客观事物的复杂性共28页文档
复杂系统及其方法论PPT课件
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系统与系统科学
对于系统科学来说，一个是要认识系统，另一 个是在认识系统基础上，去改造、设计和运用系 统，这就要有科学方法论的指导和科学方法的运 用。
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主要内容
现代科学技术的发展 系统与系统科学 综合集成思想与综合集成方法 综合集成理论与综合集成技术 综合集成工程
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综合集成思想与综合集成方法
综合集成方法的实质是把专家体系、信息与知识体系以及计算机体系有机结合起来，构成一个高度 智 能 化 的 人 ·机 结 合 与 融 合 体 系 ， 这 个 体 系 具 有 综 合 优 势 、 整 体 优 势 和 智 能 优 势 。 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。
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系统与系统科学
另一方面，从应用角度来看，根据上述性质，为了使系统具有我们期 望的功能，特别是最好的功能，我们可以通过改变和调整系统结构或系统 环境以及它们之间关联关系来实现。但系统环境并不是我们想改变就能改 变的，只能主动去适应。而系统结构却是我们能够改变、调整和设计的。 这样，我们便可以通过改变、调整系统组成部分或组成部分之间、层次结 构之间以及与系统环境之间的关联关系，使它们相互协调与协同，从而在 整体上涌现出我们满意的和最好的功能，这就是系统控制、系统干预 （Intervention）、系统组织管理的基本内涵，也是控制工程、系统工 程等所要实现的主要目标。
七大定律2(“复杂性”相关文档)共8张
第二章：Tesler's Law 泰思勒定律（复杂性守恒定律）
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Tesler's Law 泰思勒定律（复杂性守恒定律）
该定律认为每一个过程都有其固有的复杂性，存在一个临界点，超过了这个点过程就不能再简化了，你只能将
固有的复杂性从一个地方移动到另外一个地方。如对于邮箱的设计，收件人地址是不能再简化的，而对于发件人 却可以通过客户端的集成来转移它的复杂性。
Tesler's Law 泰软思件勒开定发工律程（师复花杂费性额守外恒的定时间律来）使软件变得更加简单好用，还是应该让用户自己去解决软件使用中可能存在的问题？ 这一观点主要被应用在交互设计领域。 根据复杂度守恒定律，每个应用程序都具有其内在的、无法简化的复杂度。 这一观点主要被应用在交互设计领域。 无论在产品开发环节还是在用户与产品的交互环节，这一固有的复杂度都无法依照我们的意愿去除，只能设法调整、平衡。 Tesler's Law 泰思勒定律（复杂性守恒定律） 该定律认为每一个过程都有其固有的复杂性，存在一个临界点，超过了这个点过程就不能再简化了，你只能将固有的复杂性从一个地方移动到 另外一个地方。 该定律认为每一个过程都有其固有的复杂性，存在一个临界点，超过了这个点过程就不能再简化了，你只能将固有的复杂性从一个地方移动到 另外一个地方。 该定律认为每一个过程都有其固有的复杂性，存在一个临界点，超过了这个点过程就不能再简化了，你只能将固有的复杂性从一个地方移动到 另外一个地方。
