總之，係統的結構是係統由內部各要素相互作用的秩序，而功能則是係統對外界作用過程的秩序。歸根到底，結構與功能所說明的是係統的內部作用與外部作用。係統功能揭示了係統外部作用的能力，是係統內部固有能力的外部體現。換句話說，係統的功能是由係統的內部結構所決定的，即"係統的結構決定係統的功能"。
為了說明"係統的結構決定係統的功能"這一係統科學原理，讓我們來看幾個有趣的例子：
在有機化合物中，有兩種物質，一種是石墨，另一種是名貴的金剛石（鑽石）。有趣的是，雖然這兩種物質都是由碳原子組成，但由於其碳原子的排列結構不同，兩種物質的性質迥然不同。金剛石由於碳原子的排列組合方式使得碳原子間分布均勻，結合緊密，成為一種無色透明、外形為八麵體的十分堅硬的硬質晶體；而石墨卻因為碳原子的另一方式的排列組合使得碳原子層與層之間的間距大，組合力弱，形成一種軟質鱗片狀晶體，其強度、塑性和韌性都接近於零。兩種物質雖然都是由碳原子組成，但由於碳原子的排列秩序不同，則一"硬"一"軟"，材料的功能與作用相去甚遠。可見，物質、材料的特征與功能，不僅與其化學組成要素有關，而且還與要素之間的結構息息相關。
一本書如果一頁一頁拆開，然後打亂原有次序亂七八糟地重新裝訂，盡管書的單元保留無餘，但由於書的結構被破壞了，就成了一堆廢紙。
由此可見，對於一切係統，係統結構決定係統功能，破壞其結構，就會完全破壞係統的總體功能。
第七章 "阿波羅"登月計劃
──係統工程的成功典範
嫦娥奔月是中國人民家喻戶曉、婦孺皆知的神話故事。自古以來，多少人幻想著擺脫地球束縛飛奔月宮。這些神話和幻想在20世紀60年代末，終於成為實現。1969年7月21日，人類破天荒向月球表麵邁出了具有曆史意義的一步。
阿波羅是古希臘神話中的太陽神。以阿波羅命名的載人登月航天飛船，由運載火箭"土星"5號和阿波羅飛船本體兩大部分組成，火箭有85米多高，飛船有25米多高。總長有110.640米，差不多相當於40層樓那樣高；它們直徑有10米；總重量有3200噸。飛船由登月艙、指令艙、服務艙和脫險裝置4部分組成。帶有阿波羅宇宙飛船和發射支座設備的"土星"5號就有零部件1500萬個。
阿波羅載人登月飛船於1969年7月16日發射，4天後飛到月球著陸。兩名宇航員在月球表麵上活動長達2小時21分鍾之久。呈現在宇航員麵前的是棕色的塵土、深黑的天空、滿目荒涼、沒有生命氣息的一個死寂的世界。25日指令艙回地球，在太平洋西南部濺落。3名宇航員飛行153萬公裏，安然無恙地返回人間。
美國的阿波羅載人登月飛行計劃，於1961年提出，其係統目標是：10年內把人送到月球表麵並且安全返回地球，並要求在最短的時間內，以最少的費用，勝利完成登月計劃。
阿波羅計劃順利實施，是現代係統科學研究的成功典範。此項工程組織了2萬多個公司、120多所大學，動用了42萬人參加，投入了300億美元的巨資，用了近10年的時間，終於實現了人類征服地球引力，遨遊太空，登上月球探險的夢想。
整體阿波羅登月計劃之所以能如期完成，關鍵在於運用係統方法進行有效的組織管理。
首先，建立強有力的管理組織，明其職責分工。其次，用係統方法加強對阿波羅計劃整體過程的管理工作，將其管理工作全過程劃分為編製計劃、分析評價、控製指導及督促檢查等階段，創造性地運用了新的管理方法，推廣使用了電子計算機從事生產與科研的管理，從根本上保障了阿波羅計劃的順利完成。
阿波羅計劃的成功，充分顯示了係統工程的作用與威力。例如在飛行設計中，科學家陷入了大量的權衡工作中。這些權衡牽涉到運載火箭和宇宙飛船的不同重量對推力的要求；每種可供選擇的飛行方案所需燃料的數量（以及燃料的重量）；此外，還牽涉到經費、人員的管理與協調，阿波羅飛船的安全可靠性等等一係列問題。科學家運用係統科學的原理與方法，一一解決了工程研究中所遇到的各類複雜問題。
阿波羅飛船的登月成功，還證實了係統科學一個重要的命題--"綜合即創造"。負責阿波羅計劃實施的總指揮韋伯先生說過："阿波羅計劃中沒有一項新發明的自然科學理論和技術，全部工作都是現有技術的運用。關鍵在於綜合。"
日本一些專家參觀了阿波羅計劃中所采用的硬件設備和工藝後，均認為日本沒有造不出來的東西。實現阿波羅計劃所要求的4個主要係統技術--大型運載火箭，在宇宙空間飛行的飛船彈道線路分析，軌道測定係統以及通訊係統--在20世紀60年代已達到成熟，但作為一種係統的思維方式和科學方法以及把它作為一個整體來處理計劃、設計和管理的技術--係統工程，日本卻不如美國。因此，即使日本政府作出登月計劃的決策，也不可能實現這一計劃。
係統工程的一個重要任務，就是綜合運用現代科學技術各個領域的學術成果，如運用控製論、信息論以及工程技術、經濟學、心理學等各方麵的理論與應用研究成果為己所用。係統方法通常隻不過是平凡的常識，每個概念、每個步驟在常識上都是合理可行的。係統方法的價值就在於它使你能夠把所有這些常識性的思想彙集起來，協調一致，集中解決複雜環境中的複雜問題。
至此，我們已對"係統"和"係統工程"有了一個初步的印象。那麼，係統工程作為一門技術性學科，具有哪些獨特的方法與手段呢？它自40年代誕生以來，在哪些領域得到了成功的應用呢？當代係統科學的前沿領域又是什麼呢？......
