系统的概念与系统的类型

人们对系统的认识，有一个发展过程。系统（System）一词出现在希腊语中，原义为Syn有“共同”和“给予位置”的含义。系统意味着事物的共同部分和每一事物在总体中应占据的位置。尽管概念原始，但其深刻的含义，不能为许多人所接受，常常引起误解乃至错误。

随着科学技术的发展，系统被赋予了进一步的含义，如系统是“以规则的相互作用又相互依存的形式结合着的对象的集合”“有组织和被组合化的全体”“结合着的全体所赖以形成的诸概念和诸原理的复合体”……

综上所述，可以认识到系统是一个整体，它的组成部分是有组织的，相互之间有依存与作用关系。同时，系统不仅有实体部分，还有赖以形成的概念部分。包括近现代史教育创新实践系统在内的所有系统都是在一定指导思想和方针、方式下形成的。强调实体部分而忽视概念部分或反其道而行之都会导致对系统的曲解，从而造成对问题处理不当而带来损失。系统整体行动是有目的的，系统中的构成要素为服从目的需要而持有的秩序与联系。任何人造系统的开发与建立都是有明确的目的性并在目的指引下实施的。离开目的性，必将造成系统过程的盲目性或模糊性，以致无果而终或“先天不足”。

根据Jonson等人的定义，“系统是为按计划完成特定目标而设计的结构因素安排序列”。这里包含三种思想：第一，作为系统的设计标准需要明确应该完成的目标；第二，必须进行构成因素的设计，建立他们的序列；第三，能量和财、物等的输入必须按计划分配。这些思想表明，系统在完成特定目标时，必须有物质、资金、信息、能量等的计划安排与保证。

应当指出关于系统的认识与讨论还在不断地深入与发展。

对于系统的定义，尚无明确的统一认识，相对权威的文献中有一些较为通用的解释：例如《中国大百科全书·自动控制与系统工程》卷，解释“系统是由相互制约、相互作用的一些部分组成的具有某种功能的有机整体”。日本的JIS标准中，“系统”被定义为“许多组成要素保持有机的秩序，向同一目的行动的集合体”。很多著名学者专家对“系统”也做了一些经典论述，综合以上记载系统可以定义为：

系统是由若干个可以相互区别（独立）、相互联系又相互作用的元素组成，在一定层次结构中分布，在给定的环境约束下，为达到整体目的而存在的有机集合体。

该系统本身往往又是它所从属的一个更大系统的组成部分。由于系统概念是逐步形成的，至今对系统的认识也还没有结束，系统的概念还在发展。因此，对系统概念的理解应持发展的观点。对系统概念的理解必须从以下几方面去考虑：

首先，系统必须由两个或两个以上的要素组成。要素是构成系统最基本单位，因而也是系统存在的基础，系统离开了要素就不成其为系统。构成系统的要素随系统的不同而不同，要素的多少是由系统的复杂程度所决定的。

其次，系统是按一定方式结合的有机整体。系统整体与要素、要素与要素、整体与环境之间，存在着相互作用和相互联系的机制。

最后，任何系统都有特定的功能，是整体具有且不同于各个组成要素的新功能。这种新功能是系统内部有机联系的要素以及系统以整体方式和系统环境之间相互作用所决定的。古谚语说：“三个臭皮匠，顶上一个诸葛亮”，说的是几个普通人组织起来集思广益的集体智慧是惊人的。但又说：“一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和尚没水吃。”一正一反的例子恰恰说明，系统如何来组织以满足特定的系统功能是系统发挥最大作用的关键。

任何事物都是系统和要素的对立统一体，系统与要素的对立统一是客观事物的本质属性和存在方式，它们相互依存、互为条件，在事物的运动和变化中，系统和要素总是相互伴随而产生，相互作用而变化。

系统的定义可以概括为相互联系的元素的有机集合体。“集合”强调的是它所包含的元素之间的某种“相似性”或“共同之处”，因为有共同之处，所以在思考中考虑把它作为一个整体。例如红茶的集合，元素应全是红茶，花、青、黑、白、绿、苦茶均不可混入，否则将不是“红茶集合”的整体性。如果“红茶”的集合加上某些限制，比如“祁门红茶”则“集合”范围随之缩小，同时“集合”元素的共同之处却随之增多，如“祁门红茶”集合中的元素共同之处又增加了皖南的气候、土壤等环境因素。事实表明集合元素必定具有某些“共同之处”，这是对“集合”思考中判断是否一个整体的前提。“集合”元素的共同点或相似处可以是物理因素，也可以是非物理因素。比如某公司资产可以是房地产、设备、资金、股票、有价证券、“知识产权”价值等，尽管物理性差别很大，却在同属某公司的观念下放到统一集合中考察。

