系统科学的方法论意义

范文一：系统科学的方法论意义

系统科学的方法论意义

系统科学自诞生以来，伴随着系统科学理论的发展和成熟，对人类的思维观念和思想方法都产生

了根本性的影响，并且使之发生了深刻的变革。系统科学的发展现状是，系统科学的理论和方法业已经广泛地渗透到自然科学和社会科学的各个领域。系统思想形成的这股思潮，日益发挥重大而深远的影响。笼统地说，系统论将世界视为系统与系统的集合，认为世界的复杂性就在于系统的复杂性所以可以说研究世界的任何部分都离不开对于相应的系统与环境关系的探讨和研究。系统科学将研究和处理对象作为一个系统亦即一个整体来对待，在研究过程中注重掌握研究对象的整体性、关联性、等级结构性、动态、平衡性及时序性等基本特征，所以说系统论不仅是反映客观规律的科学理论，也是科学研究思想方法的理论。系统科学理论不仅认识系统的特点和规律，反映系统的层次、结构、演化，更主要的是对于系统结构的整理、对于各要素关系的协调，从而使系统达到优化的目的。系统科学理论的基本思想、基本理论及特点，反映的是现代科学整体化和综合化这一不可避免的发展趋势，同时也为解决现代社会中政治、经济、科学、文化和军事等各种复杂的问题提供了方法论的坚实基础。　　　　

一、系统科学的理论特征及其优势　　

系统科学是以系统为研究对象的一种基础理论以及应用开发的学科所组成的学科群。它着重考察各种系统的相互关系和属性，以揭示活动规律，探讨有关系统的理论和方法，系统科学作为一种方法论的科学，它的理论和方法正在从自然科学和工程技术向社会科学广泛转移，而将系统科学与哲学相互作用，探讨系统科学的哲学问题，就形成了系统哲学。系统科学以系统思想为中心、综合多门学科的内容而逐渐形成为一个新的综合性科学门类。

系统科学按其发展和现状，它的定义可分为狭义和广义两种。狭义的系统科学一般是指贝塔朗菲的著作《一般系统论:基础、发展和应用》中所提出的将“系统”的科学、数学系统论、系统技术、系统哲学多方面归纳而成的学科体系。广义的系统科学则包括系统理论、信息理论、控制理论、耗散结构理论、协同学、突变论、运筹学、模糊数学、物元分析、泛系方法论、系统动力学、灰色系统论、系统工程学、计算机科学、人工智能学、知识工程学、传播学等一大批学科在内，是20世纪中叶以来发展最快的一

i[]?大门综合性科学。　　

系统科学理论按功能可划分为三个方面，即信息论、控制论、系统论，作为一种新兴的科学方法论，系统科学理论把所要研究和所要处理的对象，都看作是一个作为整体的系统，然后分析这个系统的结构和功能，进而研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动中存在的规律性，并优化系统观点来对待问题。以系统科学理论的观点看来，世界上的任何事物都可以看成是一个系统，系统也是普遍存在的，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。系统科学理论不仅在于认识系统的特点和规律，更重要地还在于利用这些特点和规律去控制、管理、改造或创造一系统，使它的存在与发展合乎人的目的需要。也就是说，研究系统的目的在于调整系统结构与各要素关系，使系统达到优化这个最终目标　　

二、系统科学在中国的理论进展及其价值

近年兴起的相似论、现代概率论、超熵论、奇异吸引学及混沌理论、紊乱学、模糊逻辑学等，也将进入广义系统科学并成为其中的重要内容。系统科学的优势就在于它将众多独立形成、自成理论的新兴

ii[]?　　学科综合统一起来，具有严密的理论体系，这一点已为内外许多学者所关注和研究。

自贝塔朗菲提出系统科学以来一直到现在，系统科学观念经过很长一段时间的发展演变过程。起初，人们认识到系统整体大于其中的部分之和，即当一些部分组合成一个系统之后，它就会出现一些原先的个体所没有的性质。之后，人们又发现系统是具有层次结构和功能结构的，研究系统的结构时要考虑层次结构和功能结构的重叠和它们之间的相互关系。再然后，还进一步认识到系统是处在不断发展变化之中的，系统是动态的。第四，系统还经常与它的外界环境进行物质、能量和信息的交换。第五，系统即使是在远离平衡的状态下也可以维持稳定的状态。第六，即使是确定性系统仍有其内在的随机性。第七，随机的系统也有其内在的确定性，看似完全随机的系统有自组织的功能，能突现出若干种特殊的结构来。这些新观念不断地冲击经典科学的传统观念，伴随其发展的系统论、信息论、控制论、相变论、耗散结构论、突变论、协同论、混沌论、超循环论等新科学理论也相继诞生。　　

关于系统科学结构的见解众说纷纭，但是关于系统科学的内容和结构最详尽的理论框架，则是我国著名科学家钱学森提出来的。钱学森写出了享誉国际学术界的《工程控制论》，此书系统详尽的阐述了他的系统科学思想和方法，并在主导中国“两弹一星”的成功实践中，成功地运用、发展了他的思想和方法，继而钱学森还把他的系统科学理论和系统工程实践推广到社会、经济、管理等各个领域都产生了深远的影响。　　

钱学森认为系统科学与自然科学和社会科学这三者之间的地位是相同的，详尽的阐明他的理论思想，他把系统科学的体系结构分为四个层次:第一层次是系统工程、自动化技术、通信技术等，这是直接改造自然界的工程技术层次;第二层有运筹学、系统理论、控制论、信息论等，是系统工程的直接理论，属技术科学层次;第三层次是系统学，它是系统科学的基本理论;最高一层将是系统观，

