參考教材1孫東川，林福永，孫凱編等，系統(tǒng)工程引論20092陳宏民主編，系統(tǒng)工程導(dǎo)論，高等教育出版社，2006第一章系統(tǒng)的基本概念1.1引言1.2系統(tǒng)的定義與屬性1.3系統(tǒng)的分類1.4系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能1.5系統(tǒng)思想的演變1．1引言

人類社會(huì)當(dāng)今處在一個(gè)什么時(shí)代?我們?nèi)绾螢樽约核幍臅r(shí)代命名?有人說(shuō)當(dāng)今是后工業(yè)化時(shí)代。他們說(shuō)，以蒸汽機(jī)的改進(jìn)和大量使用為標(biāo)志的工業(yè)革命，開(kāi)始了工業(yè)化進(jìn)程，后來(lái)又經(jīng)過(guò)電力革命、核能革命，完成了工業(yè)化使命，在20世紀(jì)后期則進(jìn)入了后工業(yè)化時(shí)代。

有人說(shuō)當(dāng)今是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代。知識(shí)經(jīng)濟(jì)的提出源于1996年經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)的《以知識(shí)為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)》的報(bào)告。知識(shí)經(jīng)濟(jì)的標(biāo)志之一就是承認(rèn)知識(shí)的擴(kuò)散與生產(chǎn)同樣重要，知識(shí)經(jīng)濟(jì)是人類社會(huì)繼游牧經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)之后的經(jīng)濟(jì)。知識(shí)經(jīng)濟(jì)是以知識(shí)階層為社會(huì)主體，以知識(shí)和信息為主要資源，以高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和服務(wù)為支柱產(chǎn)業(yè)，以人力資本和科技創(chuàng)新為動(dòng)力，以可持續(xù)發(fā)展為宏觀特征的新型經(jīng)濟(jì)。

有人說(shuō)當(dāng)今是網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)時(shí)代。20世紀(jì)80年代出現(xiàn)了因特網(wǎng)(Internet)，如今，以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)的信息網(wǎng)絡(luò)無(wú)處不在，發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。電子商務(wù)、電子政務(wù)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)院、遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、電子病歷、網(wǎng)上購(gòu)物、網(wǎng)上訂票、上網(wǎng)檢索、電子郵件、MIS(管理信息系統(tǒng))、HIS(醫(yī)院信息系統(tǒng))，悄悄進(jìn)入了我們的工作和生活中。人類是一天也離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)了。有人說(shuō)當(dāng)今是新經(jīng)濟(jì)時(shí)代。他們大概對(duì)上述幾個(gè)名稱不滿意，于是提出“新經(jīng)濟(jì)時(shí)代”一詞。其實(shí)這是權(quán)宜之計(jì)。因?yàn)樾屡c舊是相對(duì)的，“新”是層出不窮、與時(shí)俱進(jìn)的，現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)相對(duì)于工業(yè)經(jīng)濟(jì)而言是“新經(jīng)濟(jì)”，再過(guò)一百年或者幾百年，現(xiàn)在的“新經(jīng)濟(jì)”恐怕就會(huì)是“舊經(jīng)濟(jì)’’了。不過(guò)，暫時(shí)用一下這個(gè)名稱以強(qiáng)調(diào)當(dāng)代經(jīng)濟(jì)之“新”也未嘗不可。

還有人說(shuō)當(dāng)今是計(jì)算機(jī)時(shí)代。自1946年第1臺(tái)現(xiàn)代意義上的計(jì)算機(jī)ENIAC出現(xiàn)以來(lái)，計(jì)算機(jī)不斷更新?lián)Q代，而且更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短。20世紀(jì)占主導(dǎo)地位的，50年代是電子管計(jì)算機(jī)，50年代未至60年代中期是晶體管計(jì)算機(jī)，60年代末至70年代末是集成電路電子計(jì)算機(jī)，70年代末至今是大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路電子計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展使其應(yīng)用領(lǐng)域得到迅速擴(kuò)展，如文字編排、數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)絡(luò)、設(shè)計(jì)繪圖、教育培訓(xùn)以及各級(jí)各類管理工作，無(wú)處沒(méi)有計(jì)算機(jī)的影子。電子計(jì)算機(jī)被稱為“電腦”，現(xiàn)代社會(huì)“不可一日無(wú)此君”。

還有人說(shuō)當(dāng)今是信息時(shí)代。20世紀(jì)40年代，人類終于發(fā)現(xiàn)：世界是由物質(zhì)、能量、信息三大要素組成的，而不僅僅是由物質(zhì)要素組成，或者由物質(zhì)與能量?jī)煞N要素組成。現(xiàn)在，沒(méi)有人能否定信息的存在和作用，沒(méi)有人能夠不接受、不利用信息，信息的作用、處理信息的手段是前所未有的。信息網(wǎng)絡(luò)、信息高速公路、電子商務(wù)、電子政務(wù)等，正在改變?nèi)祟惖墓ぷ髁?xí)慣、生活習(xí)慣、思維方式。距離變得無(wú)關(guān)緊要，“地球變得越來(lái)越小”，整個(gè)世界可以被因特網(wǎng)“一網(wǎng)打盡”。

還有人說(shuō)當(dāng)今是納米時(shí)代。納米(nm)是一種度量單位，1nm等于1m的10億分之一，相當(dāng)于10個(gè)氫原子一個(gè)挨一個(gè)排起來(lái)的長(zhǎng)度。納米結(jié)構(gòu)是指1-100nm尺度內(nèi)的結(jié)構(gòu)。在這個(gè)尺度范圍內(nèi)對(duì)原子重新組合，新物質(zhì)就會(huì)表現(xiàn)出不同于單個(gè)原子或分子的性質(zhì)。其基本的物理化學(xué)性質(zhì)，如熔點(diǎn)、磁性、電容、導(dǎo)電性、發(fā)光等都可能產(chǎn)生重大變化。這種組合產(chǎn)生新物質(zhì)的技術(shù)，就是所謂的納米技術(shù)(nanotechnology)，它使人類可以獲得許多用于科研、生產(chǎn)、生活各個(gè)領(lǐng)域的新材料。

還有人說(shuō)當(dāng)今是基因時(shí)代。破譯基因密碼，重組基因，克隆，制造干細(xì)胞……有關(guān)的新概念、新技術(shù)層出不窮。它們甚至有可能改變?nèi)祟愖陨恚蚨鹆岁P(guān)于倫理道德的爭(zhēng)論。

還有人說(shuō)是“航天時(shí)代”。這是非常激動(dòng)人心的。2003年10月15-16日，我國(guó)的神舟五號(hào)飛船成功發(fā)射，中國(guó)第一名航天員楊利偉邀游太空，中國(guó)成為“世界航天俱樂(lè)部”的第三名成員。2005年10月12-17日，搭載兩名航天員費(fèi)俊龍、聶海勝的神舟六號(hào)飛船成功發(fā)射。2008年9月25-28日，搭載3名航天員翟志剛、劉伯明、景海鵬的神舟七號(hào)飛船成功發(fā)射，翟志剛成為中國(guó)在太空出艙活動(dòng)第一人。

我國(guó)的探月工程已經(jīng)起步，探月工程分為“繞”、“落”、“回”3個(gè)階段。第一期為繞月工程，發(fā)射探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”，對(duì)月球表面環(huán)境、地貌、地形、地質(zhì)構(gòu)造與物理場(chǎng)進(jìn)行探測(cè)。嫦娥一號(hào)于2007年10月24日發(fā)射升空，經(jīng)過(guò)8次變軌后，于11月7日順利進(jìn)入高度為200公里、周期為127分鐘的工作軌道。11月18日衛(wèi)星轉(zhuǎn)為對(duì)月定向姿態(tài)，11月20日開(kāi)始傳回探測(cè)數(shù)據(jù)。第二期工程時(shí)間定為2007-2010年，目標(biāo)是研制和發(fā)射航天器，以軟著陸的方式降落在月球上進(jìn)行探測(cè)。第三期工程時(shí)間定在2011-2020年，目標(biāo)是月面巡視勘察與采樣返回；其中前期主要是研制和發(fā)射新型軟著陸月球巡視車，對(duì)著陸區(qū)進(jìn)行巡視勘察；后期即2015年以后，研制和發(fā)射小型采樣返回艙、月表鉆巖機(jī)、月表采樣器、機(jī)器人操作臂等，采集關(guān)鍵性樣品返回地球，對(duì)著陸區(qū)進(jìn)行考察，為下一步載人登月探測(cè)、建立月球前哨站的選址提供數(shù)據(jù)資料，此段工程的結(jié)束將使我國(guó)航天技術(shù)邁上一個(gè)新的臺(tái)階。人類已經(jīng)邁開(kāi)步伐走向茫茫宇宙了。所有不同角度的概括都具有一定的道理，“仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智”。但是，如果換一個(gè)角度-從系統(tǒng)工程的角度看，我們要說(shuō)：人類社會(huì)當(dāng)今處在系統(tǒng)工程時(shí)代!什么是系統(tǒng)?什么是系統(tǒng)工程?系統(tǒng)工程的基本概念、基本原理是什么?這就是本課要講述的內(nèi)容。

本章將主要介紹系統(tǒng)的基本概念，包括系統(tǒng)的定義與屬性、系統(tǒng)的分類、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能以及系統(tǒng)思想的演變等。1．2系統(tǒng)的定義與屬性1．2．1系統(tǒng)的定義

系統(tǒng)工程(systemsengineering，SE)的研究對(duì)象是系統(tǒng)(system)。

系統(tǒng)概念是系統(tǒng)工程的核心和基本概念。“系統(tǒng)”一詞是大家熟悉的，在漢語(yǔ)中，它通常是作為名詞來(lái)使用，有時(shí)也作為形容詞和副詞使用；作為系統(tǒng)工程的科學(xué)術(shù)語(yǔ)，則需要在日常用語(yǔ)的基礎(chǔ)上加以提煉和界定。

系統(tǒng)無(wú)處不在。自然界和人類社會(huì)存在著多種多樣的系統(tǒng)，在研究系統(tǒng)的分類之前，先讓我們列舉幾組不同類型的系統(tǒng)，例如：一輛汽車、一架飛機(jī)、一列火車、一臺(tái)計(jì)算機(jī)、一個(gè)校園網(wǎng)分別都是一個(gè)系統(tǒng)；一個(gè)國(guó)家、一個(gè)政府、一支軍隊(duì)、一個(gè)企業(yè)、一所學(xué)校、一家醫(yī)院、一支樂(lè)隊(duì)、一個(gè)球隊(duì)、一個(gè)家庭也分別都是一個(gè)系統(tǒng)；一項(xiàng)工程(例如三峽工程、西部大開(kāi)發(fā)、振興東北、神舟五號(hào)、抗擊SARS、舉辦“奧運(yùn)”)、一本教科書(shū)、一篇文章、一首歌曲、一張中藥處方同樣分別都是一個(gè)系統(tǒng)；銀河系、太陽(yáng)系、地球、大森林、動(dòng)植物群落以及聯(lián)合國(guó)、WTO仍然都是一個(gè)系統(tǒng)等。

這些系統(tǒng)的形態(tài)和性質(zhì)是大不一樣的。系統(tǒng)可以互相包含與被包含，可以互相交叉和融合。系統(tǒng)是普遍的客觀存在。每一個(gè)人都生活在系統(tǒng)之中，而且是生活在多種多樣、互相交叉的系統(tǒng)之中。

但是，并非任何事物或者事務(wù)都可以隨心所欲地被稱為系統(tǒng)。相對(duì)于一輛汽車而言，拆卸下來(lái)的若干齒輪與螺絲釘不構(gòu)成系統(tǒng)；相對(duì)于一個(gè)球隊(duì)而言，游離活動(dòng)的幾名隊(duì)員不構(gòu)成系統(tǒng)；相對(duì)于一場(chǎng)球賽，正常的犯規(guī)行為(可能有多次)不構(gòu)成系統(tǒng)；海邊沙灘上休閑的人群不構(gòu)成系統(tǒng)；在盒子里放得整整齊齊的一副象棋，也不構(gòu)成系統(tǒng)。從許許多多、實(shí)實(shí)在在的系統(tǒng)和“非系統(tǒng)”中可以提煉出如下的定義：

