系统科学与系统哲学

系统科学与系统哲学
由于特殊的历史条件，除了较多地受维纳（Wiener) 最初两本控制论基本著作的影响外，我们在提出泛系理论研究以及以后近十年的研究过程中，没有机会了解现代系统科学发展的具体细节。

虽然泛系理论只是就便地关注了古今中外的学术研究，相对独立地去筹建自己的学术体系，但是由于总的时代背景是相同的，总的理论与实践的社会存在是类似的，因而对许多问题的研究及其方式方法就有部分的殊途同归或殊归同途的情况。

从1985年后，我们有幸了解了国际上一些系统科学的著作与研究结果，现在来反思它们泛系理论的联系：从泛系观来评注有关的概念、原理、方法与成果，这对泛系理论的进一步发展，对不同研究辩其异同以及显生某些新的鸟瞰、概括、显微与深化是有意义的。

泛系理论上挂哲学与基础理论，下涉技术科学、工程技术与应用，是多种学科或领域或内或外的广义交通网或联络网，它也与许多学科或专题有区块性非网络性的交缘，特别是与系统科学的一些专题交缘，这一部分自然可以地地道道地看成是属于系统科学群中的有自己一定特点的研究，至其成效如何，则只能由具体研究的发展来评定。

当代对系统一词的定义有近百种，但都可用我们的广义系统概念或方式来再描述、再定义、再概括。

有的把系统看成数学模型的某一类，例如认为：“系统是用来表述动态现象模型的数学抽象”。

实际上，泛系理论广义系统可以用来拟化任何主体有一定认识的事物，包括动态现象与过程，包括形式、内容与量的各种方面，也包括各种数学或非数学的模型。

而且泛系理论显生了拟化的机制、规律、基砖与某些方法和技术。

有的是通过“元素”、“关系”、“联系”、“整体”这些概念来给系统下定义的，例如认为：系统是“诸客体连同它们之间的关系和它们的属性之间的关系的集合”。

这一些都可用广义系统的广义硬件或广义软件来描述，而软件的基因是什么，等等泛系理论给出了更充分可观控建模、更能三兼顾的形式，而整体性则可以用广义系统的内外软件硬兼设来刻划。

属性不外是一种一元关系，属性的关系就是关系的关系，它们都是广义软件的特殊形式，而且都可用两大关系来生成。

整体性、优化性、联系等用充分可观控建模并三兼顾的广义软件来刻划有很大的优点。

有的系统概念是通过所谓“输入”、“输出”、“信息加工”、“管理”这类本来就有理解分歧而多义不定的或有待进一步研究才可了解的概念来下定义的，例如：“系统是本质或实物、有生命或无生命物体的集合，它接受某种输入并按照输入而产生某种输出，而其目的则在于使特定的输入和输出功能得到最佳的发挥。

”在泛系理论的广义系统既简单、既三兼顾又多能的形式描述中可以更好地刻划所谓输入输出关系与功能，它们不外是扩形大系统或鸟瞰系统中的某些广义软件，而所谓最佳的发挥与目的这些概念也可以通过特定的一些广义系统的广义硬件和软件用显生来刻划，而且层次更为清晰，相对性的参量可以得到科学显化与显生，也不必涉及一些更难于驾驭或分析的诸如本质、实物、生命等概念。

