系统科学与系统工程概述
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2023年系统科学与工程专业介绍及就业方向
系统科学与工程是一门应用科学,旨在研究和解决现实中的复杂问题,发展出一套系统性的解决方案。
这个专业涉及许多领域,包括工程、管理学、运筹学、经济学和计算机科学等,可以用来处理从城市交通到医疗保健等事项的各种复杂问题。
在该领域工作,多数情况下要求学生具备良好的数学、计算机科学、物理学、统计学、经济学和管理学等专业基础,以及较强的计算机和信息技术应用能力。
此外,学生还需要具备创新和跨学科合作的能力,能够研究和解决复杂问题是此专业最为杰出的特点。
毕业之后,系统科学与工程专业的学生们可进入许多不同领域,如能源和环境、健康医疗、军事防御、农业、保险、金融、通讯和电子商务等行业。
具体的工作及职位也有很多变化,比如:
1. 系统分析员:主要负责分析企业或组织的内部运作,以发现问题,并提出解决方案。
2. 系统工程师:负责设计和开发系统,确保系统拥有高度的可靠性和安全性,以满足客户的需求。
3. 项目经理:管理和领导项目组,确保项目成员在规定的时间内和预算内完成任务和项目目标。
4. 数据科学家:专注于数据和模型驱动的技术领域,使用算法和技术来解决问题,评估信息库,持续提高方法和技术。
5. 操作研究员:负责实施数学和统计学,以创建预测模型和商业过程,帮助企业做出更好的决策。
总体而言,系统科学与工程专业是一个广泛的领域,为学生提供了许多就业机会。
该领域的毕业生能够在大型企业、政府机构、非营利组织和创业公司等各行各业中找到工作。
未来,随着技术和信息化的不断发展,这个专业的就业前景将继续增长。
【专业介绍】系统科学与工程专业介绍系统科学与工程专业介绍一、专业概述系统科学与工程专业的培养具有系统科学与工程的基础理论和专业知识,经过严格的科学实验训练和科研能力训练,能够从事分析与集成、设计与操作,研究和开发大型复杂系统在复杂工业生产系统、经济管理系统、服务系统等领域的管理和决策工作应符合国际标准,具有知识创新的能力,这是一个深厚的基础。
高素质复合型高级工程技术人才和管理人才,培养具有求实创新精神和国际竞争力的未来领导者。
系统科学与工程专业介绍二、培养目标系统科学与工程专业具有工程与科学、软件与硬件、理论与实践相结合的显著特点。
本专业主要学习系统模型、建模与仿真、管理信息系统、系统工程概论等专业理论知识,接受严格的科学实验培训和科研能力培训,培养在自动化系统中综合运用系统科学、控制科学、计算机科学和管理科学的基本理论和方法的能力,培养全口径、复合型、系统建模的高层次人才,网络与通信、生产系统、金融经济和社会管理等广泛领域的分析、控制、设计、研究、开发、运营和管理。
系统科学与工程专业介绍三、课程设置主要课程:电路原理、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、信号分析与处理、应用统计学、控制理论、现代控制理论、系统建模分析与仿真、系统理论与系统工程、运筹学、,微机原理及接口技术,可编程控制器系统特色课程:双语教学课程:系统建模分析与仿真、智能系统、非线性系统理论、信息系统分析与集成、计算机网络与通信、可编程控制器系统主要实践教学环节:工程训练、电工电子工程训练、电子系统综合设计、MATLAB与系统仿真、网络控制系统设计、电子设计综合创新实践、认知实践、专业实践、毕业设计、,科研培训项目等。
系统科学与工程专业介绍四、就业方向系统科学与工程专业的毕业生可以在电子信息、生物工程、通信、计算机、电子商务、电气工程、电力工程、交通运输、金融、,机械和轻纺。
系统工程及相关学科的教学和科研;国家机关和军事系统的系统规划、设计和管理;工厂、企业和工程项目的生产系统从事设计规划、设计和管理;铁路和城市轨道交通行业、系统工程、交通工程、管理科学与工程、电气工程,以及与工业自动化密切相关的企事业单位、科研院所和高校。
