系统 system 是一组构成有机整体的实体集合，这些实体之间相互作用或相互关联 ^[1] 。系统由其时空边界所描述，被其所处环境包围并影响；系统也由其结构和目的所描述，表达为其功能。系统是 系统理论 systems theory 的研究对象。

1 词源学

2 历史

3 概念

3.1 环境和边界

3.2 自然系统和人造系统

3.2.1 理论框架

3.2.2 过程和转变过程 Process and transformation process

3.2.3 系统模型 System model

3.2.4 系统架构 Systems architecture

3.3 子系统 Subsystem

4 分析 Analysis

4.1 文化系统 Cultural system

4.2 经济系统 Economic system

5 系统概念的应用 Application of the system concept

5.1 信息和电脑科学方面 In information and computer science

5.2 工程和物理方面 In engineering and physics

5.3 社会科学、认知科学及管理研究方面 In social and cognitive sciences and management research

5.4 纯粹逻辑系统 Pure logical systems

5.5 应用于战略思维 Applied to strategic thinking

6 参见

7 参考文献

8 参考书目 Bibliography

9 外部链接

10 编者推荐

10.1 集智课程

10.1.1 系统科学概论

10.2 集智文章

“术语 ‘System’源于拉丁语"systēma"，而这一拉丁词汇源于希腊语"σύστημα"。"systēma"意思为：由若干部分或成员组成的整体概念，系统，字面意义为"建构"。 ^[2]

根据马素·麦克鲁汉 Marshall McLuhan所说:

“系统”即“一种观测对象”，系统化需要极高的视觉梯度。而哲学上，笛卡尔之前没有“系统”，柏拉图没有“系统”，亚里士多德的也没有“系统”。 ^{[3] [4]}

• 19世纪，研究 热力学 thermodynamics 的法国物理学家 尼古拉·莱昂纳尔·萨迪·卡诺 Nicolas Léonard Sadi Carnot 开创了自然科学中的“系统”概念。1824年，他研究了蒸汽机中的一个系统，他称之为“工作介质 working substance”（通常是一团水蒸气），这涉及到加热时该系统的工作能力。该工作介质可与锅炉、冷水库（冷水流）、活塞（工作体通过推动它来做功的部件）接触。1850年，德国物理学家 鲁道夫·克劳修斯 扩展了这一图景，把外部环境的概念纳入其中，并开始以“工作体”来指称该系统。

• 生物学家 路德维希·冯·贝塔郎菲 Ludwig von Bertalanffy 成为 一般系统论 的先驱之一，1945年，他提出了适用于广义系统及其子类的模型、原理和法则，而不考虑它们的特殊类型、组成要素的性质、乃至其相互之间的关系或‘力’。。 ^[5]

• 诺伯特·维纳 Norbert Wiener 和 威廉 罗斯·阿什比 William Ross Ashby 开拓性地将数学应用于系统研究，系统概念得到重大发展。< ref name ="wiener1948"> ^{[6] [7]}

• 20世纪80年代， 约翰·亨利·霍兰德 John Henry Holland ， 默里·盖尔曼 Murray Gell-Mann 等人在跨学科的 圣菲研究所 Santa Fe Institute 中创造了术语: 复杂适应系统 complex adaptive system 。

环境和边界

系统论 Systems theory 认为世界是一个由相互连接的部分组成的复杂系统。辨识系统的方法是定义系统的 边界 (拓扑) Boundary (topology) ，即选择哪些实体位于系统内部，而哪些实体在外部——即作为环境的一部分。可以简化系统的表述（ 科学建模 Scientific modelling ）以理解、预测或影响其未来活动。这些模型描绘了系统的结构 structure和行为 behavior。

自然系统和人造系统

系统可分为自然系统和人造（人为设计）系统。自然系统的存在肯没有明确目的，但是自然系统的活动却可以被观察者当作有所目的去解读。人造系统的目的各不相同，通过在系统活动与系统一起实施的动作来实现。系统的各部分是相互关联的，它们必须“被设计成一个连贯的整体去工作”，否则它们将变成两个以上完全不同的系统的部分。

大多数系统是与周围环境交换物质和能量的 开放系统 (热力学) Open system (thermodynamics) ，例如汽车、咖啡机或地球。而 封闭系统 closed system 与其环境交换能量而非物质; 例如一台计算机或 生物圈2号 Biosphere 2 项目。一个 孤立系统 isolated system 与它的环境既不交换物质也不交换能量。这种系统的一个理论例子是 宇宙 Universe 。

