系统是多要素有机结合的整体,系统工程是以系统为研究对象的一门交叉学科,是人们认识世界、改造世界的结果。
本节主要概述系统思想、系统的内涵、系统的结构、系统的分类等内容,了解系统思想的产生与发展状况。
1. 系统概念的产生
系统(System)一词来源于古代希腊文(Systεmα),最早出现在古希腊哲学家德谟克利特《世界大系统》著作中,意为部分组成的整体。德谟克利特认为,世界是由原子和虚空组成的,并在《论自然界》一书中指出:“世界是包括一切的整体。”古希腊哲学家亚里士多德提出整体大于部分之和的观点,中国古代著作《易经》《尚书》中也提出了蕴含有系统思维的阴阳、五行、八卦等学说。中国古代经典医著《黄帝内经》把人体看作是由各种器官有机地联系在一起的整体,主张从整体上研究人体的病因。春秋末期思想家老子强调自然界的统一性。南宋时朱熹的理一分殊思想,称理一为天地万物的理的整体,其中分殊指这个整体中每一事物的功能。
2. 系统思想的产生
随着近代自然科学的兴起和发展,古代难以从整体上对复杂的事物进行周密考察和精确研究的局面有了改观,产生了形而上学思维方式和科学系统观。形而上学思维方式强调利用近代自然科学独特的分析方法,把自然界的细节从总的自然联系中剥离出来,通过对整体的逐步分解,进而研究每个较简单的组成部分。这种思维方式虽能够精确研究自然界的细节,但只看到树木,不见森林,阻碍了人们从了解部分到了解整体、从分析具体细节到洞察普遍联系的道路。面对复杂的自然界现象,科学系统观强调既要看到事物的整体,又要注意到构成整体的各部分之间的相互联系。
科学系统观的产生具有必然性。20世纪30年代,生物学界提出了生命有机体论,把生命看成是一个有机整体用以解释复杂的生命现象。1925年,美国学者A.J.洛特卡的《物理生物学原理》和1927年德国学者W.克勒的《论调节问题》先后提出了一般系统论的思想。1924~1928年奥地利理论生物学家L.von贝塔朗菲用协调、有序、目的性等概念来研究生命有机体,并把系统定义为相互作用的诸要素的复合体,强调必须把有机体当做一个整体或系统来研究,才能发现不同层次上的组织原理,并在1932年《理论生物学》和1934年《现代发展理论》中提出了用数学模型来研究生物学的方法和机体系统论的概念。1958年,Parry J.B.提出了系统心理学(System Psychology)概念,并用系统的观点研究心理现象。1968年贝塔朗菲在《一般系统论——基础、发展和应用》中总结了一般系统论的概念、方法和应用,并于1972年发表的《一般系统论的历史和现状》中重新定义了一般系统论。
3. 系统思想的本质
系统思想从辩证唯物主义中取得了哲学的表达形式,从自然科学中获得了定量的表述形式,从工程实践中汲取了丰富的系统思维内容,其本质上是进行分析综合的辩证思维工具。
1. 系统的概念
系统一词虽在古希腊时期就早已使用,但由于其涉及面广,内涵丰富,目前人类对系统还没有一个权威的统一定义。
系统论的创始人贝塔朗菲把系统定义为“相互作用的诸要素的综合体”。
日本工业标准中,系统被定义为许多组成要素保持有机的秩序,向同一目的行动的集合体。
在美国韦氏大词典中,系统的含义是有组织的或被组织化的整体;结合的整体所形成的各种概念和原理的综合;由有规则的互相作用、互相依存的形式组成诸多要素的集合。
美国著名学者阿柯夫认为,系统是由两个或两个以上相互联系的要素所构成的集合。我国学者钱学森等认为,系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的、具有特定功能的有机整体。
维基百科中认为,系统是一个动态和复杂的整体,是相互作用结构和功能的单位;系统是由能量、物质、信息流不同要素所构成的;系统往往由寻求平衡的实体构成,并显示出震荡、混沌或指数行为;一个整体系统是任何相互依存的集或群暂时的互动部分。