計(jì)算機(jī)集成印刷系統(tǒng)2-系統(tǒng)與系統(tǒng)優(yōu)化課件

計(jì)算機(jī)集成印刷系統(tǒng)第2章系統(tǒng)與系統(tǒng)優(yōu)化計(jì)算機(jī)集成印刷系統(tǒng)第2章系統(tǒng)與系統(tǒng)優(yōu)化系統(tǒng)論與系統(tǒng)優(yōu)化的導(dǎo)入

“計(jì)算機(jī)集成印刷系統(tǒng)”研究的本質(zhì)對(duì)象是“印刷系統(tǒng)”；計(jì)算機(jī)集成印刷系統(tǒng)則是通過(guò)“計(jì)算機(jī)集成”的系統(tǒng)集成手段進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化后得到的“印刷系統(tǒng)”。因此，了解系統(tǒng)論與系統(tǒng)優(yōu)化的概念是十分必要的。

系統(tǒng)論與系統(tǒng)優(yōu)化的導(dǎo)入“計(jì)算機(jī)集成印刷系統(tǒng)”研究的本質(zhì)對(duì)象2.1系統(tǒng)論概述2.1.1系統(tǒng)論的發(fā)展

“系統(tǒng)”源于古希臘語(yǔ)，是“由部分構(gòu)成整體”的意思。

“系統(tǒng)論”（SystemApproach）作為一門(mén)科學(xué)，由L.V.貝塔朗菲（L.Von.Bertalanffy）20世紀(jì)30年代創(chuàng)立。2.1系統(tǒng)論概述2.1.1系統(tǒng)論的發(fā)展“系統(tǒng)”L.V.貝塔朗菲的“系統(tǒng)論”創(chuàng)立1932年提出“開(kāi)放系統(tǒng)理論”，提出了系統(tǒng)論的思想；

1937年提出一般系統(tǒng)論原理，奠定了這門(mén)科學(xué)的理論基礎(chǔ)；1945年發(fā)表《關(guān)于一般系統(tǒng)論》論文；1948年在美國(guó)再次講授“一般系統(tǒng)論”時(shí)，才得到學(xué)術(shù)界的重視；1968年發(fā)表《一般系統(tǒng)理論：基礎(chǔ)、發(fā)展和應(yīng)用》專(zhuān)著。L.V.貝塔朗菲的“系統(tǒng)論”創(chuàng)立1932年提出“開(kāi)放系統(tǒng)理“系統(tǒng)論”的進(jìn)一步發(fā)展1954年一般系統(tǒng)理論促進(jìn)協(xié)會(huì)得以成立；1957年美國(guó)人古德寫(xiě)的《系統(tǒng)工程》出版，使“系統(tǒng)工程”一詞又被廣泛地確認(rèn)下來(lái)；系統(tǒng)工程是用一般系統(tǒng)理論的概念和方法來(lái)解決許多社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、工程中的共同問(wèn)題，如能觀性、能測(cè)性、可控性、可靠性、穩(wěn)定性、最佳觀察等?！跋到y(tǒng)論”的進(jìn)一步發(fā)展1954年一般系統(tǒng)理論促進(jìn)協(xié)會(huì)得以成“系統(tǒng)論”的進(jìn)一步發(fā)展20世紀(jì)70年代，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)始快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，系統(tǒng)工程的思想有了充分實(shí)現(xiàn)的可能性。系統(tǒng)論日益與控制論、信息論，運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)工程、電子計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代通訊技術(shù)等新興學(xué)科相互滲透、緊密結(jié)合?！跋到y(tǒng)論”的進(jìn)一步發(fā)展20世紀(jì)70年代，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)始“SystemApproach”

系統(tǒng)論認(rèn)為：整體性、關(guān)聯(lián)性，等級(jí)結(jié)構(gòu)性、動(dòng)態(tài)平衡性、時(shí)序性等是所有系統(tǒng)共同的基本特征。

