開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)

開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)第一頁，共五十頁，2022年，8月28日關(guān)于復(fù)雜性把復(fù)雜性當(dāng)作復(fù)雜性處理開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)從定性到定量綜合集成方法綜合集成研討廳體系介紹錢學(xué)森等提出的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論。2023/2/62第二頁，共五十頁，2022年，8月28日一、關(guān)于復(fù)雜性傳統(tǒng)的理解，簡單與復(fù)雜是相對的，一旦被認(rèn)識就變得簡單。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展表明，不能把復(fù)雜性全部歸結(jié)為認(rèn)識過程的不充分性，必須承認(rèn)存在客觀的復(fù)雜性，即使已被人們認(rèn)識并找到解決辦法，它仍然是復(fù)雜的。復(fù)雜性研究必須注重各種特定的可以檢驗的機理，分門別類進行研究。但單純用定量化、形式化方法描述和解決復(fù)雜性問題只是對傳統(tǒng)還原論方法的修正，不可能使科學(xué)方法論實現(xiàn)革命性變革。反映出復(fù)雜性研究的不成熟，尚未找到真正克服現(xiàn)有科學(xué)方法論局限性的有效途徑。1、定量方法的缺陷2023/2/63第三頁，共五十頁，2022年，8月28日但有幾項試圖超越傳統(tǒng)的思路，在復(fù)雜性探索中有重要啟迪作用，值得稍加討論。(1)分層復(fù)雜性概念西蒙的分層復(fù)雜性概念是1962年提出來的。1)把等級層次結(jié)構(gòu)與復(fù)雜性明確聯(lián)系起來，從4個方面給復(fù)雜性以系統(tǒng)闡述。2)從系統(tǒng)演化的角度討論復(fù)雜性，論證復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是在演化過程中“涌現(xiàn)”出來的。3)按照層次結(jié)構(gòu)組織起來的系統(tǒng)的動態(tài)性質(zhì)，把復(fù)雜性與系統(tǒng)動力學(xué)特性聯(lián)系起來。這些思想對其后的復(fù)雜性研究起了積極的推動作用。2023/2/64第四頁，共五十頁，2022年，8月28日(2)自組織觀點普利高津、哈肯等人用演化的、自組織的觀點解釋復(fù)雜性。普利高津提出，復(fù)雜性存在于一切層次，不同層次的復(fù)雜性既有差別，又有同一性，物理層次已經(jīng)具備“最低限度的復(fù)雜性”。平衡態(tài)、線性關(guān)系、可逆過程只能產(chǎn)生簡單性，遠離平衡態(tài)、非線性關(guān)系、不可逆過程是產(chǎn)生復(fù)雜性的根源。復(fù)雜性是自組織的產(chǎn)物，在遠離平衡、非線性、不可逆的條件下，通過自發(fā)形成耗散結(jié)構(gòu)這種自組織而產(chǎn)生出物理層次的復(fù)雜性，在此基礎(chǔ)上才可能通過更高形式的自組織產(chǎn)生出生命、社會等層次的復(fù)雜性。認(rèn)為“物理學(xué)正處于結(jié)束‘現(xiàn)實世界簡單性’信念的階段”’，用復(fù)雜性科學(xué)表述正在興起的新型科學(xué)。2023/2/65第五頁，共五十頁，2022年，8月28日(3)有效復(fù)雜性概念1990年代，蓋爾曼提出有效復(fù)雜性概念，把它“定義為用來描述其(指復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng))規(guī)律性的圖式的長度”，仍然屬于西方學(xué)術(shù)界用定量化、形式化方式刻劃復(fù)雜性的傳統(tǒng)方法，決定了這個概念只能應(yīng)用于較窄的范圍。原始復(fù)雜性和算法復(fù)雜性不能表示通常理解的復(fù)雜性(并批評它們與“復(fù)雜性”所指的意思沒有多大關(guān)系)，反對就復(fù)雜性概念來研究復(fù)雜性，主張把復(fù)雜性研究同復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的研究聯(lián)系起來。蓋爾曼圍繞有效復(fù)雜性討論所提出的種種議論，包含深刻的系統(tǒng)思想。上述工作都有助于從某個側(cè)面理解復(fù)雜性，但總的來看，復(fù)雜性還不能算作一個嚴(yán)格的科學(xué)概念，人們也沒有給出一個公認(rèn)的復(fù)雜性定義。2023/2/66第六頁，共五十頁，2022年，8月28日1990年代，錢學(xué)森在建立系統(tǒng)學(xué)的過程中，逐步認(rèn)識到復(fù)雜性研究的重要理論和實踐意義。(1)要跳出從幾個世紀(jì)以前開始的一些科學(xué)研究方法的局限性。(2)凡是不能用還原論方法處理的或不宜用還原論方法處理的問題，而要用或宜用新的科學(xué)方法處理的問題，都是復(fù)雜性問題。從研究方法上區(qū)分簡單性與復(fù)雜性，是一個很有價值的新觀點。(3)主張把復(fù)雜性作為一類系統(tǒng)屬性來對待。他對系統(tǒng)的分類就是基于復(fù)雜性的不同層次而給出的。2、復(fù)雜性研究的方法論2023/2/67第七頁，共五十頁，2022年，8月28日(4)復(fù)雜性研究不能從嚴(yán)格界定復(fù)雜性概念開始，應(yīng)從研究各種具體的復(fù)雜系統(tǒng)入手，尋找解決這些復(fù)雜系統(tǒng)的有效方法，不斷積累經(jīng)驗和知識，待條件成熟后再作概括性研究，建立理論體系。(5)提出“所謂‘復(fù)雜性’實際是開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的動力學(xué)，或開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)學(xué)”。從一開始就把復(fù)雜性研究明確納入系統(tǒng)科學(xué)范圍，這是錢學(xué)森有別于國外學(xué)者的一大特點。

