复杂性科学与复杂性经济学

复杂性科学与复杂性经济学
复杂性科学与复杂性经济学

复杂性科学与复杂性经济学 复杂性科学的兴起表明了科学正处于一个转折点——那就是复杂性科 学的兴起成思危,1999,是人类历史上又一次科学范式的大变革。 如果说相对论排除了绝对空间和时间的幻觉,量子力学排除了可控测 量过程的牛顿迷梦,那么,作为复杂性科学中的一个组成部分的混沌论则 排除了拉普拉斯决定论的可预见性的狂想格莱克,1990。 而主流经济学的发展历史表明,自然科学每一次理论与方法的重大变 革,都成为经济学创造思维的源泉张永安、汪应洛,1997。 因此,复杂性科学的兴起必然会对经济学的发展带来深远的影响。 本文拟就复杂性科学与经济学展开一些讨论。 二、复杂性概念 苗东升 2000 认为,从科学方法论角度看,复杂性应是复杂性科学的 首要概念,需要给出它的科学定义。 按照传统的理解,简单与复杂是相对的。 一个事物在未被认识以前是复杂的,一旦被认识了就简单了。 复杂性研究的提出最少可以追溯到 20 世纪 40 年代,明确提出建立复 杂性科学也有 10 多年,但复杂性究竟是什么,目前还没有统一的说法。 不同的学者基于不同的学科背景和研究对象,给出不同的复杂性定义。

据郝柏林 1999 介绍,麻省理工学院的编辑了一份清单,至少有 31 种 不同的复杂性的定义。 也许根本不存在统一的复杂性定义,至少目前不必追求这种统一定义, 多样性、差异性是复杂性固有的内涵,只接受一种意义下的复杂性,就否 定了复杂性本身苗东升,2000。 但我们可以从以下几个方面来理解复杂性 1 表现出复杂性的复杂系统一般是有大量的、不同的、相互作用的单 元构成的网络。 每一单元都会受到其他单元变化的影响,并会引起其他单元的变化。 2 各单元之间的相互作用是非线性的。 系统的整体不再为部分之和,部分与整体之间不只是现象上的因果关 系,而是一只活鸡被分成两半就不再是活鸡的两半的关系。 复杂系统的过程具有不可逆性。 系统对初值具有很强的敏感性。 3 复杂性是系统的某种动态行为,往往伴随涨落。 复杂性表现在系统是动态的、 开放的、 远离平衡的; 系统是自组织的, 具有一定的自组织核心。 而且复杂性也意味着系统处于发展变化之中并能在发展过程中不断 地学习并对其层次结构与功能结构进行重组与完善;系统与环境有着密切 的联系,能与环境相互作用,不断地适应环境的方向发展变化。 4 复杂蕴涵着复杂多样和层次结构。 系统具有多层次、多功能的结构。

每一层次均构筑其上一层次的单元,同时也有助于系统某 ——功能的 实现。 在系统变化无常的活动背后,呈现出某种捉摸不定的秩序。 应当承认区分不同层次上的复杂性。 复杂性科学试图探索掌握不同层次的复杂系统活动背后的东西。 5 复杂性是系统、组织的内在属性而不是个体、单元固有的属性。 它来自复杂系统内各个部分之间的非线性相互作用产生的自组织和 适应能力。 复杂性表现在系统的状态能被看到,也可以理解,但却无法把各要素 或单元间的复杂而非简单的相互作用进行一一的还原。 在经济系统中尤其如此。 经济组织在更多情况下表现为一种自我构造。 如从企业的行为,我们推不出它的成员的行为;了解企业每一个成员 的行为也推不出企业的表现。 复杂性的本质、内涵要求我们不能把复杂性全部归结为认识过程的不 充分性。 我们必须承认存在客观的复杂性,真正的复杂性应当是具备自身特有 的规定性,即使一个复杂问题已被人们认识、找到了解决方法,但它依然 是复杂的。 也就是说,复杂性是客观世界固有的、不以人的主观意志为转移的属 性,不会因为科学的发达而消失苗东升,2000。 这就要求我们在对复杂性问题进行简化的时候必须遵循这样的路线

必须在保留系统产生复杂性之根源前提下进行简化。 这同经典科学在面对复杂现象时总是设法把复杂性简化掉,即把复杂 性当作简单性处理是明显不同的。 复杂性研究的方法论原则是把复杂性当作复杂性进行处理。 三、复杂性科学与复杂性经济学 主流经济学的发展从亚当· 斯密算起,已历经 200 多年,其间虽有李嘉 图、穆勒、马歇尔、凯恩斯等数次革命,但在一定程度上都是牛顿经典科 学思想在经济学上的移植和应用。 他们对于经济现象都习惯地从单一的因果角度对复杂的世界做还原 论和确定论的思考,以为经济本质上是一个以线性关系为基本特征的、经 济的对象世界是一个满足线性叠加的世界,那里没有间断、混沌,更没有 突变和分叉。 他们用最优化、均衡、理性、稳定等概念来解释、分析、预测经济领 域的各种现象。 其相应的经济模型是线性或对数线性方程加上随机项。 很明显,这种理论、方法是一定条件下经济系统的良好近似,也取得 了不少成功。 而在实际经济活动中,一方面经济活动要素之间的关系错综复杂,经 济现象常常表现出随机性、不确定性;而另一方面,经济问题处理的是人 的问题,进一步是人的集合,不是单个的人的问题。 作为市场主体的人,是有血有肉的现实人、社会的人,是有思想、欲 望、情感、意志等的。

与自然的发生不同,人的活动更多的不是发生,而是行为,即人的意 识的外在表现刘怀德,2001。 因此,经济的真实过程和现象往往是非线性、不可逆演化、远离均衡 等,如宏观经济变量的不规则涨落、股价的大幅波动以及某些经济时间序 列的高度自相关性等。 但传统经济学受到牛顿力学的局限,对于这些无法做出令人信服的解 释。 即使是 20 世纪 50 年代兴起的新古典经济学也是如此。 如借助数学的集合论和拓朴学方法, 以阿罗—德布鲁-模型为代表的公 理化体系建立起来的微观经济学的完美数学结构与经济实际也依然缺少 联系。 在该理论中,市场是完全竞争的、无逆向选择、没有交易成本、没有 组织问题,追求自身利益最大化的厂商和消费者通过价格体系的自发调节 实现均衡。 这虽符合逻辑美学上的评判标准,但只要看一看周围的世界,我们就 知道它所说的并不真实。 作为以解释、分析、预测经济现象为己任的经济学家们当然不会忽视 这些缺陷的存在, 他们必然会努力寻找新的方法、 理论以更新经济学理论。 经济学理论方法的更新过程中,从不拒绝从自然科学中汲取有效成分 张永安、汪应洛,1997。 经济学家们必然会去关注并吸纳同时代自然科学理论和科学方法的 最新成就,应用新的思维方式、新的研究工具去研究经济现象。

