系统论超越了还原论,复杂性理论又超越了系统论的三个梯级详细概述
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还原论方法由整体往下分解,研究得越来越细,这是它的优势方面,但由下往上回不来,回答不了高层次和整体问题,这又是它不足的一面,所以仅靠还原论方法还不够,还要解决由下往上的问题。
这也就是复杂性研究中所说的涌现问题。
较早意识到这一点的科学家是彼塔朗菲,他是位分子生物学家。
当生物学研究发展到分子生物学时,用他的话来说,对生物在分子层次上知道得越多,对生物整体反而认识得越模糊。
在这种情况下,他提出了整体论方法,强调还是要从生物整体上来研究问题,但限于当时的科学技术水平,整体论方法没有发展起来。
但整体论方法的提出,不失为对现代科技发展的重要贡献。
上世纪70年代末,钱学森明确提出把还原论方法和整体论方法结合起来,并形成了他的系统论方法,这是钱学森综合集成思想在方法论层次上的体现。
综合集成方法的科学价值到了80年代末90年代初,钱老又先后提出“从定性到定量综合集成方法”及其实践方式——“从定性到定量综合集成研讨厅体系”(两者简称为综合集成方法)。
这就将系统论方法具体化了,形成了一套可操作的、行之有效的方法体系和实践方法。
其实质是把专家体系、信息与知识体系以及计算机系统有机结合起来,构成一个高度智能化的人-机结合体系,这个体系具有综合优势、整体优势和智能优势,它是人-机结合、人-网结合以及以人为主的信息、知识与智慧综合集成的方法与技术,它能把人的思维、思维的成果、人的经验、知识、智慧以及各种情报资料和信息统统集成起来,从多方面的定性认识上升到定量认识。
综合集成方法既超越了还原论方法又发展了整体论方法,它的技术基础是以计算机为主的现代信息技术,方法基础是系统科学与数学,理论基础是思维科学,哲学基础是马克思主义的实践论和认识论。
运用综合集成方法所形成的理论就是综合集成理论。
钱学森创建的系统学,特别是复杂巨系统学就是这方面理论的体现。
把综合集成方法应用到技术层次上,就是综合集成技术,系统工程就是用于系统管理的综合集成技术。
系统论的发展历程
系统论是一门研究系统的学科,其发展历程可以分为以下几个阶段。
1. 系统论的起源阶段(20世纪20年代-30年代)
在这个阶段,系统论主要关注单个系统的结构、组成、运行规律等方面的研究。
研究者主要是物理学家、生物学家和工程师等自然科学领域的专家。
2. 系统论的成熟阶段(20世纪40年代-50年代)
在这个阶段,系统论开始关注多系统之间的相互作用和复杂性问题。
研究者包括计算机科学家、应用数学家、社会科学家等。
3. 系统论的应用阶段(20世纪60年代-70年代)
在这个阶段,系统论开始广泛应用于各领域的实践中,包括管理学、工程学、社会学、经济学等。
系统论的应用也促进了其理论的进一步发展。
4. 系统论的新发展阶段(20世纪80年代以后)
在这个阶段,系统论开始关注非线性、混沌等问题,同时也开始与其他学科交叉融合,如系统生态学、系统哲学等。
系统思维也开始在各行各业推广和应用。
总而言之,系统论的发展历程是一个不断扩展和深化的过程,不断为我们揭示世界的本质和规律。
- 1 -。
系统理论随着世界复杂性的发现。
在科学研究中兴起了建立复杂性科学的热潮。
贝塔朗菲指出,现代技术和社会已变得十分复杂,传统的方法不再适用,“我们被迫在一切知识领域中运用整体或系统概念来处理复杂性问题”。
普利高津断言,现代科学在一切方面,一切层次上都遇到复杂性,必须“结束现实世界简单性”这一传统信念,要把复杂性当作复杂性来处理,建立复杂性科学。
正是在这种背景下,出现了一系列以探索复杂性为己任的学科,我们可统称为系统科学。
系统科学的发展可分为两个阶段:第一阶段以二战前后控制论、信息论和一般系统论等的出现为标志,主要着眼于他组织系统的分析;第二阶段以耗散结构论、协同学、超循环论等为标志,主要着眼于自组织系统的研究。