这是系统的哲学和方法论的观点，是系统科学通向马克思主义哲学的桥梁和中介。　　

更让人钦佩的是，钱学森没有把自己的思维仅仅囿于某一个单独的领域，而是用系统的眼光去研究社会、军事、信息、农业、人才、经济、环境、法治和哲学，把自然科学和社会科学，物质世界和精神世界，客观和主观，全部有机地囊括于他的研究视野。钱学森把自然科学、社会科学等现代科学技术诸多领域综合集成进行系统科学理论研究，并在实践上推广系统工程和总体设计部建设以加强国家层面的科学决策。　　

系统科学发端于20世纪20年代，奥地利著名生物学家贝塔朗菲倡导的机体论是一般系统论的萌芽，与此同时，英国军事部门的科学家研究和解决雷达系统的应用问题，提出了运筹学，这是系统工程的萌芽。20世纪40年代，美国贝尔电话公司在发展通信技术时，也使用了系统工程的方法。同样，美国研制原子弹的曼哈顿工程，是系统工程的成功实践。美国国防部设立的系统分析部，在军事决策方面运用了系统方法。20世纪50年代，系统科学的理论研究和教学工作全面展开。20世纪60年代，系统科学不论在西方还是在苏联都得到了广泛的传播和应用。系统的理论研究取得了重要的成果贝塔朗菲发表了《一般系统论——基础、发展、应用》的著作，使系统工程的应用取得了明显的效果。美国阿波罗登月计划的实现，就是一个突出的范例。20世纪70至80年代，系统科学更是广泛应用于经济、政治、军事、外交、文化教育、生态环境、医疗保健、行政管理等部门，并取得了令人满意的结果。

三、系统科学的方法论意义　　

近年兴起的相似论、现代概率论、超熵论、奇异吸引学及混沌理论、紊乱学、模糊逻辑学等，也将进

入广义系统科学并成为其中的重要内容。系统科学的优势就在于它将众多独立形成、自成理论的新兴

iii[]?　　学科综合统一起来，具有严密的理论体系，这一点已为内外许多学者所关注和研究。

时至今日，从现代科学技术的发展轨迹看来，其中一方面是已有学科不断分化，并且呈现越分越细的状态，新学科、新领域也不断产生，呈现出高度分化的特点;另一方面是不同学科、不同领域之间相互交叉、结合与融合，向综合性、整体化的方向发展，呈现出高度综合的趋势。而系统科学在这种发展趋势中所最具有的理论价值和指导意义是不可小觑的。　　

关键字: 系统科学

i []? 《系统科学概念》何伦志著

ii []? 《系统科学导论》谭璐姜璐编著

iii []? 《系统科学导论》谭璐姜璐编著

范文二：5 系统科学方法的认识论意义

系统科学方法的认识论意义。

20世界中叶以来，以系统论、信息论、控制论为代表的一般系统科学理论的诞生和发展，使系统科学得到长足的发展。这些新兴的系统科学理论大大改变了人们的旧有的思维方式，具有方法论上的显著特色。系统科学方法就是在系统科学发展的基础上发展起来的。 (一)系统科学方法的特点和作用

系统科学方法是指按照事物本身的系统性把对象放在系统的模式中加以考虑的科学研究方法的总称。即从系统的观点出发，始终从整体与部分之间，整体与外部环境的相互联系、相互作用、相互制约的关系中综合地、精确的考察对象，以达到最佳的处理问题的方法。 1. 系统科学方法的特点

第一，站在整体的高度把握对象。系统的整体性要求人们把复杂的对象作为有机的整体来

研究，从整体的特性、功能、目标出发，考察组成该系统的各个要素之间、要素和

系统之间、系统与环境之间的各种相互联系，掌握系统的运动变化规律，并以此为

指导，去研制、设计系统的哥哥组成部分的参数和性质，以求得最佳的组合。第二，通过系统的结构性和有序性把握系统变化发展规律。结构的有序性是系统功能得以

实现的内在根据。这说明，具有同样组成成分的事物，由于各成分在事物内部的排

列次序上的改变，可以引起事物性质上的根本变化。

第三，通过模型优化选择最佳系统结构。模型优化可以根据需要和可能为系统定量地确定

出最优目标，并运用最新技术手段和处理方法把整个系统逐步分成不同等级和层次

结构，并在动态中协调整体与部分的关系，使部分功能和目标服从系统整体的最佳

目标，以便实现总体最佳。

2. 系统科学方法的作用

现代系统科学发展迅速，系统科学方法也在自然科学、工程技术科学领域以及社会科学领域获得了广泛的应用，系统科学方法在现代科学的发展中已经成为一种必不可少的认识手段，表现出独特而重要的作用。