Tesler's Law 泰思勒定律（复杂性守恒定律） 根据复杂度守恒定律，每个应用程序都具有其内在的、无法简化的复杂度。 Tesler's Law 泰思勒定律（复杂性守恒定律） 无论在产品开发环节还是在用户与产品的交互环节，这一固有的复杂度都无法依照我们的意愿去除，只能设法调整、平衡。 根据复杂度守恒定律，每个应用程序都具有其内在的、无法简化的复杂度。 无论在产品开发环节还是在用户与产品的交互环节，这一固有的复杂度都无法依照我们的意愿去除，只能设法调整、平衡。 我们不得不面对的问题是，该由谁来为这一固有的复杂度埋单。 Tesler's Law 泰思勒定律（复杂性守恒定律） 复杂度守恒定律（Law of conservation of complexity）由Larry Tesler于1984年提出，也称泰斯勒定律（Tesler’s Law）。 这一观点主要被应用在交互设计领域。 我们不得不面对的问题是，该由谁来为这一固有的复杂度埋单。 复杂度守恒定律（Law of conservation of complexity）由Larry Tesler于1984年提出，也称泰斯勒定律（Tesler’s Law）。 这一观点主要被应用在交互设计领域。 Tesler's Law 泰思勒定律（复杂性守恒定律） 无论在产品开发环节还是在用户与产品的交互环节，这一固有的复杂度都无法依照我们的意愿去除，只能设法调整、平衡。 无论在产品开发环节还是在用户与产品的交互环节，这一固有的复杂度都无法依照我们的意愿去除，只能设法调整、平衡。
复杂性的定义与层次
复杂性的定义与层次从对自然界现象的解释，到对生物界进化的理解，再到对社会领域人造工程系统的构建以及对人类经济发展的管理，人们越来越意识到在所有这些探索活动中都面临着一个相同的敌人，那就是“复杂性”。
正如现代著名的物理学家史蒂芬霍金说的，“我认为下一个世纪将是复杂性的世纪”。
复杂性是系统科学发展到现有阶段人们对系统属性的本质认识，因此现阶段的系统科学也称作复杂性系统科学。
对于武器装备领域来说，装备的体系化、无人化与智能化发展趋势都能在复杂性系统科学中找到理论的依据和应对的方法。
对于体系与体系工程的理论研究来说，也都属于复杂性系统科学的研究范畴。
因此正确认识复杂性，特别是工程系统的复杂性是开展体系工程理论研究的基础。
本文主要介绍复杂性的定义，复杂性系统科学发展的历程以及我们对复杂性在层次上的理解。
复杂性的定义“复杂”一词，经常出现在我们的语言中，汉语词典解释为多而杂。
我们常说，“这件事情越来越复杂了”，可能是指插手这件事情的利益相关方多了，内部的关系复杂了；“这个人很复杂”，可能是指这个人的想法很多，让人摸不透，又或者这个人的背景很强大等等，我们这里讨论的复杂则专指复杂系统，研究的是系统的复杂性。
关于复杂性并没有公认的统一的定义，在这里我们可以列举几个有代表性的供大家参考。
一是遗传算法之父，复杂适应系统理论的提出者，来自于圣塔菲研究所的霍兰认为，复杂性产生于系统的适应性行为，他有“适应性造就复杂性”（Adaptation builds complexity）的著名论断。
同样是来自于圣塔菲的学者梅拉妮·米歇尔在其著作《复杂》中给复杂性系统定义为：没有中央控制的大型网络系统，简单的操作规则产生复杂的集体行为、复杂的信息处理以及通过学习和进化来产生适应性。
米歇尔著作的封面耐人寻味，上下是人的手掌掌纹和树叶放大后的纹路，二者都展现出分形的样式，代表了无论是自然还是人类都遵循着一定的自然法则，且具有相似性，中间的一段由“01”组成的二进制数字串，代表了计算机的出现，能够通过计算机程序来模拟自然界的进化过程，即遗传算法。
管理复杂性分析
管理复杂性分析本文以复杂科学和计算复杂性为基础，重点分析管理对象、管理过程、管理规章制度及法律文件条款的复杂性，总结了管理复杂性的根源及特点，然后对比分析了管理复杂性与计算复杂性之间的联系，最后提出分析管理复杂性问题计算化的可行性。
