系统科学

一,入门:

系统科学与数学地位相当,属于横断学科。

各门具体的学科,比如经济学、社会学、物理学、化学都属于纵深发展的科学。横断学科是在各门学科中共同的方法科学。

数学描述与刻画各门学科中定量描述的关系。 系统科学描述与刻画各门学科中可定性描述的关系。 因此,抽象的系统科学又称为系统论,而与一些具体科学结合起来的系统论,跨越多学科的系统研究,称为系统科学。

事物之间不仅有定量的关系,也有必须定性解释的关系,这些定性解释的关系难以数学形式化表示,或者即便表示出来也是很难解的非线性方程。

国内的系统科学过分依赖于数学,在许多高校、科研机构,系统科学都是从数学专业中发展出来的,过分倾向于不同系统之间的共同的数学模式,虽然系统科学离不开必须的通用的数学,但显然,系统科学不仅仅是数学。

系统论一个主要的观点就是整体不等于部分之和,通常人们所知道的说法是整体大于部分之和,有思想家提出也存在整体小于部分之和的情形(比如两个相互抵消的力之和,系统成份互锁造成的系统退化等),但就新增的性质的意义来说,也还是增加了子系统所不具有的性质。

这种性质在系统科学中成为研究的中心词——涌现:即大量系统成分在交互过程中产生新的整体特征表现(涌现现象),涌现现象不可还原解释,也就是不能用部分之和叠加解释。比如精神与神经细胞之间的关系;物理学中气体的温度和气体分子之间的关系——气体分子是没有温度这一属性的,激光与光子,湍流和水分子之间的关系等;比如社会学中的社会行为规范与个人行为之间的关系;比如宏观经济学与微观经济学之间的关系;比如词语与文章之间的关系;等等。

涌现的本质在于系统成分之间的非线性关系,非线性让系统成分之间相互影响,这种相互影响是并发的,而不是时间线性的,所以基于时间先后接续的因果律失效了,而具有东方神秘色彩的空间同步律在起作用。

计算机在系统科学涌现机制的研究中有十分重要的作用,因为计算机可以通过大规模计算,可以用一种特殊的方式描述事物之间的并发关系,通过时间步保留系统某个时刻所有成分的状态,在下一个时间步中各成分状态的改变都来自于上一个时间步中保留的状态。成份之间的互为因果关系可以简化描述为:a[t+1]=f (b[t]),b[t+1]=f(a[t]),其中a、b是系统成分,假设系统只有两成分元素;t是时间步。

二,系统科学的发展

系统论有老三论和新三论之说。  老三论 信息论 控制论 系统论。  新三论 耗散结构 协同学 突变论。

系统科学发展的前沿是复杂科学,研究复杂系统。  静态研究复杂系统结构的有:   分形几何   复杂网络    如小世界网络,世界上任何两个人之间的距离为6    无标度网络,度数分布服从幂率分布,20%的点占80%的接入,这20%中的20%又占80%,递归….     动态研究复杂系统演化动力学   混沌   网络动力学

复杂系统的一个原则(并非所有复杂科学研究者都认同的)   文化社会与工程技术统一的原则    也就是在人工科学(指技术工程和社会工程、管理工程等)中自觉应用社会文化的观点 view of socio-cultral

在这一原则上的复杂系统研究实际上涵盖了工程技术、社会科学、人文艺术等诸多范畴,成为真正的横断科学。

在复杂系统研究阶段,世界和研究对象被看作一个多维意识的世界,而非绝对客观的世界。

有趣的是一些世界知名的复杂系统研究的大师都有神秘主义的倾向。典型的如英国皇家科学院院士谢尔德拉克(sheldrake,有多本书翻译为中文了),欧文·拉兹洛(ervin Laszlo,倡导建立罗马俱乐部,发布增长的极限的报告,后来创建布达配斯俱乐部)等。另外一些大家对东方文化和东方思维方式有强烈的兴趣,如约翰·霍兰(John Hollan 遗传算法之父,提出CAS复杂适应习题论),莫林·埃德加(Morin Edgar,思维方法系列书都在国内出版了)等。

系统科学及其所属的其他科学几乎横跨自然与社会的各个领域,纵横穿插,自成系统。它是对传统的自然科学和社会科学的超越,它已经不满足于分门别类的认识世界。新奇的科学方法论让人耳目一新,思维视野无限展开。

系统科学入门解释

系统科学的发展