所謂系統(tǒng)，是由相互聯(lián)系、相互作用的許多要素結(jié)合而成的具有特定功能的統(tǒng)一體。

這個(gè)統(tǒng)一體又稱為整體或總體；要素又稱為元素、部分、局部或零部件，在一定的意義上，又稱為子系統(tǒng)。系統(tǒng)整體與構(gòu)成系統(tǒng)的部分是相對(duì)而言的，整體中的某些部分可以被看成是該系統(tǒng)的子系統(tǒng)，而整個(gè)系統(tǒng)又可成為一個(gè)更大規(guī)模系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分或者子系統(tǒng)。例如，一輛汽車或一架飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，一個(gè)企業(yè)的某一條生產(chǎn)線，一所大學(xué)的某一個(gè)學(xué)院等，都分別是一個(gè)子系統(tǒng)；而一輛汽車對(duì)于一個(gè)車隊(duì)，一架飛機(jī)對(duì)于一個(gè)航空公司，一個(gè)企業(yè)對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)，一所大學(xué)對(duì)于全國(guó)的或地區(qū)的高教系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，分別只是其中的一個(gè)組成部分或者一個(gè)子系統(tǒng)。

從系統(tǒng)工程的角度而言，系統(tǒng)的范圍或規(guī)模是根據(jù)我們研究問(wèn)題的需要而決定的。系統(tǒng)具有特定的結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為一定的功能和行為。系統(tǒng)整體的功能和行為由構(gòu)成系統(tǒng)的要素和系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定，而這些功能和行為又是系統(tǒng)的任何一部分都不具備的。

某種特定的系統(tǒng)，通常是自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)某一學(xué)科的研究對(duì)象。例如，太陽(yáng)系是天文學(xué)研究對(duì)象，植物群落是植物學(xué)研究對(duì)象，動(dòng)物群落是動(dòng)物學(xué)研究對(duì)象，人體和疾病是醫(yī)學(xué)研究對(duì)象，社會(huì)制度是歷史學(xué)和社會(huì)學(xué)研究對(duì)象等。系統(tǒng)工程以及系統(tǒng)科學(xué)(系統(tǒng)工程是系統(tǒng)科學(xué)部門的工程技術(shù))的研究對(duì)象并不限于某種特定的系統(tǒng)，也不重復(fù)其他學(xué)科的研究，而是研究各種系統(tǒng)的普遍屬性和共同規(guī)律，研究各種系統(tǒng)的有效組織與管理問(wèn)題。

中外學(xué)者從不同的角度對(duì)系統(tǒng)的定義作過(guò)描述。例如，美國(guó)的韋伯斯特(Webster)大辭典把系統(tǒng)稱為“有組織的或被組織化的整體、相聯(lián)系的整體所形成的各種概念和原理的綜合，由有規(guī)則的相互作用、相互依存的形式組成的諸要素的集合”。

一般系統(tǒng)論的創(chuàng)始人奧地利生物學(xué)家馮·貝塔朗菲把系統(tǒng)稱為“相互作用的多要素的復(fù)合體”。如果一個(gè)對(duì)象集合中存在兩個(gè)或兩個(gè)以上的不同要素，所有要素按照其特定方式相互聯(lián)系在一起，就稱該集合為一個(gè)系統(tǒng)。其中的要素是指組成系統(tǒng)的不同的最小的(即不需要再細(xì)分的)組成部分。

錢學(xué)森院士在回顧我國(guó)研制“兩彈一星”的工作歷程時(shí)說(shuō)：“我們把極其復(fù)雜的研制對(duì)象稱為‘系統(tǒng)’，即由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合成的具有特定功能的有機(jī)整體，而且這個(gè)‘系統(tǒng)’本身又是它所從屬的一個(gè)更大系統(tǒng)的組成部分。”

在漢語(yǔ)中與System一詞相對(duì)應(yīng)的名詞還有體系、體制、制度此外，在管理學(xué)原理和企業(yè)管理中用得最多的單詞之一組織(organization)，其意義與系統(tǒng)(system)是很相近的，而且常常是等同的。1．2．2系統(tǒng)的屬性從系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)來(lái)看，系統(tǒng)的屬性主要有一下幾個(gè)方面。1．集合性

集合性表明系統(tǒng)是由許多(至少兩個(gè))可以相互區(qū)別的要素組成。例如，一個(gè)工業(yè)企業(yè)是一個(gè)系統(tǒng)，它的要素集合如圖1-1所示。2．相關(guān)性

所謂相關(guān)性是指系統(tǒng)內(nèi)部的要素與要素之間、要素與系統(tǒng)之間、系統(tǒng)與其環(huán)境之間存在著這樣那樣的聯(lián)系。聯(lián)系又稱關(guān)系，常常是錯(cuò)綜復(fù)雜的。如果不存在相關(guān)性，眾多的要素就如同一盤散沙，只是一個(gè)集合(set)而不是一個(gè)系統(tǒng)(system)。3．層次性

一個(gè)大的系統(tǒng)，包含許多層次，上下層次之間是包含與被包含的關(guān)系，或者領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)系。例如，我國(guó)的行政系統(tǒng)包含國(guó)家-省(自治區(qū)，直轄市)-市-縣-鄉(xiāng)鎮(zhèn)；軍隊(duì)包含軍-師-(旅)-團(tuán)-營(yíng)-連-排；一所大學(xué)包含學(xué)校-學(xué)院-系-教研室；一個(gè)大企業(yè)包含總公司-分公司-工廠-車間-班組。圖1-2表示了企業(yè)管理的層次，它分為戰(zhàn)略計(jì)劃層(高層)、經(jīng)營(yíng)管理層(中層)和作業(yè)層(基層)。大企業(yè)的中層又可以分為若干層次，構(gòu)成一座金字塔。

在組織管理工作中，系統(tǒng)的層次與管理的跨度是一對(duì)矛盾。從個(gè)人的管理能力而言，管理跨度的平均值是一個(gè)常數(shù)，被稱之為“奇妙的7”，即一個(gè)管理者，他能夠直接有效管理的下屬是7人左右，不會(huì)太多。

如果利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，建立性能卓越的管理信息系統(tǒng)(MIS)，提高管理的跨度，就可以減少管理的層次。當(dāng)然，管理崗位的設(shè)置要考慮多種因素，并非如此單一。但是可以確信，在當(dāng)代的計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)條件下，管理組織的結(jié)構(gòu)可以由金字塔趨向扁平化。

在實(shí)際管理工作中，層次性并非是一成不變的。在一般情況下，上一級(jí)指揮下一級(jí)，下一級(jí)服從上一級(jí)，下一級(jí)向上一級(jí)反映情況；在特殊情況下，也可以“越級(jí)指揮”、“越級(jí)反映情況”(“上訪”、“上告”)。我們把前者稱為規(guī)范的層次性，把后者稱為不規(guī)范的層次性。后者并不是可有可無(wú)的，而是對(duì)前者的必要補(bǔ)充。例如，中國(guó)共產(chǎn)黨黨章規(guī)定：黨員有權(quán)“向黨的上級(jí)組織直至中央提出請(qǐng)求、申訴和控告，并要求有關(guān)組織給以負(fù)責(zé)的答復(fù)”；“黨的任何一級(jí)組織直至中央都無(wú)權(quán)剝奪黨員的上述權(quán)利”。4．整體性

系統(tǒng)是作為一個(gè)整體出現(xiàn)的，是作為一個(gè)整體存在于環(huán)境之中、與環(huán)境發(fā)生相互作用的，系統(tǒng)的任何組成要素或者局部都不能離開(kāi)整體去研究。

系統(tǒng)的整體性又稱為系統(tǒng)的總體性、全局性。系統(tǒng)的局部問(wèn)題必須放在系統(tǒng)的全局之中才能有效地解決，系統(tǒng)的全局問(wèn)題必須放在系統(tǒng)的環(huán)境之中才能有效地解決。局部的目標(biāo)和訴求，要素的質(zhì)量、屬性和功能指標(biāo)，要素與要素之間、局部與局部之間的關(guān)系，都必須服從整體或總體的目的，它們共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體或總體的功能。系統(tǒng)的功能和特性，必須從系統(tǒng)的整體或總體來(lái)加以理解，加以要求，使之實(shí)現(xiàn)并且優(yōu)化。系統(tǒng)的整體觀念或總體觀念是系統(tǒng)概念的精髓。5．涌現(xiàn)性

系統(tǒng)的涌現(xiàn)性包括系統(tǒng)整體的涌現(xiàn)性和系統(tǒng)層次間的涌現(xiàn)性。

系統(tǒng)的各個(gè)部分組成一個(gè)整體之后，就會(huì)產(chǎn)生出整體具有而各個(gè)部分原來(lái)沒(méi)有的某些東西(性質(zhì)、功能、要素)，系統(tǒng)的這種屬性稱為系統(tǒng)整體的涌現(xiàn)性。

系統(tǒng)的層次之間也具有涌現(xiàn)性。即當(dāng)?shù)蛯哟紊系膸讉€(gè)部分組成上一層次時(shí)，一些新的性質(zhì)、功能、要素就會(huì)涌現(xiàn)出來(lái)。6．目的性

系統(tǒng)工程所研究的對(duì)象系統(tǒng)都具有特定的目的。研究一個(gè)系統(tǒng)，首先必須明確它作為一個(gè)整體或總體所體現(xiàn)的目的與功能。人們正是為了實(shí)現(xiàn)一定的目的，才組建或改造某一個(gè)系統(tǒng)的。例如，學(xué)校的目的主要是培養(yǎng)合格的人才；企業(yè)的目的主要是生產(chǎn)合格的產(chǎn)品，提供相應(yīng)的服務(wù)，并獲取顯著的經(jīng)濟(jì)效益等。

明確系統(tǒng)的目的性，是開(kāi)展系統(tǒng)工程項(xiàng)目的首要工作。與目的一詞意義相近的術(shù)語(yǔ)有目標(biāo)、指標(biāo)。系統(tǒng)的目的常常通過(guò)更具體的目標(biāo)或指標(biāo)來(lái)描述。系統(tǒng)總是多目標(biāo)或多指標(biāo)的，它們也分為若干層次，構(gòu)成一個(gè)指標(biāo)體系。7．系統(tǒng)對(duì)于環(huán)境的適應(yīng)性

任何一個(gè)系統(tǒng)都存在于一定的環(huán)境之中，在系統(tǒng)與環(huán)境之間具有物質(zhì)的、能量的和信息的交換。環(huán)境的變化必定對(duì)系統(tǒng)及其要素產(chǎn)生影響，從而引起系統(tǒng)及其要素的變化。系統(tǒng)要獲得生存與發(fā)展，必須適應(yīng)外界環(huán)境的變化，這就是系統(tǒng)對(duì)于環(huán)境的適應(yīng)性。系統(tǒng)必須適應(yīng)環(huán)境，就像要素必須適應(yīng)系統(tǒng)一樣。從圖1-3可看到

這就要求研究系統(tǒng)時(shí)必須放寬眼界，不但要看到整個(gè)系統(tǒng)本身，還要看到系統(tǒng)的環(huán)境或背景。只有在一定的背景上考察系統(tǒng)，才能看清系統(tǒng)的全貌；只有在一定的環(huán)境中研究系統(tǒng)，才能有效地解決系統(tǒng)中的問(wèn)題。

總之，系統(tǒng)這個(gè)概念，其含義十分豐富。它與要素相對(duì)應(yīng)，意味著總體與全局；它與孤立相對(duì)應(yīng)，意味著各種關(guān)系與聯(lián)系；它與混亂相對(duì)應(yīng)，意味著秩序與規(guī)律。研究系統(tǒng)，意味著從事物的總體與全局上、從要素的聯(lián)系與結(jié)合上去研究事物的運(yùn)動(dòng)與發(fā)展，找出其固有的規(guī)律，建立正常的秩序，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化。這正是系統(tǒng)工程的宗旨。案例-大學(xué)