2023/2/68第八頁，共五十頁，2022年，8月28日二、把復(fù)雜性當(dāng)作復(fù)雜性處理

科學(xué)研究對象從簡單性和簡單系統(tǒng)轉(zhuǎn)向復(fù)雜性和復(fù)雜系統(tǒng)，要求在方法論上實現(xiàn)根本的轉(zhuǎn)變。經(jīng)典科學(xué)相信客觀世界本質(zhì)上是簡單的，復(fù)雜性是披在簡單性之上的面紗。因此，在面對復(fù)雜的問題時，總是設(shè)法把復(fù)雜性簡化掉，即把復(fù)雜性當(dāng)作簡單性處理，這樣處理必然把產(chǎn)生復(fù)雜性的根源簡化掉，得到的結(jié)果不再能夠反映對象的固有特性。把復(fù)雜性當(dāng)作復(fù)雜性處理，是復(fù)雜性研究的方法論原則。這并非否定復(fù)雜性研究也需要簡化，而是強調(diào)存在不同的簡化路線或指導(dǎo)思想。復(fù)雜性問題要求性質(zhì)不同的簡化路線，即必須在保留系統(tǒng)產(chǎn)生復(fù)雜性之根源的前提下進行簡化。普利高津提出“結(jié)束現(xiàn)實世界簡單性”的命題，圣菲研究所要建立復(fù)雜性科學(xué)，目的都是強調(diào)把復(fù)雜性當(dāng)作復(fù)雜性處理這個新的科學(xué)方法論原則。2023/2/69第九頁，共五十頁，2022年，8月28日鑒于復(fù)雜性尚無統(tǒng)一定義，我們先就幾類特殊的復(fù)雜性來分別說明這個原則。(1)把非線性當(dāng)作非線性處理。經(jīng)典的簡單性科學(xué)包含許多非線性問題，基本的處理辦法是把問題線性化。線性化無疑把問題大大簡化了，但同時也就把非線性產(chǎn)生的許多非平庸特性(如自激振蕩、分岔、突變、混沌等)給簡化掉了。必須采取全新的簡化方法，在保留非線性的前提下尋找描述非線性的簡化方法。非線性科學(xué)就是把非線性當(dāng)作非線性來研究的科學(xué)，也必須在把非線性當(dāng)作非線性的前提下進行必要的簡化處理。2023/2/610第十頁，共五十頁，2022年，8月28日(2)把遠離平衡態(tài)當(dāng)作遠離平衡態(tài)處理。經(jīng)典科學(xué)視平衡態(tài)為系統(tǒng)的唯一正常狀態(tài)，把非平衡態(tài)理解為干擾因素造成的非正常狀態(tài)，力求將平衡態(tài)下獲得的結(jié)論線性地推廣于非平衡態(tài)。普利高津發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)在平衡態(tài)及其附近只能表現(xiàn)出簡單的平庸行為，在遠離平衡態(tài)時才能夠表現(xiàn)出各種非平庸的復(fù)雜行為。突破平衡態(tài)物理學(xué)觀點的束縛，把遠離平衡態(tài)當(dāng)作遠離平衡態(tài)處理，創(chuàng)立了耗散結(jié)構(gòu)論，給自組織現(xiàn)象以深刻的理論說明。2023/2/611第十一頁，共五十頁，2022年，8月28日(3)把混沌當(dāng)作混沌處理。簡單性研究認(rèn)為系統(tǒng)的定態(tài)只可能是平衡態(tài)或周期態(tài)，把非周期運動視為一種過渡態(tài)，隨著系統(tǒng)逼近定態(tài)就會逐步消失。由于這種觀念的束縛，盡管19世紀(jì)中葉以來的科學(xué)家不斷接觸到混沌現(xiàn)象，卻總是把它們當(dāng)作隨機噪聲?；煦鐚W(xué)家摒棄了把混沌性簡化為非混沌性來處理的慣用方法，承認(rèn)確定性系統(tǒng)可能內(nèi)在地產(chǎn)生出隨機性，非周期運動也可能是系統(tǒng)的一種定態(tài)，并著手建立描述這種奇異行為的新理論。把混沌運動固有的不規(guī)則性、復(fù)雜性當(dāng)作表面現(xiàn)象忽略掉。簡化為規(guī)則的周期運動，或者當(dāng)作隨機擾動，是經(jīng)典科學(xué)的方法論原則。其結(jié)果是把一般非線性系統(tǒng)固有的混沌運動人為地排除掉。從描述系統(tǒng)行為的非周期性人手，把混沌當(dāng)作混沌來處理，是混沌學(xué)的方法論原則。2023/2/612第十二頁，共五十頁，2022年，8月28日(4)把分形當(dāng)作分形處理。分形有兩個基本特征，一是粗糙性(不規(guī)則性)，二是自相似性(部分與整體相似)。按照經(jīng)典科學(xué)的方法處理，就是選定一個適當(dāng)?shù)某叨龋研∮谶@個尺度的一切曲折性、不規(guī)則性忽略掉，化復(fù)雜的分形圖形為至少是分段光滑的規(guī)整圖形。這樣做固然大大簡化了問題，同時也就人為地消除了它固有的粗糙性和自相似性。芒德布羅反其道而行之，把粗糙性和白相似性當(dāng)作這類對象的本質(zhì)特征對待，即把分形當(dāng)作分形來描述，創(chuàng)立了全新的分形幾何學(xué)及其方法論。2023/2/613第十三頁，共五十頁，2022年，8月28日(5)把模糊性當(dāng)作模糊性處理。事物類屬的不分明性即亦此亦彼性，稱為模糊性。對于模糊性，有兩種截然相反的處理方法。經(jīng)典的方法是強行劃定界限，人為地使每個對象都有明確的類屬，即把模糊性簡化為精確性來處理。另一種方法是承認(rèn)事物固有的模糊性，用元素對集合的隸屬度逐步變化來反映事物從屬于某類到不屬于該類的逐步變化，以模糊集合作為模糊事物的基本數(shù)學(xué)模型。從方法論看，這就是把模糊性當(dāng)作模糊性來處理。依靠這種科學(xué)方法論，札德(L.A.zadeh)創(chuàng)立了有深遠影響的模糊理論。