運(yùn)籌學(xué)的內(nèi)容

運(yùn)籌學(xué)的內(nèi)容第一頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.1系統(tǒng)的基本概念1.1.1系統(tǒng)的定義系統(tǒng)（System）一詞來(lái)源于希臘文systema。由詞冠“sys-”和動(dòng)詞詞干“tema”構(gòu)成的復(fù)合詞。共同地使定位原意是指事物中的共性部分和每一事物應(yīng)占據(jù)的位置。也就是由部分組成整體的意思。第二頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.1系統(tǒng)的基本概念1.1.1系統(tǒng)的定義（1）古今系統(tǒng)思想概述

系統(tǒng)思想（SystemThought）就其最基本的涵義來(lái)說(shuō)，是關(guān)于事物的整體性觀念、相互聯(lián)系的觀念、演化發(fā)展的概念。系統(tǒng)概念來(lái)源于人類長(zhǎng)期的社會(huì)實(shí)踐。人類自有生產(chǎn)活動(dòng)以來(lái)，無(wú)不在同自然系統(tǒng)打交道。第三頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.1系統(tǒng)的基本概念1.1.1系統(tǒng)的定義（1）古今系統(tǒng)思想概述

德謨克利特（Democritus）的“宇宙大系統(tǒng)”

德謨克利特（約前460年～前370年）出生于色斯雷的海濱城市阿布德拉。德謨克利特研究過(guò)天文、地質(zhì)、數(shù)學(xué)、物理、生物等許多學(xué)科，提出了圓錐體、棱錐體、球體等體積的計(jì)算方法。他對(duì)邏輯學(xué)的發(fā)展也作出了重要的貢獻(xiàn)。德謨克利特的著作涉及自然哲學(xué)、邏輯學(xué)、認(rèn)識(shí)論、論理學(xué)、心理學(xué)、政治、法律、天文、地理、生物和醫(yī)學(xué)等許多方面，據(jù)說(shuō)一共有52種之多，遺憾的是到今天大多數(shù)都散失或只剩下零散的殘篇了。馬克思和恩格斯因此贊美他是古希臘人中“第一個(gè)百科全書(shū)式的學(xué)者”。第四頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.1系統(tǒng)的基本概念1.1.1系統(tǒng)的定義（1）古今系統(tǒng)思想概述

德謨克利特在自然科學(xué)上最重要的貢獻(xiàn)，是他繼承和發(fā)展了生活于公元前500年前后的留基伯的原子論，為現(xiàn)代原子科學(xué)的發(fā)展奠定了基石。曾論述了“宇宙大系統(tǒng)”，他認(rèn)為世界是由原子和真空所組成，原子組成萬(wàn)物，形成不同的系統(tǒng)和有層次的世界。第五頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.1系統(tǒng)的基本概念1.1.1系統(tǒng)的定義（1）古今系統(tǒng)思想概述

亞里士多德（Aristotle）的樸素系統(tǒng)觀亞里士多德(約前384-前322)是世界古代史上最偉大的哲學(xué)家、科學(xué)家和教育家。他創(chuàng)立了形式邏輯學(xué)，豐富和發(fā)展了哲學(xué)的各個(gè)分支學(xué)科，對(duì)科學(xué)作出了巨大的貢獻(xiàn)。提出關(guān)于整體性、目的性、組織性的觀點(diǎn)，以及關(guān)于事物相互關(guān)系的思想（古代樸素的系統(tǒng)觀念）

第六頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.1系統(tǒng)的基本概念1.1.1系統(tǒng)的定義（1）古今系統(tǒng)思想概述

李冰的都江堰水利工程戰(zhàn)國(guó)初期秦國(guó)李冰設(shè)計(jì)修造了偉大的都江堰，包括“魚(yú)嘴”岷江分水工程、“飛沙堰”分洪排沙工程、“寶瓶口”引水工程三大主體工程和120個(gè)渠堰工程，工程之間的聯(lián)系處理的恰到好處，形成一個(gè)協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的工程總體?？茖W(xué)地解決了江水自動(dòng)分流、自動(dòng)排沙、控制進(jìn)水流量等問(wèn)題，消除了水患，使川西平原成為“水旱從人”的“天府之國(guó)”。我國(guó)歷史上曾修建過(guò)許多水利工程，其中有名的就有芍(shuo)陂(bei)、漳水渠、鄭國(guó)渠等，但大部分都先后報(bào)廢，唯獨(dú)李冰修建的都江堰經(jīng)久不衰，兩千多年來(lái)一直發(fā)揮著防洪、灌溉、航運(yùn)等多種功效，成為我國(guó)歷史上的一項(xiàng)奇跡。

