系统工程引论(第4版)
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1.2 系统的定义与属性

1.2.1 系统的定义

系统工程的研究对象是系统,主要是各级各类社会系统——研究它们的组织管理工作。

系统概念是系统工程核心的和基本的概念。“系统”一词是大家熟悉的,在汉语中,经常作为名词使用,有时也作为形容词和副词使用;作为系统工程的科学术语,则需要在日常用语的基础上加以提炼和界定。

系统无处不在。自然界和人类社会存在着多种多样的系统,后面我们要研究系统的分类,现在,先列举几组不同类型的系统,例如:

一辆汽车,一架飞机,一列火车,一台计算机,一个校园网,分别都是一个系统;

一项工程、一本教科书、一篇文章、一首歌曲、一张中药处方,分别都是一个系统;

一个国家,一个政府,一支军队,一个企业,一所学校,一家医院,一支乐队,一个球队,一个家庭,分别都是一个系统;

银河系、太阳系、地球、大森林、动植物群落,以及联合国、WTO、WHO,也分别都是一个系统。

我们再看生命的基本单位——细胞(cell),这是大自然创造的一种奇妙的系统。细胞一般很小,小到肉眼看不见;也有比较大的,例如一枚鸡蛋就是一个细胞,它具有系统的全部特征。鸡蛋壳是细胞壁(内附细胞膜),这是系统的边界;把鸡蛋打开在碗里,可以清楚地看到蛋黄(细胞核),蛋清(细胞质,煮熟了就是蛋白),蛋黄的系带(连接蛋黄与细胞壁,起软固定作用);鸡蛋的一端还有气室;如果是受精卵,蛋黄表面有胚珠(受精点),这样的鸡蛋是可以孵化出小鸡来的。细胞在生物学和医学上还有很多内容,这里不作赘述。

人们常说:家庭是人类社会的细胞,企业是社会经济系统的细胞。

这些系统的形态和性质是大不一样的。系统可以互相包容与被包容,可以互相交叉和融合。系统是普遍的客观存在。每个人都生活在系统之中,而且是多种多样的系统,互相交叉的系统。

但是,并非任何事物或者事务都可以随意称之为系统。相对于一辆汽车而言,拆卸下来的若干齿轮与螺丝钉不构成系统;相对于一个球队而言,游离于活动之外的几名队员不构成系统;相对于一场球赛,正常的犯规行为(可能有多次)不构成系统;海边沙滩上休闲的人群不构成系统;在盒子里放得整整齐齐的一副象棋,也不构成系统。

从许许多多实实在在的系统和“非系统”中可以提炼出如下的定义:

定义:系统是由相互联系、相互作用的许多要素组成的具有特定功能的复合体

这个“复合体”又称为“整体”或“总体”;“要素”又称为“元素”“部分”“局部”或“零部件”,在一定的意义上,又称为“子系统”。系统整体与构成系统的部分是相对而言的,整体中的某些部分可以被看成是该系统的子系统,而整个系统又可成为一个更大规模系统中的一个组成部分或者子系统。例如,一辆汽车的发动机,一个企业的某一条生产线,一所大学的某一个学院,等等,都分别是一个子系统;而一辆汽车对于一个车队,一架飞机对于一个航空公司,一个企业对于国民经济系统,一所大学对于全国的或地区的高教系统,都分别是一个组成部分或者一个子系统。

从系统工程的角度而言,系统的范围或规模是根据研究问题的需要而决定。系统具有特定的结构,表现为一定的功能和行为。系统整体的功能和行为由构成系统的要素和系统的结构决定,而这些功能和行为又是系统的任何一部分都不具备的。

某种特定的系统,通常是自然科学和社会科学某一学科的研究对象。例如,太阳系由天文学研究,植物群落由植物学研究,动物群落由动物学研究,人体和疾病由医学研究,社会制度由历史学和社会学研究,等等。系统工程以及系统科学(系统工程是系统科学部门的工程技术)的研究对象并不限于某种特定的系统,也不重复其他学科的研究,而是研究各种系统的普遍属性和共同规律,研究各种系统的有效组织与管理问题。

中外学者从不同的角度对系统的定义作了描述。例如,美国的韦伯斯特大辞典(WEBSTER’S DICTIONARY)把系统称为“有组织的或被组织化的整体、相联系的整体所形成的各种概念和原理的综合,由有规则的相互作用、相互依存的形式组成的诸要素的集合。”

一般系统论(general system theory)的创始人奥地利生物学家冯·贝塔朗菲(Ludwig von Bertalanffy,1901—1972)把系统称为“相互作用的多要素的复合体”,他指出:如果一个对象集合中存在两个或两个以上的不同要素,所有要素按照其特定方式相互联系在一起,就称该集合为一个系统,其中的要素是指组成系统的不同的最小的即不需要再细分的组成部分。

钱学森院士(1911—2009)在回顾我国研制“两弹一星”的工作历程时说:“我们把极其复杂的研制对象称为‘系统’,即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结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。”

在汉语中,与system一词相对应的名词还有“体系”“体制”和“制度”等,例如“一国两制”(One Country,Two Systems)。

此外,在管理学原理和企业管理中用得最多的单词之一“组织”(organization),其意义与“系统”(system)是很相近的,常常是等同的。