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词条 系统方法
类别 中文百科知识
释义

系统方法

以系统论为指导,把研究对象放在系统的形式中加以考察的方法。具有整体性、综合性、最佳化的显著特点。一般步骤为选择和确定目标,收集资料进行分析,设计若干可行方案,建立模型,进行模拟系统的实验,根据实验数据进行比较,选择最佳方案,确定系统结构的组成和相互关系。它具有创造性功能,实现了科学思维方式的一次突破,是普遍适用的科学研究方法,研究复杂系统的有效工具。

系统方法

古代人类解决问题的方法,一般讲,就是“拍脑袋”的方法,即感觉加思辨的模式。这就算是科学的方法了。随着科技的发展,近代人类解决问题的一般模式则是:实践—认识—再实践—再认识……,循环往复,以至无穷。这种认识模式已内涵了系统、控制、信息、反馈等科学因素,但其缺点也是十分明显的,作为哲学的这一方法,太抽象; 作为各门实证科学的这一方法,则又太具体了。到了现代,随着科学发展不断分化和综合的趋势,出现了解决问题的运筹学方法和系统论方法。它们都是通过建模并运用计算机等手段来进行科学地认识和处理对象的。所不同的是,运筹学属于战术性分析方法,而系统论方法则属于战略性分析方法,它是前者的延伸和发展。所谓系统方法,就是以系统理论为指导,把研究对象放在系统的形式中进行考察的一种科学方法。具体地说,就是按照客观事物本身的系统性,始终从整体(系统)与部分(要素)、部分与部分、整体与环境的相互联系、相互作用、相互制约的关系中,综合地、精确地考察研究对象,以达到最佳处理的问题。可见,系统方法可以说成是系统地考察和处理研究对象的整体联系的一种科学的方法。系统方法研究与解决问题的着眼点在于:
(1)它把研究对象看作是多因素、多变量的有机整体(系统),从研究和分析对象的诸要素和诸子系统之间的复杂关系中,去认识和把握系统整体的性质。
(2)研究各组成要素或子系统的性质、结构与系统整体性质的内在关系,从而认识和评价各要素或子系统对系统整体的作用程度。
(3)依据各要素或子系统对系统整体的作用程度,结合外部环境对系统的作用,选择最佳方案去安排系统的各组成要素或子系统。例如,美国解决阿拉斯加东北部的普拉德霍湾油田向美国本土运输原油的问题,就是成功地运用系统方法的一例。普拉德霍湾盛产原油和天然气,它地处北极圈内,最低温度可达零下50℃以下,海湾长期冰封,陆地更是常年冰冻。最初提出两个方案,一是从海路用油船运输; 二是用带加温装置的油管运输。第一个方案费用大,不安全,供应得不到切实保证。第二个方案虽然可以利用成熟的管道输油技术,但沿途要附设加温站,最重要的是由于地处极寒冷的地带,一旦将油管加温,油管就有可能变形断裂。为解决这个问题,就要用底架把油管支撑起来,这样一来,它的成本费就比普通油管高出三倍。在这种情况下,当事机构便邀请系统科学研究人员研究解决问题的方法。系统科学专家综合了与油田、运输有关的大量因素,运用系统科学的原理和方法及特定的数学工具、定量研究了所有的因素以及这些因素之间的相互作用和影响。在研究中他们并没有孤立地只局限于研究运油问题,而是联系石油的形成过程加以研究。埋在地下的石油原是油气合并的,熔点很低,经过漫长年代以后,油和气才分开。根据这一点,研究人员将天然气转换成甲醇,再加到原油中去,大大降低了原油的熔点,增加了流动性,即使在寒冷的地带,原油也不会凝固,研究人员把石油的形成、取油、运油、取气、运气以及其他大量因素连结成一个系统来考虑,使他们抓住石油形成的历史过程有一段时间油、气没有分开且熔点很低这一点,就可以用把油气重新合在一起,以降低石油熔点的方法解决问题。这样,人们只要铺设一条普通的油管,就可以既运了油又运了气,大大节省了成本。据统计,单单是铺设油管一项,就节省了64亿美元。产生了巨大的经济效益。
系统方法整体化、综合化、最优化地处理问题,使它在科学研究、国家管理、社会规划等方面发挥着越来越重要的作用。随着科学技术的进步和社会生产力的发展,社会生产的专业化分工越来越细,国民经济各部门的相互关系更加紧密,跨部门、跨领域的问题越来越多,因此整体化、综合化的趋势越来越突出,管理工作越来越复杂。在许多情况下,往往要把整个工农业生产、国防建设、科学研究、交通运输,经济发展,生态和环境保护等作为大系统来认识和管理。这些系统规模之大,参数之多,结构之复杂是前所未有的。要对如此庞大而复杂的系统进行研究和管理,除了运用系统方法外,其他任何传统方法都是无能为力的。系统方法为复杂系统的分析、设计、研制、管理和控制的最优化提供了有效手段。

