CH2-SE理论与方法论-(2).ppt

SE理论与方法论青岛大学国际商学院孙利辉CH2、3

SE理论与方法论一．系统科学学科体系二．SE理论三．SE方法论四．系统分析原理及其应用五.创新思维与方案创造技术

一、系统科学学科体系现代科学技术体系

系统科学的体系

控制论信息论一般系统论耗散结构理论协同学〔synergetics〕自组织理论〔self-organization〕突变论〔catastrophetheory〕超循环理论〔hypercycletheory〕二、SE理论

维纳于1948年出版了《控制论》一书经典控制论——现代控制论——大系统控制理论研究大系统的结构方案、稳定性、最优化、建模及模型简化等。对系统方法的启示：黑箱-灰箱-白箱法功能模拟法形式化、数量化、最优化方法控制论〔Cybernatics〕

信息论美国数学家申农〔〕和维纳信息的定义申农：不确定性的减少维纳：信息不是物质也不是能量；信息是控制系统进行调节活动时，与外界相互作用、相互交换的内容；信息是系统的组织性的量度。主体所感知或表述的事物存在的方式和运动状态

信息科学〔信息科学〕以信息为主要研究对象，以信息的运动规律和应用方法为主要研究内容，以计算机、光导纤维等为主要研究工具，以扩展人类的信息功能为主要研究目标。信息概念的特点信息源于运动信息可以被感知、处理和利用信息具有知识秉性：消除不确定性、共享性信息依赖物质，而存在；其变化、传递需要能量信息使用价值具有相对性信息具有时效性信息不守恒，可以放大、缩小、湮灭

信息、物质、能量的比较表现形式变化过程守恒熵物质电子、细胞等扩散、传递物质不灭能量引力、热等能量转化能量守恒势力学第二定律信息信号等传递、存储不守恒信息熵

申农通信系统结构模型

信息量小概率事件信息量大反常事件、稀有事件、正常事件概率为1的事件，其消息所含信息量为0事件出现概率为p，那么该事件具有的信息量为log2p信源可能发出的全部符号所包含的信息量之和，就是信源所具有的总信息量。其衡量为信源平均信息量〔信息熵〕

信息论及其方法论的启示类比方法、统计方法信息方法〔运用信息的观点，把系统看作是借助于信息的获取、传递、加工、处理而实现其有目的性的运动的一种研究方法〕 把系统有目的的运动抽象成一个信息变换过程用联系、转化的观点，综合研究系统运动的信息过程

一般系统论〔generalsystemtheory)

1924~1928;奥地利理论生物学家L.VON贝塔朗菲；1945年发表《关于一般系统论》，研究复杂系统一般规律的学科产生过程实验科学时代的复原论分解研究对象，根本单元清楚了那么对象就清楚了生物学中机械论与活力论之争生物体中存在有目的、超物质的“活力”一般系统论的产生冯·贝塔朗菲，对生物分解得越多，反而会失去全貌

一般系统论的根本观点系统的整体性要素和系统不可分割系统功能≠局部功能之和系统具有新功能系统的开放性〔有效性、适应性、寻的性〕系统的开放性使系统在环境中保持自身有序、有组织的稳定状态系统的动态相关性〔动态性取决于相关性〕系统的层次等级性系统的有序性〔结构或空间；开展或时间〕

一般系统论的根本观点系统的整体性系统的开放性系统的动态相关性系统不断开展变化系统要素之间、要素与系统整体之间有机关联系统的层次等级性系统是有结构的，结构是有层次的人们对事物的认识是对其某一层面的认识系统的有序性系统结构有序；系统开展有序

系统方法论的启示要以系统的观点看整个世界以思辨原那么代替实验原那么以整体论代替复原论以目的论代替因果论

系统方法系统方法就是从系统的观点出发，在系统与要素、要素与外部环境的相互关系中揭示对象系统的系统特性和运动规律，从而最正确地处理问题。原那么：整体性历时性〔动态性〕最优化：整体最优

耗散结构理论〔dissipativestructuretheory1969,比利时统计物理学家I.普利高津研究远离平衡态的开放系统从无序到有序的演化规律的一种理论起源：牛顿时间可逆、梅格森时间不可逆退化与进化热力学第二定律：熵增开放系统的热力学第二定律

耗散结构理论简介一个远离平衡态的开放系统，在外界条件发生变化到达一定阈值时，量变可以发生质变－耗散结构“死”结构：平衡态“活”结构：耗散结构，消耗外界的物质、能量例：贝纳尔对流、气体激光器

耗散结构理论耗散结构的形成条件远离平衡态的开放系统系统内部具有非线性动力学机制耗散结构理论的意义指出了化学、生态系统等许多复杂系统由无序转向有序的规律是一般的，沟通了生命系统与非生命系统之间的联系事物要开展，系统必须保持开