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系统结构与功能

2003-6-17 阅读次数:

  系统的结构与功能是系统科学的基本范畴,任何系统都有一定的结构。系统的结构是系统保持整体性及具有一切功能内在根据,也是系统内部各组成要素之间在时空方面有机联系与相互作用的方式或顺序。

  系统的结构在整体上具有下列特性:(1)稳定性。稳定性是系统存在的一个基本特点。一个系统的结构一旦形成,就总是趋向保持某一状态;(2)层次性。它包含等级性和多侧面性。前者属于上下级纵向多层次关系,其中低一级系统是高一级系统结构的有机部分;多侧面性是指同一级复杂系统又可以横向展开若干相互联系和相互制约又各自独立的平行部分;(3)可变性。系统处在环境之中,总要与外界进行能量、物质、信息交换,于是就有可能产生从量变、序变到质变的过程,这就存在着可变性;(4)相对性。可变性是绝对的,稳定性是相对的。系统与环境、系统与要素之间关系都是相对的。客观世界是无限的,因此系统的结构形式也是无限的。

  构成系统的基本结构形式有三类:第1类是集中系统;第2类是分散系统;第3类是多级递阶系统。分别见图16-2的(A),(B),(C)。

  对于集中系统来说,系统有n个子系统都集中到上层(称之为协调器),并受它的指挥,使系统运行在一个满意的协调的工作状态。这类系统总的协调性能好,但是系统不能过大,否则协调器负担过重;另外上层的协调器一旦出现故障,则全部系统瓦解。分散系统故名思意是子系统分散工作的,最多在子系统之间有一些信息传送。这类系统运行简单,相当于围绕共同目的"独立作战",而且当一个或少数子系统出现瘫痪时,整个系统基本上还在运行;缺点是,系统很难运行在整体最理想状态。目前的城市交通管理系统就属于这类系统。多级递阶系统的结构特点是分级的,每一级只管理一定范围,递阶就是降维的。这类系统集中了上两类系统的优点,又克服了他们的缺点,既能实现总体最优,又提高了系统的可靠性。因此,这类系统是目前大量存在的,如行政管理方面的行政机构和层次的划分就是多级递阶结构。企业的计算机网络系统也可以安装成这类系统。

  上面介绍的是三种基本的系统结构。在我们构造系统时,可以是上述基本系统结构的变形或复合。

  系统的功能是与结构不可分割的。如果说结构是系统内部联系作用的秩序,那么功能就是系统外部联系作用的秩序和能力。系统功能的发挥,既受外部环境变化的制约,也受系统内部结构的制约,这正体现了功能对于结构的相对独立性和绝对依赖性的两重关系。

  系统功能体现了系统与外部环境之间的物质、能量、信息输入与输出的变换关系,如图16-3示:系统输入输出时同外部介质的相互作用就是系统的功能。系统功能同时也是为实现系统目标所具有的能力。

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