開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)課件

第八章開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)11/19/20221第八章11/11/20221關(guān)于復(fù)雜性把復(fù)雜性當(dāng)作復(fù)雜性處理開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)從定性到定量綜合集成方法綜合集成研討廳體系介紹錢(qián)學(xué)森等提出的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論。11/19/20222關(guān)于復(fù)雜性介紹錢(qián)學(xué)森等提出的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論。11/11/2一、關(guān)于復(fù)雜性傳統(tǒng)的理解，簡(jiǎn)單與復(fù)雜是相對(duì)的，一旦被認(rèn)識(shí)就變得簡(jiǎn)單?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展表明，不能把復(fù)雜性全部歸結(jié)為認(rèn)識(shí)過(guò)程的不充分性，必須承認(rèn)存在客觀的復(fù)雜性，即使已被人們認(rèn)識(shí)并找到解決辦法，它仍然是復(fù)雜的。復(fù)雜性研究必須注重各種特定的可以檢驗(yàn)的機(jī)理，分門(mén)別類進(jìn)行研究。但單純用定量化、形式化方法描述和解決復(fù)雜性問(wèn)題只是對(duì)傳統(tǒng)還原論方法的修正，不可能使科學(xué)方法論實(shí)現(xiàn)革命性變革。反映出復(fù)雜性研究的不成熟，尚未找到真正克服現(xiàn)有科學(xué)方法論局限性的有效途徑。1、定量方法的缺陷11/19/20223一、關(guān)于復(fù)雜性傳統(tǒng)的理解，簡(jiǎn)單但有幾項(xiàng)試圖超越傳統(tǒng)的思路，在復(fù)雜性探索中有重要啟迪作用，值得稍加討論。(1)分層復(fù)雜性概念西蒙的分層復(fù)雜性概念是1962年提出來(lái)的。1)把等級(jí)層次結(jié)構(gòu)與復(fù)雜性明確聯(lián)系起來(lái)，從4個(gè)方面給復(fù)雜性以系統(tǒng)闡述。2)從系統(tǒng)演化的角度討論復(fù)雜性，論證復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是在演化過(guò)程中“涌現(xiàn)”出來(lái)的。3)按照層次結(jié)構(gòu)組織起來(lái)的系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性質(zhì)，把復(fù)雜性與系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性聯(lián)系起來(lái)。這些思想對(duì)其后的復(fù)雜性研究起了積極的推動(dòng)作用。11/19/20224但有幾項(xiàng)試圖超越傳統(tǒng)的思路，在復(fù)雜性探索中有重要啟迪作用，值(2)自組織觀點(diǎn)普利高津、哈肯等人用演化的、自組織的觀點(diǎn)解釋復(fù)雜性。普利高津提出，復(fù)雜性存在于一切層次，不同層次的復(fù)雜性既有差別，又有同一性，物理層次已經(jīng)具備“最低限度的復(fù)雜性”。平衡態(tài)、線性關(guān)系、可逆過(guò)程只能產(chǎn)生簡(jiǎn)單性，遠(yuǎn)離平衡態(tài)、非線性關(guān)系、不可逆過(guò)程是產(chǎn)生復(fù)雜性的根源。復(fù)雜性是自組織的產(chǎn)物，在遠(yuǎn)離平衡、非線性、不可逆的條件下，通過(guò)自發(fā)形成耗散結(jié)構(gòu)這種自組織而產(chǎn)生出物理層次的復(fù)雜性，在此基礎(chǔ)上才可能通過(guò)更高形式的自組織產(chǎn)生出生命、社會(huì)等層次的復(fù)雜性。認(rèn)為“物理學(xué)正處于結(jié)束‘現(xiàn)實(shí)世界簡(jiǎn)單性’信念的階段”’，用復(fù)雜性科學(xué)表述正在興起的新型科學(xué)。11/19/20225(2)自組織觀點(diǎn)11/11/20225(3)有效復(fù)雜性概念1990年代，蓋爾曼提出有效復(fù)雜性概念，把它“定義為用來(lái)描述其(指復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng))規(guī)律性的圖式的長(zhǎng)度”，仍然屬于西方學(xué)術(shù)界用定量化、形式化方式刻劃復(fù)雜性的傳統(tǒng)方法，決定了這個(gè)概念只能應(yīng)用于較窄的范圍。原始復(fù)雜性和算法復(fù)雜性不能表示通常理解的復(fù)雜性(并批評(píng)它們與“復(fù)雜性”所指的意思沒(méi)有多大關(guān)系)，反對(duì)就復(fù)雜性概念來(lái)研究復(fù)雜性，主張把復(fù)雜性研究同復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的研究聯(lián)系起來(lái)。蓋爾曼圍繞有效復(fù)雜性討論所提出的種種議論，包含深刻的系統(tǒng)思想。上述工作都有助于從某個(gè)側(cè)面理解復(fù)雜性，但總的來(lái)看，復(fù)雜性還不能算作一個(gè)嚴(yán)格的科學(xué)概念，人們也沒(méi)有給出一個(gè)公認(rèn)的復(fù)雜性定義。11/19/20226(3)有效復(fù)雜性概念11/11/202261990年代，錢(qián)學(xué)森在建立系統(tǒng)學(xué)的過(guò)程中，逐步認(rèn)識(shí)到復(fù)雜性研究的重要理論和實(shí)踐意義。(1)要跳出從幾個(gè)世紀(jì)以前開(kāi)始的一些科學(xué)研究方法的局限性。(2)凡是不能用還原論方法處理的或不宜用還原論方法處理的問(wèn)題，而要用或宜用新的科學(xué)方法處理的問(wèn)題，都是復(fù)雜性問(wèn)題。從研究方法上區(qū)分簡(jiǎn)單性與復(fù)雜性，是一個(gè)很有價(jià)值的新觀點(diǎn)。(3)主張把復(fù)雜性作為一類系統(tǒng)屬性來(lái)對(duì)待。他對(duì)系統(tǒng)的分類就是基于復(fù)雜性的不同層次而給出的。2、復(fù)雜性研究的方法論11/19/202271990年代，錢(qián)學(xué)森在建立系統(tǒng)學(xué)的過(guò)程中，逐步認(rèn)識(shí)到復(fù)雜性研(4)復(fù)雜性研究不能從嚴(yán)格界定復(fù)雜性概念開(kāi)始，應(yīng)從研究各種具體的復(fù)雜系統(tǒng)入手，尋找解決這些復(fù)雜系統(tǒng)的有效方法，不斷積累經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，待條件成熟后再作概括性研究，建立理論體系。(5)提出“所謂‘復(fù)雜性’實(shí)際是開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)，或開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)學(xué)”。從一開(kāi)始就把復(fù)雜性研究明確納入系統(tǒng)科學(xué)范圍，這是錢(qián)學(xué)森有別于國(guó)外學(xué)者的一大特點(diǎn)。

11/19/20228(4)復(fù)雜性研究不能從嚴(yán)格界定復(fù)雜性概念開(kāi)始，應(yīng)從研究各種具二、把復(fù)雜性當(dāng)作復(fù)雜性處理

