输的顺利进行,还需要交通警察维护交通秩序,处理交通事故;要有技术娴
熟的驾驶员、优秀合格的服务人员(售票员、维修人员、空中小姐等)。此
外,在一个国家范围内,各大城市之间该开辟多少航线,才能保障经济发展
的需求;根据一个地区河道的地理特点以及沿河城市的分布、人口的分布、
工农业生产的发展状况如何有效地设置港口码头、码头泊位以至船舶吨位大
小等,都是交通系统工程不可回避的问题。
从上可知,交通系统与其系统内的人口、经济、地理环境、工农业生产
状况密切相关,甚至与员工素质、技术水平、管理意识、气象条件等也不无
关系。就交通系统而言,它又包括铁道、公路、水运、航空和管道运输(一
般用来输送液、气体,像石油、天然气)等五个子系统。其中任何一个子系
统,又涉及到诸多的方方面面。
单就铁道系统而言,它不仅包括常见的呼啸而行的火车,像遍及全球的
铁路网、沿铁路而布的车站与铁路通讯、联络信号、规章制度、铁路法院、
铁路医院以及铁路、车辆的维护、检修、服务等等一切与之相关的东西都是
这个巨大系统的有机组成部分。它的功能是将甲地的旅客(货物)安全、快
速地运送到乙地。
铁道系统常遇到的问题有:根据经济发展的需要、人口的分布与地理环
境的特点如何优化铁路系统网络?在现有的道路上如何编制车辆的运行计划
才能保障火车的安全、高效?如何协调铁路运输与公路、航空、水运之间的
关系?怎样确定铁路运输的最优价格?在系统内如何设置车站、枢纽站最为
有效?怎样协调客运与货运之间存在的矛盾?……上述一系列复杂问题,都
可以运用系统工程的方法研究解决。
再来看看遍布城乡的公路系统。这个系统除常见的各式汽车、拖拉机、
摩托车、自行车以外,还包括人、道路、车辆配件、天然油、红绿灯、驾驶
执照、停车场、交通警察、加油站、交通规则等。就道路而言,又可分为国
道、省道、县道与乡道。
同铁道系统一样,这个系统有许多问题可以运用系统工程的方法来解
决。如怎样根据当地城乡经济发展趋势合理修筑新的道路,才能更快地促进
经济发展,方便人民群众的生活?道路沿线各加油站的分布怎样才算合理?
如何根据城乡之间的客流量与货运量合理安排汽车的计划?以及城市内公共
汽车线路的布设,汽车站的位置选址等等。
目前,交通系统还是一个正在逐步完善的发展中的系统。这个系统还存
在许多缺陷:交通堵塞在大城市屡见不鲜;交通事故层出不穷;汽车、火车、
飞机、轮船排放的大量废气、发出的刺耳的噪音在污染着我们赖以生存的生
态环境……因此,如何进一步调整、改造这个系统,使它更加完善、协调,
有待人们的进一步努力。
系统工程的生命——开放与交流
系统科学告诉我们,一个系统要获得生存与发展,也同样必须适应系统
外界环境的变化,这是因为系统和它的环境之间,通常有物质、能量和信息
的交换。环境特点和性质的变化,往往会引起系统性质和功能的变化。因此,
一般来说,系统要有一种特殊的功能,来适应环境的变化,保持和恢复原有
系统功能。这就是系统对环境的适应性。
例如,一个企业要想获得成功,创造好的经济效益并不断发展,就必须
时常注意企业外部环境(市场、原材料、资金等)的变化,倘若企业不能适
应这些变化,不是产品没有销路,就是原材料供应没有保障,企业的生存将
难以为继,迟早会倒闭、破产。企业只有尽力去适应瞬息万变的外部环境,
并据此不断调整企业的产品结构与组织结构,制定正确的企业发展战略,才
能立于不败之地,从而得到发展、壮大。
依前所说,系统必须与其环境适应,而要适应系统环境的变化,系统就