SystemApproach

系統(tǒng)方法

系統(tǒng)論概念、觀點(diǎn)、模型數(shù)學(xué)方法

科學(xué)方法論科學(xué)理論既是系統(tǒng)論的基本思想觀點(diǎn)，也是系統(tǒng)方法的基本原則?！癝ystemApproach”系統(tǒng)論認(rèn)為：整體性、關(guān)聯(lián)系統(tǒng)論作為計(jì)算機(jī)集成印刷系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論之一，計(jì)算機(jī)集成印刷系統(tǒng)也當(dāng)然地繼承了系統(tǒng)論的反映客觀規(guī)律的科學(xué)理論，以及科學(xué)方法論的特點(diǎn)。系統(tǒng)論作為計(jì)算機(jī)集成印刷系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論之一，2.1系統(tǒng)論概述由若干相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴(lài)的要素以一定結(jié)構(gòu)形式聯(lián)結(jié)構(gòu)成的，具有某種不同于組成要素的新的性質(zhì)和功能，并處在一定環(huán)境下的有機(jī)整體。2.1.2系統(tǒng)的定義構(gòu)成系統(tǒng)的五個(gè)基本條件：要素、

聯(lián)系、結(jié)構(gòu)、

功能、環(huán)境。2.1系統(tǒng)論概述由若干相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴(lài)的要素以

環(huán)境“環(huán)境”是指系統(tǒng)與邊界之外進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息交換的客觀事物或其總和，它與系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的、系統(tǒng)的構(gòu)成關(guān)系不再起作用的外部存在。環(huán)境系統(tǒng)系統(tǒng)邊界

環(huán)境“環(huán)境”是指系統(tǒng)與邊界之外進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息交換的

要素“要素”是指構(gòu)成系統(tǒng)的基本成分。要素和系統(tǒng)的關(guān)系，是部分與整體的關(guān)系，具有相對(duì)性。

要素相對(duì)于由它和其他要素構(gòu)成的系統(tǒng)

要素

相對(duì)于構(gòu)成它的組成部分

系統(tǒng)

要素“要素”是指構(gòu)成系統(tǒng)的基本成分。要素相對(duì)于由它和其

聯(lián)系“聯(lián)系”是指系統(tǒng)要素與要素、要素與系統(tǒng)、系統(tǒng)與環(huán)境之間的相互作用關(guān)系。要素1要素2要素n要素…..環(huán)境系統(tǒng)一個(gè)要素的變化影響其它要素的變化，進(jìn)而影響系統(tǒng)的發(fā)展;要素的發(fā)展也要受到系統(tǒng)的制約;系統(tǒng)與它的環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交換。聯(lián)系“聯(lián)系”是指系統(tǒng)要素與要素、要素與系統(tǒng)、系統(tǒng)與環(huán)境之

結(jié)構(gòu)“結(jié)構(gòu)”是指系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間的聯(lián)系方式。

系統(tǒng)的整體功能是由結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

要素1要素2要素n要素…..每一個(gè)系統(tǒng)都有自己特定的結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)規(guī)定了各個(gè)要素在系統(tǒng)中的地位與作用;結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)整體大于部分之和的關(guān)鍵。

結(jié)構(gòu)“結(jié)構(gòu)”是指系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間的聯(lián)系方式。要素1要素

功能“功能”是指系統(tǒng)與外部環(huán)境在相互聯(lián)系和作用的過(guò)程中所產(chǎn)生的效能，

它體現(xiàn)了系統(tǒng)與外部環(huán)境之間的物質(zhì)、能量和信息的交換關(guān)系。

從本質(zhì)上說(shuō)，系統(tǒng)功能由元素、結(jié)構(gòu)和環(huán)境三者共同決定，并由運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)出來(lái)的。離開(kāi)系統(tǒng)和要素之間及其外部環(huán)境之間的物質(zhì)、能量和信息的交換過(guò)程便無(wú)從考察系統(tǒng)的功能。功能“功能”是指系統(tǒng)與外部環(huán)境在相互聯(lián)系和作用的過(guò)程中所系統(tǒng)論的核心思想

