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钱学森的综合集成思想与体系

时间:2017-02-24     作者:于景元【转载】   来自:《文汇报》2005年5月29日

钱学森是大家公认的系统科学与系统工程的开创者和奠基者,系统科学是从事物的整体与部分、全局与局部以及层次关系的角度来研究客观世界的,客观世界包括自然、社会和人自身 。能反映事物这个特征最基本的重要概念是系统。所谓系统是指由一些相互关联、相互影响的组成部分所构成的具有某些功能的整体。这样定义的系统在自然界、人类社会和人自身是 普遍存在的。系统是系统科学研究的基本对象,这与自然科学、社会科学与人文科学不同,系统科学能把这些科学部门研究对象联系起来作为系统进行综合性研究,这就是为什么系统 科学具有交叉性、综合性、整体性与横断性的原因。

系统科学思想形成的背景

从现代科学技术发展趋势来看,现代科学技术的发展呈现出既高度分化又高度综合的两种明显趋势,一方面是已有学科不断分化、越分越细,新学科、新领域不断产生;另一方面 是不同学科不同领域之间相互交叉、结合以至融合,向综合性、整体化方向发展。这两种趋势是相辅相成,相互促进的。系统科学就是这后一发展趋势中涌现出来的新兴学科,因此, 它的理论和应用研究,具有重要的科学价值和实践意义。

在系统科学中,直接用于改造客观世界的应用技术是系统工程;为系统工程直接提供理论方法而处在技术科学层次上的有运筹学、控制论、信息论等;揭示系统基本规律而处在基 础科学层次上的是系统学,这就是钱学森提出的系统科学体系结构,按这一系统结构的复杂程度,可将系统分为简单系统、简单巨系统、复杂系统、复杂巨系统以及特殊复杂巨系统( 如社会系统),但不管哪类系统,都有一个共同特点,就是系统在整体上具有其组成部分所没有的性质,这就是系统的整体性。这个性质意味着,对系统组成部分都认识了,并不等于 认识了系统整体。系统整体性并不是其组成部分的简单“拼盘”。这也就是近些年来出现的 复杂性和复杂性科学所要研究的基本问题。

对于系统研究来说,一个是认识系统,另一个是在认识系统的基础上去运用和改造系统,这就要有正确的科学方法论和方法。对于简单系统和简单巨系统都已有了相应的方法和方 法论。但对复杂系统和复杂巨系统(包括社会系统),却是个新问题,不是已有科学方法和方法论所能处理的,需要有新的方法论和方法。

从还原论、整体论到系统论

在自然科学中,还原论方法发挥了重要作用,这种方法是把研究对象分解成部分,以为把每个部分都研究清楚了,整体也就清楚了。按照这一方法论,当今物理学对物质结构的研 究已到了夸克层次,生物学对生命的研究也到了基因层次,应该说已经研究得很“深入”了 。但现实情况却告诉我们,认识了基本粒子还不能解释大物质构造,知道了基因也不一定能回答生命是什么,这些事实使科学家们认识到“还原论不足之处正日益明显”。这就是说, 还原论方法由整体往下分解,研究得越来越细,这是它的优势方面,但由下往上回不来,回答不了高层次和整体问题,这又是它不足的一面,所以仅靠还原论方法还不够,还要解决由 下往上的问题。这也就是复杂性研究中所说的涌现问题。

较早意识到这一点的科学家是彼塔朗菲,他是位分子生物学家。当生物学研究发展到分子生物学时,用他的话来说,对生物在分子层次上知道得越多,对生物整体反而认识得越模 糊。在这种情况下,他提出了整体论方法,强调还是要从生物整体上来研究问题,但限于当时的科学技术水平,整体论方法没有发展起来。但整体论方法的提出,不失为对现代科技发 展的重要贡献。

上世纪70年代末,钱学森明确提出把还原论方法和整体论方法结合起来,并形成了他的系统论方法,这是钱学森综合集成思想在方法论层次上的体现。

综合集成方法的科学价值

到了80年代末90年代初,钱老又先后提出“从定性到定量综合集成方法”及其实践方式 ——“从定性到定量综合集成研讨厅体系”(两者简称为综合集成方法)。这就将系统论方 法具体化了,形成了一套可操作的、行之有效的方法体系和实践方法。其实质是把专家体系、信息与知识体系以及计算机系统有机结合起来,构成一个高度智能化的人-机结合体系, 这个体系具有综合优势、整体优势和智能优势,它是人-机结合、人-网结合以及以人为主的信息、知识与智慧综合集成的方法与技术,它能把人的思维、思维的成果、人的经验、知 识、智慧以及各种情报资料和信息统统集成起来,从多方面的定性认识上升到定量认识。

综合集成方法既超越了还原论方法又发展了整体论方法,它的技术基础是以计算机为主的现代信息技术,方法基础是系统科学与数学,理论基础是思维科学,哲学基础是马克思主 义的实践论和认识论。

运用综合集成方法所形成的理论就是综合集成理论。钱学森创建的系统学,特别是复杂巨系统学就是这方面理论的体现。把综合集成方法应用到技术层次上,就是综合集成技术, 系统工程就是用于系统管理的综合集成技术。把综合集成理论与技术用于客观世界的实践中,就是综合集成工程。这样一来,从综合集成思想到方法、理论、技术和实践,就形成了一 个完整和系统的综合集成体系。钱学森的这个贡献,不仅是对中华民族的贡献,也是对整个人类的贡献,是一笔宝贵的知识财富和精神财富。


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