§3 － 1 　系统的结构

§3 － 1 　系统的结构

学习目标学习目标• 1. 理解系统的含义

• 2. 知道系统的分类

• 3. 理解系统的基本特性

我们在日常工作和生活中 , 经常使用“系统“这个名词。

例如 ，人体中的消化系统、神经系统；一个学校中的教学系统、德育系统、后勤系统；机器中的传动系统、润滑系统等等。

那么，究竟什么是系统呢？

显示器显示器音箱音箱键盘键盘鼠标鼠标主机主机

计算机系统计算机系统

汽车系统汽车系统

点火系统，点火系统， 传动系统，传动系统， 方向系统，方向系统， 制动系统，制动系统，

汽车系统

太阳系

人体的呼吸系统

请问下图中的自行车好使吗？请问下图中的自行车好使吗？

P65P65 分析自行车各部件的作用分析自行车各部件的作用

车把的作用是 :___________________________

脚蹬的作用是 :___________________________

链轮和链条的作用是 : ____________________

前后车轮的作用 :_________________________

车闸的作用 :_____________________________

分析出现下列情况时，可能会导致的结果 :

1. 车闸的橡皮松了 ______________________________

2. 车把固定螺钉松了 ____________________________

3. 链条断了 ____________________________________

4. 车轮的辐条断了 ______________________________

【【案例分析案例分析】】

11 、什么是系统、什么是系统 部件 功能车把脚蹬

链轮和链条前后轮

车闸

控制自行车的方向

将动力传递到后轮 , 驱动自行车行走车轮的滚动带动自行车整体行进

将人脚踩的力传递链轮链条上

控制自行车的速度

自行车无法前进车圈受力不匀而变形

故障 导致后果

车闸的橡皮松了车把固定螺钉松了

链条断了车轮的辐条断了

刹车不灵方向把握不准

1. 车闸的橡皮松了

2. 车把固定螺钉松了 3. 链条断了 4. 车轮的辐条断了

刹车不灵

方向把不准 无法行进受力不均容易引起车圈变形

1. 车把的作用

2. 脚蹬的作用 3. 链轮和链条的作用 4. 前后车轮的作用

控制自行车的方向

将人脚踩的力传递到链条上

5. 车闸的作用 控制自行车的速度

将链条上的力传递到车轮上 自行车前进的动力

【【案例分析案例分析】】

揭开系统面纱

贝塔朗菲(L.Von.Bertalanffy) 1948

年创立“系统论” 系统论的横断性，决定了它 可用于各个学科技术的领域。

…

一、系统的含义 1. 什么是系统 系统（ system ）是由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素（ element ）或部分组成的具有特定功能的有机整体。

系统根据一定的标准可划分为若干个子系统（ subsystem ）

11 、什么是系统、什么是系统

人、财、物、事等管理部门、生产部门、营销部门、

供应部门等

要素 :

部分 :企业

由相互联系、相互作用、相互依赖、相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体，称为系统。

要素是指构成系统的主要元素；部分相对于系统的整体而言。

构成系统必须具备的三个条件：构成系统必须具备的三个条件：

1 、至少要有两个或者两个以上的要素（部分）才能组成系统。

2 、要素（部分）之间相互联系、相互作用，按照一定方式形成一个整体。

3 、这个整体具有的功能是各个要素（部分）的功能中所没有的。

请指出下列系统分别由哪些要素组成，并说出相请指出下列系统分别由哪些要素组成，并说出相互之间有怎样的联系？互之间有怎样的联系？

台灯

学校的多媒体教室

手表

缝纫机

灯座、灯泡、灯罩、电线和开关等

电脑、投影机、音响设备、课桌椅、照明设备

表壳、表芯、表带等

机头、面板、脚踏、皮带轮等

系统有大有小系统有大有小 ,, 有复杂有简单大型的系统和有复杂有简单大型的系统和复杂的系统可划分为若干的子系统。如复杂的系统可划分为若干的子系统。如 ::