系统科学与工程本科专业系统科学与工程是一门综合性学科,旨在研究复杂系统及其相互作用。
它集合了多个学科的知识和方法,如数学、物理学、计算机科学、管理学等,旨在解决现实世界中的复杂问题。
系统科学与工程的本科专业培养学生具备系统思维和综合分析问题的能力。
学生需要学习数学、物理学、计算机科学等基础课程,以及系统科学、控制理论、优化方法等专业课程。
通过学习这些课程,学生能够理解和运用系统科学的基本原理和方法,进而解决现实生活中的复杂问题。
在系统科学与工程的学习过程中,学生将接触到各种不同类型的系统,如物理系统、生物系统、社会经济系统等。
他们需要学习如何分析和建模这些系统,找出系统内部的相互关系和规律。
通过建立数学模型、运用计算机仿真等方法,学生可以对系统进行预测和优化,为实际问题提供解决方案。
除了理论知识和技能的培养,系统科学与工程的本科专业也注重培养学生的实践能力。
学生将参与到各种实际项目中,与团队合作,解决真实的问题。
这些项目可以是工程设计、系统优化、数据分析等方面的实践项目,旨在让学生将所学的理论知识应用到实际中去,并培养他们的团队合作和沟通能力。
系统科学与工程的本科专业毕业生可以在各个领域找到就业机会。
他们可以在制造业、交通运输、能源环境、金融保险等领域从事系统优化和管理工作;也可以在科研院所、高校等机构从事科研和教学工作。
随着信息技术的发展,系统科学与工程的专业人才需求将会越来越大。
系统科学与工程是一门综合性的学科,通过学习这门专业,学生可以培养系统思维和综合分析问题的能力。
他们将学习如何分析和建模复杂系统,以及如何通过数学和计算机方法来解决问题。
通过实践项目的参与,他们可以锻炼团队合作和沟通能力。
毕业后,他们可以在各个领域找到就业机会,并为社会解决复杂问题做出贡献。
2023年系统科学与工程专业介绍系统科学与工程是一个综合性的学科,旨在帮助学生了解和解决复杂的问题,这些问题可以涉及任何领域,包括工程、商业、政治和社会等。
它侧重于以系统思维,应用数学、科学、逻辑和信息技术等对复杂的问题进行建模、分析和决策。
本文将对系统科学与工程专业的介绍进行详细说明。
一、专业背景系统科学与工程在二十世纪的六七十年代非常流行,倡导者认为这是一种思维方式和方法论,可以解决当时面对的复杂问题。
从各学科的视角推进这种学科的科学研究进程,把各学科的研究成果整合、综合利用,以此为基础建设系统化的理论框架、体系和方法论,为控制和管理复杂的大系统提供一种有效的手段。
因此,系统工程是在这样的学术背景下逐渐兴起的。
二、专业特点1.门类跨度大。
系统科学与工程专业的门类非常广泛,涉及到不同领域的研究,在技术和科学的应用方面都有很高的发展。
学生可以探索并学习物理、数学、计算机科学和机械工程等多个领域的知识和技能。
2.系统思维。
系统科学与工程专业的核心思维在于深化和拓展系统思维,针对复杂的问题特征,把所研究的问题看成一个整体来处理,而不仅仅是对它的各个组成部分的独立考虑。
学生需要具备系统思考的能力,通过模拟、控制或调整系统的组成部分,以达到全面优化系统。
3.实践与应用性强。
系统工程在众多的领域中都有广泛应用,随着大数据等技术的普及,系统工程更加被各领域所追捧。
在学习过程中,系统工程的理论知识的教学与实践程序的应用相结合,学生重点进行大量的实践性探索与操作,使学生在丰富的实践操作中提高和巩固所学知识。
三、就业前景系统科学与工程专业的就业领域广泛,毕业生有很好的就业前景。
他们可以进入制造业、政府机构、交通、通信、能源以及金融等领域。
国外大型科研院所、公司也急需拥有广泛的系统工程师人才,毕业生同样可以在国际化企业、全球领先的科研团队中得到良好的聘用机会。
总之,系统科学与工程专业强调系统思维的普及与运用,是一门十分实用的学科。
系统科学与工程本科专业
系统科学与工程是一门综合性的学科,它涵盖了多个学科领域,包括数学、计算机科学、管理学、工程学等。
作为一门本科专业,
系统科学与工程旨在培养学生具备系统思维、综合分析和解决复杂
问题的能力。
