系统科学方法ppt课件

系统科学方法，系统理论，系统理论，第一，系统和系统方法1，什么是系统？贝塔朗菲说：“系统是连接在一起、构成与环境关系的因素的总和。”2、系统的方法体系理论是奥地利生物学家贝塔朗皮创立的。第二，系统方法的基本原则，第一，极权主义原则部分理解要素之间对整体效果的协同作用。都江堰四川成都平原西部岷江，建于公元3世纪，中国战国时期金淑君知事李秉及其分比例人修建的大型水利工程，全球最大、唯一的水利、非大坝引水特点大规模水利工程。(2000年联合国教科文组织包括世界文化遗产)、都江堰水景设计图、都江堰水道三大主要项目、都江堰水道三大主要项目、由都江堰水道主要水道组成的文明世界伟大大作，配合当代最优秀的水利项目、利冰、飞沙延泄洪、步兵区进水口三大组成。都江堰分水工程，因鱼嘴分水工程，“鱼嘴”以鱼嘴形状命名，分为岷江心，岷江内外两条河。西边一般称为“金马河”的外河，是岷江的整流，主要用来排洪；沿山脚下叫内江，是人工引水的水道，主要用于灌溉。、大洪水发生时，会自行冲垮堤坝，使无数的河水返回岷江支流。另一个作用是，从满山枪炮突袭的岷江，如果让它含着泥和石块沿着内江往下走，将会阻止步兵入口和灌区。堰真的是很难理解人的意思的行军，从上游带来的土沙和卵石，甚至有一千斤重的石头，从这里扔到河边(主要是巧妙地利用离心力)，保证内江畅通，有鬼斧神工。宝瓶口，宝瓶口，前山(本名关山，玉软山)是一个洞口，伸到岷江的长脊上，它人工切断咽喉，控制了内部河水，因为它的功能和瓶口一样，所以宝瓶口。都江堰水利工程，都江堰水利工程，都江堰的建设，大部分得益于岷江天然水道在渔港和宝瓶口的两个弯。现代水利科学中，河流的水分层，上层水清澈，下层水浑浊，水流快，因此先冲向凹岸，带着凹岸的沉积物，沉入凸岸，浑浊流慢，阻止上述褶皱的水流，被凹岸的折射，偏向凸岸，泥沙沉积。鱼干和步兵入口的建设选择两条曲线水道。但是利用水流的上述规律，让清澈的水直接流向内江，浊流则折向外江。调查组件相互关系中的整体功能。“整体大于部分之和”、“整体小于部分之和”、“整体大于部分之和”、“拿破仑分析马穆里克骑兵队与法国士兵的作战能力比较：马帕3 3100=100300 3001500 1000，”，2，优化原则，整体效果最优设计最优控制最优运动最优效果，最佳设计示例，系统优化与系统完整性紧密联系，实现整体优化是系统优化原则的核心。例如，一千年前，汴梁黄城大火，宫中焚毁。宋真宗部长丁伟鹏主持修复工程。他提出的工程方案，具有很系统的方法特色。首先，在宫殿前面挖一条大沟，就地取土烧砖；然后把水引到沟渠里，这样其他需要的建筑材料就可以用船直接运到现场。宫殿建成后，又把废料填进沟里，恢复了原来的大道。这个出色的工程方案把整个维修工程当作一个整体，根据整个工程内各部分的工程接触、顺序合理安排，避免了从远处呕吐、向远处运输废物的浪费，利用了当时水运比陆运更方便的条件。丁伟实际上考虑了整个“优化”，制定了最佳施工方案。多阶段优化(确定最佳目标后，根据不同等级和层次，使用模型和计算机等技术手段逐步优化处理整个系统。例如：Gezhouba水电站包括多个子系统(热洪、灌溉、发电、航运等)。葛洲坝水电站。1，3，动态原理力学随时间改变系统的状态。动态性的原理是将系统看作动态系统，动态调整部分寡分、部分和总性之间的关系。系统，系统的各种联系随着时间而变化。为此，在调查系统时，必须注意系统生成、开发前过程的各个历史阶段，注意联系的具体特点，并预测其前景。运动中要把握联系，继续研究接触。动态调查系统内外关系的整个过程，可以清楚地了解系统的本质。系统是开放的、动态的生活系统，为了把系统看作是不断发展的过程，人的成长分为儿童、青少年、壮年、老年阶段等几个阶段。4，模型原则遵循建模原理，使用系统方法研究规模大、要素多、结构复杂的研究对象时，可以做更多的工作。建模原则是，当人们研究复杂系统时，首先建立系统模型，在该模型中建立研究的边界范围，通过模型轻松揭示和量化系统的连接和规律。