第三編沒(méi)有 技術(shù)觀與技術(shù)方法

第五講

技術(shù)方法論主講人：陳叢蘭西安工業(yè)大學(xué)思政部第三編技術(shù)觀與技術(shù)方法論第一章技術(shù)的本質(zhì)和結(jié)構(gòu)

第二章技術(shù)認(rèn)識(shí)與一般技術(shù)方法第三章綠色設(shè)計(jì)方法第四章數(shù)學(xué)方法和系統(tǒng)科學(xué)方法第一章技術(shù)的本質(zhì)和結(jié)構(gòu)(p.183)第一節(jié)技術(shù)的本質(zhì)和特征第二節(jié)技術(shù)的構(gòu)成和分類(lèi)第三節(jié)技術(shù)的體系和結(jié)構(gòu)

自然辯證法中技術(shù)觀是基于辯證唯物主義和歷史唯物主義的基本原理，從整體上揭示技術(shù)的本質(zhì)而形成的總的看法和基本觀點(diǎn)。它和自然辯證法的自然觀、科學(xué)觀一起，構(gòu)成馬克思主義科學(xué)哲學(xué)的整個(gè)理論體系。本章從技術(shù)觀出發(fā)，闡述技術(shù)的本質(zhì)和技術(shù)的結(jié)構(gòu)兩個(gè)問(wèn)題。第一節(jié)技術(shù)的本質(zhì)和特征技術(shù)的本質(zhì)科學(xué)與技術(shù)技術(shù)的特征1.技術(shù)的本質(zhì)“技術(shù)”一詞源于古希臘語(yǔ)“Tekhne”,意為手藝、工藝或技能。在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里，人們常把技術(shù)理解為“藝術(shù)”(Arts)。后來(lái)，人們進(jìn)一步在“藝術(shù)”范疇中劃分出“自由藝術(shù)”與“機(jī)械藝術(shù)”。前者指美術(shù)、詩(shī)藝、修辭等，后者則指與物質(zhì)創(chuàng)造相關(guān)的技藝。15世紀(jì)中葉以來(lái)，“機(jī)械藝術(shù)”的含義比較明確地指發(fā)明、設(shè)計(jì)和制造機(jī)器或機(jī)械裝置的技能，偏指與手工等體力勞動(dòng)相關(guān)的技巧而非思維能力。技術(shù)的定義在主體作用于客體從而實(shí)現(xiàn)主體目的的過(guò)程中所掌握的各種活動(dòng)方式的總和2.科學(xué)與技術(shù)科學(xué)是正確反映事物本質(zhì)及規(guī)律的知識(shí)體系，是系統(tǒng)化、理論化的自然知識(shí)、社會(huì)知識(shí)和思維知識(shí)的總稱(chēng)。技術(shù)的基本內(nèi)涵有廣狹之分。廣義：指人們?yōu)榱诉_(dá)到特定目的而利用、改造世界的一切手段和方法。狹義：專(zhuān)指生產(chǎn)技術(shù)，表現(xiàn)為生產(chǎn)過(guò)程中的控制操作手段、程序與方法。科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系：科學(xué)技術(shù)理論基礎(chǔ)手段是什么為什么

做什么怎么做

可能現(xiàn)實(shí)從個(gè)別到一般

從一般到個(gè)別

知識(shí)形態(tài)

物質(zhì)形態(tài)

認(rèn)識(shí)世界

改造世界

科學(xué)與技術(shù)的區(qū)別：(p.184)