地球生态系统可分为：海洋生态系统、森 林生态系统、陆地生态系统。

交通系统可分为：航空运输系统、铁路运输系统、公路运输系统。

管理系统可分为：生产管理系统、营销管理系统、财务管理系统。

自行车

传动子系统：脚蹬、链轮、链条等

行动子系统：车轮、车轴、辐条、车圈

安全子系统：车闸、车铃、反射装置

车体子系统：车架、前叉、车把、鞍座

自行车可以分为哪几个子系统，每一个系统还包含哪些零部件。

22 、系统的类型、系统的类型

自然系统和人造系统

实体系统和抽象系统

静态系统和动态系统

静态和动态是相对的

系统的分类是根据研究对象的不同和研究的需要来划分。

自然系统（如生态系统）人造系统（如计算机系统）

开放系统封闭系统

静态系统动态系统

实体系统（如生物系统）抽象系统（如哲学系统）

阅读 : 系统论

练习

我们使用计算机离不开 Windows 操作系统，它属于（ ）

A ．自然系统 B ．人造系统

C ．实体系统 D ．抽象系统

系 统 论系 统 论 以往研究问题，一般是把事物分解成若干部分，抽象出最简单的因素来，然后再以部分的性质去说明复杂事物。这是笛卡尔奠定理论基础的分析方法。 系统分析方法能高屋建瓴，综观全局，别开生面地为现代复杂问题提供了有效的思维方式。 所以系统论，连同控制论、信息论等其他横断科学一起所提供的新思路和新方法，为人类的思维开拓新路，它们作为现代科学的新潮流，促进着各门科学的发展。

系统与结构系统与结构

探究：探究：• 置若干支火柴于桌上，两人轮流取，每次所取的数目可先作一些限制，规定取走最后一根火柴者获胜。

• 规则一：若限制每次所取的火柴数目最少一根，最多三根，则如何玩才可致胜？

• 规则二：限制每次所取的火柴数目为 1 至 4 根，则又如何致胜？

• 规则三：限制每次所取的火柴数目不是连续的数，而是一些不连续的数，如 1 3 7﹑ ﹑ ，则又该如何玩法？

• 规则四：限制每次所取的火柴数是 1 或 4 （一个奇数，一个偶数）。

台灯台灯

灯座灯座灯泡灯泡灯罩灯罩电线电线

开关等。开关等。

手表手表

表壳、表带、表芯等。表壳、表带、表芯等。

摇绳发电摇绳发电

导线

人

地磁场

三、系统的基本特性

整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性

33 、系统的基本特性、系统的基本特性（ 1 ）整体性：系统最基本的特性。①系统是一个整体，它不是各个要素（部分）的简单相加，系统的整体功能是各要素（部分）在孤立状态下所没有的。

　 如一堆沙子、钢材、水泥和绳索散放在一起成就没有意义。如造成一座悬索桥就具有了交通的功能。

悬索桥

悬索桥 -----厦门海沧大桥

自行车辐条松紧的调整试验自行车辐条松紧的调整试验点评：1 、做记号便于再次观察调整得是否合适。

2 、如不调整车圈，骑车时，车圈左右偏转，容易出现辐条断开，车圈变形等

3 、车轮可看作是自行车的一个子系统，车圈、辐条都是该系统的组成要素，每一部分出现问题，都会影响整体的使用。

系统是一个整体，它不是各个要素（部分）的简单相加，系统的整体功能是各要素（部分）在孤立状态所没有的。

1. 整体性

系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和，这就是我们常说的 2 1+1.﹥

②② 系统的整体功能大于组成系统的系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和，这就是我们常各部分的功能之和，这就是我们常说的说的 2 1+1.﹥2 1+1.﹥

1 、请举例说明“系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和” 这一论点。

系统名称 系统的整体功能 各部分的功能

篮球队

桥梁

……

现象 原因一个和尚挑水吃 ,两个和尚抬水吃 ,三个和尚没水吃 .

三个小皮匠顶个诸葛亮一着不慎 ,全盘皆输

丢卒保车

三个人共同构成一个系统 , 每个人都是其组成要素之一 , 如果三人之间的协作关系处理得不好 , 反而办不好事情 .

三个小皮匠构成一个整体 , 整体的功能大于单独个体功能之和 .

在一个系统中 , 局部对整体的制约 , 部分的变化会影响整体的变化 , 甚至还会对全局产生决定性的影响 .

根据系统的整体性特 征 ,解释表中所列的现象 .

为了整体的利益 , 要敢于舍弃局部利益 .

不能离开整体去分析系统中的任何一个组成部分。一个系统组织得好不好，就看它的整体功能即系统功能实现得怎样。

例如， 20世纪 60 年代末美国的“阿波罗”登月计划把载人飞船送上了月球，飞船和运载火箭共有 700多万个零件，这些零件本身都很一般，没有一个是新研制的，但正是这些一般的零件按照一定的结构构成了能把人送上月球的性能优异的登月飞船，从而体现了整体的功能。

案例： 法国著名雕塑家罗丹在为文学家巴尔扎克做雕塑时大受人们的 称赞，特别是对巴尔扎克的一双手更是赞不绝口，罗丹听到人们的 议论后，毫不犹豫地从塑像上砍去了这双手。这个故事给我们怎样的启示？

罗丹的作品《巴尔扎克》

启示 : 做任何事情都要重视整体效应 , 必要时候要舍得抛弃部分而保存整体 .

