系统论、控制论和信息论PPT课件

一般系统论亚里斯多德早就说过“整体大于部分之和”。

因此对系统的研究可以说从古代就已经开始了。

作为现代系统论的基本思想最初产生于本世纪20年代初由奥地利生物学家贝朗塔菲提出的，只不过它一开始被作为"机体生物学"，这是生物学中的有机论概念，强调生命现象是不能用机械论观点来揭示其规律的，而只能把它看作一个整体或系统来加以考察。

1968年，贝朗塔菲发表了一般系统论的代表著作《一般系统理论――基础发展与应用》。

现在系统思想形成了一股重要的思潮，日益发挥重大而深远的影响。

一、系统1、系统的含义及其分类系统论的内涵和外延理论界现在说法不一。

人们现在把系统论作为介于哲学和具体科学之间的横断科学来对待。

它被用作比具体学科更一般化的科学理论加以研究，但又不同于哲学。

现代系统论具有可否证性、抽象性、数理性特点。

贝塔朗菲把一般系统概念定义为"系统是处于一定相互关系中的与环境发生关系的各组成成分的总体"。

或：系统——由两个或两个以上的要素组成的具有整体功能和综合行为的统一集合体钱学森把极其复杂的研究对象称为系统。

系统的属性：⑴系统的整体性：即非加和性。

系统不是各部分的简单组合，而有统一性，各组成部分或各层次的充分协调和连接，提高系统的有序性和整体的运行效果。

例如：①钢筋混凝土结构的强度就大于钢筋、水泥、沙石的强度之和。

②拿破仑说数量小时较多数法国人不敌少数马克留木人，数量大时较少法国人可以战胜较多数马克留木人③没有凡高弟弟凡高就出不了成果；没有赫歇尔妹妹则赫歇尔不能成为伟大的天文学家；没有阿贝尔的老师就没有阿贝尔；没有孟母就没有孟子；没有伽罗华之母就没有伽罗华④人们常说"三个臭皮匠等于一个诸葛亮"⑤反面例子如上网、吸毒、赌博等。

⑥"三个和尚没水吃"，其原因是他们的能量消耗在内耗上。

⑵系统的相关性：系统中相互关联的部分或部件形成"部件集"，"集"中各部分的特性和行为相互制约和相互影响，这种相关性确定了系统的性质和形态。

系统论、控制论和信息论信息社会被广泛认为是继农业社会、工业社会之后的第三次伟大的科技革命与社会变革，系统论、控制论和信息论成为信息社会最为基础的理论体系。

20世纪40年代，由于自然科学、工程技术、社会科学和思维科学的相互渗透与交融汇流，产生了具有高度抽象性和广泛综合性的系统论、控制论和信息论。

1、系统论General System Theory系统论是研究系统的模式、性能、行为和规律的一门科学。

它为人们认识各种系统的组成、结构、性能、行为和发展规律提供了一般方法论的指导。

系统论的创始人是美籍奥地利理论生物学家和哲学家路德维格·贝塔朗菲。

系统是由若干相互联系的基本要素构成的，它是具有确定的特性和功能的有机整体。

如太阳系是由太阳及其围绕它运转的行星（金星、地球、火星、木星等等）和卫星构成的。

同时太阳系这个"整体"又是它所属的"更大整体"--银河系的一个组成部分。

世界上的具体系统是纷繁复杂的，必须按照一定的标准，将千差万别的系统分门别类，以便分析、研究和管理，如：教育系统、医疗卫生系统、宇航系统、通讯系统等等。

如果系统与外界或它所处的外部环境有物质、能量和信息的交流，那么这个系统就是一个开放系统，否则就是一个封闭系统。

开放系统具有很强的生命力，它可能促进经济实力的迅速增长，使落后地区尽早走上现代化。

2、控制论Control Theory人们研究和认识系统的目的之一，就在于有效地控制和管理系统。

控制论则为人们对系统的管理和控制提供了一般方法论的指导，它是数学、自动控制、电子技术、数理逻辑、生物科学等学科和技术相互渗透而形成的综合性科学。

控制论的思想渊源可以追溯到遥远的古代。

但是，控制论作为一个相对独立的科学学科的形成却起始于本世纪20~30年代，而1948年美国数学家维纳出版了《控制论》一书，标志着控制论的正式诞生。

几十年来，控制论在纵深方向得到了很大发展，已应用到人类社会各个领域，如经济控制论、社会控制论和人口控制论等。

系统论,控制论,信息论一般系统论亚里斯多德早就说过“整体大于部分之和”。

因此对系统的研究可以说从古代就已经开始了。

作为现代系统论的基本思想最初产生于本世纪20年代初由奥地利生物学家贝朗塔菲提出的，只不过它一开始被作为"机体生物学"，这是生物学中的有机论概念，强调生命现象是不能用机械论观点来揭示其规律的，而只能把它看作一个整体或系统来加以考察。

