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1、第三章第三章 系统与设计系统与设计第一节第一节 认识系统认识系统太阳系是以太阳为中心，和所有受到太阳系是以太阳为中心，和所有受到太阳的重力约束天体的集合体：太阳的重力约束天体的集合体：8颗行颗行星、至少星、至少165颗已知的卫星、颗已知的卫星、5颗已经颗已经辨认出来的矮行星和数以亿计的太阳系辨认出来的矮行星和数以亿计的太阳系小天体。小天体。系统是普遍存在的系统是普遍存在的汽车传动系统汽车传动系统汽车由汽车由动力动力、传动传动、转向转向、制动制动等部等部分组成。分组成。认识系统认识系统系统是指由两个或者两个以上相互联系、系统是指由两个或者两个以上相互联系、相互作用的元素所组成的，具有一定结构相互
2、作用的元素所组成的，具有一定结构和功能的有机整体。和功能的有机整体。构成系统的构成系统的三要素三要素：1）任何系统至少要有两个或者两个以上的任何系统至少要有两个或者两个以上的元素；元素；2）各元素之间相互联系、相互作用、有一各元素之间相互联系、相互作用、有一定的结构；定的结构；3）系统的整体具有不同于各个组成元素独系统的整体具有不同于各个组成元素独自功能的新功能；自功能的新功能；人人体体系系统统神经系统神经系统消化系统消化系统呼吸系统呼吸系统分泌系统分泌系统运动系统运动系统生殖系统生殖系统泌尿系统泌尿系统循环系统循环系统肺肺呼吸道呼吸道鼻鼻咽咽喉喉气管气管支气管支气管外鼻外鼻鼻腔鼻腔鼻窦鼻窦系
3、统与子系统系统与子系统系统有大有小，有简单有复杂。任何系系统有大有小，有简单有复杂。任何系统都是它所从属的更大范围更高一级系统统都是它所从属的更大范围更高一级系统的子系统。的子系统。如：地球生态系统由海洋生态系统、森如：地球生态系统由海洋生态系统、森林生态系统、陆地生态系统等子系统构成；林生态系统、陆地生态系统等子系统构成；如：交通系统由航空运输系统、铁路运如：交通系统由航空运输系统、铁路运输系统、公路运输系统等子系统；输系统、公路运输系统等子系统；如：管理系统由生产管理系统、营销管如：管理系统由生产管理系统、营销管理系统、财务管理系统等子系统；理系统、财务管理系统等子系统；子系统与元素子系统
4、与元素元素元素构成系统的最小单元。元素和系统构成系统的最小单元。元素和系统的概念是相对而言的。的概念是相对而言的。如：人相对于如：人相对于“社会社会”就是不可再分的就是不可再分的最小单元；而相对于最小单元；而相对于“生物界生物界”又是一个又是一个复杂的系统，可以层层分解为系统、器官、复杂的系统，可以层层分解为系统、器官、组织、细胞等子系统。组织、细胞等子系统。所谓元素的不可再分性，也是相对于它所谓元素的不可再分性，也是相对于它所属的系统来说的所属的系统来说的系统分类系统分类1）按照系统组成元素的性质划分：）按照系统组成元素的性质划分：自然系自然系统、人工系统统、人工系统和和复合系统。复合系统。
5、自然系统：自然系统：由天然物自然形成的系统；如由天然物自然形成的系统；如天体、海洋、生态系统等。天体、海洋、生态系统等。人工系统：人工系统：为达到某种目的而人为建立起为达到某种目的而人为建立起来的系统。如人造卫星、交通系统、金融系来的系统。如人造卫星、交通系统、金融系统、工业系统、农业系统、教育系统、经济统、工业系统、农业系统、教育系统、经济系统、文艺系统、军事系统等。系统、文艺系统、军事系统等。复合系统：复合系统：自然系统和人工系统相结合的自然系统和人工系统相结合的系统。系统。2）按照系统组成元素的形态划分：）按照系统组成元素的形态划分：实体系实体系统统和和概念系统。概念系统。实体系统：实体
