《信息系统分析与设计》笔记 - 1

系统思想

1.系统的概念

​ 系统是由相互联系和相互制约的若干组成部分结合成的、具有特定功能的有机整体。

• 系统是由若干要素组成的，是一个集合体；

• 系统有一定的结构，同一系统的元素之间相互联系、相互作用；

  元素之间一切联系方式的总和，称为系统的结构（主要的、相对稳定的、有一定规则的联系方式）；

• 系统具有特定功能，凡是系统都有一定的目的性，特别是人造系统。

2.系统的分类

​ 按系统的复杂程度分类：物理系统、生物系统、人类社会及宇宙系统;

​ 按系统的起源分类：自然系统和人工系统 ;

​ 按系统的抽象程度分类：实体系统、概念系统、逻辑系统;

1）实体系统（物理系统）——最具体的确定存在的系统（系统实施阶段产生）。

物理模型表达了具体的物理系统，模型中的元素都可以对应于实体（系统设计阶段产生）。

2）逻辑系统——介于实体系统与概念系统之间，利用人类抽象思维能力，抽取系统本质，描绘了系统的各个侧面（如静态的结构、动态的过程等）。

使用逻辑模型表达（系统分析阶段产生），一个逻辑系统可以建立不同的物理模型和实体系统。

3）概念系统——最抽象的系统，根据系统目标构思出来的系统雏形，描绘了系统的大致轮廓。

使用概念模型表达（系统规划阶段产生）

​ 按系统与环境的关系分类：开放系统与封闭系统。

开放系统：指与其环境之间有物质、能量或信息交换的系统。

封闭系统：与环境没有任何物质、能量和信息交换的系统。

对系统的开放性的封闭性不能绝对化。系统具有边界，边界划分系统与环境。

3.系统的特性

系统的特性：整体性、层次性、目的性、稳定性、突变性、自组织性、相似性

​ 系统整体性：系统是由若干要素组成的具有一定新功能的有机整体，各个要素一旦组成系统整体，就表现出独立要素所不具备的性质和功能，形成新的系统的质的规定性，从而表现出整体的性质和功能不等于各个要素的性质和功能的简单相加。整体性是系统最重要的特性，是系统论的基本原理，整体性表现在：

• 系统由部件组成，部件之间不是简单累加，而是具有了新的质
• 亚里士多德名言“整体大于部分之和”：1+1>2，与之相反“一个和尚挑水吃，„三个和尚没水吃”
• 整体性以有机关联性为保证（部件的不可分割）
• 划分系统以及子系统就是要从整体性出发，充分考虑各组成元素之间的关联性。
• 比如学校系统教师工资的计算

​ 系统的层次性：由于组成系统的诸要素的种种差异，使系统组织在地位和作用、 结构和功能上表现出等级秩序性，形成具有质的差异的系统等级。 层次性表现在：

• 系统组织表现出等级性-系统要素中，存在子系统，子系统的要素中又包含更低一层的子系统
• 从上至下组成金字塔结构，逐层具体化
• 比如企业组织结构、地区划分
• 结构化方法就是考虑到系统的层次性，采取从抽象到具体、逐步求精的方法对系统进行研究

