第四卷 係統工程案例
第一章 丁渭造宮與係統工程
在我國古代的北宋（公元960～1127年）年間，有一天皇帝居住的皇城（今河南開封）因不慎失火，釀成一場大災，熊熊大火使鱗次櫛比、覆壓數裏的皇宮，在一夜之間變成斷壁殘垣。為了修複燒毀的宮殿，皇帝詔令大臣丁渭組織民工限期完工。當時，既無汽車、吊車，又無升降機、攪拌機，一切工作都隻能人挑肩扛。加之皇宮的建設不同於尋常民房建築，它高大寬敞、富麗堂皇、雕梁畫棟、十分考究，免不了費時費工，耗費大量的磚、砂、石、瓦和木材等。當時，使丁渭頭痛的三個主要問題是：1.京城內燒磚無土，2.大量建築材料很難運進城內，3.清墟時無處堆放大量的建築垃圾。如何在規定時間內按聖旨完成皇宮修複任務，做到又快又好呢？聰明的丁渭經過反複思考，終於想出了一個巧妙的施工方案，不但提前完成了這項修築工程，而且"省費以億萬計"--節省了大量金銀。
丁渭是怎樣做的呢？
首先，丁渭把燒毀了的皇宮前麵的一條大街挖成了一條又深又寬的溝渠，用挖出的泥土燒磚，就地取材，解決了無土燒磚的第一個難題；然後，他再把皇城開封附近的汴河水引入挖好的溝渠內，使又深又寬的溝渠變成了一條臨時運河，這樣，運送砂子、石料、木頭的船就能直接駛到建築工地，解決了大型建築材料無法運輸的問題；最後，當建築材料齊備後，再將溝裏的水放掉，並把建築皇宮的廢雜物--建築垃圾統統填入溝內，這樣又恢複了皇宮前麵寬闊的大道。
顯然，這是一個非常傑出的方案。首先，丁渭就地取材燒磚，解決了近處無土燒磚的難題，避免了從更遠的地方去取土燒磚；其次，利用河道運送大量建築材料，既解決了運輸難題，又能將各種建築材料直接水運到工地，這對當時隻有馬車與船隻的時代，節省大量的運力，意義十分重大；最後，本來要運到其他地方去的大量建築垃圾現在統統埋進了溝中，節省了運力，節省了時間，減少了對環境的汙染。這種綜合解決問題的思想就是一種典型的樸素係統工程思想。
這個當時就被古人讚譽為"一舉而三役濟"的"丁渭造宮"，用今天的觀點看來仍是值得稱道的。丁渭將皇宮的修複全過程看成了一個"係統工程"，將取土燒磚、運輸建築材料、垃圾回填看成了一串連貫的環節並有機地與皇宮的修築工程聯係了起來，有效地協調好了工程建設中看上去是無法解決的矛盾，從而不但在時間上提前完成了工程，而且從經濟上也節省了大量的經費開支，又快又好地完成了皇宮的修複工作，實現了整個係統的最優--既省時又省錢方案。
係統工程的核心思想就是把我們所做的每一項工作或所研究的每一件事物看成了一個有機的稱之為"係統"的整體，並且設法找出使這個係統變得最好、最佳、最優的方法與途徑。就像丁渭修複皇宮那樣，創造性地找到了使皇宮的修築工程得以順利進行的方法。
係統工程的特征
丁渭建築皇宮時，所使用的原材料主要是磚、砂、石以及木材等。今天，房屋建築同丁渭那個時代相比已發生了翻天覆地的變化，但建築材料仍是磚、砂、石、木材等為基本原材料，隻是昔日的大型石塊已被今朝的鋼筋混凝土所替代罷了。
現在讓我們來看看這些對人類發展作出了巨大貢獻而默默無聞的磚、砂、石吧！
當房子建造之前，這些從四麵八方運來的磚、砂、石被散亂地堆放在建築工地上，不但不起眼，而且還有點令人看不順眼，因為不管怎麼堆放都顯得亂七八糟的。然而，當建築工人用一雙靈巧的手把這些零亂的磚、砂、石按照建築設計師的設計--有機地組合、疊砌在一起的時候，奇跡就發生了--還是那些看上去不起眼、平凡的磚、砂、石，轉眼之間就變成了一幢幢高聳入雲、美觀漂亮、整齊別致而生氣勃勃的建築物。工礦企業、商店、醫院、學校、體育館、水電站、住宅等從空曠的荒野上冒了出來，一幢又一幢，一座又一座，像雨後春筍。