过程和转变过程 Process and transformation process

开放系统 也可视为一个有界的转换过程，即输入转输出过程或过程集合的 黑盒 black box 。输入被消耗，并产生输出。这里说的输入和输出是非常广义的。例如一艘客轮的输出是乘客从出发地向目的地的移动。

系统模型 System model

系统有 多种视图 multiple views 。人造系统会具有如下等视图: 概念、分析、设计、实现、部署、结构、行为、输入数据和输出数据。所有这些试图需要 系统模型 system model 来描述和反映。

系统架构 Systems architecture

“ 系统架构 systems architecture 是一种 系统模型 system model ，它用一个单一的集成模型来描述 多种视图 multiple views 。

子系统 Subsystem

"子系统"是一组元素，其本身也是一个系统，同时也是一个更大系统的组成部分。IBM大型机“作业输入子系统”系列( JES1 、 JES2 、 JES3 及其前身 HASP / ASP )就是例子。它们共有的主要“元素”是处理输入、调度、假脱机和输出的组件; 它们还能够与本地和远程操作员交互。 子系统表述为一个系统对象，该系统对象包含定义了系统所控制操作环境的特征的信息。 ^[8] 数据测试用于验证各个子系统配置数据的准确性（例如MA长度、静态速度曲线、…），它们和单个子系统关联，以测试其具体应用 Specific Application（SA）。 ^[9]

分析 Analysis

有许多类型的系统，可以进行 定量 quantitatively 和 定性 qualitatively 分析。例如，在城市 系统动力学 systems dynamics 分析中，A.W.斯泰斯 A .W. Steiss ^[10] 定义了5个交叉系统，包括物质系统和行为系统。对于受系统理论影响的社会学模型， Kenneth D. Bailey ^[11] 用概念化、具象化和抽象化的系统来定义系统，包括 孤立系统 、 封闭系统 和 开放系统 。 沃尔特 F.巴克利 Walter F. Buckley 从机械、有机和过程模型的角度定义社会学中的系统。 贝拉 H.巴纳锡 Bela H. Banathy ^[12] 提醒道，对于任何系统内的调研，了解其系统类型至关重要，同时要明确“自然”和“人为”，换言之人工，系统。 避免混淆这些抽象定义非常重要。例如，自然系统包括亚原子系统、生命系统、太阳系、星系和宇宙，而人造系统包括人造物理结构、自然系统和人造系统的混合体、以及概念知识。组织和功能的人为因素通过其相关的抽象系统和表示形式得以强调。系统在选择其目的、目标、方法、工具等方面的自由程度及其选择分布或集中的自由程度，是区分不同系统的一个主要考虑因素。 人工系统有个先天的重大缺陷: 它们必须以一个或多个基本假设为前提，而这些基本假设又是额外知识的基础。 模板:Clarify ^{[ citation needed ]} 这些基本假设本身并没有什么坏处。，但是它们必须被定义为真，而如果它们实际是假，那么该系统在结构上并不如假设那般完备。例如在 几何学 geometry 中，这种缺陷在 定理 theorem 的基础假设和定理外推的证明中是非常明显的。 乔治 J.克莱尔 George J. Klir ^[13] 认为出于任何目的都不存在“完备且完美的分类”，并将系统定义为抽象的、真实的和概念的 物理系统 physical systems 、有界的和 无界的系统 unbounded system 、离散的到连续的系统、脉冲的到 混合的系统 hybrid system 等。系统与其环境之间的交互可分为相对封闭系统和 开放系统 open systems 。绝对封闭的系统似乎不太可能存在，即使存在，也不大可能为人所知。在“硬”系统和“软”系统之间也有重要的区别 ^[14] ，“硬”系统在自然界是技术性的，可以适应诸如 系统工程 systems engineering 、 运筹学 和定量系统分析等方法，“软”系统涉及人和组织，通常与 彼得·契克兰 Peter Checkland 和 布莱恩·威尔逊 Brian Wilson 通过 软系统方法论 （SSM）开发的概念相关，包括诸如 行动研究 action research 和强调参与式设计等方法。在硬系统可能被认为更“科学”的领域，两者的区别往往是模糊的。

