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系统分析的概念系统是系统分析的最基础的概念..按照一般系统论的创立者贝塔朗菲L· von Bertalanffy的观点;系统是处于一定的相互关系并与环境发生关系的各个组成部分要素的总体集..我国着名科学家钱学森则主张把“极其复杂的研究对象称为系统;即相互作用和相互依赖的若干组成部分合成的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..”因此;我们可以一般地将系统界定为是由若干处于相互联系并与环境发生相互作用的要素或部分所构成的整体..世界上的一切事物都是作为系统而存在的;是若干要素按一定的结构和层次组成的;并且具有特定的功能..系统普遍存在于自然界和人类社会之中..它是要由素所构成的整体;离开要素就无所谓的系统;因而要素是系统存在的基础；系统的性质一般是由要素所决定的有什么的要素;就具有什么样的系统及其功能;但系统又具有各要素所没有的新功能；各种要素在构成系统时;具有一定的结构与层次;没有结构层次的要素的胡乱堆积构不成系统；系统的性质取决于要素的结构;而在一个动态结构的系统中;结构的好坏直接是由要素之间的协调体现出来；系统与环境之间也存在密切的联系;每个系统都是在一定的环境中存在与发展的;它与环境发生物质、能量和信息的交换这是开放系统的一个基本特点..系统的各要素之间;要素与整体之间;整体与环境之间存在着一定的有机联系;从而在系统内外形成一定的结构与秩序;使得系统呈现出整体性、有机关联性、结构层次性、环境适应性开放性和有序性等特征;这些特征就是所谓的系统的同构性..系统分析或系统方法;就其本质而言;是一种根据客观事物所具有的系统特征;从事物的整体出发;着眼于整体与部分;整体与结构及层次;结构与功能、系统与环境等的相互联系和相互作用;求得优化的整体目标的现代科学方法以及政策分析方法..拉兹洛认为;系统论为我们提供一种透视人与自然的眼光;“这是一种根据系统概念;根据系统的性质和关系;把现有的发现有机地组织起来的模型..”贝塔朗菲则将系统方法描述为:提出一定的目标;为寻找实现目标的方法和手段就要求系统专家或专家组在极复杂的相互关系网中按最大效益和最小费用的标准去考虑不同的解决方案并选出可能的最优方案..我国学者汪应洛在系统工程导论一书中则认为;系统分析是一种程序;它对系统的目的、功能、费用、效益等问题;运用科学的分析工具和方法;进行充分调查研究;在收集、分析处理所获得的信息基础上;提出各种备选方案;通过模型进行仿真实验和优化分析;并对各种方案进行综合研究;从而为系统设计、系统决策、系统实施提出可靠的依据..系统分析的作用系统分析主要作用是：鼓励人们对系统的不同部分进行同时的研究；使人们注意系统中的结构和层次的特点；开拓新的研究领域;增加新的知识；突出未知东西的探索;使人们从过去和现在的基础上了解未来；使人们转换视角;从不同的角度或侧面看问题；迫使人们在考虑目标和解决问题的要求时;也同时注意考虑协调、控制、分析水平和贯彻执行的问题；诱导新的发现;注意进行从目的到手段的全面调查等等..系统分析的内容根据系统的本质及其基本特征;可以将系统分析的内容相对地划分为系统的整体分析、结构分析、层次分析、相关分析和环境分析等几个方面..一、整体分析二、整体性是系统的最基本的属性或特征之一..因而;整体分析也就构成系统分析的一个主要内容..根据系统论的原理;任何系统都是由众多的子系统所构成的;子系统又是由单元和元素所构成的..系统的性质、功能与运行规律不同于它的各个组成部分在独立状态时的性质、功能和运动规律;它们只有在整体意义上才能显示出来..