2023/2/614第十四頁，共五十頁，2022年，8月28日在軍事系統(tǒng)工程和航天系統(tǒng)工程成功實踐的基礎(chǔ)上，從1970年代末開始，錢學(xué)森努力把系統(tǒng)方法推廣應(yīng)用于社會生活各方面，提出建立和發(fā)展社會系統(tǒng)工程。但組織管理社會系統(tǒng)的社會工程技術(shù)要比工程系統(tǒng)工程復(fù)雜得多，前者絕不是后者的簡單推廣。這里也需要在應(yīng)用中堅持把復(fù)雜性當(dāng)作復(fù)雜性來處理的原則，反對那種為建立漂亮數(shù)學(xué)模型而對實際問題作強制性簡化的主觀主義做法。從1986年春開始，在錢學(xué)森的倡議和指導(dǎo)下，組織了“系統(tǒng)學(xué)討論班”的學(xué)術(shù)活動。圍繞建立系統(tǒng)學(xué)這個中心目標(biāo)，就與系統(tǒng)研究有關(guān)的學(xué)科理論，組織學(xué)術(shù)報告和討論，分析這些理論的得失長短，同時還就方法論和方法問題進行了廣泛探討，努力尋找處理復(fù)雜性的可行方法。在這個討論班上，錢學(xué)森發(fā)表了很多重要科學(xué)思想，提煉出很多重要概念，總結(jié)和概括出系統(tǒng)的研究方法，開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)及其方法論就是其中之一。2023/2/615第十五頁，共五十頁，2022年，8月28日三、開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)

隨著社會經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境等系統(tǒng)成為研究對象，人們發(fā)現(xiàn)還存在比大系統(tǒng)的規(guī)模大得多的系統(tǒng)。1970年代末，錢學(xué)森在論述社會系統(tǒng)工程時指出：“這不只是大系統(tǒng)，而是‘巨系統(tǒng)’，是包括整個社會的系統(tǒng)。”強調(diào)這類問題的范圍之大和復(fù)雜程度之高是一般系統(tǒng)所沒有的。這是學(xué)術(shù)界第一次提出巨系統(tǒng)概念。按照上述定義，系統(tǒng)規(guī)模是一個模糊語言變量，它的基本變量可以取任何正整數(shù)，規(guī)模小、規(guī)模大、規(guī)模巨大等是基本語言值。按照規(guī)模得到小系統(tǒng)、大系統(tǒng)、巨系統(tǒng)三個基本類別，只是一種模糊的分類，彼此之間不存在截然分明的界限。大體上說，由幾個、十幾個元素或子系統(tǒng)組成的是小系統(tǒng)，由上百個、上千個元素或子系統(tǒng)組成的是大系統(tǒng)，如果元素或子系統(tǒng)數(shù)量極大，成萬上億，上百億，萬億，那就是巨系統(tǒng)。1、巨系統(tǒng)2023/2/616第十六頁，共五十頁，2022年，8月28日組分?jǐn)?shù)目多到巨型規(guī)模，就使系統(tǒng)的整體行為相對于簡單系統(tǒng)來說可能涌現(xiàn)出顯著不同的性質(zhì)。巨系統(tǒng)通常有宏觀與微觀的層次劃分，系統(tǒng)在這兩個層次上的行為特性有性質(zhì)上區(qū)別，這是不同于小系統(tǒng)和大系統(tǒng)的重要特點。巨系統(tǒng)是一個新的科學(xué)概念，代表系統(tǒng)思想的新高度，一種新的系統(tǒng)觀點。對象性質(zhì)的不同必然要求不同的研究方法。巨系統(tǒng)問題要求建立巨系統(tǒng)理論和方法。2023/2/617第十七頁，共五十頁，2022年，8月28日巨系統(tǒng)在客觀世界中廣泛存在。不同巨系統(tǒng)之間在規(guī)模上仍可能有顯著差別。在巨系統(tǒng)這個等級上，再按照系統(tǒng)規(guī)模來分類已無實際意義，需要按照復(fù)雜性對系統(tǒng)進行分類。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)看，一方面是系統(tǒng)組分和種類的多少，另一方面是系統(tǒng)組分之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的復(fù)雜程度和層次結(jié)構(gòu)。在巨系統(tǒng)中，如果系統(tǒng)組分種類不多，相互關(guān)系又比較簡單，應(yīng)稱為簡單巨系統(tǒng)，如貝納爾流和激光系統(tǒng)。簡單巨系統(tǒng)，由于組分?jǐn)?shù)量非常多，從組分間相互作用出發(fā)，直接綜合成整個系統(tǒng)運動特性的處理方法是不行的。把億萬個分子組成的巨系統(tǒng)功能略去細節(jié)，用統(tǒng)計方法概括起來，取得了成功。這就是哈肯和普利高津建立自組織理論所用的方法，即從微觀到宏觀的統(tǒng)計綜合方法。2、復(fù)雜巨系統(tǒng)2023/2/618第十八頁，共五十頁，2022年，8月28日在巨系統(tǒng)中，如果組分種類繁多(幾十、上百、上千或更多)，并有層次結(jié)構(gòu)，它們之間的關(guān)聯(lián)方式又很復(fù)雜(如非線性、不確定性、模糊性、動態(tài)性等)，這就是復(fù)雜巨系統(tǒng)。這類系統(tǒng)無論在結(jié)構(gòu)、功能、行為和演化方面都非常復(fù)雜，在時間、空間和功能上都存在層次結(jié)構(gòu)。人腦系統(tǒng)，由于記憶、推理和思維功能以及意識作用，其輸入一輸出反應(yīng)特性極其復(fù)雜。其微觀結(jié)構(gòu)在細胞層次上正在逐步研究清楚，但在宏觀層次上卻涌現(xiàn)出思維、意識等極為復(fù)雜的整體功能，它的機制至今尚未探明。應(yīng)把人腦作為復(fù)雜巨系統(tǒng)，把微觀與宏觀結(jié)合起來進行研究。系統(tǒng)理論和方法是發(fā)展的，不同類型的系統(tǒng)要用不同的方法。大系統(tǒng)理論不能用來解決巨系統(tǒng)問題，簡單巨系統(tǒng)理論不能用來解決復(fù)雜巨系統(tǒng)問題。