第一章 系统科学与技术概述.ppt

系统科学与技术 系统科学与技术（企业管理研究生用） 主讲：王金山 2011.8 第一章 系统科学与技术概述 1.1 系统科学 1.1.1 系统科学的产生与发展 1、朴素的整体思想（系统观）（14世纪以前） （1）古希腊 亚里士多德：整体大于部分之和 （2）中国 《周易》，“阴阳五行学” “中医理论” 2、近代的系统思想发展（15~19世纪） （1）从整体观发展到机械论的整体思想（只见树木，不见森林） 培根的“实验学” （2）黑格尔的“过程论”（辩证法）发展到马克思的“实践论” 3、现代的系统概念和系统科学的形成与发展（20世纪~至今） （1）贝塔朗菲 “一般系统论” 1947年 （2）维纳 “控制论” 1947年 （3）申农 “信息论” 1947年 （4）哈肯 “协同论” 1970年 （5）托姆 “突变论” 1960~1970年 （6）普利高津 “耗散结构理论” 1970年 1.1.2 系统科学的对象及特点 1、研究对象 （1）钱学森：从系统的角度观察客观世界所建立起来的科学知识体系，就是系统科学。 （2）贝塔朗菲：关于“系统”的科学。 （3）克勒：指向的是关于系统的具有普遍意义的现象。 （4）苗东升：系统科学是以系统现象、系统问题为研究对象的学科。 2、系统对象的特点 （1）系统问题（现象）：系统科学只研究具有 系统意义的现象或问题。 系统意义（贝氏）： 整体性、秩序性、组织性、目的性、演化性都属于系统性范畴，一切呈现系统性的现象都具有系统意义的现象。（贝氏） 凡处理部分与整体、差异与统一、结构与功能、自我与环境、有序与无序 、竞争与合作、行为与目的、阶段与过程等相关关系的问题，都是具有系统意义的问题。 从问题所涉及的具体领域抽象出纯粹的系统意义问题并加以研究，就是系统科学的内容。 （2）系统科学的基本特征 不应误解为交叉学科或边缘学科 应撇开物质、能量等概念，在纯粹形式上研究系统。 1.1.3 系统科学体系 1、钱学森的“三个层次一座桥梁”框架（模式）（80年代） ２、贝塔朗菲“设想” （1）硬件：计算机、自动装置 （2）软件：系统工程、理论、方法 （3）系统哲学：系统哲学说明、系统认识论、系统价值。 3、萨缪尔森“心图”（美，1976年） SCI重合面积则为系统科学的核心内容，并由内向外构成体系。 4、市川犉信“角塔”（日） 1.1.4 系统科学与其他学科的关系 1、科学技术的形成与发展 （1）自然科学阶段，1780年总结出“自然科学”； （2）社会科学阶段，1850年有了“社会科学”； （3）工程技术科学阶段，1910年从自然科学中“裂化”而来； （4）新兴科学技术大量产生阶段，1910年至今，自然科学、数学、社会科学、技术科学、工程技术。 系统科学、思维科学、人体科学。（钱学森） 2、系统科学与数学的关系（不同学科） 3、系统科学与非线性科学的关系（非线性属于数学和系统科学） 4、系统科学与哲学的关系（重要组成部分——系统哲学，通向哲学的“桥梁”） 整体性：防洪、灌溉、漂木、行船 定量性：分洪、引水、防洪 优化性：整体目的性协调优化 （3）丁渭修皇宫，“一举三得”（北宋祥符年间） 任务：在已被大火焚毁的皇宫原址重新建设 时间、经费有限制。 具体任务：如何尽快清理废砾；如何解决材料运输问题；如何节约成本和时间问题。 方案：就地取土（制砖瓦） 挖大街（成渠） 引汴 水航运（运料）撤水 废料回填 修整街面。 评价： 1、以最低成本、工期,完成既定目标。 2、属自发性应用，体现整体思想和系统技术特点。 2、现代自觉应用的系统技术 （1）泰勒的科学管理（1911年）：工序分析（工作定额），动作分析（标准化），时间分析。 评价：系统分析的范例 （2）杜邦公司的关键路线法（CPM）（20世纪50年代） 生产计划管理的科学方法——项目行为系统 （3）美国海军研发北极星导弹（1958年）运用计划评审技术（PERT） 在计划中考虑了风险问题——适用于新系统开发 （4）美国曼哈顿计划（1942年）：项目的协调优化——系统组织管理技术 （5）美国阿波罗登月计划（1969.7.6~7.24），1958~1969年 同（4），开发了GERT——随机网络技术； （6）埃及尼罗河上的阿斯旺水坝始建于1952年，1957年建成，70年代加高。产生了不良的难以挽回的后果； （7）尚在建设或面临的大系统问题 地球变暖问题（温室效应） 土地荒漠化问题（沙尘暴） 长江三峡工程