有人定义系统Ｓ是集合V1,V2,...Vn 基础上确定的一种关系S V1XV2X...Vn。

这是用泛系理论中非常特殊的一种广义软件－－n元关系来定义系统，实际上是广义系统(A,B)，________ 的一种变型，而这种广义系统是很特殊的一种形式。

下面一些关于系统的定义都可用广义系统来模拟或概括：
1.是客体、客体和客体之间的关系、客体的属性间的关系的集合。

2.系统是相互关联而组合在一起的元素的集合。

3.执行特定功能而达到特定目的互相制约关联着的元素的集合称为系统。

4.系统定义为客体的集合，在此集合上实现着带有固有性质的研究关系。

5.系统定义为客体的集合，这些客体具备预先确定的性质，这些性质带有在它们之间
固定的关系。

对于一个事物原型客体可以有多种方式拟化为多种广义系统，这就是共原系统的概念，它体现了系统元理论分析中的多样性原则。

一般系统论的整体性原则已自然表现在广义系统的局整关系中，特别是内部结构（系统内的软硬兼设）与功能（系统的外展广义软件）的关系。

广义系统的广义硬件元素与广义系统的关系是一种泛序关系、层次关系或等级性关系，这种泛序关系一般不满足自返性和传递性，也没有一般的反对称性，只有严格的非对称性。

有的系统理论区分出所谓子系统与分系统的概念。

在泛系理论中，对子系统是可以更数学化地定义的，而且可以推广集论的大多数局整关系及关的集论运算，并容易论证系统的非加和性，而不只是举例作解释性的描述。

所谓分系统，在泛系理论中表现为广义硬件相同，而广义软件不同的不同广义系统，是一类共硬系统。

同样有共软件系统与类软件系统、近软系统的概念。

共原系统、共硬系统、共软系统这些概念的引人，既自然清晰，也易于把握系统论的一些本质形式。

泛系理论从自己特有的角度概括或发展了许多新的关于控制、信息、系统、协同、突变及分析或综合的概念、原理、方法或技术。

例如层次律、三层法、目标法、宏五法、网五法等都是系统分析的新概括。

泛系因果分析法又把与系统科学、系统工程、运筹学有关专题中表观相差甚远的方法与技术统一起来。

与社会生克和价值论有关的大系统的分析对策，泛系理论更总结出了所谓泛系十律十五法（见下节）。

泛系理论发展了现代控制论中关于可观控性、黑箱、白箱、灰箱、解耦原理、功能模拟等方面的概念，并与真善美不同层次（从哲理到技术）结合，开拓了新的
研究。

对超繁生克动态大系统概括了简化、相容、协同、对策、模拟、转化的原则、方法与技术。

诸如三变法、公因法、泛导法、活治法、侦破法、设计法、解题法、识别法、因果法、泛权场网法、权谋法等，它们都是一些行之有效的实用技术性原则与方法。

对一些特殊领域，例如治学、成才、教学、写作、研究、创新等，泛系理论还提供了更具体可行的原则与方法或技术。

从泛系观来看，传统控制论中的传递函数（在零初始条件下，输出与输入的拉氏变换之比）可看成一种泛导，因而可用于泛导法的泛权场风的形式处理。

传统的所谓系统分析主要对系统的目的、功能、环境、费用、效益等问题进行分析、研究与运筹，相当于对对象系统的一些协模型进行泛系商化、积化、显生分析。

传统的系统分解协调技术则是对对象系统的一些泛模型商化、积化、显生的转化运筹技术。

系统分解一般可分为部分、层次、阶段、功能、变量，等等，他们都可以化为广义系统的软或硬的相对泛系聚类。

系统思潮是历史的必然，贝塔朗菲有很大贡献。

但这一思潮其实在许多领域与专题研究中，或先或后都独立于贝塔朗菲的工作而有所开拓与发展，有的发展甚至更具体、更系统、更深入。

这种思潮遍及语言学、心理学、数学、控制论、哲学与社会学等等，只不过人们不一定用某些系统论流派的专业名词。

辩证法早在儿千年前就侧重了联系观、整体观与发展观，若后来的系统论只不过改名换姓重复这些辩证观而没有实质上的发展，或者把数学与运筹学已系统研究的工作中的高级科普来转用，那肯定不能算是什么真正的开拓，虽然显化一种研究并强化普及是对社会进步有重要意义的工作。

一门新的研究领域的开拓，总是与某些新的概括、鸟瞰、显微、抽象有关，总要在观点、概念、原理、方法、模式、定理、技术的某些方面有实质性的创新，而不是名称变换。

任何科学技术都有自己应用的
条件与范围，都有其显生的自由区与约束边界。

在一定层次，例如对物理与生物特殊系统发展的理论，在进行跨层次、跨学科泛化时应遵循最基本的科学要求，不能光靠思辩性的比附与类推，后者只能作为推动的激因，但不能作为科学性论断的证明。