2023/2/619第十九頁，共五十頁，2022年，8月28日系統(tǒng)研究強調(diào)系統(tǒng)對環(huán)境的開放性?？刂普摰燃夹g(shù)科學(xué)把開放性表述為系統(tǒng)的輸入、輸出和干擾；自組織理論把開放性表述為控制參量數(shù)對系統(tǒng)的影響和漲落的作用。但隨著系統(tǒng)研究的深入發(fā)展，隨著人類對工業(yè)文明造成的環(huán)境污染、資源匱乏、生態(tài)破壞的嚴(yán)重后果的認(rèn)識，人們發(fā)現(xiàn)關(guān)于系統(tǒng)開放性的現(xiàn)有表述還很不夠，有必要重新認(rèn)識系系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系，進一步發(fā)展系統(tǒng)科學(xué)的開放性理論。為此，錢學(xué)森等提出開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)概念，積極探索建立開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論。“開放的”新的內(nèi)涵：

3、開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)2023/2/620第二十頁，共五十頁，2022年，8月28日

(1)具有主動適應(yīng)和進化的含義“開放的”不僅意味著系統(tǒng)一般地與環(huán)境進行物質(zhì)、能量、信息的交換，接受環(huán)境的輸入和擾動、向環(huán)境提供輸出，而且還具有主動適應(yīng)和進化的含義。組成系統(tǒng)的個體或子系統(tǒng)，它們通過主動行為而獲得信息，能夠在行動中學(xué)習(xí)，積累經(jīng)驗，獲得知識，主動地、適應(yīng)地改變自己的行為，不斷進步。這就使得子系統(tǒng)之間關(guān)系不僅復(fù)雜，而且隨時間及情況不同有極大的易變性。在個體主動性適應(yīng)基礎(chǔ)上，形成整個巨系統(tǒng)在環(huán)境中的學(xué)習(xí)和適應(yīng)性行為，因而系統(tǒng)的動力學(xué)特性也具有進化的含義，通過進化以更好地適應(yīng)環(huán)境。2023/2/621第二十一頁，共五十頁，2022年，8月28日

(2)重視系統(tǒng)行為對環(huán)境的影響“開放的”還意味著在分析、設(shè)計或使用系統(tǒng)時，要重視系統(tǒng)行為對環(huán)境的影響，把系統(tǒng)運行與保護環(huán)境結(jié)合起來考慮。從簡單系統(tǒng)到大系統(tǒng)，再到簡單巨系統(tǒng)，現(xiàn)有的各種系統(tǒng)理論都只考慮環(huán)境對系統(tǒng)的塑造作用(而且作了極大的簡化)，不提及系統(tǒng)對環(huán)境的塑造作用。處理開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)問題時，必須同時考慮系統(tǒng)行為對環(huán)境的塑造，把系統(tǒng)發(fā)揮功能與保護環(huán)境結(jié)合起來，反對以犧牲環(huán)境為代價的系統(tǒng)優(yōu)化，強調(diào)把系統(tǒng)優(yōu)化與環(huán)境優(yōu)化結(jié)合起來。這是系統(tǒng)思想的重大發(fā)展

2023/2/622第二十二頁，共五十頁，2022年，8月28日

(3)系統(tǒng)的動態(tài)性“開放的”還意味著系統(tǒng)不是既定的、不變的、完成了的，而是動態(tài)的和發(fā)展變化的，不斷出現(xiàn)新現(xiàn)象、新問題，系統(tǒng)科學(xué)要求研究者必須以“開放的心態(tài)”對待問題。在開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論的形成過程中，“巨”、“復(fù)雜”、“開放的”三個限制詞是逐步加上的。從一般的系統(tǒng)概念中區(qū)分出巨系統(tǒng)概念，把巨系統(tǒng)區(qū)分為簡單的與復(fù)雜的兩種，再強調(diào)系統(tǒng)的開放性，區(qū)分出開放的簡單巨系統(tǒng)和開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)(opencomplexgiantsystem)，代表錢學(xué)森20年來系統(tǒng)思想的三次飛躍：一般系統(tǒng)——巨系統(tǒng)——復(fù)雜巨系統(tǒng)——開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。2023/2/623第二十三頁，共五十頁，2022年，8月28日開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)廣泛存在于現(xiàn)實世界。例如，人腦系統(tǒng)、人體系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、地理環(huán)境系統(tǒng)(指地球表層以上、同溫層以下包括生物圈在內(nèi)的廣闊系統(tǒng))和星系系統(tǒng)等，它們之間有如圖8-1所示的嵌套關(guān)系。4、幾類典型的開放復(fù)雜巨系統(tǒng)人腦人體系統(tǒng)社會系統(tǒng)地理系統(tǒng)星系系統(tǒng)圖8-12023/2/624第二十四頁，共五十頁，2022年，8月28日今天，人類正在探索著從渺觀、微觀、宏觀、宇觀到脹觀5個層次時空范圍的客觀世界。宏觀層次就是我們所在的地球，其中又產(chǎn)生了生命、生物，出現(xiàn)了人類和人類社會。