科學(xué)研究對(duì)象從簡(jiǎn)單性和簡(jiǎn)單系統(tǒng)轉(zhuǎn)向復(fù)雜性和復(fù)雜系統(tǒng)，要求在方法論上實(shí)現(xiàn)根本的轉(zhuǎn)變。經(jīng)典科學(xué)相信客觀世界本質(zhì)上是簡(jiǎn)單的，復(fù)雜性是披在簡(jiǎn)單性之上的面紗。因此，在面對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，總是設(shè)法把復(fù)雜性簡(jiǎn)化掉，即把復(fù)雜性當(dāng)作簡(jiǎn)單性處理，這樣處理必然把產(chǎn)生復(fù)雜性的根源簡(jiǎn)化掉，得到的結(jié)果不再能夠反映對(duì)象的固有特性。把復(fù)雜性當(dāng)作復(fù)雜性處理，是復(fù)雜性研究的方法論原則。這并非否定復(fù)雜性研究也需要簡(jiǎn)化，而是強(qiáng)調(diào)存在不同的簡(jiǎn)化路線或指導(dǎo)思想。復(fù)雜性問(wèn)題要求性質(zhì)不同的簡(jiǎn)化路線，即必須在保留系統(tǒng)產(chǎn)生復(fù)雜性之根源的前提下進(jìn)行簡(jiǎn)化。普利高津提出“結(jié)束現(xiàn)實(shí)世界簡(jiǎn)單性”的命題，圣菲研究所要建立復(fù)雜性科學(xué)，目的都是強(qiáng)調(diào)把復(fù)雜性當(dāng)作復(fù)雜性處理這個(gè)新的科學(xué)方法論原則。11/19/20229二、把復(fù)雜性當(dāng)作復(fù)雜性處理科學(xué)研究對(duì)象從簡(jiǎn)單性和簡(jiǎn)單系統(tǒng)轉(zhuǎn)鑒于復(fù)雜性尚無(wú)統(tǒng)一定義，我們先就幾類特殊的復(fù)雜性來(lái)分別說(shuō)明這個(gè)原則。(1)把非線性當(dāng)作非線性處理。經(jīng)典的簡(jiǎn)單性科學(xué)包含許多非線性問(wèn)題，基本的處理辦法是把問(wèn)題線性化。線性化無(wú)疑把問(wèn)題大大簡(jiǎn)化了，但同時(shí)也就把非線性產(chǎn)生的許多非平庸特性(如自激振蕩、分岔、突變、混沌等)給簡(jiǎn)化掉了。必須采取全新的簡(jiǎn)化方法，在保留非線性的前提下尋找描述非線性的簡(jiǎn)化方法。非線性科學(xué)就是把非線性當(dāng)作非線性來(lái)研究的科學(xué)，也必須在把非線性當(dāng)作非線性的前提下進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化處理。11/19/202210鑒于復(fù)雜性尚無(wú)統(tǒng)一定義，我們先就幾類特殊的復(fù)雜性來(lái)分別說(shuō)明這(2)把遠(yuǎn)離平衡態(tài)當(dāng)作遠(yuǎn)離平衡態(tài)處理。經(jīng)典科學(xué)視平衡態(tài)為系統(tǒng)的唯一正常狀態(tài)，把非平衡態(tài)理解為干擾因素造成的非正常狀態(tài)，力求將平衡態(tài)下獲得的結(jié)論線性地推廣于非平衡態(tài)。普利高津發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)在平衡態(tài)及其附近只能表現(xiàn)出簡(jiǎn)單的平庸行為，在遠(yuǎn)離平衡態(tài)時(shí)才能夠表現(xiàn)出各種非平庸的復(fù)雜行為。突破平衡態(tài)物理學(xué)觀點(diǎn)的束縛，把遠(yuǎn)離平衡態(tài)當(dāng)作遠(yuǎn)離平衡態(tài)處理，創(chuàng)立了耗散結(jié)構(gòu)論，給自組織現(xiàn)象以深刻的理論說(shuō)明。11/19/202211(2)把遠(yuǎn)離平衡態(tài)當(dāng)作遠(yuǎn)離平衡態(tài)處理。11/11/20221(3)把混沌當(dāng)作混沌處理。簡(jiǎn)單性研究認(rèn)為系統(tǒng)的定態(tài)只可能是平衡態(tài)或周期態(tài)，把非周期運(yùn)動(dòng)視為一種過(guò)渡態(tài)，隨著系統(tǒng)逼近定態(tài)就會(huì)逐步消失。由于這種觀念的束縛，盡管19世紀(jì)中葉以來(lái)的科學(xué)家不斷接觸到混沌現(xiàn)象，卻總是把它們當(dāng)作隨機(jī)噪聲?；煦鐚W(xué)家摒棄了把混沌性簡(jiǎn)化為非混沌性來(lái)處理的慣用方法，承認(rèn)確定性系統(tǒng)可能內(nèi)在地產(chǎn)生出隨機(jī)性，非周期運(yùn)動(dòng)也可能是系統(tǒng)的一種定態(tài)，并著手建立描述這種奇異行為的新理論。把混沌運(yùn)動(dòng)固有的不規(guī)則性、復(fù)雜性當(dāng)作表面現(xiàn)象忽略掉。簡(jiǎn)化為規(guī)則的周期運(yùn)動(dòng)，或者當(dāng)作隨機(jī)擾動(dòng)，是經(jīng)典科學(xué)的方法論原則。其結(jié)果是把一般非線性系統(tǒng)固有的混沌運(yùn)動(dòng)人為地排除掉。從描述系統(tǒng)行為的非周期性人手，把混沌當(dāng)作混沌來(lái)處理，是混沌學(xué)的方法論原則。11/19/202212(3)把混沌當(dāng)作混沌處理。11/11/202212(4)把分形當(dāng)作分形處理。分形有兩個(gè)基本特征，一是粗糙性(不規(guī)則性)，二是自相似性(部分與整體相似)。按照經(jīng)典科學(xué)的方法處理，就是選定一個(gè)適當(dāng)?shù)某叨?，把小于這個(gè)尺度的一切曲折性、不規(guī)則性忽略掉，化復(fù)雜的分形圖形為至少是分段光滑的規(guī)整圖形。這樣做固然大大簡(jiǎn)化了問(wèn)題，同時(shí)也就人為地消除了它固有的粗糙性和自相似性。芒德布羅反其道而行之，把粗糙性和白相似性當(dāng)作這類對(duì)象的本質(zhì)特征對(duì)待，即把分形當(dāng)作分形來(lái)描述，創(chuàng)立了全新的分形幾何學(xué)及其方法論。11/19/202213(4)把分形當(dāng)作分形處理。11/11/202213(5)把模糊性當(dāng)作模糊性處理。事物類屬的不分明性即亦此亦彼性，稱為模糊性。對(duì)于模糊性，有兩種截然相反的處理方法。經(jīng)典的方法是強(qiáng)行劃定界限，人為地使每個(gè)對(duì)象都有明確的類屬，即把模糊性簡(jiǎn)化為精確性來(lái)處理。另一種方法是承認(rèn)事物固有的模糊性，用元素對(duì)集合的隸屬度逐步變化來(lái)反映事物從屬于某類到不屬于該類的逐步變化，以模糊集合作為模糊事物的基本數(shù)學(xué)模型。從方法論看，這就是把模糊性當(dāng)作模糊性來(lái)處理。依靠這種科學(xué)方法論，札德(L.A.zadeh)創(chuàng)立了有深遠(yuǎn)影響的模糊理論。11/19/202214(5)把模糊性當(dāng)作模糊性處理。11/11/202214在軍事系統(tǒng)工程和航天系統(tǒng)工程成功實(shí)踐的基礎(chǔ)上，從1970年代末開(kāi)始，錢(qián)學(xué)森努力把系統(tǒng)方法推廣應(yīng)用于社會(huì)生活各方面，提出建立和發(fā)展社會(huì)系統(tǒng)工程。但組織管理社會(huì)系統(tǒng)的社會(huì)工程技術(shù)要比工程系統(tǒng)工程復(fù)雜得多，前者絕不是后者的簡(jiǎn)單推廣。這里也需要在應(yīng)用中堅(jiān)持把復(fù)雜性當(dāng)作復(fù)雜性來(lái)處理的原則，反對(duì)那種為建立漂亮數(shù)學(xué)模型而對(duì)實(shí)際問(wèn)題作強(qiáng)制性簡(jiǎn)化的主觀主義做法。從1986年春開(kāi)始，在錢(qián)學(xué)森的倡議和指導(dǎo)下，組織了“系統(tǒng)學(xué)討論班”的學(xué)術(shù)活動(dòng)。圍繞建立系統(tǒng)學(xué)這個(gè)中心目標(biāo)，就與系統(tǒng)研究有關(guān)的學(xué)科理論，組織學(xué)術(shù)報(bào)告和討論，分析這些理論的得失長(zhǎng)短，同時(shí)還就方法論和方法問(wèn)題進(jìn)行了廣泛探討，努力尋找處理復(fù)雜性的可行方法。在這個(gè)討論班上，錢(qián)學(xué)森發(fā)表了很多重要科學(xué)思想，提煉出很多重要概念，總結(jié)和概括出系統(tǒng)的研究方法，開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)及其方法論就是其中之一。11/19/202215在軍事系統(tǒng)工程和航天系統(tǒng)工程成功實(shí)踐的基礎(chǔ)上，從1970年代三、開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境等系統(tǒng)成為研究對(duì)象，人們發(fā)現(xiàn)還存在比大系統(tǒng)的規(guī)模大得多的系統(tǒng)。1970年代末，錢(qián)學(xué)森在論述社會(huì)系統(tǒng)工程時(shí)指出：“這不只是大系統(tǒng)，而是‘巨系統(tǒng)’，是包括整個(gè)社會(huì)的系統(tǒng)?！睆?qiáng)調(diào)這類問(wèn)題的范圍之大和復(fù)雜程度之高是一般系統(tǒng)所沒(méi)有的。這是學(xué)術(shù)界第一次提出巨系統(tǒng)概念。按照上述定義，系統(tǒng)規(guī)模是一個(gè)模糊語(yǔ)言變量，它的基本變量可以取任何正整數(shù)，規(guī)模小、規(guī)模大、規(guī)模巨大等是基本語(yǔ)言值。按照規(guī)模得到小系統(tǒng)、大系統(tǒng)、巨系統(tǒng)三個(gè)基本類別，只是一種模糊的分類，彼此之間不存在截然分明的界限。大體上說(shuō)，由幾個(gè)、十幾個(gè)元素或子系統(tǒng)組成的是小系統(tǒng)，由上百個(gè)、上千個(gè)元素或子系統(tǒng)組成的是大系統(tǒng)，如果元素或子系統(tǒng)數(shù)量極大，成萬(wàn)上億，上百億，萬(wàn)億，那就是巨系統(tǒng)。1、巨系統(tǒng)11/19/202216三、開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境等系統(tǒng)成為研究對(duì)組分?jǐn)?shù)目多到巨型規(guī)模，就使系統(tǒng)的整體行為相對(duì)于簡(jiǎn)單系統(tǒng)來(lái)說(shuō)可能涌現(xiàn)出顯著不同的性質(zhì)。巨系統(tǒng)通常有宏觀與微觀的層次劃分，系統(tǒng)在這兩個(gè)層次上的行為特性有性質(zhì)上區(qū)別，這是不同于小系統(tǒng)和大系統(tǒng)的重要特點(diǎn)。巨系統(tǒng)是一個(gè)新的科學(xué)概念，代表系統(tǒng)思想的新高度，一種新的系統(tǒng)觀點(diǎn)。對(duì)象性質(zhì)的不同必然要求不同的研究方法。巨系統(tǒng)問(wèn)題要求建立巨系統(tǒng)理論和方法。11/19/202217組分?jǐn)?shù)目多到巨型規(guī)模，就使系統(tǒng)的整體行為相對(duì)于簡(jiǎn)單系統(tǒng)來(lái)說(shuō)可巨系統(tǒng)在客觀世界中廣泛存在。不同巨系統(tǒng)之間在規(guī)模上仍可能有顯著差別。在巨系統(tǒng)這個(gè)等級(jí)上，再按照系統(tǒng)規(guī)模來(lái)分類已無(wú)實(shí)際意義，需要按照復(fù)雜性對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分類。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)看，一方面是系統(tǒng)組分和種類的多少，另一方面是系統(tǒng)組分之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的復(fù)雜程度和層次結(jié)構(gòu)。在巨系統(tǒng)中，如果系統(tǒng)組分種類不多，相互關(guān)系又比較簡(jiǎn)單，應(yīng)稱為簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)，如貝納爾流和激光系統(tǒng)。簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)，由于組分?jǐn)?shù)量非常多，從組分間相互作用出發(fā)，直接綜合成整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性的處理方法是不行的。把億萬(wàn)個(gè)分子組成的巨系統(tǒng)功能略去細(xì)節(jié)，用統(tǒng)計(jì)方法概括起來(lái)，取得了成功。這就是哈肯和普利高津建立自組織理論所用的方法，即從微觀到宏觀的統(tǒng)計(jì)綜合方法。2、復(fù)雜巨系統(tǒng)11/19/202218巨系統(tǒng)在客觀世界中廣泛存在。不同巨系統(tǒng)之間在規(guī)模上仍可能有顯在巨系統(tǒng)中，如果組分種類繁多(幾十、上百、上千或更多)，并有層次結(jié)構(gòu)，它們之間的關(guān)聯(lián)方式又很復(fù)雜(如非線性、不確定性、模糊性、動(dòng)態(tài)性等)，這就是復(fù)雜巨系統(tǒng)。這類系統(tǒng)無(wú)論在結(jié)構(gòu)、功能、行為和演化方面都非常復(fù)雜，在時(shí)間、空間和功能上都存在層次結(jié)構(gòu)。人腦系統(tǒng)，由于記憶、推理和思維功能以及意識(shí)作用，其輸入一輸出反應(yīng)特性極其復(fù)雜。其微觀結(jié)構(gòu)在細(xì)胞層次上正在逐步研究清楚，但在宏觀層次上卻涌現(xiàn)出思維、意識(shí)等極為復(fù)雜的整體功能，它的機(jī)制至今尚未探明。應(yīng)把人腦作為復(fù)雜巨系統(tǒng)，把微觀與宏觀結(jié)合起來(lái)進(jìn)行研究。系統(tǒng)理論和方法是發(fā)展的，不同類型的系統(tǒng)要用不同的方法。大系統(tǒng)理論不能用來(lái)解決巨系統(tǒng)問(wèn)題，簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)理論不能用來(lái)解決復(fù)雜巨系統(tǒng)問(wèn)題。11/19/202219在巨系統(tǒng)中，如果組分種類繁多(幾十、上百、上千或更多)，并系統(tǒng)研究強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的開(kāi)放性。控制論等技術(shù)科學(xué)把開(kāi)放性表述為系統(tǒng)的輸入、輸出和干擾；自組織理論把開(kāi)放性表述為控制參量數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響和漲落的作用。但隨著系統(tǒng)研究的深入發(fā)展，隨著人類對(duì)工業(yè)文明造成的環(huán)境污染、資源匱乏、生態(tài)破壞的嚴(yán)重后果的認(rèn)識(shí)，人們發(fā)現(xiàn)關(guān)于系統(tǒng)開(kāi)放性的現(xiàn)有表述還很不夠，有必要重新認(rèn)識(shí)系系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系，進(jìn)一步發(fā)展系統(tǒng)科學(xué)的開(kāi)放性理論。為此，錢(qián)學(xué)森等提出開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)概念，積極探索建立開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論?！伴_(kāi)放的”新的內(nèi)涵：

3、開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)11/19/202220系統(tǒng)研究強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的開(kāi)放性。控制論等技術(shù)科學(xué)把開(kāi)放性表述(1)具有主動(dòng)適應(yīng)和進(jìn)化的含義“開(kāi)放的”不僅意味著系統(tǒng)一般地與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息的交換，接受環(huán)境的輸入和擾動(dòng)、向環(huán)境提供輸出，而且還具有主動(dòng)適應(yīng)和進(jìn)化的含義。組成系統(tǒng)的個(gè)體或子系統(tǒng)，它們通過(guò)主動(dòng)行為而獲得信息，能夠在行動(dòng)中學(xué)習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)，獲得知識(shí)，主動(dòng)地、適應(yīng)地改變自己的行為，不斷進(jìn)步。這就使得子系統(tǒng)之間關(guān)系不僅復(fù)雜，而且隨時(shí)間及情況不同有極大的易變性。在個(gè)體主動(dòng)性適應(yīng)基礎(chǔ)上，形成整個(gè)巨系統(tǒng)在環(huán)境中的學(xué)習(xí)和適應(yīng)性行為，因而系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性也具有進(jìn)化的含義，通過(guò)進(jìn)化以更好地適應(yīng)環(huán)境。11/19/202221(1)具有主動(dòng)適應(yīng)和進(jìn)化的含義11/11/202221(2)重視系統(tǒng)行為對(duì)環(huán)境的影響“開(kāi)放的”還意味著在分析、設(shè)計(jì)或使用系統(tǒng)時(shí)，要重視系統(tǒng)行為對(duì)環(huán)境的影響，把系統(tǒng)運(yùn)行與保護(hù)環(huán)境結(jié)合起來(lái)考慮。從簡(jiǎn)單系統(tǒng)到大系統(tǒng)，再到簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)，現(xiàn)有的各種系統(tǒng)理論都只考慮環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的塑造作用(而且作了極大的簡(jiǎn)化)，不提及系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的塑造作用。處理開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)問(wèn)題時(shí)，必須同時(shí)考慮系統(tǒng)行為對(duì)環(huán)境的塑造，把系統(tǒng)發(fā)揮功能與保護(hù)環(huán)境結(jié)合起來(lái)，反對(duì)以犧牲環(huán)境為代價(jià)的系統(tǒng)優(yōu)化，強(qiáng)調(diào)把系統(tǒng)優(yōu)化與環(huán)境優(yōu)化結(jié)合起來(lái)。這是系統(tǒng)思想的重大發(fā)展

11/19/202222(2)重視系統(tǒng)行為對(duì)環(huán)境的影響11/11/202222(3)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性“開(kāi)放的”還意味著系統(tǒng)不是既定的、不變的、完成了的，而是動(dòng)態(tài)的和發(fā)展變化的，不斷出現(xiàn)新現(xiàn)象、新問(wèn)題，系統(tǒng)科學(xué)要求研究者必須以“開(kāi)放的心態(tài)”對(duì)待問(wèn)題。在開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論的形成過(guò)程中，“巨”、“復(fù)雜”、“開(kāi)放的”三個(gè)限制詞是逐步加上的。從一般的系統(tǒng)概念中區(qū)分出巨系統(tǒng)概念，把巨系統(tǒng)區(qū)分為簡(jiǎn)單的與復(fù)雜的兩種，再?gòu)?qiáng)調(diào)系統(tǒng)的開(kāi)放性，區(qū)分出開(kāi)放的簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)和開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)(opencomplexgiantsystem)，代表錢(qián)學(xué)森20年來(lái)系統(tǒng)思想的三次飛躍：一般系統(tǒng)——巨系統(tǒng)——復(fù)雜巨系統(tǒng)——開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。11/19/202223(3)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性11/11/202223開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)廣泛存在于現(xiàn)實(shí)世界。例如，人腦系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)、地理環(huán)境系統(tǒng)(指地球表層以上、同溫層以下包括生物圈在內(nèi)的廣闊系統(tǒng))和星系系統(tǒng)等，它們之間有如圖8-1所示的嵌套關(guān)系。4、幾類典型的開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)人腦人體系統(tǒng)社會(huì)系統(tǒng)地理系統(tǒng)星系系統(tǒng)圖8-111/19/202224開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)廣泛存在于現(xiàn)實(shí)世界。例如，人腦系統(tǒng)、人體系統(tǒng)今天，人類正在探索著從渺觀、微觀、宏觀、宇觀到脹觀5個(gè)層次時(shí)空范圍的客觀世界。宏觀層次就是我們所在的地球，其中又產(chǎn)生了生命、生物，出現(xiàn)了人類和人類社會(huì)。開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)分布在宏觀及宏觀以上的層次，宏觀以下的層次屬于蓋爾曼所說(shuō)的簡(jiǎn)單性問(wèn)題，自然不是開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論研究的對(duì)象。開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)涉及到生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、地學(xué)、生態(tài)學(xué)、天文學(xué)和社會(huì)科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域?，F(xiàn)在都可以概括在開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)這一概念中，而且更加清晰更加深刻了。研究開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)不僅能推動(dòng)這些不同學(xué)科理論的發(fā)展，還為溝通這些理論開(kāi)辟了新途徑。

