系统科学思想
系统科学-系统思想的渊源-古代与近代的系统思想资料
都江堰—古代系统工程的代表作
都江堰是一个庞大的有机整体,它包括鱼嘴分水工 程、飞沙堰分洪排洪工程,宝瓶口束水工程3项主体工 程。主体工程延绵约3公里,与120个附属渠堰工程相 互联结。其中分水鱼嘴筑于岷江河道正中天然的江心洲 北端,将岷江分为东西二流,东流用以灌溉成都平原; 西流是岷江正道,主要用于排洪。都江堰工程的精妙之 处在于,利用鱼嘴、上游堤坝和四周的地形地势,使它 不但具有分流引水的作用,而且可以自动控制水量。春 耕季节灌溉用水量大,较大比例的水量进入东流,较少 的水量流人西流。夏季洪水到来时,这种比例就自动地 颠倒过来了,形成了“分四六,平潦旱”的情况。
《老子》一开始就指出:“道,可道,非
常道;名,可名,非常名。无名,天地之始; 有名,万物之母”;接着又说“道冲,而用 之或不盈。渊今,似万物之宗”,认为虚而 无形的道是万物赖以存在的根据,又是派生 万物的本原,天地万物皆由道演化而来,由 此得出“道生一,一生二,二生三,三生万 物”的著名论断,成为中国古代最有代表性 的宇宙演化观点。
1、以阴阳、五行、八卦为代表的宇宙构成学说
《周易》、八卦——中国古代的宇宙大系统 。《周易》 所论述的是一个包罗万象的宇宙大系统,其中的八卦:乾、 坤、震、巽、坎、离、艮、兑,分别代表天、地、雷、风、 水、火、山和泽等8种最基本的要素。世上的万事万物就是 由这8种要素按一定的秩序组合而成,即所谓“八卦成列, 象在其中矣;因而重之,爻在其中矣;刚柔相推,变在其中 矣;系辞焉而命之,动在其中也”。不仅如此,《周易》中 还对事物的形成也作了解释。其中世界被看作是一种演化的 结果,在《系辞上传》中说 “是故《易》有太极,是生两仪, 两仪生四象,四象生八卦”。“有天地,然后万物生焉。盈 天地之间者唯万物。”
3、以中医中药为代表的人体系 统与控制理论萌芽
钱学森系统科学思想和系统科学体系
域、 不 同层 次的相互交叉 、 结合与融合 的综 合集成研 究方 面 , 都作 出 了许 多
开创性 贡献。这些 方 面 的科 学 成 就与 贡 献 , 从 现 代 科学 技 术 发展 趋 势来
钱 老 对我 国火箭 、 导 弹和航 天事 业 的开 创性 贡献 , 是众 所 周 知 的 , 人们称他为“ 中 国航 天之 父 ” 。但 从钱 学森 的全 部科 学成 就和 贡 献 来看 , 这 只 是 其 中一 部 分 。钱 老 的
研 究领 域非 常广 泛 , 从 工程 、 技术 、 科 学直 到哲 学 的不 同层次上 , 在跨 学 科 、 跨 领域 和 跨
看, 其 意义和影响可能更大也更深远 。
本刊特约于景元研究 员 、 张劲 文工 程 师 、 盛 昭瀚教 授 等关 于 系统科 学 发展 、 应 用方面 的文章 , 以纪念钱老诞 辰 1 0 3周年 和逝世 5周年 , 深切缅 怀
他 为我 国科学事业和 国防现代化建设 建立 的卓 越功勋 , 追 思 和学 习他 为 国 家富强和 民族振兴不懈奋斗 的崇 高品德和革命 精神 , 进 一步激 励海 内外 中
2 科学决策
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钱 学 森系统 科学 思想和 系 统科学 体 系
从 现代 科 学技 术发 展特 点来 看 , 下述 几个 主要 方面都 与 系统科 学 密切相 关 : ( 1 ) 现代 科 学技 术发 展 呈现 出既 高 度 分 化 又高 度 综 合 的两 种 明 显趋 势 。 一方 面
应用“系统科学思想”指导电网公司信息化建设
应用“ 系统 科学 思想” 指导 电网公 司信 息化建
杨 阳
