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1、计算机集成印刷系统,第2章 系统与系统优化,系统论与系统优化的导入,“计算机集成印刷系统”研究的本质对象是“印刷系统”；计算机集成印刷系统则是通过“计算机集成”的系统集成手段进行系统优化后得到的“印刷系统”。,因此，了解系统论与系统优化的概念是十分必要的。,2.1 系统论概述,2.1.1 系统论的发展,“系统”源于古希腊语，是“由部分构成整体”的意思。“系统论”（System Approach）作为一门科学，由L.V.贝塔朗菲（L.Von.Bertalanffy）20世纪30年代创立。,L.V.贝塔朗菲 的“系统论”创立,1932年提出“开放系统理论”，提出了系统论的思想；1937年提出一般系
2、统论原理，奠定了这门科学的理论基础；1945年发表关于一般系统论论文；1948年在美国再次讲授“一般系统论”时，才得到学术界的重视；1968年发表一般系统理论：基础、发展和应用 专著。,“系统论”的进一步发展,1954年一般系统理论促进协会得以成立；1957年美国人古德写的系统工程 出版，使“系统工程”一词又被广泛地确认下来；,系统工程是用一般系统理论的概念和方法来解决许多社会、经济、工程中的共同问题，如能观性、能测性、可控性、可靠性、稳定性、最佳观察等。,“系统论”的进一步发展,20世纪70年代，电子计算机技术开始快速发展和广泛应用，系统工程的思想有了充分实现的可能性。,系统论日益与控制论、
3、信息论，运筹学、系统工程、电子计算机和现代通讯技术等新兴学科相互渗透、紧密结合。,“System Approach”,系统论认为：整体性、关联性，等级结构性、动态平衡性、时序性等是所有系统共同的基本特征。,System Approach,系统方法,系统论,概念、观点、模型,数学方法,科学方法论,科学理论,既是系统论的基本思想观点，也是系统方法的基本原则。,系统论作为计算机集成印刷系统的基础理论之一，计算机集成印刷系统也当然地继承了系统论的反映客观规律的科学理论，以及科学方法论的特点。,2.1 系统论概述,由若干相互联系、相互作用、相互依赖的要素以一定结构形式联结构成的，具有某种不同于组成要素的
4、新的性质和功能，并处在一定环境下的有机整体。,2.1.2 系统的定义,构成系统的五个基本条件：要素、联系、结构、功能、环境。,环境,“环境”是指系统与边界之外进行物质、能量和信息交换的客观事物或其总和，它与系统相关联的、系统的构成关系不再起作用的外部存在。,环境,系统,要素,“要素”是指构成系统的基本成分。要素和系统的关系，是部分与整体的关系，具有相对性。,要素,相对于由它和其他要素构成的系统,要素,相对于构成它的组成部分,系统,联系,“联系”是指系统要素与要素、要素与系统、系统与环境之间的相互作用关系。,要素1,要素2,要素n,要素.,环境,系统,一个要素的变化影响其它要素的变化，进而影响系
5、统的发展;要素的发展也要受到系统的制约;系统与它的环境进行物质、能量和信息的交换。,结构,“结构”是指系统内部各要素之间的联系方式。系统的整体功能是由结构来实现的。,要素1,要素2,要素n,要素.,每一个系统都有自己特定的结构;结构规定了各个要素在系统中的地位与作用;结构是实现整体大于部分之和的关键。,功能,“功能”是指系统与外部环境在相互联系和作用的过程中所产生的效能，它体现了系统与外部环境之间的物质、能量和信息的交换关系。,从本质上说，系统功能由元素、结构和环境三者共同决定，并由运动表现出来的。,离开系统和要素之间及其外部环境之间的物质、能量和信息的交换过程便无从考察系统的功能。,系统论的
6、核心思想,“系统的整体观念”是系统论的核心思想。任何系统都是一个有机的整体，它不是各个部分的机械组合或简单相加，系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的新性质。,反对那种认为要素性能好，整体性能一定好，以局部说明整体的机械论的观点。,系统中各要素不是孤立地存在着，每个要素在系统中都处于一定的位置上，起着特定的作用；,要素之间相互关联，构成了一个不可分割的整体；,要素是整体中的要素，如果将要素从系统整体中割离出来，它将失去要素的作用。,系统论的基本思想方法,把所研究和处理的对象，当作一个系统，分析系统的结构和功能，研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律性，并以系统观点看问题，世界上任何
7、事物都可以看成是一个系统，系统是普遍存在的。,2.1.3 系统的分类,系统是多种多样的，可以根据不同的原则和情况来划分系统的类型。,图2-1按系统的复杂性分类,按系统的功能分类(系统服务内容的性质分类),社会系统、经济系统、军事系统、管理信息系统和 印刷系统.等。,按系统的内部结构分类,图2-2 按系统的内部结构分类,开环系统,闭环系统,2.1.4 系统的特征,整体性 层次性 目的性 适应性,整体性,系统的整体性又称为系统性，通常理解为“整体大于部分之和”。,根据整体性的这一特点，我们在研究任何一个对象的时候，不能仅研究宏观上的整体，也不能仅研究各个孤立的要素，而是应该了解整体是由哪些要素组成
