《系统科学方法概论》——第一章 系统方法

一、系统思想发展史
1、发展过程：系统思想的发展史即人们对物质世界系统性认识的历史。有古代、近代、现代三个发展时期。
（1）古代系统观念：古代人对世界整体性的认识表现在两方面，一是在宏观上把自然界看作是一个无限多
样化的统一整体。二是在微观上也把具体事物看成是一个一个的统一体。古代思想家对世界或事物整体性的认识，并非建立在科学发展的基础之上，而主要是在实践中凭借感性直观的结果。故从总的方面来讲，还不能不带有笼统的、猜测的性质，属于朴素的整体观念。
（2）近代系统观念：近代系统观念是在古代整体观念基础上发展起来的，它又可以分为两个时
期。第一时期是从15世纪下半叶到18世纪末的形而上学整体观时期。第二时期是整个19世纪辩证整体观的形成时期。
19世纪的辩证整体观实际上也就是系统观，它主要表现在如下几个方面:
1、它把自然界或人类社会都看成是有机联系的整体，并注意揭示其组成部分同整体的辩证关系。
2、19世纪辩证的整体观还表现在其对整体内在结构的揭示方面。
3、19世纪的辩证整体观还表现在对事物整体与环境的相互关系的认识方面。
（3）现代系统观念：
(一)活力论观点：所谓活力论就是把生命活动看成是一种特殊的、神秘的、超自然的、“活力”的体现。
(二)：机械论观点和还原论观点：这是对物理化学规律与生物学规律之间关系的深刻揭示。
(三)机体系统论观点：比较科学地描述和解释了生命的某些基本特征。（基本内容：(1)一切生物都是在时空上有限的具有复杂结构的自然系统，生物体的各个要素不能离开生物体本身而独立存在，因而对于生命现象也不能用简单分解和简单相加的办法去解释。
(2)一切生命系统本身都处于积极的活动状态，并随时与环境发生着物质、能量交换关系。
(3)一切生命系统都具有严格的等级组织,生物学的主要目标就在于发现生物各个层次上的组织原理。
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二、什么是系统
1、系统定义：系统一词早在古希腊就已出现。原意是指复杂事物的总体。近代一些科学家和哲学家常用系统一词来表示复杂的具有一定结构的研究对象。
2、缺点：(一)抽象不足，缺乏普遍性
(二)抽象太过，缺乏具体性
3、什么是系统：所谓系统就是指由一定部分(要素)组成的具有一定层次和结构并与环境发生关系的整体。
4、系统属性：(一) 整体性 ：整体性是系统的一个主要特性。
系统整体性有三种基本类型：(1)空间整体性。指系统要素在空间上的不可分割性和关联性。阳系的整体性、房屋的整体性、机器的整体性皆如此。
(2)时间的整体性。指系统要素在时间上的不可分性和关联性。
(3)逻辑整体性。指系统要索在逻辑上的不可分性和关联性。
整体性在系统中的地位：(1)整体是系统的核心。任何系统都是直接在整体的基础上形成的，无整体则无系统，抛弃了整体性也就抛弃了系统性。
(2)整体性变化会导致系统性能的改变。由于整体性是系统的核心属性，因而整体性一旦改变则必然引起整个系统性能的变化。
(3)整体≠系统。
(二)综合性：所谓综合性就是指任何系统都不是由单一要素、单一层次、单一结构、单
一环境因素、单一功能构成的总体，而是由不同质的要素、层次结构、环境和功能因素构成的总体。
系统综合性表现为五种情况:1.不同要素的综合。
2.不同层次的综合。
3.不同结构的综合。
4.环境因素的综合。
5.不同功能的综合。
(三)层次性:层次性是系统的又一重要特性。所谓层次通常是指构成系统的要素之间按
照整体与部分的构成关系而形成的不同质态的分系统及其排列次序。
系统的层次通常可划分为四种类型:1.数量关系层次。
2.空间关系层次。
3.时间关系层次。
4.逻辑关系层次。
层次的形成既然以整体和部分的对立为基础，因而不同层次之间也就必然存在着质和量的差异并且发生相互作用。总之，系统内不同层次之间的关系是既对立又统一的。
(四)结构性：构成系统的各个层次和要索之间并非是互不相于的，而是相互联系、相互
作用着的，这种相互联系、相互作用的总体表现方式就是系统结构。
结构具有多种不同的形式。其基本形式有:（1）数量结构。即由构成系统的各个要素在数量比例关系方面所表现出来的联结方式。
（2）时序结构。即构成系统的各要素在时间顺序方面表现出来的联结形式。
（3）空间结构。即构成系统的各要素在空间关系方面所表现出来的联结形式。
（4）逻辑结构。即构成系统的各要素按一定逻辑关系形成的联结形式。
(五)环境关联性 ：任何系统都处于一定的环境中，并与环境发生着物质、能量或信息交换关系，脱离一定环境的系统是不存在的。所谓环境是指系统整体存在和发展的全部条件的总和。其中，与系统整体有关的外在条件的总和称为系统外环境，而与系统整体有关的内在条件的总和称为系统内环境。
环境是构成系统的内在因素：(1)这是由于系统范畴的本质规定决定的。
(2)这也是由于系统的发展规律决定的。所谓系统规律就是指系统的发展是整体与部分、整体与层次、整体与结构、整体与环境的相互作用过程，离开了任何一种相互作用(包括整体与环境的相互作用)，系统运动都将成为不可能。
(六)功能性：任何系统都有一定的功能。所谓功能就是指系统整体对环境的作用或影响。其中，系统整体对外在环境的作用或影响称为系统的外部功能，简称外功能;系统整体对内在环境的作用或影响称为系统的内部功能，简称内功能。
5、系统分类
分类方法：(一) 根据系统的属性和运动方式来分类。
(二)根据系统整体与环境的关系来分类。
(三)根据系统内部的要素、层次、结构的特点来分类.