1968年，贝朗塔菲发表了一般系统论的代表著作《一般系统理论――基础发展与应用》。

现在系统思想形成了一股重要的思潮，日益发挥重大而深远的影响。

一、系统1、系统的含义及其分类系统论的内涵和外延理论界现在说法不一。

人们现在把系统论作为介于哲学和具体科学之间的横断科学来对待。

它被用作比具体学科更一般化的科学理论加以研究，但又不同于哲学。

现代系统论具有可否证性、抽象性、数理性特点。

贝塔朗菲把一般系统概念定义为"系统是处于一定相互关系中的与环境发生关系的各组成成分的总体"。

或：系统——由两个或两个以上的要素组成的具有整体功能和综合行为的统一集合体钱学森把极其复杂的研究对象称为系统。

系统的属性：⑴系统的整体性：即非加和性。

系统不是各部分的简单组合，而有统一性，各组成部分或各层次的充分协调和连接，提高系统的有序性和整体的运行效果。

例如：①钢筋混凝土结构的强度就大于钢筋、水泥、沙石的强度之和。

②拿破仑说数量小时较多数法国人不敌少数马克留木人，数量大时较少法国人可以战胜较多数马克留木人③没有凡高弟弟凡高就出不了成果；没有赫歇尔妹妹则赫歇尔不能成为伟大的天文学家；没有阿贝尔的老师就没有阿贝尔；没有孟母就没有孟子；没有伽罗华之母就没有伽罗华④人们常说"三个臭皮匠等于一个诸葛亮"⑤反面例子如上网、吸毒、赌博等。

⑥"三个和尚没水吃"，其原因是他们的能量消耗在内耗上。

⑵系统的相关性：系统中相互关联的部分或部件形成"部件集"，"集"中各部分的特性和行为相互制约和相互影响，这种相关性确定了系统的性质和形态。

系统论控制论信息论系统论、控制论、信息论，简称“三论”。

三论是标志着人类现代文明历史进程中光辉里程碑。

高新科技的发展和创新都要求“三论”作理论基础进行指导，例如在航空航天、宇宙天体、原子核能源、军事兵器等，促使科研中庞大复杂的系统工程的目标实现，都离不开“三论”的指导。

我国著名科学家钱学森是创立所谓“中国三论”的学术带头人。

1.系统论的概念、特点：（1）概念：系统论是研究系统的一般模式，结构和规律的学问。

它研究各种系统的共同特征，用数学方法定量的描述其功能，寻求并确立适用于一切系统的原理，原则和数学模型，是具有逻辑和数学性质的一门科学。

（2）类型：系统论是多种多样的，可根据不同的原则和情况来划分系统的类型，按人类干预的情况可划分为自然系统和人工系统，按科学领域可分为自然系统、社会系统、思维系统（城市生态管理学涉及系统论的人工系统知识。

）（3）特点：系统论认为整体性、关联性、等级结构性、动态平衡性、时序性等是所有系统的共同基本特征，这些既是系统所具有的基本思想观点，也是系统方法的基本原则，表现了系统论不仅是反映客观规律的科学理论，且具有科学方法的含义。

城市生态管理的基本点就是将系统论的方法论引入到城市管理中，从而建立了城市生态管理的科学体系。

2.控制论控制论是研究各类系统的调节和控制规律的科学。

自从1948年诺伯特·维纳（Norbert Wiener）发表了著名的《控制论关于在动物和机器中控制和通信的科学》一书以来，控制论的思想和方法已经渗透到了几乎所有的自然科学和社会科学领域。

维纳把控制论看作是一门研究机器、生命社会中控制和通信的一般规律的科学，是研究动态系统在变化的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。

他特意创造“cybernetics”这个英语新词来命名这门科学。

“控制论”一词最初来源希腊文“mberuhhtz”，原意为“操舵术”，就是掌舵的方法和技术的意思。

在柏拉图（古希腊哲学家）的著作中，经常用它来表示管理人的艺术。

系统论、信息论,控制论系统论，信息论，控制论第一章系统论产生的历史概况第一节现代系统论的产生一、什么是系统论系统论是研究客观现实系统共同的特征、本质、原理和规律的科学。

