科學(xué)分析方法

科學(xué)分析方法第1頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月概念分析

選題最終要落實(shí)為若干個(gè)概念或術(shù)語(yǔ)所共同決定的研究方向和研究范圍如“凝聚態(tài)物理”，“遺傳生物學(xué)”，“信息資源原理”等。對(duì)選題所涉及的概念和術(shù)語(yǔ)進(jìn)行分析，就構(gòu)成了科學(xué)分析的第一個(gè)環(huán)節(jié)。第2頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月概念分析概念一般是對(duì)事物的本質(zhì)特征的概括特定時(shí)期的概念反映了當(dāng)時(shí)人們對(duì)某事物的本質(zhì)特征的認(rèn)識(shí)程度主要目的——通過(guò)研究概念產(chǎn)生和發(fā)展的歷史來(lái)揭示特定概念的實(shí)質(zhì)和涵義、概念的相互作用每個(gè)概念在特定研究領(lǐng)域的位置等。

第3頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月概念分析概念分析一般包括四個(gè)相互聯(lián)系的階段：其一，是對(duì)那些與選題有關(guān)的概念進(jìn)行有目的的研究；其二，是通過(guò)詞源分析搞清特定術(shù)語(yǔ)的來(lái)龍去脈；其三，是將選題所涉及的一組概念聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行研究；其四，是依據(jù)前幾階段所獲得的資料，對(duì)照有關(guān)假設(shè)和推測(cè)，給每個(gè)概念以準(zhǔn)確的具體的表述。第4頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月概念分析概念分析的結(jié)果基本上明確了研究課題的內(nèi)容、實(shí)質(zhì)的范圍，理清了有關(guān)概念和術(shù)語(yǔ)的關(guān)系，為進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)。需要指出，概念分析必然地要涉及文獻(xiàn)分析，因?yàn)樽鳛槿祟愓J(rèn)識(shí)結(jié)晶的概念與理論通常記錄在各種文獻(xiàn)載體上。第5頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月要素分析

任何一個(gè)具體的概念總是對(duì)應(yīng)著特定的事物概念分析只是科學(xué)研究的“入門(mén)向?qū)А痹诖嘶A(chǔ)上，我們必須對(duì)概念所對(duì)應(yīng)的事物進(jìn)行分析要素分析——科學(xué)分析的第二個(gè)環(huán)節(jié)。

第6頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月要素分析分析方法最本質(zhì)的特征就是“還原性”，即分析通常要將所認(rèn)識(shí)的復(fù)雜的對(duì)象還原為簡(jiǎn)單的可以把握的對(duì)象加以認(rèn)識(shí)，以發(fā)現(xiàn)事物的多樣性中所隱蔽的事物的主要的、本質(zhì)的東西。從系統(tǒng)論的角度來(lái)認(rèn)識(shí)，任何事物都是一個(gè)系統(tǒng)，都是由具有一定質(zhì)量和數(shù)量的要素所組成的有機(jī)整體，對(duì)系統(tǒng)的分析首先可還原為對(duì)其組成要素的分析。當(dāng)然，系統(tǒng)和要素或整體與部分之間的關(guān)系的性質(zhì)不一樣，還原時(shí)要區(qū)別對(duì)待。

第7頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月要素分析整體與部分的關(guān)系兩種不同的性質(zhì)一是加和性二是非加和性第8頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月要素分析加和性：是指一個(gè)復(fù)合體能夠通過(guò)把原先分離的要素集聚起來(lái)的辦法，一步一步地建立起來(lái)；反之，復(fù)合體的特征能夠完全分解為各個(gè)分離要素的特征。如果一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)要素之間的相互作用比較弱，對(duì)于某種研究，可忽略不計(jì)，那么，各部分之間的關(guān)系具有線性關(guān)系這時(shí)，整體和部分的關(guān)系具有加和性，系統(tǒng)是部分之和。

