第1章 《系统思想》 读书笔记 20174319 安睿韬

       通过学习系统思想和理论发展演变过程，我们可以清醒地意识到：什么是系统科学？系统科学就是对付复杂性的学问。当我们所面对的问题逐步由简单到复杂，由思想统一到利益冲突乃至对抗，正是系统思想的理论与实践逐步发展和完善，并越来越发挥出巨大能量的时候。按照马克思主义的辩证唯物主义思想——这也正是辩证系统思想所接受和积极倡导的观点，任何一种方法论都有其自身的优势和不足，各自都有不同的使用范围，只有对症下药、扬长避短、取其精华去其糟粕、合理搭配使用这些不同世界观知指导下的方法论和方法，才能够有利于对现实复杂问题的剖析和处理，从而有利于我国的社会主义现代化建设的进行。

       本次以学习笔记的形式记录学习系统思想的过程和学习心得，不停留在课本，而是对每一个知识点都进行延展探索，能够更加透彻得理解。

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1. 系统的概念

• 系统是由相互联系和相互制约的若干组成部分结合成的、具有特定功能的有机整体，同时作为整体又有一个共同的目的。
  • 比如，公司就是一个系统，它里面有各种各样的人担任不同的角色，人与人之间相互协作，推动整个公司的运转，而公司存在的目的就是为了创造更大的价值，获得收益。
  • 草原也是一个大的生态系统，由人，植物，动物等等各种元素组成，他们相互之间构成了一个生态链，而这个生态系统存在的目的就是维持这个系统里物种的生存和繁衍。
  • 此外，我们的身体，学校，国家等等都是一个系统。

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 2. 系统的理解

• 系统是由若干要素组成的，是一个集合体。
• 系统有一定的结构
  • 同一系统的元素之间相互联系、相互作用。元素之间一切联系方式的总和，称为系统的结构（主要的、相对稳定的、有一定规则的联系方式）
• 系统具有特定功能
  • 凡是系统都有一定的目的性

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 3. 根据抽象程度对系统分类

• 实体系统（物理系统）——最具体的确定存在的系统（系统实施阶段产生）。
  • 物理模型表达了具体的物理系统，模型中的元素都可以对应于实体（系统设计阶段产生）。
• 逻辑系统——介于实体系统与概念系统之间，利用人类抽象思维能力，抽取系统本质，描绘了系统的各个侧面（如静态的结构、动态的过程等）。
  • 使用逻辑模型表达（系统分析阶段产生） ，一个逻辑系统可以建立不同的物理模型和实体系统。
• 概念系统——最抽象的系统，根据系统目标构思出来的系统雏形，描绘了系统的大致轮廓。使用概念模型表达（系统规划阶段产生）

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 4. 系统的特性

• 整体性
  • 系统由部件组成，部件之间不是简单累加，而是具有了新的质
  • 亚里士多德名言“整体大于部分之和”：1+1>2
  • 与之相反“一个和尚挑水吃，…三个和尚没水吃”
  • 整体性以有机关联性为保证（部件的不可分割）
  • 划分系统以及子系统就是要从整体性出发，充分考虑各组成元素之间的关联性。
  • 比如学校系统教师工资的计算
• 层次性
  • 系统组织表现出等级性
  • 系统要素中，存在子系统，子系统的要素中又包含更低一层的子系统
  • 从上至下组成金字塔结构，逐层具体化
  • 比如企业组织结构、地区划分
  • 结构化方法就是考虑到系统的层次性，采取从抽象到具体、逐步求精的方法对系统进行研究
• 目的性
  • 是指系统在一定环境下，必然具有的要达到的状态的特性。
  • 目的性贯穿于系统发展的全过程，集中体现着系统发展的总倾向和总趋势。
  • 系统运动的过程，便是向目的趋近的过程，系统目的的实现，是系统一系列行为积累的结果，体现着系统的功能。
• 稳定性