目的和任務(wù)不同?；顒?dòng)過(guò)程不同。結(jié)果和評(píng)價(jià)不同。研究方法不同。研究的價(jià)值與意義不同。發(fā)展進(jìn)程不同。科學(xué)與技術(shù)的聯(lián)系：科學(xué)與技術(shù)都是以解決人與自然的矛盾為宗旨的一種社會(huì)活動(dòng)?？茖W(xué)和技術(shù)都與社會(huì)的物質(zhì)生產(chǎn)緊密相關(guān)?？茖W(xué)與技術(shù)在歷史與現(xiàn)實(shí)之中存在著互為條件、互為動(dòng)力的聯(lián)系。科學(xué)技術(shù)一體化科學(xué)技術(shù)化。指在科學(xué)活動(dòng)中包含著大量的技術(shù)科學(xué)研究、技術(shù)發(fā)展研究和技術(shù)應(yīng)用研究。技術(shù)科學(xué)化。指技術(shù)的創(chuàng)作性活動(dòng)日益受到科學(xué)理論的指導(dǎo)和作用?？茖W(xué)技術(shù)一體化。科學(xué)技術(shù)一體化表現(xiàn)為科學(xué)與技術(shù)的相互交叉。2.技術(shù)的基本特征第二節(jié)技術(shù)的構(gòu)成和分類(lèi)技術(shù)的構(gòu)成技術(shù)的分類(lèi)1.技術(shù)的構(gòu)成(p.189)技術(shù)的構(gòu)成基礎(chǔ)技術(shù)：是對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)原理的摸索與探索展開(kāi)的，處于科學(xué)向技術(shù)轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，具有原創(chuàng)性、原理性、原型性等基本特征。專(zhuān)業(yè)技術(shù)：是技術(shù)專(zhuān)業(yè)化、體系化發(fā)展的產(chǎn)物，專(zhuān)業(yè)技術(shù)將技術(shù)科學(xué)理論轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)技術(shù)，對(duì)新技術(shù)途徑的探尋，方向明確、途徑便捷、效率更高。工程技術(shù)：是在社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)中廣泛應(yīng)用的各種實(shí)用技術(shù)形態(tài)，它處于技術(shù)體系結(jié)構(gòu)的頂端，以解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題為目標(biāo)，以眾多基礎(chǔ)技術(shù)與專(zhuān)業(yè)技術(shù)為內(nèi)在支撐，表現(xiàn)為多項(xiàng)單元性技術(shù)成果的綜合與集成。2.技術(shù)的分類(lèi)

技術(shù)分類(lèi)是按照一定的標(biāo)準(zhǔn)把技術(shù)分門(mén)別類(lèi)，從而揭示其相互關(guān)系的探索。技術(shù)分類(lèi)的發(fā)展：基本運(yùn)動(dòng)形式的分類(lèi)。按生產(chǎn)勞動(dòng)過(guò)程的分類(lèi)。根據(jù)生產(chǎn)中改造對(duì)象的不同的分類(lèi)。根據(jù)各個(gè)生產(chǎn)要素在生產(chǎn)部門(mén)中的集中程度技術(shù)的分類(lèi)技術(shù)的分類(lèi)人類(lèi)實(shí)踐活動(dòng)領(lǐng)域（自然技術(shù)、社會(huì)技術(shù)和人類(lèi)自身的技術(shù)）自然技術(shù)（實(shí)驗(yàn)技術(shù)、專(zhuān)業(yè)技術(shù)、工程技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)）運(yùn)動(dòng)形式（六種技術(shù)）生產(chǎn)技術(shù)（物質(zhì)材料技術(shù)，動(dòng)力能源技術(shù)和信息通訊）進(jìn)化方向機(jī)械運(yùn)動(dòng)物理運(yùn)動(dòng)化學(xué)運(yùn)動(dòng)生物運(yùn)動(dòng)社會(huì)運(yùn)動(dòng)各運(yùn)動(dòng)形式之間既相互區(qū)別又相互聯(lián)系按運(yùn)動(dòng)形式的分類(lèi)精神運(yùn)動(dòng)機(jī)械技術(shù)物理技術(shù)化工技術(shù)生物技術(shù)按生產(chǎn)勞動(dòng)過(guò)程改造對(duì)象的不同生產(chǎn)要素的集中程度勞動(dòng)密集型技術(shù)資本密集型技術(shù)知識(shí)密集型技術(shù)第三節(jié)技術(shù)的體系和結(jié)構(gòu)(p.195)技術(shù)的體系技術(shù)的結(jié)構(gòu)及其類(lèi)型1.技術(shù)的體系技術(shù)體系是各項(xiàng)技術(shù)之間根據(jù)自然規(guī)律、社會(huì)規(guī)律和社會(huì)條件，以一定的方式相互聯(lián)結(jié)而組成的系統(tǒng)。技術(shù)體系的特征技術(shù)體系的特征特征功能的整體性目的的社會(huì)性構(gòu)成的層次性環(huán)境的制約性？

