麦克马斯特工科淘汰率:现代科学思维方法之二——系统科学的思维方法：系统方法（转）

　　系统（System）是按一定顺序排列的物质或精神的整体。这个很普遍的系统概念在今天的科学里有很多解释，因而引起了一系列不同的有关系统的概念。确定它的一个普遍方法即把客体理解为具有精确定义的属性的元素或系统。在这些客体的整体中存在的秩序，构成一个同样精确定义的有关系统类型的结构。

　　系统的表达不仅在不同的系统联系方面使用，而且随着历史的发展有着不同的含义。因此，在科学史中可以找到许多种关于系统的概念，它与当时的科学发展水平以及当时的事物联系相适应。对于同样或类似的情况，有时也使用如整体、机体、结构、组织等概念。现有的系统概念，总和一定的科学和哲学思维形式有联系。

　　在20世纪，系统概念的形成和系统理论的发展达到空前的高峰。它用特殊的方式表达了与本世纪生产力巨大发展有关的现代科学一体化发展趋势。由贝塔朗菲（Ludwig Von Bertalanffy ，1901-1971）倡导的一般系统论（或普通系统论）的产生，是现代系统理论的发展进程中的一个里程碑，这是人类科学发展史中第一个专门把一般系统作为 研究对象的理论 。这不仅在不同的领域内形成比较全面的，对于其他系统也有意义的系统概念，而且现代科学本身也形成我们对现实的认识的相互联系的一个系统，而同时比以往更清楚地指出物质世界的统一。今天发展的系统概念首先显示出如下的特点，即与从前大多数系统概念不同，它采用了精确的数学定义，并逐渐纳入数学理论范围。

　　贝塔朗菲在创立系统论时曾经明确地认为，系统论思想的提出最初就是反对生物学的理论和研究中存在着的机械方法。一般系统论是针对机械论方法而产生的。系统科学在40年的发展中正在逐步形成一个庞大的系统科学体系。系统方法就是系统科学处理各种复杂的系统问题而形成的方法论，它指明了解决复杂系统问题的一般步骤、程序和办法，它是解决形形色色的系统问题与规律的科学方法论。有些人认为系统方法在方法论上的创新，主要表现在三个方面：实现了科学思维方式的一次突破，发展为一种具有普遍适用范围的科学方法，开创了兼备多种认识功能（确定目标和实现目标的方法，定性和定量方法，研究现状和预测将来的方法）的新方法。

　　所谓系统方法，就是按照客观事物本身的系统性，把我们所要研究的对象放在系统的形式中加以考察的科学方法。即从系统的观点出发，着眼于整体与部分、整体与环境的相互联系和相互作用的关系中综合地、精确地考察对象，求得整体的最佳功能的科学方法。系统方法是一般科学方法，它一端与哲学方法直接相连，另一端又与其他科学方法紧密衔接，从而使它在促进科学方法论知识的整体化，以及沟通哲学、自然科学、社会科学、思维科学等各门科学的联系上，发挥着重要的作用。

　　系统方法的显著特点是整体性、综合性、最佳化。

　　整体性是系统方法的基本出发点，它把整体作为研究对象，认为世界上各种对象、事件、过程都不是杂乱无章的、偶然的堆积，而是一个合乎规律的由各要素组成的有机整体。这一整体的性质和规律，只存在于组成其各要素的相互联系、相互作用之中，而各组成部分孤立的特征和活动的总和，不能反映整体的特征和活动方式。

　　综合性是系统方法的又一特点，它有两重含义：一方面它认为任何整体（系统）都是这些或那些要素为特定目的而组成的综合体；另一方面它要求对任一对象的研究，都必须从它的成分、结构功能、相互联系方式、历史发展等方面综合地系统地考察。

　　最佳化则是运用系统方法能达到的目标，这一点是任何传统方法所不能做到的 。它可以根据需要和 可能为系统定量地确定出最优目标，并运用最新技术手段和处理方法把整个系统逐阶分级，分成不同等级、层次结构，在动态中协调整体与部分的关系，使部分的功能和目标服从系统总体的最佳目标，以达到总体最佳。