開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)分布在宏觀及宏觀以上的層次，宏觀以下的層次屬于蓋爾曼所說的簡單性問題，自然不是開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論研究的對象。開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)涉及到生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、地學(xué)、生態(tài)學(xué)、天文學(xué)和社會科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域?，F(xiàn)在都可以概括在開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)這一概念中，而且更加清晰更加深刻了。研究開放復(fù)雜巨系統(tǒng)不僅能推動這些不同學(xué)科理論的發(fā)展，還為溝通這些理論開辟了新途徑。

2023/2/625第二十五頁，共五十頁，2022年，8月28日在開放復(fù)雜巨系統(tǒng)中，社會系統(tǒng)是最復(fù)雜的一類，稱為特殊復(fù)雜的巨系統(tǒng)。社會系統(tǒng)的微觀組分是人，人本身就是開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。這就使得社會系統(tǒng)具有其他復(fù)雜巨系統(tǒng)所沒有的復(fù)雜性質(zhì)。用系統(tǒng)觀點研究和認(rèn)識社會，提出社會系統(tǒng)概念，一方面是對社會實際的一種科學(xué)概括，另一方面有了這樣的概念就為應(yīng)用系統(tǒng)科學(xué)的理論、方法和技術(shù)去研究和解決社會問題提供了新的途徑和方法，使它不同于現(xiàn)有的社會科學(xué)。

社會形態(tài)是一定歷史時期的社會經(jīng)濟制度、政治制度和思想文化體系的總稱。把社會形態(tài)的概念和社會系統(tǒng)結(jié)合起來，盡管社會系統(tǒng)很復(fù)雜，“但從宏觀角度看，這樣復(fù)雜的社會系統(tǒng)，其社會形態(tài)最基本的方面有三個，這就是經(jīng)濟的社會形態(tài)、政治的社會形態(tài)和意識的社會形態(tài)。5、社會——開放的特殊復(fù)雜巨系統(tǒng)2023/2/626第二十六頁，共五十頁，2022年，8月28日經(jīng)濟的社會形態(tài)指經(jīng)濟制度，包含社會生產(chǎn)方式(生產(chǎn)、分配、交換、消費方式)、經(jīng)濟制度等。政治的社會形態(tài)指社會政治制度，包含國家政權(quán)性質(zhì)、管理體制、法律制度等。意識的社會形態(tài)指思想文化體系，包含哲學(xué)、宗教、倫理道德，以及教育、科技、文學(xué)藝術(shù)等。社會形態(tài)三個側(cè)面相互聯(lián)系、相互作用、相互影響，從而構(gòu)成一個社會的有機整體，形成社會系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。經(jīng)濟的社會形態(tài)是基礎(chǔ)，它決定了政治的社會形態(tài)和意識的社會形態(tài)；意識的社會形態(tài)不僅受經(jīng)濟的社會形態(tài)的影響，而且還要受政治的社會形態(tài)的制約。同時，意識的社會形態(tài)對政治的社會形態(tài)和經(jīng)濟的社會形態(tài)又有相對獨立性和能動的反饋作用；政治的社會形態(tài)對經(jīng)濟的社會形態(tài)有強大的反作用。2023/2/627第二十七頁，共五十頁，2022年，8月28日從社會進步和發(fā)展角度看，社會形態(tài)的三個側(cè)面都處在不斷運動和變化之中，而飛躍式的變化就是我們通常說的革命。經(jīng)濟的社會形態(tài)的飛躍是產(chǎn)業(yè)革命，政治的社會形態(tài)的飛躍是政治革命，意識的社會形態(tài)的飛躍是文化革命。社會形態(tài)的變化、飛躍就是社會革命，但社會革命可以由不同側(cè)面所引起，而且具有不同性質(zhì)。產(chǎn)業(yè)革命、政治革命和文化革命都是社會革命。人類社會的發(fā)展，從原始社會、奴隸社會、封建社會、資本主義社會、社會主義社會到共產(chǎn)主義社會，都是從政治的社會形態(tài)來說的。2023/2/628第二十八頁，共五十頁，2022年，8月28日從社會發(fā)展和建設(shè)角度看，相應(yīng)于社會形態(tài)的三個側(cè)面，也有三種文明建設(shè)，這就是經(jīng)濟建設(shè)即物質(zhì)文明建設(shè)，政治建設(shè)即政治文明建設(shè)，思想文化建設(shè)即精神文明建設(shè)。結(jié)合我國社會實際情況，錢學(xué)森提出我國社會主義建設(shè)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：(1)物質(zhì)文明建設(shè)，包含科技經(jīng)濟建設(shè)、人民體質(zhì)建設(shè)；(2)精神文明建設(shè)，包含思想建設(shè)、文化建設(shè)；(3)政治文明建設(shè)，包含民主建設(shè)、法制建設(shè)、政體建設(shè)；(4)地理建設(shè)，包含基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、環(huán)境保護和生態(tài)建設(shè)。國家和社會發(fā)展要受到所處地理環(huán)境的影響，這就是系統(tǒng)科學(xué)講的系統(tǒng)與其環(huán)境的關(guān)系。社會系統(tǒng)的環(huán)境是地理系統(tǒng)，為使社會系統(tǒng)和地理系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展，必須進行地理建設(shè)。