关键词：计算复杂性形式化表示逻辑推理自然语言管理学是系统研究管理活动的基本规律和一般方法的科学，管理是指在特定环境下，通过计划、组织、领导、控制等行为，对组织所拥有的资源进行有效整合，以达到组织目标的过程。
大多数学者认为，管理既具有社会属性，又具有自然属性，因此，管理学不仅涉及社会科学研究领域的世界观、人本主义思想、方法论等，而且还涉及自然科学研究领域的协同理论、混沌理论、控制理论、系统论等。
管理的对象从小的方面包括人自身、物、财产，大的方面包括一个国家的经济社会。
因此，人自身、与人相关的人、财、物等无不受到管理规章制度、法律规定、社会公德的约束，人们在生产、生活、学习、出行时，无时无刻不受其管束，例如，出行时，交通法规管制车辆行车安全，上班时必须遵守单位的规章制度，与他人发生经济往来时，必须遵守我国经济法、合同法等的规定。
管理技术及方法由组织行为管理发展到今天的协同管理、复杂科学管理理论，近几年，越来越多的学者从复杂科学来研究管理学。
管理复杂性的根源针对管理复杂性的根源，国内外学者从不同的角度进行了研究。
徐俊（2006）认为，管理复杂性的根源进行了分析：源于主体认识的复杂性、源于客体的复杂性、源于主客体关系的复杂性、源于动态演化的复杂性。
该文探讨了简单性视角和复杂性视角下的复杂性简化问题，提出动态集成是当前解决复杂管理问题的整体性解决方案。
沃菲尔德认为，管理复杂性包括情景复杂性和认知复杂性两种基本类型。
其中情景复杂性是人类研究领域的特征，认知复杂性指由本体方面所造成的人理解困难的特征。
至于哪个方面更重要，沃菲尔德认为不能一概而论，但人类认知能力的局限性是复杂性产生的重要原因。
复杂性的概念界定及复杂性的基本问题
（3）市场轨迹的复杂性
总之我们认为用以界定混沌的本质特征应是既有严格的数学表述又是可观测的在理论上和观测上都应是有意义的并且两者是统一的对应三对混沌概念的界定综上所述我们看到对于确定性非线性系统来说无论是与无限过程相联系的数学混沌还是在有限性条件下的物理混沌都具有有界非周期和敏感初条件三个本质特征在此两种情况下这些特征的意义虽然不完全相同但是它们之间有确定的对应关系
迄今在复杂性名下的研究工作非常繁杂，其中典型的系统或现象有混沌（chaos）、分形（fractal）、复杂适 应系统（CAS）、自组织临界态（SOC）等，这些都可适用上述笔者对“复杂性”的定义。
Chaos，虽然依动力学方程原则上可精确确定轨道的数学意义上的混沌不是复杂的，但是实际的物理和计
算意义上的混沌，一般都具有由敏感初条件导致的多值不确定性、整体轨道的非周期性，而且对象状态是 由物理变量表征的可区分状态。[3]
一、从混沌的 Li—Yorke 定义看数学混沌的本质特征
复杂性的概念界定及复杂性的基本问题
摘 要 本文讨论了复杂性概念的科学及哲学定位，给出复杂性概念的一个界定：“存在多个有意义、不 确定、非周期的可区分状态”。认为复杂性的基本问题是“在复杂性空间中寻找最优或约定解”，此问题在 复杂系统情况下具体化为：子系统角度的复杂系统预测问题、宏观现象角度的复杂系统组织问题和系统环 境角度的复杂系统控制问题。
复杂性的这个定义可以在不同标度上（无标度地）适用，而产生层次上的复杂性及复杂性的指数积累。
1认识要不断地深化从客观事物来说复杂事物包含
1、认识要不断地深化。
（从客观事物来说，复杂事物包含若干层次，整个世界的层次是无限的；从认识来说， 由于实践等条件的限制，人们的每一正确认识在深度上总是有限的。
）2、认识要不断地扩展。
（从客观事物来说，整个世界在广度上是无限的；从认识上看，人们已经获得的认识是 对一定范围内事物的一定方面的认识。
）（任何一个具体认识只是对整个世界一个层次、一个方面、一个发展阶段 3、认识要不断地向前推移。
（整个世界是无限发展的，认识应当随着客观事物的进程而向前推移，不断研究新 上的认识；而世界在空间和时间上都 事实，提出能够解决新问题的理论。