第八章 整數規劃模型
一個汽車隊，有甲、乙兩種汽車。甲汽車每輛可裝體積為1立方米的貨物，載重量為5噸，可收入500元。乙種汽車每輛每次可裝體積為1立方米的貨物，載重量為9噸，可收入800元。由於值班司機人數、汽油燃料等條件的限製，每次車隊派車運貨體積總計不能超過6立方米，載重量不能超過45噸。問題是每次安排甲、乙車各多少輛，才能既滿足限製條件，又取得最多的收入？
我們想一想這個問題，會發現兩種汽車裝載貨物的體積、重量與汽車的數量是成比例關係的，而車隊的收入也是與車輛數目成比例關係的。因此，用線性規劃模型可以解決這一問題。應用圖解法或單純形法，可以計算出結果，每次應派甲種車2.25輛，乙種車3.75輛，總收入為：
5×2.25+8×3.75=41.25（百元）
現在新的問題又來了，這種安排是不可能實行的。2.25輛甲種車怎麼派？要麼是2輛、要麼是3輛，誰也不可能派出不是整數的車。乙種車也是同樣要派出整數。像這種要求得到整數結果的線性規劃模型通常被稱做整數規劃模型。
可不可以集零為整？如果把小數點後麵的第一位數四舍五入，即甲種車派2輛，乙種車派4輛，這是不是上麵整數規劃模型的最優結果呢？通過計算會發現該結果超過了限製條件：2輛甲車裝載10噸，4輛乙車可裝載36噸，合計可裝載46噸，但規定不能超過45噸。如果把小數點後的數字舍掉，就不會超出限製條件了，但這樣的結果是不是符合最優要求呢？再來計算一下，每次甲種車派2輛，乙種車派3輛，總收入為：
500×2+800×3=3400（元）
這種情況下，每次派車運貨的體積總量為：
1×2+1×3=5（立方米）
每次派車運貨的載重量總計為：
5×2+9×3=37（噸）
可以看出還有1立方米體積和8噸載重量沒有利用，還可再增加一輛甲種車，即3輛甲種車，這時收益為：
500×3+800×3=3900（元）
從而我們知道，四舍五入和去掉小數點後麵的尾數化零為整的方法都不能求出整數規劃模型的最優結果。
有人建議將條件允許的派車方案都列舉出來，一一進行計算、比較，就可以找到最優結果。
對於上麵汽車隊的派車的問題，要計算25種方案。如果因素增加，解決整數規劃模型的方案就可能成百上千，不僅計算複雜，光列舉這些方案就會令人頭暈眼花。
那該怎麼辦呢？現在，科學家已找到了一種解決整數規劃問題的方法，叫做"分支定界法"。這種方法首先是找到相對應的線性規劃問題的最優結果，這個結果是整數規劃的界限（例如上述汽車隊派車問題，相對應的線性規劃的最大收入是4125元，整數規劃的結果一定不會超過4125元）。然後作出判斷並進行計算，如果線性規劃求出的結果恰恰是整數，這時可以認為已找到答案。如果線性規劃求出的因素中有非整數結果，如2.25輛車，就要設法分別在限製條件內把各非整數因素化整，求出結果，進行比較，最後找到整數規劃的最優結果。對於上麵派車問題，可以找到的結果是，不派甲種車，派乙種車5輛，可以得到最高收入：
5×0+8×5=40（百元）
在實際係統中，存在許多因素，它們一定要用整數值來表示，如機器台數、人數、火車車廂數目、集裝箱數、工廠個數、商店家數以及在某地是不是建工廠，建不建商店、學校、車站等等，這些數值都不能有分數（如建，可用1表示；若不建，用0表示）。涉及這些因素的線性規劃模型，都要用整數規劃來解決，用分支定界法等方法求出最優結果。
分派問題也是另一類廣泛應用的整數規劃問題。例如學校周末勞動，有四項工作（給樹木花草澆水、打掃教室、修理桌椅、出黑板報）要分配4位同學去完成。這4位同學中，不同的人對不同的工作所用時間不一樣。有人力氣大，澆水快；有人寫字嫻熟，出黑板報花的時間少。安排得好，4位同學總計花費的時間就會最少。還有分派不同的工人到不同的車間去工作，不同的輪船按不同的航線航行，不同的飛機去不同的城市等，都是屬於分派問題。