第一，提高了人类认识和控制复杂系统的能力。当代社会出现了许多综合性很高的复

杂系统。在复杂系统的组成、设计、研制、分析、管理、调整和控制等方面，

系统科学都形成了一套行之有效的方法，使得解决当代各种复杂系统问题成为

可能。

第二，促进了科学技术的数学化和信息化。系统科学方法可以给出对象系统的数字模

型，使数学方法得意施展它的解析功能，它为科学技术数学化开辟了广阔的道

路。

第三，促进了现代科学技术的整体化发展。20世纪以来，一系列跨学科和整体性问题，

促使现代科学技术朝着有一个方向——整体化发展，系统科学的建立反映了这

种整体化发展趋势及其丰硕成果。系统科学方法把客观世界的横向联系、纵向

联系、和交叉联系揭示出来，这些联系构成一个事物普遍联系、具体生动的网

络，加速了现代科学技术整体化的进程。

第四，促进了规划、决策、管理的科学化进程。要解决庞大的系统工程问题，必须对

一些客观条件和主观因素进行综合的辩证分析，要善于根据实际情况划分若干

具体操作步骤，是每个步骤都有一套确实可行的衡量标准，一边逐步跟踪追击，

最终达到总体目标。

(二)常用的系统科学方法

1. 系统分析法

系统分析法是运用系统论的观点分析对象系统的各个部分和各种属性的一种科学方法。

系统分析法事运用系统论观点分析对象系统的各个部分和各种属性的一种科学方法。进行系统分析，首先要把被研究的对象从周围环境中划分出来，就其层次、结构、要素、功能和目标诸方面进行周密细致的研究。其次应注意到系统与环境的相互依存、相互影响、相互制约和相互作用。再经过周密细致分析，了解可能达到这些指标的各个方案，并从中找到一个最佳方案。

运用系统分析方法的基本步骤是:

?系统目的的分析和确定。首先分析和确定对象系统的目的和目标，分析和定义系统需要的功能，进而从这些资料做出概略模型，进行仿真，活的模型化所需要的概略技术条件。 ?模型化。为对象系统建立所需要的各种模型，其中最主要是可供分析和计算的图像模型和数字模型。

?系统最佳化。对各种替换模型进行最佳化，求出几个替换解。

?系统评价。根据最佳化的替换解，考虑前提条件、假设条件、和约束条件，从而为选择最佳系统方案提供足够的信息。

2. 功能模拟方法

功能模拟方法就是以系统的功能相似性为基础，用模型来模拟原型的功能和行为的方法。功能模拟的目的，不在于通过模型去研究，认识原型，而主要是探讨、发展模型本身，即创造具有某种最佳功能的人造技术系统。它不仅是一种重要的科学研究方法，也是一种创造发明的手段。

3. 黑箱方法

如果人们暂时尚不了解被研究对象的内容结构，或由于待研究问题的性质，人们不需要了解对象的内部结构，这个系统就叫黑箱。黑箱方法，就是通过探索系统功能而推测其结构的方法，着重考察黑箱系统的输入和输出的因果联系和运动规律。黑箱方法往往用在对被研究系统，只考察它的输入特性、输出特性和它的动态过程，回答此系统的功能特性、行为方式和作用机理问题，有时还对系统内部结构进行猜测。

运用黑箱方法首先哟啊明确研究的目标，它必须是不必探讨对象的内部结构。其次，进行输入与输出的对应性测量。先让被研究系统在纯自然状态下运动变化，对系统的输入与输出相应量进行测量，记下一一对应的各种数据。再在输入端加上典型的测试信号，测出输出端的变化，记录其结果。再次，建构黑箱模型。根据所取得的信息和数据，运用数学手段设立黑箱模型。最后，根据黑箱模型做出论断。有了黑箱模型就可以进一步做出计算，提出一套概念、判断、推理和论证，解答黑箱系统的功能特性、行为方式和作用机理等问题。可以看出。黑箱方法只研究系统的外部行为，有一定的局限性，它需要与其他方法相配合，才能最终解决问题。

此外，系统科学方法还有反馈控制方法、动态规划方法、综合评判法、分解—协调法等，各种方法各有所长，也各有所用，现实中需要具体问题具体分析，选择适合的方法。

范文三：论系统论方法在科学认识的方法论意义

自然辩证法概论论文

论系统论方法在科学认识的方法论意义

院系电气与信息工程学院专业控制理论与控制工程班级双研2014 学号 2014001044 姓名 YHL 指导教师 ***

论系统论方法在科学认识的方法论意义

摘要

系统论方法的产生是人类认识发展的产物。它突破了以往的只侧重分析的机械方法的栏栅，指导人们从整体上来进行思维，探索科学认识发展的新思路。由于系统论反映了现代科学发展的趋势，以及现代社会生活的复杂性，因而其理论和方法得以广泛地应用。系统论方法的产生更新了人们的思维方式，为人们对复杂系统的分析、设计、研制、管理和控制提供了有效的手段，为研究跨学科的交叉问题提供了钥匙，为解决一些综合性较强的社会系统的优化提供了方法论指导原则。在认识世界和改造世界的过程中，我们应该自觉运用系统论方法，为社会的发展以及人类的进步作出更大的贡献。

关键词：系统论；科学认识；方法论意义

一．系统论方法概述

系统论是由美籍奥地利人理论生物学家L.V. 贝塔朗菲（L.Von.Bertalanffy ）创立的。他在 1952 年提出了系统论的思想，1973 年提出了一般系统论原理，奠定了这门科学的理论基础。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，通过优化系统结构使其达到整体最优目标。世界上任何事物都可以看成是一个系统，都是以系统方式普遍存在的。大至渺茫宇宙的宇观系统，小至原子细胞的渺观系统，而我们常见的经济系统、社会系统、交通系统、环境系统等都属于现代社会存在发展的一种宏观系统。由于系统论反映了现代科学发展的趋势，以及现代社会生活的复杂性，因而其理论和方法得以广泛地应用。系统论不仅为现代科学的发展提供了理论和方法，而且也为解决现代社会中的各种复杂问题提供了方法[1]。

二．系统论方法原则

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[2]。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。