“系統(tǒng)的整體觀念”是系統(tǒng)論的核心思想。

任何系統(tǒng)都是一個(gè)有機(jī)的整體，它不是各個(gè)部分的機(jī)械組合或簡(jiǎn)單相加，系統(tǒng)的整體功能是各要素在孤立狀態(tài)下所沒(méi)有的新性質(zhì)。

反對(duì)那種認(rèn)為要素性能好，整體性能一定好，以局部說(shuō)明整體的機(jī)械論的觀點(diǎn)。系統(tǒng)中各要素不是孤立地存在著，每個(gè)要素在系統(tǒng)中都處于一定的位置上，起著特定的作用；要素之間相互關(guān)聯(lián)，構(gòu)成了一個(gè)不可分割的整體；

要素是整體中的要素，如果將要素從系統(tǒng)整體中割離出來(lái)，它將失去要素的作用。系統(tǒng)論的核心思想“系統(tǒng)的整體觀念”是系統(tǒng)論的核心思想。反系統(tǒng)論的基本思想方法

把所研究和處理的對(duì)象，當(dāng)作一個(gè)系統(tǒng)，分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，研究系統(tǒng)、要素、環(huán)境三者的相互關(guān)系和變動(dòng)的規(guī)律性，并以系統(tǒng)觀點(diǎn)看問(wèn)題，世界上任何事物都可以看成是一個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)是普遍存在的。

系統(tǒng)論的基本思想方法把所研究和處理的對(duì)象，當(dāng)作一個(gè)系統(tǒng)，2.1.3系統(tǒng)的分類(lèi)系統(tǒng)是多種多樣的，可以根據(jù)不同的原則和情況來(lái)劃分系統(tǒng)的類(lèi)型。

圖2-1按系統(tǒng)的復(fù)雜性分類(lèi)2.1.3系統(tǒng)的分類(lèi)系統(tǒng)是多種多樣的，可以根據(jù)不同的原則和按系統(tǒng)的功能分類(lèi)(系統(tǒng)服務(wù)內(nèi)容的性質(zhì)分類(lèi))

社會(huì)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、軍事系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)和印刷系統(tǒng)…..等。按系統(tǒng)的功能分類(lèi)(系統(tǒng)服務(wù)內(nèi)容的性質(zhì)分類(lèi))社會(huì)系統(tǒng)、按系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分類(lèi)

圖2-2按系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分類(lèi)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)

按系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分類(lèi)圖2-2按系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分類(lèi)開(kāi)2.1.4系統(tǒng)的特征

整體性層次性目的性適應(yīng)性2.1.4系統(tǒng)的特征整體性整體性系統(tǒng)的整體性又稱(chēng)為系統(tǒng)性，通常理解為“整體大于部分之和”。

根據(jù)整體性的這一特點(diǎn)，我們?cè)谘芯咳魏我粋€(gè)對(duì)象的時(shí)候，不能僅研究宏觀上的整體，也不能僅研究各個(gè)孤立的要素，而是應(yīng)該了解整體是由哪些要素組成的以及在宏觀上構(gòu)成整體的功能。全方位地分析多個(gè)變量因素及其內(nèi)在聯(lián)系，使局部服從整體，使整體功能為最優(yōu)，這應(yīng)成為每一個(gè)系統(tǒng)研究者分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)。整體性系統(tǒng)的整體性又稱(chēng)為系統(tǒng)性，通常理解為“整體大于部分之和層次性任何較為復(fù)雜的系統(tǒng)都有一定的層次結(jié)構(gòu)，各層次之間又相互交叉，相互作用逐層都有著系統(tǒng)與要素的關(guān)系

