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?系統(tǒng)學 ? 后天 2021-11-29 14:21:04 舉報 [拼音]：xitongxue ? [外文]：systematology 研究系統(tǒng)結構與功能（包括演化、協(xié)同和控制）一般規(guī)律的科學。20世紀70年代末，中國科學家錢學森運用系統(tǒng)思想，提出了系統(tǒng)學及其 研究對象 、內容和方法。 簡史 L.von貝塔朗菲是最早探索系統(tǒng)一般規(guī)律的科學家。在《一般系統(tǒng)論》一書中，他指出系統(tǒng)在不同領域中表現(xiàn)出結構上的相似性或同構性，并將系統(tǒng)普遍性質總結為系統(tǒng)整體性、關聯(lián)性、動態(tài)性、有序性和預決性。貝塔朗菲試圖建立各種系統(tǒng)共同規(guī)律的科學，但他的理論僅限于定性描述，思辨性內容居多，而屬于科學技術范疇的結論甚少。 從50年代起，系統(tǒng)工程的大量實踐，運籌學、控制論、信息論的迅速發(fā)展，都為系統(tǒng)學的建立提供了豐富材料。另一方面,其他科學技術部門,特別是物理學、化學、理論生物學、數(shù)學等都有了新的發(fā)展和突破，如I.普里戈金的耗散結構理論，H.哈肯的協(xié)同學，M.艾根的超循環(huán)理論，R.托姆的突變論，S.斯梅爾和廖山濤的動力系統(tǒng)理論，都在不同程度上揭示了系統(tǒng)的深刻的性質和規(guī)律,使得人們對系統(tǒng)有了更加深入的認識。例如,系統(tǒng)的發(fā)展在時間上具有不可逆性，系統(tǒng)的過去和將來之間存在著對稱破缺；系統(tǒng)具有自組織性，在漲落作用下，能自發(fā)形成穩(wěn)定的有序結構，有序是系統(tǒng)自組織和子系統(tǒng)協(xié)同的結果；系統(tǒng)包含有復雜的反饋機制，反饋是有序之本；系統(tǒng)在一定條件之下,可以從有序變成混沌,也可以從混沌變成有序，還可以從一種有序變?yōu)榱硪环N有序而導致狀態(tài)突變；混沌是系統(tǒng)對初始條件和邊界條件異常敏感產(chǎn)生的貌似無序的運動。混沌現(xiàn)象表明，確定性系統(tǒng)可以產(chǎn)生隨機行為?？范ɡ碚f明，在封閉系統(tǒng)中，三維以上非線性系統(tǒng)出現(xiàn)混沌是普遍的。對開放系統(tǒng)，動力系統(tǒng)理論也證明了類似的事實?；煦缡且环N吸引子，不過不是平衡點、極限環(huán)這類具有整數(shù)維的正常吸引子，而是分數(shù)維的奇異吸引子，具有復雜的幾何結構。系統(tǒng)普遍存在著李雅普諾夫穩(wěn)定性和結構穩(wěn)定性；非線性系統(tǒng)中分岔現(xiàn)象是普遍發(fā)生的，分岔是產(chǎn)生新狀態(tài)和多樣性之源等。 錢學森從系統(tǒng)觀點對這些分布在不同學科中的科學成就進行概括和統(tǒng)一，揭示了系統(tǒng)普遍規(guī)律和深刻性質，奠定了系統(tǒng)學的理論基礎。 研究對象 系統(tǒng)學的 研究對象 是各類系統(tǒng)。根據(jù)組成系統(tǒng)的元素和元素種類的多少以及它們之間關聯(lián)的復雜程度，把系統(tǒng)分為簡單系統(tǒng)和巨系統(tǒng)兩大類。簡單系統(tǒng)是指組成系統(tǒng)的元素比較少，它們之間關系又比較單純，如某些非生命系統(tǒng)；巨系統(tǒng)是指組成系統(tǒng)元素的數(shù)目非常龐大的系統(tǒng)。如果組成系統(tǒng)的元素非常多，但元素種類比較少且它們之間關系比較簡單，這類系統(tǒng)稱為簡單巨系統(tǒng)，如激光系統(tǒng)。