6、系统：由物质实体元素构成的系统，由物质实体元素构成的系统，如太阳系等。如太阳系等。概念系统：概念系统：由概念、原理、原则、理论、由概念、原理、原则、理论、方法等非物质实体构成的系统，如植物大战方法等非物质实体构成的系统，如植物大战僵尸，操作系统等。僵尸，操作系统等。3）按照系统的运动状态划分：）按照系统的运动状态划分：动态系统动态系统和和静态系统。静态系统。系统的状态随着时间的变化而变化的就是系统的状态随着时间的变化而变化的就是动态系统动态系统，如城市系统、学校系统等；否则，如城市系统、学校系统等；否则就是就是静态系统静态系统。4）按照系统与外部环境的关系划分：）按照系统与外部环境的关系划分：
7、开放开放系统系统和和封闭系统。封闭系统。开放系统开放系统：不断与外界环境进行物质、能：不断与外界环境进行物质、能量和信息交换的系统，如商业系统、生产系量和信息交换的系统，如商业系统、生产系统、生态系统。统、生态系统。封闭系统封闭系统：不受周围环境影响的系统。：不受周围环境影响的系统。元素性质元素性质自然系统自然系统 生态系统生态系统人工系统人工系统 计算机系统，机械传动系统计算机系统，机械传动系统复合系统复合系统 城市系统，村落系统城市系统，村落系统元素的状态元素的状态 实体系统实体系统 生物系统、机械系统生物系统、机械系统概念系统概念系统 哲学系统哲学系统运动状态运动状态动态系统动态系统 学
8、校系统，企业管理系统学校系统，企业管理系统静态系统静态系统 大桥，房屋大桥，房屋与外界关系与外界关系 开放系统开放系统 人体系统、生产系统人体系统、生产系统封闭系统封闭系统 密闭的化学反应、停建的工程密闭的化学反应、停建的工程系统分类系统分类课堂练习课堂练习1、下列各项中属于自然系统的是（、下列各项中属于自然系统的是（）A、塑料大棚、塑料大棚 B、森林、森林C、智能大楼、智能大楼 D、飞机、飞机2、下下面关于系统的叙述错误的是（、下下面关于系统的叙述错误的是（）A、系统是一个整体，即具有整体特性的功能、目、系统是一个整体，即具有整体特性的功能、目标和作用的有机整体。标和作用的有机整体。B、系统
9、的目的性是指每个系统都具有各自特殊的、系统的目的性是指每个系统都具有各自特殊的功能。功能。C、在一个系统中，子系统之间各自独立工作，互、在一个系统中，子系统之间各自独立工作，互不相干。不相干。D、系统有时必须适应外部环境的变化、系统有时必须适应外部环境的变化BC4、一个人一天不吃饭，也不喝水，在这段时间、一个人一天不吃饭，也不喝水，在这段时间内，我们可以把人体系统看作一个封闭系统吗内，我们可以把人体系统看作一个封闭系统吗？3、水是由氢和氧两种元素构成，但当你口渴需要、水是由氢和氧两种元素构成，但当你口渴需要喝水时，分别吸入氢气和氧气并不能为你解渴，喝水时，分别吸入氢气和氧气并不能为你解渴，这说
10、明（这说明（）A、至少要有两个或两个以上的元素才能构成系统。、至少要有两个或两个以上的元素才能构成系统。B、各元素之间相互联系、相互作用，按照一定的、各元素之间相互联系、相互作用，按照一定的方式形成整体。方式形成整体。C、系统整体所具有的功能是各个元素的功能中没、系统整体所具有的功能是各个元素的功能中没有的。有的。D、系统包含子系统，它又是更大系统的子系统。、系统包含子系统，它又是更大系统的子系统。C5、不属于构成台灯这个系统的条件的是（、不属于构成台灯这个系统的条件的是（）A、台灯有两个以上的要素、台灯有两个以上的要素 B、组成台灯的各要素相互联系、组成台灯的各要素相互联系C、台灯具有照明功能、台灯具有照明功能 D、台灯具有合理的外形、台灯具有合理的外形D