信息学家魏沃尔指出:19世纪及其之前的科学是简单性科学;20世纪前半叶则发展起无组织复杂性的科学,即建立在统计方法上的那些学科;而20世纪后半叶则发展起有组织的复杂性的科学,主要是自组织理论,系统科学诸学科都着眼于世界的复杂性,确立了系统观点也即复杂性方法论原则,系统观点是对近代科学以分析为主的还原主义方法论和形而上学思维方式的一个反动。
根据我们对复杂性的讨论以及系统科学的具体内容,我们可以把复杂性方法论原则概括为以下几个方面:1、整体性原则。
系统观点的第一个方面的内容就是整体性原理或者说联系原理。
从哲学上说,所谓系统观点首先不外表达了这样一个基本思想:世界是关系的集合体,而非实物的集合体。
整体性方法论原则就根据于这种思想。
系统科学的一般理论可简单概括如下:所谓系统是指由两个或两个以上的元素(要素)相互作用而形成的整体。
所谓相互作用主要指非线性作用,它是系统存在的内在根据,构成系统全部特性的基础。
系统中当然存在着线性关系,但不构成系统的质的规定性。
系统的首要特性是整体突现性,即系统作为整体具有部分或部分之和所没有的性质,即整体不等于(大于或小于)部分之和,称之为系统质。
与此同时,系统组分受到系统整体的约束和限制,其性质被屏蔽,独立性丧失。
三元系统论是指从三个不同角度对系统事物进行分析、研究、解释的理论体系。
三元系统论的三个基本原理是:三元系统的整体性原理、三元系统的层次性原理、三元系统的统一性原理。
三元系统整体性原理是指三元系统作为一个整体,具有整体性功能、整体性规律和整体性行为,三元系统的整体性功能是由三元系统各要素之间相互作用而形成的;三元系统层次性原理是指三元系统内部结构具有层次性,不同层次之间存在相互作用和影响;三元系统统一性原理是指三元系统中的三个基本要素之间相互作用、相互联系、相互制约,共同构成一个整体。
复杂性理论复杂性科学/复杂系统耗散结构理论协同学理论突变论(catastrophe theory)自组织临界性理论复杂性的刻画与“复杂性科学”论科学的复杂性科学哲学视野中的客观复杂性Information in the Holographic Universe“熵”、“负熵”和“信息量”-有人对新三论的一些看法复杂性科学/复杂系统复杂性科学是用以研究复杂系统和复杂性的一门方兴未艾的交叉学科。
1984年,在诺贝尔物理学奖获得盖尔曼、安德逊和诺贝尔经济学奖获得者阿若等人的支持下,在美国新墨西哥州首府圣塔菲市,成立了一个把复杂性作为研究中心议题的研究所-圣塔菲研究所(简称SFI),并将研究复杂系统的这一学科称为复杂性科学(Complexity Seience)。
复杂性科学是研究复杂性和复杂系统的科学,采用还原论与整体论相结合的方法,研究复杂系统中各组成部分之间相互作用所涌现出的特性与规律,探索并掌握各种复杂系统的活动原理,提高解决大问题的能力。
20世纪40年代为对付复杂性而创立的那批新理论,经过50-60年代的发展终于认识到:线性系统是简单的,非线性系统才可能是复杂的;“结构良好”系统是简单的,“结构不良”系统才可能是复杂的;能够精确描述的系统是简单的,模糊系统才可能是复杂的,等等。
与此同时,不可逆热力学、非线性动力学、自组织理论、混沌理论等非线性科学取得长足进展,把真正的复杂性成片地展现于世人面前,还原论的局限性充分暴露出来,科学范式转换的紧迫性呈现了。
这些新学科在提出问题的同时,补充了非线性、模糊性、不可逆性、远离平衡态、耗散结构、自组织、吸引子(目的性)、涌现、混沌、分形等研究复杂性必不可少的概念,创立了描述复杂性的新方法。
复杂性科学产生所需要的科学自身的条件趋于成熟。
另一方面,60年代以来,工业文明的严重负面效应给人类造成的威胁已完全显现,社会信息化、经济全球化的趋势把大量无法用现代科学解决的复杂性摆在世人面前,复杂性科学产生的社会条件也成熟了。