如果組成系統(tǒng)的元素不僅數(shù)量大而且種類也很多，它們之間的關系又很復雜，并有多種層次結構，這類系統(tǒng)稱為復雜巨系統(tǒng)，例如人體系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)。在人體系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)中，元素之間關系雖然復雜，但還是有確定規(guī)律的。另一類復雜巨系統(tǒng)是社會系統(tǒng)，組成社會系統(tǒng)的元素是人。由于人的意識作用，系統(tǒng)元素之間關系不僅復雜而且?guī)в泻艽蟮牟淮_定性,這是迄今為止最復雜的系統(tǒng)。系統(tǒng)的上述分類,清晰地刻劃了系統(tǒng)復雜性的層次，這對系統(tǒng)學的研究具有重要意義。 研究方法 對于簡單系統(tǒng)和簡單巨系統(tǒng)，自然科學的理論和方法（包括運籌學、控制論、信息論、數(shù)學以及耗散結構理論、協(xié)同學、突變論等）是可以很好地描述和研究的，并取得了很大的成功。70年代末以來有人把上述理論方法應用到復雜巨系統(tǒng)，也取得了一定的成功，如超循環(huán)理論。但對整個復雜巨系統(tǒng)的研究，特別是對社會系統(tǒng)的研究，上述理論方法有很大的局限性。例如對策論，就其理論框架而言，是研究社會系統(tǒng)的理想工具。但對策論已取得的成就，還不能處理社會系統(tǒng)的復雜性，問題在于對策論把人的社會性、復雜性、心理和行為的不確定性大大簡化了，以至把復雜巨系統(tǒng)問題變成了簡單巨系統(tǒng)或簡單系統(tǒng)的問題了。 為了尋找研究復雜巨系統(tǒng)的有效方法，錢學森根據(jù)國內外近年對復雜巨系統(tǒng)的工作經(jīng)驗提出定性定量相結合的系統(tǒng) 研究方法 。這個 研究方法 是在以下三種復雜巨系統(tǒng)的豐富實踐基礎上，提煉、概括而抽象出來的。這就是： （1）在社會系統(tǒng)中，由幾百個或幾千個變量所描述的定性定量相結合的系統(tǒng)工程技術對社會經(jīng)濟問題的研究和應用； （2）在人體系統(tǒng)中，中西醫(yī)相結合的臨床方法的大量研究和應用； （3）在生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中，地理區(qū)域規(guī)劃方法的研究和應用。定性定量相結合的系統(tǒng) 研究方法 ，具有以下特點： （1）把定量研究和定性研究有機結合起來； （2）把宏觀研究和微觀研究結合起來； （3）把多種學科結合起來進行交叉研究； （4）把科學技術方法和經(jīng)驗知識結合起來。經(jīng)驗知識雖不屬于科學技術范疇，但對認識、研究復雜巨系統(tǒng)仍有著重要作用。以上這些特點表明，這個方法不僅對解決復雜巨系統(tǒng)問題具有重要現(xiàn)實意義，而且對發(fā)展系統(tǒng)學的理論具有深遠的科學意義。 系統(tǒng)學的任務從根本上來說是兩個方面，一個是對系統(tǒng)規(guī)律的認識,另一個是在認識系統(tǒng)規(guī)律的基礎上,如何控制系統(tǒng)。第一個方面是關于系統(tǒng)結構、子系統(tǒng)協(xié)同以及系統(tǒng)功能在系統(tǒng)環(huán)境作用下的演化規(guī)律。第二個方面則是把控制的思想和理論引入到系統(tǒng)學。如同認識客觀世界是為了更好的改造客觀世界一樣，人們認識系統(tǒng)也是為了更好地控制系統(tǒng)。 |
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