第七頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.1系統(tǒng)的基本概念1.1.1系統(tǒng)的定義（1）古今系統(tǒng)思想概述

賈思勰（xie）的“齊民要術(shù)”著名學(xué)者賈思勰（xie）（南北朝北魏人，今山東壽平人）在其名著“齊民要術(shù)”一書(shū)中，敘述了氣候因素與農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)系，對(duì)農(nóng)業(yè)與種子、地形、耕種、土壤、水分、肥料、季節(jié)、氣候諸因素的相互關(guān)系，都有辨證的敘述，并提出了如何根據(jù)天時(shí)、地利和生產(chǎn)條件合理地安排農(nóng)事活動(dòng)。第八頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.1系統(tǒng)的基本概念1.1.1系統(tǒng)的定義（2）系統(tǒng)的各種定義在韋氏大辭典（Webster大辭典）中，系統(tǒng)一詞被解釋為:有組織的和被組織化了的整體；結(jié)合著的整體所形成的各種概念和原理的綜合；由有規(guī)則的相互作用、相互依賴的諸要素形成的集合等等。一般系統(tǒng)論的創(chuàng)始人貝塔朗菲把系統(tǒng)定義為：相互作用的諸要素的綜合體。在日本的JIS工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,系統(tǒng)被定義為：許多組成要素保持有機(jī)的秩序向同一目標(biāo)行動(dòng)的體系。第九頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.1系統(tǒng)的基本概念1.1.1系統(tǒng)的定義（2）系統(tǒng)的各種定義錢學(xué)森語(yǔ)：

系統(tǒng)是由相互作用、相互依賴的若干組成部分結(jié)合成的具有特定功能的有機(jī)體，而且這個(gè)系統(tǒng)本身又是它所從屬的一個(gè)更大系統(tǒng)的組成部分。第十頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三系統(tǒng)的定義（概括）系統(tǒng)是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合的具有特定功能的有機(jī)整體。分析系統(tǒng)的定義，它包含三層意義：第一，系統(tǒng)是由若干元素組成的。第二，這些元素相互作用、相互依賴。第三，由于元素間的相互作用，使系統(tǒng)作為一個(gè)整體具有特定的功能。1.1系統(tǒng)的基本概念1.1.1系統(tǒng)的定義（概括）第十一頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.3系統(tǒng)的分類（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開(kāi)放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動(dòng)態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)

1.1系統(tǒng)的基本概念1.1.2系統(tǒng)的分類第十二頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.3系統(tǒng)的分類（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開(kāi)放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動(dòng)態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)

原始的系統(tǒng)都是自然系統(tǒng)，如：天體、海洋、生態(tài)系統(tǒng)等；人工系統(tǒng)都存在于自然系統(tǒng)之中，如：人造衛(wèi)星、海運(yùn)船只、機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)管理、物流系統(tǒng)等等。1.1系統(tǒng)的基本概念1.1.2系統(tǒng)的分類第十三頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.3系統(tǒng)的分類（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開(kāi)放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動(dòng)態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)

實(shí)體系統(tǒng)是指以礦物、生物、機(jī)械、能量和人等實(shí)體為構(gòu)成要素所組成的系統(tǒng)，如：機(jī)械系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等；概念系統(tǒng)是指以概念、原理、原則、方法、制度、程序等非物質(zhì)實(shí)體為構(gòu)成要素所組成的系統(tǒng)，如：管理系統(tǒng)、教育系統(tǒng)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)等。

1.1系統(tǒng)的基本概念1.1.2系統(tǒng)的分類第十四頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.3系統(tǒng)的分類（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開(kāi)放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動(dòng)態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)

開(kāi)放系統(tǒng)是指與外部環(huán)境有物質(zhì)、能量和信息交換的系統(tǒng)，如：教育系統(tǒng)、企業(yè)系統(tǒng)等；封閉系統(tǒng)是指與外部環(huán)境無(wú)關(guān)的系統(tǒng)，實(shí)際上，沒(méi)有絕對(duì)的封閉系統(tǒng)，只是有時(shí)把與環(huán)境聯(lián)系較少，相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)看作封閉系統(tǒng)。