第9頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月要素分析非加和性：要素之間都存在著相互作用，每一部分的性質(zhì)與行為，都依賴于其它部分，各部分之間相互影響，這種相互作用對(duì)某種研究成為不可忽略。系統(tǒng)內(nèi)部各要素的性質(zhì)和行為，就不同于孤立狀態(tài)下的性質(zhì)和行為。這種相互作用使系統(tǒng)形成一定的結(jié)構(gòu)，共同地規(guī)定整體的性質(zhì)和行為，從而使系統(tǒng)出現(xiàn)了它的組成部分所不具有的新性質(zhì)和新行為，出現(xiàn)了整體性。這就使整體和部分之間產(chǎn)生了一種新的關(guān)系，即非加和性，說(shuō)明系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間相互作用具有非線性的特征。第10頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月要素分析側(cè)重內(nèi)容：某一具體的(事物)是由哪些要素組成的？每一要素質(zhì)的規(guī)定性是什么？每一要素量的規(guī)定性是什么？每一要素在系統(tǒng)中心地位與作用如何？等等。

第11頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月要素分析即：暫時(shí)撇開(kāi)了系統(tǒng)要素之間復(fù)雜的多樣化聯(lián)系將每一要素作為一個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)加以研究從而展開(kāi)了研究對(duì)象具體而豐富的多樣性這種多樣性正是事物本質(zhì)聯(lián)系的外在表現(xiàn)形式。

第12頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月矛盾分析任何事物(系統(tǒng))都是由兩個(gè)或兩個(gè)以上相互作用和相互聯(lián)系的要素所組成的有機(jī)整體對(duì)于科學(xué)研究對(duì)象的若干要素而言，它們?cè)谙到y(tǒng)中的作用及重要性都不一樣，其中必有兩個(gè)起主導(dǎo)作用的要素這兩個(gè)要素的關(guān)系就構(gòu)成了事物發(fā)展的主要矛盾這兩個(gè)要素與其它要素以及其它要素之間則形成了科學(xué)分析的第三個(gè)環(huán)節(jié)

第13頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月矛盾分析不同事物的矛盾又是具體的、特殊的、科學(xué)研究往往在于揭示特定事物的特殊矛盾。譬如，數(shù)學(xué)中的正和負(fù)，微分與積分力學(xué)中的作用與反作用物理學(xué)中的陽(yáng)電與陰電化學(xué)中的分解與化合等都是矛盾的表現(xiàn)形式

第14頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月矛盾分析矛盾分析的主要內(nèi)容：第一，事物的根本矛盾，主要矛盾和非主要矛盾；第二，矛盾的主要方面和非主要方面；第三，構(gòu)成一事物的所有矛盾所形成的統(tǒng)一體；第四，由矛盾及其運(yùn)動(dòng)所決定的事物的因果關(guān)系；第五，矛盾的轉(zhuǎn)化及發(fā)展，等等第15頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月矛盾分析矛盾分析有助于科研人員抓住問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，以及事物的本質(zhì)聯(lián)系，有助于認(rèn)識(shí)的深化。第16頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)分析事物所具有的全部聯(lián)系的總和稱之為事物的結(jié)構(gòu)，對(duì)結(jié)構(gòu)的分析有助于全面地了解事物的性質(zhì)與行為，更完整把握事物的特征與規(guī)律要素之間的聯(lián)系，事物要素之間的時(shí)空聯(lián)系加和性聯(lián)系、非加和性聯(lián)系以及各種非矛盾關(guān)系結(jié)構(gòu)分析是科學(xué)分析的第四個(gè)環(huán)節(jié)。

第17頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是要素之間的相互聯(lián)系和相互作用的形式

要素的相互聯(lián)系和相互作用，必須通過(guò)交換信息來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，在形式上，要素之間就要發(fā)生加和性和非加和性，正反饋和負(fù)反饋，以及因果等聯(lián)系和作用，這種聯(lián)系和作用可稱之為形式結(jié)構(gòu)。