8、的以及在宏观上构成整体的功能。,全方位地分析多个变量因素及其内在联系，使局部服从整体，使整体功能为最优，这应成为每一个系统研究者分析问题和解决问题的出发点。,层次性,任何较为复杂的系统都有一定的层次结构，各层次之间又相互交叉，相互作用 逐层都有着系统与要素的关系 研究系统的层次性对于实行有效管理具有重要的意义,层次性,应搞清它的系统等级，明确在哪个层次上研究该系统,根据系统的实际情况把系统分为若干个层次,把系统的各个部分、各个方面和各种因素联系起来，考察系统的整体结构和功能,进一步明确层次间的任务、职责和权利范围，使各层次能够有机地协调起来。,面临一个复杂系统时,目的性,所谓目的性，是指系统在
9、一定的环境下，必须具有达到最终状态的特性，它贯穿于系统发展的全过程，并集中体现了系统发展的总倾向和趋势。没有目的就没有要素的集合.,首先，确定系统应该达到的目的，以明确系统可能达到什么样的最终状态，以便依据这个最终状态来研究系统的现状与发展。,其次，实行反馈调节，使系统的发展顺利导向目的。,适应性,所谓适应性，就是指系统随环境的改变而改变其结构和功能的能力。,第一，系统原有稳定状态被破坏后，逐渐过渡到一个新的稳定状态，即依靠系统本身的稳定性来适应环境的改变；第二，当系统稳态被破坏后，靠系统内部或人为提供的一个特殊机制，抗拒环境的干扰，修补被破坏的因素，致使系统回到原来的稳定状态；第三，系统由于
10、突然的、强大的干扰，稳态结构迅速被破坏，一个新的稳定形态迅速形成。,四个系统原理的原则,动态相关性原则 整分合原则 反馈原则 封闭原则,基于系统的上述特征，在认识和改造一个制造系统对象过程中，应该遵循：,1、动态相关性原则,该原则是指任何企业制造系统的正常运转，不仅要受到系统本身条件的限制和制约，还要受到其他有关系统的影响和制约，并随着时间、地点以及人们的不同努力程度而发生变化。,2、整分合原则,该原则的基本要求是充分发挥各要素的潜力，提高企业制造系统的整体功能，即首先要从整体功能和整体目标出发，对目标对象有一个全面的了解和谋划；其次，要在整体规划下实行明确的、必要的分工或分解；最后，在分工或
11、分解的基础上，建立内部横向联系或协作，使系统协调配合、综合平衡地运行。,3、反馈原则,它指的是成功而高效的控制与管理，离不开灵敏、准确、迅速的反馈。,4、封闭原则,该原则是指在任何一个制造系统内部，控制手段、管理过程等必须够形成一个连续封闭的回路，才能形成有效的生产控制与管理。,2.2 系统的优化,2.2.1 系统结构的优化 为优化系统的性能，对系统结构进行一些改变常常是有效的，在制造系统中经常应用的方法有分解、归并和解耦等三种方法。,分解就是把一个大系统按各种原则，把它分解为子系统。归并是把联系密切的子系统合并到一起，减少子系统之间的联系，使接口简化并且清楚。解耦是在相互联系很密切的子系统间
12、加进一些缓冲环节，使它们之间的联系减弱，相互依赖性减少。,系统解耦的办法,图2-3 系统解耦的办法,2.2.2 系统集成的优化,系统集成是为了达到系统目标将可利用的资源有效地组织起来的优化过程和结果。系统集成是要达到系统的目标所耗的资源最少，包括系统内运行设备和系统运行消耗最少;系统集成是要达到系统的目标，这个目标总是要达到“1+12”。,系统集成后的系统是系统之上的系统，是复杂的系统，是关系全局的系统，如果没有系统集成，系统效益实现就会出现瓶颈，各部件的潜能效益均无法发挥。,系统集成已被视为系统优化的重要手段。,系统集成的分类,按照覆盖范围：部门级集成、企业级集成、企业间集成；按照系统之间的
13、耦合紧密程度，集成的方式：松散集成和紧密集成；按照企业集成的方向：横向集成和纵向集成；按照系统优化的程度：连通集成、共享集成和最优集成；按照具体程度：概念集成、逻辑集成和物理集成；按照集成的深度：信息集成、过程集成和企业集成。,横向集成和纵向集成,横向集成,纵向集成,物料流和技术文档流,决策流,信息集成、过程集成和企业集成,信息集成是指系统中各子系统和用户的信息采用统一的标准、规范和编码，消除数据冗余，实现系统内具有数据形式统一和全系统信息共享。显然，标准化是信息集成的基础。,过程集成是将一个个孤立的应用集成起来形成一个协调的企业运行系统。如对过程进行重构（Process Reengineering)，改变造成产品开发过程经常反复的串行过程和并发过程，尽可能多地转变为并行过程，在设计时就考虑到后续工作中的可制造性，把设计开发中的信息大循环变成多个小循环，从而减少反复，缩短开发时间。,企业集成是指为提高自身的市场竞争力，企业必须面对全球制造的新形势，充分利用全球的制造资源，以便更好、更快、更节省地响应市场。,系统集成是一个逐步发展、逐步完善的过程,最终的集成系统就是计算机集成制造系统（CIMS）。,2.2.3 系统性能的评价,目标明确 结构合理 接口清楚 能观能控,第2章结束啦！,