　　系统方法的基本原则，实际上是系统方法的主要特点。这些特点不是独立的 ，它们存在于各种系统方法之中 。系统方法的内容很丰富，主要的系统方法是：整体与部分方法、功能与结构方法等。

　　整体与部分的方法，就是对事物进行整体与部分的分析，以此来把握事物的总体关系的系统方法。它是一种基本的系统方法。

　　整体是由若干相互联系、相互作用的要素、部分组成的统一体。它强调的是事物的完整性 、统一性 ，而不论事物整体的组合方式如何。世界上的整体性事物普遍存在。整体可以划分为两大类：一类是空间广延上的整体；另一类是时间持续上的整体。

　　不论何种整体，都具有一些共同的特征。一是具有完整性，这是整体的首要特征。整体的完整性表现为，对内使得任何一部分都没有独立的意义，即没有脱离整体的单独意义；对外作出反应或发生作用均以整体出现，不区分出部分。二是具有统一性。任何整体都作为统一体而出现，这种统一性与部分的多样性互为补充，整体与部分有着一与多的关系。三是具有复合性，其成分不是单一的。整体一定是集合，是可分的，其中有若干不同的部分，因此是复合体。复合是把多归为一，这正是“整体”的含义所在。四是具有确定性。确定性的表现可以不一样，系统整体的确定性是同时稳定性，过程整体的确定性则是历时稳定性 。整体的特征虽很多 ，但归结起来全在于它的统一性：诸部分的统一、结构的统一、功能的统一、变化的统一，等等。只有统一才能复合，才能完整，才能稳定。

　　部分是相对整体而言的 ，指的是组成整体的要素 、方面。“部分”，强调的是事物的可分性，而不论其分的方法如何。整体有两种类型，部分相应的也有两种类型，一种空间广延性上的部分，另一类是时间持续性上的部分。整体中的部分是多层次的，但最主要的是整体中的二级层次，通常只把这个层次视作整体的部分，更深的层次则成为部分的部分。由于处在较深层次的因素，依然对整体层次有影响作用，因此它们仍然是以“部分”的身份在整体中存在的。

　　部分在整体中多种多样，它们所起的作用也不相同。部分的作用基本可以分为三种：第一种是处在整体中的关键地位，发挥着主要作用；第二种是整体正常存在和发展所不可缺少的必要作用；第三种则是起着阻滞、破坏作用。前两种作用是基本作用，最后一种作用虽不是基本的，但也时常存在于整体中，是引起整体发生变化的作用。对于第三种作用 ，还可进一步划分成积极的 破坏作用和消极的破坏作用。积极的破坏作用推动整体发展；消极的破坏作用则阻碍整体的正常存在和发展 。按这三种不同的作用 ，可以把整体中的部分划为三类，即主要部分、必要部分和非必要部分。

　　整体与部分既相互区别、相互对立，又相互依赖、相互影响、相互转化。由于整体与部分的这种辩证关系，事物的存在与发展显示出异常丰富的内容。

　　掌握整体与部分的辩证关系去进行认识活动和实践活动，最重要的是要坚持整体性原则，或者说要树立整体或全局观念。这是具有战略思想意义的。事实告诉我们，整体大于部分、高于部分，并支配和统帅部分。只有从整体上、全局上认识和把握事物的特点和规律，才能使人们的活动向最优化方向发展 。坚持整体性原则 、树立全局观念，并不是轻视部分的作用。没有部分，组不成整体。人们对事物的认识活动和实践活动，也是由许多的内部环节和方面所组成的。树立整体观念、从全局上把握事物的总体之前，需要认真地分析事物的诸成分，否则对整体就把握不准；在有了对整体的认识之后，对事物的处理也必须把一个个环节设计好，并有条不紊地抓好各个环节上的工作。

　　功能与结构的方法，就是对事物进行功能与结构的剖析，以便把握事物的存在与发展的方法。任何事物系统都是功能与结构的统一，所以，功能与结构的方法是系统方法中的一种最常见的方法。

　　事物系统在外部的相互作用中，所体现出的基本特征是系统的功能。所谓功能，就是事物能够与周围环境发生特定形式的作用的本能属性，通常也称作性能、机能、职能。这是事物存在的一个最重要的特征。功能是事物存在的标志，若没有功能，任何事物都不能与周围其他事物发生联系和作用，因而也就失去了存在的根据。

