基本概念與方法課件

1、第八章 系統(tǒng)科學(xué)的基本原理整體論與還原論分析與綜合定性描述與定量描述局部描述與整體描述確定性描述與不確定性描述靜態(tài)描述與動(dòng)態(tài)描述理論方法與經(jīng)驗(yàn)方法八大基本原理1 涌現(xiàn)性2 層次性3 開放性4 目的性5 穩(wěn)定性6 突變性7 自組織性8 相似性1 涌現(xiàn)性原理 系統(tǒng)是由若干要素組成的具有一定新功能的有機(jī)整體，各個(gè)要素一旦組成系統(tǒng)整體，就具有獨(dú)立要素所不具有的性質(zhì)和功能，形成了新的系統(tǒng)質(zhì)的規(guī)定性，從而表現(xiàn)出整體的性質(zhì)和功能不等于各個(gè)要素的性質(zhì)和功能的簡單加和。 1.1 整體和部分 系統(tǒng)的整體和部分之間存在三種關(guān)系，即： 整體大于部分和“三個(gè)臭皮匠，頂個(gè)諸葛亮”； 整體等于部分和機(jī)械的加和，一堆沙子，一

2、筐水果，全部員工工資的加和； 整體小于部分和“一個(gè)和尚挑水喝，兩個(gè)和尚抬水喝，三個(gè)和尚沒水喝”。1.2 分析和綜合 分析：把整體分解為部分來加以認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)部分是分析的主要任務(wù)?？茖W(xué)研究是離不開分析的，離開了分析就不可能深入事物的內(nèi)部，就不能剖析事物的細(xì)節(jié)，分析是認(rèn)識(shí)走向深化的前提。 綜合：把部分綜合為整體來加以認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)整體是綜合的主要任務(wù)。綜合揭示系統(tǒng)的部分所不具有的整體性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)全新的系統(tǒng)整體才具有的性質(zhì)。科學(xué)研究離不開綜合，離開了綜合就不可能認(rèn)識(shí)系統(tǒng)整體，也不可能認(rèn)識(shí)對(duì)象整體內(nèi)部的部分、要素、各方面之間的本質(zhì)的、統(tǒng)一的聯(lián)系。 關(guān)系：綜合是分析的深入，也是分析的歸宿。系統(tǒng)的涌現(xiàn)性原理，贊成

3、的是在分析基礎(chǔ)之上的綜合，在綜合之中的分析。錯(cuò)誤：片面強(qiáng)調(diào)某一方面，導(dǎo)致方法論的錯(cuò)誤。 2 層次性原理 由于組成系統(tǒng)的諸要素的種種差異以及結(jié)合方式上的差異，從而使系統(tǒng)在地位與作用、結(jié)構(gòu)與功能上表現(xiàn)出等級(jí)秩序性，形成了具有質(zhì)的差異的系統(tǒng)等級(jí)。 2.1 層次性 客觀世界總星系、星系、恒星、地球、地面物體、分子、原子、質(zhì)子、中子到電子，以及在20世紀(jì)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)的300多種基本粒子乃至更深層次的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，就是按照空間尺度或質(zhì)量大小劃分的最一般的系統(tǒng)層次。 社會(huì)系統(tǒng)個(gè)體、團(tuán)隊(duì)、單位、社區(qū)，直到省市、國家，就是這個(gè)系統(tǒng)中的一個(gè)層次序列。 精神系統(tǒng)人的認(rèn)識(shí)有感覺、感知、悟性、理性不同認(rèn)識(shí)層次。 系統(tǒng)的層次性猶

4、如套箱，層層牽套。2.2 層次的相對(duì)性一系統(tǒng)被稱之為系統(tǒng)，實(shí)際上只是相對(duì)于它的子系統(tǒng)即要素而言的，而它自身則是上級(jí)系統(tǒng)的子系統(tǒng)即要素。 層次的相對(duì)性很普遍。系統(tǒng)層次也是不可窮盡的。2.3 層次的關(guān)聯(lián)性 系統(tǒng)的層次劃分是相對(duì)的，相對(duì)區(qū)分的不同層次之間又是相互聯(lián)系的，不僅是相鄰上下層之間受到相互影響、相互制約，而且是多個(gè)層次之間發(fā)生著相互聯(lián)系、相互作用，有時(shí)甚至是多個(gè)層次之間的協(xié)同作用。 2.4 層次的多樣性 按照多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)劃分系統(tǒng),由此造成層次的多樣性。3 開放性原理 系統(tǒng)具有不斷地與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息交換的性質(zhì)和功能。系統(tǒng)向環(huán)境開放是系統(tǒng)得以向上發(fā)展的基礎(chǔ)，也是系統(tǒng)得以穩(wěn)定存在的條件。