• • 系统稳定性是指系统要素在外界影响下表现出的某种稳定状态。
    • 其含义大致有以下三类：

(1)外界温度的、机械的以及其他的各种变化，不致于对系统的状态发生显著的影响。

(2)系统受到某种干扰而偏离正常状态，当干扰消除后，能恢复其正常状态，则系统是稳定的;相反，如果系统一旦偏离其正常状态，再也不能恢复到正常状态，而且偏离越来越大，则系统是不稳定的。

(3)系统自动发生或容易发生的总趋势，如果一个系统能自动地趋向某一状态，就可以说，这一状态比原来的状态更稳定。 

• • 也可以理解为控制系统在去掉作用于系统上的扰动之后，能够以足够的精度恢复到初始平衡状态。凡是具有上述特性的系统称为稳定的系统。
• 突变性
  • 系统通过失稳从一种状态进入另一种状态是一种突变过程，它是系统质变的一种基本形式。
  • 突变广泛存在，方式多种多样，同时系统发展还存在着分叉，从而有了质变的多样性，带来系统发展的丰富多采。
    
    • 在突变论中，突变采取的是19世纪初法国居维叶的“突变”一词，但含义己有原则性区别。
      • 居维叶最初是用突变一词来说明地层的断裂、古生物的灭绝和大陆海洋的变迁等过程中发生的突变现象。他在对于各个地层中的化石作了大量的长期的观察之后发展了前人关于地球通过大灾难而演变的学说，他指出，地球上曾发生过几次突变，巨大的灾祸曾一次又一次地毁灭了地球上的老的物种，随后大自然创造出新的物种。
• 自组织性
  • 是指开放系统在系统内外因素的相互作用下，自发组织起来，使系统从无序到有序，从低级有序到高级有序。
  • 我们所处的世界是物质的世界,也是系统的世界,系统的演化是系统的一种主要行为,现实的系统都处在自我运动、自发形成物质结构、自发演化之中。
• 相似性
  • 是指系统具有同构和同态的性质，体现在系统结构、存在方式和演化过程具有共同性。

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  5. 系统思想的发展

• 古代朴素的系统思想
• 系统思想的淹没
• 现代系统思想的兴起
• 复杂系统理论热潮

      系统思想源远流长，但作为一门科学的系统论，人们公认是美籍奥地利人、理论生物学家L.V.贝塔朗菲创立的。他在1932年提出“开放系统理论”，提出了系统论的思想。1937年提出了一般系统论原理，奠定了这门科学的理论基础。但是他的论文《关于一般系统论》，到1945年才公开发表，他的理论到1948年在美国再次讲授“一般系统论”时，才得到学术界的重视。确立这门科学学术地位的是1968年贝塔朗菲发表的专著：《一般系统理论：基础、发展和应用》，该书被公认为是这门学科的代表作。贝塔朗菲临终前发表了《一般系统论的历史与现状》一文，探讨系统研究的未来发展。此外，它还与拉维奥莱特合写了《人的系统观》一书。

       随着世界复杂性的发现。在科学研究中兴起了建立复杂性科学的热潮。贝塔朗菲指出，现代技术和社会已变得十分复杂，传统的方法不再适用，“我们被迫在一切知识领域中运用整体或系统概念来处理复杂性问题”。普利高津断言，现代科学在一切方面，一切层次上都遇到复杂性，必须“结束现实世界简单性”这一传统信念，要把复杂性当作复杂性来处理，建立复杂性科学。正是在这种背景下，出现了一系列以探索复杂性为己任的学科，我们可统称为系统科学。

       系统科学的发展可分为两个阶段：第一阶段以二战前后控制论、信息论和一般系统论等的出现为标志，主要着眼于他组织系统的分析；第二阶段以耗散结构论、协同论、超循环论等为标志，主要着眼于自组织系统的研究。信息学家魏沃尔指出：19世纪及其之前的科学是简单性科学；20世纪前半叶则发展起无组织复杂性的科学，即建立在统计方法上的那些学科；而20世纪后半叶则发展起有组织的复杂性的科学，主要是自组织系统。