1.1系統(tǒng)的基本概念1.1.2系統(tǒng)的分類第十五頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.3系統(tǒng)的分類（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開(kāi)放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動(dòng)態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)

靜態(tài)系統(tǒng)是指決定系統(tǒng)特性的因素不隨時(shí)間推移而變化的系統(tǒng)，沒(méi)有絕對(duì)的靜態(tài)系統(tǒng)；動(dòng)態(tài)系統(tǒng)是指這些因素隨時(shí)間的推移而變化的系統(tǒng)，如：人體系統(tǒng)、企業(yè)系統(tǒng)等。

1.1系統(tǒng)的基本概念1.1.2系統(tǒng)的分類第十六頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.3系統(tǒng)的分類（1）自然系統(tǒng)與人工系統(tǒng)

（2）實(shí)體系統(tǒng)與概念系統(tǒng)

（3）開(kāi)放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

（4）靜態(tài)系統(tǒng)與動(dòng)態(tài)系統(tǒng)（5）可控系統(tǒng)和不可控系統(tǒng)

凡是人能夠改變其狀態(tài)的系統(tǒng)稱為可控系統(tǒng)，反之稱為不可控系統(tǒng)。人工系統(tǒng)是可控的，大多數(shù)自然系統(tǒng)是不可控的。1.1系統(tǒng)的基本概念1.1.2系統(tǒng)的分類第十七頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.4系統(tǒng)的特征（1）整體性（2）相關(guān)性（3）目的性（4）有序性（5）動(dòng)態(tài)性（6）適應(yīng)性即系統(tǒng)整體不等于各組成元素之和，即非加和原則，有兩種情況：①整體小于各組成元素之和，即1+1<2

②整體大于各組成元素之和，即1+1>2（也叫整體的涌現(xiàn)性）系統(tǒng)中相互關(guān)聯(lián)的部分或部件形成“部件集”，“集”中各部分的特性和行為相互制約和相互影響，這種相關(guān)性確定了系統(tǒng)的性質(zhì)和形態(tài)。人工系統(tǒng)和復(fù)合系統(tǒng)都具有一定的目的性，要達(dá)到既定的目的，系統(tǒng)必須具有一定的功能。沒(méi)有目的的系統(tǒng)不屬于系統(tǒng)工程研究的對(duì)象。由于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和層次的動(dòng)態(tài)演變有某種方向性，因而使系統(tǒng)具有有序性的特點(diǎn)。系統(tǒng)的有序性可以表述為：系統(tǒng)是由較低級(jí)的子系統(tǒng)組成，而該系統(tǒng)自己又是更大系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)。系統(tǒng)的有序性揭示了系統(tǒng)與系統(tǒng)之間存在著包含、隸屬、支配、權(quán)威、服從的關(guān)系，統(tǒng)稱為傳遞關(guān)系。如：開(kāi)放系統(tǒng)和外界環(huán)境有物質(zhì)、能量和信息的交換，系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)也可以隨時(shí)間變化。一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)的發(fā)展是一個(gè)有方向性的動(dòng)態(tài)過(guò)程。任何系統(tǒng)都存在于物質(zhì)環(huán)境（更大的系統(tǒng)）之中，它必然要與外界環(huán)境產(chǎn)生產(chǎn)生物質(zhì)、能量和信息的交換，外界環(huán)境的變化也必然會(huì)引起系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間的變化。因此為了保持和恢復(fù)系統(tǒng)原有特性，系統(tǒng)必須具有對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力，就象元素必須適應(yīng)環(huán)境一樣，因?yàn)椋合到y(tǒng)+環(huán)境=更大的系統(tǒng)。1.1系統(tǒng)的基本概念1.1.3系統(tǒng)的特征第十八頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，星期三1.1系統(tǒng)的基本概念1.1.4系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能（1）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)從一般意義上講，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以用以下式子表示：S={Ω，R}式中S

——代表系統(tǒng)；

Ω

——代表元素的集合；

R

——代表元素之間的各種關(guān)系的集合。

第十九頁(yè)，共二十二頁(yè)，編輯于2023年，