给自然科学带来巨大科学范式转变的复杂性科学一出现就引起了经 济学家的高度重视,经济学家当然不会放弃这一发展和更新经济学理论与 方法的契机,将复杂性科学理论引入经济学,给经济学的发展注入了新的 活力。 因此,自从普里高津证明了经济系统是一个耗散结构,也遵从负熵定 律以来,经济学家就开始寻找能够真实描述系统演化形态和处理不确定性 因素的基本方程傅琳,1992。 人们在研究中发现,经济系统作为一个不断演化的系统,本质上是一 个复杂的非线性系统朱宏雄、 张立洪, 1993; 戴国强、 徐龙柄、 陆蓉, 1999; 刘洪,2000。 因此,运用复杂性科学的理论、方法对经济进行研究是必要的、可能 的。 如在 1980 年,美国经济学家司徒泽.首先将 混沌理论应用于经济学,在哈维尔模经济增长方程中揭示了混沌现象, 发表了题为一个宏观模型中的混沌动力学和分叉的论文;经济学家德依, 1982 年和 1983 年分别发表了题为非规则增长周期和经典增长中显现的混 沌的论文则完成了复杂性经济学理论上、试验上的突破,从而使复杂性经 济学开始步入主流经济学的阵地。 我们将这种经济学与复杂性科学相结合的经济学称之为复杂性经济 学。 复杂性经济学是在经济理论的指导下,运用复杂性科学的理论和方法, 研究和揭示复杂经济系统规律的一门经济学分支。

复杂性经济学旨在揭示经济系统中复杂现象的产生、演化和发展规律, 以指导经济实践。 复杂性经济学已不再把经济现象看成是市场稳定和供求均衡的结果, 而将经济现象看成是由许多相互作用的个体在不稳定的状况下保持不断 调整关系的结果。 每个个体都会根据它对未来的预测及其他个体的反应来采取行动,并 且在不断地学习和适应。 由此会突现出新的经济结构和模式,而组成经济的结构、行为及技术 等因素也会不断地形成和重组。 与过去的传统经济学强调的稳定、均衡、合理性行为不同的是复杂性 经济学要强调的是不稳定性、结构变化、时空尺度等。 当然,稳定、均衡、合理性等也应给予适当考虑。 正如相对论、量子力学对于经典力学一样,复杂性经济学并不否认传 统经济学,而是普适性更高的研究经济现象的理论和方法。 作为复杂性科学研究原则的反映、结合我们对于复杂性的理解及复杂 性科学研究的基本方法成思危,1999,我们认为复杂性经济学研究的基本 方法包括以下六个方面 1.定性判断与定量相结合。 通过定性判断建立经济系统总体及各子系统的概念模型,并尽可能将 它们转化为数学模型,经求解或模拟后得出定量的结论,再对这些结论进 行定性归纳,以取得认识上的飞跃,形成解决经济问题的建议。 2.局部描述与整体描述相结合。

整体是由局部构成的,整体统摄局部,局部支撑整体,局部行为受整 体的约束、支配。 因此,描述经济系统包括描述整体和描述局部两方面,需要将二者结 合起来。 在经济系统的整体观对照下建立对局部的描述,综合所有局部描述以 建立关于经济系统整体的描述。 3.微观分析与宏观综合相结合。 微观分析的目的是了解经济系统的组织单元及其层次结构,而宏观综 合的目的则是了解经济系统的功能及其形成过程。 4.还原论与整体论相结合。 还原论强调从局部机制和微观结构中寻求对宏观现象的说明,例如用 物理—化学规律来说明生物现象,这显然是片面的。 而整体论则强调系统内部各部分之间的相互联系和作用决定着系统 的宏观性质,但如果没有对经济系统局部机制和微观结构的深刻了解,对 宏观经济现象整体的把握也难以具体化。 5.确定性分析与不确定性分析相结合。 系统的不确定性有很多种类,如随机性、模糊性、信息不完全性、歧 义性等。 从牛顿以来,科学逐步发展了两种并行的分析框架体系。 一种是以牛顿力学为代表的确定性分析,另一种是由统计力学和量子 力学发展起来的概率论分析。 经济学的发展也如此,要么是只使用确定性分析,要么是只使用概率

论分析,没有将二者很好地沟通起来。 但在复杂性经济学的研究中,应努力有意识地将确定论框架体系和概 率论框架体系沟通起来,从这两种分析体系根深蒂固的人为对立中解脱出 来。 6.科学推理与哲学思辩相结合。 经济学是具有某种逻辑结构并经过一定实践检验的概念系统,经济学 家表述经济学理论时总是力求达到符号化和形式化,使之成为严密的公理 化体系,但是如同科学的发展一样往往证明任何理论都不是天衣无缝的, 总有一些反常的现象和事件出现。 这时就必须运用哲学思辩的力量,从个别和一般、必然性和偶然性等 范畴以及对立统一、否定之否定等规律来加以解释。 四、结束语 我们生活的世界是一个复杂的非线性世界。 对自然、社会和经济中的复杂性研究已成为人们面临的重要挑战。 复杂性科学的目的就是要进一步贴近现实的、真实的世界,在传统的 思维和方法无能为力的地方,为人们建设通往美好生活的道路。 它表明了稳定、均衡、线性的模式在日益多样化和复杂化的世界中只 能是一厢情愿的幻想。 按照复杂性科学,经济系统具有内在的不可预测性,它的行为与结果 之间不再是单一的和线性的,而是耦合的与相互非线性作用的。 复杂性科学的兴起是科学范式的又一次大转变,把复杂性科学引入经 济学产生的复杂性经济学将突破经济学原有的还原论的思维模式,为我们

更贴近社会变化规律开辟了新的视野。 我国经济学界应关注复杂性经济学的发展及其应用,并努力应用复杂 性科学的思想、理论、方法去研究经济中的问题,并积极参与复杂性经济 学的发展、建设。 诚然,我们不能指望复杂性经济学能解决所有的问题,不能对新的思 路期望过高。 实际上,复杂性科学本身还是一门正在发展的学科,距离成熟还有很 大的历程。 但重要的是,它会给予我们启示,改变我们的观念,拓宽我们研究经 济的思路。