系统的整体体现了各个组成要素所没有的新质、新功能和整体运行规律;这就是“整体大于各部分之和”的原理加和定理；另一方面;作为系统整体的组成要素的性质和功能也不同于它们在独立时的性质与功能;当它们作为系统的一部分与周围环境发生作用时;并不是代表孤立的要素本身;而是代表系统整体..拉兹洛在谈到这个问题时指出：系统整体所独具的“某种特点不能简单地还原为它们各个组成部分的性质”；“复杂整体的特点实际上不可能还原成各部分的特点..”用整体分析法进行研究的核心是:从全局出发、从系统、子系统、单元、元素之间以及它们与周围环境之间的相互关系和相互作用中探求系统整体的本质和规律;提高整体效应;追求整体目标的优化..因此整体及其目标的优化是整体分析的主要内容..面对一些复杂的、较大的系统时;要求我们把系统分解为一组相关联的子系统;在整体的指导下;协调各个系的目标;从而达到系统所要求的总目标;即通过求局部最优化得到的局部解;经过协调而得到整体的最优解..系统的优化从整体与局部的关系看有如下三种情况：１局部的每个子系统的效益都好;组合起来的系统整体也最优；２局部子系统的效益好;但系统整体的效益没有达到最优；３局部的子系统的效益并不最优;而系统的整体效益较优..从近期与长远的关系看;系统的优化也表现为各种情况;如对近期与长远都有利；对近期有利;对长远不利甚至有害；对近期不利;而对长远有利等..因此;整体优化的原则是：根据已确定的目标;在整体利益最优的前提下;处理好局部与整体、近期与长远的关系..例如;在追求经济社会发展尤其是经济增长的政策目标时;不能为了局部地方和近期的利益;片面追求经济增长率;而以牺牲资源和环境;以及整体全国和长远的效益作为代价..因此;党和国家所制定的经济增长方式由粗放型向集约型的转变以及可持续发展战略是正确的;它追求的是国家、整体、长远的利益..人们已经发展出一系列的定量分析方法或技术;可以用来作整体优化分析尤其是整体分析;这些方法和技术有线性规划、非线性规划、动态优化和排队论等..二、结构分析结构分析是系统分析的一个组成部分..所谓的系统的结构是指系统内部诸要素的排列组合方式..同样一些要素;排列组合的方式不同;就可能具有完全不同的性质、特征与功能..对于一个复杂的系统来说;如果没有一个确定其合理结构的方法;没有一个考虑整体优化的方案;那么;系统的分析和设计也就无法进行;也将对系统的运行产生不良的后果..因此;正确掌握结构分析法;对于确定政府系统的合理结构;要求各种政策的有机配合;是政策研究工作的一个内容..结构分析是寻求系统合理结构的途径或方法;其目的是找出系统构成上的整体性、环境适应性、相关性和层次性等特征;使系统的组成因素及其相互关联在分布上达到最优结合和最优输出..三、层次分析系统论认为;任何复杂的系统都具有一定的结构层次..系统结构的层次性既指等级性;又指侧面性..前者是指任何一个复杂系统;都可以从纵向把它划分为若干等级;即存在着不同等级的系统层次关系;其中低一级的结构是高一级结构的有机组成部分..如我国政府体制上从中央人民政府国务院到省、市、县、区、乡地方各级人民政府；军队编制从军、师、团、营、连等..后者是指任何同一级的复杂系统;又可以从横向上分为若干相应联系;相互制约;又各自独立的平行部分;如国务院分各部、委、省级人民政府划分厅、局等..系统的结构层次性是系统的稳定性和连续性的重要保证;也是系统发挥其最佳功能的前提条件之一..层次分析的基本思路是：明确问题中所包含的因子及其相互关系;将各因子划分为不同层次；从而形成多层次结构;通过对各层次因子的比较分析;建立判断矩阵;并通过判断短阵的计算将不同政策方案按重要性或适用性大小排列;为最优方案的选择提供依据..