它所概括的思想、理论、方法，普遍地适用于物理、生物、技术和社会系统。

系统论最明显的特征是具有新科学思想和方法论的意义，它主张从整体出发去研究系统与系统、系统与要素以及系统与环境之间的普遍联系。

它从揭示系统的整体规律上，为解决现代科学技术、社会和经济等方面的复杂问题，提供了新的理论武器。

系统论的思想渊源是辩证法，它强调从事物普通联系和发展变化中研究事物。

现代系统论不仅从哲学角度提出了有关系统的基本思想而且通过科学的、精确的数学方法，定量地描述系统机制及其发展变化过程。

所以，系统论的原理及方法具有普通的适用性。

二、系统论思想的产生过程一般系统论创始人是美籍奥地利生物学家贝塔朗菲(L.V.Bertalanffy，1901--1972),系统论作为一门科学，产生于本世纪20--30年代。

贝塔朗菲创立系统论是有—个历史过程的，他是生物学家，他的系统论思想的形成与当时的生物学界的学术争论以及他本人亲自参加这场讨论有关。

在生物学史上，一直存在着机械论与活力论之争。

机械论在生物学中表现为一种简化论和机械决定论，他们用分析方法把生物简化为物理的和化学的问题，纯粹用物理的、机械的和化学的原因来说明一切生命的生理现象和心理过程，即一种原因产生一种结果，反之亦然。

法国18世纪唯物论学者拉·梅特立是机械论最典型的代表人物之一。

他的主要著作《人是机器》就是把人这种高级生物看成是一架机器，人就是出各种零件组成的机器。

活力论则认为在生物体内部存在着一种特殊的“活力”，它支配着整个生命过程，活力论者断言：“在有机界与无机界之间隔着一道不可逾越的鸿沟；因为有机界是由一种支配着生物体内全部物理化学过程的、有一定目的的超物质的(超自然的）力量所产生的”。

德国的杜里舒是新活力论的代表，他分别用半个和两个完整的海胆做实验，结果都能生产出一个正常的海胆来。

一般系统论亚里斯多德早就说过“整体大于部分之和”。

因此对系统的研究可以说从古代就已经开始了。

作为现代系统论的基本思想最初产生于本世纪20年代初由奥地利生物学家贝朗塔菲提出的，只不过它一开始被作为"机体生物学"，这是生物学中的有机论概念，强调生命现象是不能用机械论观点来揭示其规律的，而只能把它看作一个整体或系统来加以考察。

1968年，贝朗塔菲发表了一般系统论的代表著作《一般系统理论――基础发展与应用》。

现在系统思想形成了一股重要的思潮，日益发挥重大而深远的影响。

一、系统1、系统的含义及其分类系统论的内涵和外延理论界现在说法不一。

人们现在把系统论作为介于哲学和具体科学之间的横断科学来对待。

它被用作比具体学科更一般化的科学理论加以研究，但又不同于哲学。

现代系统论具有可否证性、抽象性、数理性特点。

贝塔朗菲把一般系统概念定义为"系统是处于一定相互关系中的与环境发生关系的各组成成分的总体"。

或：系统——由两个或两个以上的要素组成的具有整体功能和综合行为的统一集合体钱学森把极其复杂的研究对象称为系统。

系统的属性：⑴系统的整体性：即非加和性。

系统不是各部分的简单组合，而有统一性，各组成部分或各层次的充分协调和连接，提高系统的有序性和整体的运行效果。

例如：①钢筋混凝土结构的强度就大于钢筋、水泥、沙石的强度之和。

②拿破仑说数量小时较多数法国人不敌少数马克留木人，数量大时较少法国人可以战胜较多数马克留木人③没有凡高弟弟凡高就出不了成果；没有赫歇尔妹妹则赫歇尔不能成为伟大的天文学家；没有阿贝尔的老师就没有阿贝尔；没有孟母就没有孟子；没有伽罗华之母就没有伽罗华④人们常说"三个臭皮匠等于一个诸葛亮"⑤反面例子如上网、吸毒、赌博等。

⑥"三个和尚没水吃"，其原因是他们的能量消耗在内耗上。

⑵系统的相关性：系统中相互关联的部分或部件形成"部件集"，"集"中各部分的特性和行为相互制约和相互影响，这种相关性确定了系统的性质和形态。

控制论、系统论、信息论控制论是研究动物(包括人类)和机器内部的控制与通信的一般规律的学科,着重于研究过程中的数学关系。

综合研究各类系统的控制、信息交换、反馈调节的科学，是跨及人类工程学、控制工程学、通讯工程学、计算机工程学、一般生理学、神经生理学、心理学、数学、逻辑学、社会学等众多学科的交叉学科。