文化系统 Cultural system

文化系统可定义为不同 文化 要素之间的相互作用。虽然文化系统与 社会系统 大不相同，有时两者会合在一起称为”社会文化系统”。社会科学的一个主要关注点是秩序问题。

经济系统 Economic system

经济制度是一种机制（ 社会制度 social institution ），它处理特定社会中 货品 goods 和 服务 services 的 生产 production 、 分配 distribution 和 消费 consumption 。经济体系由人、制度及其与资源的关系组成，如财产制度。它解决经济问题，例如资源的稀缺和分配。 几位国际关系学者，尤其是 新现实主义学派 neorealist school 的学者，从系统的角度描述和分析了国家交流的国际范围。然而，这种国际分析的系统模式受到其他国际关系思想流派的挑战，其中最显著的是 建构主义学派 constructivist school ，该学派认为，过分关注系统和结构可能忽视个人在社会互动中的作用。基于系统的国际关系模型也是 自由制度主义 liberal institutionalist 思想学派国际视野的基础，该学派更加重视由规则和交互管制产生的系统，特别是经济管制所产生的系统。

系统概念的应用 Application of the system concept

系统建模是工程学和社会科学的基本原则。该系统是所关注实体的呈现。所以是否包含于系统环境取决于建模者的意图。 任何模型都无法包括所关注现实系统的所有特征，也不必包括属于所关注现实系统的所有实体。

信息和电脑科学方面 In information and computer science

在计算机科学和信息科学中，“系统”是以组件（UML）为结构，以可观察的进程间通信为活动的硬件系统、软件系统或组合。再举一些例子: 计算系统（如罗马数字）、各种归档文件，分类的系统、各种图书馆系统（例如 杜威十进制图书分类法 Dewey Decimal Classification ）。这仍然符合组件组合连接的定义(以利信息流)。 ^[15] 系统也可以指一个构架，亦称平台，即为使软件程序运行打造的软件或硬件。组件或系统中的缺陷可能导致组件本身或整个系统无法执行其必需功能，例如错误的陈述或数据定义。

工程和物理方面 In engineering and physics

在工程学和物理学中，物理系统描述正在被研究的宇宙的一部分(例如 热力学系统 thermodynamic system )。工程学也有系统的概念，其系统指一个复杂项目的所有部分和各部分之间的交互。系统工程是工程学的一个分支，研究如何规划、设计、实现、构建和维护这类的系统。预期结果是以在特定条件组件或者系统的规格或另其他资源为基础预测的行为。 ^[15]

社会科学、认知科学及管理研究方面 In social and cognitive sciences and management research

社会科学和 认知科学 cognitive science 识别人类模型和人类社会中的系统，主要有人类的大脑功能、心理过程，以及规范伦理学系统和社会/文化行为模式。 管理科学、运筹学和组织发展学把人类组织视为亚系统或系统集合体等相互作用的元件的 系统 (概念系统) ，该系统是众多复杂商业过程(组织行为)和组织结构的载体。组织发展理论家 彼得·圣吉 Peter Senge 在他的《第五纪律》一书中提出了组织作为系统的概念。 系统思考 Systems thinking 是一种思考/推理和解决问题的方式。它以识别特定问题的系统特性为始，也可以是一种领导能力。有些人能在局部行动的同时放眼全局。他们会考虑其决定对大系统其他部分造成的潜在后果。这也是心理学上系统辅导的基础。

组织理论家，如 玛格丽特·惠特利 Margaret Wheatley ，也描述了在新隐喻背景下组织系统的工作，如 量子物理学 quantum physics ， 混沌理论 chaos theory ， 自组织系统 self-organizing systems 。

纯粹逻辑系统 Pure logical systems

还有所谓逻辑系统。最显著的例子是 莱布尼兹 Leibniz 和 艾萨克・牛顿 Isaac Newton 同时开发的微积分。另一个例子是 乔治・布尔 George Boole 的布尔运算符。其他的例子与哲学、生物学或认知科学特定相关。 马斯洛的需求层次理论Maslow's hierarchy of needs 以纯粹逻辑将心理学应用于生物学。包括 卡尔・荣格 Carl Jung 和 西格蒙德·弗洛伊德 Sigmund Freud 许多心理学家已经开发出一套系统，可以富有逻辑地将心理学定义域组织起来，比如人格、动机、智力和欲望。这些定义域通常由一般范畴组成，这些范畴遵循一个推论，例如定理。逻辑应用于一般分类学 、 本体论 ontology 、 教育评估 educational assessment 和 层次 hierarchies 等类别。