11/19/202225今天，人類正在探索著從渺觀、微觀、宏觀、宇觀到脹觀5個(gè)層次時(shí)在開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)中，社會(huì)系統(tǒng)是最復(fù)雜的一類，稱為特殊復(fù)雜的巨系統(tǒng)。社會(huì)系統(tǒng)的微觀組分是人，人本身就是開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。這就使得社會(huì)系統(tǒng)具有其他復(fù)雜巨系統(tǒng)所沒(méi)有的復(fù)雜性質(zhì)。用系統(tǒng)觀點(diǎn)研究和認(rèn)識(shí)社會(huì)，提出社會(huì)系統(tǒng)概念，一方面是對(duì)社會(huì)實(shí)際的一種科學(xué)概括，另一方面有了這樣的概念就為應(yīng)用系統(tǒng)科學(xué)的理論、方法和技術(shù)去研究和解決社會(huì)問(wèn)題提供了新的途徑和方法，使它不同于現(xiàn)有的社會(huì)科學(xué)。

社會(huì)形態(tài)是一定歷史時(shí)期的社會(huì)經(jīng)濟(jì)制度、政治制度和思想文化體系的總稱。把社會(huì)形態(tài)的概念和社會(huì)系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，盡管社會(huì)系統(tǒng)很復(fù)雜，“但從宏觀角度看，這樣復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)，其社會(huì)形態(tài)最基本的方面有三個(gè)，這就是經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)、政治的社會(huì)形態(tài)和意識(shí)的社會(huì)形態(tài)。5、社會(huì)——開(kāi)放的特殊復(fù)雜巨系統(tǒng)11/19/202226在開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)中，社會(huì)系統(tǒng)是最復(fù)雜的一類，稱為特殊復(fù)雜的巨經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)指經(jīng)濟(jì)制度，包含社會(huì)生產(chǎn)方式(生產(chǎn)、分配、交換、消費(fèi)方式)、經(jīng)濟(jì)制度等。政治的社會(huì)形態(tài)指社會(huì)政治制度，包含國(guó)家政權(quán)性質(zhì)、管理體制、法律制度等。意識(shí)的社會(huì)形態(tài)指思想文化體系，包含哲學(xué)、宗教、倫理道德，以及教育、科技、文學(xué)藝術(shù)等。社會(huì)形態(tài)三個(gè)側(cè)面相互聯(lián)系、相互作用、相互影響，從而構(gòu)成一個(gè)社會(huì)的有機(jī)整體，形成社會(huì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)是基礎(chǔ)，它決定了政治的社會(huì)形態(tài)和意識(shí)的社會(huì)形態(tài)；意識(shí)的社會(huì)形態(tài)不僅受經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)的影響，而且還要受政治的社會(huì)形態(tài)的制約。同時(shí)，意識(shí)的社會(huì)形態(tài)對(duì)政治的社會(huì)形態(tài)和經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)又有相對(duì)獨(dú)立性和能動(dòng)的反饋?zhàn)饔茫徽蔚纳鐣?huì)形態(tài)對(duì)經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)有強(qiáng)大的反作用。11/19/202227經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)指經(jīng)濟(jì)制度，包含社會(huì)生產(chǎn)方式(生產(chǎn)、分配、交換從社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展角度看，社會(huì)形態(tài)的三個(gè)側(cè)面都處在不斷運(yùn)動(dòng)和變化之中，而飛躍式的變化就是我們通常說(shuō)的革命。經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)的飛躍是產(chǎn)業(yè)革命，政治的社會(huì)形態(tài)的飛躍是政治革命，意識(shí)的社會(huì)形態(tài)的飛躍是文化革命。社會(huì)形態(tài)的變化、飛躍就是社會(huì)革命，但社會(huì)革命可以由不同側(cè)面所引起，而且具有不同性質(zhì)。產(chǎn)業(yè)革命、政治革命和文化革命都是社會(huì)革命。人類社會(huì)的發(fā)展，從原始社會(huì)、奴隸社會(huì)、封建社會(huì)、資本主義社會(huì)、社會(huì)主義社會(huì)到共產(chǎn)主義社會(huì)，都是從政治的社會(huì)形態(tài)來(lái)說(shuō)的。11/19/202228從社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展角度看，社會(huì)形態(tài)的三個(gè)側(cè)面都處在不斷運(yùn)動(dòng)和變從社會(huì)發(fā)展和建設(shè)角度看，相應(yīng)于社會(huì)形態(tài)的三個(gè)側(cè)面，也有三種文明建設(shè)，這就是經(jīng)濟(jì)建設(shè)即物質(zhì)文明建設(shè)，政治建設(shè)即政治文明建設(shè)，思想文化建設(shè)即精神文明建設(shè)。結(jié)合我國(guó)社會(huì)實(shí)際情況，錢(qián)學(xué)森提出我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：(1)物質(zhì)文明建設(shè)，包含科技經(jīng)濟(jì)建設(shè)、人民體質(zhì)建設(shè)；(2)精神文明建設(shè)，包含思想建設(shè)、文化建設(shè)；(3)政治文明建設(shè)，包含民主建設(shè)、法制建設(shè)、政體建設(shè)；(4)地理建設(shè)，包含基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)。國(guó)家和社會(huì)發(fā)展要受到所處地理環(huán)境的影響，這就是系統(tǒng)科學(xué)講的系統(tǒng)與其環(huán)境的關(guān)系。社會(huì)系統(tǒng)的環(huán)境是地理系統(tǒng)，為使社會(huì)系統(tǒng)和地理系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展，必須進(jìn)行地理建設(shè)。11/19/202229從社會(huì)發(fā)展和建設(shè)角度看，相應(yīng)于社會(huì)形態(tài)的三個(gè)側(cè)面，也有三種文由于社會(huì)形態(tài)三個(gè)側(cè)面相互聯(lián)系，社會(huì)主義三個(gè)文明建設(shè)之間也相互聯(lián)系、相互影響、相互作用。地理建設(shè)為社會(huì)主義物質(zhì)文明建設(shè)提供持續(xù)而穩(wěn)定的物質(zhì)基礎(chǔ)和優(yōu)良的環(huán)境條件，也就是當(dāng)今全人類共同關(guān)心的可持續(xù)發(fā)展。按照系統(tǒng)理論，系統(tǒng)組分之間以及系統(tǒng)與環(huán)境之間只有相互協(xié)調(diào)，才能獲得最好的整體功能。社會(huì)主義三個(gè)文明建設(shè)之間必須協(xié)調(diào)發(fā)展，形成良性循環(huán)，才能使我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)的速度更快、效率更高、效益更大。四大領(lǐng)域建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展需要科學(xué)的理論，又需要實(shí)踐的技術(shù)。從理論方面看，首先是馬克思主義哲學(xué)的指導(dǎo)作用，還需要有研究整個(gè)社會(huì)的學(xué)問(wèn)——社會(huì)學(xué)，研究經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)即物質(zhì)文明建設(shè)的學(xué)問(wèn)——經(jīng)濟(jì)學(xué)，研究政治的社會(huì)形態(tài)即政治文明建設(shè)的學(xué)問(wèn)——政治學(xué)，研究意識(shí)的社會(huì)形態(tài)即精神文明建設(shè)的學(xué)問(wèn)——精神文明學(xué)，研究地理系統(tǒng)的學(xué)科——地理科學(xué)。11/19/202230由于社會(huì)形態(tài)三個(gè)側(cè)面相互聯(lián)系，社會(huì)主義三個(gè)文明建設(shè)之間也相互從實(shí)踐角度看，四大領(lǐng)域建設(shè)是一項(xiàng)極為復(fù)雜的大規(guī)模工程。既然是工程，就不僅要有科學(xué)理論，還需要可操作的技術(shù)。改造自然界的工程有工程技術(shù)，但社會(huì)科學(xué)長(zhǎng)期沒(méi)有社會(huì)工程技術(shù)概念。1980年錢(qián)學(xué)森曾指出，社會(huì)科學(xué)家要和組織管理專業(yè)人員一起，要和自然科學(xué)家和工程技術(shù)人員協(xié)作，搞大規(guī)模的工程。這就不只是研究科學(xué)了，而是一門(mén)技術(shù)，可以稱作“社會(huì)技術(shù)”。社會(huì)技術(shù)就是社會(huì)系統(tǒng)工程。社會(huì)系統(tǒng)工程是組織管理社會(huì)系統(tǒng)，以使四大領(lǐng)域、九個(gè)方面協(xié)調(diào)發(fā)展并取得長(zhǎng)期的和最好的整體效益的工程技術(shù)，也是一項(xiàng)復(fù)雜的社會(huì)技術(shù)。總結(jié)我國(guó)50多年社會(huì)主義建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，人們終于認(rèn)識(shí)到中國(guó)社會(huì)主義建設(shè)是一項(xiàng)巨大和極為復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)工程，改革開(kāi)放也是一項(xiàng)龐大復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)工程。改革開(kāi)放以來(lái)，出現(xiàn)過(guò)“一手硬，一手軟”的問(wèn)題，經(jīng)濟(jì)、教育、科技文化和政治體制改革還不配套，部門(mén)之間還不協(xié)調(diào)等等。11/19/202231從實(shí)踐角度看，四大領(lǐng)域建設(shè)是一項(xiàng)極為復(fù)雜的大規(guī)模工程。既然是四、從定性到定量綜合集成方法

1980年代末，錢(qián)學(xué)森明確提出，處理開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法論是“從定性到定量綜合集成方法”(以下簡(jiǎn)稱綜合集成方法)，后來(lái)又發(fā)展到“從定性到定量綜合集成研討廳體系”的實(shí)踐形式(以下簡(jiǎn)稱綜合集成研討廳體系)。這套方法論是從整體上研究和解決問(wèn)題的方法，采取人機(jī)結(jié)合以人為主的思維方法和研究方式，對(duì)不同層次、不同領(lǐng)域的信息和知識(shí)進(jìn)行綜合集成，達(dá)到對(duì)整體的定量認(rèn)識(shí)。實(shí)踐證明，這套方法論在應(yīng)用中是有效的，而且必將隨著應(yīng)用的發(fā)展而不斷發(fā)展。11/19/202232四、從定性到定量綜合集成方法1980年代末，錢(qián)學(xué)森明確提出1、綜合集成方法的提出