“老三论”“新三论”是些啥玩意?在2005年由中国发展出版社出版的《循环经济学》一书中,简单介绍了“老三论”和“新三论”。
今天的随笔与大家一起温习一下这些概念。
一、“老三论”所谓“老三论”是指:系统论、信息论和控制论。
1.系统论及其特征系统论,是研究系统结构、特点、行为、动态、原则、规律及系统间的联系,并对其功能进行数学描述的学科。
系统论认为,开放性、自组织性、复杂性,整体性、关联性,等级结构性、动态平衡性、时序性等,是所有系统的共同基本特征,是具有逻辑和数学性质的一门科学。
这些,既是系统所具有的基本思想观点,也是系统方法的基本原则。
系统论是由美籍奥地利人、理论生物学家L.V.贝塔朗菲创立的。
系统(System)一词来源于古希腊语,其含义是“由部分组成的整体”。
系统的现代定义是“由若干元素按一定关系组合的具有特定功能的有机整体,其中的元素又称为子系统”。
科学的系统研究必须确定系统的元素,划定系统的边界。
从系统论观点看,世界上任何事物都可以看作是一个系统,而任何事物都以这样或那样的方式包含在某个系统之内。
系统思路的基本要求是,把研究或处理的对象看作一个整体系统。
系统是普遍存在的,各种各样的系统可以根据不同的原则和条件进行分类。
——按与外部环境关系可分为开放系统、封闭系统、孤立系统等;——按状态划分可以有平衡态系统、非平衡态系统;——按复杂程度可以分为简单系统、复杂系统、超复杂系统;——按规模大小可分为小型系统、中型系统、大型系统和巨型系统;——按人工干预情况可划分为自然系统、人工系统、自然与人工复合系统。
例如,经济系统和生态系统都是非平衡态的超复杂巨型系统。
一般而言,系统具有如下几个基本特征。
——集合性:系统至少由两个以上的子系统组成,如自然资源可分为土地、淡水、森林、草原、矿产、能源、海洋、气候、物种和旅游等十大子系统。
——层次性:系统可以分解成不同等级(或层次)的一些子系统,如国家生态系统和区域生态系统等。
102 第8篇系统理论发展的三个阶段(102)第8篇系统理论发展的三个阶段一"经典系统论"阶段二系统理论发展的第二个阶段:三系统理论发展的第三个阶段是"复杂性"理论一"经典系统论"阶段第一个阶段称为"经典系统论"阶段。
20世纪自然科学的第一件大事是相对论和量子论的诞生。
20世纪第二件大事是老三论的诞生。
这老三论是指系统论、控制论、信息论。
这些理论告诉我们,物质世界有简单物质和复杂物质的区别。
复杂物质是由许多简单物质组成的。
这些简单物质之间,即组成部分之间存在着相互作用,相互作用的产物称为信息。
因此信息具有能量,可以与物质相互转化。
这些相互作用的综合功能,大于各组成部分的功能的简单相加。
这样的复杂物体被称为系统。
系统的特点就是总体大于部分之和。
系统的存在必须保持子系统相互作用的平衡。
平衡的调节称为控制。
控制以负反馈的方式进行。
这就是老三论的基本内容。
老三论的意义就在于发现了复杂系统的存在这个事实,并发现系统的功能与子系统的功能不同,系统功能大于子系统功能之和,不能简单地用子系统的规律来说明大系统。
这就彻底否定了近代自然科学的还原论原理。
因为近代自然科学的两个基本原理不能存在,现代自然科学存在的历史也就到此结束,并开始向后现代自然科学转化。
这个阶段系统理论的作用是描述系统的结构、组成、以及各组成部分之间的关系状态。
基本是静态的描述。
或者说是给我们描述了一个静态的系统。
二系统理论发展的第二个阶段:经典系统理论是对系统论的静态描述,主要在于起到"发现系统存在"的作用。
因此实用意义不大。
第二个阶段即进入对系统的运动进行认识。
这个阶段主要是对一个系统处在相对稳定时期,量变运动的认识。
是对系统的动态描述。
即系统是如何维持其存在的。
主要是发现系统的存在完全依靠子系统之间的相互作用,这个相互作用需要环境给予物质和能量的补充。