罗丹给我们的启发罗丹给我们的启发

• 罗丹砍去雕塑双手的目的在于使人们注意雕像的整体，而不会再去注意这双手．这个给我们的启示：做任何事情，都要重视整体效应，必要的时候，要舍的抛弃部分而保存整体。

分组准备：分组准备： 11 、 题目：一个系统中，要素性能与整体、 题目：一个系统中，要素性能与整体

性能之间的关系。性能之间的关系。

正方：一个系统中，如果各个要素性能好，则正方：一个系统中，如果各个要素性能好，则整体性能 一定好。整体性能 一定好。

反方：一个系统中，如果各个要素性能好，整反方：一个系统中，如果各个要素性能好，整体性能 未必好。体性能 未必好。

2. 相关性 系统的相关性是指构成系统的各要素之间是相互联系、相互作用的，是彼此相关的。

区别：整体性：体现了要素与整体之间的关系。相关性：体现了系统内部要素与要素之间的

关系。

吴瑾购置了一套新居室，装修接近尾声了。当吴瑾购置了一套新居室，装修接近尾声了。当厨房的地砖和墙砖铺好，水管和电线等也安装完毕后，厨房的地砖和墙砖铺好，水管和电线等也安装完毕后，她根据厨房空间的大小，买了一套集橱柜、抽油烟机、她根据厨房空间的大小，买了一套集橱柜、抽油烟机、燃气灶具、消毒柜、微波炉、电冰箱、各式挂件、水燃气灶具、消毒柜、微波炉、电冰箱、各式挂件、水盆、各式抽屉等于一体的厨房整体用品。可是在安装盆、各式抽屉等于一体的厨房整体用品。可是在安装过程中，却发现了不少让她感到棘手的问题：过程中，却发现了不少让她感到棘手的问题：

11 、抽油烟机的出风口与预留的位置相距较远；、抽油烟机的出风口与预留的位置相距较远；22 、水盆的位置离水源远，又与下水道不在同一侧；、水盆的位置离水源远，又与下水道不在同一侧；33 、微波炉和电冰箱的放置处没有电源插座；、微波炉和电冰箱的放置处没有电源插座；44 、燃气灶具与热水器的位置较远；、燃气灶具与热水器的位置较远；55 、线路的安装不合理，可能造成安全隐患。 、线路的安装不合理，可能造成安全隐患。

1 、请分析吴瑾家的厨房装修与厨具安装出现问题的原因何在？2 、有人把厨房装修看成是家庭装修中技术最密集、设备最集中、设计与施工要求最严密的“重头戏”。如果让你帮吴瑾家做一个厨房的装修与设计的方案，你将如何合理地处理，才不至于出现这类管线打架和有安全隐患现象的问题？

练习 1 ： 李丽购置了一套新居室，装修已经接近尾声。当厨房的地砖和墙砖铺好，水管和电线等也安装完毕后，她根据厨房空间大小买了一套集橱柜、抽油烟机、消毒柜、各式挂件、水盆等于一体的整体厨房设备。可是在安装过程中却发现了以下问题：①抽油烟机的出风口与预备的位置相距较远 ②水盆位置离水源远，又与下水道不在同一侧。这些问题主要体现了系统的基本特性的 _______

A. 整体性 B. 相关性

练习 2 ：

“一招不慎，全盘皆输”是我们日常生活中的常用语言，它们主要反映了系统基本特性中的 _______

A. 整体性 B. 相关性

案例案例

• 为了保护植被，当地政府颁布了禁止大量捕杀野狼的法令，为什么要这么做？

• 狼捕杀羊，野兔等食草性动物，使其数量减少，恢复其生态平衡，从而起到保护植被的作用

生态系统的相关性生态系统的相关性

3.目的性任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能，这也正是区别不同系统的标志。

设计和分析一个系统时，必须先弄清其目的，否则就无法构成一个良好、有序的现实系统。

设计这个钟表的目的是为了满足人们对计时功能的需要

1 、人们将发条、游丝、齿轮、表壳等零件组装成钟表，其目的是： _____________________________

2 、经营管理系统通过优化和配置企业的人力资源和物力资源而形成，其目的是： _______________________

飞机涡轮风扇喷气发动机：飞机涡轮风扇喷气发动机：目的通过消耗燃料，产生巨大目的通过消耗燃料，产生巨大

的动力 的动力

沙发沙发 VSVS 床床

沙发沙发

床床

沙发床沙发床

沙发床沙发床

单身女郎的沙发床

19991999 年，我国开始全面着手进行农业生产结构调整。几年，我国开始全面着手进行农业生产结构调整。几年来，各地在农业结构调整方面初见成效。年来，各地在农业结构调整方面初见成效。

