系統科學

系統科學

系統科學是一個跨學科領域的研究系統的性質 - 從簡單到復雜 - 在自然界,社會,科學本身。現場的目的是發展跨學科的基礎是適用于各種領域,如工程,生物學,醫學,科學和社會科學。

系統科學涵蓋的正式版,如復雜的系統,控製論,動力系統理論,系統理論,並套用在自然科學和社會科學,工程,如控製論,運籌學,社會系統理論,系統生物學,系統領域動態,人為因素,系統生態學,系統工程和系統的心理。主題通常強調在系統科學是:(一)整體圖,(b)系統及其嵌入的環境,以及(c)復雜(往往微妙互動的動態行為)的軌跡,有時是穩定的(並因此增強),而在不同的"邊界條件"可以成為似地不穩定的(並因此破壞)。有關地球生物圈的規模/岩石圈動力學的擔憂是問題的性質,以及系統科學旨在促進有意義的洞察力的例子。

​理論概述

系統科學(系統理論)是以系統為研究和套用對象的一門科學。系統是由相互聯系、相互作用的要素(部分)組成的具有一定結構和功能的有機整體。英文中系統一詞(system)來源于古代希臘文(σύστημα),意為部分組成的整體。

系統科學是以系統為研究對象的基礎理論和套用開發的學科組成的學科群。它著重考察各類系統的關系和屬性,揭示其活動規律,探討有關系統的各種理論和方法。系統科學的理論和方法正在從自然科學和工程技術向社會科學廣泛轉移。人們將系統科學與哲學相互作用,探討系統科學的哲學問題,形成了系統哲學

分類

系統科學即以系統思想為中心、綜合多門學科的內容而形成的一個新的綜合性科學門類。系統科學按其發展和現狀,可分為狹義廣義兩種。

系統科學

狹義

狹義的系統科學一般是指貝塔朗菲著作《一般系統論:基礎、發展和套用》中所提出的將"系統"的科學、數學系統論、系統技術、系統哲學三個方面歸納而成的學科體系

廣義

廣義的系統科學包括系統論、資訊理論控製論耗散結構論、協同學、突變論、運籌學、模糊數學、物元分析、泛系方法論、系統動力學、灰色系統論、系統工程學、電腦科學、人工智慧學、知識工程學、傳播學等一大批學科在內,是20世紀中葉以來發展最快的一大門綜合性科學。20世紀後期興起的相似論、現代概率論、超熵論、奇異吸引學及混沌理論、紊亂學、模糊邏輯學等,也將進入廣義系統科學並成為其重要內容。 系統科學將眾多獨立形成、自成理論的新興學科綜合統一起來,具有嚴密的理論體系,它已為內外許多學者所關註和研究。20世紀60年代,美國將《系統工程》雜志改為《系統科學》。中國在技術領域的雜志則有《系統科學與教學》、《系統工程的理論和實踐》、《系統工程學報》、《系統工程》等。許多學者提出了關于系統科學結構的許多見解。其中一種見解認為,系統科學包括五個方面的內容:即系統概念、一般系統論、系統理論分析論、系統方法論和系統方法的套用。另一種見解認為系統科學是研究系統的類型、一般性質和運動規律的科學。這一科學體系包括系統學、系統方法學和系統工程學三部分。 關于系統科學的內容和結構最詳盡的架構,是我國著名科學家錢學森提出來的。他認為系統科學與自然科學和社會科學處于同等地位。他把系統科學的體系結構分為四個層次:第一層次是系統工程、自動化技術、通信技術等,這是直接改造自然界的工程技術層次;第二層有運籌學、系統理論、控製論資訊理論等,是系統工程的直接理論,屬技術科學層次;第三層次是系統學,它是系統科學的基本理論;最高一層將是系統觀,這是系統的哲學和方法論的觀點,是系統科學通向馬克思主義哲學的橋梁和中介。

系統論將世界視為系統與系統的集合,認為世界的復雜性在于系統的復雜性,研究世界的任何部分,就是研究相應的系統與環境的關系。它將研究和處理對象作為一個系統即整體來對待。在研究過程中註意掌握對象的整體性、關聯性、等級結構性、動態、平衡性及時序性等基本特征。系統論不僅是反映客觀規律的科學理論,也是科學研究思想方法的理論。系統論的任務,不隻是認識系統的特點和規律,反映系統的層次、結構、演化,更主要的是調整系統結構、協調各要素關系,使系統達到最佳化的目的,系統論的基本思想、基本理論及特點,反映了現代科學整體化和綜合化的發展趨勢,為解決現代社會中政治、經濟、科學、文化和軍事等各種復雜問題提供了方法論基礎。