第18頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)分析形式結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)——要素在空間上的排列秩序系統(tǒng)的時(shí)間結(jié)構(gòu)——要素在時(shí)間上前后相繼的順序

第19頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析方法包括形式結(jié)構(gòu)方法空間結(jié)構(gòu)方法時(shí)間結(jié)構(gòu)方法空--時(shí)結(jié)構(gòu)方法等幾個(gè)方面。

第20頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)分析法形式結(jié)構(gòu)分析認(rèn)為：對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究，應(yīng)撇開(kāi)具體系統(tǒng)的特殊內(nèi)容，即特殊要求的特殊聯(lián)系和作用從一般共性上，研究這種相互聯(lián)系和相互作用共同形式第21頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)分析形式結(jié)構(gòu)分析內(nèi)容第一，加和性和非加和性分析；第二，正反饋和負(fù)反饋分析，對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，如果通過(guò)反饋活動(dòng)，使系統(tǒng)的狀態(tài)越來(lái)越來(lái)偏離目標(biāo)，這種反饋就是正反饋如果通過(guò)反饋活動(dòng)，使系統(tǒng)的狀態(tài)越來(lái)越接近目標(biāo)，這個(gè)反饋就是負(fù)反饋要使系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，必須保持系統(tǒng)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，負(fù)反饋是保持系統(tǒng)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的重要機(jī)制。

第22頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)分析形式結(jié)構(gòu)分析內(nèi)容第三，因果關(guān)系因果關(guān)系主要有四種類型其一是因果長(zhǎng)鏈(圖1)

ACB圖1因果長(zhǎng)鏈第23頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)分析形式結(jié)構(gòu)分析內(nèi)容第三，因果關(guān)系因果關(guān)系主要有四種類型其二是因果鏈環(huán)(圖2)ABC圖2因果鏈環(huán)第24頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)分析第三，因果關(guān)系因果關(guān)系主要有四種類型其三是因果網(wǎng)絡(luò)（圖3）

運(yùn)輸鋼鐵煤炭電力石油圖3因果網(wǎng)絡(luò)第25頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)分析第三，因果關(guān)系因果關(guān)系主要有四種類型其四是概率因果原因不一定必然地引起結(jié)果，不同的原因可能導(dǎo)致不同的結(jié)果，也可能導(dǎo)致相同的結(jié)果，總之，原因和結(jié)果之間存在著概率關(guān)系

第26頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)分析空間結(jié)構(gòu)分析主要研究系統(tǒng)要素在空間上相互結(jié)合時(shí)的排列、次序與分析，其范圍大到宇宙間的重要結(jié)構(gòu)，小到原子內(nèi)部的原子結(jié)構(gòu)，內(nèi)容非常豐富。

第27頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)三種類型等級(jí)結(jié)構(gòu)并列結(jié)構(gòu)等級(jí)一并列結(jié)構(gòu)。

第28頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)三種類型等級(jí)結(jié)構(gòu)——是指系統(tǒng)從縱向上由若干等級(jí)組成的結(jié)構(gòu)。各等級(jí)層次之間，存在著高級(jí)和低級(jí)的區(qū)分。它們以特定的關(guān)系，構(gòu)成一個(gè)整體。

如“基本粒子---原子核(電子)---原子---分子---化合物”就是一種空間等級(jí)層次結(jié)構(gòu)就一個(gè)特定研究對(duì)象而言，其基本的層次結(jié)構(gòu)是由要素與要素之間的相互關(guān)系，要素與系統(tǒng)之間的相互聯(lián)系、系統(tǒng)與環(huán)境的相互聯(lián)系三個(gè)層次構(gòu)成的。

第29頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)三種類型并列結(jié)構(gòu)——系統(tǒng)在橫向上由若干平行的子系統(tǒng)所組成的橫向結(jié)構(gòu)