一所大學(xué)就是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。它由學(xué)校的校級(jí)黨政機(jī)關(guān)和各個(gè)院系、部處以及工會(huì)、共青團(tuán)、學(xué)生會(huì)等組織機(jī)構(gòu)所組成，所有這些機(jī)關(guān)、院系、部處和其他組織都可以看作大學(xué)系統(tǒng)的元素或者子系統(tǒng)。大學(xué)的特定功能是為社會(huì)培養(yǎng)有用人才，同時(shí)創(chuàng)造新知識(shí)和新思想。學(xué)校黨政機(jī)構(gòu)與這些院系、部處和其他組織之間存在看委托、授權(quán)、監(jiān)督、管理等關(guān)系，不同的院系之間、部處之間，以及各院系與部處之間也存在諸多的橫向聯(lián)系，這些聯(lián)系表現(xiàn)為相互促進(jìn)、相互支持和相互制約。這些機(jī)構(gòu)、院系和部處以及他們之間的所有關(guān)系構(gòu)成了學(xué)校這個(gè)整體。學(xué)校為了更好地培養(yǎng)社會(huì)有用之才，創(chuàng)造新知識(shí)、新思想，不僅要重視各院系、各部處的建設(shè)，更要理順?biāo)鼈冎g的關(guān)系，發(fā)揮各院系、部處的協(xié)同效應(yīng)和集成效應(yīng)，在校黨政機(jī)關(guān)的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，使這些院系、部處構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體。說(shuō)大學(xué)中的一個(gè)院系、部處或者學(xué)生會(huì)組織是一個(gè)子系統(tǒng)，是因?yàn)樗环矫媸谴髮W(xué)整體中的一個(gè)有機(jī)組成部分，另一方面它本身也具有系統(tǒng)的特點(diǎn)。比如學(xué)校的學(xué)生會(huì)組織下還有各個(gè)學(xué)院或者系的學(xué)生會(huì)組織，再往下還有各個(gè)班級(jí)的班委會(huì)。這些組織之間顯然存在著各種各樣的關(guān)系，有的學(xué)校校級(jí)學(xué)生會(huì)是各個(gè)系組織的聯(lián)盟，也有的學(xué)校的系學(xué)生會(huì)與校學(xué)生會(huì)之間有明顯的隸屬關(guān)系。對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)而言，其內(nèi)部子系統(tǒng)的層次數(shù)是刻畫(huà)其復(fù)雜性的一個(gè)重要標(biāo)志。1．3系統(tǒng)的分類1．3．1按照系統(tǒng)屬性分類

1．按自然屬性分為自然系統(tǒng)與社會(huì)系統(tǒng)

自然系統(tǒng)是自然形成的、單純由自然物(如天體、礦藏、生物、海洋等)組成的系統(tǒng)，例如太陽(yáng)系、地質(zhì)構(gòu)造、原始森林。它們不具有人為的目的性與組織性，所以不是系統(tǒng)工程直接研究的對(duì)象。

所謂社會(huì)系統(tǒng)是指由人介入自然系統(tǒng)并且發(fā)揮主導(dǎo)作用而形成的各種系統(tǒng)。它們具有人為的目的性與組織性。社會(huì)系統(tǒng)又稱為人工系統(tǒng)、人造系統(tǒng)。社會(huì)系統(tǒng)，按照其研究對(duì)象，可以分為經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、教育系統(tǒng)、行政系統(tǒng)、醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)、交通運(yùn)輸系統(tǒng)、科技系統(tǒng)、軍事系統(tǒng)等。其中經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)又可以進(jìn)一步細(xì)分為工業(yè)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)；工業(yè)系統(tǒng)又可以進(jìn)一步細(xì)分為重工業(yè)系統(tǒng)、輕工業(yè)系統(tǒng)、化工系統(tǒng)等。社會(huì)系統(tǒng)通常都具有經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，所以社會(huì)系統(tǒng)又常常稱為社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。自然系統(tǒng)及其規(guī)律是社會(huì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。值得指出的是，社會(huì)系統(tǒng)(尤其是工業(yè)企業(yè))常常導(dǎo)致自然系統(tǒng)的破壞，造成各種公害，正確處理兩者之間的關(guān)系(控制污染，保護(hù)環(huán)境)是系統(tǒng)工程的重要課題。今天，保護(hù)環(huán)境、保護(hù)生態(tài)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為全人類的共識(shí)。2．按物質(zhì)屬性分為實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

實(shí)體系統(tǒng)是由物質(zhì)實(shí)體所組成。物質(zhì)實(shí)體包括礦物、生物、能量、機(jī)械等各種自然物和人造物。人是有主觀能動(dòng)性的物質(zhì)實(shí)體。概念系統(tǒng)則是由概念、原理、法則、制度、規(guī)定、習(xí)俗、傳統(tǒng)等非物質(zhì)實(shí)體所組成，是人腦和習(xí)慣的產(chǎn)物，是實(shí)體系統(tǒng)在人類頭腦中的反映。

機(jī)械系統(tǒng)是實(shí)體系統(tǒng)，但是它的運(yùn)行需要利用技術(shù)(如方法、程序等)，而后者是概念系統(tǒng)。在實(shí)際系統(tǒng)中，實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)是緊密結(jié)合在一起的。實(shí)體系統(tǒng)是概念系統(tǒng)的基礎(chǔ)，概念系統(tǒng)為實(shí)體系統(tǒng)提供指導(dǎo)和服務(wù)。

實(shí)體系統(tǒng)又叫做“硬系統(tǒng)”，它主要由硬件組成；概念系統(tǒng)又叫做“軟系統(tǒng)”，它主要由軟件組成。3．按運(yùn)動(dòng)屬性分為靜態(tài)系統(tǒng)與動(dòng)態(tài)系統(tǒng)

所謂靜態(tài)系統(tǒng)是其狀態(tài)參數(shù)不隨時(shí)間顯著改變的系統(tǒng)，沒(méi)有輸入與輸出，例如未開(kāi)動(dòng)的洗衣機(jī)，停工待料的工廠等。如果系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)參數(shù)隨時(shí)間而改變，具有輸入、輸出及其轉(zhuǎn)化過(guò)程，則謂之動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。如生產(chǎn)系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、服務(wù)系統(tǒng)、人體系統(tǒng)等均是動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)是相對(duì)劃分的。嚴(yán)格的靜態(tài)系統(tǒng)是難以找到的。只是有些系統(tǒng)在考察的時(shí)間尺度之內(nèi)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與狀態(tài)參數(shù)變化不大的情況下，為研究問(wèn)題方便，而忽略這些結(jié)構(gòu)與參數(shù)的改變，將其近似視為靜態(tài)系統(tǒng)而已。寒暑假期間的學(xué)校，教學(xué)活動(dòng)停止了，大部分學(xué)生回家了，機(jī)關(guān)部門也半休或全休，此時(shí)的學(xué)校可以說(shuō)是處于靜止?fàn)顟B(tài)。

4．按系統(tǒng)與環(huán)境間的關(guān)系分為開(kāi)放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

與外界環(huán)境之間存在著物質(zhì)的、能量的、信息的流動(dòng)與交換的系統(tǒng)，稱之為開(kāi)放系統(tǒng)。如果系統(tǒng)與環(huán)境之間不發(fā)生這些流動(dòng)與交換，則稱之為封閉系統(tǒng)。實(shí)際上，嚴(yán)格的封閉系統(tǒng)也是難以找到的。為了研究問(wèn)題的方便，有時(shí)忽略一些較少的流動(dòng)與交換現(xiàn)象，將這種系統(tǒng)近似看成為“封閉系統(tǒng)”。流動(dòng)現(xiàn)象有兩類：一類是由環(huán)境向系統(tǒng)的流動(dòng)，我們稱其為系統(tǒng)的輸入或干擾；另一類是由系統(tǒng)向環(huán)境的流動(dòng)，我們稱其為系統(tǒng)的輸出。用圓圈表示系統(tǒng)，用指向系統(tǒng)的箭頭線表示輸入，用指離系統(tǒng)的箭頭線表示輸出，則一般的開(kāi)放系統(tǒng)可用圖1-4來(lái)表示。

開(kāi)放系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)的、“活的”系統(tǒng)，封閉系統(tǒng)是僵化的、“死的”系統(tǒng)。系統(tǒng)由封閉走向開(kāi)放，就可以增強(qiáng)活力，煥發(fā)青春。

5．按反饋屬性分為開(kāi)環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)

在開(kāi)放系統(tǒng)中，系統(tǒng)的輸出反過(guò)來(lái)影響系統(tǒng)輸入的現(xiàn)象，稱為反饋。增強(qiáng)原輸入作用的反饋稱為正反饋；削弱原輸入作用的反饋稱為負(fù)反饋。負(fù)反饋使得系統(tǒng)行為收斂，正反饋使得系統(tǒng)行為發(fā)散。通常講的“良性循環(huán)”與“惡性循環(huán)”，實(shí)際上都是正負(fù)反饋?zhàn)饔玫谋憩F(xiàn)。沒(méi)有反饋的系統(tǒng)為開(kāi)環(huán)系統(tǒng)。具有反饋的系統(tǒng)為閉環(huán)系統(tǒng)。系統(tǒng)的反饋主要是信息反饋。一般來(lái)說(shuō)，反饋是指負(fù)反饋。

開(kāi)環(huán)系統(tǒng)可以用圖1-5表示，閉環(huán)系統(tǒng)可用圖1-6表示。

6．按照人在系統(tǒng)中工作的屬性分為作業(yè)系統(tǒng)與管理系統(tǒng)

人類的全部活動(dòng)可以分為兩大類：作業(yè)活動(dòng)與管理活動(dòng)。作業(yè)活動(dòng)是人類在生活、生產(chǎn)中最基本的活動(dòng)，即直接作用于外界或自身(例如吃飯、穿衣、走路、睡覺(jué)等)的活動(dòng)，我們不妨稱之為第一類活動(dòng)；管理活動(dòng)作用于作業(yè)活動(dòng)，是對(duì)各種作業(yè)進(jìn)行編排和組織的活動(dòng)，不妨稱之為第二類活動(dòng)。第二類活動(dòng)以第一類活動(dòng)為活動(dòng)對(duì)象，使得第一類活動(dòng)能夠有條不紊地進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)。在任何一項(xiàng)工程中，作業(yè)系統(tǒng)與管理系統(tǒng)是緊密結(jié)合、難以截然分離的，即便在個(gè)人的日常生活中也是這樣。在實(shí)用詞語(yǔ)上常常有交叉，例如說(shuō)管理作業(yè)，那是對(duì)管理活動(dòng)的細(xì)分，這里的“作業(yè)”二字已不是第一類活動(dòng)了。

自然界和人類社會(huì)的許多系統(tǒng)是十分復(fù)雜的，以上的分類并不是絕對(duì)的。一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)往往是多種系統(tǒng)形態(tài)的組合與交叉。系統(tǒng)工程所研究的系統(tǒng)，是動(dòng)態(tài)的、開(kāi)放的、具有反饋的社會(huì)系統(tǒng)，是包含實(shí)體系統(tǒng)和概念系統(tǒng)在內(nèi)的復(fù)合系統(tǒng)；系統(tǒng)工程就是組織管理系統(tǒng)的技術(shù)。1．3．2按照系統(tǒng)的綜合復(fù)雜程度分類由圖1-7可以看出，系統(tǒng)的復(fù)雜性由下向上不斷變化。

①框架這是最簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，如橋梁、房子，其目的是交通和居住，其部件是橋墩、橋梁、墻、窗戶等，這些部件有機(jī)地結(jié)合起來(lái)提供服務(wù)。它們是靜態(tài)系統(tǒng)，雖然從微觀上說(shuō)它們也在動(dòng)。

②時(shí)鐘它按預(yù)定的規(guī)律變化，什么時(shí)候到達(dá)什么位置是完全確定的，雖動(dòng)猶靜。

③控制機(jī)械它能自動(dòng)調(diào)整。如把溫度控制在某個(gè)上下限內(nèi)或者控制物體沿著某種軌道運(yùn)行。當(dāng)因?yàn)榕既坏母蓴_使運(yùn)動(dòng)偏離預(yù)定要求時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)調(diào)節(jié)回去。

④細(xì)胞它能新陳代謝和自繁殖，它有生命，是比物理系統(tǒng)更高級(jí)的系統(tǒng)。

⑤植物這是細(xì)胞群體組成的系統(tǒng)，它顯示了單個(gè)細(xì)胞所沒(méi)有的作用，它是比細(xì)胞復(fù)雜的系統(tǒng)，但其復(fù)雜性比不上動(dòng)物。

⑥動(dòng)物動(dòng)物的特征是可動(dòng)性。它有尋找食物、尋找目標(biāo)的能力，它對(duì)外界是敏感的。它也有學(xué)習(xí)的能力。

⑦人類人有較大的存儲(chǔ)信息的能力，說(shuō)明目標(biāo)和使用語(yǔ)言均超過(guò)動(dòng)物，人還能懂得知識(shí)和善于學(xué)習(xí)。人類系統(tǒng)還指人作為群體的系統(tǒng)。