經(jīng)驗(yàn)知識(shí)、技巧和工具技術(shù)規(guī)范、工藝和復(fù)雜的機(jī)器裝備技術(shù)理論、工程設(shè)計(jì)和機(jī)器體系技術(shù)體系的發(fā)展知識(shí)形態(tài)要素操作形態(tài)要素實(shí)物形態(tài)要素2.技術(shù)的結(jié)構(gòu)技術(shù)的結(jié)構(gòu)：指技術(shù)內(nèi)部各種構(gòu)成要素的組織形態(tài)和彼此之間的聯(lián)結(jié)方式。技術(shù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型：經(jīng)驗(yàn)型技術(shù)結(jié)構(gòu)；實(shí)體型技術(shù)結(jié)構(gòu)；知識(shí)型技術(shù)結(jié)構(gòu)？

農(nóng)業(yè)社會(huì)工業(yè)社會(huì)后工業(yè)社會(huì)技術(shù)結(jié)構(gòu)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)型技術(shù)結(jié)構(gòu)實(shí)體型技術(shù)結(jié)構(gòu)知識(shí)型知識(shí)結(jié)構(gòu)技術(shù)結(jié)構(gòu)的發(fā)展

古代單相的技術(shù)結(jié)構(gòu)模式近代雙相的技術(shù)結(jié)構(gòu)模式現(xiàn)代三相的技術(shù)結(jié)構(gòu)模式

技術(shù)結(jié)構(gòu)的歷史發(fā)展模式就是從單相技術(shù)向雙相技術(shù)結(jié)構(gòu)和三相技術(shù)結(jié)構(gòu)逐步強(qiáng)化的過(guò)程。技術(shù)結(jié)構(gòu)的演化機(jī)理：技術(shù)活動(dòng)要素與技術(shù)結(jié)構(gòu)的矛盾，決定技術(shù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變；技術(shù)結(jié)構(gòu)與社會(huì)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)之間的矛盾，決定主體技術(shù)結(jié)構(gòu)的異位；社會(huì)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)與經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的矛盾，影響主體技術(shù)結(jié)構(gòu)異位的時(shí)機(jī)和速度。第二章技術(shù)觀和一般技術(shù)方法第一節(jié)技術(shù)認(rèn)識(shí)和技術(shù)問(wèn)題第二節(jié)技術(shù)方法的特點(diǎn)與過(guò)程第三節(jié)技術(shù)的預(yù)測(cè)與評(píng)估第四節(jié)技術(shù)方案的構(gòu)思和設(shè)計(jì)第五節(jié)技術(shù)方案的實(shí)驗(yàn)和實(shí)施

技術(shù)方法是各類(lèi)技術(shù)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)中所使用的普遍的共同方法。本章將討論技術(shù)方法論問(wèn)題，主要集中在如下幾個(gè)方面：探索技術(shù)方法的特點(diǎn)與技術(shù)創(chuàng)造活動(dòng)的過(guò)程；總結(jié)與概括技術(shù)決策以及技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)的一般方法。第一節(jié)技術(shù)認(rèn)識(shí)與技術(shù)問(wèn)題現(xiàn)代技術(shù)認(rèn)識(shí)的特點(diǎn)技術(shù)問(wèn)題的產(chǎn)生技術(shù)問(wèn)題的分析技術(shù)問(wèn)題的解決方式1.現(xiàn)代技術(shù)認(rèn)識(shí)的特點(diǎn)

