探析系统思想的起源与发展

1.1.1.1　系统的定义及其应用

“系统”一词最早出自古希腊语，本意是“由部分构成的整体”，现在关于系统论的基本定义都是由这层意思衍生而来的。系统的思想产生可以追溯到20世纪30年代，该理论思想是由美籍奥地利生物学家L.V.贝塔朗菲（L.Von.Bertalanffy）在1932年提出的，后来他的很多研究成果及发表的论文奠定了系统论科学的理论基础。之后贝塔朗菲从生物学、物理学和心理学同型角度对系统的基本原理进行了研究，在60年代又提出了开放系统的理论和观点，并将其运用到生物学领域进行理论和应用研究，从此以后很多研究人员陆续开展了开放系统的相关研究，系统论的概念、研究方法和数学模型开始被大家广泛采用并应用到各个学科的研究当中。因此贝塔朗菲也被认为是系统论的创始人。

系统的文字定义为：同类事物按照一定的关系联合起来，成为一个有组织的整体，例如产品系统、组织系统、淋巴系统、卫星系统等。在对系统进行研究的过程中，也可以依照研究方向从不同的角度对系统进行说明和描述，例如从系统的组成角度，可以定义为系统是诸元素及其正常行为的给定集合；从系统的形成过程角度，可以定义为系统是有组织的和被组织化的全体；从系统的内容角度，可以定义为系统是有联系的物质和过程的集合；从系统的目标角度，可以定义为系统是许多要素保持有机的秩序、向同一目的行动的东西。

一般系统论把系统定义为：由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。从系统的要素出发对系统加以分析、认识和研究其方法具有广泛适用性，可以应用到各个学科的系统研究中，更能描述一般系统的共同特征，具有一般性和普遍性，因此被接受并广为应用。要素是构成系统的基本单元；结构表明了要素的组成部分之间的作用方式和联结关系；功能则强调了系统的存在状态、作用及能力。由系统的定义可以看出，系统是由要素组成的，在空间关系上系统具有层次性，一个系统可能由很多分支系统，也可能为构成一个更大的系统作为要素而存在。因此系统的概念体系主要包括要素、结构、功能、子系统、系统层次、系统环境、系统功能等，对系统概念内容的正确把握有利于对系统进行优化。

由前面分析可以看出，系统论的基本思想就是把目标对象作为一个系统，并且把它放到更大的系统当中去分析和研究目标对象的要素组成、结构关系以及功能等，该理论可以用来指导各个学科的理论研究和实践应用。产品设计是一门由科学技术与美学艺术相结合的综合性交叉学科，从实践应用角度，该学科以人机工程学、材料学、心理学、美学等学科体系为支撑，对某种基于使用者需求的物件进行规划、设计及开发。产品设计作为工业设计学科的一个主要方向，伴随着市场经济的发展而发展，对设计者的创新思维与表达技能有较高的要求，因此适合运用系统论的基本理论进行学科的基础研究。产品系统研究的目的有以下两方面，一是对于产品各个级别系统的特点和规律的认识，二是利用这种认知去规划、调整、改变、优化产品系统以满足消费者的某种特定的要求和需要。因此产品设计不仅仅是实现产品的形式上的美化，而是要将其作为一个系统进行研究，处理构成产品的诸多要素之间的关系，使之达到平衡与和谐，这些要素包含产品实体、审美、人、环境、社会和文化等，系统的观点要求产品设计既满足产品的艺术规律性又满足产品的实用目的性。掌握系统思维方法，形成系统思维习惯，能够从整体上系统地思考、分析、研究及解决问题。

1.1.1.2　系统的组成

在我们所处的宇宙空间内，到处都有系统的存在。无论系统的规模大还是小，无论系统以什么样的状态存在，无论系统处于什么样的环境中，无论系统以何种方式实现其功能，从系统的定义可以看出，任何一个系统，都由要素、结构和功能三部分组成。

要素是构成系统的基础，要素在构成上具有一定的相对性，可以是构成系统的最小的不可再分的单元，也可以是构成系统的一个结构部分；在系统中可以是单独存在的，也可以与其他同类要素相互关联、共同发挥作用组成一个要素系统，作为子系统服务于整个系统。系统中的要素具有上下位的逻辑关系，越是处于系统顶层的要素或要素系统，对于整个系统的作用关系越直接和明显。

结构是系统的要素之间、组成部分之间相互联系和相互作用的关系，系统的结构包括组成系统的要素、要素与各个子系统、子系统与其他子系统、系统与环境的相互作用方式和逻辑关系。(www.xing528.com)

系统的功能也即系统的作用，具体表现为系统与人和外部环境之间资源互通的能力。系统功能实现有赖于物质基础与技术基础两方面，系统功能实现的物质基础是系统的可见部分，表现为系统的要素和要素的物质性组合；系统功能实现的技术基础是系统的不可见部分，表现为系统各组成部分之间相互联系、相互作用的结构关系。系统的物质基础和技术基础共同为实现产品的功能而服务，系统研究及优化的最终目标就是保证在现有的技术水平和条件下，合理处理系统中各要素的结构关系，运用最低的成本实现系统特定功能。

1.1.1.3　系统的分类

系统的类型可以根据不同的原则和情况进行划分。按研究范围来分类，系统可以分为宏观系统和微观系统，宏观系统与微观系统具有一定的相对性，参照的广度和高度有变化，系统的描述的范围也随之发生变化。

按是否经过人有目的性的行为参与，系统可分为自然系统和人工系统。自然系统是没有经过人工干预的自然存在的系统，例如银河系；人工系统是人类有目的的干预和打造的系统，产品系统为人工系统；自然系统经过人工干预后可以转化为人工系统，例如我们常说的生态系统。

按学科领域归属，系统可分成自然系统、社会系统和意识系统。自然系统是以天然存在的事物为基本要素非人为参与所形成的系统，该系统具有客观性，例如：气象系统。社会系统是由社会中的人与他们之间的各种关系所构成的系统，该系统具有客观性和主观性的双重属性，例如一个班级、一个团体都属于社会系统。意识系统也可称为思维系统，是思想、观念、想法、认知等概念的集合体，该系统为主观系统。意识系统是以自然系统和社会系统为基础而产生的，人基于对自然和对社会的了解才能产生对于各种事物的具体认知思维。意识系统反过来也能作用于自然系统和社会系统，通过人的行为对自然系统和社会系统产生影响甚至改变其存在的状态。

按系统与环境相互作用的关系，系统可以分为开放系统、封闭系统和孤立系统，其中孤立系统也称为独立系统。开放系统是指系统对环境的作用能力比较强或者是能够进行资源交换的系统，例如灌溉系统；封闭系统是相对开放系统而言的，凡是与外界环境之间作用能力比较弱或者没有资源交换的系统都可以称为封闭系统。大部分产品系统都属于封闭系统。孤立系统是与外界环境之间不存在资源交换和互动关系的系统。这三类系统也同样具有相对性，客观世界当中并不存在绝对孤立的系统，系统的开放程度可以通过系统过程控制来实现。

按系统存在的状态，系统可分为平衡系统、非平衡系统、近平衡系统和远平衡系统。对于一个系统来说，其内部各组成要素之间有序分布、结构合理，在宏观上呈现出完全均匀的状态，则该系统为平衡系统，反之称为非平衡系统。非平衡系统在系统控制或者外界干预的作用下，可以转化成平衡系统，在转化的过程当中，当系统的状态接近平衡状态时，系统称为近平衡系统，而当系统的状态离平衡状态比较远时，这个系统为远平衡系统。