⑧社會(huì)這是人類政治、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)等上層建筑的系統(tǒng)。社會(huì)系統(tǒng)就是組織。

⑨宇宙這不僅包括地球以外的天體，而且包括一切我們現(xiàn)在還不知道的東西。這里底層三個(gè)是物理系統(tǒng)，中間三個(gè)是生物系統(tǒng)，最高層三個(gè)是最復(fù)雜的系統(tǒng)。1．3．3錢學(xué)森院士的分類錢學(xué)森院士提出如下分類：(1)按照系統(tǒng)規(guī)模可以分為小系統(tǒng)、大系統(tǒng)、巨系統(tǒng)；(2)按照系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度可以分為簡(jiǎn)單系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)。把兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分類，形成一種新的完備分類，如圖1-8所示。錢學(xué)森院士還很重視系統(tǒng)的開(kāi)放性，倡導(dǎo)研究開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。全國(guó)規(guī)模的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)就是一種開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，因特網(wǎng)也是開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。實(shí)際上，錢學(xué)森院土提供了研究系統(tǒng)分類的一個(gè)三維坐標(biāo)系，如圖1-9所示。復(fù)雜系統(tǒng)有巨系統(tǒng)，也有小一些的系統(tǒng)，但是，系統(tǒng)工程研究的重點(diǎn)是大系統(tǒng)、巨系統(tǒng)，尤其是開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。1．4系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能1．4．1系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

各種系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)是大不一樣的，許多系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是很復(fù)雜的。從一般的意義上說(shuō)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以用以下式子表示：S={E,R}(1-2)這里，S表示系統(tǒng)(system)，E表示要素(elements)的集合，R表示建立在集合E上的各種關(guān)系(relations)的集合。由式(1-2)可知，作為一個(gè)系統(tǒng)，必須包括其要素的集合與關(guān)系的集合，兩者缺一不可。兩者結(jié)合起來(lái)，才能決定一個(gè)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)與特定功能。

要素集合E可以分為若干子集Ei，例如一個(gè)企業(yè)，其要素集合E可以分為人員子集E1、設(shè)備子集E2、原材料子集E3、產(chǎn)品子集E4等；而人員子集Ei又可以分為工人子集E11、技術(shù)人員子集E12、管理人員子集E13等，即E=E1∪E2∪E3∪…(1-3)E1=E11∪E12∪E13∪…(1-4)

不同的系統(tǒng)，其要素集合E的組成是大不一樣的，例如學(xué)校與企業(yè)，企業(yè)與軍隊(duì)，中國(guó)與美國(guó)，其要素集合E的組成有很大差異。但是，在要素集合E之上建立的關(guān)系集合R，對(duì)系統(tǒng)論而言，卻是大同小異的。R=R1∪R2∪R3∪…(1-5)式中：R1-要素與要素之間、局部與局部之間的關(guān)系(橫向聯(lián)系)；R2-局部與全局(系統(tǒng)整體)之間的關(guān)系(縱向聯(lián)系)；R3-系統(tǒng)整體與環(huán)境之間的關(guān)系；R4-其他各種關(guān)系。當(dāng)然，每一個(gè)Ri那是可以細(xì)分的，例如R1，不但包含同一層次上不同局部之間、不同要素之間的關(guān)系，還包含系統(tǒng)內(nèi)部不同層次之間的關(guān)系。但是，無(wú)論對(duì)于學(xué)校、企業(yè)、軍隊(duì)或者國(guó)家，式(1-5)都是成立的。

在系統(tǒng)要素給定的情況下，調(diào)整這些關(guān)系，就可以提高系統(tǒng)的功能。這就是組織管理工作的作用，是系統(tǒng)工程的著眼點(diǎn)。

系統(tǒng)的涌現(xiàn)性存在于集合R之中。如果說(shuō)集合E代表了系統(tǒng)的軀體，那么，系統(tǒng)的靈魂存在于集合R之中。系統(tǒng)工程的工作重點(diǎn)在于集合R，即塑造或改造系統(tǒng)的靈魂。1．4．2系統(tǒng)的功能

從圖1-10可以看出，系統(tǒng)的功能包括：接受外界的輸入；在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)換(加工，組裝)；向外界輸出。

系統(tǒng)的輸入是作為原材料的物質(zhì)、能量與信息。系統(tǒng)的輸出是經(jīng)過(guò)處理和轉(zhuǎn)換后的物質(zhì)、能量與信息，例如產(chǎn)品、人才、成果、服務(wù)等。所以，系統(tǒng)可以理解為是一種處理和轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，它把輸入轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兯枰妮敵觥Ｒ部梢詫⑾到y(tǒng)看成一種函數(shù)關(guān)系，用數(shù)學(xué)公式表示為

Y＝F(X)(1-6)其中，自變量X是輸入的原材料，應(yīng)變量Y是產(chǎn)品和服務(wù)。X與Y都是矢量，也就是說(shuō)是多輸入、多輸出的；F也可能是矢量函數(shù)，即系統(tǒng)具有多種處理和轉(zhuǎn)換功能。

從狹義來(lái)講，處理和轉(zhuǎn)換就是系統(tǒng)的功能。擴(kuò)大一些說(shuō)，把接受輸入與向外輸出也作為系統(tǒng)的功能。對(duì)于閉環(huán)系統(tǒng)，往往把反饋也作為系統(tǒng)的功能。

系統(tǒng)工程的任務(wù)旨在提高系統(tǒng)的功能，特別是提高系統(tǒng)處理和轉(zhuǎn)換的效率。即在一定的輸入條件下，使得輸出多、快、好；或者，在一定的輸出要求下，使得輸入盡可能少與省。在早期的系統(tǒng)理論中有一種一般系統(tǒng)論，它是由奧地利生物學(xué)家馮·貝塔朗菲在20世紀(jì)中葉創(chuàng)立的。一般系統(tǒng)論重申亞里士多德的一個(gè)論斷：整體大于部分之和。用數(shù)學(xué)公式表示為F＞∑fi(1-7)其中，F(xiàn)為系統(tǒng)的功能，fi為系統(tǒng)的構(gòu)成要素的功能。這是系統(tǒng)理論的經(jīng)典之一。系統(tǒng)工程的主旨就是要實(shí)現(xiàn)式(1-7)，而且使左邊越大于右邊越好。

這里說(shuō)的大于，也可以代之以多于、高于、優(yōu)于。例如，可靠性理論指出：可以用可靠度低一些的元件組裝可靠度很高的整機(jī)。這是對(duì)式(1-7)的另一種說(shuō)明，在該式的英文陳述中實(shí)際上是多于。

這是因?yàn)椋?dāng)要素組成系統(tǒng)之后，要素之間發(fā)生了這樣那樣的聯(lián)系(包括分工與合作)，由于層次間的涌現(xiàn)性和系統(tǒng)整體的涌現(xiàn)性使系統(tǒng)的功能出現(xiàn)了量的增加和質(zhì)的飛躍。俗語(yǔ)說(shuō)：一個(gè)巧皮匠，沒(méi)張好鞋樣；兩個(gè)笨皮匠，彼此有商量；三個(gè)臭皮匠，賽過(guò)諳葛亮。這正是對(duì)于式(1-7)的生動(dòng)敘述。

然而，不等式(1-7)的成立是有條件的。在不協(xié)調(diào)的關(guān)系下，其不等號(hào)的方向亦可以反過(guò)來(lái)。例如俗話說(shuō)：“一個(gè)和尚挑水吃，兩個(gè)和尚抬水吃，三個(gè)和尚沒(méi)水吃。”

式(1-7)能否實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵在于要素之間的關(guān)系，在于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。既然如此，調(diào)整要素之間的關(guān)系，建立合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，就可以提高和增加系統(tǒng)的功能。我們搞改革開(kāi)放，主要就是調(diào)整各種關(guān)系，包括集合R的各個(gè)子集Ri，即地方與地方的關(guān)系，地方與中央的關(guān)系，中國(guó)與外國(guó)的關(guān)系等。改革開(kāi)放的成功，帶來(lái)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的繁榮、社會(huì)局面的安定團(tuán)結(jié)以及中國(guó)國(guó)際地位的提高。

必須說(shuō)明：系統(tǒng)的功能或總體效果最優(yōu)，并不是要求系統(tǒng)的所有組成要素都孤立地達(dá)到最優(yōu)(那樣會(huì)使系統(tǒng)的成本太高)。另一方面，系統(tǒng)的所有組成要素都孤立地達(dá)到了最優(yōu)并不意味一定能有系統(tǒng)功能或總體效果的最優(yōu)。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)總體效果最優(yōu)，有時(shí)還要遏制甚至犧牲某些局部的效果(利益)。這里面有一個(gè)協(xié)調(diào)的問(wèn)題，有一種“抓總”的工作、統(tǒng)籌兼顧的安排，即整個(gè)系統(tǒng)的合理組織與管理，各種資源的合理配置與使用。這正是系統(tǒng)工程所要做的工作。1．5系統(tǒng)思想的演變

任何一個(gè)學(xué)科，如果要探討其樸素的基本思想起源，都可以追溯到很遠(yuǎn)。人類遠(yuǎn)在能說(shuō)出什么是系統(tǒng)概念、什么是系統(tǒng)工程之前，就已經(jīng)在一定程度上辯證地、系統(tǒng)地思考和處理問(wèn)題了。因?yàn)槿祟悘膩?lái)都是處于一定的自然系統(tǒng)與一定的社會(huì)系統(tǒng)之中，系統(tǒng)的存在決定了人類的系統(tǒng)意識(shí)。在人類歷史上，凡是人們成功地從事比較復(fù)雜的工程建設(shè)和其他社會(huì)活動(dòng)時(shí)，就已經(jīng)不自覺(jué)地運(yùn)用了系統(tǒng)思想和系統(tǒng)工程的某些方法，正像人們不自覺(jué)地運(yùn)用辯證法與唯物論一樣。下面先做一些古例分析來(lái)闡明這一點(diǎn)，然后沿著歷史的軌跡來(lái)察看系統(tǒng)思想和系統(tǒng)方法的演變。必須說(shuō)明：這些典型的古例在今天看來(lái)，明顯地帶有系統(tǒng)思維和系統(tǒng)工程的特征，雖然它并不意味著系統(tǒng)工程學(xué)科古已有之，但是卻有力地證明了系統(tǒng)工程學(xué)科的出現(xiàn)乃是歷史的必然，它是人類改造客觀世界的強(qiáng)大武器。1．5．1古例分析1．大禹治水傳說(shuō)在4000多年以前，神州大地洪水泛濫。舜先派鯀治水。鯀采取“湮”的辦法，治了9年，什么效驗(yàn)也沒(méi)有，受了處分，被沖軍到羽山。舜又派大禹治水。大禹經(jīng)過(guò)調(diào)查研究，認(rèn)識(shí)到他父親鯀采用“湮”的辦法是錯(cuò)誤的，毅然決定改用“導(dǎo)”的辦法。他率領(lǐng)群眾挖了9條大川，放田水入川，放川水入海。他把全國(guó)分成12州5大區(qū)，分派5個(gè)首領(lǐng)掌管。在治水過(guò)程中，他還注意調(diào)運(yùn)物資，救濟(jì)災(zāi)荒，讓大家有飯吃，不斷改善生活，調(diào)動(dòng)廣大群眾的積極性。經(jīng)過(guò)13年的艱苦奮斗，終于治理了洪水。由于治水有功，大禹深受人民群眾的信任與愛(ài)戴，舜就把“國(guó)家元首”的職位禪讓給他。這個(gè)故事所體現(xiàn)的系統(tǒng)思想是很明顯的。處理的問(wèn)題是一個(gè)開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)，不僅包括“治水”的工程問(wèn)題，而且包括“治人”的社會(huì)問(wèn)題。大禹采用的方法是優(yōu)的(“導(dǎo)”)，他實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)的總體效果也是優(yōu)的(治理了洪水，得到了“禪讓”)，即實(shí)現(xiàn)了“一個(gè)系統(tǒng)，兩個(gè)最優(yōu)”。

