李昆蔓 郭艷

摘 要：本文從初步學(xué)習(xí)角度，淺釋一般系統(tǒng)理論的概念、包含的領(lǐng)域，介紹系統(tǒng)理論發(fā)展中，關(guān)于一般系統(tǒng)主要特性的研究情況。從涵蓋領(lǐng)域的需求簡述了一般立體理論的發(fā)展趨勢，最后簡單總結(jié)分析了發(fā)展需求與理論研究現(xiàn)狀之間的矛盾。

關(guān)鍵詞：一般系統(tǒng)；系統(tǒng)科學(xué)；系統(tǒng)特性；信息論；控制論

一、系統(tǒng)科學(xué)定義

系統(tǒng)論中，客觀世界的一切事物都是系統(tǒng)以及系統(tǒng)的集合，系統(tǒng)的復(fù)雜性決定了客觀世界的復(fù)雜性。研究任何一個客觀存在的對象，也要包括這個部分所在的系統(tǒng)與它周圍的環(huán)境之間的關(guān)系。系統(tǒng)科學(xué)之所以稱為系統(tǒng)，因?yàn)樗蜒芯繉ο笞鳛橐粋€整體來對待。研究內(nèi)容包括捕捉對象的基本特征，整體性、關(guān)聯(lián)性、等級結(jié)構(gòu)性、動態(tài)變化、平衡性及時序性等。系統(tǒng)論是一種科學(xué)理論，揭露事物本質(zhì)規(guī)律，更重要的提供方法論研究系統(tǒng)科學(xué)。

系統(tǒng)論的研究工作，分成幾個步驟：首先了解系統(tǒng)的規(guī)則和特點(diǎn)，其次，了解系統(tǒng)反映出的層次、構(gòu)造和演化，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，協(xié)調(diào)要素之間的關(guān)連。系統(tǒng)論的基本思想、基本理論及特點(diǎn)，反映了科學(xué)總體化、綜合化，學(xué)科研究跨交融的發(fā)展趨勢的。現(xiàn)代社會盤根錯節(jié)的復(fù)雜問題，凸顯在政治、軍事、經(jīng)濟(jì)、文化和科學(xué)等各領(lǐng)域中，系統(tǒng)科學(xué)提供了方法論基礎(chǔ)。

以系統(tǒng)思想為核心、系統(tǒng)科學(xué)綜合了多門學(xué)科，可分為狹義和廣義兩種。

對狹義系統(tǒng)科學(xué)，貝塔朗菲[1]建議"系統(tǒng)"的科學(xué)是：系統(tǒng)哲學(xué)、數(shù)學(xué)系統(tǒng)論、和系統(tǒng)技術(shù)三個部分歸納組合形成的學(xué)科體系。

廣義系統(tǒng)科學(xué)的涵蓋范圍廣泛的理論，包括純系統(tǒng)理論、信息論、控制論、耗散結(jié)構(gòu)理論的經(jīng)濟(jì)學(xué)理論、協(xié)同論、突變論、運(yùn)籌學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、泛系理論的數(shù)學(xué)理論，和物理學(xué)理論的物元分析、系統(tǒng)動力學(xué)、灰色系統(tǒng)論、系統(tǒng)工程，計(jì)算機(jī)科學(xué)理論的計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能、知識工程學(xué)、傳播學(xué)等。之后研究的發(fā)展，把多個理論學(xué)科也歸入到了廣義系統(tǒng)科學(xué)體系中：相似論、現(xiàn)代概率論、模糊邏輯學(xué)、超熵論、奇異吸引學(xué)、紊亂學(xué)、混沌理論等。