应用于战略思维 Applied to strategic thinking

1988年，军事战略家 约翰·A·沃登三世 John A. Warden III 在他的书《空军战役》中介绍了 五环系统 Five Ring System 模型，他主张每一个复杂的系统都可以被分解为五个同心环。每个环节——领导力、流程、基础设施、人口和行动单位——都可用来在每个需要变革的系统中隔离关键元素。在 第一次海湾战争 First Gulf War 中 ^[16] ，空军计划人员对该模型进行了有效利用。 ^{[17] [18]} 20世纪90年代末，Warden将他的模型应用于商业战略。 ^[19]

• 物理系统 Physical system

• 概念系统 Conceptual system

• 复杂系统 Complex system

• 形式系统 Formal system

• 信息系统 Information system

• 元系统 Meta-system

• 恒星系统 Solar System

• 人体解剖学上的系统 Systems in human anatomy

• 市场 Market

• 热力学系统 Thermodynamic system s

• 系统理论词汇 Glossary of systems theory

• 复杂理论与组织 Complexity theory and organizations

• 黑盒 Black box

• 系统的系统 System of systems ( 工程 engineering )

• 系统艺术 Systems art

↑ "Definition of system " . Merriam-Webster . Springfield, MA, USA . Retrieved 2019-01-16 .

↑ "σύστημα" , Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek–English Lexicon , on Perseus Digits Library. Marshall McLuhan in: McLuhan: Hot & Cool. Ed. by Gerald Emanuel Stearn. A Signet Book published by The New American Library, New York, 1967, p. 288. McLuhan, Marshall (2014). "4: The Hot and Cool Interview" . In Moos, Michel″. Media Research: Technology, Art and Communication: Critical Voices in Art, Theory and Culture . Critical Voices in Art, Theory and Culture. Routledge. p. 74. ISBN 9781134393145 . https://books.google.com/books?id=hZR_AgAAQBAJ . Retrieved 2015-05-06 . "'System' means 'something to look at'. You must have a very high visual gradient to have systematization. In philosophy, before Descartes, there was no 'system.' Plato had no 'system.' Aristotle had no 'system.'"

↑ 1945, Zu einer allgemeinen Systemlehre, Blätter für deutsche Philosophie, 3/4. (Extract in: Biologia Generalis, 19 (1949), 139–164. 1948, Cybernetics: Or the Control and Communication in the Animal and the Machine. Paris, France: Librairie Hermann & Cie, and Cambridge, MA: MIT Press.Cambridge, MA: MIT Press.

↑ 1956. An Introduction to Cybernetics , Chapman & Hall.

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↑ European Committee for Electrotechnical Standardization (CENELEC) - EN 50128 . Brussels, Belgium: CENELEC. 2011. pp. Table A.11 – Data Préparation Techniques (8.4).

↑ Steiss, 1967, pp. 8–18.

↑ Bailey, 1994.

↑ Banathy, 1997.

↑ Klir, 1969, pp. 69–72

↑ Checkland, 1997; Flood, 1999.

↑ ^{15.0 15.1} "ISTQB Standard glossary of terms used in Software Testing" . Retrieved 15 March 2019 .

↑ Warden, John A. III (1988). The Air Campaign: Planning for Combat . Washington, D.C.: National Defense University Press. ISBN 978-1-58348-100-4 .

↑ { cite book | last = Warden | first = John a. III | date = September 1995|chapter=Chapter 4: Air theory for the 21st century|chapter-url= http://www.airpower.maxwell.af.mil/airchronicles/battle/chp4.html |accessdate=December 26, 2008 |title=Battlefield of the Future: 21st Century Warfare Issues |chapter-format=in Air and Space Power Journal |publisher =United States Air Force}}

↑ Warden, John A. III (1995). "Enemy as a System" . Airpower Journal . Spring (9): 40–55 . Retrieved 2009-03-25 .

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参考书目 Bibliography

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• Bela H. Banathy (1997). "A Taste of Systemics" , ISSS The Primer Project.

• Walter F. Buckley (1967). Sociology and Modern Systems Theory , New Jersey: Englewood Cliffs.

• Peter Checkland (1997). Systems Thinking, Systems Practice . Chichester: John Wiley & Sons, Ltd.

• Michel Crozier, Erhard Friedberg (1981). Actors and Systems , Chicago University Press.

• Robert L. Flood (1999). Rethinking the Fifth Discipline: Learning within the unknowable . London: Routledge.

• George J. Klir (1969). Approach to General Systems Theory, 1969.

• Brian Wilson (1980). Systems: Concepts, methodologies and Applications , John Wiley

• Brian Wilson (2001). Soft Systems Methodology—Conceptual model building and its contribution , J.H.Wiley.

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