探析活系统模型:发展、模型及系统方 法简

斯塔福德·比尔成功汲取系统论、控制论、信息论领域的研究成果，并将这些成果成功引入组织管理之中，成功的创建了活系统模型，本文力求厘清活系统模型的发展脉络，探讨活系统模型的萌芽与创立的历史进程，并在此基础上分析该模型及其系统方法，旨在更全面地了解和研究活系统模型。     

活系统模型中的功能整体主义思想

贝尔(Stafford Beer)的活系统模型是系统功能整体主义的典型代表之一。从活系统模型建立时所使用的隐喻、类比和模型等系统方法,到活系统中五个功能子系统相互之间的联系和运行,再到活系统模型立足的两个基本原理,无不体现了功能主义的核心内涵,即整体性。活系统模型主要是在一般系统论和控制论的基础上建立起来的,它所使用的功能主义方法,主要来自一般系统论的功能主义。随着系统科学的发展,特别是到了自组织和复杂性科学阶段,功能主义方法论得到了丰富和发展,活系统模型的某些局限也需要进一步的完善。     

可修系统混合多任务成功概率评估模型

装备任务成功性是指装备在给定的维修保障方案下成功完成规定任务的能力,其概率度量为任务成功概率,是重要的装备保障性评估指标。可修系统是装备系统重要的组成部分,当系统执行多个子任务构成的复杂任务时,其任务成功概率不仅与系统自身的任务可靠度、固有能力有关,还与每个子任务的准备时间和执行时间、任务成功要求、维修保障能力和数量等因素有关。在充分分析多任务执行过程的特点与可修系统任务成功性影响因素的基础上,给出了一种给定维修保障方案情况下可修系统混合多任务成功概率评估模型。最后,通过一个算例来说明该模型的有效性与实用性。     

社会系统的新模型

在马克思历史唯物论系统模型的基础上，吸收拉兹洛系统模型和钱学森系统模型的优点加以创造，建立社会系统的新模型：在自然环境和社会环境的基础上，以人为元素，以文化信息库为核心，包含物质、人、文化信息三种生产系统和作为上层建筑的管理系统的远离平衡的非平衡态复杂系统；并时中国共产党新时期的理论创新做出系统论解释。     

复杂系统的认识与系统模型

在现有复杂社会系统的组元、结构、功能的系统概念基础上,增加系统运行、产品和进化等概念,为认识、理解复杂社会系统提供了准确而完整的系统概念架构;提升与完善系统认识方法(“物理-事理-文化”系统方法论)与企业建模理论,使其成为对复杂社会系统的认识方法与系统研究方法(系统模型方法论),为复杂系统的运行与进化的认识、描述和研究提供了科学而准确的方法和技术手段,使复杂系统的模型研究、系统仿真成为复杂系统研究和发展的科学手段。以系统模型作为系统知识模型,建立相应的知识管理系统,实现系统知识的转化、传输、共享、使用、存储的有效管理,使我们的社会在逐步实现信息化的同时真正建成知识化社会、创新型国家。     

多阶段任务系统的备件保障度模型研究

多阶段任务系统是指系统在连续完成多个阶段任务过程中,任务成功与部件的关系不断变化的系统.定义了任务结构函数来表示任务成功与部件关系,同时给出了多阶段任务系统的备件保障度模型,该模型可以计算任意任务结构函数变化的多阶段系统的备件保障度,为任务前确定备件携行量提供决策依据.在该模型的基础上,给出了一个计算k阶段变化的k/N系统备件保障度的实例.     

可修系统任务分析与成功性评估模型

通过分析可修系统任务执行时间的特点、任务成功要求以及执行现场维修保障条件,在综合考虑影响任务成功性因素的基础上,给出了四种情况下的任务成功概率评估模型,前三种模型分别是任务执行现场不具备任何维修保障条件下、具备备件快速更换条件下、既具备备件快速更换又具备故障件修复的条件下,对于确定和随机任务执行时间,可修系统在规定最大任务时间内不发生故障的概率。最后一个模型是在任务执行现场既具备备件更换又具备故障件修复的条件下,对于确定和随机任务执行时间,可修系统在有无规定最大任务时间内可以发生故障但总停机时间小于规定最大停机时间的概率。最后,针对其中一个模型,给出了可修算例。     

非线性系统基于HM模型的变结构控制

对非线性系统的稳定控制问题进行了研究，基于HM模型对非线性系统进行描述，并将全局HM模型表示成含不确定项的形式，在满足匹配条件下，采用稳定性理论设计出确保HM模型全局渐近稳定的滑模变结构控制器，用一级倒立摆进行仿真验证，控制器结构简单，只用较少的模糊规则，就能得到满意的控制效果，成功地将变结构控制应用于非线性系统，有推广应用价值。     

基于模型的飞控系统安全性分析研究

针对飞控系统安全性分析问题, 提出一种基于系统拓展模型(extended system model, ESM)的安全性分析方法。首先, 运用Simulink建立系统名义模型。然后, 对名义模型进行故障注入, 得到系统扩展模型, 观察故障情况下的系统响应并对系统进行安全性分析。最后, 选取操纵舵面系统(副翼/方向舵)为例。结果表明，系统故障拓展模型使得模型保持完整性和一致性, 能够模拟系统故障多状态模式, 保证了安全性分析结果的准确性和完整性。     