层次分析首先要解决系统分层及其规模的合理性问题;层次的划分要考虑到系统传递物质、能量和信息的效率、质量和费用等因素；其次要使各个功能单元的层次归属合理..四、相关分析系统论告诉我们;构成系统的各个子系统、单元和要素之间以及它们与环境之间是相互联系和相互作用的;这一特征叫做系统的相关性有机关联性..相关性首先体现在系统与要素之间的不可分割的联系..在系统整体中;各要素并不是孤立存在的;而是由系统的结构联结在一起;相互依存、相互作用..如果其中一项发生变化;就会影响其他要素也发生变化人体各种器官之间就是相互关联的..其次;相关性体现在要素与系统整体的关系中..要素与系统整体相适应;一旦要素改变;整体必然发生改变；同样;系统整体发生改变;系统要素也必然发生变化要素与系统之间的相互作用是通过结构这一中介来实现的..再次;相关性表现在系统与环境的关系方面;即系统的改变引起环境的变化;环境的变化也会导致系统的变化；系统创造自己的环境;环境又规定着自己的系统..最后;相关性还表现在系统发展的协同性上..协同性是指系统发展变化中各部分发展变化的同步性;即系统的变化必然引起各要素以及环境的变化;这种变化又不是杂乱无章的;而是有规律可循的;这个规律就是同步性顺便说;协同学是系统论在当代的新成就;它以协同性作为研究对象..相关分析要求我们在政策研究的过程中尤其是问题界定、目标设定和方案规划中;要充分注意到各种问题及问题的各个方面之间;各个目标之间;各个方案之间;子目标与总目标以及子方案与总方案之间的关系;注意问题目标和方案与社会、经济和政治环境之间的相互联系和相互作用;考虑各种因素对政策执行效果可能产生的影响;从而设计出理想的或较优的政策方案..例如;我们在设计改革与发展战略时;用相关分析的方法;就是要紧密注意各个领域、各条战线、各个方面的改革与发展措施的相关配套、同步进行；或者说;在进行了某个些领域的改革之后;必须及时进行另一些领域的改革;否则;将影响全面的改革与发展..近代“洋务运动”之所以不成功;有各种原因;其中的一条是缺乏系统改革思想;洋务派主张引进西方科学技术和工业设备;使之与封建主义的政治体制协调起来;即所谓的“中学为体;西学为用..”这种幻想不改变封建主义的生产关系、政治制度和社会结构;而仅靠引进西方科技及设备来发展生产力的做法是难以成功的;不变革前者;再好的机器设备也发挥不了作用..五、环境分析系统论认为;系统与环境是处于相互联系和相互作用之中..系统以外界的条件或环境作为存在和发展的土壤..环境是指系统之外的所有其他事物或存在;即系统发生、发展及运行的生态条件或背景..一个系统总是处于更大的系统之中;成为更大系统的子系统;因而更大的系统则构成该子系统的生态环境..系统与环境的相互联系和相互作用表现在：一方面;环境是系统的存在和发展的前提条件;环境影响、制约;甚至决定系统的性质与功能；另一方面;系统的存在和发展也改变着周围的环境;系统作用的不同将引起环境发生变化..系统与环境这种不断进行着的物质、能量和信息的交换;使系统具有环境适应性特征..环境分析是系统分析的一个重要内容..因为系统的状态;系统的问题同环境存在着这种相互联系、相互作用的特征;所以;分析环境与系统的关系是接近系统问题的必要步骤..要确定系统及其问题的边界和约束条件;必须对环境作出分析;系统分析的许多资料也来源于环境;因此;环境分析是系统分析中的一项不可或缺的工作..就政策研究来说;我们将政策研究的对象视为一个系统;一个高度开放的社会系统;政策环境产生了需求和支持这样一些输入;通过政治系统决策系统的加工处理转变为政策方案;这些方案的输出执行又作用了环境..