研究系統(tǒng)的層次性對(duì)于實(shí)行有效管理具有重要的意義層次性任何較為復(fù)雜的系統(tǒng)都有一定的層次結(jié)構(gòu)，層次性應(yīng)搞清它的系統(tǒng)等級(jí)，明確在哪個(gè)層次上研究該系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況把系統(tǒng)分為若干個(gè)層次把系統(tǒng)的各個(gè)部分、各個(gè)方面和各種因素聯(lián)系起來(lái)，考察系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)一步明確層次間的任務(wù)、職責(zé)和權(quán)利范圍，使各層次能夠有機(jī)地協(xié)調(diào)起來(lái)。面臨一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)層次性應(yīng)搞清它的系統(tǒng)等級(jí)，明確在哪個(gè)層次上研究該系統(tǒng)根據(jù)系實(shí)踐活動(dòng)中目的性所謂目的性，是指系統(tǒng)在一定的環(huán)境下，必須具有達(dá)到最終狀態(tài)的特性，它貫穿于系統(tǒng)發(fā)展的全過(guò)程，并集中體現(xiàn)了系統(tǒng)發(fā)展的總傾向和趨勢(shì)。

沒(méi)有目的就沒(méi)有要素的集合.首先，確定系統(tǒng)應(yīng)該達(dá)到的目的，以明確系統(tǒng)可能達(dá)到什么樣的最終狀態(tài)，以便依據(jù)這個(gè)最終狀態(tài)來(lái)研究系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展。其次，實(shí)行反饋調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)的發(fā)展順利導(dǎo)向目的。實(shí)踐活動(dòng)中目的性所謂目的性，是指系統(tǒng)在一定的環(huán)境下，必須具有適應(yīng)性所謂適應(yīng)性，就是指系統(tǒng)隨環(huán)境的改變而改變其結(jié)構(gòu)和功能的能力。

第一，系統(tǒng)原有穩(wěn)定狀態(tài)被破壞后，逐漸過(guò)渡到一個(gè)新的穩(wěn)定狀態(tài)，即依靠系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性來(lái)適應(yīng)環(huán)境的改變；第二，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)被破壞后，靠系統(tǒng)內(nèi)部或人為提供的一個(gè)特殊機(jī)制，抗拒環(huán)境的干擾，修補(bǔ)被破壞的因素，致使系統(tǒng)回到原來(lái)的穩(wěn)定狀態(tài)；第三，系統(tǒng)由于突然的、強(qiáng)大的干擾，穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)迅速被破壞，一個(gè)新的穩(wěn)定形態(tài)迅速形成。適應(yīng)性所謂適應(yīng)性，就是指系統(tǒng)隨環(huán)境的改變而改變其結(jié)構(gòu)和功能的四個(gè)系統(tǒng)原理的原則

動(dòng)態(tài)相關(guān)性原則整分合原則反饋原則封閉原則

基于系統(tǒng)的上述特征，在認(rèn)識(shí)和改造一個(gè)制造系統(tǒng)對(duì)象過(guò)程中，應(yīng)該遵循：四個(gè)系統(tǒng)原理的原則動(dòng)態(tài)相關(guān)性原則基于系統(tǒng)1、動(dòng)態(tài)相關(guān)性原則該原則是指任何企業(yè)制造系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不僅要受到系統(tǒng)本身?xiàng)l件的限制和制約，還要受到其他有關(guān)系統(tǒng)的影響和制約，并隨著時(shí)間、地點(diǎn)以及人們的不同努力程度而發(fā)生變化。1、動(dòng)態(tài)相關(guān)性原則該原則是指任何企業(yè)制造系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，2、整分合原則

該原則的基本要求是充分發(fā)揮各要素的潛力，提高企業(yè)制造系統(tǒng)的整體功能，即首先要從整體功能和整體目標(biāo)出發(fā)，對(duì)目標(biāo)對(duì)象有一個(gè)全面的了解和謀劃；其次，要在整體規(guī)劃下實(shí)行明確的、必要的分工或分解；最后，在分工或分解的基礎(chǔ)上，建立內(nèi)部橫向聯(lián)系或協(xié)作，使系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合、綜合平衡地運(yùn)行。2、整分合原則該原則的基本要求是充分發(fā)揮各要素的潛力3、反饋原則它指的是成功而高效的控制與管理，離不開(kāi)靈敏、準(zhǔn)確、迅速的反饋。

