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三、系统的含义与分类
1.系统的含义
塑料大棚是系统,智能大楼是系统,人体也是系统。大到浩瀚的银河系,小到原子,它们都是系统。
系统是由相互依存的若干个部分组成、具有特定功能的有机整体。或者说,系统是由相互依存,相互作用的若干个元素构成的,并完成特定功能的统一体。
2.系统的分类
系统不仅有大有小,而且其结构、功能,行为和环境也不尽相同,系统可按不同的标准和需要分类。
(1)自然系统和人造系统
由自然物自然形成的系统,称为自然系统。如人体系统等。
由人工建造、加工而构成的系统,称为人造系统,也称为人工系统。如人造地球卫星、桥梁(不包括天生桥)、房舍等。它们的基本元素(如零件)和整体是人类文明与科技进步的产物。
由自然系统与人造系统复合而成的系统,称为复合系统,如城市系统、村落系统等。
(2)实体系统和抽象系统
由看得见、摸得着的具体实体所构成的系统,称为实体系统,也称为硬系统。如机器中的传动系统、棚室中的采暖加温系统等。
由一些概念、原理、方法、制度、程序等元素所构成的系统,称为抽象系统,也称为概念系统、软系统。如班主任老师为我们制定的全面发展成才培养规划系统、智力竞赛软件系统等。
(3)静态系统和动态系统
按系统的状态与时间的关系,可以分为静态系统和动态系统。
一类系统的结构和状态,不随时间的推移延续而变化,称为静态系统。如棚室环境系统等。
根据物质运动的普遍规律决定了另一类系统的结构和状态具有产生、变化与发展、消亡过程的系统,称为动态系统,如城市系统、生态系统等。
绝大多数系统属动态系统。静态系统是有条件的、暂时(阶段性)的和相对的。
(4)开放系统和封闭系统
在客观上,系统总要存在于环境之中,互相进行物质,能量及信息的交换。
要与环境相互发生联系、交换的系统,称为开放系统。绝大多数的系统,都属于开放系统。如人体系统是开放系统,它需要从外界摄取食物、氧气和水,又要向外排出废物。
不与环境发生联系的系统,称为封闭系统。例如,停建或缓建的工程,可以看做是暂时的封闭系统;密闭容器中的化学反应,在一定初始条件下,各反应物在容器中经反应达到一个平衡态,这也是一个封闭系统。
系统与环境之间,不断地、广泛地交换,不断地输入、输出,系统才会更具有生命力。绝对的封闭系统是少见的。
问题思考
从系统的含义看,系统的基本特征是什么?如果我们向他人介绍某系统,应首先介绍这个系统的哪些方面?
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系统的其他分类
简单系统与复杂系统
简单系统是指组成系统的子系统或元素的数量很少,因而它们之间的关系也比较简单,或者尽管子系统数量多或巨大,但它们之间的关联关系比较简单。按照子系统的数量级,简单系统还可分为小系统(子系统数量为几个、十几个)、大系统(子系统数量为几十个、上百个)、简单巨系统(子系统数量成千上万、上百亿、万亿等)。近20年来,处理这种系统的理论发展很快,如耗散结构理论和协同学等。.
复杂系统的最主要的特征是具有众多的状态变量,反馈结构复杂,输入与输出呈现非线性特征,或者说是高阶次、多回路、非线性的。如果复杂系统中的子系统数量极大,种类很多,它们之间的相互关系又很复杂,则称为复杂巨系统。尽管这类系统具有客观的确定规律,但子系统的差别造成了规律的多样化。如人体系统、地理系统、城市系统等都是复杂巨系统。目前对复杂巨系统的研究还处于探索阶段,方法还不成熟。
黑色系统与白色系统
信息完全明确的系统称为白色系统,信息完全不明确的系统称为黑色系统,信息部分明确、部分未知的系统称为灰色系统。如把学校看作一个系统,显然学校内的教工数、学生数、固定资产等信息完全明确,即为白色系统。相反,遥远的星球,也可以看作一个系统,虽然知道其存在,但体积多大、质量多少、距地球多远等信息完全不知道,就像是一个“黑洞”这类系统即为黑色系统。一个城市系统,如对其经济发展和交通规划,与环境保护之间的相互关系等尚未完全搞清,则为灰色系统。
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