​ 系统的目的性：系统在与环境的相互作用下，在一定范围内，其发展变化表现出坚持趋向某种预先确定的状态。

​ 系统的稳定性：外界作用下的开放系统有一定的自我稳定能力，能够在一定范围内自我调节，从而保持和恢复原来的有序状态、原有的结构和功能

​ 系统的突变性：系统通过失稳从一促状态进入另一种状态的一种剧烈变化过程， 它是系统质变的一种基本形式。

​ 系统的自组织性：开放系统在系统内外因素的相互作用下，自发组织起来，使 系统从无序到有序，从低级有序到高级有序。

​ 系统的相似性：系统具有同构和同态的性质，体现在系统结构、存在方式和演 化过程具有共同性。

4.系统思想的发展

​ 古代朴素的系统思想 > 系统思想的淹没 > 现代系统思想的兴起 > 复杂系统理论热潮

5.系统工程

​ 以系统的观点和方法为基础，综合地应用各种技术，分析解决复杂而困难的问题的工程方法。

​ 霍尔（A.D.Hall）《系统工程方法论》提出：系统工程方法要把系统工程看作一个过程，一种解决实际问题的程序，包括以下6个方面：

1. 问题定义
2. 目标选择
3. 系统综合
4. 系统分析
5. 最优系统选择
6. 实施计划

​ 霍尔三维结构，它以时间维、逻辑维、知识维组成的立体空间结构来概括地表示出系统工程的各阶段、各步骤以及所涉及的知识范围。为解决复杂的系统问题提供了一个统一的思想方法。图显示了该结构基本模型。

6.软系统方法论

1. 硬系统是指具有良结构化（well-structured）的工程系统，问题和目标是确定的，能用明确的数学模型描述，可以使用定量方法计算出系统行为和最优结果。
2. 软系统包括社会经济问题、企业管理问题，由于这些问题中涉及到大量人类活动，使得系统的目标难以界定，评价指标不够清楚，过程也变化不定，因此，应用传统的系统工程方法求解不是最适宜的。
3. 切克兰德创立了软系统方法论（soft system methodology，SSM）。

4. 软系统方法 vs 硬系统方法

   软系统方法论	詹金斯系统方法	兰德式系统分析
   开始：在一个社会系统中感到有一个难以定义的问题情景，渴望改善这种情景	开始：要求解决一个相对良好定义的问题，该问题在很大程度上认为是给定的，只要委托者确定所需要的帮助。
   通过考察“结构”、“过程”元素及相互关系表达、改善问题情景的相关系统的暂时定义	通过规定系统及其目标、它在系统等级体的位置进行分析	考察分析决策者的目标，这些目标以需求表达
   提出相关系统的根定义，并构造相应的概念模型	用定量模型和公式设计系统	考察分析决策者的目标，这些目标以需求表达
   运用形式系统模型及其它系统思想改进概念模型	运用确定的演绎标准优化设计	选择最好满足需求且可行的系统
   把概念模型与现实世界中的“是什么”相比较，确定现实世界中合乎需求的、可行的变革	没有对应阶段：两种实施方法从一开始就知道需要什么变革
   实施获得同意的变革	实施设计好的系统

7.物理 - 事理 - 人理系统方法论 （WSR）

​ WSR： “物理(Wuli)一事理(Shili)一人理(Renli)方法论” 的简称，是中国著名系统科学专家顾基发教授和朱志昌博士于1994年(20 世纪 90 年代)在英国HULL大学提出的。它既是一种方法论，又是一种解决复杂问题的工具。在观察和分析问题时，尤其是观察分析带复杂特性的系统时，WSR体现其独特性，并具有中国传统的哲学思辨，是多种方法的综合统一；根据具体情况，WSR将方法组群条理化、层次化、起到化繁为简之功效；属于定性与定量分析综合集成的东方系统思想。

1. 物理：指涉及物质运动的机理，既包括狭义的物理，又包括化学、生物、天文、地理等等，运用自然科学知识回答“是什么”的问题。
2. 事理：指做事的道理，主要解决如何去安排，通常运用运筹学和管理科学的知识回答“怎么去做”的问题。
3. 人理：指做人的道理，运用人文与社会科学的知识去回答“应当怎么做”和“最好怎么做”的问题。

​ 实践准则：系统实践中需要综合考虑“物理”、“事理”和“人理“三个方面，“懂物理、明事理、通人理”应当是我们的实践准则。

​ WSR 的 7 个步骤：1.理解意图 2.指定目标 3.调查分析 4.构造策略 5.选择方案 6.协调关系 7.实现构想。