整体性原则——系统的联系是有机性的，系统中某个要素发生变化，必然会引起周围其它要素乃至整个系统的变化；系统整体的力量不等于各孤立部分之和，整体功能要大于各部分之和。

层次性原则——系统的层次越高，其结构、功能及运动规律越复杂，受更多的因素影响，决策的难度也就越大。

动态性原则——系统的因素和状态随时在变化，系统外部的环境也随时在变化。我们在考察一个系统时，不仅要研究这个系统的静态结构，还要研究该系统及其相关因素的动态演变。

综合优化原则——系统内各要素之间，要素与系统之间，其相互作用存在内在的规则性；或者说是它们的排列、组合、运动变化的秩序性。系统的发展过程是系统的有序化过程，即从无序达到有序，这是进化过程。反之，则是退化过程，系统便从有序走向无序，走向混乱。

三．系统论方法在科学认识的方法论意义

1. 系统论方法的产生更新了人们的思维方式

系统论的出现，使人类的思维方式发生了深刻地变化[3]。以往研究问题，一般是把事物分解成若干部分，抽象出最简单的因素来，然后再以部分的性质去说明复杂事物。这是笛卡尔奠定理论基础的分析方法。这种方法的着眼点在局部或

要素，遵循的是单项因果决定论，虽然这是几百年来在特定范围内行之有效、人们最熟悉的思维方法。但是它不能如实地说明事的的整体性，不能反映事物之间的联系和相互作用，它只适应认识较为简单的事物，而不胜任于对复杂问题的研究。在现代科学的整体化和高度综合化发展的趋势下，在人类面临许多规模巨大、关系复杂、参数众多的复杂问题面前，就显得无能为力了。正当传统分析方法束手无策的时候，系统论分析方法却能站在时代前列，高屋建瓴，综观全局，别开生面地为现代复杂问题提供了有效的思维方式。所以系统论，连同控制论、信息论等其他横断科学一起所提供的新思路和新方法，为人类的思维开拓新路，它们作为现代科学的新潮流，促进着各门科学的发展。系统论反映了现代科学发展的趋势，反映了现代社会化大生产的特点，反映了现代社会生活的复杂性，所以它的理论和方法能够得到广泛地应用。系统论不仅为现代科学的发展提供了理论和方法，而且也为解决现代社会中的政治、经济、军事、科学、文化等等方面的各种复杂问题提供了方法论的基础，系统观念正渗透到每个领域。正是由于系统论方法对于思维方式的变革具有如此重要的意义，对社会的发展以及人类的进步具有如此深远的影响。

2. 系统论方法的产生，为人们对复杂系统的分析、设计、研制、管理和控制提供了有效的手段。系统论方法是研究复杂系统的有效工具。当代科学研究对象规模之大，数量之多、结构之复杂是前所未有的。在许多情况下往往要把整个工农业生产、国防、科学研究、交通运输、经济计划管理、生态系统等作为一个大系统来研究。这不仅突破了自然科学各门学科的界限，而且也突破了自然科学与社会科学的界限，这个系统不是静态的而是动态的，不仅要研究现状，还要预测将会发生事件的影响。系统中存在的许多信息需要作最佳处理，等等。对于如此庞大且又复杂的系统进行研究，以往传统的方法就显得无能为力。系统方法却为复杂系统的分析、设计、研制、管理和控制的最优化提供了有效手段，而且系统越复杂其效果越加明显。

3. 系统论方法的产生，为研究跨学科的交叉问题提供了钥匙。

在当代，科学、技术、经济与社会的发展及其相互影响和相互作用, 给我们提出了越来越多、且日趋复杂的各种跨学科课题[4]。这在客观上要求我们必须用多学科综合研究的方法获得新的知识和智慧, 用跨学科的研究方法去寻求解决理论和实际问题的各种可能途径, 唯有如此, 我们才能在当今各种复杂性问题的迷雾中辨清方向, 找到一条日益广阔而自由的解决各种复杂问题的希望之路。就一般系统论而言，它是对“整体” 和“整体性”的科学探索, 其中包括三个主要的研究方面。它们在内容上不可分割，但在侧重点上有所区别。第一个方面是关于系统的科学，即对各种不同的具体科学(物理学、生物学、心理学、社会

科学) 中的系统进行科学探索，以及适用于一切系统(或确定的支线系统) 的原理性学说——一般系统论。用这个理论和方法研究宇宙中的大量现实系统, 找出各个系统的一般方面、一致性和同型性; 特别是研究的“整体”和“整体性” 等概念、模式和原则。这里还要运用数学等学科的研究方法, 建立数学系统论, 研究系统方法论。至今已经被广泛应用的系统方法包含的内容已相当广泛, 如数学系统论、控制论、自动化理论、信息论、图论、网络理论、因素分析、博奕论、决策论、电子计算机理论, 等等。第二个领域是系统技术。现代的技术和社会变得十分复杂, 以至传统的方式和手段已不再能满足需要。许多系统层次都需要科学的控制。譬如, 生态系统的失调造成的紧迫污染问题; 正规组织中(如行政机构、教育机构、军队), 社会经济系统中, 国际经济与政治关系等领域出现的严重问题。这些问题虽然还存在着科学控制的可行性和满意性能够达到什么程度的问题, 但无疑都是系统问题, 如计算机、自动化、自调节机构等“硬件”，以及新的理论成果及其应用等“软件”，如控制和信息理论、博奕论、决策论、排队论、动态论, 还有从高度复杂的数学理论, 到变量可以进行数量处理但又缺乏分析解法的计算机模拟。第三个领域是系统哲学。即由于引进“系统”这个新的科学范式而产生的思想和世界观的重新定向, 从而与经典科学那种分析的、机械的、单向因果的范式大相径庭。系统哲学可分为三个基本的部分。一是系统本体论, 它要回答诸如什么是系统, 系统是怎样体现在可观察世界的各个不同层次上的等问题。二是系统认识论, 研究含有许多变量的有组织的整体, 诸如相互作用、调整、组织、目的论这样一些新范畴, 这就对认识论、数学模拟和技巧提出许多新的问题, 是系统认识论要加以研究的。三是关于人和世界的关系, 以便为斯诺(Snow C P)所说的“两种文化”(即科学与人性、技术与历史、自然学科与社会科学以及诸如此类的对立) 架设桥梁, 这就是现代科技条件下的人本主义和价值观的问题。系统哲学所运用的研究方法覆盖了哲学和社会科学的全部领域, 它为学科间的整合和跨学科研究提供了一种有效的方法论[5]。