2．都江堰成都平原位于四川省的北部，自古以來(lái)，那里的幾百萬(wàn)畝農(nóng)田主要依靠岷江水灌溉。但是，在利用岷江水源時(shí)遇到了幾個(gè)迫切需要解決的難題：(1)沒(méi)有灌溉網(wǎng)絡(luò)，水資源利用率不高。(2)由于岷江水源的很大部分來(lái)自于雪山上的冰雪融化，水量的季節(jié)分布很不均勻。(3)每年春天，伴隨著雪水的融化，有大量山上的沙石沖擊而下；如果直接用帶有大量沙石的河水進(jìn)行灌溉，農(nóng)田的土壤會(huì)受很大損害。(4)如果要建設(shè)水利工程，不能影響岷江的通航功能。為了解決上述諸多問(wèn)題，戰(zhàn)國(guó)時(shí)代(公元前250年)秦國(guó)太守李冰父子主持修建了著名的都江堰水利工程。整個(gè)工程的構(gòu)思與設(shè)計(jì)非常巧妙，在科學(xué)技術(shù)還很不發(fā)達(dá)的古代堪稱一絕。工程包括三個(gè)主要部分：“魚(yú)嘴”、“飛沙堰”和“寶瓶口”。首先，在岷江的一個(gè)拐角處設(shè)置“魚(yú)嘴”，把岷江分為內(nèi)江和外江，外江保持通航而內(nèi)江作為灌溉的水源。“魚(yú)嘴”是個(gè)分水工程，根據(jù)現(xiàn)代水利工程者的測(cè)試，“魚(yú)嘴”的拐角位置選擇得非常合適，它能夠做到：當(dāng)岷江水量很多時(shí)，大部分水量通過(guò)拐角的反彈流向外江；而當(dāng)水量較少時(shí)，大部分江水合流入內(nèi)江，以用于灌溉。

其次，在“魚(yú)嘴”下游內(nèi)江側(cè)一兩公里處劈山開(kāi)鑿了引水口-“寶瓶口”。這是一項(xiàng)引水工程，把內(nèi)江的水通過(guò)“寶瓶口”引向成都平原的數(shù)百萬(wàn)畝農(nóng)田，用以灌溉。最后，為了進(jìn)一步調(diào)節(jié)水位和減少岷江的沙石隨江水進(jìn)入農(nóng)田，又在距“寶瓶口”不遠(yuǎn)的下游處修建了“飛沙堰”分洪排沙工程。“飛沙堰”是一條岷江的內(nèi)江通向外江的幾乎與水面齊平的堤堰。當(dāng)內(nèi)江水流量較大時(shí)，一部分江水可以通過(guò)“飛沙堰”從內(nèi)江回到外江，以進(jìn)一步調(diào)控用于灌溉的水量，同時(shí)根據(jù)江流特點(diǎn)，大塊的沙石都漂浮在江水的上層，容易從堤堰上溢過(guò)而回到外江(“飛沙”因此而命名)，以減少對(duì)農(nóng)田灌溉的負(fù)面效應(yīng)。3．田忌賽馬公元前350多年的戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，齊威王同田忌賽馬，約定每勝一匹贏得千金。他們各出三匹馬，分成上、中、下三個(gè)等級(jí)。田忌的上等馬劣于齊王的上等馬而優(yōu)于齊王的中等馬；田忌的中等馬劣于齊王的中等馬而優(yōu)于齊王的下等馬；田忌的下等馬劣于齊王的下等馬。如果用同等的馬比賽，田忌必定三場(chǎng)皆輸。田忌在謀士孫臏的建議下，用下等馬對(duì)齊王上等馬、用中等馬對(duì)齊王下等馬、用上等馬對(duì)齊王中等馬，結(jié)果二勝一負(fù)，總和為勝，贏得千金。

我們看到：系統(tǒng)的要素沒(méi)有變化(比賽雙方及其6匹馬)，但是運(yùn)用不同的策略，進(jìn)行不同的組合，得到了不同的總體效果。4．丁渭工程

北宋，宋真宗統(tǒng)治時(shí)期，皇城失火，宮殿被毀。皇帝任命一個(gè)名叫丁渭的大臣負(fù)責(zé)皇宮的修復(fù)工程。這項(xiàng)工程怎樣才能進(jìn)行得又快又好?經(jīng)過(guò)反復(fù)考慮，丁渭提出一套施工方案：首先把皇宮舊址前面原有的一條大街挖成溝渠，用挖溝的土燒磚，解決部分建筑材料問(wèn)題；再把開(kāi)封附近的汴水引入溝內(nèi)，形成航道，從外地運(yùn)輸砂石木料等；待皇宮修復(fù)后，把溝里的水排掉，用建筑垃圾、廢棄雜物填入溝中，恢復(fù)原來(lái)的大街。

這是一個(gè)杰出的方案。它把皇宮修復(fù)全過(guò)程看成一個(gè)系統(tǒng)，劃分成許多并行的與交叉的作業(yè)子系統(tǒng)，蘊(yùn)涵了統(tǒng)籌法(PERT／CPM)的原理。1．5．2系統(tǒng)思想的演變

樸素的系統(tǒng)思想，不僅表現(xiàn)在古代人類的實(shí)踐中，而且在古代中國(guó)和希臘的哲學(xué)思想中也得到了反映。古代杰出的思想家都從承認(rèn)統(tǒng)一的物質(zhì)本原出發(fā)，把自然界當(dāng)作一個(gè)統(tǒng)一體。古希臘辯證法奠基人之一赫拉克利特在《論自然界》一書(shū)中說(shuō)過(guò)：“世界是包括一切的整體。”我國(guó)春秋末期的思想家老子強(qiáng)調(diào)自然的統(tǒng)一性，“道生一，一生二，二生三，三生萬(wàn)物。”南宋陳亮提出“理一分殊”思想，試圖從總體角度說(shuō)明部分與總體的關(guān)系：其“理一”是說(shuō)天地萬(wàn)物具有協(xié)調(diào)一致的總體規(guī)律；“分殊”是說(shuō)在這個(gè)總體規(guī)律之下各種事物的功能、形態(tài)和規(guī)律是多種多樣的。

中國(guó)是一個(gè)文明古國(guó)。“合久必分，分久必合”，在幾千年的文明史中，統(tǒng)一的年代多于分裂的年代。中國(guó)人關(guān)于“大一統(tǒng)”的思想是非常強(qiáng)烈的，“普天之下，莫非王土；率土之濱，莫非王臣。”今天的中華民族是由56個(gè)兄弟民族經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期融合而形成的偉大民族，統(tǒng)一的思想、融合的實(shí)踐，就是系統(tǒng)思想及其實(shí)踐。

古代樸素唯物主義哲學(xué)思想雖然強(qiáng)調(diào)對(duì)自然界的總體性、統(tǒng)一性的認(rèn)識(shí)，卻缺乏對(duì)這一總體各個(gè)細(xì)節(jié)的認(rèn)識(shí)能力，因而對(duì)總體和統(tǒng)一性的認(rèn)識(shí)是不完全的。對(duì)自然界這個(gè)統(tǒng)一體各個(gè)細(xì)節(jié)的認(rèn)識(shí)，則是近代科學(xué)的任務(wù)。15世紀(jì)下半葉，近代科學(xué)開(kāi)始興起，力學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科逐漸從渾然一體的古代哲學(xué)中分離出來(lái)，獲得日益迅速的發(fā)展。近代自然科學(xué)發(fā)展了研究自然界的方法論(稱為還原論)及其一整套分析方法，包括實(shí)驗(yàn)、解剖、觀察以及數(shù)據(jù)的收集、分析與處理，把自然界的細(xì)節(jié)從總的自然聯(lián)系中抽出來(lái)，分門別類地加以研究。這種自然科學(xué)的方法上升到哲學(xué)，就成為形而上學(xué)。形而上學(xué)的出現(xiàn)是有歷史根據(jù)的，是時(shí)代的需要，在深入的、細(xì)節(jié)的考察方面它比古代哲學(xué)是一個(gè)進(jìn)步。但是，形而上學(xué)撇開(kāi)總體的聯(lián)系去考察事物和過(guò)程，因而它就堵塞了自己從了解部分到了解總體、觀察普遍聯(lián)系的道路。著名的德國(guó)物理學(xué)家普朗克(量子論的奠基人)較早地認(rèn)識(shí)到了這一問(wèn)題，他指出：“科學(xué)是內(nèi)在的整體，它被分解為單獨(dú)的部分不是取決于事物本身，而是取決于人類認(rèn)識(shí)能力的局限性。實(shí)際上存在著從物理學(xué)到化學(xué)，通過(guò)生物學(xué)和人類學(xué)到社會(huì)學(xué)的連續(xù)的鏈條，這是任何一處都不能被打斷的鏈條。”系統(tǒng)思想、系統(tǒng)工程和系統(tǒng)科學(xué)就是研究這根鏈條的。在近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，到了19世紀(jì)，系統(tǒng)思想進(jìn)一步從經(jīng)驗(yàn)上升為哲學(xué)，從思辨進(jìn)展到定性論述。19世紀(jì)上半期，自然科學(xué)取得了偉大的成就，特別是能量轉(zhuǎn)化、細(xì)胞和進(jìn)化論的發(fā)現(xiàn)，使人類對(duì)自然過(guò)程相互聯(lián)系的認(rèn)識(shí)有了很大提高。

恩格斯說(shuō)：“由于這三大發(fā)現(xiàn)和自然科學(xué)的其他巨大進(jìn)步，我們現(xiàn)在不僅能夠指出自然界中各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的過(guò)程之間的聯(lián)系，而且總的來(lái)說(shuō)也指出了各個(gè)領(lǐng)域之間的關(guān)系。這樣，我們就能夠依靠經(jīng)驗(yàn)自然科學(xué)本身所提供的事實(shí)，以近乎系統(tǒng)的形式描繪出一幅自然界聯(lián)系的清晰圖畫(huà)。”19世紀(jì)的自然科學(xué)本質(zhì)上是整理材料的科學(xué)，關(guān)于過(guò)程、關(guān)于這些事物的發(fā)生和發(fā)展以及關(guān)于把這些自然過(guò)程結(jié)合為一個(gè)偉大整體的聯(lián)系的科學(xué)，這樣的自然科學(xué)，為唯物主義哲學(xué)提供了豐富的材料。馬克思主義的辯證唯物主義認(rèn)為，物質(zhì)世界是由無(wú)數(shù)相互聯(lián)系、相互依賴、相互制約、相互作用的事物和過(guò)程所形成的統(tǒng)一體。辯證唯物主義體現(xiàn)的物質(zhì)世界普遍聯(lián)系及其統(tǒng)一性的思想，就是系統(tǒng)思想。

70多年前，奧地利生物學(xué)家馮·貝塔朗菲也較早地看到了還原論的局限性。他指出，當(dāng)生物學(xué)的研究深入到細(xì)胞層次以后，對(duì)生物體的整體認(rèn)識(shí)和對(duì)生命的認(rèn)識(shí)反而模糊、渺茫了，于是他領(lǐng)悟到在分解還原的同時(shí)，還應(yīng)回過(guò)頭來(lái)從系統(tǒng)的整體上研究問(wèn)題，這樣就轉(zhuǎn)到了系統(tǒng)方法上，提出了一般系統(tǒng)論。貝塔朗菲把生物的整體、生物整體及其環(huán)境作為系統(tǒng)來(lái)研究，并且研究更廣泛的問(wèn)題，例如人的生理、人的心理以及社會(huì)現(xiàn)象等。1937年貝塔朗菲在美國(guó)芝加哥大學(xué)C．Monis主持的哲學(xué)討論會(huì)上第一次提出了一般系統(tǒng)論的概念。他是從有關(guān)生物和人體系統(tǒng)的問(wèn)題出發(fā)的，其理論可以歸納為四點(diǎn)：整體性原則、動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)原則、能動(dòng)性原則和有序性原則。第一，在他看來(lái)，生物體是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)，生命的本質(zhì)不僅要從生物體各個(gè)組成部分的相互作用去認(rèn)識(shí)，而且要從生物體和環(huán)境的相互作用中去說(shuō)明。生物體是在有限的時(shí)空中具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的一種自然整體，從中分割出來(lái)的某一部分截然不同于在生物體中發(fā)揮作用的那一部分，生物體的各個(gè)部分是不能離開(kāi)整體而獨(dú)立存在的；就人而言，精神同肉體有著不可分割的聯(lián)系。一般地，分立部分的行為不同于整體的行為。