為什麼同樣是這些磚、砂、石，在經過建築工人擺弄之前，就那麼不起眼；而經過建築工人的精心勞動之後，就能賦予它全新的生命力而給人們以美的感受呢？自然，你可以說出許許多多各式各樣的理由，但其中最主要的原因是建築工人按照建築師的設計把這些本來沒有生命的磚、砂、石組成了一個"有生命"的"係統"--"房屋係統"，給這些無生命的磚、石注入了永恒而不朽的"生命"。
"係統"一詞，實際上我們並不陌生，不管你意識到還是沒有意識到，你每天都要與這個"係統"或那個"係統"打交道。"係統"，是與我們的日常生活息息相關，而且普遍存在的。譬如，當你出門乘汽車或騎自行車或步行，你就進入了"交通係統"；當你去掛電話，你就在使用"通訊係統"；當你去學校上課，你是"教育係統"中的一員；當然，你還是你所居住的那個城市的"城市係統"中的一個"細胞"；是中華人民共和國這個"大係統"中的一個"元素"，是我們共同生活的星球這個更大係統中的一個"分子"......真是不說不知道，原來，我們生活在"係統"的世界之中，被"係統"所包圍！
我們說的"係統"，是由一些（兩個或兩個以上的）稱之為"元素"或"要素"的東西所組成的，但並不是說隻要這些元素簡單地堆入或集合在一塊，就構成了一個"係統"，還必須要求這些元素之間存在這樣或那樣的關係，即元素之間必須是按一定的方式有機地結合在一起時，它們才可能組合成為一個"係統"。
像前麵我們講過的，一個房屋係統是由"磚"、"砂"、"石"這些元素按照建築師的設計要求（即一定的方式）有機地結合在一起組合而成的。在施工前，那些堆放在工地上的"磚"、"砂"、"石"由於它們之間缺乏有機聯係而無法構成"房屋係統"，更不能擋風、遮雨，盡管其元素是相同的，都是磚、砂、石。所以，隻有那些經過建築工人按"一定方式"結合在一起的磚、砂、石，我們才能稱之為房屋，而那些堆放在工地上的磚、砂、石的集體，仍隻能稱之為磚、砂、石或建築材料。
再如，鍾表也是一個係統，它是由許多零件（元素）如齒輪、螺絲、發條等組成，這些零件必須是按一定的連結方式有規則地裝配在一起才能成為鍾表，如果把這些零件隨意地放在一起，哪怕就是放進一個裝鍾的小盒子裏，無論如何這些零件都不會被認為是鍾表，誰都會說，這是鍾表的零件。
再來看看兩句民間俗語，一句是"三個臭皮匠，賽過諸葛亮"，另一句是"一個和尚擔水吃，兩個和尚抬水吃，三個和尚沒水吃"。為什麼同樣是三個普普通通的人（三個元素），前麵三人可以勝過智高一籌、謀勝一籌的諸葛亮，而後麵三個人弄得連水都沒有喝的呢？這中間的差距怎麼會這樣懸殊呢？很明顯，問題的關鍵就在於三個人的"聯絡方式"，即通常說的"組織"，是一個齊心協力的群體還是一個勾心鬥角的團夥，最終決定了這個組織的力量。毫無疑問，前麵的三人組織是一個齊心協力、協調的組織；而後麵的三人組織是一個勾心鬥角、沒有協調的組織。
總的來說，係統必須要按一定的方式加以結合，而不是眾多元素的簡單堆積。
作為一個係統，除了上麵講述的兩點，即係統是由兩個以上的元素所組成，係統的各組成要素之間按一定的方式結合以外，還必須具有第三點，即任何一個係統都有它特定的功能。換句話說，就是任何一個係統，都具有其特殊的作用。組建一個係統時，總是有其目的而不會無的放矢。