这些观点属于常识的老生常谈，但对当代系统科学流派及其成就的跨域泛化的宣传，是可作为分析与评价的一种参考的。

贝塔朗菲的一般系统论主要体现在他传之于世的一本论文集。

他力图研究各种系统的一般方面、一致性和同型性，要阐明或导出适用于一般化系统或其子系统的模型、原理和规律。

这一方向是极好的，也是许多科学工作或明或暗的趋势，问题是要三兼顾而创造性地研究。

可能由于历史条件，贝塔朗菲主要研究了三种系统理论：机体系统理论、开放系统理论、动态系统理论。

在机体系统理论中他批判了机械论与活力论，认为生物体是一种稳态开放系统，具有整体性、动态结构、能动性和组织等级。

这种工种属于对生物科学的卓越见解，可以作为一系列新开拓的宣言与引导，真正系统的科学工作还有待开展，而就其内容看仍不能算是贝氏自认为的那种一般系统的理论，虽然其发展的前景与重要性都将是极为可观的。

贝氏的开放系统理论是指计及输入、输出和状态的系统，解释了系统有关的稳态、等终极性；有序性的增加等总是。

这方面传统与现代控制论以及自动机、自动控制数学等研究得更三兼顾一些，早已不是自然或半自然语言类比归纳的研究方式了，已经建立了许多三兼顾的六体系。

贝氏的动态系统理论是通过特殊的常微分方程组_____________来感悟性地解释系统的一些典型性质：整体性、加和性、竞争性、机械化、集中化、终极性、等终极性等。

这仍是特殊的系统，虽可作为典型以资启发，但是三兼顾而系统地扩及贝氏自认为的一般系统，还有一个过程。

贝氏的研究比一般数学家的研究有一种优点，就是注意背景，注意可否
引申于一般系统，注意概念的新概括而不是算法技巧的雕刻。

一般系统论的建树要达现代理论物理三兼顾的水平还有一个过程，而贝氏试图以一般系统论为基础实现科学的统一，建立系统哲学，这种探索还有待于进一步深化。

我们认为后来拉兹洛的工作（有许多也是独立于贝氏的研究）在哲理阐发方面可谓是卓越的一家之言。

普利高津的耗散结构理论有人也列为现代系统科学。

实际上它是利用局域平衡假设（原连续介质力学和平衡态统计力学采川过的方法）、连续介质力学描述、李雅普诺夫稳定性理论、分叉数学理论、涨落理论来研究的一种非平衡的热力学，重点在研究所谓耗散结构形成的特征或条件，特别是力学、物理与化学中的扩散过程与化学反应过程，它发现了结构、功能、涨落、开放系统、远离平衡等之间典型的但主要属物理科学范围内的联系，而推广于生物、社会、经济等其它非物理系统，由于时连定义与条件都难于描述或把定，所以只能作为进一步研究的启发与引导。

更不能按科普宣传那样，在物理系统内尚需特定条件才有的规律作臆想性地外推，把物理中诸如开放的概念与社会改革中的开放混同起来。

哈肯的协同学原意是研究一般系统中子系统的协同过程，实际上研究的是由一种特殊的泛导方程－－主方程（表示系统的几率分布随时间变化的方程度所能表征的系统的协同过程或自组织过程。

协同学用数学建模的方式求得了一种支配原理，按泛系观来看就是一种泛对称原理：慢变模或组态或运动支配快弛豫模或组态。

它的推导在于对主方程的特有数学简化。

正如哈肯自己所说的：在物理或化学中，序参数的确定以及快速衰减的被支配模的确定相对来说要容易一些。

但当我们着手处理一个复杂的系统如工厂的生产过程或者群体动力学或者经济系统时，一个重要的任务，也许是将来的任务，就是如何识别慢变模与快变模。

普利高津与哈肯的理论比之贝塔朗菲的理论是更数理化也更现代化的，同时导出了许多凭直观思辩无法得到的形式具体的新规律与原理，这对一门新学科按现代化的意义来说是较重要的，虽然直观思辩也极有价值以致不可或缺。

埃根的超循理论是研究生物大分子自组织的机理的，重点探索由非生命分子到生命个体进化中超循环的作用。

埃根把循环反应网络分成三个等级：反应循环是一种特殊泛网，是一种有多层的泛对称系统，由低层次的泛对称作为广义硬件形成高次的泛对称系统－－－－超循环，它是确保功能上相关联的一些自复制单元所能菜存的最简单的实际分子组织，是使可以自复制的功能联系、能够进化的最简单的系统。