系統(tǒng)科學(xué)依據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用的學(xué)科領(lǐng)域，組成學(xué)科體系群，以系統(tǒng)做為研究核心，創(chuàng)立系統(tǒng)科學(xué)的基礎(chǔ)理論；各類系統(tǒng)的關(guān)系和屬性是研究重點(diǎn)，發(fā)掘系統(tǒng)本質(zhì)的活動規(guī)律為研究目標(biāo)，想了解如何研究和管理系統(tǒng)的理論和方法。從自然科學(xué)、工程技術(shù)到社會科學(xué)范疇，系統(tǒng)科學(xué)的理論和方法朱波擴(kuò)展，這種變遷廣泛的在逐步加深，如哲學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)相互作用，研究系統(tǒng)科學(xué)里出現(xiàn)的哲學(xué)問題，形成了系統(tǒng)哲學(xué)[2]。

二、系統(tǒng)科學(xué)的內(nèi)容

1972年貝塔朗菲[4]把一般系統(tǒng)論擴(kuò)展為系統(tǒng)科學(xué)領(lǐng)域，一般系統(tǒng)論嘗試著被重新規(guī)界。他認(rèn)為，不適宜把一般系統(tǒng)論局限于技術(shù)方面，技術(shù)方面角度了解到的系統(tǒng)論不完全是一種數(shù)學(xué)理論。因?yàn)橛矛F(xiàn)代數(shù)學(xué)邏輯方法不能描述許多系統(tǒng)問題。更深刻的實(shí)質(zhì)包含在一般系統(tǒng)論的概念里，囊括了寬泛的研究領(lǐng)域，其中有三個重要的方面：

1、系統(tǒng)的科學(xué)：又稱數(shù)學(xué)系統(tǒng)論。研究目的是描述一個系統(tǒng)，以一個精確數(shù)學(xué)語言，從而獲得適用于所有系統(tǒng)的基本理論。

2、系統(tǒng)技術(shù)：又稱為系統(tǒng)工程。運(yùn)用系統(tǒng)論和系統(tǒng)論的方法，從技術(shù)上，更復(fù)雜的系統(tǒng)，工程系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和生命系統(tǒng)等的研究。

3、系統(tǒng)哲學(xué)：從哲學(xué)方法論的角度，研究科學(xué)方法論在一般系統(tǒng)論中的性質(zhì)，為系統(tǒng)理論研究提供哲學(xué)基礎(chǔ)。

貝塔朗菲擴(kuò)展一般系統(tǒng)論為系統(tǒng)科學(xué)后，基本囊括三個所有的系統(tǒng)科學(xué)層次?，F(xiàn)代一般系統(tǒng)論的研究，主要集中在系統(tǒng)思想、開放系統(tǒng)、系統(tǒng)哲學(xué)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)同構(gòu)等。系統(tǒng)工程，復(fù)雜系統(tǒng)的組織管理與技術(shù)，不屬于一般系統(tǒng)論研究的范圍，并逐步獨(dú)立發(fā)展為新學(xué)科。

其后許多學(xué)者也提出新理解的系統(tǒng)科學(xué)結(jié)構(gòu)。其中有學(xué)者認(rèn)為，系統(tǒng)科學(xué)應(yīng)該包括系統(tǒng)概念、一般系統(tǒng)理論、系統(tǒng)方法論、系統(tǒng)理論分析和應(yīng)用系統(tǒng)方法論等五個方面。也有學(xué)者認(rèn)為系統(tǒng)科學(xué)研究的是系統(tǒng)的類型、運(yùn)動規(guī)律和普世性質(zhì)的科學(xué)。這個體系應(yīng)該包括三部分：系統(tǒng)科學(xué)、系統(tǒng)工程和系統(tǒng)方法論。

我國科學(xué)界泰斗錢學(xué)森[3]提出的框架，說明系統(tǒng)科學(xué)包含的內(nèi)容和內(nèi)容間的相互結(jié)構(gòu)。他認(rèn)為系統(tǒng)科學(xué)與自然科學(xué)、社會科學(xué)在地位上并駕齊驅(qū)，對各個領(lǐng)域都非常重要。錢老把系統(tǒng)科學(xué)按結(jié)構(gòu)劃分為四個層次：第一層次是工程技術(shù)層次，包括系統(tǒng)工程、通信技術(shù)、自動化技術(shù)等，可以直接使用這些具體技術(shù)改造自然界；第二層次是技術(shù)科學(xué)層次，這個層次的研究建立系統(tǒng)工程的直接實(shí)踐，包括運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)理論、控制論、信息論等；第三層次是系統(tǒng)科學(xué)的基礎(chǔ)理論，重要研究系統(tǒng)學(xué)理論。從系統(tǒng)的哲學(xué)和方法論的上看，第三層表現(xiàn)了系統(tǒng)觀，銜接了馬克思主義哲學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)。