下面我将从多个角度来介绍系统科学与工程本科专业。
1. 课程设置,系统科学与工程本科专业的课程设置通常包括系
统理论、系统工程方法学、系统仿真与建模、系统优化与决策、系
统风险分析与管理等核心课程。
此外,还会涉及到数学、计算机编程、工程实践等相关课程。
2. 就业方向,系统科学与工程本科专业的毕业生可以在多个领
域找到就业机会,包括信息技术、金融、制造业、物流管理、能源
环保等领域。
他们可以从事系统分析师、运筹学家、项目经理、数
据分析师等职业。
3. 发展趋势,随着信息技术的快速发展和社会经济的复杂性增加,系统科学与工程的需求也在不断增加。
未来,这一领域的专业
人才将更加受到重视,毕业生的就业前景也将更加广阔。
4. 学科特点,系统科学与工程本科专业注重培养学生的系统思维和综合分析能力,培养学生具备跨学科的知识和技能,能够解决复杂的实际问题。
学生需要掌握数学建模、计算机仿真、决策分析等方法,具备较强的工程实践能力。
总的来说,系统科学与工程本科专业是一门具有前沿性和实用性的学科,它培养学生具备跨学科的综合能力,适应未来社会的发展需求。
希望以上信息能够帮助你更全面地了解这一专业。
自动化学院 08200308系统工程的概述摘要:随着化工生产日趋复杂化、大型化和自动化,化工系统工程这门学科正在蓬勃发展并得社会各界的日益关注。
本文对系统工程发展现状进行了客观的阐述,及化工生产中的应用及发展趋势地行了分析探讨。
关键词:系统工程;发展;应用;特点一、系统工程的综述1、系统工程定义系统工程是组织管理的技术。
把极其复杂的研制对象称为系统,即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成具有特定功能的有机整体,而且这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。
系统工程则是组织管理这种系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法,是一种对所有系统都具有普遍意义的科学方法。
直接为系统工程提供理论方法的有运筹学、控制论、信息论、系统学等,还有数学与计算机技术。
由于实际系统不同,用到哪类系统上,还要用到与这个系统有关的科学理论、方法与技术。
例如,用到社会系统上,就需要社会科学、人文科学方面的知识。
从这些特点来看,系统工程不同于其它技术,它是一类综合性的整体技术,一种整体优化的定量技术,一门综合集成的系统技术,是从整体上研究和解决问题的科学方法。
2、系统工程的产生是20世纪2O年代美国贝尔实验室在建造美国全国电话网络中首先提出。
系统工程的雏形形成于4O年代,在5O年代到6O年代,系统工程迎来了其发展的高潮。
电子计算机的出现和应用,则为系统工程提供了强有力的运算工具和信息处理手段,成为实施系统工程的重要物质基础。
系统工程可以说是工程活动的总结,是为构建系统的所有工程活动的支持。
系统工程标准源自于系统工程实践,是系统工程实践经验的总结。
3、系统工程的发展3.3.1系统工程的整体发展系统工程的应用首先是从工程系统开始的,实践已证明了它的有效性,如航天系统工程,我们常把这类系统工程称为工程系统工程,它是组织管理工程系统研究、规划、设计、制造、试验、使用的技术。
当我们把系统工程用来组织管理复杂系统和复杂巨系统时,处理工程系统的方法不够用了,它已处理不了复杂系统、复杂巨系统的组织管理问题。
系统科学与工程专业就业前景简介系统科学与工程是一门综合性学科,其涵盖了信息科学、控制科学、运筹学等领域的知识。
该专业培养具备系统分析、系统设计和系统管理能力的高级专门人才。
随着科技的不断发展,系统科学与工程专业的就业前景也变得越来越广阔。
行业前景1. 信息技术行业由于系统科学与工程专业对信息技术有着深入的研究和应用,毕业生可以在信息技术领域中找到丰富多样的就业机会。
例如,云计算、大数据、人工智能等领域的发展不断推动着系统科学与工程专业人才的需求。