如：人體中的神經(jīng)系統(tǒng)、血液循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)等就屬于并列結(jié)構(gòu)。第30頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)三種類型等級(jí)--并列結(jié)構(gòu)——在一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)中，既存在著等級(jí)結(jié)構(gòu)，又存在著并列結(jié)構(gòu)，是等級(jí)結(jié)構(gòu)和并列結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一

如：我國(guó)的行政組織結(jié)構(gòu)就是一種等級(jí)---并列結(jié)構(gòu)，它既包括中央各部委所形成的并列結(jié)構(gòu)，又包括各級(jí)地方政府所形成的等級(jí)結(jié)構(gòu)。空間分析重要點(diǎn)研究系統(tǒng)要素在空間中所展示的不平衡性，并進(jìn)而尋找增長(zhǎng)點(diǎn)，通過(guò)增長(zhǎng)點(diǎn)的發(fā)展帶動(dòng)全局的發(fā)展。第31頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)分析時(shí)間結(jié)構(gòu)分析——把系統(tǒng)中心結(jié)構(gòu)按時(shí)間上延續(xù)的順序，劃分為若干獨(dú)立的部分，以揭示系統(tǒng)的進(jìn)化進(jìn)程和各相繼延續(xù)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)之間的相互聯(lián)系和相互作用穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，只經(jīng)歷著量的變化；當(dāng)量變達(dá)到一個(gè)臨界點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)就處于失衡狀態(tài)，這時(shí)，量變轉(zhuǎn)化為質(zhì)變，系統(tǒng)將進(jìn)入一個(gè)新的穩(wěn)定狀態(tài)有先后順序的各種穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)，它們反映了系統(tǒng)進(jìn)化的周期性或節(jié)律性，反映了系統(tǒng)發(fā)展的規(guī)律第32頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析方法是探求系統(tǒng)的性質(zhì)和行為、預(yù)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展方向、宏觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一種主導(dǎo)方法。由于結(jié)構(gòu)決定功能，所以結(jié)構(gòu)方法也是功能分析的先導(dǎo)。第33頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月功能分析系統(tǒng)的功能是系統(tǒng)整體在與外部環(huán)境相互作用中表現(xiàn)出來(lái)的適應(yīng)環(huán)境，改變環(huán)境的能力和行為或者說(shuō)，一個(gè)系統(tǒng)的功能是從外界對(duì)系統(tǒng)的輸入到系統(tǒng)向外界輸出的變換。系統(tǒng)的功能是以系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的，為此，功能分析也就構(gòu)成了科學(xué)分析的第五個(gè)環(huán)節(jié)。

第34頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月功能分析系統(tǒng)不僅是有結(jié)構(gòu)，同時(shí)還是有功能。結(jié)構(gòu)反映系統(tǒng)內(nèi)部要素之間的關(guān)系，功能則反映系統(tǒng)和外部環(huán)境之間的關(guān)系，表達(dá)系統(tǒng)的活動(dòng)與行為

功能不是一個(gè)獨(dú)立的概念，它只有在系統(tǒng)同要素結(jié)構(gòu)和環(huán)境的關(guān)系中，才能得到表現(xiàn)

第35頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月功能分析功能分析方法三種類型：要素一一功能分析結(jié)構(gòu)一一功能分析環(huán)境一一功能分析結(jié)構(gòu)一功能分析是核心

第36頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月功能分析功能分析方法三種類型：要素一一功能分析主要研究系統(tǒng)要素的數(shù)量和質(zhì)量對(duì)系統(tǒng)功能的影響第37頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月功能分析結(jié)構(gòu)一一功能分析依據(jù)結(jié)構(gòu)決定功能的原理，通過(guò)分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其變化來(lái)研究系統(tǒng)的功能，包括一是同構(gòu)同功或異構(gòu)異功二是異構(gòu)同功三是同構(gòu)異功