第二，生物體是一種動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，以其組成物質(zhì)的不斷變化為自身存在的條件。代謝作用是每一機(jī)體的基本特征，而由于代謝，機(jī)體的組成要素每時(shí)每刻都在變化，所以生物體與其說(shuō)是存在的，不如說(shuō)是發(fā)生與發(fā)展的。第三，生物體是一個(gè)能動(dòng)系統(tǒng)，具有自身目的性與自動(dòng)調(diào)節(jié)性，例如心跳、呼吸等生理機(jī)能主要地不是對(duì)外界刺激的反應(yīng)，而是維持自身生存的內(nèi)在要求的實(shí)現(xiàn)。相反，被動(dòng)系統(tǒng)，例如機(jī)器，只有被動(dòng)的更換性。第四，生命問(wèn)題本質(zhì)上是個(gè)組織問(wèn)題，而生物體組織是有序的，所以，對(duì)生命現(xiàn)象必須在生物體組織的所有層次(物理化學(xué)層次、基因?qū)哟巍⒓?xì)胞層次、器官組織層次、個(gè)體層次以及群體層次上加以研究)。每一層次的存在，總是以其次級(jí)層次的生長(zhǎng)、衰老和死亡為前提的。這正是生命的表現(xiàn)形式，正是生物的繁衍途徑。

社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的大型化和復(fù)雜化，要求系統(tǒng)方法不僅能定性，而且能定量。解決當(dāng)代社會(huì)種種復(fù)雜的系統(tǒng)問(wèn)題，定量要求越來(lái)越強(qiáng)烈，這尤其表現(xiàn)在軍事活動(dòng)中，因?yàn)閼?zhàn)爭(zhēng)中決策的成敗關(guān)系到國(guó)家的生死存亡。第二次世界大戰(zhàn)是定量化系統(tǒng)方法發(fā)展的里程碑。這次戰(zhàn)爭(zhēng)在方法和手段上的復(fù)雜程度較以往的戰(zhàn)爭(zhēng)有很大增長(zhǎng)，交戰(zhàn)雙方都需要在強(qiáng)調(diào)全局觀念、從全局出發(fā)合理使用局部、最終求得全局效果最佳的目標(biāo)下，對(duì)所擬采取的措施和反措施進(jìn)行精確的定量研究，才有希望在對(duì)抗中取勝。這樣一種強(qiáng)烈的需要，以極大的力量把一大批有才干的科學(xué)家和工程師吸引到擬訂與評(píng)價(jià)戰(zhàn)爭(zhēng)計(jì)劃、改進(jìn)作戰(zhàn)技術(shù)與軍事裝備使用方法的研究中，其結(jié)果就是定量化系統(tǒng)方法及強(qiáng)有力的計(jì)算工具-電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)及其成功的運(yùn)用。

1946年，美國(guó)學(xué)者莫爾斯和金博爾編寫了《運(yùn)籌學(xué)的方法》一書(shū)。1948年，美國(guó)科學(xué)家維納編寫了《控制論，或關(guān)于在動(dòng)物和機(jī)器中控制和通信的科學(xué)》一書(shū)。同年，香農(nóng)編寫了《通信的數(shù)學(xué)理論》一書(shū)。它們分別標(biāo)志了運(yùn)籌學(xué)、控制論和信息論學(xué)科的誕生。第二次世界大戰(zhàn)以后，定量化系統(tǒng)方法憑借電子計(jì)算機(jī)廣泛地被用來(lái)對(duì)工程、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)領(lǐng)域的大型復(fù)雜系統(tǒng)的問(wèn)題進(jìn)行分析。一旦取得了數(shù)學(xué)表達(dá)形式和計(jì)算工具，系統(tǒng)思想和方法就從一種哲學(xué)思維發(fā)展成為專門的學(xué)科-系統(tǒng)工程。

系統(tǒng)工程從辯證唯物主義中吸取了豐富的哲學(xué)思想，從運(yùn)籌學(xué)、控制論、信息論和其他工程學(xué)科、社會(huì)科學(xué)中獲得了定性與定量相結(jié)合的科學(xué)方法，并充實(shí)了豐富的實(shí)踐內(nèi)容。當(dāng)代科學(xué)技術(shù)對(duì)于系統(tǒng)思想方法來(lái)說(shuō)，一方面使系統(tǒng)思想定量化，發(fā)展成為運(yùn)用數(shù)學(xué)理論，能夠定量處理系統(tǒng)各個(gè)組成部分的關(guān)聯(lián)的科學(xué)方法；另一方面為定量化系統(tǒng)思想的應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的計(jì)算工具和智能化工具-電子計(jì)算機(jī)(電腦)。運(yùn)籌學(xué)、控制論、信息論的成就把科學(xué)的定量的系統(tǒng)思想的適用范圍，從自然系統(tǒng)擴(kuò)展到社會(huì)系統(tǒng)，從物理學(xué)范疇擴(kuò)展到事理學(xué)范疇。

20世紀(jì)七八十年代，產(chǎn)生了系統(tǒng)自組織理論。比利時(shí)物理化學(xué)家普利高津于1969年提出了耗散結(jié)構(gòu)理論。與此同時(shí)，德國(guó)物理學(xué)家哈肯提出了協(xié)同學(xué)理論。耗散結(jié)構(gòu)理論和協(xié)同學(xué)理論從宏觀、微觀以及兩者的聯(lián)系上回答了系統(tǒng)自動(dòng)走向有序結(jié)構(gòu)的基本問(wèn)題，其成果被稱為自組織理論。20世紀(jì)70年代還有一些理論對(duì)系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展有著重要的意義。德國(guó)科學(xué)家艾根吸收了進(jìn)化論思想和自組織理論，于1979年提出了超循環(huán)理論，把生命起源解釋為自組織現(xiàn)象，提出了自然界演化的自組織原理-超循環(huán)理論。法國(guó)數(shù)學(xué)家托姆于1972年發(fā)表了《結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與形態(tài)發(fā)生學(xué)》，對(duì)突變現(xiàn)象及其理論作出了系統(tǒng)的深刻的闡述，創(chuàng)建了突變論。

20世紀(jì)80年代以來(lái)，非線性科學(xué)和復(fù)雜性研究的興起對(duì)系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展起到了非常積極的推動(dòng)作用。國(guó)際學(xué)術(shù)界興起了對(duì)復(fù)雜性的研究，一個(gè)突出的標(biāo)志是1984年在美國(guó)新墨西哥州首府圣菲成立了以研究復(fù)雜性為宗旨的圣菲研究所SFI。這是由3位美國(guó)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者-物理學(xué)家蓋爾曼、經(jīng)濟(jì)學(xué)家阿羅和物理學(xué)家安德森為首的一批不同學(xué)科領(lǐng)域的著名科學(xué)家組織和建立的，其宗旨是開(kāi)展跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的研究，他們稱之為復(fù)雜性研究。SFI提出：適應(yīng)性造就復(fù)雜性。他們注重于研究復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)(CAS)，并且研制出相應(yīng)的系統(tǒng)軟件平臺(tái)SWARM。系統(tǒng)工程的另一個(gè)基本概念是優(yōu)化，它與系統(tǒng)概念密切相關(guān)，也是人類自古就有的。尋求最優(yōu)(如多、快、好、省、準(zhǔn)確、精確、精密等)，既是人類的本能，又是人類有意識(shí)的活動(dòng)。尋求最優(yōu)，也是生物界普遍的能動(dòng)行為。蜂巢的結(jié)構(gòu)，使得建筑學(xué)家嘆為觀止：小小的蜜蜂，用很少的材料建造最大的空間，構(gòu)筑了自己的“住宅群”，蜂巢的角度是十分精確的。向日葵花盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，使它能夠吸收盡可能多的太陽(yáng)光和熱。這些，不都是尋求最優(yōu)嗎?對(duì)于“萬(wàn)物之靈”的人類來(lái)說(shuō)，一方面，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類關(guān)于優(yōu)化的概念、實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的手段不斷加強(qiáng)；另一方面，可以說(shuō)，正是人類有意識(shí)地研究系統(tǒng)，尋求最優(yōu)，推動(dòng)了生產(chǎn)力的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，形成了各種工程技術(shù)。

錢學(xué)森院士指出：系統(tǒng)思想和系統(tǒng)方法是進(jìn)行分析和綜合的辯證思維工具，它在辯證唯物主義那里取得了哲學(xué)的表達(dá)形式，在運(yùn)籌學(xué)和其他系統(tǒng)科學(xué)那里取得了定量的表達(dá)形式，在系統(tǒng)工程那里獲得了豐富的實(shí)踐內(nèi)容。系統(tǒng)思想經(jīng)歷了從經(jīng)驗(yàn)到哲學(xué)又到科學(xué)，從思辨到定性又到定量的發(fā)展過(guò)程。習(xí)題1-1系統(tǒng)的定義是什么?其中有哪些要點(diǎn)?請(qǐng)?jiān)谄渌墨I(xiàn)上再找出兩種關(guān)于系統(tǒng)的定義進(jìn)行比較。1-2請(qǐng)查閱我國(guó)權(quán)威詞典和其他英語(yǔ)詞典上關(guān)于系統(tǒng)的解釋，與本書(shū)關(guān)于系統(tǒng)的概念進(jìn)行比較。1-3系統(tǒng)的屬性有哪些?它們之間的關(guān)系如何?1-4系統(tǒng)與要素的關(guān)系是什么?1-5系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系是什么?為什么要重視系統(tǒng)的環(huán)境?1-6什么是開(kāi)放系統(tǒng)?系統(tǒng)為什么要開(kāi)放?1-7什么是閉環(huán)系統(tǒng)?它與封閉系統(tǒng)有什么區(qū)別?1-8什么是系統(tǒng)的涌現(xiàn)性(系統(tǒng)整體的涌現(xiàn)性，系統(tǒng)層次間的涌現(xiàn)性)?1-9“整體大于部分之和”這句話有什么意義?1-l0“l(fā)十l＞2”是什么意思?它與式(1—7)相矛盾嗎?1-11系統(tǒng)研究的新進(jìn)展是什么?第二章系統(tǒng)工程的基本概念2．1引言2．2系統(tǒng)工程的定義2．3系統(tǒng)工程的產(chǎn)生與發(fā)展2．4系統(tǒng)工程的主要特點(diǎn)2．5系統(tǒng)工程在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系中的地位2．6系統(tǒng)工程范例：神舟五號(hào)與中國(guó)航天

2．1引言

系統(tǒng)工程盡管已經(jīng)有了大約半個(gè)世紀(jì)的歷史，但它仍是一門年輕的學(xué)科，還在發(fā)展之中。它的普遍適用性，吸引了許多原來(lái)從事不同學(xué)科的學(xué)者來(lái)研究它，并做出了各自的貢獻(xiàn)，于是，系統(tǒng)工程也就有了若干流派。其中主要的流派有兩個(gè)：管理流派、自動(dòng)化流派。它們好像是一顆樹(shù)干上長(zhǎng)出來(lái)的兩個(gè)茁壯的分枝，各自枝葉茂盛。

中國(guó)的系統(tǒng)工程在世界上是后起之秀，30年來(lái)，已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平或者領(lǐng)先水平，形成鮮明的特色。這首先應(yīng)該歸功于我國(guó)著名科學(xué)家錢學(xué)森院士，他不但大聲疾呼，在高層次的各種場(chǎng)合進(jìn)行大力倡導(dǎo)和推動(dòng)，而且身體力行，對(duì)該學(xué)科進(jìn)行了深入的研究，并獲得豐碩的成果，代表了中國(guó)的水平。

2．2系統(tǒng)工程的定義系統(tǒng)工程的基本定義：系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和使用的科學(xué)方法，是一種對(duì)所有系統(tǒng)都具有普遍意義的科學(xué)方法。簡(jiǎn)言之，系統(tǒng)工程就是組織管理系統(tǒng)的技術(shù)。上面的定義來(lái)自錢學(xué)森、許國(guó)志、王壽云聯(lián)合署名發(fā)表在1978年9月27日《文匯報(bào)》上的一篇重要文章《組織管理的技術(shù)-系統(tǒng)工程》。下面再給出兩種定義作為參考。

美國(guó)學(xué)者切斯納1967年指出：系統(tǒng)工程認(rèn)為雖然每個(gè)系統(tǒng)都是由許多不同的特殊功能部分所組成，而這些功能部分之間又存在著相互關(guān)系，但是每一個(gè)系統(tǒng)都是完整的整體，都要求有一個(gè)或若干個(gè)目標(biāo)，系統(tǒng)工程則按照各個(gè)目標(biāo)進(jìn)行權(quán)衡，求得最優(yōu)解(或滿意解)，并使各組成部分能夠最大限度地相互適應(yīng)。

