一个纵横交错的通讯网络，整个系统中的任意两点都能直接通话，从而实现
信息的远距离快速传递。电话系统包括设备、电话号码簿、电话电缆、通讯
卫星、总机站、公用电话和私人电话及设备的检修与维护服务等。它所以能
按部就班、有条不紊地工作，就在于从一开始它就被看作是一个系统而不是
互不相关的独立元素的堆积。
在电话系统中，运用了大量的系统工程思想。就一个城市的电话系统而
言，“总机站”该设置在什么地方才能使整个系统的布线路径最短？城市人
口的多少，决定着电话系统的“总装机容量”。这就是说，一个城市大概需
要安装多少部电话，才能满足人们的需求？显然，如果电话太少，通讯不便，
会影响经济发展；如果电话太多没有充分利用，又造成不必要的浪费。因此，
如何确定一个恰当的数量关系是一个很值得研究的问题。
与此相关的问题还有：电话通讯网络该布设多少条电话线缆才既能保障
线路畅通，又用材最少？多少位的电话号码最适合？如何维护线路畅通使用
户尽快接通电话？一个城市内该建多少个公用电话岗亭？设置在什么地方最
合理？这些都是通讯系统工程必须解决的问题。
交通系统
你一定乘过汽车或火车，划过小木船，见过飞机。你可知道，这一切都
与系统工程有关呢！
火车、汽车在工厂制造出来后，必须修筑符合要求的公路、铁道才能有
“路”可行；轮船需要有航道、码头，才能驶、停；飞机更是需要机场、灯
光信号、地勤服务及空中交通管理条例才能安全起落。除此，要保障交通运
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
和，即 1＋1＜2。三个和尚没水吃，就是属于这种情形。
第二种情况是整体大于局部之和，即 1＋1＞2。三个臭皮匠，胜过诸葛亮，
是属于这种情形。
一个系统之所以会出现上述完全相反的两种情形，原因就在于系统要素
存在于一定的结构之中，结构的好坏，决定其表现的系统整体功能有很大的
差异。第一种情形，要素之间步调不一致，不能很好协调；后一种情形，结
构良好，要素协同体现出更强的系统功能。
在现实生活中，应注意遵循系统的整体性原理，力求建立起 1＋1＞2 的良
性系统结构，避免 1＋1＜2 的劣性系统结构。就一个集体而言，如果大家团结
一心，有很强的集体荣誉感，并且互相帮助，互相学习，那么这个集体就会
“众志成城”，可以办许多个人办不到的事情；相反，如果人人都自私自利，
不关心他人，人与人之间相互拆台，互不信任，那么这仿佛是一盘散沙，最
终只会一事无成，白白耗费可贵的时间和精力。这，难道不应该引起我们的
深思吗？
系统的整体性不光表现在上述的人造系统与杜会中，也体现在自然界的
客观现象之中。例如在微观客体中，大量存在的各种物理现象，就体现了系
统的整体效应。如将氦原子对半分开，变成两个氘原子后，每个氘原子的体
积都比原来氦原子的体积大；用高能粒子将质子打碎，每个碎片都可以“恢
复”到原来质子的大小；用几个“夸克”组合为强子，它的质量竟比单个的
“夸克”的质量还要小得多。
系统的整体不等于局部的总和，就像一栋房屋并不等于他的砖瓦、木料
等部分的总和；人体并不等于他的手、脚、头等组织器官的总和一样。由此
看来，有了组成系统整体的各部分，并不一定就有了整体。系统整体是各个
要素按一定的方式构成的有机体，其要素作为整体的部分，要素与整体、环
境以及各要素之间相互联系、相互作用，使系统整体呈现出各个组成要素所
没有的新的质，因而具有局部所不具有的功能。
例如，一列客车是一个系统，它是由其车头、车厢、电路系统、供水系
统以及通信系统、服务系统等要素组成，各组成要素（子系统）具有各自不
同的功能，而作为系统的整体——客车，除了具备各子系统特有功能外，还
具备各个子系统没有的新功能——优质、安全地运送旅客。
“T”型人才
系统科学是一门综合性学科，涉及的学科领域很多，诸如数学、物理、
计算机以及经济学、管理科学等均是一个从事系统科学研究与应用的科技人
员所必须涉猎的。因此，系统工程培养的是一种具有合理知识结构的“T”型
人才。所谓“T”型人才，是指那些既具有比较广博的知识面——天文、地理、
历史、文学、数学、物理、化学均懂一点，又同时是在某一学科造诣颇深的
专家，如经济学家、数学家等，这样的人才（我们称之为“T”型人才）是从
事系统科学研究与应用最为理想与适合的人才。“T”型人才具有良好的知识
结构和较强的“整体优势”，为其他某一领域、专业学科的专家所不及，因
之能取得更多卓有成效的成就。
当然，在实际工作中培养这类“T”型人才很不容易，为了弥补这一不足，
系统科学研究通常是通过组建一个具有良好知识结构的研究小组来进行，该
小组一般由社会科学与自然科学两方面的专家学者组成。这样，要求系统工
程工作者重视团体的协作。如果有谁打算从事系统科学方面工作的话，请一
定注意两点：一是注意有意识地调整自己的知识结构，在成为某一方面专家
的同时，注意吸收其他学科的知识与营养；二是注意培养自己的集体主义精
神与协作精神。因为系统工程需要协作！
毫无疑问，具有“T”型知识结构的“系统分析工程师”，将是下一世纪
最令人羡慕的职业之一。
“鱼网”的科学原理
——系统结构决定系统功能