【科技观察】钱学森的系统思想关于系统科学,钱学森曾明确指出,系统科学是从事物的整体与部分、局部与全局以及层次关系的角度来研究客观世界的。
客观世界包括自然、社会和人自身。
能反映事物这个特征最基本和最重要的概念就是系统。
所谓系统是指由一些相互关联、相互作用、相互影响的组织部分构成并具有某些功能的整体。
系统在客观世界中是普遍存在的。
系统是系统科学研究和应用的基本对象。
这和自然科学、社会科学等不同,但有深刻的内在联系。
系统科学能把自然科学、社会科学等领域研究的问题联系起来作为系统进行综合性和整体性研究,这就是为什么系统科学具有交叉性、综合性、整体性与横断性的原因,也是系统科学区别于其他科学技术领域的一个根本特点,使系统科学处在现代科学技术发展的综合性整体化的方向上。
系统科学也有三个层次的知识结构。
在钱学森建立的系统科学体系中,处在工程技术或应用技术层次上的是系统工程,这是直接用来改造客观世界的工程技术,但和其他工程技术不同,它是组织管理技术;处在技术科学层次上直接为系统工程提供理论方法的有运筹学、控制论、信息论等;处在基础科学层次上属于基础理论的便是系统学。
系统学是揭示客观世界中系统普遍规律的基础科学。
这样三个层次结构的系统科学体系经过系统论通向辩证唯物主义。
系统论属于哲学层次,是连接系统科学与辩证唯物主义哲学的桥梁。
关于系统论,钱学森曾明确指出,我们所提倡的系统论,既不是整体论,也非还原论,而是整体论与还原论的辩证统一。
钱学森关于系统论的这个思想后来发展成为他的综合集成思想。
根据这个思想,钱学森又提出了将还原论方法与整体论方法辩证统一起来的系统论方法。
客观事物普遍联系及其整体性思想就是系统思想,系统科学体系的建立就使系统思想从一种哲学思维发展成为系统的科学体系,使系统思想发展到了系统科学思想。
系统科学体系是系统科学思想在工程、技术、科学直到哲学不同层次上的体现。
这就使哲学思想有了科学基础,把哲学和科学统一起来了,系统科学思想是钱学森对辩证唯物主义系统思想的重要发展和丰富。
《系统工程》课程作业谈谈我对旧三论的认识学院:经济与管理工程学院专业:项目管理学号:学生姓名:任课教师:2014 年11 月15日谈谈我对“旧三论”的认识一、引言:系统论、控制论和信息论是本世纪四十年代先后创立并获得迅猛发展的三门系统理论的分支学科。
虽然它们仅有半个世纪,但在系统科学领域中已是资深望重的元老,合称“老三论”。
人们摘取了这三论的英文名字的第一个字母,把它们称之为SCI论。
二、旧三论的理论概述:“旧三论”又称“老三论”,包含:系统论、控制论和信息论。
1.系统论系统论的创始人是美籍奥地利生物学家贝塔朗菲。
系统论要求把事物当作一个整体或系统来研究,并用数学模型去描述和确定系统的结构和行为。
所谓系统,即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的、具有特定功能的有机整体;而系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。
贝塔朗菲旗帜鲜明地提出了系统观点、动态观点和等级观点。
指出复杂事物功能远大于某组成因果链中各环节的简单总和,认为一切生命都处于积极运动状态,有机体作为一个系统能够保持动态稳定是系统向环境充分开放,获得物质、信息、能量交换的结果。
系统论强调整体与局部、局部与局部、系统本身与外部环境之间互为依存、相互影响和制约的关系,具有目的性、动态性、有序性三大基本特征。
所谓系统论就是由相互作用与相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体,其性能往往以整体方式体现,而不是以组成系统的单体或元素来体现,这就是系统的整体性。
