系统优化原理
出处：按学科分类—工业技术 企业管理出版社《标准化专业工程师手册》第34页（3670字）
系统优化原理也是从系统学的基本理论导出的，其主要内容是：
系统优化是以整个系统的输出功能和效果达到优化为目标的优化。系统功能的优化取决于系统结构的优化。
下面分两个方面来阐述
1．系统整体优化
系统学第二定律指出：“在保证实现环境所允许的系统功能的前提下，使整个系统对时间、空间、物质、能量和信息的利用率最高。”自然界中，内部分工和协作比较稳定的系统，基本上都较好地满足了这一自然规律；控制良好的社会系统，只要它是在稳定地发展着的，也总是向着这条“五率最高”原则趋近的。标准化活动中的系统整体优化，正是这一规律的具体体现。生物系统或自发性较强的社会系统，优化是在较长的过程中实现的；对于控制良好的社会系统，则在系统产生的最初阶段就开始考虑整体优化问题了。
系统学第一定律又指出：“系统的新质(系统质)总是大于组成它的各个要素在孤立状态下的质的总和，系统可累加或不可累加的某一具体属性的数量，既可放大，也可缩小，或者既不放大，也不缩小，究竟起哪种作用，取决于这一具体属性的特征、系统的结构，以及系统内协同作用的强弱。”这条规律阐明了标准化活动中的系统优化是指系统整体的优化，它力求获得“总是大于组成它的各个要素在孤立状态下的质的总和”的“新质(系统质)”。系统的新质与各个要素本身的素质有关，也与系统内所有要素的组织状态有关。
以上这两个定律规定了系统优化原理的基本理论框架和出发点。
我们先来探讨一下优化的对象——系统——是指什么?根据有序化原理，标准化的有序化对象是标准化活动的依存主体，所以标准化优化的对象最终还是依存主体。但须要通过标准化系统去实行优化，所以，包括标准系统和标准化工作系统的标准化系统首先要是优化的。在优化标准化系统时，标准系统的优化又是全部优化工作的基础。但无论如何，在对标准系统进行优化时，必须充分考虑到优化的目的是使依存主体这个实体系统优化，而标准系统的实施是要靠标准化工作系统的努力。所以，优化对象也有直接优化对象(标准化系统)和依存主体优化对象(依存主体)之分。
标准化的目的是利用有限的资源，取得尽可能大的社会效果和经济效益(其中包含了全寿命期的含义)，这也是系统整体优化的目的。系统的整体效果决定于系统的整体功能，要求一个系统应具有什么样的整体功能，要看系统的总目标。所以系统整体优化的目的是与系统的总目标紧密相关的。而系统总目标又与能向系统投入的资源和其他条件密切相关。因而系统整体优化的命题有两类，一是资源和其他条件给定，求系统整体效果尽可能地高；另一是系统要达到的目标给定，求所须投入的资源和其他条件尽可能地少。现实情况下，对系统的输入总是有限度的，所以对系统的总目标就不能不加以限制，一般情况下的优化命题属于前一类。但系统总目标是研究系统方案的出发点，没有总目标，系统的目标体系就无法展开，系统的细节也无法展开，也就无从作系统分析，所以系统总目标必须尽早定出，因而选择和确定系统总目标就成为一个迭代过程，是系统分析的中心课题之一。系统整体优化就是系统方案优化，是在能够满足对系统的总目标要求的各种可行方案中选择出最优方案的过程。
对于复杂系统，它和总目标往往不是单一的，而是一个目标体系。满足这一目标体系的各个可行方案，实际上不是以同等程度满足目标体系中的每一个指标，有些指标满足得好些，有些满足得差些。而且其满足状况与所能投入的物质条件有关，与各个可行方案所处的不同客观环境有关。所以，作为优化整体方案的判据——目标函数——一般情况下也必然是多目标的。从而，系统整体优化理论上也是多目标优化。但是，由于人们对客观事物认识上的局限性和数学处理上的困难，这种多目标优化往往要简化到少数几个主要目标的优化，有时甚至只有一个主要目标，比如，费用效果指标。这样，在优化的数学处理中，就把费用效果指标定为目标函数，这是一种合理的简化。但对于研究系统的人员，仍然要心中有数：这种简化是经过许多假设和忽略了许多次要因素而作出的。当某些次要因素上升为主要矛盾时，已作的假设就须要修改，目标函数就要变样。优化数学处理中的目标函数，与复杂系统的目标体系不是一回事。对于系统分析人员来说，优化数学处理确实是一种极为重要的手段，但不能仅仅根据这种数学处理结果来作出最后结论。
