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词条 系统方法
释义

系统方法 - 定义

把对象作为系统进行定量化、模型化和择优化研究的科学方法。这种方法经历了从哲学到科学、从定性到定量的过渡,它是在现代科学、特别是系统论和控制论得到发展时建立的。其根本特征在于从系统的整体性出发,把分析与综合、分解与协调、定性与定量研究结合起来,精确处理部分与整体的辩证关系,科学地把握系统,达到整体优化。

系统方法 - 内容

系统方法主要包括以下几个方面:

①系统的分析和综合。首先要识别某一领域是全称集合U,了解系统S是U 的子集。明确S的补集是环境E;其次,要把S从U中分离出来,定出 S与E的界面,再分离出S的主要成分,从中研究系统结构与功能的特性,找出成分之间以及成分与环境之间的相关性,描述系统中物质、能量和信息三者的相互关系;最后,还要综合分析它们如何组合成有机的整体。

② 建立系统的模型。它要求把系统的各个要素或子系统加以适当的筛选,用一定的表现规则变换成简明的映像。系统的模型可以用说明系统的构成和行为的数学方程和图象,甚至用物理形式表达。通过模型可以有效地求得系统的设计参数和确定各种制约条件。模型建立以后,还要采用一定的仿真方法(借助于计算机)或物理方法测试和计算模型,并根据测试和计算结果,进而改进模型。在一定程度上做到确切反映和符合系统的客观实际,消除定性分析中的主观臆测成分,以便确切掌握系统的各个功能及功能之间的关系,了解并确定系统存在的价值以及价值之间的关系。

③ 系统的择优化,即选择一个优化的系统,使之有效工作,功能优良。从数学上讲,优化是指在若干约束条件下选择目标函数并使它们得到极大值或极小值。就大系统而言,要想求得总体优化是相当困难的。因为大系统结构复杂、因素众多、功能综合,不仅评价目标有很多,甚至彼此还有矛盾,所以不可能选择一个对所有指标都是最优的系统。如果采用局部优化的办法,一般不能使总体优化,甚至某一局部的改进反而使总体性能恶化。因此,需要采用分解和协调方法,以便在系统的总目标下,使各个子系统相互配合,实现系统的总体优化。所谓分解,就是把一个大系统分解为许多子系统;而子系统再将信息反馈给大系统,并在大系统的总目标下加以权衡,然后大系统再将指示下达给各个子系统,这就是协调。在大系统与子系统之间如此反复交换若干次信息,就可以求出系统的优化解。

系统方法 - 基本原则

第一,整体性原则。在科学研究中,始终把对象看做是由各个部分或各种环节组成的合乎规律的有机整体。任何系统虽由若干要素所构成,但在功能上,各部分功能的总和不等于整体的功能。用什么要素构成整体,各要素之间的关系如何安排,都要有利于系统整体功能的发挥。

第二,关联性原则。结构是系统内部各要素的组织形式,功能是子系统在一定环境下所能发挥的作用。系统的结构决定系统的功能,不同的结构可以发生不同的功能。这就要求我们在研究和处理问题时,除对构成系统的要素加以选择外,还要特别重视系统内部各要素的排列、组合的顺序和层次,使其安排合理,充分发挥系统的功能。

第三,动态原则。现实的具体系统都是动态系统,在动态系统中,状态特征决定于随时间变化的信息量。随着时间的推移,系统的结构、功能都会发生变化,达到一定程度时,就发生了旧系统的分解和新系统的建立。动态原则主张在系统的变换中去分析考察事物,注意事物的运动状况,考察研究事物运动的过程,从而选择恰当的过程。

第四,综合性原则。系统的整体都是由组成该整体的部分、要素有机合成的综合体。在研究过程中,要对研究对象进行综合考察,即要求对一个系统的组成要素和部分,它的结构、功能、相互联系的方式、历史发展状况等方面,进行综合的系统研究,并将综合和分析有机结合起来。

第五,最优化原则。最优化是系统方法的归宿,是运用系统方法所要求达到的目标。它要求一个系统的整体联系在运动中达到最适当的有序状态,或者说从多种可能途径中,选择出最优的系统方案,使系统处于最优状态,达到最优效果。 [1]

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更新时间:2024/11/11 10:51:44