如果以其中的某个元素或个体来分析系统的效能,那么,该系统的整体性能或效用就降低了,系统往往还具有级联性、层次性、相关性和环境适应性等性能。
一个系统往往又是另外一个大系统的子系统,层层扩展,级级放大,从而组成更大的系统,譬如一个大的系统往往是由多个功能子模块或子系统组成的。
系统论一般以系统为研究对象,研究系统的原理,模式和规律。
2.控制论控制论是著名美国数学家维纳(Wiener N)同他的合作者自觉地适应近代科学技术中不同门类相互渗透与相互融合的发展趋势而创始的。
从哲学和科学的视角认识五大发展理念董恒宇*中共十八届五中全会提出“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,五大发展理念立足国情和实践,坚持问题导向,聚焦突出问题和明显短板,回应人民群众在收入、就业、教育、住房、医保、环保等切身利益问题上的诉求和期盼,直面问题、勇于担当,体现了国家富强之梦与人民幸福之梦的交融。
五大发展理念提炼和总结了我国经济社会发展实践的规律性成果,带有鲜明的时代特色,是治国理政的重大理论创新。
五大发展理念各有深刻的内涵,同时又相互贯通、相互联系、相互促进,是有机统一的理论整体。
习近平主席多次强调科学的思维方式在治国理政中的重要性,要求我们树立战略思维、辩证思维、系统思维、底线思维、历史思维、创新思维,“学习掌握唯物辩证法的根本方法,不断增强辩证思维能力,提高驾驭复杂局面、处理复杂问题的本领”。
他在2016年经济工作会议上讲,“要充分考虑明年世界经济形势的不确定性和复杂性,努力抓住机遇,从容应对各类风险和挑战”。
习近平主席在这里所提到的不确定性和复杂性以及多种科学思维方式、辩证法均上升到了科学和哲学的层面。
五大发展理念的哲学和科学背景“任何哲学只不过是在思想上反映出来的时代内容。
”①实际上,“只有那种最充分地适应自己的时代、最充分适应本世纪全世界的科学概念的哲*①董恒宇,民盟中央常委、内蒙古区委主委,内蒙古自治区政协副主席兼内蒙古社会主义学院院长。
《马克思恩格斯全集》第41卷,人民出版社,1982,第211页。
*2016年第2辑总第19辑学,才能称之为真正的哲学。
时代变了,哲学体系自然也随着变化。
既然哲学是时代的精神结晶,是文化的活生生的灵魂,那么也迟早总有一天不仅从内部即内容上,而且从外部即形式上触及和影响当代现实世界。
现在哲学已经成为世界性的哲学,而世界则成为哲学的世界”①。
20世纪科学最具革命性意义的两大理论成果是相对论和量子力学。
爱因斯坦相对论提出崭新的时空观和质能关系,而量子力学成功地揭示了微观物质世界的基本规律。
《第三代生命科学论》之——“整体论-还原论-系统论”螺旋发展作者:颜丙强张涛还原论是整体论的辩证否定,系统论又是对还原论的辩证否定,科学的思维方式出现了“整体论-还原论-系统论”的三段论螺旋发展,在前进、上升中表现出深刻的内在继承性和历史逻辑性。
1、正确认识整体论、还原论、系统论三种思维方式之间的关系要正确地认识和理解整体论、还原论、系统论三种思维方式之间的关系。
一方面,要认识从古代整体论到近代还原论,再到现代系统论,是思维方式发展的历史必然。
另一方面,又要正确认识整体论、还原论、系统论三种思维方式之间的内在联系与原则差别。
在今天,要特别注意认清从还原论向系统论转变的必然性,以及系统论思想原则上区别于还原论思想的根本特征。
一种说法,系统论是整体论与还原论的相加或统一。
这种概括有一定道理,强调了系统论吸收了整体论和还原论的各种合理内核,是基于又高于整体论与还原论的。
但是,这样讲述抹杀了系统论的新发展及其与整体论、还原论的原则性区别。
系统论不但吸收了整体论和还原论的所有合理内核,而且克服了整体论和还原论的局限,更重要的是,它有了新的创造,提出了只属于系统论的全新的观点和方法,这主要体现在系统论所特有的基本原理中。
系统论是一种划时代的新发展,已经在螺旋式发展轨迹上进到了高一层次。