必须是“开放的”,因为只有开放系统才能与外部环境进行物质、能量、信
息的交换,进而实现与环境相互适应的目的。由此可见,开放是系统赖以生
存和发展的必要条件,一个封闭系统自发运动发展的结果只有“死亡”。
人体就是一个典型的开放系统。人每时每刻都必须进行吸收,天天必须
喝水、吃饭,这是人与环境在进行物质与能量的交换,人一旦停止吸收,生
命就宣告终结;人要饮水、摄入食物才能进行生命体的新陈代谢,保持旺盛
的生命力;同样,人与环境间的信息交流是必不可少的。学习、读书、交谈
是人增进知识、扩充视野并不断完善、不断发展的必要过程;一个不与外界
进行信息交流(不读书,不看电视,不听广播等等)的人无异于空有人的躯
壳。人主要是通过眼睛、耳朵、嘴以及皮肤等感知器官来实现这一交流的,
一个又聋又瞎又哑又瘫而无法与外界进行信息交换的人,是无法感知、认识
大千世界的。可见“人”必须“开放”才能发展。
人类社会是以高级生命体——人作为单元组成的复杂生命系统。对于社
会系统来说,系统环境(指自然环境与社会环境的总和)如果都完全封闭起
来的话,人无论是作为生物学的个体还是作为社会群体之一员,均将无法生
存而逐渐消亡,这就是说,开放也同样是社会系统得以发展的必要条件。
从城市与乡村这两个社会系统来看,城市由于开放程度较高,交通发达,
通讯便利,与外界存在着大量的物质、能量、信息的交换,如农副产品、煤
炭、电力、石油等源源不断地送到城市,城市通过输入原材料,输出加工产
品以发展经济,从而使城市得到较快的发展;至于偏远乡村,开放程度较低,
交通不便,信息不畅,大多仍处在自己生产、自己消费的自给自足的小农经
济阶段,尽管男耕女织,田园风光富有诗情画意,但千百年来人们的生活水
平就是无法大幅度提高。据此分析农村经济发展的主要途径之一是要大力加
速改革开放,加强偏远乡村与城市之间的物质、能量、信息的交流。在城市
与城市之间,乡村与乡村之间,也会发现,开放程度越高,经济就越发达,
人们的生活水平也就越高。
总结起来,对于任何一个系统,不管是生命系统、社会系统,还是自然
系统、人造系统,都是开放搞活,封闭搞死!物质、能量、信息的交流是维
持一切系统生存发展的必要条件;一旦切断了这种交流,生命机体的新陈代
谢、吐故纳新活动就无法维持,必然导致生命的终止。
拿破仑的系统思想
法国著名的政治家、军事家拿破仑(1769~1821)给人讲述过这样一段
故事:历史上曾有 A、B 两国交战,相互动用了凶猛强悍的骑兵。其中 A 国骑
兵骑术高明,剑法高超,最善于单个格斗,他们的缺点是纪律涣散,配合不
佳;B 国骑兵虽然骑术并不娴熟,剑法也不甚精湛,然而他们纪律严明,步
调一致,行动如一人。这样,尽管单个的 B 国的骑兵根本不是 A 国骑士的对
手,但如果 1000 个 B 国骑兵联合作战,则可以打败 1500 个 A 国骑士组成的
联队。
这则故事生动地说明了系统科学的整体性原理,即“整体不等于它的局
部的总和”。这个意思可形象地表示为 1+1≠2,意即局部与局部功能相加,
不等于其整体的功能。
在上述故事中,10个A国骑兵的整体力量小于单个骑兵作战力量之和(即
1+1<2),而 10 个 B 国骑兵的整体力量大于单个骑兵作战力量之和(即 1+1
>2)。换句话说,A 国骑兵的战斗力由于人数渐增而削弱,B 国骑兵的战斗
力由于人数递增而增强。最终 1500 个 A 国骑兵被 1000 个 B 国骑兵所战败。
数量的变化,导致了质量的不同变化。
整体不等于局部之和,会出现二种情况。第一种情形是整体小于局部之