三、一般系統(tǒng)論的要點(diǎn)

系統(tǒng)論的基本思想方式要領(lǐng)，是把研究和管理的對象看成一個系統(tǒng)，剖析他的布局構(gòu)造和功能，在系統(tǒng)、要素、環(huán)境三者間研究的相互關(guān)系和變遷規(guī)律性，達(dá)到系統(tǒng)的優(yōu)化。按系統(tǒng)論把任何事物都當(dāng)做系統(tǒng)，系統(tǒng)是普遍存在的。

系統(tǒng)有多樣性，按照不同方式劃分類型：按規(guī)模分宏觀系統(tǒng)、微觀系統(tǒng)；按人類干涉的程度分人造系統(tǒng)、自然系統(tǒng)；按學(xué)科范疇分自然系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、思惟系統(tǒng)；按系統(tǒng)狀況分均衡系統(tǒng)、非均衡系統(tǒng)、近、遠(yuǎn)平衡系統(tǒng)，按與環(huán)境的關(guān)連情況分為開放系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)、孤立系統(tǒng)等。另外在復(fù)雜程度上還區(qū)別為大、小系統(tǒng)。

根據(jù)貝塔朗菲認(rèn)為，系統(tǒng)論主要有5個特性[1]：

（一）系統(tǒng)的整體性

系統(tǒng)由多個客觀事物組成整體，但部分之和不等于整體。因?yàn)橄到y(tǒng)反映了整體，還反映更復(fù)雜的關(guān)系：整體分別與部分、層次、結(jié)構(gòu)、環(huán)境四者間的關(guān)系。貝塔朗菲強(qiáng)調(diào)，任何系統(tǒng)都是個有機(jī)的總體，只是把部分機(jī)械組合或相加不可能拼湊出整體，各要素沒關(guān)連，系統(tǒng)的整體功能的新質(zhì)不存在。他說，亞里斯多德的"整體大于部分之和"就是在說明系統(tǒng)的整體性，否定了要素性能好決定整體性就好的觀點(diǎn)，后者是機(jī)械論，用片面局部說明整體。另外，他也提到，系統(tǒng)中各要素不單獨(dú)存在，要素的作用取決于要素在系統(tǒng)中的位置。系統(tǒng)通過整體與系統(tǒng)的要素、要素的層次、要素的結(jié)構(gòu)、要素的環(huán)境的關(guān)系表現(xiàn)出整體性特征。要素的無組織的綜合也是形成整體的一種方式，但是無組織狀態(tài)不能構(gòu)成系統(tǒng)，系統(tǒng)所具有的整體性以一定組織結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)，系統(tǒng)的整體性表現(xiàn)為，按照某種方式，相互聯(lián)系、相互作用的要素構(gòu)成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。所以整體性是結(jié)構(gòu)化的。要素間的相互關(guān)聯(lián)讓整體不可分割。在整體中的要素才是要素，假如把要素從系統(tǒng)中切斷，系統(tǒng)和要素都會沒有要素的功能。一般系統(tǒng)論，即廣義系統(tǒng)論的核心就是整體性性質(zhì)。