2、系统论与整体论的联系与区别系统论吸收并发展了整体论的整体观点,强调了整体与部分的原则性差别,把注意的重心放在系统整体上。
但是,整体论没有打开整体,不了解整体内部的复杂内容,更不了解整体性的根源。
系统论对整体的研究吸收了还原论的合理内核,打开了整体,认识了整体内的各种复杂情况,克服了整体论的局限。
同时,又克服了还原论在把整体分解为部分时,割断和破坏各种相互关系的局限,揭示了相互关系的存在及其重大意义,并从更深层次上揭示出相互关系的有序性机制和自组织机制,阐明了系统的整体性的根源和达到整体最佳的途径,因而具有更加完备的性质。
3、系统论与还原论的联系与区别系统论是在还原论思维方式的基础上发展而来的,它吸收了还原论的一切合理内核。
1、试述当代马克思主义系统自然观的科学基础、主要内容和特征,并阐述其对你的启示意义。
系统自然观的科学基础是系统科学理论。
它超越了还原论和决定论思想,注重研究自然界的复杂性和非线性特点及其演化机制,提出了系统与要素、结构与功能等范畴,揭示了系统与环境、系统内部诸要素之间的作用机制和生命起源的自组织机制及演化机制,阐明了时间、空间和物质的相互联系,论述了自然界的演化和发展的机制和规律。
系统自然观的主要观点是:①自然界是简单性和复杂性、构成性与生成性、确定性和随机性辩证统一的物质系统,它以进化和退化相互交替的形式演化着;②系统是由若干要素通过非线性相互作用构成的整体,它既与其所在的环境发生联系,又与其他系统发生关联,系统具有开放性、动态性、整体性和层次性等特点;③系统的演化是不可逆的,分叉和突现是其演化的基本方式,开放、远离平衡态、非线性作用和涨落等构成其演化的自组织机制,进化是系统以对称性破缺为路径和基础的有序化过程;④时间具有不可逆性,时间和物质系统相互关联;⑤自然界经历着“混沌—有序”不断交替的过程,是无限循环和发展的。
系统自然观的特征主要体现在:①提出了系统的存在和演化思想;②强调了自然界的复杂性与简单性、生成性与构成性、线性和非线性的辩证统一。
系统自然观的意义1.它丰富和发展了马克思主义自然观中的物质观、运动观和时空观。
2.它实现了从认识存在到认识演化、从认识确定性到认识随机性、从认识简单性到认识复杂性、从认识线性到认识非线性的转变,促进了马克思主义自然观在认识论方面的发展。
3.它注重研究自然界系统的非稳定性、无序性、多样性、非平衡性和非线性作用等问题,提供了研究自然界系统的性质、结构和功能及其演化方式和机制的一种新的系统思维方式,推动了马克思主义自然观在方法论方面的发展。
4.它重视系统演化中实践的作用,从而建立起马克思主义自然观、认识论和方法论与历史观和价值观的联系。
2、试述当代马克思主义生态自然观的科学基础、主要内容和特征,并阐述其对你的启示意义。
整体论、系统论与复杂性理论及其归宿葛永林【摘要】系统本体化与理论的同源是整体论、系统论与复杂性理论的共性.但是,它们也在分类形态、问题域、方法论、话语体系等四个方面表现出差异性.复杂性理论要实现对整体论的超越,成为一种科学研究范式,还需夯实本体论、认识论与方法论基础.【期刊名称】《徐州工程学院学报(社会科学版)》【年(卷),期】2013(028)002【总页数】5页(P22-26)【关键词】整体论;系统论;复杂性理论【作者】葛永林【作者单位】华南师范大学政治与行政学院,广东广州 510631【正文语种】中文【中图分类】B08自从1926年斯穆茨(J.C.Smuts)提出“整体论”以来,它在近百年的演化发展中呈现出了很多的形态及其分类体系,其中就包括所谓的系统论与复杂性理论,有不少人直觉地把它们混为一谈。
为了使系统科学或复杂性理论的发展能够更加科学、准确和规范,有必要从哲学层面对它们进行固本清源。
一之所以经常有人混淆这三个概念,主要的原因在于它们有两个重要的相同点:系统本体化与理论的同源。