多层协调的泛对称系统提供了信息保存、物质能量代谢与突变的基础，而这三者又是生物大分子大系统或扩形大系统中具有生命雏型、选择与进化的基础。

埃根的工作有坚实的数理化基础，可看成是分子生物学与分子生物物理学领域中的进化论，它是一种特化的系统理论。

自然，理论的价值并不全由是否一般来决定。

米勒的一般生命系统理论研究一切实存的活着的具体系统的异同性。

由小到大，他分出八个层次：细胞、器官、生物体、群体、组织、社区、社会、超国家系统。

这并不是新创，但最重要的是他提示了这种层次的具体系统的共性，它们都要处理物质、能量、信息的输入、流通与输出，尽管这一点也不属新见解，而米勒的新见解在于对这众所周知的共性具体列出２０种功能子系统或分系统：复制器、排放器、驱动器、支持器、输入转换器、内部转换器、输出转换器、定时器。

从泛系观来看，不外是为了系统在大系统或环境中实现一般或广义生命功能的公因泛系而提供一种归纳与概括。

而广义生命功能仍是泛系意义下的功能的特例，不外是特化的三大显生，是外展的泛系关系。

２０种功能子系统不外是关于物质、
能量与信息的观控功能以及为实现特化观控功能起集散作用或集散伺服作用的子系统。

集散包括物质、能量、信息、时间、空间等的广义集散。

也即其模式可归纳于下：伺服集散－>集散－>局部观控物能信三流－>广义生命功能：整体观控物、能、信三流。

从泛系观来看，米勒的任何层次系统，任何层次的任何功能子系统（分系统）都可用广义系统（特别是泛语型广义系统、多层泛权场网、泛网、多层多端自动机网）来拟化，都可用三层法、网五法来反复拟化与分析。

更可用泛系关系来分析。

例如复制器与连界本就是一种特殊的观控器。

分配器是为了物能的集散用的。

生产器是特殊的物能控制器。

驱动器是解决系统的外展空间集散用的。

支持器是解决系统内部空间的集散显生问题的。

输入转换器或感觉器官是为了广义的观测。

联想与存储是不同形式的集中或集散显生。

定时器是为其它集散而起伺服作用的，它也是时间上的集散显生与活动上的集散显生。

决策器就是控制器，也是信息集散转化显生器。

决策是多变到少变的泛对称显生，也是限定（局整关系）显生，等等。

从泛系观来看，这些一般生命系统及其功能子系统都是多层多端三流自动机网，这一泛系模型的数理研究将会开拓理论的新前景，而泛系关系的协同转化，特别是集散关系观控关系的协同转化以及多层三层法网五法的应用将具有特别的参考或引导意义。

日本槌田敦的资源物理学类似于耗散结构理论某些泛化应用设想中的定性直观类比，它宣称是统一科学理论，实际上是研究物流与能流，并认为流的基础是扩散能力，更认为所谓熵是物与能的扩散程度的指标，后来就把流与熵定性直观类比引申于非物理系统。

从泛系观来看，耗散结构理论、协同学、一般生命系统理论、资源物理学等都有意无意涉及不同类型的集散关系、扩散过程（扩散方程）、主方程、泛化的熵等，它们都不外乎是描述集关系或其泛导关系，因而一种广义的动力学泛系框架可以把动静（泛导）、集散、因果、生克等关系结合起来，而生态动力学、军事动力学也属于这种范畴。

一些以数学为背景的系统,诸如莫萨洛维克(Mesarovic,1964)、怀莫尔(Wymore, 1967)、克勒(Klir, 1968) 等的工作大都是一些简单的广义系统，用的模型或者是多无关系、或者是自动机与微分方程的变型，从概念到数学工作。

以控制论和信息论为背景的系统理论技术性具体结果较我，但哲理性的概括与创新却有待发展。

他们的具体研究对当代社会科学技术发展很重要，也是进一步概括泛化极好的原型素材，泛系理论注意了这方面的探索。

关于福雷斯特的系统动力学与卡尔曼的可观控性理论，泛系理论已有所补充与新的概括或哲理数理方面的发展。

二十世纪四十年代开始形成的运筹学是系统工程的重要数理基础之一，通常包括规划论、对策论、排队论、搜索论、库存论、决策论等。

若作为系统科学的分支，运筹学要比其它分支在数学理论与数理技术方面有更多的发展，虽然哲理性的概括相对淡化，其具体成果之丰富应是泛系理论发展规划的楷模。

我们认为别的系统理论也应学那样来开展三兼顾的研究。

从泛系观来看，运筹学不外是一些三大显生的特化数理技术性研究，从这一角度看，运筹学不可有许多新的专题待开拓，泛系理论也作了一些补充、推广与探索。

非线性分析是现代引人注目的跨域研究，侧重研究非线性系统的稳定性、分叉、突变、浑沌、怪引子，数理成果比较多面具体。

从泛系观来看，主要属典型的动静关系的数理研究，但偏重于高度光滑的微分流型，对具有跨学科性的（特别是
离散型的）研究还有待发展，个别研究限于简单释例，属解释性描述性分析，这有待进一步升华泛化。

