Open system (systems theory) — 开放系统

开放系统是一种与其环境进行能量、物质和信息交换的系统。系统的开放性意味着它与所处背景持续互动，受外部因素影响而变化，并具备适应变化条件的能力。

概念本质

开放系统通过以下要素来定义：

• 输入流（资源、信号、影响）；
• 输出流（产品、结果、响应）；
• 通过输入与输出与环境进行持续交换。

这种系统会响应外部影响而改变其内部状态，并通过其输出来影响环境。

开放系统的特征

开放系统具有一系列典型特征：

• 存在允许与环境进行交换的可渗透边界；
• 内部状态依赖于外部条件；
• 具备适应和自组织的能力；
• 参与能量、物质和信息的流动；
• 能够通过外部资源的流入实现发展。

开放系统通常与外部环境处于动态平衡状态。

开放系统与封闭系统

与开放系统相对的是理论上的封闭系统，它与外部环境的相互作用极小，或者在建模时忽略了外部交换。

在现实中，大多数自然、技术和社会系统都是开放的，而封闭系统则被视为简化分析的抽象模型。

系统分析中的开放系统

在系统分析中，考虑系统的开放性体现在以下方面：

• 定义系统所处的背景；
• 确定输入和输出；
• 构建资源和信息交换的模型；
• 分析系统的稳定性、适应性和演化过程。

理解系统的开放性有助于在动态环境中正确评估其行为，并考虑外部变化对内部过程的影响。

开放性与系统生命周期

在生命周期中，开放系统持续与环境互动，这会影响到：

• 其目标和功能的改变；
• 其结构和元素组成的更新；
• 调整其运作策略的必要性。

系统的开放性要求定期分析外部条件并进行适应性管理。

开放系统的示例

• 生物有机体，与环境交换物质和能量。
• 组织机构，对市场、法规环境和社会条件的变化做出反应。
• 技术系统，从外部传感器获取数据并控制外部对象。

方法论方面

在为开放系统建模时，必须：

• 考虑外部环境的动态性；
• 对系统与背景之间的流进行建模；
• 描述适应和调节机制。

开放系统的模型常使用稳态平衡、流和自组织等概念。