系统本体化意味着系统是最根本的实在、万事万物存在的方式。
贝塔朗菲(L.V.Bertalanffy)在20世纪60年代出版的《一般系统论:基础、发展和应用》开篇就说“无处不在的系统”[1]1。
这一概念遍及一切科学领域,从大众思想,到专业术语,再到舆论,无不如此。
在系统哲学家拉兹洛(szlo)看来,任何实在的基本构件都是系统,都是自然-认知系统。
他说:“本体论在系统哲学中已经成为系统本身的一般性理论。
”[2]167现代科学已经开始放弃了仅仅把单个实体作为研究对象的做法,更多地开始关注由各种实体组成的系统或构成实体本身的等级层次系统。
系统科学与复杂性理论就是在这种整体性思维的指导下,试图超越具体事物特殊性综合形成一般性理论解释自然系统复杂性的。
因此,比各门具体学科更具一般性的系统认识、系统方法与系统哲学就成为了科学探索的必要条件。
新三论系统科学领域中的“老三论”、“新三论”系统论、控制论和信息论是本世纪四十年代先后创立并获得迅猛发展的三门系统理论的分支学科。
系统论内容系统论认为,整体性、关联性,等级结构性、动态平衡性、时序性等是所有系统的共同的基本特征。
这些,既是系统所具有的基本思想观点,而且它也是系统方法的基本原则,表现了系统论不仅是反映客观规律的科学理论,具有科学方法论的含义,这正是系统论这门科学的特点。
贝塔朗菲对此曾作过说明,英语SystemApproach直译为系统方法,也可译成系统论,因为它既可代表概念、观点、模型,又可表示数学方法。
他说,我们故意用Approach 这样一个不太严格的词,正好表明这门学科的性质特点。
核心思想系统论的核心思想是系统的整体观念。
贝塔朗菲强调,任何系统都是一个有机的整体,它不是各个部分的机械组合或简单相加,系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的性质。
他用亚里斯多德的“整体大于部分之和”的名言来说明系统的整体性,反对那种认为要素性能好,整体性能一定好,以局部说明整体的机械论的观点。
同时认为,系统中各要素不是孤立地存在着,每个要素在系统中都处于一定的位置上,起着特定的作用。
要素之间相互关联,构成了一个不可分割的整体。
要素是整体中的要素,如果将要素从系统整体中割离出来,它将失去要素的作用。
正象人手在人体中它是劳动的器官,一旦将手从人体中砍下来,那时它将不再是劳动的器官了一样。
基本方法系统论的基本思想方法,就是把所研究和处理的对象,当作一个系统,分析系统的结构和功能,研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律性,并优化系统观点看问题,世界上任何事物都可以看成是一个系统,系统是普遍存在的。
大至渺茫的宇宙,小至微观的原子,一粒种子、一群蜜蜂、一台机器、一个工厂、一个学会团体、……都是系统,整个世界就是系统的集合。
系统是多种多样的,可以根据不同的原则和情况来划分系统的类型。
按人类干预的情况可划分自然系统、人工系统;按学科领域就可分成自然系统、社会系统和思维系统;按范围划妥则有宏观系统、微观系统;按与环境的关系划分就有开放系统、封闭系统、孤立系统;按状态划分就有平衡系统、非平衡系统、近平衡系统、远平衡系统等等。
浅谈新三论、老三论、复杂性研究以及非线性科学老三论包含贝塔朗菲的一般系统论、维纳的控制论以及香农的信息论:系统论是一门研究系统的一般模式,结构和规律的学问。
它研究各种系统的共同特征,用数学方法定量地描述其功能,寻求并确立适用于一切系统的原理、原则和数学模型,是具有逻辑和数学性质的一门新兴的科学。
系统论的核心思想是系统的整体观念,它强调,任何系统都是一个有机的整体,它不是各个部分的机械组合或简单相加,系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的新质。