这个领域同运筹学一学一样，是极有成效和有价值的，也是许多系统科学分支（例如耗散结构理论与协同学）研究的重要工具。

本书中作了一些泛系化的探索。

享誉国际的投入产出法是里昂惕夫提出的一种系统分析法。

它把一个地区、一个国家、甚至整个世界的经济当作一个输入输出的网络系统，并探索和解释系统的结构和运行，从而为经济系统计划和管理提供依据。

简单说，它是根据各部门间产品交易编制一个棋盘式的投入产出表。

表中各横行反映某一部门产品在其它部门中的分配，各纵列反映某一部门在生产消费过程中从其它部门得到的产品投入。

根据投入产出表计算投入系数（或技术系数），即各部门每单位产出所需由其它部门投入的产品数量，并编制投入系数表。

这些系数可以用来建立一个线性方程组，通过矩阵代数的求逆，计算是终需求的变动对各部门生产的影响，或进行其它方面的分析研究。

从泛系观来看，投入产出法不外是一种技术化了的用泛权场网表征的因果关系的特化泛导法对经济系统的应用，其中投入系数即局部泛导，投入系数表即泛导网（或泛导矩阵），是局部泛导的直积描述，也是另一种泛导，而最终需求的变动对各部门生产的影响则是一种总体综合泛导。

由原始因果关系（投入产出表）而求出泛导之间的关系（泛导方程）最后求解。

这就是投入产出法的泛系实质。

从泛系观来看，研究多元泛权关系或泛语基础上各种泛导关系或议程及其求解的技术化就可发展一种把投入产出法的推广作为特型的一般系统泛导法或泛导技术。

泛系理论已发展了一些定性定量的泛导研究，与投入产出法的泛系观结合起来，可能产生更有泛实用意义的泛系技术。

兰格把控制论用于经济学而形成经济控制论，发现马克思再生产公式、凯恩斯乘数与里昂惕夫矩阵在数学形式上的共性，并强调经济管理科学水平的意义。

从泛系观来看，以一种理论用于或注释另一理论或对象并研究一些异同关系或转化关系（动静关系）往往是准转化、准模拟过程，也是类似于泛注法的一种特化的泛导法。

兰格发现的三者共性都基于控制论反馈原理的传递函数形式的统一模式，而传递函数本质上是因果关系或泛导因果关系，也是一种泛导，也即三者共性是一种有反馈因果的简化泛导的共性。

控制论的具体研究很多，涉及可控性、可观性、稳定性、最优控制、微分博弈等已有许多具体理论与技术，它们可用于经济研究。

对此国际上也开展了许多工作。

基于热力学、熵的定律及其类比泛化而研究经济系统的有化学家索迪、经济学家保尔丁、乔治斯库一柔根，但这些研究大都类同于槌田敦资源物理学，不拟另评。

（注1）
从事社会学工作的一些学者自发或自觉地发展了有关的系统理论研究。

巴克莱（Buckley,1967）的探索曾引起多方的关注。

他从社会学角度阐述了系统、边界、输入、输出、反馈等概念，并强调这些概念在社会学研究中的重要性。

他批判了社会的力学、有机体与生物学模型，认为对社会系统，常态、稳定性、变迁、冲突与竞争应兼顾研究。

巴克莱发展了一种有宏微多层次的适应性系统模型，认为系统的各层次的互动的，并且影响着其它层次，一个由互动组元组成的系统与内部环境和外部环境进行着交易，以致外部环境中的信息以某种方式进入该系统。

从泛系观来看，巴克莱自发或自觉地注意分析社会系统的某种泛对称显生或三大显生的机制，提出了自己一家之言，例如认为社会系统逐步发展选择机制以适应环境的多样性。

这实际上系统内外的软件兼设在动态中的适应或三大显生。