5、 3.1 開放性 系統(tǒng)的開放，通常指向環(huán)境的開放。由于系統(tǒng)的層次性，向環(huán)境的開放即意味著系統(tǒng)的低層次向高一層次的開放。正如系統(tǒng)的層次具有相對(duì)性，系統(tǒng)的環(huán)境也就具有相對(duì)性。系統(tǒng)的開放，同時(shí)也指系統(tǒng)向自己內(nèi)部的開放。系統(tǒng)向高層開放，使得系統(tǒng)可以與環(huán)境發(fā)生相互作用，可以發(fā)生與環(huán)境之間的既競爭又合作。而系統(tǒng)向低層開放，使得系統(tǒng)內(nèi)部可能發(fā)生多層次、多水平的在差異之中的協(xié)同作用，更好地發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能。 3.2 系統(tǒng)與環(huán)境 系統(tǒng)起根據(jù)作用，環(huán)境起條件作用，僅僅只強(qiáng)調(diào)其中的任何一個(gè)方面都是片面的。 3.3 開放度系統(tǒng)的開放有一個(gè)開放程度問題。兩個(gè)極端開放程度為零和開放程度是百分之百。充分開放在系統(tǒng)得以穩(wěn)定

6、發(fā)展基礎(chǔ)上的充分，并非是系統(tǒng)的完全開放，而是系統(tǒng)的適度開放。適度開放有條件地、有選擇地、有過濾地向環(huán)境開放。 4 目的性原理 系統(tǒng)在與環(huán)境的相互作用中，在一定的范圍內(nèi)其發(fā)展變化不受或少受條件變化或途徑經(jīng)歷的影響，堅(jiān)持表現(xiàn)出某種趨向預(yù)先確定狀態(tài)的特性。4.1 目的性 系統(tǒng)目的可以通過系統(tǒng)的活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，即系統(tǒng)行為保證了系統(tǒng)目的的實(shí)現(xiàn)。而在這個(gè)過程中，目的被看作是預(yù)先確定的目標(biāo)，引導(dǎo)著系統(tǒng)的行為。系統(tǒng)的目的性，在系統(tǒng)的發(fā)展變化之中表現(xiàn)出來，因此必定與系統(tǒng)的開放性相聯(lián)系。一個(gè)合目的的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，必定是一個(gè)開放系統(tǒng)？ 4.2 目的的階段性和規(guī)律性階段性 目的性表現(xiàn)出兩種形式，一種形式是穩(wěn)定地存在；另一種是

7、系統(tǒng)的發(fā)展采取所謂的會(huì)聚式的循環(huán)層次增加，由此可見，所謂的目的性，實(shí)際上與系統(tǒng)發(fā)展趨向于更穩(wěn)定狀態(tài)相聯(lián)系。規(guī)律性 合乎某種目的的發(fā)展，也必然合乎一定規(guī)律并按照一定的邏輯發(fā)展。也可以說，正因?yàn)橄到y(tǒng)的發(fā)展是合乎規(guī)律、合乎邏輯的，所以才在一定階段表現(xiàn)為是有目的的。 4.3 目的確定性與不確定性確定性 在一定的發(fā)展階段，在一定的范圍之內(nèi)，無論環(huán)境條件怎樣改變，系統(tǒng)總是要朝向某種確定的方向發(fā)展，異因同果，具有等終結(jié)性。不確定性 離開了這一階段，則情況就可能發(fā)生根本性的改變，不再具備先前的那種終結(jié)性，如果還有等終結(jié)性的話，那也是新的等終結(jié)性，即發(fā)生新一輪的異因同果現(xiàn)象。 5 突變性原理 通過失穩(wěn)，系統(tǒng)從一

8、種狀態(tài)進(jìn)入另一種狀態(tài)是一種突變過程，它是系統(tǒng)質(zhì)變的一種基本形式，突變方式多種多樣，同時(shí)系統(tǒng)發(fā)展還存在著分岔，從而有了質(zhì)變的多樣性，帶來系統(tǒng)發(fā)展的豐富多彩。 5.1 突變性 突變是一種普遍的自然現(xiàn)象和社會(huì)現(xiàn)象。 自然現(xiàn)象 生命領(lǐng)域 工程現(xiàn)象 社會(huì)運(yùn)動(dòng) 主觀領(lǐng)域 分析靜態(tài)有序動(dòng)態(tài)有序復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)三者的復(fù)雜程度。 5.2 突變與穩(wěn)定性 通常在兩層意義上談?wù)撏蛔?。一層是在系統(tǒng)的要素的層次上，另一層是在系統(tǒng)的層次上。 突變論中的突變，一般是指系統(tǒng)層次上的突變，即系統(tǒng)整體的突變。5.3 突變與分叉 分叉理論強(qiáng)調(diào)的是臨界點(diǎn)的多重性和選擇性。 突變理論強(qiáng)調(diào)的是臨界點(diǎn)上變化的不連續(xù)性或突跳性。 6 穩(wěn)定性原理