2. 制造业制造业是一个重要的经济支柱产业,而系统科学与工程专业的毕业生可以将所学的系统分析和设计技能应用于制造业的工艺优化和流程管理等方面。
这些技能对于提高制造业的效率和质量具有重要意义,因此制造业对系统科学与工程专业的人才需求量也逐渐增加。
3. 物流与供应链管理随着全球化的进程,物流和供应链管理变得越来越重要。
系统科学与工程专业的毕业生可以运用其系统分析和管理能力,协助企业优化物流和供应链的运作,提高效益和降低成本,因此在物流和供应链管理领域中有着广阔的就业机会。
4. 市场与金融分析系统科学与工程专业的毕业生在数学、统计学和经济学等方面都有一定的基础,可以应用这些知识进行市场和金融分析。
他们可以利用系统管理的思维和技巧,在分析市场需求和经济趋势方面具有优势,因此在金融机构和市场研究机构等领域中有着广泛的就业机会。
就业前景趋势随着科技的迅速发展和应用,系统科学与工程专业的就业前景将会呈现出更加广阔的趋势。
未来的就业市场将对复合型人才的需求增加,而系统科学与工程专业的毕业生正是具备技术技能和系统思维能力的复合型人才。
此外,随着人工智能、物联网等新兴技术的不断发展,对系统科学与工程专业人才的需求也会不断增加。
总结系统科学与工程专业的学生在毕业后可以在多个行业中寻找就业机会,包括信息技术、制造业、物流与供应链管理、市场与金融分析等领域。
随着科技的发展和应用的深入,该专业的就业前景将会呈现出更加广阔的趋势。
2023年系统科学与工程专业特色简介系统科学与工程专业是一门涉及多种学科、综合性领域的学科,它将数学、物理、信息科学、社会科学、管理科学等学科的理论与知识相结合,探讨事物之间相互联系、相互作用的规律。
该专业的特色主要表现在以下几个方面:一、强调系统思维系统科学与工程专业培养的人才需要具有系统思维的能力,即通过全面而系统的分析,把整个系统作为一个整体考虑,理解事物之间的关系和相互作用,从中发掘出潜在的机会和隐含的问题。
专业学习过程中,学生将学习系统理论,系统方法和工具,形成系统思维方式。
此外,在课程和项目实践中,学生需要通过各种方法、技术和工具,掌握复杂系统的特性和规律,培养综合分析和判断能力,从而在实际问题解决中具有竞争优势。
二、注重交叉融合系统科学与工程专业侧重于将不同学科的知识融汇贯通,从而达到问题解决的综合目标。
该专业学生需要掌握数学、物理、信息科学、社会科学、管理科学等多个学科的基础理论知识,遵循关键技术的发展趋势,基于交叉融合的理念,将这些学科的知识和方法应用于工程实践中。
通过这种方式,学生可以更好地理解和应用系统思维,掌握现代综合技术的发展和使用,实现创新和应用。
三、重视实践能力系统科学与工程专业更加注重实践能力的培养。
学生必须参加项目研究,进行团队合作,了解实践问题,运用系统思维和科学方法,解决实际问题,模拟、分析和预测复杂系统的运行,提高工程实践水平。
在校期间,学生将运用多种技术、软件和工具进行实践,包括能源系统、可持续发展、网络安全、大数据等领域的项目实践。
四、注重国际化与创新在当前全球化的背景下,系统科学与工程专业需要培养具有国际视野和创新意识的人才。
该专业将引导学生具备发达国家的创新和科技领域的发展背景,积极了解和应用现代技术和理念,学习先进的管理和运营方式以及全球竞争的规则,发展创新思维,提高创新能力。
总之,系统科学与工程专业是一门融合多种学科、注重交叉融合、重视实践能力、注重国际化与创新的学科。
系统科学与工程专业学什么简介系统科学与工程专业是一门涵盖多学科知识并融合工程技术的综合性学科。
它旨在培养具备系统科学思维和工程实践能力的专业人才,以解决现实世界中的复杂系统问题。
学科内容1.系统科学基础知识:学习系统理论、系统建模与仿真、系统分析与优化等基础知识,掌握系统思维的基本原理和方法。
2.工程技术知识:学习相关工程项目的设计、开发和管理方面的知识,包括工程数学、工程力学、控制理论、信息技术等。
3.跨学科综合应用:学习多学科知识的融合应用,如系统生物学、系统工程管理、智能控制等,以解决现实世界中的复杂问题。