2023/2/629第二十九頁，共五十頁，2022年，8月28日由于社會形態(tài)三個側(cè)面相互聯(lián)系，社會主義三個文明建設(shè)之間也相互聯(lián)系、相互影響、相互作用。地理建設(shè)為社會主義物質(zhì)文明建設(shè)提供持續(xù)而穩(wěn)定的物質(zhì)基礎(chǔ)和優(yōu)良的環(huán)境條件，也就是當(dāng)今全人類共同關(guān)心的可持續(xù)發(fā)展。按照系統(tǒng)理論，系統(tǒng)組分之間以及系統(tǒng)與環(huán)境之間只有相互協(xié)調(diào)，才能獲得最好的整體功能。社會主義三個文明建設(shè)之間必須協(xié)調(diào)發(fā)展，形成良性循環(huán)，才能使我國社會主義建設(shè)的速度更快、效率更高、效益更大。四大領(lǐng)域建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展需要科學(xué)的理論，又需要實踐的技術(shù)。從理論方面看，首先是馬克思主義哲學(xué)的指導(dǎo)作用，還需要有研究整個社會的學(xué)問——社會學(xué)，研究經(jīng)濟的社會形態(tài)即物質(zhì)文明建設(shè)的學(xué)問——經(jīng)濟學(xué)，研究政治的社會形態(tài)即政治文明建設(shè)的學(xué)問——政治學(xué)，研究意識的社會形態(tài)即精神文明建設(shè)的學(xué)問——精神文明學(xué)，研究地理系統(tǒng)的學(xué)科——地理科學(xué)。2023/2/630第三十頁，共五十頁，2022年，8月28日從實踐角度看，四大領(lǐng)域建設(shè)是一項極為復(fù)雜的大規(guī)模工程。既然是工程，就不僅要有科學(xué)理論，還需要可操作的技術(shù)。改造自然界的工程有工程技術(shù)，但社會科學(xué)長期沒有社會工程技術(shù)概念。1980年錢學(xué)森曾指出，社會科學(xué)家要和組織管理專業(yè)人員一起，要和自然科學(xué)家和工程技術(shù)人員協(xié)作，搞大規(guī)模的工程。這就不只是研究科學(xué)了，而是一門技術(shù)，可以稱作“社會技術(shù)”。社會技術(shù)就是社會系統(tǒng)工程。社會系統(tǒng)工程是組織管理社會系統(tǒng)，以使四大領(lǐng)域、九個方面協(xié)調(diào)發(fā)展并取得長期的和最好的整體效益的工程技術(shù)，也是一項復(fù)雜的社會技術(shù)?？偨Y(jié)我國50多年社會主義建設(shè)的經(jīng)驗和教訓(xùn)，人們終于認(rèn)識到中國社會主義建設(shè)是一項巨大和極為復(fù)雜的社會系統(tǒng)工程，改革開放也是一項龐大復(fù)雜的社會系統(tǒng)工程。改革開放以來，出現(xiàn)過“一手硬，一手軟”的問題，經(jīng)濟、教育、科技文化和政治體制改革還不配套，部門之間還不協(xié)調(diào)等等。2023/2/631第三十一頁，共五十頁，2022年，8月28日四、從定性到定量綜合集成方法

1980年代末，錢學(xué)森明確提出，處理開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法論是“從定性到定量綜合集成方法”(以下簡稱綜合集成方法)，后來又發(fā)展到“從定性到定量綜合集成研討廳體系”的實踐形式(以下簡稱綜合集成研討廳體系)。這套方法論是從整體上研究和解決問題的方法，采取人機結(jié)合以人為主的思維方法和研究方式，對不同層次、不同領(lǐng)域的信息和知識進行綜合集成，達到對整體的定量認(rèn)識。實踐證明，這套方法論在應(yīng)用中是有效的，而且必將隨著應(yīng)用的發(fā)展而不斷發(fā)展。2023/2/632第三十二頁，共五十頁，2022年，8月28日1、綜合集成方法的提出

1980年代初，結(jié)合現(xiàn)代作戰(zhàn)模型的研究，錢學(xué)森提出處理復(fù)雜行為系統(tǒng)的定量方法學(xué)。這種定量方法學(xué)是半經(jīng)驗半理論的，是科學(xué)理論、經(jīng)驗和專家判斷力的結(jié)合。人們尋求用定量方法學(xué)處理復(fù)雜行為系統(tǒng)時，容易注重于數(shù)學(xué)模型的邏輯處理，而忽視數(shù)學(xué)模型微妙的經(jīng)驗含義或解釋。不如從建模的一開始就老老實實承認(rèn)理論不足，而求援于經(jīng)驗判斷，讓定性的方法與定量的方法結(jié)合起來，最后定量。這樣的系統(tǒng)建模方法是建模者判斷力的增強與擴充，是很重要的。2023/2/633第三十三頁，共五十頁，2022年，8月28日1980年代中，在錢學(xué)森指導(dǎo)下，系統(tǒng)學(xué)討論班又進行了方法論的探討，考察了各類復(fù)雜巨系統(tǒng)研究的新進展，特別是社會系統(tǒng)、地理系統(tǒng)、人體系統(tǒng)和軍事系統(tǒng)4個方面：(1)在社會系統(tǒng)中，為解決宏觀經(jīng)濟決策問題，在馬賓等經(jīng)濟學(xué)家與當(dāng)時航天部710所的聯(lián)合研究中，由幾百個變量和上千個參數(shù)描述的、定性與定量相結(jié)合的系統(tǒng)工程技術(shù)的應(yīng)用研究；(2)在地理系統(tǒng)中，用生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境保護系統(tǒng)以及區(qū)域規(guī)劃等綜合探討地理系統(tǒng)的研究和應(yīng)用；(3)在人體系統(tǒng)中，把生理學(xué)、心理學(xué)、西醫(yī)學(xué)、中醫(yī)學(xué)和傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)等綜合起來的研究；(4)在軍事系統(tǒng)中，軍事對陣系統(tǒng)和現(xiàn)代作戰(zhàn)模型的研究。