浅谈系统科学与系统思维

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1、浅谈系统科学与系统思维摘要：本文首先简要地介绍了系统科学产生的由來及其发展，然后讨论了我对系统科学中一些概念的浅显认识，最后总结/一下通过学习系统科学方囬的知识给我们工作和生活带来的启示。1.引言我们正处在一个人类社会大变革的过程屮，人类对于宇宙和社会，以及人类自身的汄识正在发生着巨大的变化。以牛顿的经典物理学为基础的近代科学在二十世纪的大变革而前,暴露出许多难以适应的弱点，遇到了严重的挑战。科学思想的更新已经势在必行了。新时代需要新的思维方式，耑要新的科学观念。二十世纪的科学史就是近代科学观念不断遇到挑战，现代科学逐步建立起來的过程。在这

2、个过程中，系统科学是一个特别重要的、具有基础意义的学科。它是现代科学思维方法的重要组成部分。系统科学发端于二十世纪二十年代，奥地利生物学家L.vonW塔朗菲倡导的机体论就是一般系统论的萌芽。后来系统科学的发展经历了三次浪潮，分别是系统科学的形成与发展（20世纪40年代到60年代）、自组织理论的建立（20世纪70年代到80年代）和杂系统的兴起（2◦世纪80年代至今）。通过前辈科学家们的不断努力和探究，系统科学己经获得了一系列非常重要的成果，并且在人类的科学和生活实践中获得了应用，发挥了重要作用。2.系统思想的由来及发展有人说，当前科学研究的前

3、沿概括起來可以分为三个方面，分别称为“极小”、“极大”和“极复杂”。“极小”指的是物理化学中的原子、分子、基本粒子，生物学中的基因片段等。统治极小世界的规律是量子力学和量子场论。“极大”指的是我们所处的宇宙环境以及其中的天体等。爱因斯坦的狹义相对论和广义相对论奠定了研究极大的基础。过去的两百年历史中人类社会始终处于战乱环境中，为了在国际社会中占有一席之地,各国政府始终积极致力于“极大”和“极小的”研宂中。将大量的研宂经费投入了原子弹、导弹、飞机、火箭、卫星等国防武器领域中，使“极大”和“极小”两个领域飞速发展，取得了举世瞩目的成就，大量的新

4、材料、新技术、新武器等不断涌现。但是随着苏联解体，美苏两国冷战结束，军费的大幅缩减使这两方面的研究规模大为缩小。科学研究的中心正在向生物学、经济学和管理科学转移。这就走向了科学研究的第三个前沿“极复杂”。但是生物系统、社会系统的研究要比物理化学系统困难得多。因为生物系统、社会系统强调的整体的功能和联系，它这种整体性不是各部分功能的简单加和。我们都知道人是一种生命系统，人体最基本的单元是细胞，细胞构成组织、器官、人体。当我们单独研宂一个细胞时，我们可以发现它和外界进行物质和能量交换，保持新陈代谢。但是我们无法由此联想到它能构成手竹去抓収某个东

5、西、构成眼睛让我们看到这个世界。同样的单独研究人的一个器官，比如手，我们无法想象它能画出清明上河图这样精巧又宏伟的M作。因此我们需要将细胞联系到器官的层次去看待它的功能，将器官整合到人体的角度去看待它的功能。只有这样从整体的角度进行系统的研宂与分析，我们才能把握人的生命系统的特征与本质。但是20悅纪之前甚至是现在丙方科学的主流依然是从希腊原子论到现代基本粒子论为代表的分析科学。近代科学这种只重分析和实验的方法，在生物学研究中把生物解剖得越来越细，近百年来更是攻打到了分子的层次。我们可以说把生命现象分解为分子与分子间的相互作用，现在也取得了伟

6、大的、惊人的成就，建立了分子生物学等科学。但在这些发展而前,也有很多生物学家感到失望，他们知道得越细、越多，反而失去全貌，感到对生命的理解仍然很渺茫，好像知道得越少了。直到20世纪40年代，贝塔朗菲才比较明确地认识到这一点，开始了理论生物学的研究。要从生物的整体，把生物整体及其环境作为一个大系统來研究。他还由此创立了一般系统论的科学。后来普利高津提出来耗散结构理论，哈肯提出了协同学理论，他俩的理论较之W塔朗菲更具数理化，同吋导出了许多凭直观思辨无法得到且形式具体的新规律。1.系统理论的主要内容3.1系统当今社会“系统”这个名词泛滥，不管说什

7、么都喜欢加上系统两个字，比如政府系统、安防系统、社会系统等等。但是很多人其实对系统的具体含义模棱两可，说不出个所以然。根据比较权威的定义，系统是指由若干相互联系、相互作用的部分组成，在一定环境中具有特定功能的有机整体。组成系统的各个部分，被称为要素、单元或子系统。由于系统可以划分为不同层次的要素，所以要素具有相对性。系统的一般特征包括集合性、相关性、层次性、环境制约性、整体性、动态性。(1)集合性。系统总是由若干元素组成的，单独一个元素不能称为系统。而且系统屮各元素有相对独立和可识别的界限。(2)相关性。系统中的各个元素不是孤立存在的，它们

8、之间都会产生直接或间接的相互作川，一部分的变化会影响其它部分的变化。(3)层次性。大多数系统都有复杂的层次结构，比如人体系统，大的层次包括脑袋、躯体、四肢等组成，再细分有各种器官