能力培养1.系统分析与设计能力:能够分析和设计复杂系统,提出创新性解决方案,并进行系统实现和优化。
2.工程实践能力:具备工程项目的实施和管理能力,能够合理分配资源、协调团队,并解决项目中的技术问题。
3.跨学科应用能力:能够将多学科知识应用于实际问题中,具备跨学科合作与交流能力。
4.创新思维能力:培养创新思维,具备提出新颖解决方案并推动创新的能力,促进科技进步与社会发展。
就业前景系统科学与工程专业毕业生具备广泛的就业方向,可在以下领域就业: 1. 信息技术行业:从事软件开发、数据分析、人工智能等技术工作。
2. 系统工程管理:担任项目经理、需求分析师、质量管理师等职位,负责系统工程项目的实施和管理。
3. 金融与保险行业:从事风险管理、数据分析和金融模型开发等工作。
4. 制造业与物流行业:参与制造过程优化、供应链管理和物流规划等工作。
总结系统科学与工程专业是一门涵盖多学科知识的综合性学科,培养能够解决复杂系统问题的专业人才。
通过学习系统科学基础知识、工程技术知识和跨学科综合应用,培养学生的分析、设计和实践能力,为他们未来的就业提供广阔的发展空间。
第一章系统科学与系统工程1.1系统科学半个多世纪以来,在国际上“系统”作为一个研究对象引起了很多人的注意,吸引了众多领域的专家从事研究和应用,并逐步形成了一门新兴的学科体系,即“系统科学”。
“系统”(system)这一概念来源于人类长期的社会实践。
人们认识现实世界的过程是一个不断深化的过程。
在古代,哲学家往往把世界看成一个整体,寻求共性和统一,但由于科学技术理论的贫乏,又缺乏观测和实验手段,所以对很多事物只能看到一些轮廓和表面现象,往往是只见森林而不见树木。
随着科学技术的发展,理论逐渐丰富,工具与手段更先进了,认识也逐步深化,但仍受到当时科学技术水平的限制和世界观的局限,往往又只看到一些局部现象,致力于对微观现象的研究,以致只见树木而不见森林。
进入19世纪以来,认识不断深化。
在对个体、对局部有了更多、更深的了解以后,再把这些分散的认识联系起来,才看到了事物的整体,以及构成整体的各个部分之间的相互联系,从而形成了科学的系统观。
现代科学的发展比过去更要求在多种学科门类之间进行相互渗透,这是在更深刻地分析的基础上向更高一级综合发展的新阶段,因而出现了许多交叉学科与边缘学科。
系统科学也就是在这种背景下,在研究控制论、信息论、运筹学和一般系统论的过程中产生的一门交叉性学科。
现在它已发展成与自然科学、社会科学并列的基础科学,是一门独立于其他各门科学的学科。
1.1.1什么是系统“系统”一词来源于拉丁语的systema,一般认为是“群”与“集合”的意思。
长期以来,它存在于自然界、人类社会以及人类思维描述的各个领域,早已为人们所熟悉。
它频繁出现在学术讨论和社会生活中,但不同的人或同一个人在不同的场合会对它赋予不同的含义。
究竟什么是系统呢?我们在此采用钱学森给出的对系统的描述性定义:系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合的具有特定功能的有机整体。
这个定义与类似的许多定义一样,指出了作为系统的三个基本特征:●系统是由若干元素组成的;●这些元素相互作用、相互依赖;●由于元素间的相互作用,使系统作为一个整体具有特定的功能。
系统科学与工程专业就业方向及前景分析简介系统科学与工程是一门多领域交叉的学科,主要以系统理论和方法为基础,研究和解决复杂系统中的问题。
该专业培养具备系统思维、工程技术和管理能力的高级专业人才。
在当前快速发展的信息时代,系统科学与工程专业的就业前景广阔。
就业方向1. 大数据分析师随着大数据时代的到来,各行各业对大数据分析的需求日益增长。
系统科学与工程专业的学生通过学习数据分析、模型构建等相关课程,具备了处理大规模数据、挖掘数据价值的能力,可以成为大数据分析师,为企业提供决策支持。
2. 运筹学与优化专家运筹学与优化是系统科学与工程专业的重要内容之一。