2023/2/634第三十四頁，共五十頁，2022年，8月28日在對這些研究進展進行提煉、概括和抽象的基礎(chǔ)上，1980年代末，錢學(xué)森提出處理開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法論是“從定性到定量綜合集成方法”(meta-synthesis)。作為一門技術(shù)，又稱為綜合集成技術(shù)；作為一門工程，亦可稱綜合集成工程。在這些研究中，通常是科學(xué)理論、經(jīng)驗知識和專家判斷力(專家的知識、智慧和創(chuàng)造力相結(jié)合，形成和提出經(jīng)驗性假設(shè)，如判斷、猜想、方案等)。在自然科學(xué)和數(shù)學(xué)中，這類經(jīng)驗性假設(shè)一般是用嚴(yán)密邏輯推理和各種實驗手段來證明其正確與否。這一過程體現(xiàn)了從定性到定量的特點。但它們用到的各種方法用來解決復(fù)雜巨系統(tǒng)問題時，由于復(fù)雜巨系統(tǒng)跨領(lǐng)域、跨學(xué)科、跨層次的特點，這些方法就顯得力所不及了。2023/2/635第三十五頁，共五十頁，2022年，8月28日對經(jīng)驗性假設(shè)又不能只停留在思辨和定性描述和議論上，那樣還不能從整體上定量回答問題。解決辦法：人機結(jié)合以人為主的思維方式和研究方式。根據(jù)整個系統(tǒng)的觀測資料(統(tǒng)計數(shù)據(jù)和各種有關(guān)的信息資料)，建立包括大量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)模型(充分利用現(xiàn)代數(shù)學(xué)工具和計算機的各種建模方法)，而這些模型必須建立在對系統(tǒng)的實際理解和經(jīng)驗上，以保證模型的合理性和精度要求。通過計算機仿真、實驗和計算獲得定量結(jié)果，同時充分利用知識工程和專家系統(tǒng)等人工智能技術(shù)、信息技術(shù)，以人(專家體系)為主實現(xiàn)人機結(jié)合與融合，進行知識的綜合集成。知識包括科學(xué)的和經(jīng)驗的知識、理性和感性的知識、定性和定量的知識，實現(xiàn)從經(jīng)驗到理論、從定性到定量的優(yōu)化，達到整體的定量認(rèn)識，從而對經(jīng)驗性假設(shè)的正確與否作出明確結(jié)論，這樣的結(jié)論就是現(xiàn)階段對客觀事物認(rèn)識的科學(xué)結(jié)論。2023/2/636第三十六頁，共五十頁，2022年，8月28日人機結(jié)合與融合：人腦信息加工與計算機信息加工的結(jié)合與融合。人腦和計算機都能有效處理信息，但兩者有很大差別。人腦思維：一種是邏輯思維，是定量、微觀的信息處理方式；另一種是形象思維，它是定性、宏觀的信息處理方式。人的創(chuàng)造性主要來自創(chuàng)造性思維，它是邏輯思維和形象思維的結(jié)合，也就是定性與定量、宏觀與微觀相結(jié)合的信息處理方式。計算機技術(shù)的思維：確實能做很多甚至比人腦做得還好的事。但形象思維很差，至于創(chuàng)造思維只能依靠人腦了。以人為主的人機結(jié)合是把人腦的優(yōu)勢和機器的優(yōu)勢都能充分發(fā)揮出來，優(yōu)勢互補。這個人機結(jié)合的系統(tǒng)在思維能力和創(chuàng)造性方面，比單純依靠人(專家)要強，比單純靠機器就更強，因而具有較強的處理復(fù)雜性問題的能力。2023/2/637第三十七頁，共五十頁，2022年，8月28日人機結(jié)合以人為主的思維方式和研究方式的實質(zhì)是把專家體系、數(shù)據(jù)和信息體系以及計算機體系結(jié)合起來，構(gòu)成一個高度智能化的人機結(jié)合系統(tǒng)。這個方法的成功應(yīng)用，就在于發(fā)揮了這個系統(tǒng)的綜合優(yōu)勢、整體優(yōu)勢和智能優(yōu)勢。它能把人的思維、思維的成果、人的經(jīng)驗、知識、智慧以及各種情報、資料和信息等通通集成起來，從多方面定性認(rèn)識上升到定量認(rèn)識。按照我國傳統(tǒng)說法，把一個復(fù)雜事物的各個方面綜合起來，達到對整體的認(rèn)識，稱之為“集大成”的智慧，所以錢學(xué)森把這個方法稱為“大成智慧工程”(meta-syntheticengineering)。這個方法體現(xiàn)了“精密科學(xué)”從定性判斷到精密論證的特點，也體現(xiàn)了以形象思維為主的經(jīng)驗判斷到以邏輯思維為主的精密定量論證過程。2023/2/638第三十八頁，共五十頁，2022年，8月28日從定性到定量綜合集成方法的理論基礎(chǔ)是思維科學(xué)，方法基礎(chǔ)是系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué)，技術(shù)基礎(chǔ)是以計算機為主的信息技術(shù)，哲學(xué)基礎(chǔ)是實踐論和認(rèn)識論。應(yīng)用這個方法研究問題時，可以進行系統(tǒng)分解，在系統(tǒng)總體指導(dǎo)下進行分解，在分解后研究的基礎(chǔ)上，再綜合集成到整體，實現(xiàn)一加一大于二的涌現(xiàn)，達到從整體上嚴(yán)密解決問題的目的。從這個意義上說，綜合集成方法吸收了還原論和整體論的長處，同時也彌補了各自的局限性，它是還原論和整體論的結(jié)合。2023/2/639第三十九頁，共五十頁，2022年，8月28日2、綜合集成方法的特點現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不單是研究單個的事物、單個的現(xiàn)象，而是研究這些事物、現(xiàn)象發(fā)展變化的過程，研究這些事物相互之間的關(guān)系。