科學(xué)、技術(shù)和工程的融合技術(shù)、工業(yè)和工程l5世紀(jì)時(shí)，“工業(yè)”常常與磨坊(Mill)相關(guān)，指“技能或手藝的應(yīng)用、裝置或設(shè)計(jì)”，它實(shí)際上與“機(jī)械藝術(shù)”的含義非常接近。到了17世紀(jì)，則明確指“與生產(chǎn)藝術(shù)或制造等實(shí)用工作相關(guān)的同定職業(yè)；系統(tǒng)的工作或勞動(dòng)”。“工程”概念也是在技術(shù)實(shí)現(xiàn)社會(huì)化的過(guò)程中出現(xiàn)的。人們常把與作戰(zhàn)緊密相關(guān)的工作稱(chēng)為“軍事藝術(shù)”后又稱(chēng)為“軍事工程”。法國(guó)大革命后，軍事工程向民用領(lǐng)域擴(kuò)張，人們用“民用工程”來(lái)指稱(chēng)這一與軍事工程相對(duì)應(yīng)的特殊領(lǐng)域。工程師把工程解釋為“科學(xué)與藝術(shù)的結(jié)合”。A.技術(shù)認(rèn)識(shí)與科學(xué)認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)目的不同認(rèn)識(shí)對(duì)象不同認(rèn)識(shí)過(guò)程不同解決的問(wèn)題不同B.技術(shù)認(rèn)識(shí)的基本程序基本程序第一階段：課題規(guī)劃第二階段：方案的構(gòu)思第三階段：實(shí)驗(yàn)與實(shí)施從邏輯結(jié)構(gòu)看，科學(xué)主要執(zhí)行認(rèn)識(shí)世界的職能，技術(shù)主要起著改造世界的作用。從宏觀上看，技術(shù)形成一個(gè)以人類(lèi)需求或目的為核心的立體輻射狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。一端與主體需求相連，另一端與科學(xué)、經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)等領(lǐng)域相連。因此技術(shù)問(wèn)題的產(chǎn)生與實(shí)踐的需求密切相關(guān)。2.技術(shù)問(wèn)題的產(chǎn)生(補(bǔ)充）

A.技術(shù)問(wèn)題及其探討意義圍繞著“如何做”的問(wèn)題，可以把技術(shù)問(wèn)題看成是在一定歷史時(shí)期內(nèi)，在社會(huì)需求推動(dòng)下，根據(jù)自然規(guī)律提出的，要求創(chuàng)造、改進(jìn)或革新舊技術(shù)各形態(tài)的，需要解決而尚未解決的矛盾。它包含目的性指向、可能的解決范圍和潛在的價(jià)值。技術(shù)問(wèn)題及其探討意義規(guī)定制約影響B(tài).技術(shù)問(wèn)題的來(lái)源從社會(huì)需求中產(chǎn)生。從現(xiàn)代技術(shù)體系內(nèi)部的各形態(tài)之間的相互作用中以及技術(shù)從潛在發(fā)展到現(xiàn)實(shí)形態(tài)中產(chǎn)生。從科學(xué)發(fā)現(xiàn)或科學(xué)原理的潛在可能性中啟發(fā)產(chǎn)生。3.技術(shù)問(wèn)題的分析技術(shù)問(wèn)題的特征：從技術(shù)與科學(xué)的關(guān)系看，技術(shù)要解決的是“如何做”的問(wèn)題；從邏輯演進(jìn)的角度看，技術(shù)問(wèn)題的提出是沿著從目的到手段的順序展開(kāi)的。從技術(shù)發(fā)展的角度看，一般技術(shù)的發(fā)展都經(jīng)歷了一個(gè)肯定—否定——再否定的辯證發(fā)展過(guò)程。技術(shù)問(wèn)題的分類(lèi)：按照技術(shù)系統(tǒng)層次劃分：4.技術(shù)問(wèn)題的解決方式技術(shù)問(wèn)題的解決方法的多元性技術(shù)問(wèn)題的解決需要相對(duì)復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過(guò)程。技術(shù)問(wèn)題的解決有時(shí)具有正反兩方面效應(yīng)并存的效果。必須加以多方面預(yù)測(cè)，對(duì)問(wèn)題解決的結(jié)果有一個(gè)充分的估計(jì)，從而采取措施，以消除或減輕可能的負(fù)效應(yīng)。超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)集成電路計(jì)算機(jī)晶體管計(jì)算機(jī)電子管計(jì)算機(jī)

現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度已經(jīng)達(dá)到每秒2.1萬(wàn)億次。代性能第1代第2代第3代第4代第5代