1980年代初，結(jié)合現(xiàn)代作戰(zhàn)模型的研究，錢(qián)學(xué)森提出處理復(fù)雜行為系統(tǒng)的定量方法學(xué)。這種定量方法學(xué)是半經(jīng)驗(yàn)半理論的，是科學(xué)理論、經(jīng)驗(yàn)和專家判斷力的結(jié)合。人們尋求用定量方法學(xué)處理復(fù)雜行為系統(tǒng)時(shí)，容易注重于數(shù)學(xué)模型的邏輯處理，而忽視數(shù)學(xué)模型微妙的經(jīng)驗(yàn)含義或解釋。不如從建模的一開(kāi)始就老老實(shí)實(shí)承認(rèn)理論不足，而求援于經(jīng)驗(yàn)判斷，讓定性的方法與定量的方法結(jié)合起來(lái)，最后定量。這樣的系統(tǒng)建模方法是建模者判斷力的增強(qiáng)與擴(kuò)充，是很重要的。11/19/2022331、綜合集成方法的提出1980年代初，結(jié)合現(xiàn)代作戰(zhàn)模型的研1980年代中，在錢(qián)學(xué)森指導(dǎo)下，系統(tǒng)學(xué)討論班又進(jìn)行了方法論的探討，考察了各類復(fù)雜巨系統(tǒng)研究的新進(jìn)展，特別是社會(huì)系統(tǒng)、地理系統(tǒng)、人體系統(tǒng)和軍事系統(tǒng)4個(gè)方面：(1)在社會(huì)系統(tǒng)中，為解決宏觀經(jīng)濟(jì)決策問(wèn)題，在馬賓等經(jīng)濟(jì)學(xué)家與當(dāng)時(shí)航天部710所的聯(lián)合研究中，由幾百個(gè)變量和上千個(gè)參數(shù)描述的、定性與定量相結(jié)合的系統(tǒng)工程技術(shù)的應(yīng)用研究；(2)在地理系統(tǒng)中，用生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)以及區(qū)域規(guī)劃等綜合探討地理系統(tǒng)的研究和應(yīng)用；(3)在人體系統(tǒng)中，把生理學(xué)、心理學(xué)、西醫(yī)學(xué)、中醫(yī)學(xué)和傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)等綜合起來(lái)的研究；(4)在軍事系統(tǒng)中，軍事對(duì)陣系統(tǒng)和現(xiàn)代作戰(zhàn)模型的研究。11/19/2022341980年代中，在錢(qián)學(xué)森指導(dǎo)下，系統(tǒng)學(xué)討論班又進(jìn)行了方法論的在對(duì)這些研究進(jìn)展進(jìn)行提煉、概括和抽象的基礎(chǔ)上，1980年代末，錢(qián)學(xué)森提出處理開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法論是“從定性到定量綜合集成方法”(meta-synthesis)。作為一門(mén)技術(shù)，又稱為綜合集成技術(shù)；作為一門(mén)工程，亦可稱綜合集成工程。在這些研究中，通常是科學(xué)理論、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和專家判斷力(專家的知識(shí)、智慧和創(chuàng)造力相結(jié)合，形成和提出經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)，如判斷、猜想、方案等)。在自然科學(xué)和數(shù)學(xué)中，這類經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)一般是用嚴(yán)密邏輯推理和各種實(shí)驗(yàn)手段來(lái)證明其正確與否。這一過(guò)程體現(xiàn)了從定性到定量的特點(diǎn)。但它們用到的各種方法用來(lái)解決復(fù)雜巨系統(tǒng)問(wèn)題時(shí)，由于復(fù)雜巨系統(tǒng)跨領(lǐng)域、跨學(xué)科、跨層次的特點(diǎn)，這些方法就顯得力所不及了。11/19/202235在對(duì)這些研究進(jìn)展進(jìn)行提煉、概括和抽象的基礎(chǔ)上，1980年代末對(duì)經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)又不能只停留在思辨和定性描述和議論上，那樣還不能從整體上定量回答問(wèn)題。解決辦法：人機(jī)結(jié)合以人為主的思維方式和研究方式。根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的觀測(cè)資料(統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和各種有關(guān)的信息資料)，建立包括大量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)模型(充分利用現(xiàn)代數(shù)學(xué)工具和計(jì)算機(jī)的各種建模方法)，而這些模型必須建立在對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際理解和經(jīng)驗(yàn)上，以保證模型的合理性和精度要求。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算獲得定量結(jié)果，同時(shí)充分利用知識(shí)工程和專家系統(tǒng)等人工智能技術(shù)、信息技術(shù)，以人(專家體系)為主實(shí)現(xiàn)人機(jī)結(jié)合與融合，進(jìn)行知識(shí)的綜合集成。知識(shí)包括科學(xué)的和經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)、理性和感性的知識(shí)、定性和定量的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)驗(yàn)到理論、從定性到定量的優(yōu)化，達(dá)到整體的定量認(rèn)識(shí)，從而對(duì)經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)的正確與否作出明確結(jié)論，這樣的結(jié)論就是現(xiàn)階段對(duì)客觀事物認(rèn)識(shí)的科學(xué)結(jié)論。11/19/202236對(duì)經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)又不能只停留在思辨和定性描述和議論上，那樣還不能人機(jī)結(jié)合與融合：人腦信息加工與計(jì)算機(jī)信息加工的結(jié)合與融合。人腦和計(jì)算機(jī)都能有效處理信息，但兩者有很大差別。人腦思維：一種是邏輯思維，是定量、微觀的信息處理方式；另一種是形象思維，它是定性、宏觀的信息處理方式。人的創(chuàng)造性主要來(lái)自創(chuàng)造性思維，它是邏輯思維和形象思維的結(jié)合，也就是定性與定量、宏觀與微觀相結(jié)合的信息處理方式。計(jì)算機(jī)技術(shù)的思維：確實(shí)能做很多甚至比人腦做得還好的事。但形象思維很差，至于創(chuàng)造思維只能依靠人腦了。以人為主的人機(jī)結(jié)合是把人腦的優(yōu)勢(shì)和機(jī)器的優(yōu)勢(shì)都能充分發(fā)揮出來(lái)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。這個(gè)人機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)在思維能力和創(chuàng)造性方面，比單純依靠人(專家)要強(qiáng)，比單純靠機(jī)器就更強(qiáng)，因而具有較強(qiáng)的處理復(fù)雜性問(wèn)題的能力。11/19/202237人機(jī)結(jié)合與融合：人腦信息加工與計(jì)算機(jī)信息加工的結(jié)合與融合。1人機(jī)結(jié)合以人為主的思維方式和研究方式的實(shí)質(zhì)是把專家體系、數(shù)據(jù)和信息體系以及計(jì)算機(jī)體系結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)高度智能化的人機(jī)結(jié)合系統(tǒng)。這個(gè)方法的成功應(yīng)用，就在于發(fā)揮了這個(gè)系統(tǒng)的綜合優(yōu)勢(shì)、整體優(yōu)勢(shì)和智能優(yōu)勢(shì)。它能把人的思維、思維的成果、人的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、智慧以及各種情報(bào)、資料和信息等通通集成起來(lái)，從多方面定性認(rèn)識(shí)上升到定量認(rèn)識(shí)。按照我國(guó)傳統(tǒng)說(shuō)法，把一個(gè)復(fù)雜事物的各個(gè)方面綜合起來(lái)，達(dá)到對(duì)整體的認(rèn)識(shí)，稱之為“集大成”的智慧，所以錢(qián)學(xué)森把這個(gè)方法稱為“大成智慧工程”(meta-syntheticengineering)。這個(gè)方法體現(xiàn)了“精密科學(xué)”從定性判斷到精密論證的特點(diǎn)，也體現(xiàn)了以形象思維為主的經(jīng)驗(yàn)判斷到以邏輯思維為主的精密定量論證過(guò)程。11/19/202238人機(jī)結(jié)合以人為主的思維方式和研究方式的實(shí)質(zhì)是把專家體系、數(shù)據(jù)從定性到定量綜合集成方法的理論基礎(chǔ)是思維科學(xué)，方法基礎(chǔ)是系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué)，技術(shù)基礎(chǔ)是以計(jì)算機(jī)為主的信息技術(shù)，哲學(xué)基礎(chǔ)是實(shí)踐論和認(rèn)識(shí)論。應(yīng)用這個(gè)方法研究問(wèn)題時(shí)，可以進(jìn)行系統(tǒng)分解，在系統(tǒng)總體指導(dǎo)下進(jìn)行分解，在分解后研究的基礎(chǔ)上，再綜合集成到整體，實(shí)現(xiàn)一加一大于二的涌現(xiàn)，達(dá)到從整體上嚴(yán)密解決問(wèn)題的目的。從這個(gè)意義上說(shuō)，綜合集成方法吸收了還原論和整體論的長(zhǎng)處，同時(shí)也彌補(bǔ)了各自的局限性，它是還原論和整體論的結(jié)合。11/19/202239從定性到定量綜合集成方法的理論基礎(chǔ)是思維科學(xué)，方法基礎(chǔ)是系統(tǒng)2、綜合集成方法的特點(diǎn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不單是研究單個(gè)的事物、單個(gè)的現(xiàn)象，而是研究這些事物、現(xiàn)象發(fā)展變化的過(guò)程，研究這些事物相互之間的關(guān)系。今天，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)很嚴(yán)密的綜合起來(lái)的體系，這是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的一個(gè)很重要的特點(diǎn)。人類知識(shí)體系由三個(gè)層次的知識(shí)所構(gòu)成：(1)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)、感性知識(shí)以及不成文的實(shí)踐感受，即前科學(xué)。其特點(diǎn)是只知道是什么，還不能回答為什么。這部分知識(shí)對(duì)于我們是很寶貴的，也要珍惜。而且這類知識(shí)經(jīng)過(guò)研究、提煉也將成為科學(xué)知識(shí)；(2)科學(xué)知識(shí)。其特點(diǎn)是，不僅知道是什么，還能回答為什么。(3)哲學(xué)知識(shí)。哲學(xué)不僅是知識(shí)，還是智慧，特別是馬克思主義哲學(xué)是人類知識(shí)的最高概括，也是人類智慧的最高結(jié)晶。11/19/2022402、綜合集成方法的特點(diǎn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不單是研究單個(gè)的事物、單個(gè)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系是一個(gè)相互聯(lián)系、相互影響的有機(jī)整體?？茖W(xué)是認(rèn)識(shí)客觀世界的知識(shí)和學(xué)問(wèn)，技術(shù)是改造客觀世界的知識(shí)和學(xué)問(wèn)。不同科學(xué)技術(shù)部門(mén)、不同學(xué)科、不同領(lǐng)域之間的相互交叉、結(jié)合與融合，就能大大增強(qiáng)我們認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力。交叉科學(xué)、邊緣科學(xué)不斷地產(chǎn)生，也說(shuō)明現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)正向著綜合和整體化的方向發(fā)展。在這個(gè)方向上，綜合集成方法能發(fā)揮其重要作用。11/19/202241現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系是一個(gè)相互聯(lián)系、相互影響的有機(jī)整體。11/1(1)信息綜合集成方法可以進(jìn)行大跨度、大范圍、不同層次的綜合集成，產(chǎn)生新知識(shí)、發(fā)現(xiàn)新規(guī)律、獲得新認(rèn)識(shí)。專家是智慧、知識(shí)和信息的載體，特別是專家們還掌握著豐富的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)以及不成文的感受。一個(gè)專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)是局部的和片面的，但專家群體所掌握的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)就比較全面了。這也說(shuō)明了為什么在綜合集成方法中需要有專家群體，要有知識(shí)結(jié)構(gòu)合理的專家體系。計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的海量存儲(chǔ)能力，也可以存儲(chǔ)大量信息和知識(shí)，特別是復(fù)雜巨系統(tǒng)的觀測(cè)資料，如各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、各類信息資料，都可存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，調(diào)用起來(lái)也很方便。但經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和不成文的感受目前還難以進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之中。11/19/202242(1)信息11/11/202242信息是一切活動(dòng)的基礎(chǔ)。但有了信息未必就有了知識(shí)，有了知識(shí)未必就有了智慧。綜合集成方法對(duì)信息的綜合集成可以獲得知識(shí)，信息和知識(shí)的綜合集成可以獲得智慧。綜合集成方法是人機(jī)結(jié)合的知識(shí)與智慧的生產(chǎn)系統(tǒng)，是知識(shí)生產(chǎn)力和精神生產(chǎn)力。它使我們由過(guò)去完全依靠人腦進(jìn)行知識(shí)生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)槿四X與電腦相結(jié)合的知識(shí)生產(chǎn)方式，這是人類的一大進(jìn)步，也是當(dāng)前這場(chǎng)信息技術(shù)革命對(duì)人類社會(huì)發(fā)展影響的重要方面。在社會(huì)系統(tǒng)中，對(duì)管理與決策問(wèn)題的研究產(chǎn)生了管理科學(xué)與軟科學(xué)，這些學(xué)科具有交叉性和綜合性的特點(diǎn)。對(duì)決策者或決策機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，不僅有信息和知識(shí)方面的支持，還要有智慧方面的支持。因此，這類研究不僅有信息和知識(shí)含量，也應(yīng)有智慧的含量，否則難于為決策者和決策部門(mén)起到參謀和咨詢作用。從這個(gè)角度來(lái)看，這些學(xué)科的研究和應(yīng)用可以使用綜合集成方法。11/19/202243信息是一切活動(dòng)的基礎(chǔ)。但有了信息未必就有了知識(shí)，有了知識(shí)未必(2)綜合集成方法的應(yīng)用綜合集成方法指出了解決復(fù)雜巨系統(tǒng)和復(fù)雜性問(wèn)題的過(guò)程性以及過(guò)程的方向性和反復(fù)性。1)經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)這個(gè)過(guò)程是從提出問(wèn)題和形成經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)開(kāi)始。這一步是專家體系所具有的有關(guān)科學(xué)理論、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和專家判斷力、智慧相結(jié)合并通過(guò)討論班的研討方式而形成的，通常是定性的。這樣的假設(shè)(猜想、判斷、方案、思路等)是經(jīng)驗(yàn)性的，是因?yàn)檫€沒(méi)有經(jīng)過(guò)精密的嚴(yán)格論證，并不是科學(xué)結(jié)論。從思維科學(xué)角度來(lái)看，經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)是以形象思維和社會(huì)思維為主。在研討過(guò)程中，要充分發(fā)揚(yáng)學(xué)術(shù)民主，暢所欲言，相互啟發(fā)，大膽爭(zhēng)論，把專家的創(chuàng)造性充分激發(fā)出來(lái)。