（二）系統(tǒng)的有機(jī)關(guān)聯(lián)性

系統(tǒng)規(guī)律和要素規(guī)律有聯(lián)系又有區(qū)別，系統(tǒng)規(guī)律表現(xiàn)著整體性，不等于要素規(guī)律，所以系統(tǒng)規(guī)律總和與要素規(guī)律總和不相等。在性質(zhì)總和上二者也是不同的集合，要素沒有系統(tǒng)的性質(zhì)。但系統(tǒng)與要素是一個整體，要素的性質(zhì)是系統(tǒng)的性質(zhì)基礎(chǔ)，有的系統(tǒng)的規(guī)律也需要從要素之間的關(guān)系（系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)）提取。整體中的要素，具有一些整體性基本特性，形成整體內(nèi)部相互關(guān)聯(lián)關(guān)系，所以這些特性只有在整體中才能顯現(xiàn)，沒有這種整體性特性，要素就不屬于這個系統(tǒng)。即：系統(tǒng)是要素的有機(jī)的集合。

（三）系統(tǒng)的動態(tài)性

系統(tǒng)是有生命的，是有機(jī)關(guān)聯(lián)動態(tài)，這有兩方面涵義：一、時間改變，系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)就隨之改變；二、系統(tǒng)內(nèi)部要素需要外部環(huán)境提供物質(zhì)、能量和信息交換。例如：新陳代謝是生物體保持體內(nèi)平衡的基礎(chǔ)，生物機(jī)體死亡看新陳代謝是否中止，中止的話構(gòu)成生物體的系統(tǒng)就死亡了。范氏認(rèn)為，每個客觀存在的系統(tǒng)都是開放的，動態(tài)性是開放系統(tǒng)必要屬性。

（四）系統(tǒng)的有序性

系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)、層次及動態(tài)的方向性上，都有一定順序。系統(tǒng)存在狀態(tài)是有序的，有序從無序進(jìn)化，越有序組織程度越高，越高穩(wěn)定性。反之，系統(tǒng)從有序變成無序，穩(wěn)定性逐漸降低。最終完全無序，系統(tǒng)就解體。

（五）系統(tǒng)的目的性

為了避免混淆（主要是與“目的論”區(qū)別），系統(tǒng)目的性有時也叫“預(yù)決性”。 范氏認(rèn)為，系統(tǒng)的有序性是有目標(biāo)指向的，即一個系統(tǒng)的發(fā)展方向是由許多因素決定的，一個是偶然的實(shí)際狀態(tài)，此外還有系統(tǒng)的目的，即其必然的發(fā)展方向。他強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)普遍有方向性，無論系統(tǒng)是機(jī)械系統(tǒng)或其他任何類型。

四、一般系統(tǒng)理論發(fā)展趨勢

系統(tǒng)論歸納了現(xiàn)代社會化大生產(chǎn)的特點(diǎn)，社會各領(lǐng)域的復(fù)雜性，所以能夠在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用。人類社會政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、科學(xué)、文化等面臨的復(fù)雜挑戰(zhàn)，系統(tǒng)論是新角度的方法論基礎(chǔ)，系統(tǒng)理論發(fā)展現(xiàn)狀有以下趨勢和特點(diǎn)：

系統(tǒng)論與多學(xué)科領(lǐng)域相互交織、關(guān)連越來越緊密，如控制論、運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)工程、信息論，電子計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)等；

系統(tǒng)論是控制論、信息論的核心，系統(tǒng)論、控制論、信息論， "三歸一"三學(xué)科相互融合已經(jīng)是趨勢；

有必要把新科學(xué)理論，耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同論、突變論、模糊系統(tǒng)理論等合并為獨(dú)立的系統(tǒng)學(xué)——這是系統(tǒng)科學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)理論，可以豐富和發(fā)展系統(tǒng)論的內(nèi)容；

因?yàn)橄到y(tǒng)科學(xué)的普遍性，其中的哲學(xué)和方法論問題逐漸引起人們的重視，很多研究集中于把各分支的系統(tǒng)理論歸納起來，創(chuàng)建統(tǒng)一的系統(tǒng)科學(xué)體系和思想方法，這也是系統(tǒng)論領(lǐng)域研究主要目的。