系统工程

系统工程 实现系统最优化的科学。1957年前后正式定名。1960年左右形成体系。是一门高度综合性的管理工程技术,涉及应用数学(如最优化方法、概率论、网络理论等)、基础理论(如信息论、控制论、可靠性理论等)、系统技术(如系统模拟、通信系统等)以及经济学、管理学、社会学、心理学等各种学科。系统工程的主要任务是根据总体协调的需要,把自然科学和社会科学中的基础思想、理论、策略、方法等从横的方面联系起来,应用现代数学和电子计算机等工具,对系统的构成要素、组织结构、信息交换和自动控制等功能进行分析研究,借以达到最优化设计,最优控制和最优管理的目标。系统工程大致可分为系统开发、系统制造和系统运用等3个阶段,而每一个阶段又可分为若干小的阶段或步骤。系统工程的基本方法是:系统分析、系统设计与系统的综合评价(性能、费用和时间等)。系统工程的应用日趋广泛,至20世纪70年代已发展成许多分支,如经营管理系统工程、后勤系统工程、行政系统工程、科研系统工程、环境系统工程、军事系统工程等。 用定量和定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题,无论是系统的设计或组织建立,还是系统的经营管理,都可以统一的看成是一类工程实践,统称为系统工程。 第二次世界大战以后。为适应社会化大生产和复杂的科学技术体系的需要.逐步把自然科学与社会科学中的某些理论和策略、方法联系起来.应用现代数学和电子计算机等工具.解决复杂系统的组织、管理相控制问题,以达到最优设计、最优控制和最优管理的目标。系统工程是一门高度综合性的管理工程技术,涉及自然科学棚社会科学的多门学科。构成系统工程的基本要素是:人、物、财、目标、机器设备、信息等六大因素。各个因素之间是互相联系、互相制约的关系。系统工程大体上可分为系统开发、系统制造和系统运用三个阶段,每个阶段又可划分为若干小阶段或步骤。系统工程的基本方法是:系统分析、系统设计相系统的综合评价。具体地说,就是用数学模型和逻辑模型来描述系统,通过模拟反映系统的运行、求得系统的最优组合方案和最优的运行方案。70年代以来,系统工程已广泛地应用于交通运输、通讯、企业生产经营等部门,在体育领域亦有应用价值和广阔的前景。它的基本特点是:把研究对象作为整体看待,要求对任一对象的研究都必须从它的组成、结构、功能、相互联系方式、历史的发展和外部环境等方面进行综合的考察.做到分析与综合的统一。最常用的系统工程方法,是系统工程创始人之一霍尔创立的,称为三维结构图:①时间维。对一个具体工程,从规划起一直到更新为止.全部程序可分为规划、拟定方案、研制、生产、安装、运转和更新七个阶段。②逻辑维。对一个大型项目可分为明确目的、指标设计、系统方案组合、系统分析、最优化、作出决定和制定方案七个步骤。②知识维。系统工程需使用各种专业知识,霍尔把这些知识分成工程、医药、建筑、商业、法津、管理、社会科学和艺术等,把这些专业知识称为知识维 系统工程(Systems Engineering)是系统科学的一个分支,实际是系统科学的实际应用。可以用于一切有大系统的方面,包括人类社会、生态环境、自然现象、组织管理等,如环境污染、人口增长、交通事故、军备竞赛、化工过程、信息网络等。系统工程是以大型复杂系统为研究对象,按一定目的进行设计、开发、管理与控制,以期达到总体效果最优的理论与方法。系统工程是一门工程技术,但是,系统工程又是一类包括了许多类工程技术的一大工程技术门类,涉及范围很广,不仅要用到数、理、化、生物等自然科学,还要用到社会学、心理学、经济学、医学等与人的思想、行为、能力等有关的学科。系统工程所需要的基础理论包括,运筹学、控制论、信息论、管理科学等。 系统工程的定义 1.[美]切斯纳(1967)

经济研究与复杂性科学_苗东升

首都师范大学学报(社会科学版)Journal of Capital Normal University 2010年第2期 (Social Sciences Edition ) (总第193期) 经济研究 经济研究与复杂性科学 苗东升 摘要:本文讨论了经济研究与复杂性科学的互动关系,指出经济学前沿出现了把复杂性当复杂性对待的趋势,最后对中国经济学的发展提出一些想法。关键词: 复杂性;经济研究;复杂性科学;社会主义市场经济 中图分类号:F0-05 文献标识码:A 文章编号:1004-9142(2010)02-0030-07 收稿日期:2009- 11-22作者简介:苗东升,男,山西榆社人,中国人民大学哲学院教授。(北京100872) 一、经济研究是培育复杂性 科学的温床之一 复杂性科学从孕育到产生的历史可以简单概述为:19世纪与20世纪之交开始孕育,历时40多年;1940年代开始把复杂性看成科学概念,意识到复杂性正在成为科学前沿的研究对象,提出一系列有助于理解和描述复杂性的概念、方法、观点;70至80年代之交初步形成复杂性科学。一切科学思想都来自社会实践, 复杂性科学亦然。经济是社会的基础,经济活动本质上属于复杂系统, 因而是培育复杂性科学思想的重要土壤。科学整体作为系统,从简单性科学这种历史形态演化为复杂性科学这种历史形态, 需要而且事实上经历着一系列观念和方法的转变。今天回头看去,这一进程中始终有来自经济研究的影响和推动。其表现是多方面的,我们仅就以下五点略加说明。 1.从物理到事理。简单性科学是广义的物 理学(自然科学),只研究物质关系和物质运动,不涉及人的因素起重要作用的事理现象。研究事理既要考虑物质关系和物质运动,也要考量人的情感、思想、决策、行为等因素,原则上属于复杂性范畴。科学转型演化的一种必不可少的思想准备是从单纯的物质观转向同时承认事理观。这一转变始于20世纪初,人们试图把自然科学的方法应用于事理现象,主要是经营管理问题,逐步形成运筹学。运筹学遵循投入最小化、 收益最大化这一经济原则,用数学方法描述和处理有限资源分配、目标搜索、设备更新之类事理问题。列昂惕夫(1973)、康托罗维奇(1975)就是以运筹学的出色工作而获得经济学诺贝尔奖的。今天看来,运筹学能够有效解决的还是所谓硬系统、硬运筹、硬事理问题,原则上仍属于简单性科学。但它冲破单纯的物理观,开辟通向研究软系统、软运筹、软事理这类复杂性问题的道路,是经济对复杂性研究的重要影响。 3

系统科学

系统科学思维方式 摘要:系统思维方式的整体性是由客观事物的整体性所决定,整体性是系统思维方式的基本特征,它存在于系统思维运动的始终,也体现在系统思维的成果之中。整体性是建立在整体与部分之辩证关系基础上的。整体与部分密不可分。整体的属性和功能是部分按一定方式相互作用、相互联系所造成的。而整体也正是依据这种相互联系、相互作用的方式实行对部分的支配。 关键词:系统科学,系统思维,辨别, 逻辑能力 引言: 思维方式作为表征人们思维活动不同特点、不同类型的一个哲学范畴,是在一定历史阶段上形成的相对稳定的规范着人们思维活动方向、过程和结果的范式。它是所处历史阶段上占有主导地位的哲学世界观、科学理论的硬核和科学方法的综合。思维方式变革的根源是实践方式的变革,实践方式的变革又与科学技术的发展水平紧密联系着。 2.正文: 2.1基本定义 系统是一种逻辑能力,也可以称为整体观、全局观。系统思维,简单来说就是对事情全面思考,不只就事论事。是把想要达到的结果、实现该结果的过程、过程优化以及对未来的影响等一系列问题作为一个整体系统进行研究。 2.2系统思维的历史 作为一门科学的系统论,人们公认是美籍奥地利人、理论生物学家贝塔朗菲创立的。他在1952年发表“抗体系统论”,提出了系统论的思想。确立这门科学学术地位的是1968年贝塔朗菲发表的专著:《一般系统理论基础、发展和应用》该书被公认为是这门学科的代表作,以新兴的探索复杂性的综合学科群一般系统论、信息论、控制论、耗散结构理论、协同学、超循环理论、突变论、混沌理论、分形理论等系统科学为基础,形成了新型的整体的科学思维方式。 之前,“系统”一词,来源于古希腊语。通常把“系统”定义为:由若干要素以一定结构形式,结构成的具有某种功能的有机整体。在这个定义中包括了系统、要素、结构、功能四个概念,表明了要素与要素、要素与系统、系统与环境三方面的关系。 贝塔朗菲的系统观点,比“系统”内涵要丰富得多。系统论的核心思想是系统的整体观念。贝塔朗菲强调,任何系统都是一个有机的整体,它不是各个部分的机械组合或简单相加,系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的新质。他用亚里斯多德的“整体大于部分之和”的名言来说明系统的整体性,反对那种认为要素性能好,整体性能一定好,以局部说明整体的机械论的观点。同时认为,系统中各要素不是孤立地存在着,每个要素在系统中都处于一定的位置上,起着特定的作用。要素之间相互关联,构成了一个不可分割的整体。要素是整体中的要素,如果将要素从系统整体中割离出来,它将失去要素的作用。正象人手在人体中