11/19/202244(2)綜合集成方法的應(yīng)用11/11/2022442)嚴(yán)格論證精密的嚴(yán)格論證是通過(guò)人機(jī)結(jié)合、人機(jī)交互、反復(fù)對(duì)比、逐次逼近，對(duì)經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)作出明確結(jié)論。如果經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)是對(duì)的，這樣的結(jié)論就是現(xiàn)階段對(duì)客觀事物認(rèn)識(shí)的科學(xué)結(jié)論。如果經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)被否定，就需要對(duì)經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)進(jìn)行修正，提出新的經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)，再重復(fù)上述過(guò)程。從思維科學(xué)角度來(lái)說(shuō)，精密的嚴(yán)格論證以邏輯思維和辯證思維為主。在這個(gè)過(guò)程中，要充分應(yīng)用數(shù)學(xué)科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、控制科學(xué)、人工智能、以計(jì)算機(jī)為主的各種信息技術(shù)所提供的各種有效方法和手段，如系統(tǒng)建模、仿真、分析、優(yōu)化等。近十多年來(lái)，這方面有許多新的發(fā)展。以系統(tǒng)建模為例，過(guò)去用的較多的是數(shù)學(xué)建模，現(xiàn)在計(jì)算機(jī)建模越來(lái)越受到重視。以規(guī)則為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)建模，能描述的系統(tǒng)更加廣泛，如圣菲研究所發(fā)展的SWARM就是這樣的軟件平臺(tái)。11/19/2022452)嚴(yán)格論證11/11/202245以社會(huì)系統(tǒng)中決策支持研究為例，說(shuō)明綜合集成方法的應(yīng)用，用圖8-2的框圖表示。圖8-211/19/202246以社會(huì)系統(tǒng)中決策支持研究為例，說(shuō)明綜合集成方法的應(yīng)用，用圖8五、綜合集成研討廳體系以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，是一場(chǎng)技術(shù)革命，引起經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)飛躍發(fā)展，導(dǎo)致一場(chǎng)新的產(chǎn)業(yè)革命，錢(qián)學(xué)森稱之為第五次產(chǎn)業(yè)革命。這場(chǎng)產(chǎn)業(yè)革命所涌現(xiàn)出來(lái)的各種高新技術(shù)，為綜合集成方法的應(yīng)用展現(xiàn)了廣闊前景。結(jié)合系統(tǒng)學(xué)理論和人工智能技術(shù)的發(fā)展，錢(qián)學(xué)森又提出綜合集成研討廳體系的構(gòu)想，這是綜合集成方法運(yùn)用的實(shí)踐形式和組織形式。1、綜合集成研討廳體系結(jié)構(gòu)1992年，錢(qián)學(xué)森提出的綜合集成研討廳體系(HallforWorkShopofMetasyntheticEngineering，簡(jiǎn)稱HWSME)，是把下列成功的經(jīng)驗(yàn)匯總和升華了：(1)幾十年來(lái)世界學(xué)術(shù)討論的seminar經(jīng)驗(yàn)；(2)從定性到定量綜合集成法；11/19/202247五、綜合集成研討廳體系以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信為核心的現(xiàn)代信息(3)C3I及作戰(zhàn)模擬；(4)情報(bào)信息技術(shù)；(5)人工智能；(6)靈境(VirtualReality)技術(shù)；(7)人機(jī)結(jié)合的智能系統(tǒng)；(8)系統(tǒng)學(xué)；(9)第五次產(chǎn)業(yè)革命中的其他技術(shù)。人機(jī)結(jié)合，是人機(jī)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的結(jié)合，人與機(jī)尚未合一。而由靈境技術(shù)開(kāi)始的這種結(jié)合則是融合，是更高層次的人機(jī)結(jié)合。11/19/202248(3)C3I及作戰(zhàn)模擬；11/11/202248研討廳體系可以看作由三部分組成：以計(jì)算機(jī)為核心的機(jī)器體系，專家體系，知識(shí)體系。其中專家體系和機(jī)器體系是知識(shí)體系的載體。這三個(gè)體系構(gòu)成高度智能化的人機(jī)結(jié)合體系，不僅具有知識(shí)與信息采集、存儲(chǔ)、傳遞、調(diào)用、分析與綜合的功能，更重要的是具有產(chǎn)生新知識(shí)和智慧的功能，既可用來(lái)研究理論問(wèn)題，又可用來(lái)解決實(shí)踐問(wèn)題。建設(shè)研討廳按照分布式交互網(wǎng)絡(luò)和層次結(jié)構(gòu)組織起來(lái)，就成為一種具有縱深層次、橫向分布、交互作用的矩陣式研討廳體系，為解決開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)問(wèn)題提供了規(guī)范化、結(jié)構(gòu)化的形式。11/19/202249研討廳體系可以看作由三部分組成：以計(jì)算機(jī)為核心的機(jī)器體系，綜合集成方法和研討廳體系遵循科學(xué)和經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合、智慧與知識(shí)相結(jié)合的途徑，去研究和解決開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)問(wèn)題。從這個(gè)角度來(lái)看，綜合集成研討廳體系本身就是個(gè)開(kāi)放的、動(dòng)態(tài)的體系，也是個(gè)不斷發(fā)展和進(jìn)化的體系。2、總體設(shè)計(jì)部應(yīng)用從定性到定量綜合集成方法的集體稱為總體設(shè)計(jì)部。應(yīng)用綜合集成方法(包括綜合集成研討廳體系)必須有總體設(shè)計(jì)部這樣的實(shí)體機(jī)構(gòu)。如果說(shuō)綜合集成方法是研究開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法論，那么總體設(shè)計(jì)部是實(shí)現(xiàn)這個(gè)方法論所必須的體制和機(jī)制，兩者是緊密結(jié)合在一起的，不同于傳統(tǒng)科學(xué)研究中的個(gè)體研究方式。11/19/202250綜合集成方法和研討廳體系遵循科學(xué)和經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合、智慧與知識(shí)相結(jié)從應(yīng)用角度來(lái)看，總體設(shè)計(jì)部由熟悉所研究系統(tǒng)的各個(gè)方面專家組成，并由知識(shí)面比較寬廣的專家負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)，應(yīng)用綜合集成方法(或綜合集成研討廳體系)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體研究。總體設(shè)計(jì)部設(shè)計(jì)的是系統(tǒng)的總體方案和實(shí)現(xiàn)途徑。它把系統(tǒng)作為它所屬的更大系統(tǒng)的組成部分來(lái)進(jìn)行研究，對(duì)它們所有要求都首先從實(shí)現(xiàn)這個(gè)更大系統(tǒng)相協(xié)調(diào)的觀點(diǎn)來(lái)考慮；總體設(shè)計(jì)部把系統(tǒng)作為若干分系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合的整體來(lái)設(shè)計(jì)，對(duì)每個(gè)分系統(tǒng)的要求都首先從實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)相協(xié)調(diào)的觀點(diǎn)來(lái)考慮，對(duì)分系統(tǒng)之間、分系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的關(guān)系，都首先從系統(tǒng)總體協(xié)調(diào)的需要來(lái)考慮，進(jìn)行總體分析、總體論證、總體設(shè)計(jì)、總體協(xié)調(diào)、總體規(guī)劃，提出具有科學(xué)性、可行性和可操作性的總體方案。11/19/202251從應(yīng)用角度來(lái)看，總體設(shè)計(jì)部由熟悉所研究系統(tǒng)的各個(gè)方面專家組總體設(shè)計(jì)部概念是從我國(guó)研制“兩彈一星”的總體設(shè)計(jì)部演化過(guò)來(lái)的，后者對(duì)“兩彈一星”的研制成功發(fā)揮了非常重要的作用。它的實(shí)踐也證明了這種現(xiàn)代化的系統(tǒng)組織管理和決策支持體制、機(jī)制與方法的科學(xué)性、可行性和有效性。總體設(shè)計(jì)部不僅適用于工程系統(tǒng)，同時(shí)也適用于復(fù)雜巨系統(tǒng)，特別是社會(huì)系統(tǒng)。當(dāng)然，在用于社會(huì)系統(tǒng)時(shí)，總體設(shè)計(jì)部的理論方法和技術(shù)以及體制和機(jī)制都有了很大的實(shí)質(zhì)性發(fā)展，不是簡(jiǎn)單的重復(fù)和推廣，但它們的功能是相似的。錢(qián)學(xué)森曾提出建立社會(huì)主義建設(shè)總體設(shè)計(jì)部及其體系的思想，這是關(guān)系到?jīng)Q策科學(xué)化、民主化、程序化和管理現(xiàn)代化的大問(wèn)題，是對(duì)系統(tǒng)的決策支持體制與機(jī)制的一種改革，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和現(xiàn)實(shí)性，同時(shí)又有深刻的理論背景以及現(xiàn)代研究方法的科學(xué)性，因而受到中央領(lǐng)導(dǎo)的高度評(píng)價(jià)和充分肯定。11/19/202252總體設(shè)計(jì)部概念是從我國(guó)研制“兩彈一星”的總體設(shè)計(jì)部演化過(guò)來(lái)第八章開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)11/19/202253第八章11/11/20221關(guān)于復(fù)雜性把復(fù)雜性當(dāng)作復(fù)雜性處理開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)從定性到定量綜合集成方法綜合集成研討廳體系介紹錢(qián)學(xué)森等提出的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論。11/19/202254關(guān)于復(fù)雜性介紹錢(qián)學(xué)森等提出的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論。11/11/2一、關(guān)于復(fù)雜性傳統(tǒng)的理解，簡(jiǎn)單與復(fù)雜是相對(duì)的，一旦被認(rèn)識(shí)就變得簡(jiǎn)單?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展表明，不能把復(fù)雜性全部歸結(jié)為認(rèn)識(shí)過(guò)程的不充分性，必須承認(rèn)存在客觀的復(fù)雜性，即使已被人們認(rèn)識(shí)并找到解決辦法，它仍然是復(fù)雜的。復(fù)雜性研究必須注重各種特定的可以檢驗(yàn)的機(jī)理，分門(mén)別類進(jìn)行研究。但單純用定量化、形式化方法描述和解決復(fù)雜性問(wèn)題只是對(duì)傳統(tǒng)還原論方法的修正，不可能使科學(xué)方法論實(shí)現(xiàn)革命性變革。反映出復(fù)雜性研究的不成熟，尚未找到真正克服現(xiàn)有科學(xué)方法論局限性的有效途徑。1、定量方法的缺陷11/19/202255一、關(guān)于復(fù)雜性傳統(tǒng)的理解，簡(jiǎn)單但有幾項(xiàng)試圖超越傳統(tǒng)的思路，在復(fù)雜性探索中有重要啟迪作用，值得稍加討論。(1)分層復(fù)雜性概念西蒙的分層復(fù)雜性概念是1962年提出來(lái)的。1)把等級(jí)層次結(jié)構(gòu)與復(fù)雜性明確聯(lián)系起來(lái)，從4個(gè)方面給復(fù)雜性以系統(tǒng)闡述。2)從系統(tǒng)演化的角度討論復(fù)雜性，論證復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是在演化過(guò)程中“涌現(xiàn)”出來(lái)的。3)按照層次結(jié)構(gòu)組織起來(lái)的系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性質(zhì)，把復(fù)雜性與系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性聯(lián)系起來(lái)。這些思想對(duì)其后的復(fù)雜性研究起了積極的推動(dòng)作用。11/19/202256但有幾項(xiàng)試圖超越傳統(tǒng)的思路，在復(fù)雜性探索中有重要啟迪作用，值(2)自組織觀點(diǎn)普利高津、哈肯等人用演化的、自組織的觀點(diǎn)解釋復(fù)雜性。普利高津提出，復(fù)雜性存在于一切層次，不同層次的復(fù)雜性既有差別，又有同一性，物理層次已經(jīng)具備“最低限度的復(fù)雜性”。平衡態(tài)、線性關(guān)系、可逆過(guò)程只能產(chǎn)生簡(jiǎn)單性，遠(yuǎn)離平衡態(tài)、非線性關(guān)系、不可逆過(guò)程是產(chǎn)生復(fù)雜性的根源。復(fù)雜性是自組織的產(chǎn)物，在遠(yuǎn)離平衡、非線性、不可逆的條件下，通過(guò)自發(fā)形成耗散結(jié)構(gòu)這種自組織而產(chǎn)生出物理層次的復(fù)雜性，在此基礎(chǔ)上才可能通過(guò)更高形式的自組織產(chǎn)生出生命、社會(huì)等層次的復(fù)雜性。認(rèn)為“物理學(xué)正處于結(jié)束‘現(xiàn)實(shí)世界簡(jiǎn)單性’信念的階段”’，用復(fù)雜性科學(xué)表述正在興起的新型科學(xué)。11/19/202257(2)自組織觀點(diǎn)11/11/20225(3)有效復(fù)雜性概念1990年代，蓋爾曼提出有效復(fù)雜性概念，把它“定義為用來(lái)描述其(指復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng))規(guī)律性的圖式的長(zhǎng)度”，仍然屬于西方學(xué)術(shù)界用定量化、形式化方式刻劃復(fù)雜性的傳統(tǒng)方法，決定了這個(gè)概念只能應(yīng)用于較窄的范圍。原始復(fù)雜性和算法復(fù)雜性不能表示通常理解的復(fù)雜性(并批評(píng)它們與“復(fù)雜性”所指的意思沒(méi)有多大關(guān)系)，反對(duì)就復(fù)雜性概念來(lái)研究復(fù)雜性，主張把復(fù)雜性研究同復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的研究聯(lián)系起來(lái)。蓋爾曼圍繞有效復(fù)雜性討論所提出的種種議論，包含深刻的系統(tǒng)思想。上述工作都有助于從某個(gè)側(cè)面理解復(fù)雜性，但總的來(lái)看，復(fù)雜性還不能算作一個(gè)嚴(yán)格的科學(xué)概念，人們也沒(méi)有給出一個(gè)公認(rèn)的復(fù)雜性定義。11/19/202258(3)有效復(fù)雜性概念11/11/202261990年代，錢(qián)學(xué)森在建立系統(tǒng)學(xué)的過(guò)程中，逐步認(rèn)識(shí)到復(fù)雜性研究的重要理論和實(shí)踐意義。(1)要跳出從幾個(gè)世紀(jì)以前開(kāi)始的一些科學(xué)研究方法的局限性。(2)凡是不能用還原論方法處理的或不宜用還原論方法處理的問(wèn)題，而要用或宜用新的科學(xué)方法處理的問(wèn)題，都是復(fù)雜性問(wèn)題。從研究方法上區(qū)分簡(jiǎn)單性與復(fù)雜性，是一個(gè)很有價(jià)值的新觀點(diǎn)。(3)主張把復(fù)雜性作為一類系統(tǒng)屬性來(lái)對(duì)待。他對(duì)系統(tǒng)的分類就是基于復(fù)雜性的不同層次而給出的。2、復(fù)雜性研究的方法論11/19/2022591990年代，錢(qián)學(xué)森在建立系統(tǒng)學(xué)的過(guò)程中，逐步認(rèn)識(shí)到復(fù)雜性研(4)復(fù)雜性研究不能從嚴(yán)格界定復(fù)雜性概念開(kāi)始，應(yīng)從研究各種具體的復(fù)雜系統(tǒng)入手，尋找解決這些復(fù)雜系統(tǒng)的有效方法，不斷積累經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，待條件成熟后再作概括性研究，建立理論體系。(5)提出“所謂‘復(fù)雜性’實(shí)際是開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)，或開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)學(xué)”。從一開(kāi)始就把復(fù)雜性研究明確納入系統(tǒng)科學(xué)范圍，這是錢(qián)學(xué)森有別于國(guó)外學(xué)者的一大特點(diǎn)。

