系統論

系統論

科學名詞
系統論,是一門研究現實系統或可能系統的一般規律和性質的理論。是研究系統的一般模式,結構和規律的學問,它研究各種系統的共同特征,用數學方法定量地描述其功能,尋求并确立适用于一切系統的原理、原則和數學模型,是具有邏輯和數學性質的一門新興的科學。系統論、信息論、控制論俗稱老(舊)三論。
    中文名:系統論 外文名:Systems theory 所屬學科: 核心思想:系統的整體觀念 基本方法:研究對象系統化 出現意義:使人類思維方式發生了深刻地變化 相關學科:數學

概述

宇宙、自然、人類社會,由于人類設定的參照系不同,而分屬于不同的子系統。如果把世界上所有的存在,劃分為物質與精神世界的話,那麼宇宙、自然、人類社會就通通屬于物質與精神世界這個複雜巨系統。如果這樣來看全宇宙,系統論就是具有哲學價值的世界觀,所以可以說,宇宙是由具有組織性和複雜性的不同子系統構成的,這就是宇宙系統觀。

同時系統論又有很多類似數學模型的具體方法,來面對具體的子系統,從科學工具的角度來看系統論,系統論又是具有哲學價值的方法論。總之系統論在具備系統科學之個性化屬性的同時,又有别于具體的數學方法、物理方法或化學方法等等具體科學門類的技術方法,從而具有普遍意義上的的哲學屬性,像宗教觀、物質觀、信息觀一樣,具有世界觀和方法論意義。

研究系統的一般模式、結構、性質和規律的理論。狹義指一般系統論;廣義包括一般系統論、控制論、自動化理論、信息論、集合論、圖論、網絡理論、系統數學、對策論、決策論、電子計算機模拟等理論和方法。它認為一切系統都具有整體性、關聯性、等級結構性、動态平衡性、自組織性。它的基本方法有信息論方法、反饋方法、系統分析方法等。

包含内容

系統論認為,開放性、自組織性、複雜性,整體性、關聯性,等級結構性、動态平衡性、時序性等,是所有系統的共同的基本特征。這些,既是系統所具有的基本思想觀點,而且它也是系統方法的基本原則,表現了系統論不僅是反映客觀規律的科學理論,具有科學方法論的含義,這正是系統論這門科學的特點。貝塔朗菲對此曾作過說明,英語SystemApproach直譯為系統方法,也可譯成系統論,因為它既可代表概念、觀點、模型,又可表示數學方法。他說,我們故意用Approach這樣一個不太嚴格的詞,正好表明這門學科的性質特點。

核心思想

系統論的核心思想是系統的整體觀念。貝塔朗菲強調,任何系統都是一個有機的整體,它不是各個部分的機械組合或簡單相加,系統的整體功能是各要素在孤立狀态下所沒有的性質。他用亞裡斯多德的“整體大于部分之和”的名言來說明系統的整體性,反對那種認為要素性能好,整體性能一定好,以局部說明整體的機械論的觀點。

同時認為,系統中各要素不是孤立地存在着,每個要素在系統中都處于一定的位置上,起着特定的作用。要素之間相互關聯,構成了一個不可分割的整體。要素是整體中的要素,如果将要素從系統整體中割離出來,它将失去要素的作用。正象人手在人體中它是勞動的器官,一旦将手從人體中砍下來,那時它将不再是勞動的器官了一樣。

基本方法

系統論的基本思想方法,就是把所研究和處理的對象,當作一個系統,分析系統的結構和功能,研究系統、要素、環境三者的相互關系和變動的規律性,并優化系統觀點看問題,世界上任何事物都可以看成是一個系統,系統是普遍存在的。大至渺茫的宇宙,小至微觀的原子,一粒種子、一群蜜蜂、一台機器、一個工廠、一個學會團體、……都是系統,整個世界就是系統的集合。

系統是多種多樣的,可以根據不同的原則和情況來劃分系統的類型。按人類幹預的情況可劃分自然系統、人工系統;按學科領域就可分成自然系統、社會系統和思維系統;按範圍劃分則有宏觀系統、微觀系統;按與環境的關系劃分就有開放系統、封閉系統、孤立系統;按狀态劃分就有平衡系統、非平衡系統、近平衡系統、遠平衡系統等等。此外還有大系統、小系統的相對區别。

任務

系統論的任務,不僅在于認識系統的特點和規律,更重要地還在于利用這些特點和規律去控制、管理、改造或創造一系統,使它的存在與發展合乎人的目的需要。也就是說,研究系統的目的在于調整系統結構,協調各要素關系,使系統達到優化目标。

意義

系統論的出現,使人類的思維方式發生了深刻地變化。以往研究問題,一般是把事物分解成若幹部分,抽象出最簡單的因素來,然後再以部分的性質去說明複雜事物。這是笛卡爾奠定理論基礎的分析方法。這種方法的着眼點在局部或要素,遵循的是單項因果決定論,雖然這是幾百年來在特定範圍内行之有效、人們最熟悉的思維方法。