日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS，1967年)的定義是：系統(tǒng)工程是為了更好地達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)而對(duì)系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息流動(dòng)和控制機(jī)制等進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)的技術(shù)。

系統(tǒng)工程不同于其他傳統(tǒng)的工程技術(shù)，它是一大類新的工程技術(shù)，是定性研究與定量研究相結(jié)合(尤其強(qiáng)調(diào)從定性到定量的綜合集成)、注重整體優(yōu)化地研究問(wèn)題和解決問(wèn)題的科學(xué)方法。因而，它與機(jī)械工程、電子工程、水利工程等其他工程學(xué)科的性質(zhì)不盡相同。其他各門工程學(xué)科都有其特定的工程物質(zhì)對(duì)象(實(shí)體系統(tǒng))，而系統(tǒng)工程則不然，任何一種實(shí)體系統(tǒng)和概念系統(tǒng)的組織管理問(wèn)題都能成為它的研究對(duì)象，包括社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、科學(xué)研究系統(tǒng)、軍事指揮系統(tǒng)等。

錢學(xué)森院士指出：從20世紀(jì)40年代以來(lái)，國(guó)外對(duì)定量化系統(tǒng)思想方法的實(shí)際應(yīng)用相繼取了許多不同的名稱，例如：OperationsResearch(運(yùn)籌學(xué))，ManagementScience(管理科學(xué))，SystemsEngineering(系統(tǒng)工程)，SystemsAnalysis(系統(tǒng)分析)，SystemsResearch(系統(tǒng)研究)，Cost-EffectivenessAnalysis(費(fèi)用-效益分析)等。他們所謂運(yùn)籌學(xué)，是指目的在于增加現(xiàn)有系統(tǒng)效果的分析工作；所謂管理科學(xué)，是指大企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理技術(shù)；所謂系統(tǒng)工程，是指設(shè)計(jì)新系統(tǒng)的科學(xué)方法；所謂系統(tǒng)分析，是指對(duì)若干可供選擇的執(zhí)行特定任務(wù)的系統(tǒng)方案進(jìn)行比較和選擇；如果系統(tǒng)分析著重在費(fèi)用與效益方面，就是費(fèi)用—效益分析；所謂系統(tǒng)研究，是指擬制新系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)程序。現(xiàn)在看來(lái)，由于歷史原因形成的這些不同名稱，混淆了工程技術(shù)與其理論基礎(chǔ)即技術(shù)科學(xué)的區(qū)別，用詞不夠妥當(dāng)，認(rèn)識(shí)也不夠深刻。國(guó)外曾經(jīng)有人試圖給這些名詞的含義以精確的區(qū)分，但是未見(jiàn)取得成功。其實(shí)，用定量化的系統(tǒng)方法處理大型復(fù)雜系統(tǒng)的問(wèn)題，無(wú)論是系統(tǒng)的組織建立，還是系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)管理，都可以統(tǒng)一地看成是工程實(shí)踐。Engineering(工程)這個(gè)詞，18世紀(jì)在歐洲出現(xiàn)的時(shí)候，本來(lái)專指作戰(zhàn)兵器的制造和執(zhí)行服務(wù)于軍事目的的工作。從后一種含義引申出一種更普遍的看法，把服務(wù)于特定目的的各種工作的總體稱為工程，例如水利工程、機(jī)械工程、土木工程、電力工程、電子工程、冶金工程、化學(xué)工程等。如果這個(gè)特定的目的是系統(tǒng)的組織建立或者是系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)管理，就可以統(tǒng)統(tǒng)看成是系統(tǒng)工程。國(guó)外所稱的運(yùn)籌學(xué)、管理科學(xué)、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)研究以及費(fèi)用-效益分析的工程實(shí)踐內(nèi)容，均可以用系統(tǒng)的概念統(tǒng)一歸入系統(tǒng)工程；國(guó)外所稱的運(yùn)籌學(xué)、管理科學(xué)、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)研究以及費(fèi)用-效益分析的數(shù)學(xué)理論和算法，都可以統(tǒng)一稱為運(yùn)籌學(xué)。

錢學(xué)森院士關(guān)于系統(tǒng)工程的定義以及上面這段話，把“人各一詞，莫衷一是”的情況澄清為“分門別類，共居一體”。他對(duì)于系統(tǒng)工程給出了一個(gè)確切的描繪，提出了系統(tǒng)科學(xué)體系，并且進(jìn)而提出了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系和人類知識(shí)體系，論述了系統(tǒng)工程在其中的地位。

中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)前理事長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士許國(guó)志教授認(rèn)為：系統(tǒng)工程是一大類工程技術(shù)的總稱，它有別于經(jīng)典的工程技術(shù)；它強(qiáng)調(diào)方法論，亦即一項(xiàng)工程由概念到實(shí)體的具體過(guò)程，包括規(guī)范的確立，方案的產(chǎn)生與優(yōu)化、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行和反饋；因?yàn)閮?yōu)化理論成為系統(tǒng)工程的主要內(nèi)容之一，規(guī)劃運(yùn)行中的問(wèn)題不少是離散的，所以組合優(yōu)化又顯得至關(guān)重要。2．3系統(tǒng)工程的產(chǎn)生與發(fā)展2．3．1系統(tǒng)工程是工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物20世紀(jì)三四十年代工業(yè)生產(chǎn)和工程技術(shù)有了巨大進(jìn)步，加上第二次世界大戰(zhàn)的催化作用，更有了飛速的發(fā)展。隨著生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大，生產(chǎn)工藝越來(lái)越復(fù)雜，科學(xué)技術(shù)研究涉及的專業(yè)和部門也越來(lái)越多，需要人們從整體和相互聯(lián)系的角度去考慮問(wèn)題，制訂一系列組織和管理的方法和程序。20世紀(jì)40年代出現(xiàn)的運(yùn)籌學(xué)、控制論、信息論為系統(tǒng)工程提供了理論依據(jù)。

美國(guó)貝爾電話公司在20世紀(jì)20年代成立了貝爾實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室分為部件研究與系統(tǒng)研究?jī)蓚€(gè)部門，為建立全國(guó)無(wú)線電微波通信系統(tǒng)開(kāi)展了卓有成效的工作。40年代末，人們把貝爾實(shí)驗(yàn)室采用和創(chuàng)造的許多概念、思路和方法的總體命名為系統(tǒng)工程。1957年，美國(guó)密執(zhí)安大學(xué)的學(xué)者A．H．Goode和R．E．Machol合著了第一本名為《SystemEngineering》的書(shū)。60年代初期，系統(tǒng)工程成為一門獨(dú)立的工程技術(shù)學(xué)科。美國(guó)電氣與電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)在科學(xué)與電子部分，設(shè)立了系統(tǒng)工程學(xué)科委員會(huì)。1965年美國(guó)出版了一本《HandbookofSystemsEngineering》，它包括系統(tǒng)工程的方法論、系統(tǒng)環(huán)境、系統(tǒng)元件(主要敘述了軍事工程及衛(wèi)星的各個(gè)主要部件)、系統(tǒng)理論、系統(tǒng)技術(shù)、系統(tǒng)數(shù)學(xué)等。

1969年7月，美國(guó)阿波羅飛船11號(hào)首次登月成功，被公認(rèn)為是系統(tǒng)工程成功的范例，引起了人們對(duì)系統(tǒng)工程的廣泛重視。復(fù)雜的大系統(tǒng)、巨系統(tǒng)具有跨學(xué)科、跨行業(yè)的特點(diǎn)，是成千上萬(wàn)、幾十萬(wàn)人從事的集體事業(yè)。面對(duì)復(fù)雜的大系統(tǒng)、巨系統(tǒng)，如何構(gòu)建它、運(yùn)營(yíng)它、管理它?如何優(yōu)化資源配置、提高經(jīng)濟(jì)效益?如何加強(qiáng)正面效應(yīng)、減少負(fù)面效應(yīng)?如何發(fā)揮積極因素、化解消極因素?如何實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，既滿足當(dāng)代人的需要，又不損害后代人的發(fā)展?等等，要解決這些錯(cuò)綜復(fù)雜的問(wèn)題，就需要綜合治理。系統(tǒng)工程就是一大類綜合治理的工程技術(shù)，它是大生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的產(chǎn)物。“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。”科學(xué)技術(shù)發(fā)展的突飛猛進(jìn)，拉動(dòng)著社會(huì)生產(chǎn)力的規(guī)模和水平迅速發(fā)展。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有如下兩個(gè)主要特征：

1．指數(shù)式的急劇增長(zhǎng)20世紀(jì)以來(lái)(尤其是后半葉)，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅猛，科學(xué)知識(shí)在短時(shí)間內(nèi)急劇增長(zhǎng)，有人稱之為知識(shí)爆炸，科技成果的數(shù)量呈指數(shù)增長(zhǎng)形式，人類取得的科技成果的數(shù)量比過(guò)去兩千年的總和還要多。有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明：人類科技知識(shí)的積累，19世紀(jì)是每50年翻一番，20世紀(jì)中葉是每10年翻一番，后來(lái)縮短到3-5年，甚至更短。相應(yīng)地，知識(shí)陳舊和更新的速度加快。20世紀(jì)末，很多學(xué)者和領(lǐng)導(dǎo)人認(rèn)為，人類社會(huì)正在步人知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代。許多學(xué)者開(kāi)展知識(shí)管理、知識(shí)系統(tǒng)工程研究，已經(jīng)有專著出版，例如王眾托院士的《知識(shí)系統(tǒng)工程》(科學(xué)出版社，2004)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，18世紀(jì)知識(shí)陳舊周期為80～90年；19世紀(jì)到20世紀(jì)初，知識(shí)陳舊率為30年，近50年來(lái)又縮短為15年，如今有些領(lǐng)域已縮短為5～l0年，甚至更短。所以，人們強(qiáng)調(diào)繼續(xù)教育、終身學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)型組織和學(xué)習(xí)型社會(huì)。2．學(xué)科的高度分化與高度綜合并存幾千年來(lái)，人類對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)，從渾然一體到分門別類的研究，又到綜合性研究；從總體到局部，再到總體、總體與局部相結(jié)合；研究方法從分析到綜合，再分析，再綜合，到綜合集成。總之，按照辯證法的否定之否定規(guī)律，波浪式前進(jìn)，螺旋式上升。

一方面，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的學(xué)科劃分越來(lái)越細(xì)，分支越來(lái)越多。各種高度專業(yè)化的研究機(jī)構(gòu)紛紛建立。另一方面，學(xué)科的綜合化、整體化趨勢(shì)在加強(qiáng)。現(xiàn)代社會(huì)使得眾多的規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、因素繁多的大系統(tǒng)乃至巨系統(tǒng)出現(xiàn)在人們面前。科學(xué)研究中形成了大量的邊緣學(xué)科、交叉學(xué)科、綜合學(xué)科，不僅自然科學(xué)本身的各個(gè)學(xué)科相互交叉、滲透、融合，而且自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)、人文學(xué)科也相互交叉、滲透和融合。

國(guó)外許多國(guó)家的政府部門和民間組織建立專門機(jī)構(gòu)從事系統(tǒng)工程的研究工作。一些大企業(yè)也設(shè)立系統(tǒng)工程研究部，舉辦研究班、培訓(xùn)班，培養(yǎng)自己需要的系統(tǒng)工程人員。這些機(jī)構(gòu)不一定用系統(tǒng)工程來(lái)命名。例如美國(guó)的蘭德公司，它成立于1948年，是一個(gè)非營(yíng)利性的系統(tǒng)分析公司。它早期主要是為美國(guó)空軍服務(wù)，它的研究工作對(duì)美國(guó)空軍研制第一代軍用衛(wèi)星和洲際導(dǎo)彈的戰(zhàn)略決策產(chǎn)生了決定性的影響。20世紀(jì)60年代，蘭德公司的研究范圍從軍事、外交事務(wù)擴(kuò)大到公共政策方面，承擔(dān)幾乎所有美國(guó)政府機(jī)構(gòu)的研究委托，也接受公共機(jī)構(gòu)的委托合同，對(duì)國(guó)家安全和公共福利方面的重要問(wèn)題進(jìn)行研究。它倡導(dǎo)系統(tǒng)分析，著重于對(duì)若干可供選擇的系統(tǒng)方案進(jìn)行選擇比較，進(jìn)行費(fèi)用-效益分析。蘭德公司的研究人員近千人，擁有美國(guó)西部最大的圖書(shū)館和電子計(jì)算機(jī)中心，設(shè)有培養(yǎng)政策分析博士學(xué)位的研究院。