( 国网黑龙江省 电力有限公 司财务资产部 , 黑龙江 哈 尔滨 1 5 0 0 0 0 ) 摘 要: 钱 学森“ 系统科学思想” 不仅是 建设航天 系统 工程 的重要 方法论 , 对 于电网公 司大型建设 同样具有指导 意义 。信 息化建设是 目前 电网公 司大型基本建设之一 , 在 实际落实中, 一定程度贯彻 了系统科 学思 想, 但总体应 用情 况仍 不甚理 想, 本文就 电网公 司信 息化建 设存在 问题进行分析 , 并提 出对应 解决建议 。 关键词 : 系统科 学 思 想 ; 电 网公 司 ; 信 息化 钱学森“ 系统科学 思想 ” 核心 内容是在处 理复杂问题时 , 要 从整 作 繁琐的情况 ,可考虑扩展企业级信 息系统 E R P系统 的业 务处理 体上加 以把握 , 统筹 考虑系统各个 方面 , 理顺 整体 与局部 、 局部与局 范围 , 必要时 , 可取消某个信息系统 , 将其功能 由其他系统实现。 部之间 的关系 , 发挥 出系统整体优 势 , 收到 1 + 1 >2的效果㈣ 。我国 d . 尽量减少系统数据切换工作。 信息 系统建成 5年以 内, 应注重 航天事业的发展 , 就是成 功地 贯彻 了系统科学思想 。航天 系统 中每 业 务数据 的积 累和为保证业务顺利流转而进行 的系统完善 , 为信息 种型号都是一个工程 系统 , 对 每种型号都有一个 总体设计 部。由总 系统的成熟应用 奠定基础 。如在信息 系统建成初期进行 多次切换 , 体设计部根据系统总体 目标要求 ,设计满 意的和最好的系统方案 , 则 切换前数据 因不具备连续性而变成无意义数据 , 最终延误信息系 为决策者服务 。系统科学思想适用范 围不 只适用 于航天系统工程 , 统全面实用进度 。 对于电 网公司大型建设甚至管理同样具有指导意义。 e . 保持接 口 程序稳定性 。 接口 程序 的存在 , 为信 息系统整体稳定 信息化是 目前 电网公 司大 型建设之 一 , 其 主要 目的是 实现部门 性带来 风险。信息化 总体设计部会 同各信息 系统建设厂商 , 结合信 间数据横 向集成 , 消除信息孤岛 , 最终实现数据统一 。 从宏观决策 息系统软件将来 升级方 向, 评估 目前接 口程序 , 尽量避免 由于信息 层面 , 强大信 息必将有 力支撑决策层 应用系统科学 思想 , 从整体 上 系统软件升级带来 的接 口调整工作 , 保证 系统整体稳 定性 。 考虑并 解决 电网的重大发展 问题 ; 从 信息化建设 自身层面 , 同样 也 参 考 文 献 需要贯彻系统科学思想 , 从 整体 出发推进 , 保证信息化的建设 质量。 【 1 】 于景元. 钱 学森 系统科 学思想和 系统科 学体 系f J 1 . 科 学决策, 2 0 1 4 当前电 网公司信息化建设实际推进过程 中 , 已经一定程度 贯彻 ( 1 2 ) : 2 - 2 2 . 了系统科学思想 , 但 由于涉及 的部 门多 , 总体 设计 难度大 , 早期 由于 [ 2 】 许晓鸣, 高岩,车宏安. 钱 学森 系统科 学思想的形成 和发展 [ J 】 . 上 海 部门工作流程及相互关系梳理方面仍存在一定 问题 , 导致信 息化总 理工大学学报, 2 0 1 1 f 6 1 : 5 6 9 — 5 9 3 . 体应用情况不甚理想 , 具体表现在如下几个方面 : [ 3 】 谈庆明. 钱 学森过 的科 学思想——从 工程科学到 系统科 学『 J 】 .上 a . 各业务 部门信息 系统 建设 独立 , 缺乏有效联 系 。各业务 部门 海 理 工 大 学 学报 , 2 0 1 1 ( 6 1 : 5 9 4 — 5 9 7 . 根据 自身业务需求 , 独立建 设本部 门信息系统 , 对与之 相关 的其 他 [ 4 ] 董正红, 原淑娟. 基 于 电 网信 息 化 行 业 的 新 战 略 探 测 『 J ] .产 业 与 科 业务部 门关注不够 。以设备管理为例 , 除公 司企 业级信息系统 E R P 技 论 坛 . 2 0 1 4 ( 1 3 ) : 1 5 — 1 6 . 系统设备模 块外 , 还存在 生产管理 系统 , 目前两 系统设备 数据 尚未 【 5 】 黄 文杰.电网信息化建设 重点浅析【 J 】 .能源与环境科 学, 2 0 1 3 ( 4 ) : 】 8 2-】 83. 保持一致 , 导致设 备与资产对应 可靠性无法得 到有效保证 。 b . 信息系统数量较 多 , 业务操作 繁琐 。同一部 门可能拥有数个 信息系统 , 数个信息 系统通过接 口相连 , 业务操作趋 于复杂。 以财务 管理为 例 , 实际业 务 中应用 的系统 包括 E R P系 统 、 财务管控 系统 、 员工报销系统 、 协 同平 台系统 。各 系统按照既定功能界 面划分 负责 不同业务处理。