系统科学与思维科学交叉发展的硕果――大成智慧工程

2002年5月系统工程理论与实践第5期 文章编号:100026788(2002)0520008204 系统科学与思维科学交叉发展的硕果——大成智慧工程 戴汝为 (中国科学院自动化研究所,北京100080) 摘要: 扼要地介绍钱学森院士倡导的思维科学与系统科学的一些观点;并从系统的角度阐述了思 维科学与系统科学的交叉发展以及大成智慧工程(m etasynthetic engineering)的形成Λ 关键词: 形象思维;从定性到定量的综合集成法;综合集成研讨厅体系;大成智慧工程 中图分类号: N94 文献标识码: A α A R esu lt of System Sciences and N oetic Sciences C ro ss D evelopm en t-M etasyn thetic Engineering DA I R u2w ei (In stitu te of A u tom ati on,Ch inese A cadem y of Sciences,Beijing100080,Ch ina) Abstract: Several view s of system sciences and noetic sciences given by academ ician qian are b riefly in troduced.Besides,from the po in t of view of system,the fo rm ati on of m etasyn thetic engineering by system sciences and noetic science cro ss developm en t is also described in th is article. Key words: th ink ing in i m agery;m etasyn thesis from qualitative to quan titative;hall fo r w o rk shop of m etasyn thetic engineering;m etasyn thetic engineering 我国著名科学家钱学森近20多年来,对不同学科的交叉与整合,作出了重要的贡献Λ钱学森对应用力学,火箭技术以及“两弹一星”等方面贡献是众所周知的,但他近些年来在现代科学方面的贡献了解的人可能并不多Λ他曾经担任过中国自动化学会第一届、第二届的理事长,历时20年之久Λ他对系统科学与思维科学都有大量开创性的工作,对系统科学与思维科学交叉发展与整合所做出的贡献,形成了大成智慧工程(m etasyn thetic engineering). 在国务院、中央军委于1991年10月授予钱学森同志“国家杰出贡献科学家”荣誉称号的大会上,他讲过一段话:“我认为今天的科学技术不仅仅是自然科学工程技术,而且是人认识客观世界、改造客观世界整个的知识体系,这个体系的最高概括是马克思主义哲学Λ我们完全可以建立起一个科学体系,而且运用这个科学体系去解决我们社会主义建设中的问题”Λ并讲:“我在今后的余生中就想促进这件事情”Λ实际上,钱学森所说建立一个科学体系的工作他早在20世纪70年代末就开始了Λ钱学森于80年代在中央党校讲课时,首次把原来人们心目中的“自然科学”和“社会科学”两大部门,扩展到八大部门Λ加上数学科学、系统科学、思维科学、人体科学、军事科学和文艺理论,形成了一个体系Λ过了几年又加上地理科学、行为科学Λ1996年6月又提出建筑科学的设想,在这个过程中曾与建筑专家及城市规划专家谈过Λ总 α收稿日期:2002204204 资助项目:国家自然科学基金(79990581) 作者简介:戴汝为,男,中科院院士,中国自动化学会理事长,从事模式识别,人工智能,复杂系统的研究.

复杂系统

系统是什么意思?复杂是什么意思?复杂系统又是什么意思? 复杂系统和简单系统的区别在哪里? 复杂系统的特征和基本性质是什么? 现实生活和科研中我们接触到哪些复杂系统及其性质的实例? 我们平时所接受的教育,对于自然界和人类世界的理解,所使用的基本假设和前提,有多少是来自于简单系统?可能存在哪些局限性? 对于复杂系统的理解,会给我们的思维带来哪些变革,给科研和社会生活带来哪些新的启发? 系统是由若干相互联系、相互作用的要素组成的具有特定结构与功能的有机整体。 简单系统: 微积分、牛顿力学、热力学的研究对象;机械结构、理想气体 死的,不演化的组分少线性的可还原的 复杂系统: 细胞;生物体;大脑;社会组织;生态系统 活的,演化的3个以上组分非线性的不可还原的涌现性 复杂系统 具有变量来自不同标度层次的结构,或者大量相互之间有差别的单元构成的动态系统。通常表现出复杂性,但也可能出现简单性。 复杂系统是具有中等数目基于局部信息做出行动的智能性、自适应性主体的系统。复杂系统是相对牛顿时代以来构成科学事业焦点的简单系统相比而言的,具有根本性的不同。简单系统它们之间的相互作用比较弱,比如封闭的气体或遥远的星系,以至于我们能够应用简单的统计平均的方法来研究它们的行为。而复杂并不一定与系统的规模成正比,复杂系统要有一定的规模,复杂系统中的个体一般来讲具有一定的智能性,例如组织中的细胞、股市中的股民、城市交通系统中的司机,这些个体都可以根据自身所处的部分环境通过自己的规则进行智能的判断或决策。 定义 复杂系统(complexsystem)是具有中等数目基于局部信息做出行动的智能性、自适应性主体的系统。复杂系统是一个很难定义的系统,它存在于这个世界各个角落。如此,我们也可以这样定义它: 1.不是简单系统,也不是随机系统。 2.是一个复合的系统,而不是纷繁的系统(It'scomplexsystem,notcomplicated.) 3.复杂系统是一个非线性系统。 4.复杂系统内部有很多子系统(subsystem),这些子系统之间又是相互依赖的(interdependence),子系统之间有许多协同作用,可以共同进化(coevolving)。在复杂系统中,子系统会分为很多层次,大小也各不相同(multi-level&multi-scale)。 关于系统的分类(和复杂系统相关的系统) 通俗的讲系统可以分为三类: a)简单系统simplesystem,特点是元素数目特别少,因此可以用较少的变数来描述,这种系统可以用牛顿力学去加以解析。简单系统又是可以控制的,可以预见的,可以组成的。在管理学中,这种组织一般是出现在组织的初期,比如一个班级,抱着同样的目的,有同样