系统论的基本思想方法,就是把所研究和处理的对象当作一个系统,分析系统的结构和功能,研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律性,并优化系统观点看问题。
控制论是一门研究机器、生命社会中控制和通讯的一般规律的科学,也就是研究动态系统在变化的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。
控制论的目的是创造一种言和技术,使我们有效地研究一般的控制和通讯问题,同时也寻找一套恰当的思想和技术,以便通讯和控制问题的各种特殊表现,以及为其他领域的科学研究提供一套思想和技术。
如经济控制论强调用整体的、动态的、相互联系和协调发展的观点来研究经济系统,它在计划经济体制和市场经济体制中都已产生了显著的经济效益和社会效益。
信息论是应用数学和其他有关科学方法研究一切现实系统中信息传递和处理、信息识别和利用的共同规律的科学,即研究语法信息、语义信息和语用信息的科学,它发端于通信工程。
狭义的信息论、控制论、计算机、人工智能和系统论等相互渗透、相互结合形成了如今的信息科学。
信息论事控制论的基础,一切信息传递都是为了控制,而任何控制又都依赖于信息反馈来实现。
广义的信息论已渗透到各个不同学科领域,与能量科学、材料科学鼎足而立,它必将为科学技术的发展作出贡献。
新三论包含普利高津的耗散结构理论、哈肯的协同论以及托姆的突变论:耗散结构是相对于平衡结构的概念提出来的,它指出一个远离平衡态的开放系统,在外界条件发生变化达到一定阀值时,量变可能引起质变,系统通过不断地与外界交换能量与物质,就可能从原来的无序状态转变为一种时间、空间或功能的有序状态。
系统论超越了还原论,复杂性理论又超越了系统论的三个梯级详细概述
摘要:莫兰认为系统论超越了还原论,复杂性理论又超越了系统论,它们代表着科学方法论依次达到的三个梯级。
复杂性研究从20世纪末叶兴起,目前在国内外已成为许多学科领域内研究的前沿和热点。
它涉及又一个新型的跨学科的方法论。
虽然人们对“复杂性”概念还缺乏严格一致的定义,但大家都意识到复杂性方法是为弥补长期占统治地位的经典科学的简化方法的不足而产生的。
下面我结合分析国际上复杂性研究的主流的三个阶段或流派的学说的内容来探讨一下复杂性方法的基本内涵。
法国哲学家埃德加·莫兰是当代系统地提出复杂性方法的第一人,他追求在人类思想领域里实现一个关于“复杂性范式”的革命。
他的复杂性方法主要是用“多样性统一”的概念模式来纠正经典科学的还原论的认识方法,用关于世界基本性质是有序性和无序性统一的观念来批判机械决定论,提出把认识对象加以背景化来反对在封闭系统中追求完满认识,主张整体和部分共同决定系统来修正传统系统观的单纯整体性原则,等等。
莫兰提出复杂性思想的标志时间可以定在他发表《迷失的范式:人性研究》一书的1973年。
1979年,比利时著名科学家普利高津首次提出了“复杂性科学”的概念。
普利高津实质上是把复杂性科学作为经典科学的对立物和超越者提出来的。
他说:“在经典物理学中,基本的过程被认为是决定论的和可逆的。
”(普里戈金、斯唐热《从混沌到有序》,上海译文出版社,1987年,第42页)而今天,“物理科学正在从决定论的可逆过程走向随机的和不可逆的过程。
”(同上书,第224页)普利高津紧紧抓住的核心问题就是经典物理学在它的静态的、简化的研究方式中从不考虑“时间”这个参量的作用和无视自然变化的“历史”性。
他所提出的关于复杂性的理论就是不可逆过程的物理学的理论,主要是揭示物质进化机制的耗散结构理论。
普利高津说这个理论研究了物理、化学中的“导致复杂过程的自组织现象”。
因此我们可以认为普利高津所说的“复杂性”意味着不可逆的进化的物理过程所包含的那些现象的总体:在热力学分岔点出现的多种发展可能性和不确定性,动态有序结构的不断。