从实际应用情况看 , 上 述系统部署一方面增加 了 日 常凭证业 务数量 , 另一方面 增加 了财务人 员 日常工作 量 , 财务人员 在账务核对工作上消耗的精力 日益增加。 c . 同一信息系统 中各部 门相同含义数据信息缺乏一致性 。 例如 , E R P系统中财务模块 固定资产 业务数据与设备模 块相应设 备业务 数据不能保持一致 , 致使查询有关信息 时 , 从财务模块 、 设备模块分 别查 询会 得到不同的结论。 d . 信 息系统间接 口数量过多 , 系统稳定 性风险较 大。各业务部 门信息 系统 通过接 口相连实现数据 交互传递 , 截止 目前 , 已有接 口 多达 上百个 , 接 口的存在增大 了系统不稳定风险 。 信息化 战略作 为电网公 司重要战略部署之一 ,强大信息 系统 、 真实有效业 务数据对管理 决策支持 、 管理效 率提升至关 重要 , 为确 保 电网公 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ信 息化 建设 工作 落到实处 ,提高信息系统实用水平 , 建 议从 以下几个方 面进行完善 :
系统工程第二章-系统科学与系统思维
第一节 系统科学
系统科学改变了人类的思维方式, 为人们研究现代社会、经济和各个科学 领域中的复杂问题提供了新思路、新途 径。
第二节 系统思维
一、系统思维的概念
系统思维指的是人们必须把研究和处 理的对象看作是一个完整的系统,并辩证地 对待它的整体与部分、部分与部分、系统与 环境等的相互作用和相互联系,以求达到对 问题作出的最佳处理的一种思维方式。
方案二的优点是可利用成熟的管道技术。存在 的问题是,一是要在沿途设加热站,这样一来管理 复杂,又要供给燃料;二是加热的输油管不能铺设 在冻土层里,因冻土受热融化后移动的压力会使输 油管变形甚至断裂。为避免这种危险,约有一半输 油管要架设在地面,这样架设输油管的成本又比铺 设在地下高出3倍。 考虑到安全和运输的稳定性,决定对方案二的 设想进一步研究,并请系统分析人员继续提出新的 竞争方案。
第三节 思维的模式及应用
3、惯性思维与逻辑思维 惯性思维模式(从众)
四个1 15变16 股票
逻辑思维模式
书生丢钱 罗素悖论 海盗分钱
第三节 思维的模式及应用 书生丢钱
从前,有三个穷书生进京赶考,途中投宿在一 家旅店中。这间旅店的房价是每间450文,三人决 定合住一间,并一人向老板支付了150文钱。后来, 老板见三人可怜,又优惠了50文,让店里的伙计拿 着还给三人。伙计想三个人如何分?于是自己拿走 20文,将剩余的30文钱还给了三人书生。问题出来 了:每个秀才实际160文,合计420文。加上店小二 私吞的20文,等于440文。那么,还有10文钱去了 哪里?
局限性: 从系统外部功能到内部结构的认识只是一个 猜测,输出与输入信息的比较有时也并不一定精 确。
第二节 系统思维
三、系统思维的信息处理过程
04 2013 第四讲 系统科学思维方法_1
古代中国和古代希腊的唯物主义思想家,都从承认统一 的物质本原出发,把自然界当做一个统一体。 古希腊辩证法奠基人之一赫拉克利特(Heracleitus), 在《论自然界》中说:“世界是包括一切的整体”。 古希腊唯物主义者德谟克利特(Democritus)的一本没 有流传下来的著作名为《宇宙大系统》。 古希腊亚里士多德的四因说;15世纪以后出现的整体性 思想;哥白尼的太阳中心说;恩格斯“世界不是一成不 变的事物的集合体,而是过程的集合体”等等,都体现 了系统思想。
这就是系统思想如何从经验到哲学到科学,从思辨 到定性到定量的大致发展情况
二、系统科学的体系结构
• 系统科学是一个科学群,不是一个单一的科学门类。 该学科发展到今天,从纵向上大体分为四个层次,这 四个层次也是从具体到抽象的逻辑顺序划分的。
–第一个层次:系统工程技术
• 例如,钱学森早在美国求学的时候,主要研究的是系统工程技术,关于 导弹飞行控制、卫星发射等,这些都属于系统工程技术。
–第一,使系统思想定量化,成为一套具有数学理论、 能够定量处理系统各组成部分相互联系的科学方法。
–第二,为定量化系统思想的实际应用提供了强有力的 计算工具——电子计算机。
二、系统思想的产生与发展——现代