系统的概念与集合不同，虽然也含有“集合性”的含义，但主要强调元素之间的“关系”与“联系”，有目的的形成结构，而非考察其元素是否有相似性或共同之处。性质完全不同的若干元素只要彼此相关、相互影响（直接的或间接的）都可以纳入一个系统之中。与“集合”靠相似性“整合”不同的是，系统之所以“整合”众多的元素或成员，则是依靠元素（或成员）之间的相互关系，所以集合的标志在于其内在的特征性，尽管不同的集合内部相似性各不相同，而其标志在于结构性形态特征，即不同的系统以不同的元素和元素之间不同的关系相区别。元素不同，系统自然不同；即使元素相同，彼此之间关系不同，系统也是不同的。

作为系统的元素可以是任何对象，无论是物质的还是非物质的，只要这些对象彼此以特定的关系联结在一起成为思考的整体就行。因而对元素的性质没有任何限制，其间的关系也可以是各种各样的，所以可能有无穷无尽的系统。通常任何可认证的对象，但凡需要考察其内部关系，都可以作为系统，保持适当的关系。

集合和系统都具有各自的特征性，因而可以进行分类（集合的特征性在于其元素的相似性，因此进行分类相对简单）。单就系统而言，系统的特征性来自其元素之间的关系——内部结构和表征形态，而关系本身又依赖于元素的特性，所以分类相对复杂。根据元素的性质，可以把系统划分为物质系统、运动系统和思想系统三大类。

第一种系统，物质系统。

物质系统：从物质的最小颗粒——夸克和基本粒子开始至原子、分子，宏观物体一直到宇宙天体构成物质系统。物质系统又可以根据其存在形态、特征和运动形式继续延续分类。

首先，在宏观物体集合中按物态又可分为气体、液体、固体以及这些物态的各种成形或不成形（形态不固定）的组合。

其次，以物体的生命体征划分物质系统又可划分为两个序列。第一个序列，有机自然界序列，即从细胞、组织、器官到生物个体、群体。这是一个重要序列，社会运动就产生于生物和人的群体活动之中。第二个序列无机物质，如水、空气、岩石……这是一个只能参考物理、化学过程的集合。

最后，按物质运动形式划分则有物理系统、化学系统、生物系统、心理系统等，与相应系统对应的运动形式则只有物理运动、化学运动，有机生命体和运动等。

从以上对物质系统的分类可以认识到每种系统中都有各式各样、千变万化的情形，虽然人是生命体，参与生命繁衍和思维等过程，但其物质系统的运动过程也必须以较简单或低级的运动形式为基础。表明系统的划分标准并非一成不变，而是根据需要有一定的灵活性，视具体情况而定。然而这一切又是系统创新过程必须面对的实质性问题。

第二种系统，运动系统。

运动是物质的最基本特性。系统是由基本元素构成的，最基本的元素相当于系统中最小颗粒，应当说是“状态”，不同的运动形式均有不同的“状态”。目前科学发展水平比较明确的，大约只有各种各样基本物理运动形式的状态（如粒子的力学状态使用了三维坐标和3个动量分量来表达）。因而讨论系统运动状态，只能一般地把状态作为“运动在空间和时间中的表现”，即每个时刻运动总会有一个状态，在空间中呈现某种分布，如流体力学或空气动力学中状态便是液体或气体在一个时刻的速度分布（速度场）。状态是瞬间的、有限的、时延中也就有无穷多的状态；因而，以状态为基本元素讨论系统运动，除少数必要的技术场合，显然是很不方便的。

有限时延中所有状态的有序排列称之为“过程”。以过程作为运动系统的元素，等于把时延中所有状态合并为“元素”（组成元素），或相当于不去逐个考察线上的“点”而考察“线段”一样。分组可以根据“组元”（小组）的运动规律分成小组、大组或更大的组，这样一来，运动系统以有限的过程为元素，就使运动系统问题的考察得到了简化。