五、難題

系統(tǒng)科學(xué)理論研究不完整，目前只有初步研究成果。研究領(lǐng)域主要集中于如何提高解決復(fù)雜系統(tǒng)問題的思路、方法、原則和模型，但依具體系統(tǒng)的領(lǐng)域決定特點(diǎn)性質(zhì)多變，很難明確定義統(tǒng)一的系統(tǒng)體系?？茖W(xué)領(lǐng)域、經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域、社會性領(lǐng)域不同問題，涉及面甚廣，除了客觀條件外還有其他多種外部因素決定著系統(tǒng)的有機(jī)性，單靠系統(tǒng)理論或系統(tǒng)工程進(jìn)行系統(tǒng)分析或建模，整體性不完整。 其次，系統(tǒng)科學(xué)理論的缺乏，需要從實(shí)踐中“提煉”、“抽象”具體系統(tǒng)問題和特點(diǎn)，補(bǔ)充發(fā)展系統(tǒng)理論，從而實(shí)現(xiàn)問題的解決。雖然介紹系統(tǒng)科學(xué)的文獻(xiàn)多，但真正能指導(dǎo)實(shí)踐并解決問題的少，在理論研究和應(yīng)用開發(fā)方面，都有主動性、不確定性、不確知性、散化、維數(shù)災(zāi)、發(fā)展性等一系列難題[5]。

在系統(tǒng)科學(xué)的基礎(chǔ)理論、應(yīng)用理論和工程技術(shù)三個層次的主要領(lǐng)域研究系統(tǒng)論后，問題逐漸都轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的復(fù)雜性問題研究， 理論研究進(jìn)展緩慢，實(shí)際應(yīng)用急需理論指導(dǎo)，但系統(tǒng)科學(xué)界普遍在理論認(rèn)識水平上感到困惑，迫切需要突破基礎(chǔ)理論[6]。

傳統(tǒng)科學(xué)主要以還原論思想為認(rèn)識論基礎(chǔ)：用部分的性質(zhì)組合整體性質(zhì)；低層次事物組合高層次事物；在確定的基本物質(zhì)層次基礎(chǔ)上，迭代還原一切復(fù)雜問題，最終回歸到這個基本層次描述問題， 即用物理學(xué)基本規(guī)律解釋一切事物。還原使用的基本工具分析——累加法來掌握事物對象，分析是其中的決定步驟。但系統(tǒng)的復(fù)雜性不是系統(tǒng)要素固有的屬性，是組織的屬性，是整體性的，在系統(tǒng)里低級向高級的組織演化中這些屬性逐步涌現(xiàn)，即組織演化使簡單性中涌現(xiàn)出復(fù)雜性。使用分析——累加方法來補(bǔ)充或修正就能描述較低層次上的涌現(xiàn)，例如這種方法產(chǎn)生了直接綜合和統(tǒng)計(jì)綜合。在較高層次的涌現(xiàn)，復(fù)雜巨系統(tǒng)層面，如生命科學(xué)， 基于還原論的“分析——累加”方法不完全有效。要建立一種新方法來描述復(fù)雜巨系統(tǒng)的高級涌現(xiàn)性。這也是歐洲科學(xué)家在復(fù)雜性研究上的停滯問題[6]。

由于系統(tǒng)的復(fù)雜性、主動性、多變性，理論創(chuàng)新需要突破傳統(tǒng)框架，研究系統(tǒng)分析、建模、設(shè)計(jì)和控制、管理的新方法。如何對系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理，如何進(jìn)行系統(tǒng)分析與預(yù)測、系統(tǒng)規(guī)劃、框架設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化，都是系統(tǒng)科學(xué)領(lǐng)域的難題。

參考文獻(xiàn)：

[1]L·貝塔蘭菲.《一般系統(tǒng)論：基礎(chǔ)、發(fā)展和應(yīng)用》[M].社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社1987.

[2]許國志.《系統(tǒng)科學(xué)》[M].上?？萍冀逃霭嫔?，2000.

[3]錢學(xué)森.《論系統(tǒng)工程》[M].上海交大，2007.

[4]涂序彥.“大系統(tǒng)控制”淺談；中國自動化學(xué)會控制理論專業(yè)委員會[J].2014.