4. 为解决一些综合性较强的社会系统的优化提供了方法论指导原则。

人类社会是一个大的有机系统。随着科学技术的突飞猛进和人类对自然界开发及改造的深入，出现了许多全球性问题，社会系统存在着进一步无序化的危险。而实现社会优化是使人类这个大系统减少熵增、更加有序的有效途径。因此，从系统论的角度来探析社会优化的原则和途径十分必要，且意义重大。社会系统是一个复杂的大系统，是诸多要素和子系统有机结合的结果。这就决定了社会系统的优化是一个复杂的长期的过程。决定了社会系统的优化不仅要注重系统各要素和子系统的优化，更要注重社会系统的整体优化。社会系统的优化离不开局部的优化，各要素和子系统的局部优化是社会系统整体优化的重要部分，只有部分优化了整体才可能优化。但优化的重点不能一直关注某些部分和要素，必须注重整

体的协调。整体协调主要包括两层含义，其一指是要把人口、科技、经济、社会、资源和环境等要素看作一个密不可分的有机整体，注意它们之间的和谐发展，不能顾此失彼; 其二是要在地区、国家和全球范围内防止和消除两极分化，注重社会公平[6]。当前第三世界的国家和西方国家之间在许多领域还存在着巨大差距，若不能逐步缩小差距，必然影响社会系统的整体优化和有序。我国实施的西部开发战略、中部崛起战略以及缩小贫富差距的政策等等就是局部优化和整体协调相结合的典范，在一定程度上促进了整个社会系统的优化，改善了整个区域系统的可持续、协调发展。总之，系统论方法在科学认识中具有建设性意义。在认识世界和改造世界的过程中，我们应该自觉运用系统论方法，为社会的发展以及人类的进步作出更大的贡献。

参考文献

[1]恩格斯. 自然辩证法[M].北京:人民出版社,1971；

[2] 魏宏森, 曾国屏. 系统论——系统科学哲学[M].北京:清华大学出版社.1995.12

[3]张强等. 系统思维方法的重要原则[J].西安电子科技大学学报（社会科学版）2007(1)；

[4]金吾伦. 关于跨学科研究的哲学思考[J].哲学动态.1992(09)；

[5]石恒德. 学科间研究方法评述[J].中国软科学.1988(01)；

[6]刘大椿．科学技术哲学导论［M].北京:中国人民大学出版社，2000。

范文四：系统科学方法新论

第四节系统论与系统方法

20世纪一个重要的事件是出现了系统论和系统科学，从根本上改变了近代科学的世界观和方法论。

系统论和系统科学的出现绝不是偶然的，有其深刻的历史背景。

一方面是科学研究的需要造成的。在20世纪以前，人们主要是奉行机械论的世界观，使用着分析的科学方法，到了20世纪这种方法的局限性日益暴露出来。

第二个原因是科学发展的状况造成的。20世纪以来，科学技术突飞猛进，新兴学科层出不穷，出现了两种相互联系的发展的趋势：

一是树状的发展趋势。每门科学都向纵深发展，出现了大量的分支学科。例如，生物学是研究生命现象、过程及其规律的科学，现在已经发展成包括植物学、微生物学、动物学、生态学、分子生物学、生物化学、生物物理学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、神经生物学、免疫学、心理学和生物医学工程等分支学科。呈现出“树状的结构”。

二是不同的科学门类之间又相互渗透，形成了大量的交叉、边缘和综合学科，出现了“网状结构”。

在种情况下，20世纪40年代末兴起的控制论、信息论、系统论。20世纪70年代前后相继出现的耗散结构理论、协同学、突变论、超循环论等自组织理论以及分形理论和混沌理论。

这些科学理论的共同特点是把对象作为组织性、复杂性系统，从整体上进行研究，以揭示其运动规律。我们将其看作统一的科学——系统科学。

系统科学既不是自然科学，也不是社会科学，而是横断科学。由于系统科学的性质，它给人们提供了一种跨越学科界线的，从整体上思考问题和处理问题的新思想、新方法、新范式。

可以说，系统思维方式是现代科学技术发展的思想基础。

一、系统论的创立

系统论的创立者是加拿大籍奥地利理论生物学家贝塔朗菲( Bertalanffy ，190l 一1972) 。

长期以来，在生物学的研究中存在着机械论和活力论的倾向。机械论认为生命没有任何神秘性，就是物理和化学现象，因此，可以简单地将生命现象还原

于物理、化学的运动规律，用机械论的方法将生命有机体分解为各个部分加以研究。

而活力论则主张生物体中存在着一种神秘的超物质的活力。

贝塔朗菲认为活力论是非科学的观点，但是，新活力论强调生命有机体中存在着某种非机械的“整体形成”的因素是有可取之处的。

同样，贝塔朗菲认为机械论坚持用科学的理论去研究生命有机体是合理的。但是，机械论也存在错误的观点：

一是简单加法的观点，即把有机体分解为各要素，并采用简单地相加来说明有机体的属性；其实，生命有机体是不能简单地用由部分相加的方式来解释的。例如人是由原子和分子组成的，然而，同样的物质并不能成为生命。这一点甚至连宗教人士都考虑到了。84年我到厦门大学开会住在南普陀寺，老和尚在解释“无我”就有这个意思。