11/19/202260(4)復(fù)雜性研究不能從嚴(yán)格界定復(fù)雜性概念開(kāi)始，應(yīng)從研究各種具二、把復(fù)雜性當(dāng)作復(fù)雜性處理

科學(xué)研究對(duì)象從簡(jiǎn)單性和簡(jiǎn)單系統(tǒng)轉(zhuǎn)向復(fù)雜性和復(fù)雜系統(tǒng)，要求在方法論上實(shí)現(xiàn)根本的轉(zhuǎn)變。經(jīng)典科學(xué)相信客觀世界本質(zhì)上是簡(jiǎn)單的，復(fù)雜性是披在簡(jiǎn)單性之上的面紗。因此，在面對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，總是設(shè)法把復(fù)雜性簡(jiǎn)化掉，即把復(fù)雜性當(dāng)作簡(jiǎn)單性處理，這樣處理必然把產(chǎn)生復(fù)雜性的根源簡(jiǎn)化掉，得到的結(jié)果不再能夠反映對(duì)象的固有特性。把復(fù)雜性當(dāng)作復(fù)雜性處理，是復(fù)雜性研究的方法論原則。這并非否定復(fù)雜性研究也需要簡(jiǎn)化，而是強(qiáng)調(diào)存在不同的簡(jiǎn)化路線或指導(dǎo)思想。復(fù)雜性問(wèn)題要求性質(zhì)不同的簡(jiǎn)化路線，即必須在保留系統(tǒng)產(chǎn)生復(fù)雜性之根源的前提下進(jìn)行簡(jiǎn)化。普利高津提出“結(jié)束現(xiàn)實(shí)世界簡(jiǎn)單性”的命題，圣菲研究所要建立復(fù)雜性科學(xué)，目的都是強(qiáng)調(diào)把復(fù)雜性當(dāng)作復(fù)雜性處理這個(gè)新的科學(xué)方法論原則。11/19/202261二、把復(fù)雜性當(dāng)作復(fù)雜性處理科學(xué)研究對(duì)象從簡(jiǎn)單性和簡(jiǎn)單系統(tǒng)轉(zhuǎn)鑒于復(fù)雜性尚無(wú)統(tǒng)一定義，我們先就幾類特殊的復(fù)雜性來(lái)分別說(shuō)明這個(gè)原則。(1)把非線性當(dāng)作非線性處理。經(jīng)典的簡(jiǎn)單性科學(xué)包含許多非線性問(wèn)題，基本的處理辦法是把問(wèn)題線性化。線性化無(wú)疑把問(wèn)題大大簡(jiǎn)化了，但同時(shí)也就把非線性產(chǎn)生的許多非平庸特性(如自激振蕩、分岔、突變、混沌等)給簡(jiǎn)化掉了。必須采取全新的簡(jiǎn)化方法，在保留非線性的前提下尋找描述非線性的簡(jiǎn)化方法。非線性科學(xué)就是把非線性當(dāng)作非線性來(lái)研究的科學(xué)，也必須在把非線性當(dāng)作非線性的前提下進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化處理。11/19/202262鑒于復(fù)雜性尚無(wú)統(tǒng)一定義，我們先就幾類特殊的復(fù)雜性來(lái)分別說(shuō)明這(2)把遠(yuǎn)離平衡態(tài)當(dāng)作遠(yuǎn)離平衡態(tài)處理。經(jīng)典科學(xué)視平衡態(tài)為系統(tǒng)的唯一正常狀態(tài)，把非平衡態(tài)理解為干擾因素造成的非正常狀態(tài)，力求將平衡態(tài)下獲得的結(jié)論線性地推廣于非平衡態(tài)。普利高津發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)在平衡態(tài)及其附近只能表現(xiàn)出簡(jiǎn)單的平庸行為，在遠(yuǎn)離平衡態(tài)時(shí)才能夠表現(xiàn)出各種非平庸的復(fù)雜行為。突破平衡態(tài)物理學(xué)觀點(diǎn)的束縛，把遠(yuǎn)離平衡態(tài)當(dāng)作遠(yuǎn)離平衡態(tài)處理，創(chuàng)立了耗散結(jié)構(gòu)論，給自組織現(xiàn)象以深刻的理論說(shuō)明。11/19/202263(2)把遠(yuǎn)離平衡態(tài)當(dāng)作遠(yuǎn)離平衡態(tài)處理。11/11/20221(3)把混沌當(dāng)作混沌處理。簡(jiǎn)單性研究認(rèn)為系統(tǒng)的定態(tài)只可能是平衡態(tài)或周期態(tài)，把非周期運(yùn)動(dòng)視為一種過(guò)渡態(tài)，隨著系統(tǒng)逼近定態(tài)就會(huì)逐步消失。由于這種觀念的束縛，盡管19世紀(jì)中葉以來(lái)的科學(xué)家不斷接觸到混沌現(xiàn)象，卻總是把它們當(dāng)作隨機(jī)噪聲。混沌學(xué)家摒棄了把混沌性簡(jiǎn)化為非混沌性來(lái)處理的慣用方法，承認(rèn)確定性系統(tǒng)可能內(nèi)在地產(chǎn)生出隨機(jī)性，非周期運(yùn)動(dòng)也可能是系統(tǒng)的一種定態(tài)，并著手建立描述這種奇異行為的新理論。把混沌運(yùn)動(dòng)固有的不規(guī)則性、復(fù)雜性當(dāng)作表面現(xiàn)象忽略掉。簡(jiǎn)化為規(guī)則的周期運(yùn)動(dòng)，或者當(dāng)作隨機(jī)擾動(dòng)，是經(jīng)典科學(xué)的方法論原則。其結(jié)果是把一般非線性系統(tǒng)固有的混沌運(yùn)動(dòng)人為地排除掉。從描述系統(tǒng)行為的非周期性人手，把混沌當(dāng)作混沌來(lái)處理，是混沌學(xué)的方法論原則。11/19/202264(3)把混沌當(dāng)作混沌處理。11/11/202212(4)把分形當(dāng)作分形處理。分形有兩個(gè)基本特征，一是粗糙性(不規(guī)則性)，二是自相似性(部分與整體相似)。按照經(jīng)典科學(xué)的方法處理，就是選定一個(gè)適當(dāng)?shù)某叨龋研∮谶@個(gè)尺度的一切曲折性、不規(guī)則性忽略掉，化復(fù)雜的分形圖形為至少是分段光滑的規(guī)整圖形。這樣做固然大大簡(jiǎn)化了問(wèn)題，同時(shí)也就人為地消除了它固有的粗糙性和自相似性。芒德布羅反其道而行之，把粗糙性和白相似性當(dāng)作這類對(duì)象的本質(zhì)特征對(duì)待，即把分形當(dāng)作分形來(lái)描述，創(chuàng)立了全新的分形幾何學(xué)及其方法論。11/19/202265(4)把分形當(dāng)作分形處理。11/11/202213(5)把模糊性當(dāng)作模糊性處理。事物類屬的不分明性即亦此亦彼性，稱為模糊性。對(duì)于模糊性，有兩種截然相反的處理方法。經(jīng)典的方法是強(qiáng)行劃定界限，人為地使每個(gè)對(duì)象都有明確的類屬，即把模糊性簡(jiǎn)化為精確性來(lái)處理。另一種方法是承認(rèn)事物固有的模糊性，用元素對(duì)集合的隸屬度逐步變化來(lái)反映事物從屬于某類到不屬于該類的逐步變化，以模糊集合作為模糊事物的基本數(shù)學(xué)模型。從方法論看，這就是把模糊性當(dāng)作模糊性來(lái)處理。依靠這種科學(xué)方法論，札德(L.A.zadeh)創(chuàng)立了有深遠(yuǎn)影響的模糊理論。11/19/202266(5)把模糊性當(dāng)作模糊性處理。11/11/202214在軍事系統(tǒng)工程和航天系統(tǒng)工程成功實(shí)踐的基礎(chǔ)上，從1970年代末開(kāi)始，錢(qián)學(xué)森努力把系統(tǒng)方法推廣應(yīng)用于社會(huì)生活各方面，提出建立和發(fā)展社會(huì)系統(tǒng)工程。但組織管理社會(huì)系統(tǒng)的社會(huì)工程技術(shù)要比工程系統(tǒng)工程復(fù)雜得多，前者絕不是后者的簡(jiǎn)單推廣。這里也需要在應(yīng)用中堅(jiān)持把復(fù)雜性當(dāng)作復(fù)雜性來(lái)處理的原則，反對(duì)那種為建立漂亮數(shù)學(xué)模型而對(duì)實(shí)際問(wèn)題作強(qiáng)制性簡(jiǎn)化的主觀主義做法。從1986年春開(kāi)始，在錢(qián)學(xué)森的倡議和指導(dǎo)下，組織了“系統(tǒng)學(xué)討論班”的學(xué)術(shù)活動(dòng)。圍繞建立系統(tǒng)學(xué)這個(gè)中心目標(biāo)，就與系統(tǒng)研究有關(guān)的學(xué)科理論，組織學(xué)術(shù)報(bào)告和討論，分析這些理論的得失長(zhǎng)短，同時(shí)還就方法論和方法問(wèn)題進(jìn)行了廣泛探討，努力尋找處理復(fù)雜性的可行方法。在這個(gè)討論班上，錢(qián)學(xué)森發(fā)表了很多重要科學(xué)思想，提煉出很多重要概念，總結(jié)和概括出系統(tǒng)的研究方法，開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)及其方法論就是其中之一。11/19/202267在軍事系統(tǒng)工程和航天系統(tǒng)工程成功實(shí)踐的基礎(chǔ)上，從1970年代三、開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境等系統(tǒng)成為研究對(duì)象，人們發(fā)現(xiàn)還存在比大系統(tǒng)的規(guī)模大得多的系統(tǒng)。1970年代末，錢(qián)學(xué)森在論述社會(huì)系統(tǒng)工程時(shí)指出：“這不只是大系統(tǒng)，而是‘巨系統(tǒng)’，是包括整個(gè)社會(huì)的系統(tǒng)?！睆?qiáng)調(diào)這類問(wèn)題的范圍之大和復(fù)雜程度之高是一般系統(tǒng)所沒(méi)有的。這是學(xué)術(shù)界第一次提出巨系統(tǒng)概念。按照上述定義，系統(tǒng)規(guī)模是一個(gè)模糊語(yǔ)言變量，它的基本變量可以取任何正整數(shù)，規(guī)模小、規(guī)模大、規(guī)模巨大等是基本語(yǔ)言值。按照規(guī)模得到小系統(tǒng)、大系統(tǒng)、巨系統(tǒng)三個(gè)基本類別，只是一種模糊的分類，彼此之間不存在截然分明的界限。大體上說(shuō)，由幾個(gè)、十幾個(gè)元素或子系統(tǒng)組成的是小系統(tǒng)，由上百個(gè)、上千個(gè)元素或子系統(tǒng)組成的是大系統(tǒng)，如果元素或子系統(tǒng)數(shù)量極大，成萬(wàn)上億，上百億，萬(wàn)億，那就是巨系統(tǒng)。1、巨系統(tǒng)11/19/202268三、開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境等系統(tǒng)成為研究對(duì)組分?jǐn)?shù)目多到巨型規(guī)模，就使系統(tǒng)的整體行為相對(duì)于簡(jiǎn)單系統(tǒng)來(lái)說(shuō)可能涌現(xiàn)出顯著不同的性質(zhì)。巨系統(tǒng)通常有宏觀與微觀的層次劃分，系統(tǒng)在這兩個(gè)層次上的行為特性有性質(zhì)上區(qū)別，這是不同于小系統(tǒng)和大系統(tǒng)的重要特點(diǎn)。巨系統(tǒng)是一個(gè)新的科學(xué)概念，代表系統(tǒng)思想的新高度，一種新的系統(tǒng)觀點(diǎn)。對(duì)象性質(zhì)的不同必然要求不同的研究方法。巨系統(tǒng)問(wèn)題要求建立巨系統(tǒng)理論和方法。11/19/202269組分?jǐn)?shù)目多到巨型規(guī)模，就使系統(tǒng)的整體行為相對(duì)于簡(jiǎn)單系統(tǒng)來(lái)說(shuō)可巨系統(tǒng)在客觀世界中廣泛存在。不同巨系統(tǒng)之間在規(guī)模上仍可能有顯著差別。在巨系統(tǒng)這個(gè)等級(jí)上，再按照系統(tǒng)規(guī)模來(lái)分類已無(wú)實(shí)際意義，需要按照復(fù)雜性對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分類。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)看，一方面是系統(tǒng)組分和種類的多少，另一方面是系統(tǒng)組分之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的復(fù)雜程度和層次結(jié)構(gòu)。在巨系統(tǒng)中，如果系統(tǒng)組分種類不多，相互關(guān)系又比較簡(jiǎn)單，應(yīng)稱為簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)，如貝納爾流和激光系統(tǒng)。簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)，由于組分?jǐn)?shù)量非常多，從組分間相互作用出發(fā)，直接綜合成整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性的處理方法是不行的。把億萬(wàn)個(gè)分子組成的巨系統(tǒng)功能略去細(xì)節(jié)，用統(tǒng)計(jì)方法概括起來(lái)，取得了成功。這就是哈肯和普利高津建立自組織理論所用的方法，即從微觀到宏觀的統(tǒng)計(jì)綜合方法。2、復(fù)雜巨系統(tǒng)11/19/202270巨系統(tǒng)在客觀世界中廣泛存在。不同巨系統(tǒng)之間在規(guī)模上仍可能有顯在巨系統(tǒng)中，如果組分種類繁多(幾十、上百、上千或更多)，并有層次結(jié)構(gòu)，它們之間的關(guān)聯(lián)方式又很復(fù)雜(如非線性、不確定性、模糊性、動(dòng)態(tài)性等)，這就是復(fù)雜巨系統(tǒng)。這類系統(tǒng)無(wú)論在結(jié)構(gòu)、功能、行為和演化方面都非常復(fù)雜，在時(shí)間、空間和功能上都存在層次結(jié)構(gòu)。人腦系統(tǒng)，由于記憶、推理和思維功能以及意識(shí)作用，其輸入一輸出反應(yīng)特性極其復(fù)雜。其微觀結(jié)構(gòu)在細(xì)胞層次上正在逐步研究清楚，但在宏觀層次上卻涌現(xiàn)出思維、意識(shí)等極為復(fù)雜的整體功能，它的機(jī)制至今尚未探明。應(yīng)把人腦作為復(fù)雜巨系統(tǒng)，把微觀與宏觀結(jié)合起來(lái)進(jìn)行研究。系統(tǒng)理論和方法是發(fā)展的，不同類型的系統(tǒng)要用不同的方法。大系統(tǒng)理論不能用來(lái)解決巨系統(tǒng)問(wèn)題，簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)理論不能用來(lái)解決復(fù)雜巨系統(tǒng)問(wèn)題。11/19/202271在巨系統(tǒng)中，如果組分種類繁多(幾十、上百、上千或更多)，并系統(tǒng)研究強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的開(kāi)放性?？刂普摰燃夹g(shù)科學(xué)把開(kāi)放性表述為系統(tǒng)的輸入、輸出和干擾；自組織理論把開(kāi)放性表述為控制參量數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響和漲落的作用。但隨著系統(tǒng)研究的深入發(fā)展，隨著人類對(duì)工業(yè)文明造成的環(huán)境污染、資源匱乏、生態(tài)破壞的嚴(yán)重后果的認(rèn)識(shí)，人們發(fā)現(xiàn)關(guān)于系統(tǒng)開(kāi)放性的現(xiàn)有表述還很不夠，有必要重新認(rèn)識(shí)系系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系，進(jìn)一步發(fā)展系統(tǒng)科學(xué)的開(kāi)放性理論。為此，錢(qián)學(xué)森等提出開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)概念，積極探索建立開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論?！伴_(kāi)放的”新的內(nèi)涵：