复杂系统态势评估模型及其本体论实现方法

针对复杂系统的在线态势评估问题，依据信息融合理论，提出了一种新的网络在线态势评估模型。它采用定性与定量、局部与综合相结合的评估策略，即首先进行快速定性评估，一旦系统异常，立即启动集成神经网络组对来自系统多侧面的故障特征信息进行定量分析和分类，最后两级D-S证据推理模型在各自的融合中心实现对各子网络的融合，提高了评估的精度和可靠性。基于本体论成功地实现了该模型，在丰满水电数字仿真系统的成功应用验证了模型的有效性和实际应用价值。     

复杂系统的脆性模型及分析方法

根据复杂系统脆性的定义，从内因和外因两方面入手，建立一种包含外部环境输入和系统内部组成的复杂系统脆性结构模型。在上层模型中，分析并指出脆性是系统的固有属性，采用脆性熵划分方法，分析复杂系统内部的各种脆性联系。在底层模型中，分析脆性事件对系统的影响，并针对脆性因子，根据最大熵原理建立模型，从模型的最底部直接对系统的脆性风险进行定量分析。     

人地关系的系统动力学模型研究

采用系统动力学的研究方法 ,建立起了人口总数与环境承载力之间的系统动力学模型 ,并在一定的假设基础上给出了三个关于人地关系的有代表性观念的模型 :冲突模型、掠夺模型以及和谐模型 .通过对这三个模型的分析 ,得出了人类与自然环境长久共存的条件 ,以及在怎样的条件下人口总数最大等结论.     

机械压力机气动系统模型的建立

建立了新型的机械压力机气动摩擦离合器及制动器的计算机控制系统，并对该气动系统进行模型辨识。在该气动系统机理分析的基础上，采用预报误差法进行气动系统模型参数的辨识，得到该系统的动态模型。将辨识模型仿真结果与系统实验测量数据进行比较，该模型是可信的。这个模型不仅能够较好的反映系统的动态特性，而且有利于系统控制器的设计。     

基于知识的规划模型构造系统研究

给出了基于知识的模型构造系统的定义，并以此概念为指导思想实现了基于知识的规划模型构造系统。详细论述了系统知识的表示与组织，并结合企业生产计划问题，描述了系统构造模型过程。     

区域经济系统模型初探

考察了区域经济系统模型的发展历史、现状和不足，讨论了应用复杂适应系统和综合集成研讨厅体系建构区域经济系统模型的优缺点，提出了区域经济CAS变通模型的初步思路和意义。     

水电站水力系统非线性动态模型仿真

针对水电站水轮机水力系统不同结构形式,应用牛顿运动定律,建立了单压力引水管水力系统非线性动态模型、调压室-压力引水管水力系统非线性动态模型、一管多机水轮机水力系统非线性动态模型,模型考虑了压力引水管水体摩擦损失、调压室特性等因素对系统模型的影响。基于MATLAB仿真环境建立了水电站水力系统非线性动态仿真模型,仿真模型动态仿真了不同水力系统结构的非线性动态模型对水轮机输出功率及机组水头的影响,仿真结果表明:调压室-压力引水管系统非线性动态模型比单压力引水管系统非线性动态模型对水轮机输出功率影响大、输出功率震荡调节时间长;单压力引水管系统非线性动态模型可以近似看作一阶系统,调压室-压力引水管系统非线性动态模型可以近似看作二阶系统。一管多机系统中,机组输出功率、机组水头存在耦合影响,影响程度与机组水门相对开度有关。     

战略系统论——发展原理与战略系统模型(一)

本文从系统科学视角,全面阐述发展系统原理及其战略系统模型。首先,在定义元系统和人类活动系统的同时,阐述求解人类活动系统问题的系统方法。其次,在阐述发展系统概念及其系统模型同时,着重阐述战略系统概念及其系统模型。再次,阐述整个战略系统各个组成部分(战略环境、战略选择、战略态势)基本概念及其系统模型。最后,给出一个战略系统规划案例。     

用于系统效能分析的WSEIAC模型及其扩展

从数学上严格推证了系统在单阶段完成多任务的 WSEIAC模型 ,并把这一模型扩展到系统在多阶段完成多任务的情形 .其中介绍了如何在 WSEIAC模型中用单个数值指标表述系统效能的方法 ,以及它们的使用条件.     

基于经济相关性的复杂系统维修优化模型研究

针对存在经济相关性的复杂系统,建立了以系统预防维修费用率最小化为目标、系统可靠度为约束的优化模型。该模型分析了复杂系统中存在的维修经济相关性,并考虑了实际预防维修中的不完备性,为此引入了役龄回退因子对预防维修活动前后系统性能的动态变化进行了描述。最后给出了优化模型的量子遗传算法,并通过实例对模型的客观有效性进行了验证。     

电梯系统机电耦合模型仿真研究

导出了电梯机械系统与电机之间的机电耦合方程,建立整个电梯系统的仿真模型。将电磁转矩和钢丝绳的弹性系数以变量的形式引入到模型中,对建立的模型分别在空载和额定载荷下轿厢上行、下行运行情况进行仿真,结果与电梯调速电机工作特性相吻合,并得出电流控制逆变器模块和曳引轮两侧的重力差对电磁转矩和轿厢加速度的变化曲线产生影响。同时仿真了系统参数变化时性能的变化情况,据此提出改进方法。模型可为电梯系统的总体方案设计提供可靠依据,提高新产品设计开发效率。