今天，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一個很嚴(yán)密的綜合起來的體系，這是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的一個很重要的特點。人類知識體系由三個層次的知識所構(gòu)成：(1)經(jīng)驗知識、感性知識以及不成文的實踐感受，即前科學(xué)。其特點是只知道是什么，還不能回答為什么。這部分知識對于我們是很寶貴的，也要珍惜。而且這類知識經(jīng)過研究、提煉也將成為科學(xué)知識；(2)科學(xué)知識。其特點是，不僅知道是什么，還能回答為什么。(3)哲學(xué)知識。哲學(xué)不僅是知識，還是智慧，特別是馬克思主義哲學(xué)是人類知識的最高概括，也是人類智慧的最高結(jié)晶。2023/2/640第四十頁，共五十頁，2022年，8月28日現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系是一個相互聯(lián)系、相互影響的有機整體?？茖W(xué)是認(rèn)識客觀世界的知識和學(xué)問，技術(shù)是改造客觀世界的知識和學(xué)問。不同科學(xué)技術(shù)部門、不同學(xué)科、不同領(lǐng)域之間的相互交叉、結(jié)合與融合，就能大大增強我們認(rèn)識世界和改造世界的能力。交叉科學(xué)、邊緣科學(xué)不斷地產(chǎn)生，也說明現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)正向著綜合和整體化的方向發(fā)展。在這個方向上，綜合集成方法能發(fā)揮其重要作用。2023/2/641第四十一頁，共五十頁，2022年，8月28日(1)信息綜合集成方法可以進行大跨度、大范圍、不同層次的綜合集成，產(chǎn)生新知識、發(fā)現(xiàn)新規(guī)律、獲得新認(rèn)識。專家是智慧、知識和信息的載體，特別是專家們還掌握著豐富的經(jīng)驗知識以及不成文的感受。一個專家的知識和經(jīng)驗是局部的和片面的，但專家群體所掌握的知識和經(jīng)驗就比較全面了。這也說明了為什么在綜合集成方法中需要有專家群體，要有知識結(jié)構(gòu)合理的專家體系。計算機和計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的海量存儲能力，也可以存儲大量信息和知識，特別是復(fù)雜巨系統(tǒng)的觀測資料，如各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)、各類信息資料，都可存儲在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，調(diào)用起來也很方便。但經(jīng)驗知識和不成文的感受目前還難以進入計算機系統(tǒng)之中。2023/2/642第四十二頁，共五十頁，2022年，8月28日信息是一切活動的基礎(chǔ)。但有了信息未必就有了知識，有了知識未必就有了智慧。綜合集成方法對信息的綜合集成可以獲得知識，信息和知識的綜合集成可以獲得智慧。綜合集成方法是人機結(jié)合的知識與智慧的生產(chǎn)系統(tǒng)，是知識生產(chǎn)力和精神生產(chǎn)力。它使我們由過去完全依靠人腦進行知識生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)槿四X與電腦相結(jié)合的知識生產(chǎn)方式，這是人類的一大進步，也是當(dāng)前這場信息技術(shù)革命對人類社會發(fā)展影響的重要方面。在社會系統(tǒng)中，對管理與決策問題的研究產(chǎn)生了管理科學(xué)與軟科學(xué)，這些學(xué)科具有交叉性和綜合性的特點。對決策者或決策機構(gòu)來說，不僅有信息和知識方面的支持，還要有智慧方面的支持。因此，這類研究不僅有信息和知識含量，也應(yīng)有智慧的含量，否則難于為決策者和決策部門起到參謀和咨詢作用。從這個角度來看，這些學(xué)科的研究和應(yīng)用可以使用綜合集成方法。2023/2/643第四十三頁，共五十頁，2022年，8月28日(2)綜合集成方法的應(yīng)用綜合集成方法指出了解決復(fù)雜巨系統(tǒng)和復(fù)雜性問題的過程性以及過程的方向性和反復(fù)性。1)經(jīng)驗性假設(shè)這個過程是從提出問題和形成經(jīng)驗性假設(shè)開始。這一步是專家體系所具有的有關(guān)科學(xué)理論、經(jīng)驗知識和專家判斷力、智慧相結(jié)合并通過討論班的研討方式而形成的，通常是定性的。這樣的假設(shè)(猜想、判斷、方案、思路等)是經(jīng)驗性的，是因為還沒有經(jīng)過精密的嚴(yán)格論證，并不是科學(xué)結(jié)論。從思維科學(xué)角度來看，經(jīng)驗性假設(shè)是以形象思維和社會思維為主。在研討過程中，要充分發(fā)揚學(xué)術(shù)民主，暢所欲言，相互啟發(fā)，大膽爭論，把專家的創(chuàng)造性充分激發(fā)出來。2023/2/644第四十四頁，共五十頁，2022年，8月28日2)嚴(yán)格論證精密的嚴(yán)格論證是通過人機結(jié)合、人機交互、反復(fù)對比、逐次逼近，對經(jīng)驗性假設(shè)作出明確結(jié)論。如果經(jīng)驗性假設(shè)是對的，這樣的結(jié)論就是現(xiàn)階段對客觀事物認(rèn)識的科學(xué)結(jié)論。如果經(jīng)驗性假設(shè)被否定，就需要對經(jīng)驗性假設(shè)進行修正，提出新的經(jīng)驗性假設(shè)，再重復(fù)上述過程。從思維科學(xué)角度來說，精密的嚴(yán)格論證以邏輯思維和辯證思維為主。在這個過程中，要充分應(yīng)用數(shù)學(xué)科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、控制科學(xué)、人工智能、以計算機為主的各種