） 1、人类认识世界的能力以及人们在实践的基础上能动地 是无限的。
） 认识世界的活动，突出地表现为通常所说的“想”。
（3点）、人们改造客观世界的能力以及人们在认识的指导下能动地改造客观世界的活动，即通常所说的“做”。
（3点） 3、人们在认识世界和改造世界的活动中所具有的精神状态，即通常所说的决心、意志、干劲等。
1、是认识事物本质、规律的需要；2、是利用规律改造世界的需要；（认识的根本任务） 3、是克服困难、战胜挫折的需要。
(是人类特有的能力和活动)、包括业已形成的观念、能力、方法和身 心健康的程度等。
,2、积累起来的主观因素越正确，越有广度 ； 本质是事物的根本性质和内部联系, 和深度，就越有利于进一步正确地发挥, 只能由人的理性思维去把握； 主观能动性。
（◆两者的联系：略） 、发挥主观能动性的利益出发点问题，是 一个十分重要的问题，它决定了人的价 值取向。
4、联系：意识的反作用；价值观的导向作 用。
科学理论——把真理性的认识系统化，按其内在逻辑构成一定的体系，就形成科学理论。
◆真理、科学理论的性质，决定了它能够预见事物发展的方向，指导人们提出实践活动的正确方案，因而对于人们的实践活动有着巨大的推动作用。
二、必要条件：尊1、占有十分丰富而又合乎实际的感性材料（前提）； 重客观规律是发挥主观能动性的基础和前提。
世界的复杂性与大道至简
世界的复杂性与大道至简无论盘古开天辟地,还是亚当夏娃创造人类生息繁衍,从生命在地球上萌生的那一刻开始,随着不断重复的生死存亡，世界这个概念由此产生。
世界的复杂性可以在许多方面得以体现，世界上的单独个体都不能摆脱周围环境而独立存在，生物个体存在于庞杂的相互关系和相互作用中。
作家迪福笔下的鲁滨逊虽然生活在孤岛上，但他身上仍然存在着深刻的人类社会给予的烙印——他运用自己的头脑和双手，修建住所，制造器具，驯养家畜，缝纫衣服，种植粮食，把荒岛改造成“世外桃源"。
另一方面，根据蝴蝶效应——初始条件下微小的变化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应，这是一种混沌现象，蝴蝶在热带轻轻扇动一下翅膀，遥远的国家就可能造成一场飓风。
纵观世界发展的路线，任何一件历史事件的发生，都有可能带动整个朝代的变迁，生灵的涂炭，经济的发展或者文化的迁徙。
正是因为世界的复杂性，所以在人类诞生的那一刻起，就开始了不断的，坚持不懈的奋斗，去分析整个世界的复杂性，解释未知世界的种种谜团，以及探究事物之间的联系。
人们试图能够掌握时间万物的发展和变化规律，以至于发现用简单方法解决问题。
繁事化简是社会前进过程中人们追求的目标。
随着近几个世纪以来科学技术的发展与完善，逐渐的，许多以前看来无比复杂的事情变得轻而易举，当21世纪来临的时候，我们惊奇的发现，这是一个可以早上坐在东京吃甜点，下午倚在巴黎街头喝咖啡，而晚上徜徉纽约第五大道的时代，这也是一个可以完全足不出户，却利用互联网完成工作，学习，娱乐与购物的年代，这更是一个可以利用科技带给我们的便利，无限减少生活各环节中存在的繁杂和琐碎的年代。
所以说，无论世界的复杂程度，通过人类的聪明才智和勤奋努力，终究将会无限简化我们的生活，正所谓“大道至简”——大道理（指基本原理、方法和规律）是极其简单的，简单到一两句话就能说明白。
所谓“真传一句话，假传万卷书”。
大道至简的精髓正是少而精，在当今这个日新月异的社会，世界上在每一秒钟发生的变化都是巨大的，甚至都有可能影响到整个世界的发展，而利用大道至简的思想和原理，人们可以轻松的掌握社会变化的动脉，从而更有利于进一步的人类进化和社会前进。
客观事物的复杂性
追求真 理是一 个过程 （为什么）
上升性
*与时俱进，开拓创新，在实践中认识和发 现真理，在实践中检验和发展真理
巩固新知