中医学为复杂性科学的涌现性及其方法论难题提供了解决之道

中医学为复杂性科学的涌现性及其方法论难题提供了解决之道 中医学为复杂性科学的涌现性及其方法论难题提供了解决之道 赵宏杰张笑波 (吉林市中医院吉林吉林132011)摘要:复杂性科学的涌现性及其方法论难题,源于还原论思想和方法面对海量信息的力不从心。与之对应,越来越多的学者认为东方科学思想和方法可以解决这个不足。中医学是惟一的体系完整又继续发挥着功能影响的东方科学,它研究人体这个复杂巨系统的时空整体论和时空还原论思想方法,解决了涌现性难题。从信息、系统与复杂性角度可以为时空整体论和时空还原论提供现代科学的解读。信息中医学的提出与论述以及人工智能学科方法所体现的象数学思想方法和具体例证,再次证明了这种解读的正确性。 关键词: 信息中医学涌现性难题复杂性时空整体观时空还原论时间维分形取象比类模式识别人工智能定性推理 1.复杂性科学的涌现性及其方法论难题 复杂性科学是用以研究复杂系统和复杂性的一门方兴未艾的交叉学科,被有些科学家誉为是“21世纪的科学”,关于复杂性的研究受到了科学家们越来越强烈的关注。复杂性科学研究的复杂系统特别是复杂巨系统涉及到非常广的范围。[1] 若干部分按照一定方式相互关联起来形成系统,就会产生出整体具有而部分及其总和没有的特性。不同的关联方式产生不同的整体特性,一旦把系统整体分解为它的组成部分,这些特性便不复存在。这种整体特性就叫做涌现性。涌现性的另一种表述是:高层次具有低层次没有的特性,一旦还原到低层次这些特性便不复存在。面对生命、社会、思维等复杂巨系统,组分不但数量巨大,而且种类繁多,相互关联又异常错综复杂,从微观到宏观有许多中间层次,不同层次之间关系也很复杂。这种系统的组分本身往往已是复杂系统,可能具有主动性、适应性,甚至是智能主体,有价值追求,能够运用策略。这就使系统产生了更高级更复杂的整体涌现性,远远不能归结为统计特性,无法通过对微观子系统的统计综合得到宏观总系统的涌现特性。[2] 400年来科学的还原论思想和方法显得力不从心。这就是复杂性科学的涌现性及其方法论难题,它同时要求我们必须超越还原论,创立全新的方法论去描述复杂巨系统才具有的高级涌现性。[2] 苗东升认为要从信息科学的发展中吸取营养来研究整体涌现性,是一个非常正确的预见。[2] 与还原论相对应,越来越多的学者认为东方整体论指导下的东方科学思想和方法可以解决还原论思想和方法的不足。第58次香山科学会议,“中国传统文化与当代科学前沿发展”会议与会高级专家呼吁书,对此有充分的介绍。[3]姜岩在《东方科学与文明伟大复兴》文中和《东方科学文化的复兴》一书中也有详细的论述。[4][5] 在众多东方科学里面,中医学有着非常独特的地位,中医学是中国的传

复杂系统与复杂性科学

第5卷第4期  复杂系统与复杂性科学 Vol .5No .42008年12月  COM P LEX SYSTE M S AND COM P LEX I TY SC I E NCE Dec .2008文章编号:1672-3813(2008)04-0021-08 收稿日期:2008-10-10 基金项目:国家基础研究计划973项目(2006CB705500);国家自然科学基金(60744003,10635040,10532060,10472116);中国科学院院长基金 特别支持项目计划《复杂网络的结构与功能及动力学性质研究》;高等学校博士学科点专项科研基金(20060358065) 作者简介:汪秉宏(1944-),男,江西婺源人,教授,中国科学技术大学理论物理研究所所长,主要研究方向为复杂系统理论、复杂性科学、统计 物理、计算物理和非线性动力学。 当前复杂系统研究的几个方向 汪秉宏1,2,周 涛 1,3,王文旭4,杨会杰2,5,刘建国1,3,赵 明1,6,殷传洋7,韩筱璞1,谢彦波 1(1.中国科学技术大学近代物理系理论物理研究所复杂系统研究组,合肥230026; 2.上海系统科学研究院及上海理工大学复杂适应系统研究所,上海200093; 3.瑞士弗里堡大学物理系,瑞士弗里堡CH -1700;4.亚利桑那州立大学电子工程系,美国亚利桑那州85287-5706; 5.新加坡国立大学物理系,新加坡119077; 6.香港浸会大学物理系,香港; 7.南京信息工程大学,南京210044) 摘要:复杂系统与复杂性科学被誉为21世纪的科学,是吸引跨学科广泛注意的新 型交叉科学。简要概述了复杂系统研究的几个重要方向,包括网络同步、网络交通 流、新一代信息网络的结构和动力学、演化合作博弈、生物网络复杂性、人类动力学 和信息物理学。 关键词:复杂系统;复杂性科学;复杂网络;人类动力学;信息物理学 中图分类号:N94文献标识码:A Severa l D i recti on s i n Co m plex Syste m Research WANG B ing 2hong 1,2,Z HOU Tao 1,3,WANG W en 2xu 4,Y ANG Hui 2jie 2,5,L IU J ian 2guo 1,3,ZHAO M ing 1,6,YIN Chuan 2yang 7,HAN Xiao 2pu 1,X IE Yan 2bo 1(1.Depart m ent of Modern Physics,I nstitute of Theoretical Physics and Gr oup of Comp lex Syste m, University of Science and Technol ogy of China,Hefei 230026,China; 2.I nstitute of Comp lex Adap tive Syste m s,Shanghai Acade my of Syste m Science and University of Shanghai f or Science and Technol ogy,Shanghai 200093,China; 3.Depart m ent of Physics,University of Fribourg,Fribourg CH -1700,S witzerland; 4.Depart m ent of Electr onic Engineering,A rizona State University,A rizona 85287-5706,US A; 5.Depart m ent of Physics,Nati onal University of Singapore,119077,Singapore; 6.Depart m ent of Physics,Hong Kong Bap tist University,Hong Kong,China; 7.Nanjing University of I nfor mati on Science and Technol ogy,Nanjing 210044,China ) Abstract:A s the 21st 2century ’s science,the comp lexity science is attracting wide attenti on fr om the sci 2 entific community .I n this paper,we highlight s ome relevant key issues,including net w ork 2based syn 2 chr onizati on,traffic dyna m ics on net w orks,structure and evoluti on of inf or mati on net w orks in the next generati on,ev oluti onary cooperating ga me,comp lexity of bi ol ogical net w orks,human dyna m ics and inf o 2 physics .

系统科学概论

一、名词解释: 1. 系统: 是由相互联系相互作用的要素或部分组成的,具有一定结构和功能的有机整体。 2. 系统科学:以系统及其机理为对象,研究其类型内容运动规律的科学或知识体系。 3. 元素:最小的即为不需要划分的组分。 4. 系统的结构:组分与组分之间关联方式的总和或系统把元素整合为统一整体的模式。 5. 整体涌现性:多个要素组成系统后,出现了系统组成前单个要素所不具有的性质, 这个性质并不存在于任何单个要素当中,而是系统在低层次构成高层次时才表现出来,系统功能往往表现为“整体大于部分之和”。 6. 层次:通常是指构成系统的元素之间按照整体与部分的构成关系而形成的不同质态的分系统及其排列方式。 7. 环境:系统整体存在和发展的全部条件的总和。 8. 系统的边界:把系统和环境分开的的东西,从空间上看,边界是把系统与环境分开的所有点的集合。 9. 系统的功能:系统行为所引起的,有利于环境中某些事物乃至整个环境存续和发展的作用。 10. 系统的演化:系统的结构、状态特性、行为、功能等随时间的推移而发生的变化。 11. 系统方法:凡使用系统的方法认识和处理问题的方法,不管是理论的还是经验的,数学的还是非数学的等都是系统方法。 12. 模型:给对象实体以必要的简化,用适当的表现形式或规则,把它的主要特征描绘出来,这样的得到的模仿品。 13. 运筹学:是利用现代数学特别是统计数学的成就研究人力物力财力的运用和筹划,使能发挥最大效率的科学。 14. 控制论:研究动物(包括人类)和机器内部控制和通信的科学。 15. 模拟:根据原型来制造或组织模型,使模型与原型之间具有相似特征的过程。 16. 信息论:关于信息的本质和传递规律的科学理论,是研究信息的计量、发送、传递、交替、接受和贮存的一门新兴学科。 17. 信息:是指事物在内部或外部因素作用下所产生的变化或结果,其中作用者称为致信物,被作用者称为信息载体。 18. 黑箱方法:通过分析未知系统输入和输出地对应关系,来认识其内部结构并加以控制的方法。 19. 灰箱方法:运用已有知识结合黑箱方法去推测系统内部结构特征的认识方法。 20. 控制:指在一定环境中,一个系统通过一定方式驾驭或支配另一个系统做合目的的运动的行为及过程。 21. 系统工程:以组织建立或经营管理某一系统为目的的工程,如筹建矿山开建的工程为工业系统工程,农业农田建设的工程为农业系统工程。 22. 数学模型:是描述元素之间,子系统之间,层次之间相互作用以及系统与环境相互作用的数学表达式。