二是机械的观点，即把生命现象简单地比作机器；生命有机体和没有生命物质是有根本区别的。例如，山羊和石头对外界的反映是不一样的。

三是被动反映的观点，即把有机体看作只有受到刺激时才能反映，否则就静止不动。这是不符合生命特征的。生命有机体有其内在的驱动力，人的心跳、呼吸都不是对外界刺激的反映。人作为文化的动物，更是这样。像西方有一种进取扩张的力量就来源于古希腊的航海中萌发的征服精神因子。

贝塔朗菲在批判机械论的基础上又吸收了新活力论的合理因素，在20年代提出了新的机体论思想，其主要观点：一是系统观点，认为有机体都是一个系统；二是动态观点。认为一切生命现象本身都处于积极的活动状态，活的东西的基本特征是组织：主张从生物体和环境的相互作用中说明生命的本质，并把生命机体看成是一个能保持动态稳定的系统；三是等级观念，认为各种有机体都是按严格的等级组织起来的，生物系统是分等级的，从活的分子到多细胞个体，再到超个体的聚合体，可谓层次分明，等级森严。

1937年，他将生物机体论发展成一般系统论思想，但是，当时科学界并没有普遍接受他的思想。 1945年，贝塔朗菲发表了《关于一般系统沦》一书，在美国讲课和专题讲座中多次阐述了他的思想。几乎同时，沿着同一思路发展起来的新理论，如控制论、信息论、博弈论、对策论、运筹学等相继兴起，给予他极

大的鼓舞。1954年，贝塔朗菲与其他科学家一起，成立了“一般系统论学会”，80年代改名为“国际系统科学学会”(ISSS：International society for systems Science ) ，并出版了刊物《一般系统年鉴》和《行为科学》。此后，以系统思想为核心的新兴科学群蓬蓬勃勃发展起来了。

系统论的出现，彻底宣告了机械论时代的结束。

我认为：系统论的出现，使科学思想实现了两个转变：

以实物为中心——以关系为中心

无生命世界——有生命世界

二、系统的基本性质

系统是由相互作用、相互依存的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体。

上述定义说明，系统应满足如下3个条件：

系统是由一些要素结合而成的整体，这些要素可能是单个的事物，也可能是一群事物组成的子系统；

组成系统的各要素之间存在着相互作用、相互依存的有机联系，这是系统与一群彼此无关的事物的重要区别；

任何系统都有其特定的功能，这种功能是由系统内部各要素间的有机联系和它的结构所确定的、与各组成要素的功能不同的新功能。

系统与整体不是同一的。有人认为，万物皆系统，一堆沙子，一堆垃圾，一堆散放的机器零件都是系统，是说不通的。

我认为，系统的概念起源于生物学，只有生物或者类生物体才是系统。例如，一堆散放的机器零件不是系统，但是，将其组装起来，具有特定的功能，它就是系统了。

所以，我认为，整体可以分成系统与非系统。

系统的特点：

1、相关性

系统内的各要素之间、要素与系统中间、系统与环境之间存在着相互依赖和相互制约的关系。其中任何一个部分的变动都会引起其他部分的变化。如同：牵一发而动全身。

2、整体性

整体性是系统最根本的特性。

我认为它表现在两个方面：

一是，系统的部分不能脱离整体而存在。如手不能离开身体。（荆柯刺秦王）燕国的太子丹在请来了荆轲之后，终日好酒好菜的供应着，当荆轲看到一位侍女的手很漂亮的时候，不由得赞叹起这一双手，岂料第二天，太子丹命人送来了一个匣子给荆轲，荆轲打开一看，竟是昨日那侍女洁白无瑕的一双手。

二是，整体具有部分没有的特性与功能。

我国古代《申鉴. 时事》中记载这样的故事：一个人在林中看见别人布一张捕雀的大网，捕的鸟都是一个鸟的头钻进一个网眼。于是，他回家后，用一截截短绳子结成许多网眼，互相没有联系，结果一个鸟都没有捕到。网是单个网眼相互制约联结而成的整体，它无论在质上和功能上，都有别于孤立存在的网眼.

整体不等于部分之和。整体可以大于部分之和，也可以小于部分之和。整体大于办法之和. 砖头盖教堂, 就有了宗教的色彩; 同样的砖头盖皇宫, 就有了皇家的气派.