(四)根据系统与人类主体的关系来分类。
三、系统内部的基本关系
1、整体与部分的关系：(一)整体>部分之和。所谓整体>部分之和包括两方面含义:其一是指系统整体的性质大于其各个部分性质的机械相加和。其二是指系统整体的功能大于其各个部分的功能之机械相加和。
(二)整体制约部分。所谓整体制约部分，主要指以下两种情况:(1)整体决定着部分的性质和功能，部分若脱离了整体，其性质和功能使会丧失。(2)整体的存在和发展决定着部分的存在和发展，整体功能一旦丧失，部分也就会随之灭亡。
(三)部分反作用于整体。整体制约、统帅部分，这是系统论中关于整体与部分关系的主要内容。
2、整体与层次的关系：（一) 整体制约着层次。一般说来，有什么样的整体，就有什么样的层次，整体愈高级，功能愈复杂，构成层次也就会愈多。整体对层次的制约还表现在功能方而:整体功能的发挥是各个层次功能发挥的基本条件。
(二)层次对系统整体也有重要作用。（1）层次数量的变化对系统整体功能有重要影响。（2）各个层次之间的关系对系统整体功能亦有重要影响。（3）某一层次的质变也必然会导致系统整体功能的丧失。
3、整体与结构的关系
整体同结构的关系是系统关系的又一基本内容。整体同结构的关系主要表现为三方面:
(一)结构是系统整体存在的基础：什么样的结构，就有什么样的系统整体;结构紧凑而合理，系统整体性
就强，结构松散而不合理，系统整体性就差;结构一旦解体，整体也就不存在了。
(二)结构的变化导致系统整体性能的变化：（1）构成整体的要素不变，只是其空间关系发生变化，便会导致整体性能的改变。
（2）构成整体的要素不变，只是其时间次序发生变化，亦可导致整体性能的改变。
（3）构成系统整体的要素之间发生数量比例关系的变化亦可导致整体性能的改变。
（4）构成要素之间的相互协调程度对系统整体性能亦有重要影响。
（三)结构是整体与部分相互联系、相互作用的“中介”：实践表明，整体只有通过结构才能控制部分，支配部分，而部分也只有处于一定结构中，才能反作用于整体。
(四)整体对结构的作用：结构虽然是系统整体存在和发展的基础，但它又是不能不受整体制约的。首先，任何结构都总是一定整体的结构离开某一事物的整体，其结构是什么东西，那是无法理解的。
其次，结构也随整体特性的变化而变化。
4、整体与环境的关系：环境是构成系统的重要因素，它与系统整体之间也是相互联系、相互作用
着的。
(一)整体可以调节或改变环境。
(二)环境对系统整体的作用：首先，环境是系统整体保持稳定和发展的必要条件。任何系统整体要保持自己的稳定都需要有一定的环境，环境一旦改变，整体就会发生变异或分解为孤立的组成部分。其次，环境叮以加速或延缓系统整体的发展。如果环境条件比较好，适合系统整体发展的需要，则系统整体就能迅速发展起来，反之，系统整体发展就会十分缓慢。
(三)物质、能量、信息交换是系统整体与环境关系的基本内容：系统整体与环境的关系包括静态的相互制约、相互依存的关系，同时也包括动态的相互交换物质、能量、信息的关系。
（1）物质交换。所谓物质交换就是指构成系统整体的某些要素跑到环境中去，而环境中的某些要素则进到整体中来。
（2）能量交换。所谓能量交换即指整体内一定形式的能量扩散出去，而将外界环境中的一定能量吸收进来。
（3）信息交换。这是生物和社会系统整体与环境交换的重要内容，即指系统整体把一定信息接收过来，经加工改造或利用后再以另一种形式输送出去。

在系统与环境的关系中，这种物质、能量、信息交换关系是十分重要的。它是系统由无序向有序、由低级有序向高级有序转化的基本条件之一。
综上所述，整体与部分、整体与层次、整体与结构、整体与环境的关系是系统内最基本的关系，人们只有从这四个方面去把握事物，才能真正达到对事物系统性的认识或正确地认识一个系统。
四、系统规律
1、系统规律的内容：系统的发展变化过程是整体与部分、层次、结构、环境相互作用的过程。
这就是系统规律或叫系统演化规律。对于这一规律应当从如下两个方面去把握:
（一）系统整体的发展变化是构成其要素(部分)、层次、结构、环境诸因素共同起作用的结果。我们在揭示某一特定系统的发展变化规律时，应当具体问题具体分析，并找出其主要的起决定作用的因素。
（二）系统整体的发展变化又必然引起要素、层次、结构及环境的改变。
2、系统规律的普遍性：由于物质世界普遍具有系统形式，因面系统规律实际上也是物质世界的一个普遍起作用的规律。
五、系统方法
由于客观事物及其在人脑中的反映 意识普遍以系统方式存在着，因而，我们在对其进行认识、改造和管理时，便应注意其系统特点、遵循系统规律，也就是要运用系统方法去认识问题和解决问题。具体而言，也就是要坚持六个基本原则:
1、整体性原则：整体性原则是系统方法的核心，抛弃了整体性原则，系统方法也就不能存在了。所以，把我系统方法应首先把我整体性原则。
整体性原则内容：
（1）从整体上去认识、改造和管理事物的原则。
（2）从事物所从属的更高级整体出发去认识、改造或管理事物的原则。
（3）部分服从整体的原则。由于整体是有部分组成的，部分对整体有着重要的影响和作用，所以系统方法的整体性原则并不排斥对部分的关注。
部分服从整体有两个方面：
（一）不服你的数量和质量要服从整体的要求。
（二）局部利益要服从全体利益。
2、综合性原则：综合性原则就是人们在认识事物和改造事物时，要注意事物的各个方面，而不是只注意一个方面。
综合性原则主要包括四个方面：
（一）注意要素综合。
（二）注意结构综合。
（三）注意环境综合。
（四）注意功能综合。
3、层次性原则：层次性原则就是要求人们在认识、改造、管理或设计一个事物系统时，一定要遵循其层次性、注意层次数量、层次质量、层次顺序以及层际关系对系统整体功能的影响。
（一）注意遵循事物的层次性。
（二）注意层次数量的调整。层次数量对系统整体有着重要的影响。
（三）注意层次的更新。构成系统的各个层次都是有其作用于整体的特定功能的：如果其功能发挥不出来，甚至有害于系统整体功能的发挥，就应及时对该层次进行更新处理。
（四）注意层次顺序的选择。在认识事物和改造事物的过程中，层次顺序的选择也是相关重要的，如果选择不好，则收不到预定效果。
（五）注意抓好高层次的工作。不同层次对系统整体的作用是不同的。
（六）要注意改善层际关系。层际关系对系统功能发挥的影响极大：层际关系合理，相互协调，整个系统便会形成一个高度有序化整体，使功能大为提高，反之，层际关系不合理，甚至相互掣肘，则整个系统功能便难以发挥出来。
4、结构性原则：结构性原则就是要求人们在认识、改造或管理一个系统对象时，注意其内部的结构特征并通过调整结构来改善系统整体的特性和功能。
（一）通过认识结构来认识系统对象的特征。事物的特征和功能主要是由其内部的结构决定的，一般而言，有什么结构就会有什么特性和功能，结构变化必然会导致事物属性和功能发生改变，所以通过认识结构来把握对象的整体特性和功能是很重要的方法。
（二）通过改变结构来改变系统的整体特性和功能。系统整体的特性与功能直接决定于结构，我们也可以通过调整结构的方法来调整系统的整体特性和功能。

5、环境关联原则：在系统论里，任何事物都是在一定环境中形成和发展起来的，环境变了，事物本身的存在和发展也会随之改变。想要正确认识事物及其发展规律，就应了解事物所处的环境特征，并通过改变环境来影响事物的存在和发展。
（一）通过认识环境来认识系统。
（二）通过利用、选择和创造环境来改善系统。首先，可以通过利用环境来发展系统。其次，可以通过选择环境来保护或改善系统。再次，可以通过创造环境来发展系统。

6、功能原则：功能是系统的重要特性之一，功能原则就是把功能作为系统认识、改造、管理、开发的对象和内容。
（一）把系统功能作为认识对象的方法。
（二）把系统功能作为开发对象的方法。
（三）把系统功能作为管理对象的方法。
（四）把系统功能作为改造对象的方法。
（五）通过功能来改变系统结构的方法。