系统科学与工程练习题要点

《系统科学与工程》课程期末练习试卷 姓名:学号:所属院系: _ 一、单项选择题(共10题,每题1分,满分10分) 1.钱学森教授提出,系统工程是一门( B )。 A.经济控制的技术 B.组织管理的技术 C.现代工程技术 D.控制分析和设计的技术 2.霍尔的三维结构包括( C )。 A.时间维、逻辑维、空间维 B.时间维、空间维、知识维 C.时间维、逻辑维、知识维 D.空间维、逻辑维、知识维 3.关于综合集成工程方法学说法错误的是( B ) A 它是从定性到定量的综合集成法 B 采用人机结合以机器为主的思维方法和研究方式 C 综合集成研讨厅体系本身是开放的、动态的体系 D 由机器体系、专家体系和知识体系组成 4.邻接矩阵中,若某列(第j列)的元素全为( A ),则Pi为系统的源 点,是系统的输入要素。 A.0 B.1 C.2 D.3 5.在决策树中,从状态节点引出的分枝叫( B)分枝。 A.方案 B.状态 C.概率 D.决策 6.对于一些―亦此亦彼‖的现象及不确切概念事物,如―好天气‖、―容貌突出‖等 问题,你认为采用下来哪种评价方法比较合适?( A) A、层次分析法 B、冲突分析方法 C、模糊综合评判法 D、A.古林法 7.如果决策环境不确定,甚至连发生的概率也一无所知,只能靠决策者的经 验、直觉进行主观决策,则这种决策称为( B)。 A.确定型决策 B.不确定型决策 C.风险型决策 D.战术决策

8. 下图是一个有向连接图,它的邻接矩阵是( A )。 A 、????????????????011000000100011 0010000000B 、??? ???????? ?? ???1110001001 00111 0011000001 C 、????????????????01111 010******* 0010100000 D 、??? ???? ???? ?? ???11111 01001 00111 0011100001 9. 某投资模用AHP 方法进行系统评 价,得到如下表所示判断矩阵, 对于计算结果下列哪项为正确的?( B ) 10. 相传英国有个名叫霍布森的商人,他在卖马的时候一直说,允许顾客任意挑选马匹,但需要符合一个条件,即只能挑选最靠近门边的那一匹。在此例中,顾客拥有的决策权限:( B ) A .很大,因为他可以任意挑选马匹。 B .很小,因为他的决策前提受到了严格控制。 C .无大小之别,因为这里顾客只是在买马,而不是在作决策。 D .无法判断,因为决策权限大小取决于所作决策的类型与重要程度。 二、填空题(共10题,每题1分,满分10分) 1. 系统是指由 两个 以上相互作用、相互影响的元素组成的具有特定 功能的有机整体。 2. 常用的系统工程方法有霍尔的 三维 结构系统工程方法论和切克兰 特的软系统工程方法论等。 3. 所谓结构模型,就是应用 有向连接图 来描述系统各要素之间关系, 以表示一个作为要素集合体的系统的模型。 A 、C.R=0.176,满足一致性要求 B 、C.R=0.176,不满足一致性要求 C 、C.R=0.096,满足一致性要求 C 、C.R=0.096,不满足一致性要求

复杂性科学上课讲义

复杂性科学的简介 兴起于20世纪80年代的复杂性科学(complexity sciences),是系统科学发展的新阶段,也是当代科学发展的前沿领域之一。复杂性科学的发展,不仅引发了自然科学界的变革,而且也日益渗透到哲学、人文社会科学领域。英国著名物理学家霍金称“21世纪将是复杂性科学的世纪”。复杂性科学为什么会赢得如此盛誉,并带给科学研究如此巨大的变革呢?主要是因为复杂性科学在研究方法论上的突破和创新。在某种意义上,甚至可以说复杂性科学带来的首先是一场方法论或者思维方式的变革。尽管国内外学者已经认识到研究复杂性科学的重要意义,然而要想找出一个能够符合各方研究旨趣的复杂性科学的概念还有困难。虽然目前人们对复杂性科学的认识不尽相同,但是可以肯定的是“复杂性科学的理论和方法将为人类的发展提供一种新思路、新方法和新途径,具有很好的应用前景”。黄欣荣认为尽管复杂性科学流派纷呈、观点多样,但是复杂性科学却具有一些共同的特点可循:(1)它只能通过研究方法来界定,其度量标尺和框架是非还原的研究方法论。(2)它不是一门具体的学科,而是分散在许多学科中,是学科互涉的。(3)它力图打破传统学科之间互不来往的界限,寻找各学科之间的相互联系、相互合作的统一机制。(4)它力图打破从牛顿力学以来一直统治和主宰世界的线性理论,抛弃还原论适用于所用学科的梦想。(5)它要创立新的理论框架体系或范式,应用新的思维模式来理解自然界带给我们的问题。 复杂性科学是指以复杂性系统为研究对象,以超越还原论为方法论特征,以揭示和解释复杂系统运行规律为主要任务,以提高人们认识世界、探究世界和改造世界的能力为主要目的的一种“学科互 涉”(inter—disciplinary)的新兴科学研究形态。 复杂性科学研究主流发展的三个阶段 复杂性科学研究主流发展的三个阶段主要是指:埃德加·莫兰的学说、普利高津的布鲁塞尔学派、圣塔菲研究所的理论。 (1)埃德加·莫兰的学说埃德加·莫兰是当代思想史上最先把“复杂性研究”作为课题提出来的人。莫兰正式提出“复杂性方法”是在他1973年发表的《迷失的范式:人性研究》一书中。莫兰复杂性思想的核心是他所说的“来自噪声的有序”的原则,该原则可以简要表述如下:将一些具有磁性的小立方体散乱地搁置在一个盒子里,然后任意摇动这个盒子,最后人们看到盒子中的小立方体在充分运动之后根据磁极的取向互相连接形成一个有序的结构。在这个例子中,任意地摇动盒子是无序的表现,显然单靠它不能导致小立方体形成整体的有序结构。小立方体本身具有磁性,是产生有序性的潜能,但是这个潜能借助了无序因素的辅助或中介而得以