技術(shù)問(wèn)題解決方式的多元性世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)名叫“埃尼阿克”（ENIAC），每秒只能作50000次運(yùn)算。

技術(shù)與理論是相互聯(lián)系的。任何一種技術(shù)或理論的轉(zhuǎn)化途徑都是多元的，技術(shù)理論的來(lái)源和轉(zhuǎn)化都具有多樣性。技術(shù)問(wèn)題的解決最根本在于要充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維能力，作出創(chuàng)造性技術(shù)發(fā)明。第二節(jié)技術(shù)方法的特點(diǎn)與過(guò)程技術(shù)方法及其特點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)造活動(dòng)的一般過(guò)程1.技術(shù)方法及其特點(diǎn)技術(shù)方法是人們?cè)诩夹g(shù)的研究和開(kāi)發(fā)過(guò)程巾所利用的各種思維方式、程序、規(guī)則、技巧的總稱(chēng)。一般技術(shù)方法可以分為技術(shù)決策方法和技術(shù)創(chuàng)造方法兩大類(lèi)。前者包括技術(shù)預(yù)測(cè)方法、技術(shù)評(píng)估方法等；后者包括技術(shù)選題方法、技術(shù)原理構(gòu)思方法、技術(shù)力案設(shè)計(jì)方法、技術(shù)研制方法、技術(shù)實(shí)驗(yàn)方法等。技術(shù)方法的特點(diǎn)：2.技術(shù)創(chuàng)造活動(dòng)的一般過(guò)程是否第三節(jié)技術(shù)預(yù)測(cè)與評(píng)估技術(shù)預(yù)測(cè)及其類(lèi)型技術(shù)預(yù)測(cè)的基本原則和一般程序技術(shù)評(píng)估及其特點(diǎn)技術(shù)評(píng)估的價(jià)值觀技術(shù)評(píng)估的一般程序1.技術(shù)預(yù)測(cè)及其類(lèi)型技術(shù)預(yù)測(cè)：指人們?cè)诩夹g(shù)領(lǐng)域利用已有的理論、方法和技術(shù)手段，根據(jù)技術(shù)的過(guò)去和現(xiàn)在的狀況，推測(cè)和判斷技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)或未知狀況。A.技術(shù)預(yù)測(cè)的要素：預(yù)測(cè)對(duì)象的有關(guān)信息預(yù)測(cè)者預(yù)測(cè)方法預(yù)測(cè)對(duì)象預(yù)測(cè)結(jié)果B.技術(shù)預(yù)測(cè)的類(lèi)型：C.技術(shù)預(yù)測(cè)的作用：為政府職能部門(mén)制定國(guó)家科技政策和發(fā)展戰(zhàn)略、選擇優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域、確定研發(fā)資金投入等方而提供依據(jù)為產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)和企業(yè)制定發(fā)展戰(zhàn)略提供技術(shù)信息指導(dǎo)本國(guó)的研究開(kāi)發(fā)活動(dòng)，廣泛吸引社會(huì)各方面的人力和資金，加大對(duì)有潛在前途技術(shù)項(xiàng)目的研發(fā)力度極大促進(jìn)社會(huì)各方面的合作與交流，加強(qiáng)政府、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)和高校之間的溝通能力，從而形成充滿(mǎn)活力的技術(shù)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。2.技術(shù)預(yù)測(cè)的原則及程序A.基本原則B.技術(shù)預(yù)測(cè)的一般程序3.技術(shù)評(píng)估及其特點(diǎn)技術(shù)評(píng)估(TechnologyAssessmenf)，廣義上講就是通過(guò)分析技術(shù)與各相關(guān)因素（如生態(tài)環(huán)境、社會(huì)政治、物質(zhì)經(jīng)濟(jì)、人的價(jià)值觀念等）的相互影響來(lái)解決技術(shù)社會(huì)發(fā)展問(wèn)題的一種方法，或者說(shuō)是一種與技術(shù)有關(guān)的社會(huì)宏觀決策分析活動(dòng)，是系統(tǒng)的、高度有序的、跨學(xué)科的和未來(lái)發(fā)展的決策性研究。

