复杂性科学理论应用及研究现状

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1、复杂性科学理论应用及研究现状张俊（空军工程大学机场建筑工程系，陕西西安710038）摘要：对复杂性科学理论的应用研究现状进行了归纳总结，将复杂性科学理论的应用与研究分为在自然科学和社会科学两方面。重点对自然科学方面中的土木工程领域、地球科学领域、环境科学领域、医学领域等以及社会科学方面中的管理学领域、教育学领域、决策机制及评估评价、军事学领域、商业贸易领域等进行了展开叙述，通过对已有研究的梳理，发现现有研究偏重于社会科学领域，在自然科学领域的应用仍显不足，且各学科的差异也较大，研究深度不够。对于后续的复杂性科学理论的应用研究提供了一定的参考价值。关

2、键词：复杂性科学理论；自然科学；社会科学；应用研究现状中图分类号：N945文献标识码：AApplicationandresearchstatusofcomplexityscienceZHANGJun(DepartmentofAirfieldandBuildingEngineering,AirForceEngineeringUniversity,Xi’an,Shanxi710038,China)Abstract:Thecurrentapplicationsituationofcomplexitytheoryissummarized,theapplic

3、ationandresearchofcomplexsciencetheoryisdividedintotwoaspects:NaturalScienceandSocialScience.ThemanagementofSocialScienceandNaturalSciencesuchascivilengineering,earthscience,environmentalscience,medicalfieldandscienceeducationfield,decision-makingmechanismandevaluation,militar

4、yfield,thefieldofcommerceandtradearefocusedon.Throughtheresearchoftheexistingresearch,itisfoundthattheexistingresearchesfocusonthefieldofsocialscience,andtheapplicationinthefieldofnaturalscienceisstillinsufficient.Itprovidessomereferencefortheapplicationofthetheoryofcomplexity

5、science.Keywords:Thetheoryofcomplexityscience;NaturalScience;SocialScience;ApplicationandreachsituationCLCnumber:N945Documentcode:A1引言复杂性至今仍然是一个在科学和哲学上都不十分明确的概念。这一状况，阻碍人们对于客观事物包括人类自身的复杂性的认识，直接影响目前正在进行的探索复杂性科学的理论综合[1]。如何表述复杂性科学的学科地位，学术界存在很大分歧。一种广泛流传的意见认为，复杂性科学是一门21世纪的新学科。苗东升曾对此

6、提出质疑，主张把复杂性科学看成科学整体作为系统的一种新的历史形态，而非一门新学科[2-3]。现代科学研究表明，许多宇宙奥秘来源于整体的涌现性。涌现性指只有整体才能表现出来的特征。但用还原论不能揭示这些现象，所以人们开始更关注事物的整体，特别是整体的演化以及因此表现出来的复杂局面。从20世纪中期开始，科学界以系统论、混沌理论、非线性动力学、统计学、神经网络方法等研究为基础，开展了对复杂现象的研究[4-6]。20世纪80年代以来，区域科学的研究正由静态的、均衡的范式逐渐向一种动态演化的范式转变，开始应用复杂性科学的理论和方法来研究和分析区域问题及其时空

7、演化的内在规律，内容涉及城市和区域系统内不同层次上的结构和功能以及在相应空间上的动态格局[7-9]。开放系统、自组织、混沌和演化理论等一些新的模拟模型，诸如空间系统的非线性微分方程、细胞自动机、分形、人工神经网络、多主体模型等等逐渐被城市和区域研究者认识和应用，并且日益成为当代跨学科研究的热点和前沿[10-12]。复杂性科学理论的应用范围十分广泛，包括在管理学中、教育学中、决策机制及评估评价中、军事学中、商业贸易中、土木工程中、地球科学中、环境科学中、医学中和政治理论中，本文拟分别从自然科学和社会科学两个大方面，以上所列具体领域，对复杂性科学理论的

8、应用及研究现状进行梳理。2自然科学方面复杂性科学理论在自然科学方面应用广泛，包括土木工程领域、地球科学领域、环境科学领域和