系统工程就在我们身边

我们细细观察就不难发现,宇宙系统是自然形成的,在人类诞生以前就早已存在。或者说,宇宙系统的产生和发展与人的活动无关!而机器就不一样了,这是由人动手造出来的,不是先天就有的。对于那些自然形成的固有系统,如宇宙、地球、太阳系、银河系等,我们把它们叫做“自然系统”;

由人造出来的系统——与人类劳动和活动有关而产生的系统,叫做“人造系统”,诸如房屋、机器、火车、人造卫星、电子计算机乃至人类社会本身。系统工程重点研究的是人造系统,其主要目的是如何使人造系统更完善、更协调。改进机器是为了使机器的性能更优越,让它生产更多更好的产品;发射地球资源卫星,是为了探寻大地的奥秘,进一步认识、了解我们的生存环境,进而为人类的发展服务;研究人类社会自身,正是为了让天更蓝、地更绿、水更清、人更美,让子子孙孙过上更美好的幸福生活。

地球作为一个系统,天天都接受来自太阳的光和热,试想,假若没有太阳的温暖,地球会变得怎样?

一个工厂,每天要从厂外“输入”原材料、能源和经济信息,同时,还必须向市场“输出”所生产的产品,企业才能维持正常生产,获得经济效益, 得到发展。一旦停水停电、缺乏原材料的供应,或企业产品销不出去,企业就会瘫痪。这就是说,工厂企业作为一个系统与环境存在着大量的物质、能量、信息的交换,假若没有这种交换或停止这种交流,企业将无法生存。

人也是一样,必须无时无刻地与四周环境交换物质、能量与信息。吸上一口气,就纳入了生命所必须的氧气,吐出一口气,就排出了人体不能利用的二氧化碳;一日三餐,吸收维持一天生命所需要的能量,还得排泄剩余的废物;读书看报、与人交谈,大脑与感知器官在与外界进行着频繁的信息交流。试想,人若停止了上述物质、能量、信息的交换,能行吗?!

一个系统如果与系统环境有物质、能量、信息的交换,就叫做“开放系统”,否则,就是“封闭系统”。地球、工厂、人都是开放系统。一只上好发条或装好电池的钟表,可以当“封闭系统”看待,在封闭的容器内进行化学反应的化学系统,也是一种“封闭系统”。

再来看看人类系统。人类系统可表示为:个人——家庭——社会——行政单位(团体)——国家——全人类等几个不同的层次。这就是说,人类系统是一个多层次的系统。人按一定的社会准则和血缘关系组成家庭;而家庭是社会的细胞,众多家庭的组合就构成了一个小社会;各级行政机关,包括乡、镇以及企业、机关等是国家的有机组成部分;全世界几百个国家和地区的总和,构成整个人类系统。在这个系统中,每一等级下属的“要素”本身也就是一个系统,如“家庭”是“社会”的细胞,但同时又是由个人所组成的系统。为区别起见,有时就把“家庭”这个系统称作上一层系统——社会系统的子系统。有时我们就把系统理解为是由两个或两个以上的子系统所组成,就像社会是由两个或两个以上的家庭(子系统)所构成的一样。另一方面,我们所研究的系统又常常可以与其他系统相结合而构成更大范围的系统。如通常将某一地区的国家集合起来,构成了一个更大的系统,像“欧洲共同体”、“联合国”等等。

此外,我们还常把一切活着的物质系统,称为生命系统,如人、动物、植物以及人类社会系统等;除生命系统以外的一切物质系统,则称为非生命系统,如原子、机器、天体等。

下面,让我们看看几个常见的系统。