第一章系统与系统理论概述ppt课件.ppt

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1、第一章系统与系统工程基础第一节系统与系统理论第二节系统工程.第一节系统与系统理论1.系统概念.2.系统的形态.3.系统的特征.4.系统的结构与功能.5.系统的环境6.系统理论简介.什么是系统意义？在现实生活和理论探讨中，凡是着眼于处理部分与整体、差异与统一、结构与功能、自我与环境、有序与无序、合作与竞争、行为与目的、阶段与全过程等相互关系的问题，都是具有系统意义的问题。系统科学是一门新的基础学科不可把系统科学看成是交叉科学或边缘科学系统科学是科学重新统一的历史需要1.系统的概念.古希腊：事物中共性部分和每一事物应占据的位置，也就是部分组成整体的意思。冯.贝塔朗菲（1937）：

2、相互作用的诸要素的综合体。钱学森：系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分（要素）结合而成的、具有特定功能的有机整体。要素要素是构成系统的最小单位。系统必须由两个以上的要素（部分、元素）所组成。要素与要素之间存在着一定的有机联系。系统与要素的相互作用系统与要素的相互作用系统通过整体作用支配和控制要素要素通过相互作用决定系统的特性和功能系统和要素的概念是相对的P功能任何系统都有特定的功能，这是整体具有不同于各个组成要素的新功能，这种新功能是由系统内部的有机联系和结构所决定的。2.系统的形态.2.1自然系统与人造系统.2.2开放系统与封闭系统.2.3实体系统与概念系统.2.4动态

3、系统与静态系统.2.5白色系统、灰色和黑色系统.2.6线形系统和非线形系统.2.1自然系统与人造系统自然系统是由自然物质（矿物、植物、动物、海洋等）形成的系统。大气系统、海洋系统，生态系统等.人造系统是为了达到人类所需要的目的，由人类设计和建造的系统。工程技术系统、经营管理系统、科学技术系统等.2.2开放系统与封闭系统封闭系统是指与外界环境不发生任何形式交换的系统.开放系统是指系统内部与外界环境有相互关系，能进行能量、物质和信息交换的系统.系统的环境广义的来讲，一个系统之外的一切事物或系统的总和。系统的边界.2.3实体系统与概念系统实体系统是以矿物、生物、能源、机械等实体组成

4、的系统.概念系统是由概念、原理、原则、方法、制度、程序等观念性的非物质实体所组成的系统.2.4动态系统与静态系统静态系统是其固有的状态参数不随时间改变的系统.动态系统是系统状态变量随时间改变的系统。一切实际存在的系统原则上都是动态系统.连续系统和离散系统连续系统：在实数集或闭子集上连续取值的时间t，称为连续时间。状态变量为连续时间函数的系统，称为连续系统。离散系统：状态变量仅在离散时间上出现或被观察到的系统.静态系统静态系统基于这样一个假设：系统状态的转移可以在瞬间完成。这意味着系统有无限多的储能可以利用.2.5白色系统、灰色和黑色系统白色系统：一目了然灰色系统：一知半解黑色

5、系统：一窍不通.2.6线形系统和非线形系统线形系统：能够用线形数学模型描述的系统.线形系统在数学处理上十分简便，因此广泛应用.线形关系线形与非线形原本是一对数学概念，用以区别不同变量间的两种基本关系。变量之间最简单、最基本的关系是函数关系，即因变量对自变量的依存关系，因变量与自变量成比例的变化，即变化过程中二者的比值不变，称为线形函数。叠加原理和齐次性.非线形关系变比特性饱和特性非单调性震荡特性多值响应特性循环特性间断（跳跃）特性失灵特性折叠特性.3.系统的特征.3.1整体性.3.2相关性.3.3目的性.3.4环境适应性.3.1整体性.系统的整体性主要表现为系统的整体功能，这

6、种整体功能不是各组成要素功能的简单叠加，而是呈现出各组成要素所没有的新功能。“整体不等于部分和”Fs>、=、F1+F2+F3+……+Fi2整体等于于部分和：Fs=F1+F2+F3+……+Fi3整体小于部分和：Fs

7、关性.系统内的各要素相互作用又相互联系。系统中任一要素与该系统中的其他要素是相互关联、互相制约的，如果某一要素发生了变化，对应的其它相关联的要素也要相应的改变和调整，从而保持系统整体的最佳状态。3.3目的性.元素和元素的组合所没有的，只有在整体中才能体现出来，一旦系统分解，便不复存在。系统特有的目的性。3.4环境适应性.4系统的结构与功能.4.1系统的结构.4.2系统的功能.4.3结构与功能的关系4.1系统的结构.4.1.1结构的基本概念.4.1.2结构的特点.4.1.1结构的基本概念指系统内部各组成要