第38頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月功能分析環(huán)境一功能分析方法主要研究環(huán)境變化對(duì)系統(tǒng)功能的影響以及系統(tǒng)功能隨環(huán)境而變化的問(wèn)題，包括：一是功能適應(yīng)環(huán)境，二是環(huán)境選擇功能

第39頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月功能分析依據(jù)系統(tǒng)的要素、結(jié)構(gòu)來(lái)研究系統(tǒng)的功能，是以已知系統(tǒng)的要素和結(jié)構(gòu)為前提的，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部要素的結(jié)構(gòu)都是未知數(shù)而且系統(tǒng)不能打開(kāi)時(shí)黑箱方法是一種有效的功能分析方法

第40頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月功能分析黑箱，就是內(nèi)部要素和結(jié)構(gòu)不知曉的系統(tǒng)我們只能獲得輸入值和輸出值，而不知其內(nèi)部要素和結(jié)構(gòu)在黑箱和觀察者之間建立一個(gè)耦合系統(tǒng)(圖4)黑箱觀察者輸出輸入圖4黑箱與人的耦合系統(tǒng)第41頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月功能分析聯(lián)系輸入、輸出的對(duì)應(yīng)和變化關(guān)系，判定系統(tǒng)狀態(tài)的性質(zhì)，推出標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式，并進(jìn)而推導(dǎo)出黑箱的內(nèi)部聯(lián)系，明確其行為與功能

第42頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)態(tài)平衡分析功能分析要求將系統(tǒng)置于環(huán)境之中，在系統(tǒng)與環(huán)境不斷的物質(zhì)、能量和信息的交換過(guò)程中實(shí)施研究。根據(jù)系統(tǒng)同環(huán)境的關(guān)系，可將系統(tǒng)劃分為三類獨(dú)立系統(tǒng)是指同外部環(huán)境不發(fā)生物質(zhì)、能量和信息交換的系統(tǒng)；封閉系統(tǒng)是指同外部環(huán)境只發(fā)生信息交換而不發(fā)生物質(zhì)和能量交換的系統(tǒng)，開(kāi)放系統(tǒng)是指同外部環(huán)境發(fā)生物質(zhì)、能量和信息交換的系統(tǒng)。第43頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)態(tài)平衡分析一般來(lái)說(shuō)，獨(dú)立系統(tǒng)和封閉系統(tǒng)不是絕對(duì)的，它只具有相對(duì)的意義，是一種理想狀態(tài)，是為了便于研究的一種簡(jiǎn)化。絕對(duì)孤立和絕對(duì)封閉的系統(tǒng)，在現(xiàn)實(shí)世界中是不存在的現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)都是開(kāi)放系統(tǒng)。開(kāi)放系統(tǒng)絕不是靜止的，開(kāi)放系統(tǒng)都是一動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，是一個(gè)不斷地趨向新的平衡的系統(tǒng)，為此，對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡分析就構(gòu)成了科學(xué)分析的第六個(gè)環(huán)節(jié)

第44頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)態(tài)平衡分析干擾：外界對(duì)系統(tǒng)的這種偶然作用

干擾消除，系統(tǒng)仍然回到原來(lái)的狀態(tài)，就說(shuō)這個(gè)系統(tǒng)是穩(wěn)定的

反之，就是不穩(wěn)定的第45頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)態(tài)平衡分析穩(wěn)定狀態(tài)有兩種一種是靜止的穩(wěn)定狀態(tài)，另一種是動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定狀態(tài)(即動(dòng)態(tài)平衡)。任何一個(gè)系統(tǒng)，當(dāng)它處于非穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，總是要發(fā)展到穩(wěn)定狀態(tài)去，這種從非穩(wěn)定狀態(tài)到穩(wěn)定狀態(tài)的演化，就是系統(tǒng)進(jìn)化的規(guī)律

第46頁(yè)，課件共51頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)態(tài)平衡分析