20012001 年与年与 19981998 年相比，全国共调减粮田面积年相比，全国共调减粮田面积 1.31.3亿亩，亿亩，增加经济作物和饲料作物面积增加经济作物和饲料作物面积 90009000多万亩，经济作物和多万亩，经济作物和饲料作物种植面积占农作物总播种面积的比重达到饲料作物种植面积占农作物总播种面积的比重达到30.6%30.6% ，增加了，增加了 3.73.7 个百分点。种植业开始形成粮食作个百分点。种植业开始形成粮食作物、经济作物和饲料作物协调发展的基本格局，尤其是物、经济作物和饲料作物协调发展的基本格局，尤其是蔬菜、水果、花卉等发展迅速，成为农民收入新的增长蔬菜、水果、花卉等发展迅速，成为农民收入新的增长点。点。

请结合以上材料分析：作为一个系统，请结合以上材料分析：作为一个系统，我国农业生产结构调整的目的是什么，我国农业生产结构调整的目的是什么，是通过哪些途径进行农业生产结构调是通过哪些途径进行农业生产结构调整的？整的？

• 任何系统都是一个动态的系统，处在运动变化和发展之中。

• 运用系统的动态观点，有助于使我们不仅看到系统的现状，而且看到系统的变化和发展，从而预测系统的将来，掌握系统的发展规律。

(4)动态性

4. 动态性 任何系统都是一个动态的系统，处于运动变化和发展之中。 生病和看病的过生病和看病的过程体现了系统的动态性。程体现了系统的动态性。医生根据病人的症状确诊医生根据病人的症状确诊病症，对症下药，进行治病症，对症下药，进行治疗。当病人的病症一时难疗。当病人的病症一时难以确定时，医生就要动态以确定时，医生就要动态地跟踪病人病情的发展，地跟踪病人病情的发展，预测并及时判断病因，进预测并及时判断病因，进行治疗。行治疗。

“太阳每天都是新的”，这说明任何事物都是不断变化的。任何系统都是一个动态的系统，处在运动变化和发展之中。例如，任何一个机械传动系统的零件之间都会有磨损，为了保持系统的性能，必须定期给零件添加润滑剂或更换零件。又如，防空作战中，敌机起飞时刻、飞机航线均不可知，为应对这种情况，能随时机动灵活地监测敌机路线的变化。

动态性：系统处于运动变化之中 例：生病、看病

思考：有没有不具有动态性的系统？？

运用系统的动态特点，有助于使我们不仅看到系统的现状，而且看到系统的变化和发展，从而预测系统的将来，掌握系统的发展规律。 请举例生活中类似的事例，说明请举例生活中类似的事例，说明运用系统的动态性的观点，掌握事物的发运用系统的动态性的观点，掌握事物的发展规律取得成效的经验。展规律取得成效的经验。

• 一个系统与其所处的环境之间通常都有物质、能量和信息的交换，外界环境的变化会引起系统功能和系统内各部分相互关系的变化。系统只有具有对环境的适应能力，才能保持和恢复系统原有的特性，发挥自身作用，实现可持续发展。

(5)环境适应性

5.环境适应性

外界环境的变化会引起系统特性的改变，并相应地引起系统功能和系统内部各部分相互关系的变化。

一个系统与其所处的环境之间通常都有物质、能量和信息的交换，外界环境的变化会引起系统特性的改变，并相应地引起系统功能和系统内各部分相互关系的变化。系统只有具有对环境的适应能力，才能保持和恢复系统原有的特性。

例如，工厂里的机器运行时散发出大量的热量，在炎热的夏天就需要对机器的局部设施采用风冷、水冷、油冷等措施，以保持其良好的工作状态。又如，在寒冷的冬天，拖拉机的发动机常常因低温启动不好，需要对它进行加热、保暖，以适应外界天气。

