1.3 系统的结构与功能

1.3.1 系统的结构

前面已经说过,系统是由要素组成的,系统是要素的集合。如果只从集合的角度来研究系统包含了哪些部分,那就只研究了系统的组成。要想回答为什么能保持它的整体性,就必须进一步研究系统的结构,因为系统的结构是由系统要素间相对稳定的关联所形成的整体构架,是系统保持整体性以及具有一定功能的内在根据。

人类所认识的客观事物,都具有一定的结构。不同层次的系统毫无例外地都存在着一定的结构。我们经常说到分子结构、人体结构、企业结构、产业结构、人才结构、知识结构等,表明它是普遍存在的。

结构可以理解为系统内部各组成要素之间在空间或时间方面的有机关联和相互作用顺序。许多部分集合在一起,如果没有相互作用与联系,例如城市交通中一个路口在红灯下有一群车辆停在停车线之前,这些车辆聚集在一起带有很大偶然性,相互间没有多少关联,并没有形成结构,但如果实施自动化的交通管制,使这些车辆井然有序地通过各路口,特别是在使用多个路口的协调控制时,形成所谓绿波,使它们像一个车队一样顺利通过,就形成了结构。

结构是有层次的。系统的结构层次,是人们对复杂的客体系统,按照各要素联系的方式、系统运动规律的类似性和功能特点,以及人的认识尺度来加以划分的。这种划分是人类认识客体系统的一种手段和方法。例如,一个国家由许多省(州)和直辖市构成,这是一层结构,而一个省(州)或直辖市又由许多省辖市构成,这又是一层结构。我们前面谈到的某一个层次上的系统,包含下一层的多个子系统,这下一层的子系统又可以包含多个再下一层的子系统,而上层的系统可以是更上一层系统的子系统,这就是层次结构。

系统各组成要素之间有纵向联系,也有横向联系,还可能是错综复杂、纵横交错的联系,形成了式样纷繁的系统结构。

1.3.2 系统的功能

系统的功能问题就是系统的作用问题。这里的作用,涉及系统有什么样的作用,和系统对谁有作用。其中涉及谁对谁发生作用,是一个由谁产生作用和谁接受作用的关系问题。前者是功能的主体,而后者是功能的对象。例如,一个信息系统可以为用户提供有用的信息,信息系统是功能的主体,而用户是功能的对象。

功能是所有系统都具备的属性,每一个系统都有功能。系统之所以能够在一定的环境中存在,就是因为环境中有它能够提供功能的对象,否则系统就不可能存在。例如运输系统的存在,是由于社会上有人员和货物的转移需要。系统的功能可以理解为系统与外部环境相互联系、相互作用的过程的秩序与能力。它体现了一个系统与外部环境之间的物质、能量和信息的交换能力。从系统本身来看,也可以把功能看成把一定的输入变换成一定输出的能力。例如前面说的信息系统,它的功能表现为在用户输入所需信息的请求之后,具有输出用户所要的信息的能力。

我们这里所说的系统的功能是指系统整体的功能,而不是各要素的功能或者要素功能的简单相加的总和。系统的功能是由于各要素按照一定方式组成系统之后所“涌现”的整体的功能,与要素功能有着本质上的差别。一条加工线中有许多台加工机械,每台机械各有自己的功能,但连成加工线后,就涌现出加工线系统的整体功能(例如提高了生产率),这是各台机械所不具备的。

总括起来说,系统的结构是系统内部各要素相互作用的秩序,系统的功能则是系统对外部作用的过程的秩序。

1.3.3 结构与功能之间的关系

系统的结构与功能之间的具体关系,存在着以下多种情况。

(1)一般来说,组成系统结构的要素不同,则系统的功能也不同,因为要素是形成结构与功能的基础。

(2)组成系统结构的要素相同,但结构不同,则功能也不同,如化学中所讲的同分异构体,又如同一个班组,人员不变,但劳动的组织、分工与合作方式变了,就表现出不同的劳动效果。所以,为了提高功能,不能只从提高单个要素着手,还得设法改进结构。

(3)组成系统的要素与结构都不同,也能得到相同的功能,这就启发我们为了达到同一目标,可以采用不同的方案。

(4)同一系统结构,可能不仅有一种功能,而是有多种功能,这是因为同一结构,在不同环境下发挥的作用不同,例如同一种药物,对不同疾病有不同的疗效。当然,我们这里的作用、功能,有的是有益的,有的是有害的(例如药品的毒副作用)。

结构和功能既有相对稳定的一面,又都可能发生变化。一般来说,系统的功能比结构有更大的可变性,功能变化又是结构变化的前提。例如一个企业,当市场对它的产品需求有所变化,也就是它的功能发生变化时,就必须调整生产,改变产品的种类、品种,调整生产组织,这就引起了结构的改变。