展，必须适应外界环境的变化，这就是系统对于环境的适应性。” 该属性对于中小企业尤为重要，企业处于发展阶段，必然会伴随着不断的变化。因此不管是OA系统等计算机系统，还是部门等社会系统，都应考虑预留应对变化的空间。

四、系统工程的要旨

”从事物的总体与全局上，从要素的联系与结合上，去研究事物的运动与发展，找出其固有的规律，建立正常的秩序，实现整个系统的优化。“

五、系统的分类

• 按自然属性分：自然系统和社会系统

【自然系统】：自然形成的，单纯由自然物（天体、矿藏、生物、海洋等）组成的系统，例如太阳系、森林，不具有人为的目的性与组织性。
【社会系统】：由人介入自然界并且发挥主导作用而形成的各种系统，例如经济系统、教育系统、交通系统等，具有人为的目的性与组织性。

• 按物质属性分：实体系统与概念系统

【实体系统】：由物质实体所组成，物质实体包括生物、能量、机械等自然物和人造物。实体系统又叫 “硬系统” ，主要由硬件组成。
【概念系统】：由非物质实体所组成，包括概念、原理、法则、习俗等非物质实体。概念系统又叫 “软系统” ，主要由软件组成。

• 按运动属性分：静态系统和动态系统

【静态系统】：系统的状态参数不随时间显著改变，没有输入与输出，例如未开机的洗衣机、停工的工厂等。
【动态系统】：系统内部的结构参数随时间而改变，具有输入、输出及其转化过程，如生产系统、人体系统、交通系统等。

• 按系统与环境间的关系分：开放系统与封闭系统

【开放系统】：系统与外界环境之间存在着物质的、能量的、信息的流动与交换。
【封闭系统】：系统与外界环境之间不存在物质的、能量的、信息的流动与交换。

• 在开放系统中，按反馈属性分：开环系统与闭环系统

系统的输出反过来影响系统的输入的现象，称为 “反馈”。
【开环系统】：没有信息反馈的系统。
【闭环系统】：具有信息反馈的系统。

• 按照人在系统中工作的属性分：作业系统与管理系统

【作业系统】：作业活动是人类生活、生产中最基本的活动，直接作用于外界或自身（例如吃饭、穿衣、走路、睡觉、劳动生产等），称为 “第一类活动”。由各种作业活动组成的系统，称为 “作业系统”。
【管理系统】：对各种作业进行编排和组织的系统，称为 “管理系统”。

• 按照系统规模分：

小系统、大系统、巨系统、一般复杂巨系统、特殊复杂巨系统（社会系统）。

六、系统的功能

系统的功能包括接受外界的输入，在系统内部进行处理和转换（加工、组装），向外界输出。系统工程的任务旨在提高系统的功能，特别是提高系统的处理和转换的效率。系统的功能或总体效果最优，并不要求系统的所有组成要素都孤立地达到最优（那样会使系统的成本太高）。

七、系统思想的演变

经历了从经验到哲学又到科学，从思辨到定性又到定量的发展过程。系统思想和系统方法是进行分析和综合的辩证思维工具。