　　任何事物系统，其内部的相互联系和相互作用，表现的是事物的结构。所谓结构，就是事物自身各种成分之间的相互联系相互作用，以及这种关系的空间表现。

　　事物的外部活动与内部活动处在相互联系相互作用之中，这表现为事物的功能与结构的密切关联 。事物就是处于这些基本联系之中的。由此表现的事物的各个基本特征、方面，也就是事物的全部内容。所以，一切事物系统都是功能与结构的有机统一。

　　功能与结构的对立统一，是一切事物的基本矛盾。任何事物的发展变化，都可以归结为功能与结构这两个方面的辩证作用及发展。事物的发展是自身的发展，不凭靠任何外来的神秘力量，这种自身发展的动力就在于事物之间的相互作用。事物之所以能够彼此发生作用，完全在于它们具有这种作用的本能，亦即功能。功能作为作用能力体现了事物的本质，体现了事物运动的能动性，是事物相互作用并导致发展的自身动因。当然，事物功能并不是凭空而来的，它是事物内部诸成分有机结合的统一产物。诸种成分不是胡乱凑合一下就可形成事物系统的统一功能，它们只有依赖各自的功能彼此之间发生特定形式的联系和作用 ，并结成一定的空间关系 ，才能有机地统一为一个整体，从而具备整体的统一功能。这就说明，事物的结构是事物的功能赖以存在的条件和形式。没有特定的结构，不会有特定的功能。

　　通常，人们习惯于把结构当作决定因素，理由是没有特定的结构就不会有特定的功能。其实，如果我们从运动的发展的角度来观察事物系统的变化时，会很自然的发现，没有特定的功能也不会有特定的结构 ，事物功能的变化正是导致结构变化的原因 。例如生物进化过程，自然选择决定生物进化方向即形态结构改变的方向，而自然选择指向的就是生物体的特定功能，由于生物功能特定变化的要求，才决定了生物特定结构的改变和生成。再如社会的发展，生产力是社会的功能，生产关系是社会的结构，社会发展的一般进程就是生产力的发展决定生产关系的变革。

　　事物在与环境的作用中，首先获得变化的是功能，功能在事物结构的基础上发展；到一定程度后，旧的结构就不能再允许功能发展，这时，由于功能发展的促进，则要在新的范围内建立起更高级的事物结构；在这个新结构基础上，功能产生了新的形式并获得较大发展；由于功能与结构的矛盾运动，导致事物不断地发展变化。

　　功能与结构的概念反映了事物的本质关系。在唯物辩证法看来，没有联系就没有事物，认识事物须通过分析事物所处的各种联系来达到。功能概念揭示了事物之间的相互联系相互作用，并通过这种联系和作用的特定形式对事物作出特殊规定，从而使事物之间区别开来，深刻地揭示了事物自身活生生的本质。结构概念则从事物内部揭示了事物的构成、事物的内部联系、事物功能赖以存在的条件以及事物相互区别的内部依据。功能与结构概念的有机统一，全面、系统地揭示了事物，并通过二者的矛盾运动揭示了事物产生、发展以及转化成新事物的内在法则。

　　由于功能与结构概念本质地全面地反映了事物，因此“功能－结构”观念已经成为人们广泛运用的方法 。目前 ，功能设计、结构设计、功能模拟、结构模拟、等级结构、选择放大等等方法，已遍及各个研究领域和实践领域 。事物作为一个系统 ，就是功能与结构的统一。由此可见，功能与结构的方法乃是系统方法中的最基本方法。只有努力地掌握功能与结构的方法，才能达到对事物的系统性认识和把握。

　　系统方法的产生与发展，是社会生产实践和科学本身发展的客观要求。随着生产规模的扩大，劳动过程的复杂程度和组织程度的提高，随着自然科学的巨大进步，随着对当代重大问题的研讨，如粮食问题，人口控制，环境问题，能源问题，宇宙开发等等，系统方法逐渐形成与产生。今天，系统方法已经广泛应用于自然科学和社会科学的研究，运用于工业、农业、交通运输等一切生产领域和社会生活领域，并且起到了越来越明显的作用。