技術(shù)評(píng)估的特點(diǎn)：技術(shù)評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容技術(shù)具有雙重屬性，即自然屬性與社會(huì)屬性。技術(shù)評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)有兩條：技術(shù)的合理性和社會(huì)的合意性。技術(shù)的合理性：判明技術(shù)的優(yōu)劣，首先是看該項(xiàng)技術(shù)能否滿(mǎn)足以最小的投入獲得最人的產(chǎn)出原則，以追求最優(yōu)化為目標(biāo)。技術(shù)的社會(huì)合意性指的是技術(shù)的可行性增加并不一定是技術(shù)進(jìn)步。有時(shí)為了人類(lèi)社會(huì)的健康發(fā)展和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，需要理智地放棄某些技術(shù)上可行的甚至經(jīng)濟(jì)上也是合理的技術(shù)變革，以追求技術(shù)的社會(huì)文化總體效益技術(shù)評(píng)估可以分為三種類(lèi)型：技術(shù)導(dǎo)向型、問(wèn)題導(dǎo)向型、項(xiàng)目導(dǎo)向型。4.技術(shù)評(píng)估的價(jià)值觀如何處理好技術(shù)價(jià)值與人的價(jià)值之問(wèn)的平衡即保持二者之間的“張力”，是技術(shù)評(píng)估價(jià)值觀的主要內(nèi)容。5.技術(shù)評(píng)估的一般程序第四節(jié)技術(shù)原理的構(gòu)思方法技術(shù)原理的構(gòu)思是創(chuàng)造性思維的過(guò)程技術(shù)原理的構(gòu)思方法舉要1.創(chuàng)造性思維過(guò)程技術(shù)發(fā)明，其核心就在于構(gòu)思一種新的技術(shù)原理，或創(chuàng)造一種技術(shù)原理的新的運(yùn)用方式。所謂技術(shù)原理，就是一切技術(shù)系統(tǒng)（包括技術(shù)設(shè)備、工藝等）都必須具備的工作原理。蒸汽機(jī)的發(fā)明2.技術(shù)原理的構(gòu)思方法舉要思考題：技術(shù)方法有什么特點(diǎn)？試舉例說(shuō)明技術(shù)方法的提出和運(yùn)用。技術(shù)評(píng)估的方法有哪些？技術(shù)預(yù)測(cè)與技術(shù)評(píng)估在技術(shù)決策中有什么作用？怎樣理解技術(shù)原理的構(gòu)思？常用的技術(shù)原理構(gòu)思方法有哪些？第六章數(shù)學(xué)方法和系統(tǒng)科學(xué)方法第一節(jié)數(shù)學(xué)方法第二節(jié)系統(tǒng)科學(xué)方法的產(chǎn)生與原則第三節(jié)幾種重要的系統(tǒng)科學(xué)方法【本章要點(diǎn)】

數(shù)學(xué)方法和系統(tǒng)科學(xué)方法不僅適用于科學(xué)研究，而且適用于技術(shù)研究，具有通用性和綜合性。本章主要探討數(shù)學(xué)方法的基本特征、科研功能和數(shù)學(xué)模型方法,考察系統(tǒng)科學(xué)方法的產(chǎn)生及其相對(duì)于傳統(tǒng)思維方式的特點(diǎn)，介紹幾種重要的系統(tǒng)科學(xué)方法。第一節(jié)數(shù)學(xué)方法科學(xué)史上的數(shù)學(xué)方法數(shù)學(xué)方法的基本特征數(shù)學(xué)方法在科學(xué)技術(shù)研究中的作用數(shù)學(xué)模型方法

由伽利略開(kāi)創(chuàng)并由牛頓繼承的工作方法：即將基本的物理原理表示為定量的數(shù)學(xué)陳述，然而利用數(shù)學(xué)的論證推導(dǎo)出新的物理成果，到了18世紀(jì)已經(jīng)被不可估量地向前推進(jìn)了。物理越來(lái)越數(shù)學(xué)化，物理的主要分支日益多地組織到數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)中，從而建立了數(shù)學(xué)物理。