9、在外界作用下，開放系統(tǒng)具有一定的自我穩(wěn)定能力，能夠在一定的范圍內(nèi)自我調(diào)節(jié)，從而保持和恢復(fù)原來的有序狀態(tài)、保持和恢復(fù)原有的結(jié)構(gòu)和功能。6.1 穩(wěn)定性 我們所面對(duì)的整個(gè)世界，大到總星系，小到基本粒子，都具有一定程度上的穩(wěn)定性，否則，無法區(qū)分、認(rèn)識(shí)該事物。唯物辯證法指出物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的形式：“運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的”，相對(duì)靜止就體現(xiàn)了穩(wěn)定性。系統(tǒng)之所以可以被稱之為系統(tǒng)，因?yàn)樗谝欢ǚ秶鷥?nèi)是穩(wěn)定存在的。6.2 開放中的穩(wěn)定性 開放是系統(tǒng)發(fā)展變化的前提，也是“活”系統(tǒng)得以保持系統(tǒng)穩(wěn)定的前提。開放性原理已經(jīng)指出，開放充分開放、適度開放，對(duì)于系統(tǒng)的發(fā)展是基本的前提條件之一，沒有開放，就沒有發(fā)展。對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定

10、存在也一樣，沒有開放，就沒有穩(wěn)定(耗散結(jié)構(gòu)：開放、遠(yuǎn)離平衡、非線性作用、漲落)；只有開放，才有真正的穩(wěn)定。 6.3 動(dòng)態(tài)中的穩(wěn)定性 系統(tǒng)穩(wěn)定性是開放（物質(zhì)、能量、信息交換）之中的穩(wěn)定性，同時(shí)也就意味著系統(tǒng)的穩(wěn)定性都是動(dòng)態(tài)中的穩(wěn)定性。 6.4 正反饋與負(fù)反饋 從反饋角度看，系統(tǒng)的穩(wěn)定性與負(fù)反饋相聯(lián)系，負(fù)反饋致力于使得系統(tǒng)通過自我調(diào)節(jié)而保持自我穩(wěn)定。而不穩(wěn)定則與正反饋相聯(lián)系，正反饋?zhàn)鳛橄到y(tǒng)的不穩(wěn)定性因素而致力于打破系統(tǒng)現(xiàn)存狀態(tài)，促使系統(tǒng)偏離原來的發(fā)展“軌跡”。系統(tǒng)中實(shí)際上是正負(fù)反饋共存于系統(tǒng)之中，依據(jù)不同條件而表現(xiàn)出不同主導(dǎo)地位。 7 自組織原理 開放系統(tǒng)在系統(tǒng)內(nèi)外兩方面因素的復(fù)雜非線性相互作用下

11、，內(nèi)部要素的某些偏離系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)的漲落可能得以放大，從而在系統(tǒng)中產(chǎn)生更大范圍的、更強(qiáng)烈的相關(guān)，自發(fā)組織起來，使系統(tǒng)從無序到有序，從低級(jí)有序到高級(jí)有序。 7.2 漲落 漲落就是系統(tǒng)同一之中的差異。具體講，從系統(tǒng)存在的狀態(tài)看，漲落是對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定的平均狀態(tài)的偏離；從系統(tǒng)演化方面來看，這種偏離是發(fā)展過程中的非平衡因素。系統(tǒng)的自組織理論中，漲落則被賦予了新的意義，而并非全然消極的東西。通過漲落達(dá)到有序，這是系統(tǒng)自組織理論的基本結(jié)論。 個(gè)別漲落其他子系統(tǒng)的響應(yīng)整體行為 8 相似性原理 系統(tǒng)具有同構(gòu)和同態(tài)的性質(zhì)，體現(xiàn)在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能、存在方式和演化過程具有共同性，這是一種有差異的共性。8.1 相似性 系統(tǒng)具有某種相似性，是種種系統(tǒng)理論得以建立的基礎(chǔ)。如果沒有系統(tǒng)的相似性，就沒有具有普遍性的系統(tǒng)理論。正因?yàn)槿绱耍鞣N系統(tǒng)理論