3、開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)11/19/202272系統(tǒng)研究強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的開(kāi)放性?？刂普摰燃夹g(shù)科學(xué)把開(kāi)放性表述(1)具有主動(dòng)適應(yīng)和進(jìn)化的含義“開(kāi)放的”不僅意味著系統(tǒng)一般地與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息的交換，接受環(huán)境的輸入和擾動(dòng)、向環(huán)境提供輸出，而且還具有主動(dòng)適應(yīng)和進(jìn)化的含義。組成系統(tǒng)的個(gè)體或子系統(tǒng)，它們通過(guò)主動(dòng)行為而獲得信息，能夠在行動(dòng)中學(xué)習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)，獲得知識(shí)，主動(dòng)地、適應(yīng)地改變自己的行為，不斷進(jìn)步。這就使得子系統(tǒng)之間關(guān)系不僅復(fù)雜，而且隨時(shí)間及情況不同有極大的易變性。在個(gè)體主動(dòng)性適應(yīng)基礎(chǔ)上，形成整個(gè)巨系統(tǒng)在環(huán)境中的學(xué)習(xí)和適應(yīng)性行為，因而系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性也具有進(jìn)化的含義，通過(guò)進(jìn)化以更好地適應(yīng)環(huán)境。11/19/202273(1)具有主動(dòng)適應(yīng)和進(jìn)化的含義11/11/202221(2)重視系統(tǒng)行為對(duì)環(huán)境的影響“開(kāi)放的”還意味著在分析、設(shè)計(jì)或使用系統(tǒng)時(shí)，要重視系統(tǒng)行為對(duì)環(huán)境的影響，把系統(tǒng)運(yùn)行與保護(hù)環(huán)境結(jié)合起來(lái)考慮。從簡(jiǎn)單系統(tǒng)到大系統(tǒng)，再到簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)，現(xiàn)有的各種系統(tǒng)理論都只考慮環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的塑造作用(而且作了極大的簡(jiǎn)化)，不提及系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的塑造作用。處理開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)問(wèn)題時(shí)，必須同時(shí)考慮系統(tǒng)行為對(duì)環(huán)境的塑造，把系統(tǒng)發(fā)揮功能與保護(hù)環(huán)境結(jié)合起來(lái)，反對(duì)以犧牲環(huán)境為代價(jià)的系統(tǒng)優(yōu)化，強(qiáng)調(diào)把系統(tǒng)優(yōu)化與環(huán)境優(yōu)化結(jié)合起來(lái)。這是系統(tǒng)思想的重大發(fā)展

11/19/202274(2)重視系統(tǒng)行為對(duì)環(huán)境的影響11/11/202222(3)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性“開(kāi)放的”還意味著系統(tǒng)不是既定的、不變的、完成了的，而是動(dòng)態(tài)的和發(fā)展變化的，不斷出現(xiàn)新現(xiàn)象、新問(wèn)題，系統(tǒng)科學(xué)要求研究者必須以“開(kāi)放的心態(tài)”對(duì)待問(wèn)題。在開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論的形成過(guò)程中，“巨”、“復(fù)雜”、“開(kāi)放的”三個(gè)限制詞是逐步加上的。從一般的系統(tǒng)概念中區(qū)分出巨系統(tǒng)概念，把巨系統(tǒng)區(qū)分為簡(jiǎn)單的與復(fù)雜的兩種，再?gòu)?qiáng)調(diào)系統(tǒng)的開(kāi)放性，區(qū)分出開(kāi)放的簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)和開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)(opencomplexgiantsystem)，代表錢(qián)學(xué)森20年來(lái)系統(tǒng)思想的三次飛躍：一般系統(tǒng)——巨系統(tǒng)——復(fù)雜巨系統(tǒng)——開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。11/19/202275(3)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性11/11/202223開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)廣泛存在于現(xiàn)實(shí)世界。例如，人腦系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)、地理環(huán)境系統(tǒng)(指地球表層以上、同溫層以下包括生物圈在內(nèi)的廣闊系統(tǒng))和星系系統(tǒng)等，它們之間有如圖8-1所示的嵌套關(guān)系。4、幾類典型的開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)人腦人體系統(tǒng)社會(huì)系統(tǒng)地理系統(tǒng)星系系統(tǒng)圖8-111/19/202276開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)廣泛存在于現(xiàn)實(shí)世界。例如，人腦系統(tǒng)、人體系統(tǒng)今天，人類正在探索著從渺觀、微觀、宏觀、宇觀到脹觀5個(gè)層次時(shí)空范圍的客觀世界。宏觀層次就是我們所在的地球，其中又產(chǎn)生了生命、生物，出現(xiàn)了人類和人類社會(huì)。開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)分布在宏觀及宏觀以上的層次，宏觀以下的層次屬于蓋爾曼所說(shuō)的簡(jiǎn)單性問(wèn)題，自然不是開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論研究的對(duì)象。開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)涉及到生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、地學(xué)、生態(tài)學(xué)、天文學(xué)和社會(huì)科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域。現(xiàn)在都可以概括在開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)這一概念中，而且更加清晰更加深刻了。研究開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)不僅能推動(dòng)這些不同學(xué)科理論的發(fā)展，還為溝通這些理論開(kāi)辟了新途徑。

11/19/202277今天，人類正在探索著從渺觀、微觀、宏觀、宇觀到脹觀5個(gè)層次時(shí)在開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)中，社會(huì)系統(tǒng)是最復(fù)雜的一類，稱為特殊復(fù)雜的巨系統(tǒng)。社會(huì)系統(tǒng)的微觀組分是人，人本身就是開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。這就使得社會(huì)系統(tǒng)具有其他復(fù)雜巨系統(tǒng)所沒(méi)有的復(fù)雜性質(zhì)。用系統(tǒng)觀點(diǎn)研究和認(rèn)識(shí)社會(huì)，提出社會(huì)系統(tǒng)概念，一方面是對(duì)社會(huì)實(shí)際的一種科學(xué)概括，另一方面有了這樣的概念就為應(yīng)用系統(tǒng)科學(xué)的理論、方法和技術(shù)去研究和解決社會(huì)問(wèn)題提供了新的途徑和方法，使它不同于現(xiàn)有的社會(huì)科學(xué)。