例如，建造一幢房屋，總是有其特殊的功能即一定的目的。像建醫院，就是用來治病救人，救死扶傷；建商店，就是用來出售商品，搞活流通，繁榮市場，發展經濟；建學校則是為了教書育人，培養人才；建住宅，是為了給人們的生活、學習提供一個寧靜、溫馨的環境......盡管醫院、商店、學校、住宅都是房屋建築，但由於它們的功能作用不同，其係統內部元素之間的聯係也就不同。在建築房屋時就必須依據這個"係統"的功能，在房屋的組合方式--"結構"上作些調整、考慮與安排，依據係統的目的性開展項目的建設。如建醫院，就必須建病房、候診室、手術室、藥房；建商店，就必須建櫃台、倉庫；建學校，須建教室、教研室、閱覽室、操場；建住宅，就必須建臥室、客廳、廚房、廁所，相互之間不可錯亂。從上述例子可以知道，係統內各元素的組織（聯係）方式是按照係統的不同功能（目的）要求而建立的。
至此，我們已比較清楚"係統"是怎麼回事了。換一句簡單些的話來概括，"係統"是由相互作用和依存的若幹元素結合而成的具有特定功能的有機整體。
可見，任何一個係統，都有下麵三個特征：
係統是由兩個以上的元素組合而成的。這一特征叫做係統的"集合性"；
係統各元素間按一定的方式相互聯係，相互製約，各元素間存在這樣或那樣的聯係。這一特征叫做係統的"關聯性"；
係統具有一定的功能、目的。這一特征叫做係統的"目的性"。
係統除了上述三個基本特征外，還有其他一些特征，我們將在後麵陸續說及。
第二章 係統工程就在我們身邊
我們細細觀察就不難發現，宇宙係統是自然形成的，在人類誕生以前就早已存在。或者說，宇宙係統的產生和發展與人的活動無關！而機器就不一樣了，這是由人動手造出來的，不是先天就有的。對於那些自然形成的固有係統，如宇宙、地球、太陽係、銀河係等，我們把它們叫做"自然係統"；由人造出來的係統--與人類勞動和活動有關而產生的係統，叫做"人造係統"，諸如房屋、機器、火車、人造衛星、電子計算機乃至人類社會本身。係統工程重點研究的是人造係統，其主要目的是如何使人造係統更完善、更協調。改進機器是為了使機器的性能更優越，讓它生產更多更好的產品；發射地球資源衛星，是為了探尋大地的奧秘，進一步認識、了解我們的生存環境，進而為人類的發展服務；研究人類社會自身，正是為了讓天更藍、地更綠、水更清、人更美，讓子子孫孫過上更美好的幸福生活。
地球作為一個係統，天天都接受來自太陽的光和熱，試想，假若沒有太陽的溫暖，地球會變得怎樣？
一個工廠，每天要從廠外"輸入"原材料、能源和經濟信息，同時，還必須向市場"輸出"所生產的產品，企業才能維持正常生產，獲得經濟效益，得到發展。一旦停水停電、缺乏原材料的供應，或企業產品銷不出去，企業就會癱瘓。這就是說，工廠企業作為一個係統與環境存在著大量的物質、能量、信息的交換，假若沒有這種交換或停止這種交流，企業將無法生存。
人也是一樣，必須無時無刻地與四周環境交換物質、能量與信息。吸上一口氣，就納入了生命所必須的氧氣，吐出一口氣，就排出了人體不能利用的二氧化碳（CO2）；一日三餐，吸收維持一天生命所需要的能量，還得排泄剩餘的廢物；讀書看報、與人交談，大腦與感知器官在與外界進行著頻繁的信息交流。試想，人若停止了上述物質、能量、信息的交換，能行嗎？！