特别是高速电子计算机的出现给建模手段注入了活力。人们在电脑的帮助下进行各种模拟。例如恒星内部温度的估算、受控核反应堆的温度场分布、航天飞机飞行和返回时复杂的流场等特殊条件下的反应堆安全分析等，只有使用建模研究才能达到预期的目的。系统方法中使用的模型通常包括物理模型(例如城市规划)、理论概念模型(例如机械粒子)、数学模型(例如孤立波相互作用的数值模拟)、物理模型等。第三，系统方法的作用，第一，系统方法为理解和解决复杂系统提供了有效的手段。阿波罗登月计划。阿波罗登月计划，1957年前苏联首次成功发射人造卫星和载人卫星后，美国匆忙赶上了阿波罗登月计划。在此次行动中，动员了42万科学家、国内外120家大学和研究机关、2万多家企业，11年内完成了244亿美元、300万件零部件生产、数万个课题的研究，最终达到了将宇航员送上月球的预期目标。对于这么大、这么复杂的项目，人们总是把所有问题作为一个整体来处理，使所有问题的解决都依赖于总体目标。精确量化，使各部分在时间和空间上紧密连接。为此，大量使用电子计算机进行计划、生产、科学研究、行政管理，关键是采用系统方式进行有效的组织管理。2，系统方法为人们提供了实施最佳组合和优化管理的手段。为了实现人、钱、物的合理布局、优化组合和优化管理，系统方法既实现目标又实现目标两个功能系统方法研究现状和预测未来的两个功能系统方法可以综合运用信息论、控制论等系统科学的理论和方法，通过电子计算机构建信息网络系统，实现科学的决策管理。，3、系统方法为科学认识提供了新的思维方式，系统方法将不同物质形态的研究对象视为共同性质和运动规律的体系，研究不同质量的事物和不同领域的界限，同时探索从一个领域向另一个领域转换的方法，为不同领域的研究者提供共同语言，加强科学的整体趋势，促进自然科学和社会科学的统一和科学家和哲学家的联盟。第四，广泛应用于系统方法的应用、自然科学、技术科学、社会科学、环境科学、医学、管理科学、军事科学等各个领域。例如，一个城市打算建设一个预计一年供应5万m3煤气的焦化厂吗？运用系统方法进行研究：明确研究对象的范围和特点，系统评价确定系统要达到的总体目标。可行性研究，制定各种可行性方案。模拟或计算机模拟模拟数据，根据结果确定最佳方案。根据最佳方案确定系统配置，建立系统各部分关系的案例可行性研究，提出3种可行性方案。炼钢，保持原产量不变，每年1万吨/年肥料生产1.5万吨煤/年居民使用燃料，节约3万吨煤/年，5、系统方法的程序步骤，1、对问题和相关情况进行全面研究和细化，明确了研究对象的范围和性质，并作为一个体系进行了调查。 系统地理解构成问题的各个方面和各种影响因素，为进一步研究提供科学依据。2、选择目标，根据确定的问题和研究课题确定系统要实现的总目标，是考虑其他问题的起点。根据系统研究所想实现的总体目标，提出了各种技术指标和经济效果等，并进一步提出了实现总量的具体标准(目标函数推导)。3、整合系统，根据整体目标进行可行性研究，制定技术方案、政策和控制手段等几个可行性方案的总目标，并明确提出衡量每个方案实施时采取的措施和成功与否的标准，形成系统的整体概念。4，系统分析，设计这些不同可行性方案的模型，系统的实际模拟或电子计算机模拟，对各种方案的分析和研究，了解和确定各种方案的优缺点。5、系统选择，使用多种技术手段，根据模拟和模拟事实、数据比较方案，找到最佳解决方案。系统的结构可以不断调整，直到找到最佳方案。6，决策，系统优化通常有多种方案。例如，有些节目产量高，有些节目成本低。除了数量目标外，有时还需要考虑政治情况、社会状况、人们的心理状态等定性目标。为此，决策者必须根据综合要求权衡利弊，并选择多个优化方案中的一个或多个系统方案进行试验。7，根据决策中选择的方案实施计划。实证上比较顺利或困难不大的话，可以稍加修改后实施。问题多了，就要回到前面几个步骤中的一个步骤，重新开始。信息论，第一，信息的意义和本质，第一，信息的意义在中国文学史资料中，信息一词在当时碧云集的“晚春怀胎故人”，“梦想美人沉没信息，期待了望塔”。