1、对“真理面前人人平等”理解正确的是 A、在对同一对象的不同认识中，真理只有一个 B、真理对任何人都是平等的 C、任何人都必须承认认识的真理性 D、在真理面前任何人都是平等的
2、“中国的事情要按照中国的情况来办”，“照抄照 搬别国的经验、别国的模式，从来没有得到成功的“。 这主要是因为 A、物质和意识不可分离 D、意识依赖于物质 C、别国的经验不一定是从实际出发的 D、主观与客观的统一是具体的历史的统一
二、在实践中追求和发展真理
1、真理是客观的
（1）人的认识对客观事物的反映有正确和错误之分 与客观对象不相符合的认识
谬 误
真 理
为什么？
真理最基本属性是客观性
——真理在形式上是主观的，内容上是 客观的，客观性是真理最基本的属性。 因为：第一、真理是人们对客观事物及其 规律的正确反映，它是标志主观同客观相符 合的哲学范畴。 第二、真理的内容来自于物质世界的客观 事物及规律，真理的内容不依赖于人的主观 意志。真理只有一个，真理面前人人平等。 第三、检验真理的标准是客观的社会实践。
1981年初，经 过十年的研制开发， “哥伦比亚”号终 于建造成功，它是 第一架用于在太空 和地面之间往返运 送宇航员和设备的 航天飞机。
第 二 课 时
3、追求真理是一个过程
（1）认识具有反复性 （条件的限制）
人们对一个事物的正确认识往往要经过“实践——认 识——实践”的多次反复才能完成 (为什么?)认识受到各种条件的限制————
事物
谬误
真理是：
因为“有用”而“真”， 还是因为“真”才“有用”？ 例如:“伊拉克存在大规模杀伤性武器” 这一命题对美国政府是“有用的”，但它 不是真理，没有任何真实性可言。
教育科学研究方法概述
的范式。 • 4.研究方法的综合化 • 教育科学研究方法的综合化趋势主要表现在：①主张采用多种方法去 研究和探讨教育现象及其规律，以对不同方法所得的结果进行相互比 较、补充和验证；②强调(qiáng diào)和大量采用多变量设计，以揭 示教育活动各个方面的相互联系；③强调(qiáng diào)采用综合设计 方式，如兼有纵向设计与横向设计优点的聚合式交叉设计；④注重将 定性和定量研究方法结合起来。
主要(zhǔyào)内容 教育学与其他有关学科如管理学、心理学、社会学等的协作。
17世纪至19世纪末、20世纪初，在近代科学产生以后
应用科学方法以解决教育问题的一个历程
人类教育实践经验的总结和概括
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教育科学研究方法发展(fāzhǎn)的新 趋势
• 3.研究范式的跨文化特点 • 随着教育学研究的深入和理论的发展，研究者越来越重视个同文化背
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教育科学研究方法(fāngfǎ)发展的 新趋势
• 5.研究手段的现代化 • 随着现代科学技术的迅速发展，在心理学研究中，录音、录像、摄像、
照相设备以及各种专门研究仪器、工具(如运动房屋、视崖装置、信 号发生器、面部情绪变化测试仪、运动分析器、自动记录仪、分析仪、 眼动仪等)都得到了广泛采用，一批现代化的观察室和实验室纷纷建 立。其中，计算机技术在教育学和心理学研究中数据处理、实验控制、 心理过程模拟等多个环节的大量应用，是研究手段现代化最突出的表
客观事物是复杂的
师生共同讨论解决： 泰勒斯观望星辰的目的是什么？――探索宇宙的奥秘， 进行自己的研究； 他为什么会掉进坑里？――只顾钻研，一心探索，没 看脚下； 假如他既看天空又顾脚下该怎样？――不会掉进坑里， 也不会得出“明天有雨”的结论； 由此可以确立这样的观点：目中无“坑”恰恰是心中 有“星”的表现；而唯有这样的“痴迷”才能成就大 事……
从敌人赫拉克勒斯的角度分析，⑧知己知彼， 百战不殆；⑨出奇才能制胜；⑩要讲究方法。