过程一般可以分为两种情形，泛指过程和特指过程。泛指过程代表一段时延中所有状态组成的序列，未必个个都有明确定义。特指过程是固定和专门的状态序列，其中主要状态甚至所有状态都有明确定义，如教育过程、比赛过程、演出过程、审判过程、读判过程和调查过程等。

运动系统是若干特指过程按一定时序组合而成，如果把它作为总过程，所有特指过程则是它的子过程。子过程之前彼此之间关系明确，前后顺序，并行和条件转移，都有内在规律和条件规范。按照定义，系统元素之间有确切的关系以表达系统的结构，过程组合显然得结合系统的定义，它们便是“附着”在物质系统之上的运动系统。

运动系统中的特指过程有时被称为步骤，两者不完全等价，但一般可以互换使用。代表一类特指过程的特别组合也称之为“模式”，模式以特指为前提条件；表达运动的外部表征，必须特征明确，包含可重复性。如周期震动，许多物体都进行此项运动，所以成为公认的震动模式，在某种意义上它可以代表一个类概念。社会生活中，政治、经济、文化、教育、生活各个方面，人的行为乃至政府、企业的集体行为也都带有很多重复性（如选举、执法、经济性合同等），存在行为模式。模式必定是特征性的，一经定义便无须逐一描写其中的特指过程。其中主要步骤或过程序列社会认为是已知的，在创新过程中可以作为子系统或过程移植，或作为创新目标进行质的改变和创造。

运动系统的结构实质就是过程的排列或步骤。现代计算机就是按照这样的方式进行的，它的每一个步骤都是一个特指的过程。“程序”即为步骤的排列或步骤的总称（有时也代表特指的步骤，如这道程序……），当用作总称时程序就是系统。借用计算机科学的术语，运动系统的结构或程序称之为“软件系统”，由物质元素构成的称为“硬件系统”。运动是物质的运动，运动系统要以物质系统为承载才能展现“软件”的内容与功能。因此，可以理解运动系统的结构必须依赖于物质系统的结构，各种特定的软件系统只能在符合要求的硬件系统中才能被执行，因为运动系统的结构只有在符合要求的物质系统中才能形成和维持运作。

第三种系统，思想系统。

思想系统是指思维运动的结果或通过思考淀积下来的信息内容（无论正确与否都是），它是认识外部世界的概念体系。典型的思想系统是若干概念的集合，这些概念由一定的关系（表达为判断语句）、组织（串联）起来或成为一个理论体系。

思想系统不是现实中的思维运动，因为人类思维运动的机制尚无清楚地认识和表达方式。思想系统也不是孤立的概念，在本质上不同于运动系统，既是静态的，又是超时空的（与时间无关又不具有空间形态）。例如各种流行的概念，无论是否成熟、完善、有没有错误，只要具有一定的普遍性都可以看作思想系统。事实上，每个时代、每个具体地域、每个民族，由某些人首创的各种概念、学说主义、理论等，都可能具有某种局限。即使经过后人的加工修正、补充之后也未必超越所有的局限。因为系统的定义并不包含是非的判断，系统的一切负功能作用也是不可避免的，所以正确性、完备性、完美性都不作为思想系统的必要条件。因此，各种观念、学说、主义、理论等都可以看作思想系统。

思想系统是若干概念依照一定关系（表达为判断句）串联起来的，成为一个理论体系。概念必须有明确的定义，每个概念同其他若干概念发生关系（孤立的概念不能被理解），是定义也是判断。但要使概念为思想或理论系统增添含义，就必须要更多地表达定理或定律（规律性）的判断。定义的判断只要明确和无歧义即可，含有主观任意性，可以在系统内部检验；只要定义不与其他定义冲突即可成立，而定理或定律的判断则必须经过外部实践的检验。定理或定律中的概念可通过并列、隶属、条件递推或其他关系来陈述定理或定律的内容。这些判断无论全称或特称，至少必须是或然的（有可能而不一定），否则将可传递有用信息而没有意义。若干定理或定律加上他们的推论可以构成一个理论体系，显示出各自的结构都可以看作系统。理论本身必须存在内部关系或系统性而不能是概念和判断无序的集合。每门科学理论都是一个思想系统，其中表达规律性结论的判断都直接或间接地有着内在的逻辑关系和体系的严谨性，使之成为创造性思维的思想基础和方向导引。同时，实用的理论研究也为教育创新实践活动拓展了研究的空间。