1984年，美國(guó)圣菲研究所成立。它是一個(gè)獨(dú)立的非營(yíng)利的研究所，靠申請(qǐng)各種基金來(lái)支持跨學(xué)科的研究工作。它是一個(gè)松散型組織，沒(méi)有固定的研究人員，可以培養(yǎng)碩士、博士研究生，以及接納博士后與訪問(wèn)學(xué)者。

國(guó)際上也有若干跨國(guó)性質(zhì)的系統(tǒng)工程研究機(jī)構(gòu)。例如國(guó)際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所，1972年10月由美國(guó)和原蘇聯(lián)等12個(gè)國(guó)家的有關(guān)部門成立，地址在維也納，后來(lái)擴(kuò)大到吸納更多的歐洲國(guó)家。它分為系統(tǒng)和決策科學(xué)、資源和環(huán)境、人類居住和服務(wù)、管理和技術(shù)等研究部門，吸引了世界各國(guó)的學(xué)者參加，研究國(guó)家、國(guó)際和地區(qū)性未來(lái)發(fā)展問(wèn)題。它的研究和管理費(fèi)用主要靠各成員國(guó)代表機(jī)構(gòu)分?jǐn)偅瑫r(shí)還獲得美國(guó)福特財(cái)團(tuán)、德國(guó)大眾汽車公司、聯(lián)合國(guó)環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)的資助。其研究成果以會(huì)議形式發(fā)表，還以文本形式公開(kāi)發(fā)售。

這里再次引用兩句名言來(lái)幫助我們理解系統(tǒng)工程與系統(tǒng)科學(xué)。著名的物理學(xué)家普朗克(量子論的奠基人)指出：“科學(xué)是內(nèi)在的整體，它被分解為單獨(dú)的部分不是取決于事物本身，而是取決于人類認(rèn)識(shí)能力的局限性。實(shí)際上存在著從物理學(xué)到化學(xué)，通過(guò)生物學(xué)和人類學(xué)到社會(huì)學(xué)的連續(xù)的鏈條，這是任何一處都不能被打斷的鏈條。”偉大的革命導(dǎo)師馬克思預(yù)言：“自然科學(xué)往后將會(huì)把人類的科學(xué)總括在自己的下面，正如同關(guān)于人類的科學(xué)把自然科學(xué)總括在自己下面一樣，正將成為一個(gè)科學(xué)。”錢學(xué)森、于景元、戴汝為等學(xué)者稱這種自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)成為一門科學(xué)的過(guò)程為自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的一體化。2．3．2系統(tǒng)工程在中國(guó)的發(fā)展1978年以前，系統(tǒng)工程術(shù)語(yǔ)雖然沒(méi)有在我國(guó)流行，但是，有關(guān)的研究與應(yīng)用是早就有的，例如推廣應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)。運(yùn)籌學(xué)在我國(guó)的發(fā)展始于1955年。那時(shí)，形成了這樣一個(gè)認(rèn)識(shí)：我國(guó)有計(jì)劃按比例的經(jīng)濟(jì)建設(shè)十分需要運(yùn)籌學(xué)。1956年在中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所建立了我國(guó)第一個(gè)運(yùn)籌學(xué)研究室，由許國(guó)志教授擔(dān)任研究室主任，后來(lái)，中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)研究所也建立了運(yùn)籌學(xué)研究室；1960年底，這兩個(gè)運(yùn)籌學(xué)研究室合并成為數(shù)學(xué)研究所運(yùn)籌學(xué)研究室。著名數(shù)學(xué)家華羅庚從20世紀(jì)60年代初期起在我國(guó)大力推廣“雙法”-優(yōu)選法和統(tǒng)籌法，在許多地區(qū)和企業(yè)取得顯著效果。與此同時(shí)，隨著國(guó)防尖端技術(shù)研究工作的發(fā)展，我國(guó)在工程系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)與組織管理方面取得了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。20世紀(jì)70年代中期，我國(guó)部分專家已開(kāi)始注意到系統(tǒng)工程在我國(guó)的發(fā)展前途，在各種場(chǎng)合進(jìn)行了宣傳。

在我國(guó)，系統(tǒng)工程與改革開(kāi)放是相伴而生，與時(shí)俱進(jìn)。1978年3月，中共中央、國(guó)務(wù)院在北京召開(kāi)了全國(guó)科學(xué)大會(huì)，迎來(lái)了科學(xué)的春天。1978年12月18日至22日，黨的十一屆三中全會(huì)在北京召開(kāi)，中國(guó)走上了改革開(kāi)放之路。在這兩次大會(huì)之間，1978年9月27日，錢學(xué)森、許國(guó)志、王壽云等三位學(xué)者聯(lián)合署名在上海《文匯報(bào)》發(fā)表重要文章《組織管理的技術(shù)-系統(tǒng)工程》，可謂是吹響了系統(tǒng)工程在中國(guó)的進(jìn)軍號(hào)角。此后，教育部、航空學(xué)會(huì)、自動(dòng)化學(xué)會(huì)、管理現(xiàn)代化研究會(huì)等部門和單位召開(kāi)了一系列系統(tǒng)工程方面的會(huì)議，在系統(tǒng)工程的宣傳、推廣和隊(duì)伍組織方面都作了很好的淮備工作。系統(tǒng)工程開(kāi)始在神州大地風(fēng)起云涌。

1979年10月，中國(guó)科學(xué)院、教育部、中國(guó)社會(huì)科學(xué)院、各個(gè)機(jī)械工業(yè)部以及解放軍總參謀部、總后勤部、軍事科學(xué)院、軍事學(xué)院、國(guó)防科委和軍兵種的150名代表，在北京舉行了系統(tǒng)工程學(xué)術(shù)討論會(huì)。會(huì)上，錢學(xué)森、關(guān)肇直等21名科學(xué)家聯(lián)合向中國(guó)科協(xié)倡議成立中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)。錢學(xué)森在這次會(huì)上作了《大力發(fā)展系統(tǒng)工程，盡早建立系統(tǒng)科學(xué)的體系》的重要報(bào)告，這個(gè)報(bào)告提出了我國(guó)發(fā)展系統(tǒng)工程的基本途徑。1980年11月中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)(SESC)在北京正式成立，選出了錢學(xué)森、薛暮橋?yàn)槊u(yù)理事長(zhǎng)，關(guān)肇直為理事長(zhǎng)，許國(guó)志為秘書(shū)長(zhǎng)的第一屆理事會(huì)。1986-1994年，許國(guó)志院士擔(dān)任理事長(zhǎng)；此后，顧基發(fā)、陳光亞分別擔(dān)任理事長(zhǎng)，他們都是中國(guó)科學(xué)院系統(tǒng)科學(xué)研究所研究員。中國(guó)科學(xué)院系統(tǒng)科學(xué)研究所一直是中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)的掛靠單位。該學(xué)會(huì)具有很高的組織化程度，有學(xué)會(huì)辦公室和6個(gè)工作委員會(huì)：學(xué)術(shù)工作委員會(huì)、國(guó)際學(xué)術(shù)交流工作委員會(huì)、教育與普及工作委員會(huì)、編輯出版工作委員會(huì)、青年工作委員會(huì)、咨詢工作委員會(huì)。30年來(lái)，中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)先后組建了20多個(gè)專業(yè)委員會(huì)，例如軍事系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)、系統(tǒng)理論委員會(huì)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)、模糊數(shù)學(xué)與模糊系統(tǒng)專業(yè)委員會(huì)、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)、教育系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)、科技系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)、信息系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)、交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)、過(guò)程系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)、人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)、決策科學(xué)專業(yè)委員會(huì)、草原系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)、林業(yè)系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)專業(yè)委員會(huì)、法制系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)、醫(yī)藥衛(wèi)生系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)等。這些專業(yè)委員會(huì)在越來(lái)越多的學(xué)科和領(lǐng)域開(kāi)展了系統(tǒng)工程與系統(tǒng)科學(xué)的研究和應(yīng)用。

目前，已經(jīng)有北京、上海、天津、遼寧、黑龍江、山西、江蘇、安徽、福建、湖南、湖北、河南、河北、廣東、廣西、四川、云南、新疆、甘肅、海南、江西等20多個(gè)省、自治區(qū)、直轄市成立了省級(jí)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)，許多市和縣以及一些大企業(yè)也成立了系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)。正在醞釀成立的系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)還有很多。

中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)每?jī)赡暾匍_(kāi)一次全國(guó)性學(xué)術(shù)年會(huì)，年會(huì)主題緊密聯(lián)系中國(guó)改革開(kāi)放的重大舉措和系統(tǒng)工程學(xué)科的重要課題。其中，第9屆學(xué)術(shù)年會(huì)于1996年12月在南京召開(kāi)，年會(huì)主題是“系統(tǒng)工程與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)”；第10屆學(xué)術(shù)年會(huì)于1998年12月在廣州召開(kāi)，年會(huì)主題是“系統(tǒng)工程與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”；第11屆學(xué)術(shù)年會(huì)暨學(xué)會(huì)成立20周年慶祝大會(huì)于2000年11月在宜昌召開(kāi)，年會(huì)主題是“系統(tǒng)工程、系統(tǒng)科學(xué)與復(fù)雜性研究”；第15屆學(xué)術(shù)年會(huì)于2008年1O月在南昌召開(kāi)，年會(huì)主題是“和諧發(fā)展與系統(tǒng)工程”，并且紀(jì)念錢學(xué)森院士等三位學(xué)者的重要文章《組織管理的技術(shù)-系統(tǒng)工程》發(fā)表30周年。每屆年會(huì)都是全國(guó)系統(tǒng)科學(xué)和系統(tǒng)工程工作者交流成果、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的盛會(huì)。中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)還與國(guó)際組織一起聯(lián)合召開(kāi)學(xué)術(shù)交流會(huì)，例如，1998年8月在北京召開(kāi)了第三屆系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程國(guó)際會(huì)議，2003年11月在香港召開(kāi)了第四屆系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程國(guó)際會(huì)議。各個(gè)專業(yè)委員會(huì)也大體上是每?jī)赡暾匍_(kāi)一次全國(guó)性的學(xué)術(shù)會(huì)議。隨著系統(tǒng)工程在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域廣泛開(kāi)展應(yīng)用研究，系統(tǒng)理論方面的研究也有長(zhǎng)足的發(fā)展。需要特別提出的是，從1986年開(kāi)始，錢學(xué)森院士親自組織和指導(dǎo)“系統(tǒng)學(xué)討論班”的學(xué)術(shù)活動(dòng)。這個(gè)討論班持續(xù)多年，其研討活動(dòng)提煉了許多重要概念，總結(jié)出系統(tǒng)研究方法，逐步形成了以簡(jiǎn)單系統(tǒng)、簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)、復(fù)雜巨系統(tǒng)(包括社會(huì)系統(tǒng))為主線的系統(tǒng)學(xué)框架，明確了系統(tǒng)學(xué)是研究系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能(包括演化、協(xié)同與控制)的一般規(guī)律的科學(xué)。這個(gè)班的活動(dòng)為系統(tǒng)科學(xué)在我國(guó)的發(fā)展，為系統(tǒng)學(xué)的建立做出了重要的基礎(chǔ)性的貢獻(xiàn)。30年來(lái)國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界在眾多領(lǐng)域?qū)ο到y(tǒng)科學(xué)進(jìn)行了多方面、多層次的研究、推廣和應(yīng)用，取得了可喜的成績(jī)，出版了一批文獻(xiàn)資料，形成了我國(guó)發(fā)展系統(tǒng)工程和系統(tǒng)科學(xué)的廣泛基礎(chǔ)和雄厚力量。

20世紀(jì)80年代中期，在錢學(xué)森院士的指導(dǎo)和參與下，根據(jù)我國(guó)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)等復(fù)雜巨系統(tǒng)進(jìn)行的研究，提煉與總結(jié)出開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)概念，以及處理這類系統(tǒng)的方法論-從定性到定量綜合集成法以及包含一系列研究方法的綜合集成研討的體系。經(jīng)過(guò)多年的努力，中國(guó)學(xué)者在研究的前沿提出了自己獨(dú)創(chuàng)性的理論。例如，1990年初錢學(xué)森院士發(fā)表了論文《一個(gè)科學(xué)新領(lǐng)域-開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)及其方法論》；1994年，顧基發(fā)研究員和朱志昌博士提出了物理—事理—人理(W