如果运用求异思维，进行假设推理， 假如安泰知道自己离开母亲便失去 力量，他就不会被对手骗到空中， 由此可以提炼出：⑾要有自知之明， 才能无往而不胜；⑿做什么事要扬 长避短，方能百战百胜；⒀要不断 完善自我
选择最佳角度立意训练 一个题目或材料虽然常常可以从多个角度立意， 但并不是每个角度都可以写出好文章的。原因 在于：一、我们并不是对每个角度所涉及的内 容都是熟悉的。二、有些角度很一般，写出的 文章难免人云亦云，平平淡淡。另外，有些材 料本身就有鲜明的情感价值趋向，并不能多角 度地多向立意。那么，选择议论角度的要领有 哪些呢？
从人物角度方面分析： 南郭先生：不求上进，弄虚作假 齐宣王：大锅饭制度，在上面听，不联系群众 齐湣王：不墨守成规，锐意改革，能够深入群 众 队长：失职，不注重管理，用人不当 队友：应帮助南郭先生，发挥集体主义、团队 精神
根据刚才同学们讨论的情况和老师 的小结，思考一下：对一个事物或 材料作多角度思考主要有哪些角度 呢？
写作应选取的角度是： 1、题目或训练要求限定的角度 2、能触及题目或材料主旨的角度 3、有时代感、针对性的角度 4、具有新颖性的角度 5、最适合自己的角度（最能发挥自己水平的 角度）
1、根据下面材料，作多角度立意后选择最佳角度训 练。 19世纪法国著名科幻小说家儒勒•凡尔纳，一生写了 104部科幻小说。当初他的第一部科幻小说《气球上 的星期五》接连被15家出版社退回。他当时既痛苦又 气愤，打算将稿子付之一炬。他妻子夺过书稿，给他 以鼓励。于是他尝试着走进第16家出版社。经理赫哲 尔阅读后，当即表示同意出版，还与儒勒•凡尔纳签 订了为期20年的写作出版合同。 这则材料叙述时没有一定的中心，属于开发性材料， 分析材料中人物、人物关系、故事的不同侧面，可以 从不同角度得出结论：
复杂性思维的特点有哪些
复杂性思维的特点有哪些复杂性思维为人们提供了认识复杂世界的一种新的思维范式。
那么复杂性思维有什么特点呢?今天店铺为大家带来了复杂性思维的特点，一起来看看吧!复杂性思维的一个特点是不连续性1900年普朗克提出“作用量子”就给自然界的不连续性观念奠定了基础。
玻尔把它引入原子结构的研究中，使核外电子处于稳定状态。
爱因斯坦引用来解释光电效应，等等。
系统科学与复杂性理论把不连续性作为其不言而喻的前提。
“不连续性”思想包含以下内容：(1)系统由多主体组成。
(2)主体间相互作用，其中没有哪一个主体是独立存在的。
“在复杂适应系统中(CAS)中。
任何特定的适应性主体所处环境的主要部分，都由其它适应性主体组成，所以任何主体在适应上所作的努力就是要去识别别的适应性主体。
这个特征是CAS生成的复杂动态模式的主要根源。
”(3)主体间通过聚集相互作用而生成具有高度协调性和适应性的有机整体。
(4)相互作用是非线性的。
简单主体的聚集相互作用，会产生突现现象从而生成“复杂的大尺度行为”。
“对于突现现象而言，生长出来的复杂性是一个基本的思想。
”复杂性思维的一个特点是不确定性用著名的科学家普里高津的话说：“腐朽”的确定性，即确定性已腐朽了、终结了，而必须代之“不确定性”。
当然这样说，可能有点绝对化，事实上，如成思危教授所指出的，“系统在远离平衡的状态下也可以稳定(自组织)，确定性的系统有其内在的随机性(混沌)，而随机性的系统却又有其内在的确定性(突现)。
”但不确定性是基本的，确定性是它的特例，这是因为世界的万物变化充满着随机性和偶然性，由此决定了事物变化的不确定性。
日本著名学者野中郁次郎曾这样说：“在当前的经济环境中，‘不确定性’是唯一可确定的因素。
”所以普里高津强调：“我坚信，我们正处在科学史中一个重要的转折点上。
我们走到了伽利略和牛顿所开辟的道路的尽头，他们给我们描绘了一个时间可逆的确定性宇宙的图景。
我们现在却看到了确定性的腐朽和物理学定义新表述的诞生。