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按一定的秩序或因果关系相互联系、相互作用和相互制约着的一组事物所构成的体系,称为系统。无论在自然界或人类社会中,每个具体的系统都是物质的,随着时间的推移而不断演化,而这种演化总是在一定的空间内展开。系统的各组成部分之间的相互作用是通过物质、能量和信息的交换而实现的。描述系统主要特征的变量、参量的取值,或者关于系统态势的概念集约表示系统的状态。外部环境的影响、内部组成之间的相互作用,以及人为的控制作用,都能使系统的状态和演化进程发生变化。系统状态和结构的一般变化规律称为系统的行为。系统分析是研究系统结构和状态的变化或演化规律,即研究系统行为的理论和方法。
由于人类能力的有限性,对大自然中很多系统的演化和运动过程无力施加人为的控制或影响。例如,银河系、太阳系和月地系统,人们能够越来越深刻地认识它们,但在今天和可以预见的未来,对它们的演化进程施加明显的影响却是人力所不能及的。对这类系统,系统分析的任务是辨识系统的结构,研究它的发展史,认清它的行为,预报它的发展趋势和对人类社会生活可能产生的影响,以便人类能有意识地采取措施去适应将要发生的变化。随着科学技术的进步,人类认识世界和改造世界的能力不断增大,人力能够施加影响和实行控制的范围也日益扩大。
例如,过去人类对地球上空的大气系统的演化进程无法施加影响。今天,通过有意识的集体努力,控制大气演化进程,使之向着对人类生活有利的方向发展已成为可能。分子生物学的巨大突破,使过去纯由自然力主宰的生物系统有可能变为人力可控制的系统。所有人造的工程系统都是可控制的。随着社会科学的进步,人类社会生产和生活活动中所形成的系统,如政治的、经济的、人口的、军事的等等,越来越多地变成人力可控制的系统。
这样,从系统论的观念看来,在自然界和人类社会中有相当数量的系统是受控系统,这是系统控制论的主要研究对象。对受控系统,系统分析的任务,除了研究它的结构、研究它的历史和预报发展趋势以外,最重要的是研究系统的可能的受控方式和受控行为,即以何种方式控制或影响系统演化或变化进程,使之向最有利于人们所期望的目标发展。在二十世纪的各个历史时期,在很多技术领域中,形成了一批相对独立的研究学科,如工程控制论、运筹学、协同学和突变论等等。所有这些学科都致力于分析所选定系统的行为,研究系统状态的变化规律和对其演化过程进行人工干预或控制的可能性。如果人工控制是可能的,那么还要研究采用何种控制方式才能使系统尽快地,或以最好的方式达到理想的状态。最优控制理论、大系统理论、动态规划和微分对策等理论都是解决控制方式的最优选择的理论和方法。