战场环境保障问题研究

1.系统的一般模型

系统是相对外部环境而言的,并且和外部环境的界限往往是模糊过渡的,所以严格地说系统是一个模糊集合。外部环境向系统提供劳力、手段、资源、能量、信息,称为系统的“输入”。系统以自身所具备的特定功能,将“输入”进行必要的转换处理活动,使之成为有用的产品,供外部环境使用,称之为系统的“输出”。输入、处理和输出是系统的三要素。直观地讲,对于一个工厂而言,我们需要输入原材料,经过加工处理,才能得到一定产品作为输出,这一切我们就称之为一个生产系统。外部环境因资源有限、需求波动、技术进步以及其他各种变化因素的影响,对系统加以约束或影响,这些因素称为系统的“干扰”因素。此外,输出的成果不一定是理想的,可能偏离预期目标,因此要将输出的信息返回给输入,以便调整和修正系统的活动,这称为系统的“反馈”。系统的一般运作模型如图1-1所示。

图1-1　系统的一般运作模式

从运作模型分析,我们要着重把握以下四点:

①系统由输入、处理、输出三部分组成。任何系统都由环境输入物质、能量和信息,经系统处理后向环境输出物质、能量和信息,因此系统均具有将输入转化为输出的功能。

②系统内部都有物质、能量、信息三种流的流动。系统本身的运动过程就是对这三种流的处理过程,我们过去往往只重视物质、能量两种流的管理,而忽视了信息流的管理,这是造成工作被动的原因之一。从对系统的组织管理角度研究,信息流是至关重要的。

③系统都有反馈和环境自适应能力。系统都靠信息的反馈控制调整自身的运行,以适应环境并实现目标。

④系统都有一严密的层次结构。生物系统、工程系统和非工程系统均如此。

2.系统的研究内容

我们抽象出系统的一般运作模式是为了方便研究,以发现问题、解决问题。任何系统对我们而言都存在三方面需要研究的内容,即实体、属性和活动。

实体:存在于系统中的每一项确定的物体,即组成系统的具体对象元素。

属性:实体所具有的每一项有效的特征,即实体的特性(状态和参数)。

活动:导致系统状态发生变化的一个过程,是在一段时间发生的情况,即实体随时间推移发生的状态变化。

系统研究除了研究实体、属性和活动,还需要研究系统的环境。环境是指对系统的活动结果产生影响的外界因素。自然界的一切事物都是相互联系和相互影响的,而系统在外界因素不断变化的环境中产生活动,因此,环境因素是必须考虑的。

从边界的因素来看,系统的活动可分为:

①内生活动——系统内部实体相互作用产生的活动;

②外生活动——系统外部环境影响产生的活动。

仅考虑内生活动的系统称为封闭系统,既考虑内生活动又考虑外生活动的系统称为开放系统。

应该注意到,系统与环境的边界是不确定的,它们随研究的目的不同而异。对于工厂系统的订货问题,既可将其视为环境对生产产生的影响,也可将销售纳入系统作为系统内的活动来研究。

就图1-2的工厂系统而言,系统的实体是工厂的各部门、订单和产品;它的属性是部门类型、订单数量、各部门的设备数量;它的活动则是各个部门的计划、采购、装配和销售过程;环境则是该工厂所处的社会经济环境和自然环境。

图1-2　工厂系统示意

应注意的是,一次具体的研究不需要、也不太可能关注系统的所有实体、属性、活动以及环境,而只需要关注与研究目的有关的部分。

3.系统工程的一般研究方法

20世纪60年代,系统思想的定量化已发展成既有理论指导,又有科学方法和实践内容的新的工程技术学科——系统工程。进行任何一项工作所使用的方法,总是取决于它的指导思想。系统工程的研究方法也同样取决于它的指导思想——系统思想。综合系统方法、反馈方法和信息方法就构成了系统工程处理问题的基本方法。

由于系统工程是人、设备和过程有机地、有秩序地组合于一定环境之中的工程技术,因此,系统工程就必须在系统思想的指导下,不仅要研究系统的组成部分,还必须研究各部分之间的关联;不仅要研究单一过程,而且还要研究事物发展的全过程;不仅要考虑技术因素,还要研究考虑社会、经济、环境、心理、生态等各种因素;不仅要研究工程问题,而且还必须研究其组织和管理问题;不仅要考虑当前情况进行静态的研究,还必须考虑长远的发展和变化进行动态的研究;不仅要考虑单一方案,还必须综合地考虑各种方案;不仅要考虑最优解,还必须因地制宜地考虑满意解或次优解;不仅要研究物质、能量的流动,而且更重要的是研究信息的流动;不仅要考虑系统内在的联系,而且要考虑与系统有关的环境因素和人的因素等。

总之,我们需要从以下四个方面着手研究一个系统:

①系统是各组成部分的有机组合,是各子过程的有机组合。单独研究子系统和子过程并不能揭示系统运动的规律性,只有在确定子系统之间、子过程之间的互相联系的情况下,研究子系统和子过程,才能达到系统整体最优化的目的。

②事物总是在不断发展和变化的,因此,不能孤立地、静止地研究系统,必须动态地研究和探索系统发展和变化的规律性。

③没有比较就没有鉴别,只有在多方案的分析和比较下,才能识别优劣,故在多方案的论证中选择最优的或满意的方案是系统工程处理问题的主要方法。

④系统工程特点之一是数学理论和行为科学的统一,要充分考虑人在系统中的作用和地位,要充分发挥人的因素的作用,是系统工程处理问题时不可忽略的。