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 6. 系统工程方法

      1962年美国贝尔电话公司任职的霍尔（A.D.Hall）基于长期从事通信系统工程所积累的成果，发表了《系统工程方法论》一书，该书被认为是系统工程方法的奠基性著作。他强调要把系统工程看作一个过程，一种解决实际问题的程序，包括以下6个方面：
（1）问题定义
（2）目标选择
（3）系统综合
（4）系统分析
（5）最优系统选择
（6）实施计划

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• 霍尔三维结构

  • 以系统工程方法论为基础，霍尔又于1969年提出著名的霍尔三维结构，它以时间维、逻辑维、知识维组成的立体空间结构来概括地表示出系统工程的各阶段、各步骤以及所涉及的知识范围。

  • 为解决复杂的系统问题提供了一个统一的思想方法。图显示了该结构基本模型。

• 软系统方法

• • 切克兰德（P.Checkland）指出之前应用的系统工程方法是一种“硬”系统方法。
    • 硬系统是指具有良结构化（well-structured）的工程系统，问题和目标是确定的，能用明确的数学模型描述，可以使用定量方法计算出系统行为和最优结果。
    • 软系统包括社会经济问题、企业管理问题，由于这些问题中涉及到大量人类活动，使得系统的目标难以界定，评价指标不够清楚，过程也变化不定，因此，应用传统的系统工程方法求解不是最适宜的。
  • 切克兰德创立了软系统方法论（soft system methodology，SSM）。
• 无结构的问题：
  • 问题虽然是“可认识的”，但不是“可定义的”
  • 对问题的这种认识永远是主观的，并且随时间而改变
  • 与其说是有待解决的问题，不如说是有待改善的状况

• 软硬方法论对比：

软系统方法论	詹金斯系统方法	兰德式系统分析
a.开始：在一个社会系统中感到有一个难以定义的问题情景，渴望改善这种情景	开始：要求解决一个相对良好定义的问题，该问题在很大程度上认为是给定的，只要委托者确定所需要的帮助。
b.通过考察“结构”、“过程”元素及相互关系表达、改善问题情景的相关系统的暂时定义	通过规定系统及其目标、它在系统等级体的位置进行分析	考察分析决策者的目标，这些目标以需求表达
c.提出相关系统的根定义，并构造相应的概念模型	用定量模型和公式设计系统	考察分析决策者的目标，这些目标以需求表达
d.运用形式系统模型及其它系统思想改进概念模型	运用确定的演绎标准优化设计	选择最好满足需求且可行的系统
e.把概念模型与现实世界中的“是什么”相比较，确定现实世界中合乎需求的、可行的变革	没有对应阶段：两种实施方法从一开始就知道需要什么变革
f.实施获得同意的变革	实施设计好的系统

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  7. 物理-事理-人理系统方法论

       WSR是“物理(Wuli)一事理(Shili)一人理(Renli)方法论”的简称，是中国著名系统科学专家顾基发教授和朱志昌博士于1994年在英国HULL大学提出的。它既是一种方法论，又是一种解决复杂问题的工具。在观察和分析问题时，尤其是观察分析带复杂特性的系统时，WSR体现其独特性，并具有中国传统的哲学思辨，是多种方法的综合统一；根据具体情况，WSR将方法组群条理化、层次化、起到化繁为简之功效；属于定性与定量分析综合集成的东方系统思想。

• 在WSR方法论中：
  • • 物理：指涉及物质运动的机理，既包括狭义的物理，又包括化学、生物、天文、地理等等，运用自然科学知识回答“是什么”的问题。
    • 事理：指做事的道理，主要解决如何去安排，通常运用运筹学和管理科学的知识回答“怎么去做”的问题。
    • 人理：指做人的道理，运用人文与社会科学的知识去回答“应当怎么做”和“最好怎么做”的问题。
  • 系统实践中需要综合考虑“物理”、“事理”和“人理“三个方面，“懂物理、明事理、通人理”应当是我们的实践准则。      

• WSR的工作过程

  • 7个步骤：
    (1) 理解意图
    (2) 制定目标
    (3) 调查分析
    (4) 构造策略
    (5) 选择方案
    (6) 协调关系
    (7) 实现构想

  • 这些步骤不一定按严格的顺序进行，协调关系贯穿整个过程。