但是它不能如實地說明事物的整體性,不能反映事物之間的聯系和相互作用,它隻适應認識較為簡單的事物,而不勝任于對複雜問題的研究。在現代科學的整體化和高度綜合化發展的趨勢下,在人類面臨許多規模巨大、關系複雜、參數衆多的複雜問題面前,就顯得無能為力了。

正當傳統分析方法束手無策的時候,系統分析方法卻能站在時代前列,高屋建瓴,綜觀全局,别開生面地為現代複雜問題提供了有效的思維方式。所以系統論,連同控制論、信息論等其他橫斷科學一起所提供的新思路和新方法,為人類的思維開拓新路,它們作為現代科學的新潮流,促進着各門科學的發展。

系統論反映了現代科學發展的趨勢,反映了現代社會化大生産的特點,反映了現代社會生活的複雜性,所以它的理論和方法能夠得到廣泛地應用。系統論不僅為現代科學的發展提供了理論和方法,而且也為解決現代社會中的政治、經濟、軍事、科學、文化等等方面的各種複雜問題提供了方法論的基礎,系統觀念正滲透到每個領域。

當前系統論發展的趨勢和方向是朝着統一各種各樣的系統理論,建立統一的系統科學體系的目标前進着。有的學者認為,“随着系統運動而産生的各種各樣的系統(理)論,而這些系統(理)論的統一業已成為重大的科學問題和哲學問題。”

當前研究情況

系統理論目前已經顯現出幾個值得注意的趨勢和特點。

第一,系統論與控制論、信息論,運籌學、系統工程、電子計算機和現代通訊技術等新興學科相互滲透、緊密結合的趨勢;第二,系統論、控制論、信息論,正朝着“三歸一”的方向發展,現已明确系統論是其它兩論的基礎;第三,耗散結構論、協同學、突變論、模糊系統理論等等新的科學理論,從各方面豐富發展了系統論的内容,有必要概括出一門系統學作為系統科學的基礎科學理論;第四,系統科學的哲學和方法論問題日益引起人們的重視。在系統科學的這些發展形勢下,國内外許多學者緻力于綜合各種系統理論的研究,探索建立統一的系統科學體系的途徑。

一般系統論創始人貝塔朗菲,就把他的系統論分為狹義系統論與廣義系統論兩部分。他的狹義系統論着重對系統本身進行分析研究;而他的廣義系統論則是對一類相關的系統科學來理行分析研究。

其中包括三個方面的内容:1.系統的科學、數學系統論;2.系統技術,涉及到控制論、信息論、運籌學和系統工程等領域;3.系統哲學,包括系統的本體論、認識論、價值論等方面的内容。有人提出試用信息、能量、物質和時間作為基本概念建立新的統一理論。瑞典斯德哥爾摩大學薩缪爾教授 1976年一般系統論年會上發表了将系統論。

控制論、信息論綜合成一門新學科的設想。在這種情況下,美國的《系統工程》雜志也改稱為《系統科學》雜志。我國有的學者認為系統科學應包括“系統概念、一般系統理論、系統理論分論、系統方法論(系統工程和系統分析包括在内)和系統方法的應用”等五個部分。

我國著名科學家錢學森教授。多年緻力于系統工程的研究,十分重視建立統一的系統科學體系的問題自1979年以來,多次發表文章表達他把系統科學看成是與自然科學、社會科學等相并列的一大門類科學,系統科學象自然科學一樣也區分為系統的工程技術(包括系統工程、自動化技術和通訊技術);系統的技術科學(包括支籌學、控制論、巨系統理論、信息論);系統的基礎科學,(即系統學);系統觀(即系統的哲學和方法論部分,是系統科學與馬克思主義的哲學連接的橋梁四個層次)。這些研究表明,不久的将來系統論将以嶄新的面貌矗立于科學之林 。

值得關注的是,我國學者林福永教授提出和發展了一種新的系統論,稱為一般系統結構理論。一般系統結構理論從數學上提出了一個新的一般系統概念體系,特别是揭示系統組成部分之間的關聯的新概念,如關系、關系環、系統結構等;在此基礎上,抓住了系統環境、系統結構和系統行為以及它們之間的關系及規律這些一切系統都具有的共性問題,從數學上證明了,系統環境、系統結構和系統行為之間存在固有的關系及規律,在給定的系統環境中,系統行為僅由系統基層次上的系統結構決定和支配。

這一結論為系統研究提供了精确的理論基礎。在這一結論的基礎上,一般系統結構理論從理論上揭示了一系列的一般系統原理與規律,解決了一系列的一般系統問題,如系統基層次的存在性及特性問題,是否存在從簡單到複雜的自然法則的問題,以及什麼是複雜性根源的問題等,從而把系統論發展到了具有精确的理論内容并且能夠有效解決實際系統問題的高度。

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