3、结构-功能性

如果问系统为什么具有整体性，就需要谈系统的结构性和功能性。

结构和功能是揭示系统整体机制的两个重要概念。

系统结构是指系统内部各组成要素之间的相互联系、相互作用的方式或秩序，即各要素在时间或空间上排列和组合的具体形式。例如，人体的结构、电子产品的结构、社会组织的结构等等。

物质系统的功能是指系统在与环境的相互作用中所呈现的能力。它是与系统结构相对应的基本概念，是系统内部固有能力的外部表现，它揭示了系统对外部作用的能力，反映着系统在与外部环境相互作用的过程中，对外部环境施加影响和作用的效果。

功能是系统本身所具有的能力。每一系统都有特定的功能。我们家养的动物，猫和狗的功能是不一样的。猫是捕鼠的，狗是看家的。我们常用的各种工具，如电视机、电冰箱、手机和计算机，它们的功能都是不一样的。

系统的功能只有在系统与环境相互作用的过程中才能体现出来。所以，可以

说，功能指系统与外部环境相互联系和作用过程的秩序和能力，体现了系统与外部环境之间物质、能量和信息的输入与输出的交换关系。

譬如，植物具有进行光合作用的功能，但植物只有在与环境的相互作用中，才能真正实现这一功能。植物吸收阳光、水和二氧化碳，放出氧气、废热，制造出葡萄糖，只有在这一过程中，光合作用才体现出来。一个人的成长也是一样，必须有一定的环境，一个平台才能成长起来。韩信当年默默无闻，要不是被萧何看中，只是个受胯下之辱的小子而已。所以，机遇对人是非常重要的。

系统结构与系统功能是联系在一起的。系统论认为，系统结构决定系统功能。结构既是空间的概念又是时间的概念。

例如，化学中的同分异构体，譬如石墨与金刚石，二者由相同的化学元素——碳组成，但由于碳原子排列组合的结构不同，却形成了完全不同的物质，它们的性质迥然相异。

生物体遗传物质主要是由DNA 组成，由于DNA 排列顺序千变万化，才造就了世界上种类繁多的物种，以及同一物种个体之间的差异。

《史记》中有这样一个故事：有一天，齐王要田忌和他赛马，规定每个人从自己的上、中、下三等马中各选一匹来赛；当时，齐王的每一等次的马比田忌同样等次的马都要强，因而，如果田忌用自己的上等马与齐王的上等马比，用自己的中等马与齐王的中等马比，用自己的下等马与齐王的下等马比，则田忌要输三次。在赛马之前，田忌的谋士孙膑给他出了一个主意，让田忌用自己的下等马去与齐王的上等马比，用自己的上等马与齐王的中等马比，用自己的中等马与齐王的下等马比。田忌的下等马当然会输，但是上等马和中等马都赢了。

在系统演化的过程中，结构是相对稳定的，而功能则是相对活跃的。因为功能的实现是与环境联系在一起的，而环境是不断变化的，环境变化首先影响的是系统功能。而功能变化至一定程度必然导致系统结构的变化。

在生物学领域中，达尔文发现，环境的变化会导致生物结构的变化。例如，鸟的嘴。社会也是一样。1840年以前，中国是一个自给自足封闭的封建社会，鸦片战争以后，中国的社会功能发生了巨大的变化，最终导致了中国社会的经济、政治、文化结构的巨大变化。过去中国传统文化是以伦理为中心，现在中国文化以知识为中心的。改革开放也是社会功能的巨大的变化，由以阶级斗争为纲转向

以经济建设为中心，必然导致社会结构的巨大变化。

4．层次性

系统的层次性，是指一方面系统由一定的要素组成，这些要素是由更小一层次的要素组成的子系统，另一方面系统自身又是更大系统的组成要素。在一般系统论中，是用“等级性”、“等级秩序”来描述这一现象的。

从宇观到微观，从无机界到有机界，人们都能见到这种层次性。在宇观世界，存在着行星系、恒星系、星系、星系团、超星系团、总星系等层次；在微观世界，有分子、原子、原子核和基本粒子等层次。在生物界，则存在着生物大分子、细胞、组织、器官、个体、种群、生态系统和生物圈等层次。

社会同样处处体现出这种层次性或者等级性。然后事物都处在系统中，从来没有完全独立的东西。

系统的层次性保证了系统的稳定性。

三、系统方法

1、系统方法的概念

所谓系统论方法，就是指运用系统论的原理，将所思考和研究的对象放到系统思维的形式中，从系统与要素、要素与要素、结构与功能、系统与环境之间的相互联系和相互作用的关系中综合性、精确地考察对象，以达到最佳处理和解决问题的一种科学方法。

宋真宗年间，京城汴梁皇宫中发生火灾，整个皇宫化为一片瓦砾。一般人认为要进行皇宫修复工程，先要把瓦砾送到城外，再从城外取土制瓦烧砖，还得从外地运送建筑材料，这必然是个旷日持久的工程，所以没有人敢接这个工程。后来，晋国公丁渭受命主持修复工程。他首先下令在皇宫前的大街上挖沟取土，免去到很远的地方取土；很快，路就挖成了大沟，又让汴河决口，将水引进壕沟。于是各地运来的竹木都被编成筏子，连同船运来的各种材料，都通过这条水路运进来。皇宫修复后，他又让大家将拆下来的碎砖瓦连同火烧过的灰，都填进沟里，重新修成大路。经过这一处理，不仅节约了大量时间，还节省了上亿的经费。丁渭智修皇宫，是系统方法典型的例子。

2、系统方法的基本原则

（1）相关性原则

用系统的方法观察和处理问题时，不仅要注意到事物的要素，更要注意到要素之间的联系。

西医看眼睛的疾病就在眼科。中医则不然。中医认为“目为肝之窍”，肝所受藏的精微物质，能源源不断地输送到眼，使眼得以濡养，尤以肝血濡养为主要。如果心肝两脏功能不足，目失血养就会发生视物昏花，头晕目眩。肾为先天之本，主藏精，少年时代，肾精充沛，思维灵活，目光敏捷，肾主津液，上润目珠。若肾气不足，就会引起各种眼底病。由此可见，眼的视觉功能，全赖脏腑精气的营养，眼与脏腑之间的联系是通过经络来完成的。