内河航道中交通流理论应用初探

内河航道中交通流理论应用初探 徐婷婷 河海大学港口海岸及近海工程系,江苏南京(210098) E-mail:tingting_qq_0@https://www.360docs.net/doc/a816698977.html, 摘要:随着内河航道的不断发展,研究船舶交通流基本理论,并用其指导内河船舶运行,具有非常重要的意义。本文尝试性地借鉴了道路交通流理论,对船舶交通流理论作了一些探讨和研究。本文着重描述了船舶流量、船舶交通密度、行程速度三个重要的船舶交通流理论参数同时分析了它们的相互间关系并给出了相关的基本经验公式。 关键词:船舶交通流船舶交通密度行程速度 1. 交通流理论概述 交通流理论是交通工程学的基础理论,广泛地应用于交通运输工程学的各个领域。交通流理论是研究交通流变化规律的方法体系,是一门边缘科学。它通过分析的方法来阐述交通现象及其机理,探讨交通流各参数间的相互关系及其变化规律,从而为交通规划、交通控制、道路设计、以及智能运输系统提供理论依据和支持。交通流量模型的发展是伴随着汽车工业和交通需求的迅速增长而发展起来的。上世纪30年代,J.P.Kinzer 首次将泊松分布应用于交通流;50年代初,L.A.Pipes 首次提出交通跟驰模型;1955年,M.J.Lighthill, J.B.Whitham 以及P.I.Richards各自独立的提出了交通流流体力学模型,简称为LWR模型。20世纪70年代,H.J.Payne提出了交通流动量方程和连续性方程构成的交通流动力学高阶模型;与此同时,著名的物理学家I.Prigogine和R.Herman运用气体动力理论提出了交通流气体动力论模型。在非线性科学和复杂性科学的推动下,K.Nagel和M.Schreckenberg提出了一维元胞自动机交通流模型,简称NS模型;O.Biham,A.A.Middleton和D.Levine提出了二维的元胞自动机交通流模型,简称BML模型。综上介绍了基于连续性描述的流体力学交通流模型,基于概率统计描述的气体动力论模型、基于微观离散描述的跟驰模型、元胞自动机模型三类交通流模型。这三类模型从物理的角度来看,可分别认为是宏观模型、介观模型和微观模型[1]。宏观的流体力学模型便于直观上把握交通流的整体特性,在简化的情况下容易得出解析解,给出交通流的基本行为,这也是迄今仍然运用的最广泛的交通流模型。交通流在公路上应用相当完善和广泛,各国在这方面做了大量的相关研究,现在公路交通流理论还在进一步发展;交通流也逐渐应用到海域上,使海域得到了科学化管理;令人遗憾的是交通流理论还未在内河中得到应用,随着内河航道的不断发展,丰富船舶流基本理论,并用其指导内河船舶运行,具有非常重要的意义。就目前而言,船舶交通流的研究还是要借鉴道路交通流研究而进行的,本文尝试性地对船舶交通流作了一些探讨和研究。 2. 船舶交通流理论参数及其特性[4~6] 船舶运输流指在一定水路航段上,按照给定方向运行的船舶总体或大量船舶,简称船舶流,是交通流的一种。船舶流在航道上的流动类似于液体,因此可以利用液体的数学模型,经过修正后来描述船舶交通[2~4]。船舶流具有系统的基本特征,单个船舶无法成为船舶流,船舶交通量(在单位时间里通过水路网点的船舶数量)、行程速度(船舶在单位时间内通过的距离)和传播交通密度(在单位水路长度上通过的船舶数量)构成了船舶流常用的三个表征物理量。 2.1 船舶交通量

系统科学参考资料

systematic scientific methods; system science method; systematic scientific method; system science methods; 系统科学方法" 英文对照 1、是对系统方法、反馈方法、功能模拟方法、信息方法等现代科学方法的统称。△形象点说,系统科学是这些方法产生的母体,而这些新型方法则是系统科学的结晶,因而我们把这些方法统称为系统科学方法。(庞元正《现代思维与改革》) 查看全文 "系统科学方法" 在工具书中的解释 1、1.现代系统科学方法的基本观点所谓系统科学方法是指以系统论、控制论、信息论和耗散结构论、协同论、突变论的基本思想和方法 文献来源 "系统科学方法" 在学术文献中的解释 科学 系统 系统科学 "系统科学方法" 在工具书中的参考阅读 研究 "系统科学方法" 相关问题的主要学者 黄强 李明锋 畅建霞 马来平 王惠珍 陈有亮 王义民 王方华 王继荣 涂国平 陈依元 王凡 孟庆云 李丹 柳晓春 肖萍 李自强 张文泉 李妍 乌杰 《系统辩证学学报》 乌杰系统科学网https://www.360docs.net/doc/a816698977.html,/Default.asp 系统科学中文书目 N.维纳《控制论》,郝季仁译,科学出版社,1962。 H.格林尼斯基《控制论简述》,科学出版社,1963。 W.R.艾什比《控制论导论》,张理京译,科学出版社,1965。 [奥]埃尔温·薛定谔《生命是什么?》上海人民出版社,1973。 N.维纳《人有人的用处》,陈步译,商务印书馆,1978。

冯.诺意曼《计算机和人脑》,甘子玉译,商务印书馆,1979。 W.B.坎农《躯体的智慧》,范岳年魏有仁译,商务印书馆,1980。 [苏]А.Я.列尔涅尔《控制论基础》,刘定一译,科学出版社,1980。 涂序彦潘华郭江黄秉宪编《生物控制论》,科学出版社,1980。 奥斯卡·兰格《经济控制论导论》,杨小凯译,中国社会科学出版社,1981。 M.A.阿尔贝勃《大脑、机器和数学》,朱熹豪金观涛译,商务印书馆,1982。 P.卡洛《生物机器--研究生命的控制论途径》,科学出版社,1982。, 湛垦华沈小峰等编《普里高津与耗散结构理论》。,陕西科学技术出版社,1982。 金观涛华国凡《控制论和思想方法论》,科学普及出版社,1983。 魏宏森《系统科学方法论导论》,人民出版社,1983。 金观涛刘青峰《兴盛与危机》,湖南人民出版社,1984。 H.哈肯《协同学--引论物理学、化学和生物学中的非平衡相变和自组织》,徐锡申等译,原子能出版社,1984。 A.F.G.汉肯《控制论和社会》,黎鸣译,商务印书馆,1984。 瓦·尼·萨多夫斯基《一般系统论原理》,贾泽林等译,人民出版社,1984。 黄麟雏李继宗邹珊刚《系统思想与方法》,陕西人民出版社,1984。 赫伯特·A·西蒙《关于人为事物的科学》,杨砾译,解放军出版社,1985。 [美]E.拉兹洛《用系统论的观点看世界》,闵家胤译,上国社会科学出版社,1985。 伊·普里戈金《从存在到演化》,曾庆宏等译,上海科学技术出版社,1986。 尼科利斯普里戈京合著《非平衡系统的自组织》,徐锡申等译,科学出版社,1986。 尼柯里斯普利高津合著《探索复杂性》,罗久星等译,四川教育出版社,1986。 王雨田主编《控制论、信息论、系统科学和哲学》,中国人民大学出版社,1986。 李如生编著《非平衡态热力学和耗散结构》,清华大学出版社,1986。 [美]拉·迈尔斯主编《系统思想》,杨志信、葛明浩译,四川人民出版社,1986。 [美]司马贺(Herbert A.Simon)《人类的认知--思维的信息加工理论》,荆其诚张厚粲译,科学出版社,1986。 宋毅何国祥编著《耗散结构论》,中国展望出版社,1986。 杨士尧编著《系统科学导论》,农业出版社,1986. 路·冯·贝塔朗菲《一般系统论--基础、发展、应用》,秋同、袁嘉新译,社会科学文献出版社,1987。 [美]冯·贝塔朗菲《一般系统论--基础、发展和应用》,林康义等译,清华大学文献出版社,1987。 E.拉兹洛《系统、结构和经验》,李创同译,上海译文出版社,1987。 普里戈金斯唐热合著《从混沌到有序》,曾庆宏沈小峰译,上海译文出版社,1987。 金观涛《整体的哲学》,四川人民出版社,1987。 邹珊刚、黄麟雏等《系统科学》,上海人民出版社,1987。 沈小峰胡岗姜璐编著《耗散结构论》,上海人民出版社,1987。 杰里米·里夫金《熵:一种新的世界观》,吕明袁舟译,上海译文出版社,1987。 H.哈肯《协同学——自然成功的奥秘》,载呜钟译,上海科学普及出版社,1988。 霍绍周编著《系统论》,科学技术文献出版社,1988。 拉兹洛《进化——广义综合理论》,社会科学文献出版社,1988。 金观涛《我的哲学探索》,上海人民出版社,1988。 勒内·托姆《突变论:思想和应用》,周仲良译,上海译文出版社,1989。 陈禹《关于系统的对话--现象、启示与探讨》,中国人民大学出版社,1989。 马清健《系统和辩证法》,求实出版社,1989。 [美]詹姆斯·格莱克《混沌--开创新科学》,张淑誉译,上海译文出版社,1990。