毕业生可以在物流、供应链管理等领域从事运筹学分析与优化,为企业提供最优解决方案,降低成本,提高效率。
3. 系统工程师系统科学与工程专业注重培养学生的系统思维和工程实践能力,毕业生可以在制造、能源、交通等行业中从事系统工程的设计、优化和管理工作。
他们可以通过分析和改进现有的系统,提高整体性能和效益。
4. 金融风险分析师金融风险管理是金融行业的重要组成部分。
系统科学与工程专业的学生具备强大的数据分析和模型构建能力,可以从事金融风险的量化分析和管理工作,帮助金融机构有效应对各种风险。
就业前景系统科学与工程专业毕业生具备跨学科的素质和综合能力,对于适应不同行业的需求具有一定的优势。
据数据显示,系统科学与工程专业的就业率较高,薪资待遇也较为优厚。
随着信息技术的迅速发展和技术应用的广泛推广,系统科学与工程专业的应用领域将越来越广泛。
特别是在人工智能、物联网、大数据等领域,系统科学与工程专业的专业知识和能力将会得到更好的应用和发展。
此外,系统科学与工程专业还为研究生、博士研究生招生提供了良好的基础。
毕业生可以选择继续深造,进行系统科学与工程领域的研究和学术工作,为科学研究做出贡献。
总之,系统科学与工程专业具有较好的就业前景和发展潜力。
随着社会发展的需要和技术的进步,这个专业的应用和发展空间将更加广阔。
第一章系统科学与系统工程1.1系统科学半个多世纪以来,在国际上“系统”作为一个研究对象引起了很多人的注意,吸引了众多领域的专家从事研究和应用,并逐步形成了一门新兴的学科体系,即“系统科学”。
“系统”(system)这一概念来源于人类长期的社会实践。
人们认识现实世界的过程是一个不断深化的过程。
在古代,哲学家往往把世界看成一个整体,寻求共性和统一,但由于科学技术理论的贫乏,又缺乏观测和实验手段,所以对很多事物只能看到一些轮廓和表面现象,往往是只见森林而不见树木。
随着科学技术的发展,理论逐渐丰富,工具与手段更先进了,认识也逐步深化,但仍受到当时科学技术水平的限制和世界观的局限,往往又只看到一些局部现象,致力于对微观现象的研究,以致只见树木而不见森林。
进入19世纪以来,认识不断深化。
在对个体、对局部有了更多、更深的了解以后,再把这些分散的认识联系起来,才看到了事物的整体,以及构成整体的各个部分之间的相互联系,从而形成了科学的系统观。
现代科学的发展比过去更要求在多种学科门类之间进行相互渗透,这是在更深刻地分析的基础上向更高一级综合发展的新阶段,因而出现了许多交叉学科与边缘学科。
系统科学也就是在这种背景下,在研究控制论、信息论、运筹学和一般系统论的过程中产生的一门交叉性学科。
现在它已发展成与自然科学、社会科学并列的基础科学,是一门独立于其他各门科学的学科。
1.1.1什么是系统“系统”一词来源于拉丁语的systema,一般认为是“群”与“集合”的意思。
长期以来,它存在于自然界、人类社会以及人类思维描述的各个领域,早已为人们所熟悉。
它频繁出现在学术讨论和社会生活中,但不同的人或同一个人在不同的场合会对它赋予不同的含义。
究竟什么是系统呢?我们在此采用钱学森给出的对系统的描述性定义:系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合的具有特定功能的有机整体。
这个定义与类似的许多定义一样,指出了作为系统的三个基本特征:●系统是由若干元素组成的;●这些元素相互作用、相互依赖;●由于元素间的相互作用,使系统作为一个整体具有特定的功能。
虽然有关系统的定义有很多种,但都有包含了上述三个基本的特征,也即它们是系统的基本出发点。
因此,在美国的《韦氏(Webster)大辞典》中,“系统”一词被解释为“有组织的或被组织化的整体;结合着的整体所形成的各种概念和原理的结合;由有规则的相互作用、相互依赖的形式组成的诸要素集合。
”在日本的JIS(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的行动的集合体。
