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系统的结构及其元素之间的联结方式

【摘要】:E1作用于E2称为“E1与E2的联结”或是“E1至E2的联结”。

结构是指系统内部各组成要素间相互联系、相互作用的方式或秩序,即各要素之间在时间或空间上排列和组合的具体形式。结构揭示系统要素内在有机联系形式。

2.5.1.1 系统结构的特性

1.稳定性

稳定性是指系统总趋向于保持某一状态。系统的各要素之间只有在稳定联系情况下才构成系统结构。

系统可以静态稳定存在,也可以动态稳定存在。系统中各要素稳定联系构建起来的结构分为平衡结构和非平衡结构。

(1)平衡结构 各构成要素间联系排列方式在环境作用下仍然保持相对不变的系统结构——静态平衡结构。如晶体结构、一座大楼等。

(2)非平衡结构 各构成要素对环境经常保持着一定活动性,系统要素处于必须与环境不断进行物质、能量、信息交换才能保持有序性的系统结构——动态稳定结构。

非平衡结构存在于以下两种系统之中:

1)有机程度高、结构严密系统如生物体,它们能够自我保持动态稳定,如人的免疫系统。

2)非严密结构系统,其组成要素及其位置总是处于变动之中。如管理系统的销售系统、交通运输系统等等。

[案例]有序的非平衡结构

我国著名的家电企业海尔集团,其管理模式——海尔组织结构经历了从直线职能式到矩阵结构再到市场链结构三次大变迁:

(1)直线职能式结构——金字塔 下面是普通员工,最上面是厂长、总经理。好处:管理比较容易控制到终端。直线职能在企业小的时候,“一竿子抓到底”,反应快。企业大了以后这种管理结构则不行。弱点是市场反应慢。

(2)矩阵结构 横坐标代表职能部门,包括计划、财务、供应和采购等部门;纵坐标代表不同的项目。横纵坐标交叉点就是职能部门要抓的工作。

(3)市场链结构 它就像车轮一样,中间有个轮轴,轮轴由轮辐向外延伸扩大。

海尔CEO张瑞敏把他的管理模式总结为“有序的非平衡结构”。他认为,一个企业如果是有序的平衡结构,这个企业就是稳定的结构,是没有活力的。但如果一个企业是无序的非平衡,肯定就混乱。要在建立一个新的平衡时就要打破原来平衡,在非平衡时再建立一个平衡。这就像人穿衣服一样,人长大了服装就要改,如果不改肯定要束缚这个人成长,管理一个企业也是如此。

2.层次性

以自然界所存在的系统为着眼点,把物理界、生物界及社会界的所有系统分为九个层次。如图2-15所示。

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图2-15 系统的层次性

3.开放性

任何系统存在于环境中,总要与环境因素进行能量、物质、信息交换,系统结构在交换过程中发生量变,并由量变到质变。

4.相对性

系统结构层次性决定系统结构和要素间存在相对性。在系统结构无限层次中,高一级系统内部结构要素,又包含低一级系统结构;复杂大系统内部结构中要素,又是一个简单结构系统。结构和要素是相对于系统的等级和层次而言的。

2.5.1.2 系统结构分析

结构分析是从系统内部来考察其组成要素的联结关系的一种分析方法。

1.要素的联结

如图2-16所示,处于直接作用状态下的二要素E1和E2称为联结状态。E1作用于E2称为“E1与E2的联结”或是“E1至E2的联结”。C12(联结系数)表示“E1至E2的联结”。C21(联结系数)表示“E2至E1的联结”。

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图2-16 要素联给类型

E1与E2联结时,C12=1;E1与E2未联结时,C12=0。E2与E1联结时,C21=1;E2与E1未联结时,C21=0。

E1至E1的联结、E2至E2的联结,称为自我联结,由于没有作用意义,所以C11=C22=0。联结关系表达式为

输入=联结系数×输出 (2-3)

在图2-16中,y12和y21分别为要素E1和E2的输出,x12和x21分别为要素E2和E1的输入。各要素的输入、输出关系为:

x12=C12y12

x21=C21y21 (2-4)

要素联结方式有三种基本类型:串联、并联和反馈联结。一切系统结构都是由以上三种基本类型组合而成。

2.系统的结构矩阵

系统结构中构成全部要素之间关系Cij可以由矩阵来表示。如图2-17所示的串联系统结构,其关系矩阵可以表示为

至E1至E2至E3至E4至E5

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图2-17 串联系统给构

如图2-18所示的并联系统结构,其关系矩阵可以表示为

至E1至E2至E3至E4至E5

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图2-18 并联系统给构

至于如图2-19所示的反馈系统结构,其关系矩阵可以表示为

至E1至E2至E3至E4至E5

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图2-19 反馈系统给构