SE理论
问题回答
简述一般系统论、控制论和信息论对系统
工程方法论的启示
•一般系统论、控制论和信息论为老三论
一般系统论
•贝塔朗菲《系统论》是研究复杂系统一般规律（演化--隐喻）的学科。

•基本观点：
整体性
开放性及目的性（有效性、适应性、寻的性）
动态相关性（动态性取决于相关性）
等级层次性
有序性（结构或空间；发展或时间）
一般系统论
•整体性
•①要素和系统不可分割，“合则两存”、“分则两亡”
•②系统的整体功能不等于各组成部分的功能之和•一是“整体大于部分之和”
•二是“整体小于部分之和”
•③系统整体具有不同于各组成部分的新功能
一般系统论
•系统的开放性及目的性
•所谓开放系统是系统与环境处于相互作用之中，系统与环境不断进行物质、能量和信息的交换。

•开放系统具有稳态，并不以初始条件为转移，可以显示出异因同果律
•系统的目的性（有效性、适应性、寻的性）是存在的，不是完全由因果律决定的，表现在开放系统可以保持自身的稳定结构和有序状态，或增加其既有秩序。

•把系统的开放性、有序性、结构稳定性和目的性联系起来，是贝塔
朗菲一般系统论的核心和重要成果。

一般系统论
•系统的动态相关性
•动态性：任何系统都是处在不断变化之中，系统状态是时间的函数
•动态性取决于相关性
•性关性：系统的各要素之间、要素与系统整体之间、系统与环境之间的有机关联性
•动态相关性实质是揭示要素、系统和环境三者之间的关系及其对系统状态的影响
一般系统论
•系统的层次等级性
•系统是有结构的，而结构是有层次、等级之分的
•系统的有序性
•其一，系统结构的有序性。

结构合理，系统的有序程度高。

（空间有序性）•其二，系统发展的有序性。

系统从低级结构向高级结构转变。

（时间有序性）•时空有序性
一般系统论
•启示
•思辨原则代替实验原则
•整体论代替还原论
•目的论代替因果论
•整体性、历时性和最优化原则
控制论
•1947年，美国人维纳（Norbert Wiener）——控制论
•20世纪40-50年代，经典控制理论；60年代，现代控制理论；70年代以后，大系统控制理论
•控制系统的构成（施控器、受控器和控制作用的传递者）
•系统的稳定性（第一类稳定性、第二类稳定性）
•稳定机制及控制方式（正反馈、负反馈）
控制论
•启示
•黑箱—灰箱—白箱法
•功能模拟法
•形式化、数量化、最优化方法
控制论
•黑箱—灰箱—白箱法
•黑箱法：采用不打开系统“活体”，仅从系统的整体联系出发，通过系统的输入和输出关系的研究，去认识和把握系统的功能特性，探索其结构和机理的研究方法。

•灰箱法：对系统有部分的认识，但不够完全，它比黑箱法更容易解决问题
•黑箱永远有，白箱永不白
控制论
•功能模拟法
•以功能和行为的相似性为基础，用模型模仿原型的功能和行为的一种方法。

•特点：以功能和行为相似性为基础；具有生物目的行为的机器
•形式化、数量化、最优化方法
•控制论的提出促使人们对系统采用形式化加以抽象，进行数量化加以定量描述，并寻求系统的最优化
信息论
•申农和维纳的信息论以信息为主要研究对象，以信息的运动规律和应用方法为主要研究内容，以计算机、光导纤维等为主要研究工具，以扩展人类的信息功能为主要研究目标。

•信息论
•信息概念及特点、通信问题、信息量
信息论
•信息
•申农将信息定义为“两次不定性之差”“不定性减少的量”
•维纳认为：信息不是物质也不是能量，在信息与物质、能量之间划了一条界限；信息是控制系统进行调节活动时，与外界相互作用、相互交换的内容；信息是系统的组织性的量度。

信息论
•信息概念的特点
•信息源于运动，无运动则无信息
•信息可以被感知、处理和利用
•信息具有知识秉性、共享性
•依赖于物质而存在并在物质上传递、存储，又不同与物质，可以脱离产生者而被传递
•信息的使用价值具有相对性
•信息具有时效性
•信息不守恒，可以放大、缩小、湮灭
信息论
•通信问题模型
•构成：
信源（发信者）发出信息
信息通道传送信息
信宿（收信者）获取信息
•信息量
•信息量就是用来度量信息大小的量
信息论
•启示
•信息论研究运用了类比方法和统计方法
•信息论运用了科学抽象和类比方法，将消息、信号、情报等不同领域中的具体概念，进行类比，抽象出了信息概念和信息论模型
•针对信息的随机性特点，运用了统计数学（概率论与随机过程）解决了信息量问题，并扩展了信息概念，充实了语义信息、有效信息、主观信息、相对信息、模糊信息等方面的内容
•信息方法
•运用信息的观点，把系统看作是借助于信息的获取、传送、加工、处理而实现其有目的性的运动的一种研究方法。