追求系统效果是现代标准化的主要特征和核心问题，它标志着标准化方法论的重大转变。
2．系统结构优化
系统学告诉我们，系统的功能“是一个过程，它反映了系统对外界作用的能力，是由系统的结构所决定，由系统整体的运动表现出来”。标准化强调客观效果，重视系统的功能，而功能是由结构所决定的，要优化功能，必须优化结构。优化什么结构呢?前面已经分析过了，优化对象有直接优化对象和依存主体优化对象之分，而直接优化对象又是为依存主体优化对象服务的，归根到底，标准化的最终目的是使依存主体有序化，使其输出功能优化，也就是要使依存主体的结构优化。其办法就是建立一套结构高度有序的(即优化了的)标准系统，通过结构同样高度有序的(也优化了的)标准化工作系统植入依存主体中，最后才能使依存主体的结构优化。这个相互关系是研究系统结构优化时必须首先明确的。这个相互关系同时说明，系统整体优化最后要落实到系统结构优化上。
研究系统结构优化应弄清下列条件：
(1)有明确的系统和分系统界限
无论是直接优化的标准化系统和依存主体都应有明确的系统界限。因为优化的评价准则一定要有明确的评价对象，所谓“整体优化”是有范围的，如以企业为依存主体，企业标准化系统的优化要看这套系统结构是否能调整到对企业来说是最合理的，而其他的大环境，大系统要求就作为约束条件来处理。
(2)有明确的总目标和分目标
系统的总目标是系统结构优化的主要依据。系统结构应保证系统总目标的实现，分系统结构应保证分系统目标的实现，子系统结构就要保证子系统目标的实现。这些分目标、子目标都是从总目标分解出来的。整个系统就是按总目标的要求组建起来的。系统的分析和综合，首先要作目标的分解和综合。对于复杂系统的处理办法，首先要靠对其系统目标的分解。结构分解的依据就是目标分解，所以目标分析是结构分析的一条主线。独自优化了的各个分系统组合起来，未必能形成优化的整体；但通过对总目标自上而下的层层分解和逐层优化，完全可以构建成整体的优化结构。另外要指出的一点是，标准化活动与社会发展进程密切配合，而社会发展是时间不可逆的，所以标准化活动也是有有效期的，过早过迟，都会影响优化效果，这一点在结构整体优化时必须充分考虑到。
(3)有明确的具体约束条件
大环境、大系统对本系统所加的约束条件包括时间、空间、物质、能量和信息等各方面的限制，在明确系统的界限时，这些条件和约束应同时弄清楚。其中，人力和经费条件既是一种动力，又是一种环境的约束。优化是相对的，是在特定条件下的优化，条件改变了，优化的结果也将随之改变。约束应包括政策法令限制、社会和环境的制约，尤其是依存主体的制约，有时往往起决定性作用，必须一一加以考虑。约束条件有时也可适当加以调整，如依存主体对标准化系统结构的过份约束事能大大妨碍系统功能和总目标的达成，此时应考虑对约束条件作不大改变以获取系统功能较大提高的方案，因为环境约束也不是绝对的。
(4)须建立结构参数与功能参数间的关系，借以构成系统运动模型
这是结构优化中最重要、最关键的一步。模型是优化标准化系统结构的重要手段，是科学地对标准化活动进行定量研究的唯一工具。模型不一定要全部用数学公式表达出来，但必须动态地反映出标准化活动过程中输出与输入的关系，方案与效果的关系。这里的方案是指标准化系统的结构方案，而效果是被标准化了的依存主体所能获得的标准化效果。