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系统科学主要研究系统一般规律

时间:2022-05-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:系统的各组成部分通常被称为子系统,当然它们又可能是由更低层次的子系统组成的。子系统之间的相互联系和相互作用被称为接口。人工系统是指经过人的有意识的实践活动的创造而出现或组成的系统。所以,相对封闭系统是一个具有受到控制的,且明确规定输入和输出的系统,不受系统外的扰动的影响。医院信息系统就是一个相对封闭受到控制的系统。子系统还可细分为更小的子系统,直至易于管理的最小子系统为止。

一、系统的概念

1.系统的定义

系统(System)是指由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体。这个系统本身只是它所从属的一个更大系统的组成部分。辩证唯物论认为:世界是物质的,物质是运动的,且物质间存在直接的或间接的联系,不存在绝对孤立的物质。系统论认为:世界是物质的,物质因联系而构造系统,而且不存在不构成系统的物质,系统无处不在,无时不有。也就是说系统有具体的,也有抽象的。因此,系统不是元素的随意、偶然的组合,而是元素为共同的目的或目标而组合起来,有人把系统定义为“系统是处于一定相互联系中的与环境发生关系的各组成部分的总体”。

2.系统的一般模型

系统的一般模型由输入、处理和输出组成。输入、输出都不一定是一个。对一个系统来说,最重要的是确定到底哪些是属于这个系统,哪些是系统之外的,也就是要确定系统的边界,边界内的就是系统,边界外的就是内环境。有时候这种区分是清楚的,但有时这种区分并不太清楚,而且可能带有一定的任意性。

系统的各组成部分通常被称为子系统,当然它们又可能是由更低层次的子系统组成的。子系统之间的相互联系和相互作用被称为接口。接口位于子系统的边界上,并以输入和输出的形式出现。最低层次的子系统常常不再称为处理,而称为黑箱(因为对它的输入和输出是不知道的)。

系统可以从不同的角度进行分类,例如:

(1)自然系统和人工系统。自然系统是指本来就已存在着的,由自然物组成的系统。人工系统是指经过人的有意识的实践活动的创造而出现或组成的系统。

(2)确定型系统和概率型系统。确定型系统按照一种完全可预测的方式运行,其各部分之间的相互作用也是肯定知道的。如果已知系统某一时刻的状态,再根据系统的运行情况,就可以准确无误地推断出系统的下一个状态,一个正确的计算机程序便是一例,程序的执行是严格按照一系列指令进行的。概率型系统可以用概率行为来描述,对它来说,在预测系统的行为时总会存在一定程度的误差。

(3)封闭系统和开放系统。在物理学上,封闭系统被定义为自成一体的系统,它不与外界环境交换物质、能量或信息。例如,在一个密封、绝热的容器中发生的化学反应就是一种封闭系统。这样的封闭系统最终将完结或成为完全无序。在组织和信息处理方面,某些系统虽不是物理概念上的完全封闭,但对环境是相对孤立的。这些系统被称之为相对封闭系统(即开放系统)。计算机程序也是一相对封闭系统,因为它仅接收预先确定的输入,经过处理之后便产生预先规定的输出。所以,相对封闭系统是一个具有受到控制的,且明确规定输入和输出的系统,不受系统外的扰动的影响。医院信息系统就是一个相对封闭受到控制的系统。

(4)人机系统。信息系统一般是人机系统,或说是用户-机器系统,双方为完成目标而发挥自己的作用。

3.子系统及子系统之间的关系

在分析和开发系统时,把子系统作为系统的组成模块来使用是很重要的,因此需要了解系统和子系统以及子系统之间的关系。

(1)分解。一个复杂的系统若完全作为一个整体来理解可能有困难,需要把它分解为一系列子系统,并要仔细地确定子系统的边界和接口,以使子系统的总和构成原来的完整系统。子系统还可细分为更小的子系统,直至易于管理的最小子系统为止。

(2)简化。分解过程可能导致有太多的子系统接口要确定。例如,5个相互作用的子系统有6个界面,而一个有30个子系统的系统有200个界面。界面数随子系统数增加而迅速增长。每一个界面都是一个潜在接口,而每一个接口都要求确定通信渠道。简化是在组织子系统,即把子系统组织成群,群内各子系统相互作用,而与群外的每个子系统群或子系统只有一个接口路径。

(3)去耦。如果两个子系统紧密相连,它们之间就要很好地协调。紧密的耦合使两个系统必须紧密地协调,在时间安排上要求很高。去耦,即解除两个系统间的联系,使它们在短期内能比较独立地工作。

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