系统
系统（英语：system）泛指由一群有关联的个体组成，根据某种规则运作，能完成个别元件不能单独完成的工作的群体。[1]
系统具有若干共同的属性和特征，包括结构、功能、行为和互联性。系统是系统理论和其他系统科学的研究对象。
词源[编辑]
"系统"一词源自拉丁语 systēma，再追溯至希腊语 σύστημα（systēma），意为"由多个部分或成员组成的整体概念"，字面意为"组合"。[2]
历史[编辑]
在19世纪，法国物理学家尼古拉·卡诺在研究热力学时，率先在自然科学中发展了"系统"概念。1824年，他研究了蒸汽机中他所谓的"工作物质"（通常为水蒸气）在系统内的做功能力。德国物理学家鲁道夫·克劳修斯于1850年扩展了系统的含义，使之包括了环境的概念。[3]
生物学家卡尔·路德维希·冯·贝塔郎非是发展一般系统论的先驱。1945年，他引入了适用于广义系统或其子类的模型、原理和法则，而不纠缠于其特定种类、性质、组成要素之间的关系或"力量"等细节。[3]
在1940年代末至1950年代中期，诺伯特·维纳及罗斯·阿什比应用数学方法对控制论及系统概念做出了重大发展。[4]1960年代，马歇尔·麦克卢汉将一般系统理论应用于媒体理论研究，提出了他所谓的"场方法"和"图形/背景分析"。[5]1980年代，约翰·霍兰德、默里·盖尔曼等人在跨学科的圣塔菲研究所提出了复杂适应系统的概念。
概念[编辑]
环境与边界[编辑]
系统理论将世界视为由相互关联的部分组成的复杂系统。通过定义其边界来确定系统的范围，即选择哪些实体在系统内部、哪些在外部——即环境的一部分。可以构建简化的表示（模型）来理解系统，并预测或影响其未来行为。
自然系统与人为系统[编辑]
系统可分为自然系统和人造（设计）系统。自然系统可能没有明显的目标，但其行为可被观察者解释为有目的性的。人为系统具有各种目的，通过由系统执行或配合系统进行的某些行动来实现。系统的各部分必须相互关联，必须"设计为作为一个连贯的整体工作"——否则它们将成为两个或多个独立的系统。
理论框架[编辑]
大多数系统是开放系统，与其周围环境交换物质和能量；例如汽车、咖啡机或地球。封闭系统与其环境交换能量但不交换物质；例如计算机或生物圈2号项目。孤立系统既不与其环境交换物质也不交换能量；宇宙是这类系统的一个理论实例。
过程与转换[编辑]
开放系统也可以被视为一个有边界的转换过程，即一个黑箱，它是将输入转换为输出的一个或一组过程。输入被消耗，输出被产生。
系统模型[编辑]
一个系统包含多个视图。人为系统可能具有概念、分析、设计、实现、部署、结构、行为、输入数据和输出数据等视图。系统模型需要描述和表示所有这些视图。
系统架构[编辑]
系统架构使用单一集成模型描述多个视图，是一种系统模型。
子系统[编辑]
子系统（subsystem）也是由一群有关联的个体所组成的系统，多半会是更大系统中的一部分。例如，IBM大型机的作业输入子系统系列（JES1、JES2、JES3）是子系统概念的典型例子，其共同的主要元素包括处理输入、调度、假脱机和输出的组件。
自然系统[编辑]
人体系统[编辑]
生态系统[编辑]
大气系统[编辑]
水循环系统[编辑]
人为系统[编辑]
社会系统[编辑]
为达成某共同目标，而依规律化的交互作用，或相互依赖的事物之结合，所构成之整体。政府、商业机构可视为由人组成的系统。
经济系统[编辑]
经济体系是处理特定社会中商品和服务的生产、分配和消费的社会制度。经济系统由人、制度及其与资源的关系（如财产惯例）组成。
工程与物理系统[编辑]
在工程和物理中，物理系统是正在研究的宇宙的一部分（热力学系统是其中一个主要例子）。系统工程是研究如何规划、设计、实现、建造和维护复杂系统的工程分支。
电子系统[编辑]
操作系统[编辑]
信息与计算机科学[编辑]
在计算机科学和信息科学中，信息系统是硬件系统、软件系统或两者的组合，以组件为结构，以可观察的进程间通信为行为。系统也可以指一个框架，即平台，无论软件还是硬件，设计用于运行程序。
社会学与认知科学[编辑]
社会科学和认知科学认识到个体人类和人类社会模型中的系统，包括人脑功能和心理过程，以及规范伦理体系和社会文化行为模式。在管理科学中，组织发展理论家彼得·圣吉在其著作《第五项修炼》中提出了将组织视为系统的概念。[6]
纯逻辑系统[编辑]
还存在所谓的逻辑系统。莱布尼茨和牛顿同时发展的微积分是一例，乔治·布尔的布尔运算符是另一例。亚伯拉罕·马斯洛的需求层次理论利用纯逻辑将心理学应用于生物学。许多心理学家，包括卡尔·荣格和西格蒙德·弗洛伊德，发展了逻辑地组织心理学领域的系统。
战略思维[编辑]
1988年，军事战略家约翰·沃登三世在其著作《空战》中提出了五环系统模型，认为任何复杂系统都可以分解为五个同心环：领导层、流程、基础设施、人口和行动单元。该模型被美国空军规划者在两伊战争中有效使用。[7]
参见[编辑]
参考文献[编辑]
- ^ Definition of system. Merriam-Webster. [2019-01-16].
- ^ Henry George Liddell; Robert Scott. σύστημα. A Greek–English Lexicon. Perseus Digital Library.
- ^ 3.0 3.1 1945, Zu einer allgemeinen Systemlehre, Blätter für deutsche Philosophie, 3/4.
- ^ 1948, Cybernetics: Or the Control and Communication in the Animal and the Machine. Paris: Librairie Hermann & Cie, and Cambridge, MA: MIT Press.
- ^ McLuhan, Marshall. Understanding Media: The Extensions of Man. McGraw-Hill. 1964. ISBN 978-1-58423-073-1.
- ^ Senge, P. M. The Fifth Discipline: The Art and Practice of the Learning Organization. Doubleday. 1990. ISBN 9780385260947.
- ^ Warden, John A. III. The Air Campaign: Planning for Combat. National Defense University Press. 1988. ISBN 978-1-58348-100-4.