社會(huì)形態(tài)是一定歷史時(shí)期的社會(huì)經(jīng)濟(jì)制度、政治制度和思想文化體系的總稱。把社會(huì)形態(tài)的概念和社會(huì)系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，盡管社會(huì)系統(tǒng)很復(fù)雜，“但從宏觀角度看，這樣復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)，其社會(huì)形態(tài)最基本的方面有三個(gè)，這就是經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)、政治的社會(huì)形態(tài)和意識(shí)的社會(huì)形態(tài)。5、社會(huì)——開(kāi)放的特殊復(fù)雜巨系統(tǒng)11/19/202278在開(kāi)放復(fù)雜巨系統(tǒng)中，社會(huì)系統(tǒng)是最復(fù)雜的一類，稱為特殊復(fù)雜的巨經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)指經(jīng)濟(jì)制度，包含社會(huì)生產(chǎn)方式(生產(chǎn)、分配、交換、消費(fèi)方式)、經(jīng)濟(jì)制度等。政治的社會(huì)形態(tài)指社會(huì)政治制度，包含國(guó)家政權(quán)性質(zhì)、管理體制、法律制度等。意識(shí)的社會(huì)形態(tài)指思想文化體系，包含哲學(xué)、宗教、倫理道德，以及教育、科技、文學(xué)藝術(shù)等。社會(huì)形態(tài)三個(gè)側(cè)面相互聯(lián)系、相互作用、相互影響，從而構(gòu)成一個(gè)社會(huì)的有機(jī)整體，形成社會(huì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)是基礎(chǔ)，它決定了政治的社會(huì)形態(tài)和意識(shí)的社會(huì)形態(tài)；意識(shí)的社會(huì)形態(tài)不僅受經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)的影響，而且還要受政治的社會(huì)形態(tài)的制約。同時(shí)，意識(shí)的社會(huì)形態(tài)對(duì)政治的社會(huì)形態(tài)和經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)又有相對(duì)獨(dú)立性和能動(dòng)的反饋?zhàn)饔茫徽蔚纳鐣?huì)形態(tài)對(duì)經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)有強(qiáng)大的反作用。11/19/202279經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)指經(jīng)濟(jì)制度，包含社會(huì)生產(chǎn)方式(生產(chǎn)、分配、交換從社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展角度看，社會(huì)形態(tài)的三個(gè)側(cè)面都處在不斷運(yùn)動(dòng)和變化之中，而飛躍式的變化就是我們通常說(shuō)的革命。經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)的飛躍是產(chǎn)業(yè)革命，政治的社會(huì)形態(tài)的飛躍是政治革命，意識(shí)的社會(huì)形態(tài)的飛躍是文化革命。社會(huì)形態(tài)的變化、飛躍就是社會(huì)革命，但社會(huì)革命可以由不同側(cè)面所引起，而且具有不同性質(zhì)。產(chǎn)業(yè)革命、政治革命和文化革命都是社會(huì)革命。人類社會(huì)的發(fā)展，從原始社會(huì)、奴隸社會(huì)、封建社會(huì)、資本主義社會(huì)、社會(huì)主義社會(huì)到共產(chǎn)主義社會(huì)，都是從政治的社會(huì)形態(tài)來(lái)說(shuō)的。11/19/202280從社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展角度看，社會(huì)形態(tài)的三個(gè)側(cè)面都處在不斷運(yùn)動(dòng)和變從社會(huì)發(fā)展和建設(shè)角度看，相應(yīng)于社會(huì)形態(tài)的三個(gè)側(cè)面，也有三種文明建設(shè)，這就是經(jīng)濟(jì)建設(shè)即物質(zhì)文明建設(shè)，政治建設(shè)即政治文明建設(shè)，思想文化建設(shè)即精神文明建設(shè)。結(jié)合我國(guó)社會(huì)實(shí)際情況，錢(qián)學(xué)森提出我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：(1)物質(zhì)文明建設(shè)，包含科技經(jīng)濟(jì)建設(shè)、人民體質(zhì)建設(shè)；(2)精神文明建設(shè)，包含思想建設(shè)、文化建設(shè)；(3)政治文明建設(shè)，包含民主建設(shè)、法制建設(shè)、政體建設(shè)；(4)地理建設(shè)，包含基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)。國(guó)家和社會(huì)發(fā)展要受到所處地理環(huán)境的影響，這就是系統(tǒng)科學(xué)講的系統(tǒng)與其環(huán)境的關(guān)系。社會(huì)系統(tǒng)的環(huán)境是地理系統(tǒng)，為使社會(huì)系統(tǒng)和地理系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展，必須進(jìn)行地理建設(shè)。11/19/202281從社會(huì)發(fā)展和建設(shè)角度看，相應(yīng)于社會(huì)形態(tài)的三個(gè)側(cè)面，也有三種文由于社會(huì)形態(tài)三個(gè)側(cè)面相互聯(lián)系，社會(huì)主義三個(gè)文明建設(shè)之間也相互聯(lián)系、相互影響、相互作用。地理建設(shè)為社會(huì)主義物質(zhì)文明建設(shè)提供持續(xù)而穩(wěn)定的物質(zhì)基礎(chǔ)和優(yōu)良的環(huán)境條件，也就是當(dāng)今全人類共同關(guān)心的可持續(xù)發(fā)展。按照系統(tǒng)理論，系統(tǒng)組分之間以及系統(tǒng)與環(huán)境之間只有相互協(xié)調(diào)，才能獲得最好的整體功能。社會(huì)主義三個(gè)文明建設(shè)之間必須協(xié)調(diào)發(fā)展，形成良性循環(huán)，才能使我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)的速度更快、效率更高、效益更大。四大領(lǐng)域建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展需要科學(xué)的理論，又需要實(shí)踐的技術(shù)。從理論方面看，首先是馬克思主義哲學(xué)的指導(dǎo)作用，還需要有研究整個(gè)社會(huì)的學(xué)問(wèn)——社會(huì)學(xué)，研究經(jīng)濟(jì)的社會(huì)形態(tài)即物質(zhì)文明建設(shè)的學(xué)問(wèn)——經(jīng)濟(jì)學(xué)，研究政治的社會(huì)形態(tài)即政治文明建設(shè)的學(xué)問(wèn)——政治學(xué)，研究意識(shí)的社會(huì)形態(tài)即精神文明建設(shè)的學(xué)問(wèn)——精神文明學(xué)，研究地理系統(tǒng)的學(xué)科——地理科學(xué)。11/19/202282由于社會(huì)形態(tài)三個(gè)側(cè)面相互聯(lián)系，社會(huì)主義三個(gè)文明建設(shè)之間也相互從實(shí)踐角度看，四大領(lǐng)域建設(shè)是一項(xiàng)極為復(fù)雜的大規(guī)模工程。既然是工程，就不僅要有科學(xué)理論，還需要可操作的技術(shù)。改造自然界的工程有工程技術(shù)，但社會(huì)科學(xué)長(zhǎng)期沒(méi)有社會(huì)工程技術(shù)概念。1980年錢(qián)學(xué)森曾指出，社會(huì)科學(xué)家要和組織管理專業(yè)人員一起，要和自然科學(xué)家和工程技術(shù)人員協(xié)作，搞大規(guī)模的工程。這就不只是研究科學(xué)了，而是一門(mén)技術(shù)，可以稱作“社會(huì)技術(shù)”。社會(huì)技術(shù)就是社會(huì)系統(tǒng)工程。社會(huì)系統(tǒng)工程是組織管理社會(huì)系統(tǒng)，以使四大領(lǐng)域、九個(gè)方面協(xié)調(diào)發(fā)展并取得長(zhǎng)期的和最好的整體效益的工程技術(shù)，也是一項(xiàng)復(fù)雜的社會(huì)技術(shù)?？偨Y(jié)我國(guó)50多年社會(huì)主義建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，人們終于認(rèn)識(shí)到中國(guó)社會(huì)主義建設(shè)是一項(xiàng)巨大和極為復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)工程，改革開(kāi)放也是一項(xiàng)龐大復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)工程。改革開(kāi)放以來(lái)，出現(xiàn)過(guò)“一手硬，一手軟”的問(wèn)題，經(jīng)濟(jì)、教育、科技文化和政治體制改革還不配套，部門(mén)之間還不協(xié)調(diào)等等。11/19/202283從實(shí)踐角度看，四大領(lǐng)域建設(shè)是一項(xiàng)極為復(fù)雜的大規(guī)模工程。既然是四、從定性到定量綜合集成方法

1980年代末，錢(qián)學(xué)森明確提出，處理開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法論是“從定性到定量綜合集成方法”(以下簡(jiǎn)稱綜合集成方法)，后來(lái)又發(fā)展到“從定性到定量綜合集成研討廳體系”的實(shí)踐形式(以下簡(jiǎn)稱綜合集成研討廳體系)。這套方法論是從整體上研究和解決問(wèn)題的方法，采取人機(jī)結(jié)合以人為主的思維方法和研究方式，對(duì)不同層次、不同領(lǐng)域的信息和知識(shí)進(jìn)行綜合集成，達(dá)到對(duì)整體的定量認(rèn)識(shí)。實(shí)踐證明，這套方法論在應(yīng)用中是有效的，而且必將隨著應(yīng)用的發(fā)展而不斷發(fā)展。11/19/202284四、從定性到定量綜合集成方法1980年代末，錢(qián)學(xué)森明確提出1、綜合集成方法的提出

1980年代初，結(jié)合現(xiàn)代作戰(zhàn)模型的研究，錢(qián)學(xué)森提出處理復(fù)雜行為系統(tǒng)的定量方法學(xué)。這種定量方法學(xué)是半經(jīng)驗(yàn)半理論的，是科學(xué)理論、經(jīng)驗(yàn)和專家判斷力的結(jié)合。人們尋求用定量方法學(xué)處理復(fù)雜行為系統(tǒng)時(shí)，容易注重于數(shù)學(xué)模型的邏輯處理，而忽視數(shù)學(xué)模型微妙的經(jīng)驗(yàn)含義或解釋。不如從建模的一開(kāi)始就老老實(shí)實(shí)承認(rèn)理論不足，而求援于經(jīng)驗(yàn)判斷，讓定性的方法與定量的方法結(jié)合起來(lái)，最后定量。這樣的系統(tǒng)建模方法是建模者判斷力的增強(qiáng)與擴(kuò)充，是很重要的。11/19/2022851、綜合集成方法的提出1980年代初，結(jié)合現(xiàn)代作戰(zhàn)模型的研1980年代中，在錢(qián)學(xué)森指導(dǎo)下，系統(tǒng)學(xué)討論班又進(jìn)行了方法論的探討，考察了各類復(fù)雜巨系統(tǒng)研究的新進(jìn)展，特別是社會(huì)系統(tǒng)、地理系統(tǒng)、人體系統(tǒng)和軍事系統(tǒng)4個(gè)方面：(1)在社會(huì)系統(tǒng)中，為解決宏觀經(jīng)濟(jì)決策問(wèn)題，在馬賓等經(jīng)濟(jì)學(xué)家與當(dāng)時(shí)航天部710所的聯(lián)合研究中，由幾百個(gè)變量和上千個(gè)參數(shù)描述的、定性與定量相結(jié)合的系統(tǒng)工程技術(shù)的應(yīng)用研究；(2)在地理系統(tǒng)中，用生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)以及區(qū)域規(guī)劃等綜合探討地理系統(tǒng)的研究和應(yīng)用；(3)在人體系統(tǒng)中，把生理學(xué)、心理學(xué)、西醫(yī)學(xué)、中醫(yī)學(xué)和傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)等綜合起來(lái)的研究；(4)在軍事系統(tǒng)中，軍事對(duì)陣系統(tǒng)和現(xiàn)代作戰(zhàn)模型的研究。11/19/2022861980年代中，在錢(qián)學(xué)森指導(dǎo)下，系統(tǒng)學(xué)討論班又進(jìn)行了方法論的在對(duì)這些研究進(jìn)展進(jìn)行提煉、概括和抽象的基礎(chǔ)上，1980年代末，錢(qián)學(xué)森提出處理開(kāi)放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法論是“從定性到定量綜合集成方法”(meta-synthesis)。作為一門(mén)技術(shù)，又稱為綜合集成技術(shù)；作為一門(mén)工程，亦可稱綜合集成工程。在這些研究中，通常是科學(xué)理論、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和專家判斷力(專家的知識(shí)、智慧和創(chuàng)造力相結(jié)合，形成和提出經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)，如判斷、猜想、方案等)。在自然科學(xué)和數(shù)學(xué)中，這類經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)一般是用嚴(yán)密邏輯推理和各種實(shí)驗(yàn)手段來(lái)證明其正確與否。這一過(guò)程體現(xiàn)了從定性到定量的特點(diǎn)。但它們用到的各種方法用來(lái)解決復(fù)雜巨系統(tǒng)問(wèn)題時(shí)，由于復(fù)雜巨系統(tǒng)跨領(lǐng)域、跨學(xué)科、跨層次的特點(diǎn)，這些方法就顯得力所不及了。11/19/202287在對(duì)這些研究進(jìn)展進(jìn)行提煉、概括和抽象的基礎(chǔ)上，1980年代末對(duì)經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)又不能只停留在思辨和定性描述和議論上，那樣還不能從整體上定量回答問(wèn)題。解決辦法：人機(jī)結(jié)合以人為主的思維方式和研究方式。根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)的觀測(cè)資料(統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和各種有關(guān)的信息資料)，建立包括大量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)模型(充分利用現(xiàn)代數(shù)學(xué)工具和計(jì)算機(jī)的各種建模方法)，而這些模型必須建立在對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際理解和經(jīng)驗(yàn)上，以保證模型的合理性和精度要求。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算獲得定量結(jié)果，同時(shí)充分利用知識(shí)工程和專家系統(tǒng)等人工智能技術(shù)、信息技術(shù)，以人(專家體系)為主實(shí)現(xiàn)人機(jī)結(jié)合與融合，進(jìn)行知識(shí)的綜合集成。知識(shí)包括科學(xué)的和經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)、理性和感性的知識(shí)、定性和定量的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)驗(yàn)到理論、從定性到定量的優(yōu)化，達(dá)到整體的定量認(rèn)識(shí)，從而對(duì)經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)的正確與否作出明確結(jié)論，這樣的結(jié)論就是現(xiàn)階段對(duì)客觀事物認(rèn)識(shí)的科學(xué)結(jié)論。11/19/202288對(duì)經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)又不能只停留在思辨和定性描述和議論上，那樣還不能人機(jī)結(jié)合與融合：人腦信息加工與計(jì)算機(jī)信息加工的結(jié)合與融合。人腦和計(jì)算機(jī)都能有效處理信息，但兩者有很大差別。人腦思維：一種是邏輯思維，是定量、微觀的信息處理方式；另一種是形象思維，它是定性、宏觀的信息處理方式。人的創(chuàng)造性主要來(lái)自創(chuàng)造性思維，它是邏輯思維和形象思維的結(jié)合，也就是定性與定量、宏觀與微觀相結(jié)合的信息處理方式。計(jì)算機(jī)技術(shù)的思維：確實(shí)能做很多甚至比人腦做得還好的事。但形象思維很差，至于創(chuàng)造思維只能依靠人腦了。以人為主的人機(jī)結(jié)合是把人腦的優(yōu)勢(shì)和機(jī)器的優(yōu)勢(shì)都能充分發(fā)揮出來(lái)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。這個(gè)人機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)在思維能力和創(chuàng)造性方面，比單純依靠人(專家)要強(qiáng)，比單純靠機(jī)器就更強(qiáng)，因而具有較強(qiáng)的處理復(fù)雜性問(wèn)題的能力。11/19/202289人機(jī)結(jié)合與融合：人腦信息加工與計(jì)算機(jī)信息加工的結(jié)合與融合。1人機(jī)結(jié)合以人為主的思維方式和研究方式的實(shí)質(zhì)是把專家體系、數(shù)據(jù)和信息體系以及計(jì)算機(jī)體系結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)高度智能化的人機(jī)結(jié)合系統(tǒng)。這個(gè)方法的