信息系统与数据科学
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1.2 系统模型

图1-1所示为一个一般系统示意图。一个最简单的系统模型由输入、处理和输出三部分组成。

系统接受的物质、能量和信息称为系统的输入;系统经处理后产生的新的物质、能量和信息为输出;处理是对相应形式输入的加工。以上系统之外的部分为环境。系统与环境的区分处为系统的边界(图中点画线)。

图1-1 一般系统示意图

比如,大学是一个系统,输入是新入学的学生,输出是合格的毕业生,而处理则是对学生的各种教学活动,再如,医院是一个系统,输入是病人,输出是病愈的人;而处理则指对病人实施的各种治疗。任何系统皆如此,不可能有一个系统没有任何输入和输出,也不需要处理。若没有任何目标,则失去了定义和研究系统的意义。

作为一个系统,一般应具备3个独立特征:

(1)有元素及其结构。

(2)有一定的目标。

(3)有确定的边界。

所谓结构是指系统内各元素之间物理上的或逻辑上的关系。以前述大学系统为例,教师和学生都是元素,他们之间有师生关系、同学关系等。目标当然是让学生获取知识。边界就是特指学校管辖的范围以内为系统。

任何一个系统根据需要都可以划分为更小的子系统。比如,一个企业的管理部门是一个系统,它可以再划分为生产子系统、财务子系统、销售子系统等。图1-2所示为一个假设的企业管理系统的组织机构。同理,子系统还可以进一步划分下去。系统论的一个基本思想就是一个大的系统可以无限地划分成更小的子系统。划分到什么时候为止,要根据具体问题而定。

图1-2 企业管理系统

系统之间还可以一环扣一环形成子系统之间的相连,如图1-3所示。比如,采购、生产和销售除了是管理系统的子系统,它们之间还可具有相连的关系。

图1-3 系统连接实例