系统方法

运用系统观点从整体上研究对象的一种科学方法。把研究对象看成是由其要素以一定方式和规则构成的有机整体,认为其整体属性只存在于各要素的相互作用相互制约之中,不能简单地归结为各要素的特性及其机械总和。与传统的分析方法相反,不是把对象分割为各组成部分逐个进行考察,然后将其还原为整体性; 而是从系统与要素、要素与要素、系统与环境的相互联系中考察对象的整体属性、结构功能和运动规律。系统方法以整体性为出发点,通过综合性的动态性的研究,以求得系统总体的最优化为目的。其一般步骤是: 问题阐述; 为解决问题选择具体的评价系统功能的目标函数; 对若干可能使目标实现的系统进行综合和分析;选出满足目标函数要求的最优方案或具有最优功能的系统;在系统的具体实施中对选择的方案进行检验。以运筹学、优选法、线性规划、非线性规划、动态规划等为定量化的研究工具,对于研究大规模的综合性的复杂对象有重要意义。


系统方法

1.涵义
所谓系统方法,就是以系统理论为指导,把研究对象放在系统的形式中进行考察的一种科学方法。具体地说,就是按照客观事物本身的系统性,始终从整体(系统)与部分(要素)、部分与部分、整体与环境的相互联系、相互作用、相互制约的关系中,综合地、精确地考察研究对象,以达到最佳处理的问题。可见,系统方法可以说成是系统地考察和处理研究对象的整体联系的一种科学的方法。
系统方法研究与解决问题的着眼点在于: (1)它把研究对象看作是多因素、多变量的有机整体(系统),从研究和分析对象的诸要素和诸子系统之间的复杂关系中,去认识和把握系统整体的性质。(2)研究各组成要素或子系统的性质、结构与系统整体性质的内在关系,从而认识和评价各要素或子系统对系统整体的作用程度。(3)依据各要素或子系统对系统整体的作用程度,结合外部环境对系统的作用,选择最佳方案去安排系统的各组成要素或子系统。
2.作用
系统方法整体化、综合化、最优化地处理问题,使它在科学研究、国家管理、社会规划等方面发挥着越来越重要的作用。随着科学技术的进步和社会生产力的发展,社会生产的专业化分工越来越细,国民经济各部门的相互关系更加紧密,跨部门、跨领域的问题越来越多,因此整体化、综合化的趋势越来越突出,管理工作越来越复杂。在许多情况下,往往要把整个工农业生产、国防建设、科学研究、交通运输,经济发展,生态和环境保护等作为大系统来认识和管理。这些系统规模之大,参数之多,结构之复杂是前所未有的。要对如此庞大而复杂的系统进行研究和管理,除了运用系统方法外,其他任何传统方法都是无能为力的。系统方法为复杂系统的分析、设计、研制、管理和控制的最优化提供了有效手段。
3.系统方法的特点
系统方法作为现代科学方法,具有以往传统方法无可比拟的新特点:
(1)系统方法实现了分析与综合的辩证统一。传统的思维方法总是先分析对象的各个部分,然后再综合为整体。这种思维方法的局限性在于把分析与综合、部分与整体、原因与结果机械地割裂开来。认为部分是原因,整体是结果,部分决定整体。这种方法着眼于一个个要素,进而确保整体的性能。其逻辑结论往往是组成整体的要素好,整体的性能也就好。系统方法则不同,它是从整体出发,先进行系统综合,形成可能的系统方案,再进行系统分析。分析系统各要素及其相互关系,建立模型,然后进行系统选择,实现最优化,重新综合成整体。其程序是“综合——分析——综合”。系统方法不仅着眼于个别要素的优劣,而且巧妙地利用了要素之间的相互关系,来提高系统整体的性能。例如,苏联的米格25飞机逃到日本后,经过检查发现飞机的许多零件并不先进,但由于结构合理而使其整体性能在当时是世界第一流的。这表明要素在整体中往往不是一种简单要素,而且还有要素之间的相互作用。系统方法正是在要素之间相互作用的关系中进行分析和综合,才正确地认识了事物的整体性能。所以,系统方法乃是立足整体,统筹全局,使整体与部分辩证统一起来的一种新的科学方法。
(2)系统方法既是确定目标的方法又是实现目标的方法。以往的科学方法在认识功能上大致可分为两类,即确定目标的方法,实现目标的方法,又可再分为接收信息的方法(如观察、实验等方法)和加工信息的方法(如分析和综合、归纳和演绎、科学抽象等方法);而确定目标的方法则比较薄弱,主要是靠经验判断和逻辑分析。系统方法提供的系统分析,在确定目标方面发挥了重要功能,它通过对特定问题的周密调查,在掌握大量数据的基础上,经过精确地计算,提供各种目标方案,使决策者进行最佳选择。就是说,系统方法使确定目标得以程序化和精确化。

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更新时间:2025/9/29 1:37:35