这是政治系统论向我们展示的政策系统及其运行的简要图景;在这里;无论是政策的制定;还是政策的执行;环境因素的地位和作用都是极其显着的..因此;环境分析对于政策研究来说;其意义也是不言而喻的..环境分析涉及的内容很广;包括自然环境或物理技术环境分析;社会经济环境分析;文化心理环境分析等等..在系统分析中;要对环境加以因时、因地、因人的分析;找出相关的环境因素;确定其影响的范围和程度;以便在方案的制定和执行中予以考虑;这正是环境分析的任务与目的..系统分析中的定量技术根据决策类型的不同将系统分析中的定量技术分为两类;即确定型的分析技术和随机分析技术..一、确定型的分析技术所谓的确定型;是指那些可用于只有一种势态;并在做出可接受的假定之后其变量、限制条件、不同的选择都是已知的、确定的;按一定的统计置信度可以预见的方法或技术..二、随机分析技术随机分析技术则是应用于不确定型或风险决策的分析方法及技术..当存在一个以上的态势;并且需要估计和确定每一种可能的状态时;就要碰到随机模型问题..这时还要计算在每一种态势下用每一种决策选择所得的输出结果..因而可供选择方案的数量将很大;这时可以用数学、统计推论和概率论等学科的方法;在可以接受的假定条件下减少不确性..有时;随机的局面可以化为确定模型来加以处理;比如选择一种最有可能发生的未来态势;或者只分析最坏的或最好的方面等等..克朗将动态规划;计算机模拟;随机库存论;取样、回归、指数平滑;决策树;贝叶斯定理、损益分析等列入随机分析技术之中..。
第一章《序言》习题与思考1．从系统工程产生的背景的描述中，你认为系统工程主要适用于研究、处理、解决哪类问题?这些问题有什么特征？【答案要点】（1）对从系统工程产生的历史背景进行描述,如：从其发展的必要性、社会经济角度以及科学技术发展等方面描述。
（2)从描述中得出它成为研究、分析和处理复杂系统问题最有效的理论、方法和工具。
(3)这些问题的基本特征是由很多政治、经济、社会、技术、环境等熔合一起，且规模大、关系复杂、因素众多、目标多样,需要用多种理论和知识、技术综合集成的方法去解决。
2．从推动系统工程发展的主要理论看，你认为要研究、处理、解决复杂系统问题还要哪些科学技术的支持?【答案要点】研究、分析、解决系统问题除了需要运筹学、控制论、一般系统理论等基本理论的支持，还需要信息论,耗散结构理论、协同理论、突变论以及现代控制论、计算机科学、信息技术等相关学科，且后三者使系统工程的实际应用成为现实.3．从我国古代朴素系统观的应用案例的介绍中,你认为这些案例中主要体现了什么样的系统观念？【答案要点】结合案例（孙子兵法、都江堰水利工程、丁谓修复皇宫、冶炼等)可知我国古代朴素系统观念是从系统整体出发,对不同层次以及系统与环境进行全面地分析，从而解决问题。
4．请你谈谈钱学森对中国系统工程做出了哪些杰出贡献。
【答案要点】钱学森对我国系统工程的发展贡献是：(1)创建第一个运筹学研究小组，并把它作为其组建的中国科学院研究所的组成部分；(2)创建第一个军事研究机构，开辟系统科学面向我国武器装备规划的新领域；（3）在其指导下，许多计划和工程部门按照技术上和组织上的各种时序联系和逻辑联系的计划流程图,运用数学方法进行计划和工程的分析预测，分清主次，明确关键，寻求人才资源和物资资源利用的最优方案；(4）他积极建议我国军事部门将系统工程原理和方法，作为我军不断向现代化迈进的重要手段;（5）在他古稀之年，发表一系列关于系统科学的学术演讲；（6）在其倡议和指导下，我国运用系统科学的理论与方法对我国的经济建设与社会发展做出了科学的预测和研究；总之，钱学森对系统科学最重要的贡献是发展了系统学和开饭的复杂巨系统的方法论。