在治疗眼病的同时，必须进行养肝补肾调理脏腑。

人们在练养气功治疗肝病的时候，把眼瞪圆，为的是将肝的病气从眼中逼走。

如果违反相关性原则，就会犯孤立看问题的错误。

张之洞在初办冶铁厂时，委托驻英公使薛福成购买国外的新式设备，薛告诉他，新式冶炼设备有用于酸性的，有用于碱性的，应先将冶炼厂所用铁矿和焦炭样品寄给制造设备的厂家化验，然后才能定购。张却回复说，中国地大物博，何矿不有，还寄什么样品，只管买一套来。结果薛所定的设备与办厂用矿的矿质不符。选厂址时，张为了能在自己的总督衙门就能看见工厂的烟囱冒烟，硬将厂址定在远离铁矿、煤矿的汉山脚下，为此，不仅大大增加了煤铁运转的开销，还为选厂址筑厂基多耗白银100多万两，造成巨大浪费。

（2）整体性原则

我们在认识和处理一个事物时，要始终将对象作为一个有机的整体，着眼于事物的整体属性，而不是局部性质。

有个故事叫“嘴疼医脚”：有个人嘴上长了一些小疙瘩，后来愈渐严重，满口溃烂。他到医院打针吃药无济于事。后来经朋友引荐，去找一位颇有名望的老中医治疗。不料，这位老中医开了几味药，并让他研制成粉，用醋调敷在脚心上。这样敷了几次，病就全好了。这人感到很奇怪，去问老中医：听说头疼医头，脚疼医脚。为什么嘴疼医脚，药到病除呢？

老中医向他讲了这么个道理：人体是一个有机整体，由于经络的作用不同，各部分之间都密切相联，在病变上也是相互影响、相互制约的。你这口糜与心脾

积热有关，根据“治病必求其本”的原则，采取上病下治，用药敷脚心，通过经络引心脾火下行，因而取得药到病除的疗效。

整体性原则特别要求我们要全面看待整体与部分的关系。过去人们认为部分不好，整体一定不好，反之亦然。系统论却认为，部分好整体未必好，反之亦然。

系统的整体性还要求我们，要正确对待全局与局部的关系，尽可能协调两者的关系。但是，当全局与局部的关系无法协调时，就应该牺牲局部，保证全局。如果失去了全局，局部的利益最终也保不住。

（3）最优化原则

所谓最优化原则，就是要求在运用系统方法的时候，要从多种可能的途径中，通过统筹兼顾、多种协同、多中择优，进行综合优化和系统筛选，选择出最优的系统方案，达到整体最优效果。

丁渭智修皇宫就是优化的典型。

范文五：系统科学方法探赜

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系统科学方法探赜

作者：叶立国

来源：《中国石油大学学报(社会科学版) 》2014年第01期

[摘要] 系统科学方法是以系统科学相关学科理论为基础，处理各种类型系统问题的方法的集合。在内涵的规范下，外延涉及国内外代表性的系统科学方法，包括“综合集成方法论”、“物理—事理—人理方法论”、“硬系统方法论”、“软系统方法论”和“批判系统思考”等。

[关键词] 系统科学方法；内涵；外延；综合集成方法论；软系统方法论

[中图分类号]B023

[文献标识码]A

[文章编号] 1673-5595（2014）01-0071-05

方法论研究一直是科学哲学研究的核心问题，在科学世界中也占据着非常重要的地位，被认为是科学的两个重要组成部分之一[1]，或“必不可少的要素”[2]80。系统科学是一个具有较强方法论性质的学科，系统科学方法在诸多学科领域（如管理学、教育学、生物学等）都产生了重要影响，发挥着举足轻重的作用。但是，对系统科学方法的认识却存在着一定混乱，本文在结合学界观点的基础上，将通过对内涵与外延的探讨全面分析系统科学方法，为它的广泛运用奠定理论基础。

一、方法与方法论

方法与方法论在国内外学术界经常被混用。吴彤把方法定义为：“探索事物的一种途径，其字面的含义也是?论述行动的途径?。方法也是一种运用手段的认识活动过程。”所谓方法论，“就是讨论、研究方法的理论，也是关于方法的合理性的理论，即关于方法的哲学。”[3]李志才用“五个有机联系着的层次或要素”表征方法的内涵，并进一步指出“方法论，是关于认识世界和改造世界的方法的理论系统。它的原理应包括方法的内在结构、方法的本质特征、方法的来源和发展、方法的分类、方法的功能评价、方法的选择和运用等等一系列问题”[4]。这两个概念看起来非常简单，但在国内外学术界经常被混用。

Klir在探讨系统方法论时，“把系统方法论定义为研究各种类型的一般系统类别及其处理与这些类型系统相关问题的具有内在一致性的方法的集合”。简单讲，他把方法论看作是方法的集合，另外，他进而提出了“系统元方法论”概念，“即对系统方法和方法论（整合的诸方法之集合）的研究”，“它的研究目的是确定一种方法（或方法论）的一些专门的特点”，“系统元方法论的主要功能是评价和比较处理系统问题的各种类型的方法，同时去除那些不适宜的方法”[5]。从物理学的量纲来讲，方法的集合一定只能是方法，因此可以看出，在Klir 这里的方法论更接近于通常意义上的方法，元方法论接近于方法论。国内的几本科学方法论史的著作也

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