”前苏联大百科全书中定义“系统”为“一些在相互关联与联系之下的要素组成的集合,形成了一定的整体性、统一性。
”《中国大百科全书·自动控制与系统工程》解释“系统”是“由相互制约、相互作用的一些部分组成的具有某种功能的有机整体。
”1.1.2系统的特征由系统的定义,不难总结出一般系统应具有的下述特性。
1.整体性系统整体性说明,具有独立功能的系统要素以及要素间的相互关系根据逻辑统一性的要求,协商存在于系统整体之中。
就是说,任何一个要素不能离开整体去研究,要素之间的联系和作用也不能脱离整体去考虑。
系统不是各个要素的简单集合,否则它就不会具有作为整体的特定功能,而脱离了整体性,要素的机能和要素之间的作用便失去了原有的意义,研究任何事物的单独部分不能得出有关整体性的结论。
系统的构成要素和要素之间的机能、要素间的相互联系要服从系统整体的功能和目的,在整体功能的基础上展开各要素及相互之间的活动,这种活动的总和形成了系统整体的有机行为。
在一个系统整体中,即使每个要素并不都很完善,但它们也可以协商、综合成为具有良好功能的系统。
相反,即使每个要素都是良好的,但作为整体却可能不具备某种良好的功能,也就不能称之为完善的系统。
2.集合性集合的概念就是把具有某种属性的一些对象看成一个整体,从而形成一个集合。
集合里的各个对象叫做集合的要素(子集)。
系统的集合性表明,系统是由两个或两个以上的可以互相区别的要素所组成的。
这些要素可以是具体的物质,也可以是抽象的或非物质的软件、组织等。
例如,一个计算机系统,一般都是由CPU、存储器、输入输出设备等硬件组成,同时还包含有操作系统、程序开发工具、数据库等软件,它们形成一个完整的集合。
3.层次性系统作为一个相互作用的诸要素的总体来看,它可以分解为一系列的子系统,并存在一定的层次结构。
这是系统结构的一种形式。
在系统层次结构中表述了在不同层次子系统之间的从属关系或相互作用的关系。
在不同的层次结构中的子系统存在着不同的运动形式,它们一起构成了系统的整体运动特性,为深入研究复杂系统的结构、功能和有效地进行控制与调节提供了条件。
4.相关性组成系统的要素是相互联系、相互作用的,相关性说明这些联系之间的特定关系和演变规律。
例如,城市是一个大系统,它由资源系统、市政系统、文化教育系统、医疗卫生系统、商业系统、工业系统、交通运输系统、邮电通讯系统等相互联系的部分组成,通过系统内各子系统相互协调的运转去完成城市生活和发展的特定目标。
各子系统之间具有密切的关系,相互影响、相互制约、相互作用,牵一发而动全身。
要求系统内的各个子系统根据整体目标,尽量避免系统的“内耗”,提高系统整体运行的效果。
5.目的性通常系统都具有某种目的。
为达到既定的目的,系统都具有一定的功能,而这正是区别这一系统和那一系统的标志。
系统的目的一般用更具体的目标来体现。
比较复杂的社会经济系统都具有不止一个目标。
因此,需要用一个指标体系来描述系统的目标。
比如,衡量一个工业企业的经营业绩,不仅要考核它的产量、产值指标,而且要考核它的成本、利润和质量指标。
在指标体系中各个指标之间有时是相互矛盾的,为此,要从整体出发,力求获得全局最优的经营效果,这就要求在矛盾的目标之间做好协调工作,寻求平衡或折衷方案。
6.适应性任何一个系统都存在于一定的物质环境之中,因此,它必然要与外界产生物质、能量和信息交换,外界环境的变化必然会引起系统内部各要素的变化。
不能适应环境变化的系统是没有生命力的,只有能够经常与外界环境保持最优适应状态的系统,才是具有不断发展势头的理想系统。
例如,一个企业必须经常了解市场动态、同类企业的经营动向、有关行业的发展动态和国内外市场的需求等环境的变化,在此基础上研究企业的经营策略,调整企业的内部结构,以适应环境的变化。
1.1.3系统的分类在自然界和人类社会中普遍存在着各种不同性质的系统。
为了对系统的性质加以研究,需要对系统存在的各种形态加以探讨。
1.自然系统与人造系统按照系统的起源,自然系统是由自然过程产生的系统。