概述编辑1834 年，著名的法国物理学家安培写了一篇论述科学哲理的文章，他进行科学分类时，把管理国家的科学称为“控制论”，他把希腊文译成法“Cybernetigue”。

在这个意义下，“控制论”一词被编入19 世纪许多著名词典中。

维纳发明“控制论”这个词正是受了安培等人的启发。

在控制论中，“控制”的定义是：为了“改善”某个或某些受控对象的功能或发展，需要获得并使用信息，以这种信息为基础而选出的、于该对象上的作用，就叫作控制。

由此可见，控制的基础是信息，一切信息传递都是为了控制，进而任何控制又都有赖于信息反馈来实现。

信息反馈是控制论的一个极其重要的概念。

通俗地说，信息反馈就是指由控制系统把信息输送出去，又把其作用结果返送回来，并对信息的再输出发生影响，起到制约的作用，以达到预定的目的。

主要特征编辑第一个特征要有一个预定的稳定状态或平衡状态。

例如在上述的速度控制系统中，速度的给定值就是预定的稳定状态。

第二个特征从外部环境到系统内部有一种信息的传递。

例如，在速度控制系统中，转速的变化引起的离心力的变化，就是一种从外部传递到系统内部的信息。

第三个特征这种系统具有一种专门设计用来校正行动的装置。

例如速度控制系统中通过调速器旋转杆张开的角度控制蒸汽机的进汽阀门升降装置。

第四个特征这种系统为了在不断变化的环境中维持自身的稳定，内部都具有自动调节的机制，换言之，控制系统都是一种动态系统。

管理应用编辑从控制系统的主要特征出发来考察管理系统，可以得出这样的论：管理系统是一种典型的控制系统。

管理系统中的控制过程在本质上与工程的、生物的系统是一样的，都是通过信息反馈来揭示成效与标准之间的差，并采取纠正措施，使系统稳定在预定的目标状态上的。

现代管理三论信息论，控制论和系统论(称之为SCI论),是现代管理理论产⽣的⽅法论基础,另外还有耗散结构论,协同论以及突变论(称为DSC 论)等⽅法论学科.只有这些⼈类真正的智慧积淀,才能让我们在浮躁的商业娱乐时代中深刻体察科学那严谨⽽深刻的真谛。

⼀.系统论系统论是研究系统的模式、性能、⾏为和规律的⼀门科学。

它为⼈们认识各种系统的组成、结构、性能、⾏为和发展规律提供了⼀般⽅法论的指导。

系统论的创始⼈是美籍奥地利理论⽣物学家和哲学家路德维格·贝塔朗菲。

1）系统论的基本理论可以概括为以下四个⽅⾯:第⼀，整体的功能不等于各部分功能之总和。

系统论的这⼀理论，有⼈称之为“整体性原则”。

它要求⼈们在研究和处理问题时，要牢固地树⽴全局观念，始终把研究对象看作⼀个有机体。

第⼆，系统的结构决定系统的功能。

结构是系统内部各个要素的组织形式，功能是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。

第三，动态观点。

在系统论看来，任何系统都是⼀个运动过程，如思维过程是以感觉、知觉、记忆、分析、综合等来表征它的运动过程。

系统论、控制论、信息论都是以动态的观点去分析考查事物，注意事物运动状态，考察研究事物运动的过程，从⽽选择恰当的过程。

第四，最佳观点。

最佳观点也称最优化，这是系统论的出发点和最终⽬的。

⼈们对系统进⾏研究和改造的最终⽬的，是为了使系统发挥最优的功能。

⼀个系统可能有多种组成⽅案，要选择最优的⽅案，使系统具有最优功能。

例如，⽣产系统要求⾼产、优质、低成本、低消耗、⾼利润，具有多种⽬标。

为了使⽣产系统具有最优的功能，必须将这些⽬标综合起来考虑，采⽤功能最优的⽅案，这就需要做出最优的设计、控制和管理。

2）系统论的原则：整体性原则、结构功能原则、⽬的性原则、最优化原则整体性原则：系统论的核⼼思想是系统的整体观念。

系统论的核⼼思想是系统的整体观念。

（a)整体性原则贝塔朗菲反对那种认为要素性能好，整体性能⼀定好，以局部说明整体的机械论的观点。