周瑞金 楊忠華 劉文峰 周稼駿
系統論是本世紀四十年代由美籍奧地利學者貝塔朗菲創立的一門新興學科。它是關于研究一切綜合系統或子系統的一般模式、原則和規律的理論體系。目前,一般認為它應包括系統概念、一般系統理論、系統理論分論(如控制論、信息論、集合論、圖論、區隔論、網絡理論、對策論、自動機理論、判定論、排隊論等)、系統方法論(系統工程、系統分析)以及系統方法的應用。
系統論目前正以一種時髦的理論和科學哲學流派活躍于國際學術界,已成為西方五大科學哲學流派之一,也是現代科學技術革命所取得的重大成就之一。它從揭示系統的整體規律上,為解決現代科學技術和社會經濟發展中的復雜系統問題,提供了新理論武器。
貝塔朗菲于1932年和1934年接連發表《理論生物學》與《現代發展理論》,提出用數學模型來研究生物的方法和機體系統論概念,這是現代系統論的萌芽。他正確地指出生物學中機械論的三個錯誤觀點:一是把有機體分解為各要素,又用簡單相加來說明有機體的屬性;二是把生命現象簡單地比作機器,認為“動物即機器”、“人即機器”;三是把有機體看作另外受到刺激時才作出反應,否則就靜止不動。與此同時,貝塔朗菲概括了機體論發展的成就,提出以下幾個基本觀點:
系統觀點:認為一切有機體都是一個系統,生物體的各部分離開整體是不能存在的。他把“相互作用的諸要素的復合體”作為“系統”這一概念的定義。
動態觀點:認為一切生命現象本身都處于積極活動狀態,任何活動的系統是與環境發生物質、能量交換的系統。
等級觀點:認為各種有機體改按嚴格的等級組織起來,生物系統分層次,從活的分子到多細胞個體,再到聚合體,層次分明,等級森嚴。
1937年,貝塔朗菲在芝加哥大學的哲學討論會上,第一次提出了一般系統論概念。1945年,他發表了《關于普通系統論》一文。1947年至1948年,他詳細闡述了系統論思想,于是系統論作為一門新學科初露頭角。1954年,貝塔朗菲同一些經濟學家、生理學家、生物數學家成立“一般系統論學會”,并出版了自己的機關刊物《行為科學》、《一般系統年鑒》。當然,貝塔朗菲等人為發展和倡導系統論作了巨大的努力。
自從貝塔朗菲在四十年代正式提出系統論以來,近幾十年來已經形成了四種一般系統的理論:
1貝塔朗菲首先創立的類比型系統理論。他從理論生物學角度,運用類比同構的思想方法,建立了開放系統的一般系統理論,提出了生命現象的有組織性、有序性和目的性。
2比利時物理學家提出的“耗散結構”學說的系統理論。他從熱力學第二定律出發,提出了開放系統的非平衡態熱力學。他把遠離平衡態的、穩定的、有序的物質結構叫做“耗散結構”,回答了開放系統如何從無序走向有序的問題。
3聯邦德國科學家提出的“同學”系統理論。他從物理學角度,運用導、鐵磁理論、激光等現代科學技術最新成就和突變論、集合論等現代數學理論,提出了多維相空間理論。
4蘇聯學者提出的參量型系統理論。運用參量型系統論“可以在電子計算機的參與下把系統參量聯系起來”,從而確定出系統的全部規律。
系統論按照事物本身的系統性把對象放在系統的形式中加以考察。它從全局出發,著重從整體與部分之間、整體與外部環境之間相互聯系、相互作用、相互制約中綜合地、精確地考察對象,并定量地處理它們之間的關系,以達到最優化處理問題。
系統論的顯著特點是整體性、綜合性、最優化。整體性就是把對象作為整體對待,從整體與部分相互聯系、相互結合、相互制約的關系中揭示系統的特征和運動規律。綜合性就是把任何整體都看作是以諸要素為特定目的而組成的綜合體;要求研究任何對象都必須從它的成份、結構、功能、相互聯系方式、歷史發展等方面進行綜合的考察。最優化就是根據需要和可能為系統定量地確定出最優目標,并運用最新技術手段和處理方法把整個系統逐階分成不同等級和層次結構,在動態中協調整體與部分的關系,使部分的功能和目標服從系統總體的最佳目標,以達到整體最佳。
(杉舟摘自《現代科學技術新成就》)