3、反饋原則它指的是成功而高效的控制與管理，離不開(kāi)靈敏、準(zhǔn)確4、封閉原則該原則是指在任何一個(gè)制造系統(tǒng)內(nèi)部，控制手段、管理過(guò)程等必須夠形成一個(gè)連續(xù)封閉的回路，才能形成有效的生產(chǎn)控制與管理。

4、封閉原則該原則是指在任何一個(gè)制造系統(tǒng)內(nèi)部，控制手段、管理2.2系統(tǒng)的優(yōu)化2.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

為優(yōu)化系統(tǒng)的性能，對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行一些改變常常是有效的，在制造系統(tǒng)中經(jīng)常應(yīng)用的方法有分解、歸并和解耦等三種方法。2.2系統(tǒng)的優(yōu)化2.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化分解就是把一個(gè)大系統(tǒng)按各種原則，把它分解為子系統(tǒng)。歸并是把聯(lián)系密切的子系統(tǒng)合并到一起，減少子系統(tǒng)之間的聯(lián)系，使接口簡(jiǎn)化并且清楚。解耦是在相互聯(lián)系很密切的子系統(tǒng)間加進(jìn)一些緩沖環(huán)節(jié)，使它們之間的聯(lián)系減弱，相互依賴(lài)性減少。

分解就是把一個(gè)大系統(tǒng)按各種原則，把它分解為子系統(tǒng)。系統(tǒng)解耦的辦法

圖2-3系統(tǒng)解耦的辦法印刷系統(tǒng)中如何應(yīng)用這些辦法的？系統(tǒng)解耦的辦法圖2-3系統(tǒng)解耦的辦法印刷系統(tǒng)中如何應(yīng)用2.2.2系統(tǒng)集成的優(yōu)化

系統(tǒng)集成是為了達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)將可利用的資源有效地組織起來(lái)的優(yōu)化過(guò)程和結(jié)果。系統(tǒng)集成是要達(dá)到系統(tǒng)的目標(biāo)所耗的資源最少，包括系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)行設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行消耗最少;系統(tǒng)集成是要達(dá)到系統(tǒng)的目標(biāo)，這個(gè)目標(biāo)總是要達(dá)到“1+1>2”。2.2.2系統(tǒng)集成的優(yōu)化系統(tǒng)集成是為了達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)將可利系統(tǒng)集成后的系統(tǒng)是系統(tǒng)之上的系統(tǒng)，是復(fù)雜的系統(tǒng)，是關(guān)系全局的系統(tǒng)，如果沒(méi)有系統(tǒng)集成，系統(tǒng)效益實(shí)現(xiàn)就會(huì)出現(xiàn)瓶頸，各部件的潛能效益均無(wú)法發(fā)揮。

系統(tǒng)集成已被視為系統(tǒng)優(yōu)化的重要手段。系統(tǒng)集成后的系統(tǒng)是系統(tǒng)之上的系統(tǒng)，系統(tǒng)集成已被視為系統(tǒng)優(yōu)化系統(tǒng)集成的分類(lèi)按照覆蓋范圍：部門(mén)級(jí)集成、企業(yè)級(jí)集成、企業(yè)間集成；按照系統(tǒng)之間的耦合緊密程度，集成的方式：松散集成和緊密集成；按照企業(yè)集成的方向：橫向集成和縱向集成；按照系統(tǒng)優(yōu)化的程度：連通集成、共享集成和最優(yōu)集成；按照具體程度：概念集成、邏輯集成和物理集成；按照集成的深度：信息集成、過(guò)程集成和企業(yè)集成。系統(tǒng)集成的分類(lèi)按照覆蓋范圍：部門(mén)級(jí)集成、企業(yè)級(jí)集成、企業(yè)間集橫向集成和縱向集成橫向集成縱向集成物料流和技術(shù)文檔流決策流