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第三部分 系统分析System Analysis 简记 SA 主要内容：? 了解系统论基本概念、系统分析的应用；? 介绍系统分析的一个案例 —— 三峡工程方案的综合评价；? 了解系统分析的一种有效方法 —— 层次分析法第一节 系统论概述一、系统论研究的对象? 系统论（The System Theory）辩证的宇宙论、科学的方法论。以“系统”为研究对象，以系统分析（System Analysis）为研究方法。? 系统概念的基本内涵?含有多个元素；? 元素间相互联系、相互作用；? 产生新的整体功能。系统的例子是不胜枚举的社会、经济、科学、技术、军事、人文等，它是跨学科的，因此对它的研究必定对各学科的发展提供助力。? 系统的例子：例1 人的双目（1）两个；（2）互相牵连；（3）新的功能：　　① 双目的视敏度（视觉敏感程度）大约等于6倍的单目的视敏度　　② 双目可产生立体感（两眼同时作用的结果）、以及层次感，而单目则困难。例2 防空体系光用雷达发挥不了太大的作用，要将其嵌入一个系统之中，使预警、通讯、指挥、火力协调起来。二次大战，英国700 架战机顶住德军2000 架战机的攻击。系统功能叠加，构造的火力系统≥2000 架。例3 文字系统整体功能与元素（文字）之间有着密切的关系例如：“推敲”一词的由来鸟宿池边树， 宿（静）僧推（敲）月下门。 敲（声）例4 MIS企业信息技术在企业最成功的应用前三个系统是属于实体系统的；第四个是非实体的（当然其中有实体的部分）；还有抽象的系统，如概念系统、逻辑系统等。二、认识论的演进? 古代朴素的系统观? 机械论? 近代系统理论的产生与发展? L.V Bertalanffy ( 1901 —— 1972 ) 贝塔朗菲是美籍奥裔生物学家，近代系统论的创始人。经典著作：《关于一般系统理论》（1945年）及《一般系统论的基础、发展与应用》（1968年）三、一般系统论的基本原则1、整体性原则系统是由构成元素组成的一个整体。由于元素（或要素）间的联系及作用，所以，系统不是要素的简单汇集，其整体功能也不是各要素功能的简单和 ！Bertalanffy：“复杂现象的属性，大于因果链上孤立属性的简单总和。”“系统论是研究整体性的科学。” 2、综合性原则（协调性原则）元素间相互作用，相互协调，以产生新的总体功能的机理。? 元素间综合与协调企业生产计划优化例（各种资源协调）? 系统与环境的协调二战后德国电力系统结构例? 方法论的综合与协调日本中档汽车的崛起例3、结构性原则结构性是系统内部产生综合与协调、保持系统稳定性的基础。? 石墨与金刚石差异例。? 文字结构例。4、动态性原则系统的生命周期及系统的演化。系统论三大难题（钱学森）? 宇宙的形成与演化；? 生命的进化；? 复杂经济系统的分析。5、最优性原则一个合理的系统一定具有某种最优化性。? 总体功能强； ? 稳定性好； ? 某些指标优系统论最优性原则及运筹学最优性目标成为学科沟通的重要方面。例（血管分支）：动物是一个复杂的生物系统，在漫长的进化及对环境的适应过程中，逐步形成了相对合理的结构与功能。医学家与动物学家在做比较解剖研究时发现：一些善于奔跑的动物，如猎豹、狗及人，其后肢(下肢)主动脉与支脉的分支角的大小，似乎有某种相似性。而实证研究难以解释其机理。经长时间的探索，用系统论的观点与方法，给出了一种理性的解释。其突破的关键在于：将心脏列入分析范围（系统）来讨论。研究血管 → 心脏 → 泵 → 传送血液 → 克服血管对血液的阻力一个假设：L1θ0L1θ0θA D BCL2L0血管分支如图所示：AD表示主动脉，DC表示支脉，θ称为分支角。已知：主动脉半径为 r1，支脉半径为 r2，主脉、支脉中对血液的阻力系数分别为R1与R2（单位长度上的阻力）。求：使 AD 及 DC 上血流总阻力最小的分支角θ* =？解：设总阻力为 f ，则有f = R1L1 + R2 L2由几何关系，可将上式改写为：f = L0 [ R1 (ctgθ0－ctgθ) + R2 (1／sinθ) ] 由流体力学有：R1 = K r1- 4 ， R2 = K r2- 4 ，其中系数 K 与流体性质有关，为已知。则可得：f = （K L0 ctgθ0／r14 ）+ K L0（( 1／r24 sinθ)－(ctgθ／r14)）求极值：令： d f／dθ= 0得：K L0（(- cosθ／r24 sin2θ) + (1／r14 sin2θ) ）= 0解出唯一的驻点，并可判定为极小点：θ* = arccos (r2／r1)4结论：θ* 与实测结果相近。即：? 与强壮男人腿部比较接近；? 与狗的腿部较接近；? 与豹的腿部非常接近。? 系统论的思想：