——W.c.丹皮爾

科技的橫向交叉結(jié)構(gòu)在兩門(mén)或多門(mén)學(xué)科之間通過(guò)相互滲透而產(chǎn)生的新學(xué)科以某一特定的客體為研究對(duì)象，采用多學(xué)科的理論和方法進(jìn)行綜合研究而形成的新學(xué)科的統(tǒng)稱(chēng)橫斷科學(xué)：

橫斷學(xué)科是指從宏觀世界的諸多物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)形式中抽取出某一特定的共同點(diǎn)作為研究對(duì)象而形成的新學(xué)科的統(tǒng)稱(chēng)。它們的研究對(duì)象不僅是某一領(lǐng)域或某種物質(zhì)現(xiàn)象,而是橫貫多個(gè)領(lǐng)域甚至一切領(lǐng)域，所以稱(chēng)為橫斷學(xué)科。橫斷學(xué)科于二十世紀(jì)三四十年代興起，主要包括控制論、信息論、系統(tǒng)論、協(xié)同學(xué)、耗散結(jié)構(gòu)論以及非線性理論等。1.科學(xué)史上的數(shù)學(xué)方法19世紀(jì)數(shù)學(xué)的新科目，如數(shù)論、形論與群論，三角學(xué)發(fā)展成為多重周期的函數(shù)理論，以及一般的函數(shù)論。綜合與分析的方法創(chuàng)造出的新的幾何學(xué)，都被應(yīng)用到物理學(xué)上，成為物理學(xué)前進(jìn)的巨大動(dòng)力。

“……雖然是由于我在數(shù)學(xué)領(lǐng)城里的直覺(jué)能力不夠強(qiáng)，以致不能把正帶有根本性的最重要的東西同其余那些多少是可有可無(wú)的廣博知識(shí)可靠地區(qū)分開(kāi)來(lái)。此外，我對(duì)自然知識(shí)的興趣，無(wú)疑地也比較強(qiáng)；而且作為一個(gè)學(xué)生，我還不清楚，在物理學(xué)中，通向更深入的基本知識(shí)的道路是同最精密的數(shù)學(xué)方法聯(lián)系著的。只是在兒年獨(dú)立的科學(xué)研究工作以后，我才逐漸明白了這一點(diǎn)。”——A.愛(ài)因斯坦

2.數(shù)學(xué)方法的基本特征數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)量關(guān)系和幾何形式的科學(xué)。數(shù)學(xué)方法則是指用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)事物的狀態(tài)、關(guān)系和過(guò)程，經(jīng)過(guò)演繹性的推導(dǎo)、演算和分析，以形成解釋、判斷和語(yǔ)言的方法。數(shù)學(xué)方法的基本特征：3.在科學(xué)技術(shù)研究中的作用提供簡(jiǎn)潔精確的形式化語(yǔ)言，使科學(xué)技術(shù)知識(shí)得到簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確的表達(dá)、演算和邏輯化。提供數(shù)量分析和計(jì)算方法，加強(qiáng)了人類(lèi)的科學(xué)認(rèn)識(shí)和技術(shù)實(shí)踐能力。提供邏輯推理的工具，使科學(xué)技術(shù)知識(shí)走向形式化和系統(tǒng)化。