《系统工程》复习试题与答案

《系统工程》复习题及答案 第一章 一、名词解释 1.系统:系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所构成,具有特定功能、结构和环境的整体。 2.系统工程:用定量与定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题,无论是系统的设计或组织的建立,还是系统的经营管理,都可以统一的看成是一类工程实践,统称为系统工程。 3.自然系统:自然系统主要指由自然物(动物、植物、矿物、水资源等)所自然形成的系统,像海洋系统、矿藏系统等。 4.人造系统:人造系统是根据特定的目标,通过人的主观努力所建成的系统,如生产系统、管理系统等。 5.实体系统:凡是以矿物、生物、机械和人群等实体为基本要素所组成的系统称之为实体系统。 6.概念系统:凡是由概念、原理、原则、方法、制度、程序等概念性的非物质要素所构成的系统称为概念系统。 二、判断正误 1.管理系统是一种组织化的复杂系统。( T ) 2.大型工程系统和管理系统是两类完全不同的大规模复杂系统。( F ) 3.系统的结构主要是按照其功能要求所确定的。( F ) 4.层次结构和输入输出结构或两者的结合是描述系统结构的常用方式。( T) 三、简答 1.为什么说系统工程时一门新兴的交叉学科? 答:系统工程是以研究大规模复杂系统为对象的一门交叉学科。它是把自然科学和社会科学的某些思想、理论、方法、策略和手段等根据总体协调的需要,有机地联系起来,把人们的生产、科研或经济活动有效地组织起来,应用定量分析和定性分析相结合的方法和电子计算机等技术工具,对系统的构成要素、组织结构、信息交换和反馈控制等功能进行分析、设计、制造和服务,从而达到最优设计、最优控制和最优管理的目的,以便最充分填发挥人力、物力的潜力,通过各种组织管理技术,使局部和整体之间的关系协调配合,以实现系统的综合最优化。 系统工程在自然科学与社会科学之间架设了一座沟通的桥梁。现代数学方法和计算机技术,通过系统工程,为社会科学研究增加了极为有用的定量方法、模型方法、模拟实验方法和优化方法。系统工程为从事自然科学的工程技术人员和从事社会科学的研究人员的相互合作开辟了广阔的道路。 2.简述系统的一般属性 答: (1)整体性:整体性是系统最基本、最核心的特征,是系统性最集中的体现; (2)关联性:构成系统的要素是相互联系、相互作用的;同时,所有要素均隶属于系统整体,并具有互动关系。关联性表明这些联系或关系的特性,并且形成了系统结构问题的基础; (3)环境适应性:任何一个系统都处于一定的环境之中,并与环境之间产生物质、能量和信息的交流。环境的变化必然会引起系统功能及结构的变化。 除此之外,很多系统还具有目的性、层次性等特征。

什么是复杂系统论

什么是复杂系统论 什么是复杂系统?也许你会说:具有复杂性的系统,就是复杂系统,而简单的系统就不是复杂系统。然而事实可能远没有这么简单,请尝试回答下面的几个问题: 飞鸟是如何聚集成群的?蚂蚁如何形成王国?为什么冷战结束,世界反而硝烟四起?为什么苏联以及东欧等一系列社会主义国家会在1989年的几个月内轰然坍塌?生命是如何起源的?计算机病毒具有生命么?为什么在1998年爆发了亚洲经济风暴,进而导致全球的经济危机?大脑是什么?感情、思想、目的和意识这样不可言喻的特征是如何产生的?难道大脑仅仅是简单的随机进化的结果么? 这些问题看似不是什么科学的问题,然而它们都有一个共同点,就是属于同一种系统,既复杂系统。 首先,复杂系统是相对牛顿时代以来构成科学事业焦点的简单系统相比而言的,两者具有根本性的不同。简单系统通常具有少量个体对象,它们之间的相互作用比较弱,或者具有大量相近行为的个体,比如封闭的气体或遥远的星系,以至于我们能够应用简单的统计平均的方法来研究它们的行为。而复杂并不一定与系统的规模成正比,复杂系统要有一定的规模,但也不是越大越复杂。另外复杂系统中的个体一般来讲具有一定的智能性,例如组织中的细胞、股市中的股民、城市交通系统中的司机、生态系统中的动植物……,这些个体都可以根据自身所处的部分环境通过自己的规则进行智能的判断或决策。 根据以上的描述,我们可以得到复杂性科学中对复杂系统的描述性定义:复杂系统是具有中等数目基于局部信息做出行动的智能性、自适应性主体的系统。根据这个定义,我们不难总结出复杂系统的以下几个核心的特点: (1)中等大小数目的主体,通俗的讲也就是元素不能少,也不能太多。对于一般的系统我们可以按照系统内个体的数目以及相互作用的强度进行分类,得到下面的图: a)简单系统b)无组织的复杂系统c)有组织的复杂系统 说明:a)简单系统,特点是元素数目特别少,因此可以用较少的变数来描述,这种系统可以用牛顿力学去加以解析。 b)无组织的“复杂”系统:其特征是元素和变量数很多,但其间的耦合是微弱的,或随机的,即只能用统计的方法去分析。热力学研究的对象一般就是这样的系统。 c)有组织的复杂系统:特征是元素数目很多,且其间存在着强烈的耦合作用。

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