“，2，信息的本质，学者的不同看法1)信息的独立物理实体，它以“信息场”的形式存在2)认为信息的非物质精神的东西，纯粹的精神活动3)信息不仅是物质的，有时也是观念的4)信息不是物质的或精神的任何“第三方”5)信息是物质的普遍属性或存在方式，信息是物质的普遍基本属性，可以是1)信息和物质、能量相互连接和区分2)客观世界的任何物质都可以是源，可以生成和发送信息。第二，信息的本质特性，第一，信息的可识别性信息根据空间和能量顺序反映物质和能量不统一的状态，因此人们可以识别信息。通过感官直接感知；通过多种检测手段间接识别。可以对不同的信息源使用不同的标识方法。2，信息的可转换性，信息的可转换性。信息可以从一种形式转换成另一种形式。物质信息可以根据需要转换为语言、文字、图表等信息形式，也可以转换为电子计算机的代码、通信、无线电、电视信号，代码和信号可以转换为语言、文字、图表、图像等。知道了这个特性，就可以接受知识，扩大传播信息的渠道和范围。3，信息的可存储性，信息可以大量存储在人脑、电脑、出版物等中。动物的信息库称为记忆，人脑由长期记忆和短期记忆两部分组成，计算机也有内部记忆和外部内存。随着科学技术的发展，出现了录音、录像等技术，信息存储范围进一步扩大。4，由于信息的扩散性、信息传输工具的现代化、传输通道的多样化、信息形式的可转换性，信息正在迅速扩散。奥运会的盛况可以通过电视、广播、报纸传播到全国、全世界。5，信息的可压缩性，人们可以对信息进行处理、整理、分析、合成、总结、总结，进一步浓缩和精炼。6，信息的替代性，信息成为现代人类社会交换和创造价值的生产力，竞争力的重要因素。正确使用信息可以代替资金、劳动力、物质材料。如果掌握了生产领域的信息，就可以减少资金、劳动、原材料的消耗，降低成本，提高产品质量，提高劳动生产率。如果在流通领域及时获得市场信息，就可以合理组织供货地点，开辟销路，不“断”积压，优化购买、销售、调整、保管，提高经济效益。7，所有信息可以通过特定通道和托架传输的信息的可传送性。信息的空间传输，从源(发送者)到新宿(接收者)。从过去到未来，信息的时间传输。信息存储，本质是时间传输的延续。不同的材料，由能量组成的通道，可以传输相同内容的信息；不同的信息可以通过同一通道发送。个人之间的信息传输主要取决于语言、表达、动作等。有关社会活动的信息主要通过报纸、告示、广播、电视和其他通信手段(如军号吹、旗帜、信号弹等)传送。传输的速度和好处取决于传输工具和通信工具。目前最先进的通信技术是光纤通信和人工卫星通信，这两种通信技术容量大，传输速度快，效果可靠。8、信息的可再生性、信息是除可再生资源和非可再生资源外，维持人类社会生产活动和其他社会活动的第三资源。人们收集的信息，经过处理后，可以用语言、文字、图像等形式播放。电子计算机收集的信息也可以重新生成为显示、扩展、绘图等形式。9，信息是否可共享，信息与实物是否不同，一个实物分配给另一个人没有自己，信息可以共享。例如，对于相同的学术报告，一个人听了一百人的话，一个人收到的信息可能都是一样的。一个人听的时候得到的信息不是100%，一百人听的时候是1%。自然界和人类社会，如果没有无穷的信息，没有一定的基础知识或经验，就失去了进一步共享新信息的先决条件，必须学好基础知识，共享和掌握更多的信息。10，信息的可扩展性，随着时间的推移，知识的积累，现代社会的信息比古代大得多。信息一定会随着社会的要求和科学的进步而不断扩展。第三，信息方法及其特点，第一，信息方法的意义信息方法是现代通信理论、控制论、自动化技术、电子计算机技术的综合使用。2，完全离开信息方法的特点，对象的特定运动形式，将系统的有目的的运动抽象为信息转换过程。从整体出发，以接触、转换的角度综合研究系统的信息过程。第四，信息方法的作用，第一，信息方法显示了不同物质形态之间的信息连接。2、信息方法揭示了传统方法无法揭示的事