數(shù)學(xué)方法使近代科學(xué)的邏輯推理具有單義性、精確性和直觀性，數(shù)學(xué)成為近現(xiàn)代科學(xué)建構(gòu)的工具。數(shù)學(xué)雖不能直接告訴人們外界新的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，但是卻能使經(jīng)驗(yàn)知識(shí)簡(jiǎn)明化和系統(tǒng)化，從而揭示紛繁復(fù)雜的物理現(xiàn)象背后的穩(wěn)恒結(jié)構(gòu)?？茖W(xué)語(yǔ)言系統(tǒng)（兩種語(yǔ)言符號(hào)系統(tǒng)）符號(hào)是一定的可感知的物質(zhì)對(duì)象，它在貯存、傳遞某一對(duì)象的信息方面充當(dāng)另一對(duì)象的代替物。符號(hào)不但必須具有物質(zhì)性和可感知性，而且必須具備一定的含義。符號(hào)的含義是人的歷史性的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)所賦予的。任何符號(hào)都是物質(zhì)形式和含義（或授義）的統(tǒng)一。數(shù)學(xué)、數(shù)理邏輯符號(hào)位框架的一種更抽象、形式化程度更高的科學(xué)語(yǔ)言科學(xué)語(yǔ)言系統(tǒng)4.數(shù)學(xué)模型法數(shù)學(xué)模型方法(MathematicalModeling)又稱(chēng)為MM方法。它是針對(duì)所考察的問(wèn)題構(gòu)造出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)模型的研究，使問(wèn)題得以解決的一種數(shù)學(xué)方法。數(shù)學(xué)模型是針對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的某一特定對(duì)象，為了一個(gè)特定的目的，根據(jù)特有的內(nèi)在規(guī)律，做出必要的簡(jiǎn)化和假設(shè)，運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具，采用形式化語(yǔ)言，概括或近似地表述出來(lái)的一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。數(shù)學(xué)模型的基本類(lèi)型：數(shù)學(xué)模型的建立過(guò)程驗(yàn)證表達(dá)（歸納）（演繹）求解解釋第二節(jié)系統(tǒng)科學(xué)方法的產(chǎn)生與原則對(duì)傳統(tǒng)理性思維原則的反思系統(tǒng)科學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)方法系統(tǒng)科學(xué)方法的原則傳統(tǒng)的理性思維的特點(diǎn)是以簡(jiǎn)概繁，從無(wú)序性中抓取有序性，從偶然性中抓取規(guī)律性，從復(fù)雜性中抓取簡(jiǎn)單性，以簡(jiǎn)要的概念來(lái)概括繁多的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)。簡(jiǎn)單性方法主要是還原法，即把復(fù)雜因素還原為簡(jiǎn)單因素。1.對(duì)傳統(tǒng)理性思維的簡(jiǎn)單性原則的反思系統(tǒng)科學(xué)方法2.系統(tǒng)科學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)方法系統(tǒng)論、信息論、控制論、運(yùn)籌學(xué)、博弈論、協(xié)同學(xué)、耗散結(jié)構(gòu)理論等，都屬于系統(tǒng)科學(xué)。系統(tǒng)科學(xué)以數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生命科學(xué)、工程技術(shù)、社會(huì)科學(xué)、思維科學(xué)等為背景，不同的系統(tǒng)理論側(cè)重以上述不同領(lǐng)域的系統(tǒng)為研究對(duì)象。系統(tǒng)科學(xué)方法是按照系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)和理論，把研究對(duì)象視為系統(tǒng)來(lái)解決認(rèn)識(shí)和實(shí)踐中的各種問(wèn)題的方法的總稱(chēng)。系統(tǒng)科學(xué)方法

系統(tǒng)科學(xué)方法要求我們把研究對(duì)象看作是一個(gè)整體，把事物的普遍和永恒運(yùn)動(dòng)看成是一個(gè)總體過(guò)程，全面地把握和控制對(duì)象，綜合地探索系統(tǒng)中要素與要素、要素與系統(tǒng)、系統(tǒng)與環(huán)境、系統(tǒng)與系統(tǒng)的相互作用和變化規(guī)律，把握住對(duì)象的內(nèi)環(huán)境與外環(huán)境的關(guān)系，以便有效地認(rèn)識(shí)和改造對(duì)象。3.系統(tǒng)科學(xué)方法的原則

幾率決定論認(rèn)為，一個(gè)系統(tǒng)的未來(lái)狀態(tài)，并不是嚴(yán)格確定的線性因果鏈，而有許多偶然的隨機(jī)的因素在起作用，人們只有從大量的偶然性中尋求必然的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，自然系統(tǒng)才能遵循統(tǒng)計(jì)規(guī)律。對(duì)量子力學(xué)哲學(xué)基礎(chǔ)詮釋的爭(zhēng)論焦點(diǎn)就是這個(gè)問(wèn)題。系統(tǒng)科學(xué)方法的原則

第三節(jié)幾種重要的系統(tǒng)科學(xué)方法系