这类系统是自然物(矿物、植物、动物等)所形成的系统,像海洋系统、生态系统等。
人造系统则是人们将有关元素按其属性和相互关系组合而成的系统,如人类对自然物质进行加工,制造出各种机器所构成的各种工程系统。
实际上,大多数系统是自然系统与人造系统的复合系统。
如在人造系统中,有许多是人们运用科学技术,改造了自然系统。
随着科学技术的发展,出现了越来越多的人造系统。
但是,值得注意的是,许多人造系统的出现,却破坏了自然生态系统的平衡,造成严重的环境污染和生态系统良性循环的破坏。
近年来,系统工程愈来愈注意从自然系统的属性和关系中,探讨研究人造系统。
2.实体系统与概念系统凡是以矿物、生物、机械和人群等实体行为构成要素的系统称之为实体系统。
凡是由概念、原理、原则、方法、制度、程序等概念性的非物质实体所构成的系统称为概念系统,如管理系统、军事指挥系统、社会系统等。
在实际生活中,实体系统和概念系统在多数情况下是结合的,实体系统是概念系统的物质基础,而概念系统往往是实体系统的中枢神经,指导实体系统的行为。
如军事指挥系统中既包括军事指挥员的思想、信息、原则、命令等概念系统,也包括计算机系统、通讯设备系统等实体系统。
3.动态系统和静态系统动态系统就是系统的状态变量随时间变化的系统,即系统的状态变量是时间的函数。
而静态系统则是表征系统运行规律的数学模型中不含有时间因素,即模型中的变量不随时间变化,它是动态系统的一种极限状态,即处于稳定的系统。
例如一个化工生产系统是一种连续生产过程,系统中的参数是随着时间变化而变化的动态系统。
大多数系统都是动态系统。
但是,由于动态系统中各种参数之间的相互关系是非常复杂的,要找出其中的规律性非常困难。
有时为了简化起见而假设系统是静态的,或使系统中的参数随时间变化的幅度很小而视同静态的。
4.开放系统与封闭系统开放系统是指系统与环境之间具有物质、能量与信息的交换的系统。
例如,生态系统,商业系统、工厂生产系统。
这类系统通过系统内部各子系统的不断调整来适应环境变化,以使其保持相对稳定状态,并谋求发展。
开放系统一般具有自适应和自调节的功能。
开放系统是具有生命力的系统,一个国家,一个地区,一个企业都应该是一个开放系统,通过和外界环境不断地交换物质、能量和信息,而谋求不断地发展。
封闭系统是指系统与环境之间没有物质,能量和信息的交换,由系统的界限将环境与系统隔开,因而呈一种封闭状态的系统。
这类系统要能存在,要求该系统内部的各个子系统及其相互关系之中存在着某种均衡关系,以保持系统的持续运行。
研究开放系统,不仅要研究系统本身的结构与状态,而且要研究系统所处的外部环境,剖析环境因素对系统的影响方式及影响的程度,以及环境随机变化的因素。
由于环境是动态变化着的,具有较大的不确定性,甚至出现突变的环境。
所以当一个开放系统存在于某一特定环境之中时,该系统必须具有某些特定的功能。
值得强调的是,现实世界中没有完全意义上的封闭系统。
系统的开放性和封闭性概念不能绝对化,只有作为相对的程度来衡量才比较符合实际。
5.简单系统、简单巨系统和复杂巨系统按复杂程度可分为简单系统、简单巨系统和复杂巨系统。
简单系统是指组成系统的子系统(要素)数量比较少,而且子系统之间的关系也比较简单的系统,如一个工厂、一台设备等。
简单巨系统是指组成系统的子系统数量非常多、种类相对也比较多(如几十种、甚至上百种),但它们之间的关系较为简单的系统,如激光系统等。
研究处理这类系统的方法不同于一般系统的直接综合法,而是采用统计方法加以概括,耗散结构理论和协同学理论在这方面作出了突出的贡献。
复杂巨系统是指组成系统的子系统数量很多,具有层次结构,它们之间的关系又极其复杂的系统,如生物体系统、人脑系统、社会系统等。
其中社会系统是以有意识活动的人作为子系统的,是最复杂的系统,所以又称为特殊的复杂巨系统。
这些系统又都是开放的,所以也称为开放的复杂巨系统。
目前,研究、处理开放复杂巨系统的方法尚在探讨中。
1.1.4研究问题的系统科学思想学习与研究系统科学为的是用系统的思想去分析问题、解决问题。