卧地松：生活在高山上，由于风雪等阻力而无法向上生长，只得沿地面

扩张。

水中的红树林：众多的气根，像章鱼爪一样延伸开来。

生物对环境的适应生物对环境的适应

盲校学生阅读盲文科普书籍

中学生要适应社会的发展中学生要适应社会的发展

1 、谈谈“春捂秋冻”的道理。

2 、家用电冰箱为什么不能紧贴着墙放置，而应该与墙保持一定的间距？

3 、飞机在空中飞行时，时常受到大气对流的影响 而产生颠簸，当飞机的检测装置接收到这一信号后，

经过控制器的调节，能在很短的时间内调整好飞行状态，克服大气对流对飞机飞行的影响，保持平稳飞行。

4 、系统必须适应外部环境的变化。只有能够适应外部环境的变化并保持最优适应状态的系统，才能发挥自身作用，实现可持续发展，否则是没有生命力的。

马上行动马上行动1 、谈谈“春捂秋冻”的道理。 人自 身是一个系统，春天穿多一些是对冬天

的一种适应，秋天穿少一些是对夏天气候的和向冬天过渡的一种准备。两者都是为了使人的身体逐渐适应气温的变化而不致于生病。

2 、家用电冰箱为什么不能紧贴墙壁放置，而应该与墙保持一定的间距？

目的是为了有一个适当的散热空间，以保持它能正常工作，更好的适应周围的环境。

阅读阅读（ 1 ）阿斯旺水坝

（ 2 ）智能运输系统

11 、任何企业都需要经常了解同类企业的经营动向、行、任何企业都需要经常了解同类企业的经营动向、行业发展状态以及市场需求等环境的变化，并在此基业发展状态以及市场需求等环境的变化，并在此基础上研究本企业的经营策略，进行新技术开发，以础上研究本企业的经营策略，进行新技术开发，以适应环境的变化，从而实现自下而上的发展。适应环境的变化，从而实现自下而上的发展。

22 、请举例根据市场需要进行新技术开发，使企业发挥、请举例根据市场需要进行新技术开发，使企业发挥更大效益的实例，并加以说明。更大效益的实例，并加以说明。

小结：• 1、系统的含义：　　是由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。• 2、构成系统的三个条件： P65• 3、系统的类型 P67

33 、系统的基本特性、系统的基本特性

(5)环境适应性(4)动态性(3)目的性(2)相关性(1)整体性整体的 角度

联系的观点

发展的眼光

四、随堂练习

1. 下面关于系统的叙述，错误的是（ ）

A ．系统是一个整体，即具有整体的特性功能、目标和作用的有机整体

B ．系统的目的性是指每个系统都具有特殊的功能

C ．系统必须适应外部环境的变化

D ．在一个系统中，有时各子系统之间往往是互不相干的，甚至是相互对立的。

D

2. 我们使用计算机离不开Windows操作系统，它属于（ ）

A ．自然系统 B ．人造系统

C ．实体系统 D ．抽象系统

BD

3. 在大自然中，鹿、兔奔跑速度快，能逃避猛兽追捕；刺猬身上长尖刺，使猛兽无从下口；黄鼬遇敌时突放臭气，扰乱猛兽神智，影响其情绪，在其迟疑间跑掉。这是生态系统基本特性中的（ ）

A. 整体性 B.目的性

C. 动态性 D.环境适应性

D

4.“ 一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和尚没水吃”这句俗语反映了系统具有（ ）

A. 整体性 B.目的性

C. 动态性 D.环境适应性

A

试一试：飞机在空中飞行时，时常受到大气对流的影响而产生颠簸，当飞机的检测装置接收到这一信号后，经过控制器的调节，能在很短的时间内调整好飞行状态，克服大气对流对飞机飞行的影响，保持平稳飞行。这个现象说明

了系统的什么基本特性（ ） A 、整体性 B 、相关性

C 、环境适应性 D 、动态性

练习

C

阅读：木桶理论 盛水的木桶是由许多块木板箍成的，盛水量也是由这些木板共同决定的。若其中一块木板很短，则此木桶的盛水量就被短板所限制。这块短板就成了这个木桶盛水量的“限制因素”（或称“短板效应”）。若要使此木桶盛水量增加，只有换掉短板或将短板加长才成。人们把这一规律总结为“木桶原理”，获“木桶定律”，又称“短板理论”。 你的“木你的“木

桶”又是桶”又是怎么样呢？怎么样呢？

小 结

一、系统的含义：

要素、相互、整体功能二、系统的类型： 三、系统的特性：

整体性、相关性、目的性、动态性、 环境适应性