系統科學的發展和成熟,對人類的思維觀念和思想方法產生了根本性的影響,使之發生了根本性的變革。系統科學的理論和方法已經廣泛地滲透到自然科學社會科學的各個領域。

發展歷史

系統科學發端于20世紀20年代,奧地利生物學家L.von貝塔朗菲倡導的機體論就是一般系統論的萌芽,與此同時,英國軍事部門的科學家研究和解決雷達系統的套用問題,提出了運籌學,這就是系統工程的萌芽。20世紀40年代,美國貝爾電話公司在發展通信技術時,使用了系統工程的方法。美國研製核子彈的曼哈頓工程,是系統工程的成功實踐。美國國防部設立的系統分析部,在軍事決策方面運用了系統方法。20世紀50年代,系統科學的理論研究和教學工作全面展開。貝塔朗菲等人創辦了《一般系統論年鑒》,H.H.古德和R.E.麥克霍爾完成了專著《系統工程》。美國的麻省理工學院等院校開設了系統工程的課程。20世紀60年代,系統科學在西方、在蘇聯得到了廣泛的傳播。系統的理論研究取得了重要的成果,貝塔朗菲發表了《一般系統論--基礎、發展、套用》的著作,使系統工程的套用取得了明顯的效果。美國阿波羅登月計畫的實現,就是一個突出的範例。20世紀70~80年代,系統科學廣泛套用于經濟、政治、軍事、外交、文化教育、生態環境、醫療保健、行政管理等部門,並取得了令人滿意的結果。

發展歷程

從科學哲學的角度上說,四大古文明中均有系統論的將現象看做系統加以考察的思想。而在古希伯來的宗教神學、老子的自然人學、古希臘自然哲學三大古文化中,更有充分體現。系統一詞,即來源于古希臘語,是由部分級成整體的意思。

常用為亞裏斯多德所言"整體大于部分之和"來體現此思想在人類思維中的源遠流長。周易和中醫有著最豐富和完整和最悠久的系統思維模式,歐洲最早完整提出系統方法的是熟悉中國哲學的萊不尼茲和康德。

二十世紀初

彭加勒(現多譯作龐加萊,即用來命名06年火熱的同胚封閉流型的高維猜想者)的四部科學哲學著作以及專著《位置分析》分別將數學推理與世界架構進行了討論、將拓撲學進行系統論述。其中大量包含了現代的系統科學思想。從三十年代開始,維納開始關註布希的電子模擬電腦,開拓了線性控製理論。將目光投到"各種已經建立起來的部門之間被忽略的無人區"(維納語),為後來人提供了很好的啓迪。後諾依曼、申農將腳步轉移到電腦與資訊理論。

二十世紀中葉

貝塔朗菲在1937年提出的一般系統論原理,奠定了這門科學的理論基礎。但他的理論到1948年在美國再次講授"一般系統論"時,才得到學術界的重視。學界看到了這片廣闊的新天地,興起一場"系統運動"的浪潮。貝朗塔菲于1952年發表"抗體系統論",正式提出通常意義上的現代系統科學思想。它關于"機體生物學",這是生物學中的有機論概念,強調生命現象是不能用機械論觀點來揭示其規律的,而隻能把它看作一個整體或系統來加以考察。貝塔朗菲又于1968年發表了一般系統論的代表著作《一般系統理論――基礎發展與套用》》(《General System Theory;Foundations,Development,Applications》)確立了這門科學學術地位並被公認為是這門學科的代表作。由于貝氏對系統科學的創立、推廣和發展做出的傑出貢獻,被公認為一般系統論的創始人。

二十世紀後期

布魯塞爾學派的領導人普利高津在非平衡統計物理研究中提出了最初關于非平形成科學體系的耗散結構理論,這一理論可以廣泛套用到生物、化學、生態、社會,大大推動了系統科學的研究與發展。1986年-1994年曾邦哲發展了系統綜合理論 -結構論,研究系統尤其生命系統的結構、功能與發生演變及其相互關系的規律,提出系統醫葯學與系統生物工程等概念,也稱為泛進化或自組織系統的結構理論,探討系統的結構本原模型、適應穩態結構、系統層次的組織建構,以及實在系統與符號系統對應轉換關系,探討系統科學的邏輯學基礎,以及宇宙、生命、文明的信息組織化過程的結構演變規律,並提出彭加勒數學思想與胡塞爾的現象學開創了現代的系統綜合方法。

二十一世紀初

系統思想形成了一股重要的思潮,日益發揮重大而深遠的影響。

學科排名

本一級學科中,全國具有"博士一級"授權的高校共3所,本次有2所參評;還有部分具有"博士二級"授權和碩士授權的高校參加了評估;參評高校總計7所。 註:以下相同積分按學校代碼順序排列。

學校代碼及名稱學科整體水準積分
10004 北京交通大學92
10027 北京師範大學81
90002 國防科學技術大學78
10252 上海理工大學

77

11065 青島大學
10280 上海大學65
10217 哈爾濱工程大學64

重點學科

二級學科

系統理論

北京師範大學

學科名單

二級學科

系統分析與集成

華東師範大學

相關詞條

相關搜尋

其它詞條