• 科学的定量的系统思想的形成,又根本上来源于社 会实践的需要。
–例如,在军事活动中,因为战争中决策的成败关系到 国家民族的生死存亡。第二次世界大战是定量化系统 方法发展的催生婆。 –这次战争在方法和手段上的复杂程度较以往的战争有 很大增长,交战双方都需要在强调全局观念、从全局 出发合理使用局部、最终求得全局效果最佳的目标下 ,对所拟采取的措施和反措施进行精确的定量分析, 才有希望在对策中取胜。运筹学。
钱学森系统科学思想概述
钱学森系统科学思想概述姚轶崭/文钱学森是坚定的马克思主义者,中国系统科学的奠基人,在世界科学舞台上开创了独具特色的中国系统学派,系统工程与总体设计部思想是钱学森毕生的追求。
钱学森系统科学思想的形成和发展大体可分为三大阶段:第一阶段从上世纪50年代到70年代末,这一阶段的思想内涵集中体现于《工程控制论》和《组织管理的技术——系统工程》;第二阶段的创新发展凝结在1990年发表的《一个科学新领域——开放的复杂巨系统及其方法论》;第三阶段的深化研究,标志是2001年发表的《以人为主发展大成智慧工程》。
1986年《我对系统学认识的历程》和1995年《我们应该研究如何迎接21世纪》则是两份重要的系统科学思想综述文件。
第 1 章系统科学的思想——智慧的钥匙钱学森的系统科学思想是认识客观世界和改造客观世界的学说,是哲学和科学的统一,终究是要用系统科学方法在思维上获得一把通往智慧的钥匙。
钱学森思想是一种哲学的科学,也是科学的哲学。
哲学即爱智慧,深刻的理解钱学森系统思想需要从哲学层面把握。
1.1 世界是过程集合体钱学森的世界观是辩证唯物主义的系统观。
钱学森认为恩格斯所说的“世界是过程的集合体”就是系统,相互作用并发展变化。
钱学森把世界暂划为'胀’、'宇’、'宏’、微’、'渺’五个层次,树立统一而多层次的宇宙观,从哲学高度上扩展了认识宇宙的视野。
1.2 科学是内在的整体钱学森的认识论是科学内在整体的认识论。
马克思的预言:“自然科学往后将包括关于人的科学,正像人的科学包括自然科学一样:这将是一门科学”(《1844年经济哲学手稿》)以及德国著名物理学家普朗克的话:“科学是内在的整体,它被分解为单独的部分不是取决于事物的本身,而是取决于人类认识能力的局限性。
实际上存在着从物理到化学,通过生物学和人类学到社会学的连续的链条,这是任何一处都不能被打断的链条。
”是钱学森科学认识论的依据。
1.3 性智和量智的统一钱学森的哲学观是东西融合的智慧观。
钱学森系统科学思想和系统科学成就
中国航天报/2011年/12月/8日/第003版航天论坛钱学森系统科学思想和系统科学成就中国航天科技集团公司原710所副所长科技委主任于景元钱学森在开创我国航天事业过程中,同时也开创了一套既有普遍科学意义、又有中国特色的系统工程管理方法与技术。
实践已证明了这套组织管理方法的科学性和有效性。
从今天来看,就是在当时条件下,把科学技术创新、组织管理创新与体制机制创新有机结合起来,实现了综合集成创新,从而走出了一条发展我国航天事业的自主创新和协同创新道路。
我国航天事业一直在持续发展,其根本原因就在于自主创新和协同创新。
系统科学思想的形成与发展航天系统工程的成功实践,不仅是钱老对管理科学与工程的重大贡献,同时也为建立系统科学体系奠定了实践基础。
系统科学是有三个层次结构的学科体系。
在钱老建立的系统科学体系中,处在工程技术或应用技术层次上的是系统工程;处在技术科学层次上直接为系统工程提供理论方法的有运筹学、控制论、信息论等;而处在基础科学层次上属于系统理论的便是系统学。
这样三个层次结构的系统科学经过系统论通向辩证唯物主义。
在系统科学体系中,系统学是需要建立的新兴学科。
20世纪80年代中期,钱老以系统学讨论班的方式开始了创建系统学的工作。
在讨论班上,钱老首先提出了系统新的分类,将系统分为简单系统、简单巨系统、复杂巨系统和特殊复杂巨系统。
生物体系统、人体系统、人脑系统、地理系统、社会系统、星系系统等都是复杂巨系统。
其中社会系统是最复杂的系统了,又称作特殊复杂巨系统。
这些系统又都是开放的,与外部环境有物质、能量和信息的交换,所以又称作开放的复杂巨系统。
20世纪90年代中期,钱老提出开创复杂巨系统的科学与技术,实际上就是由综合集成方法、综合集成理论、综合集成技术和综合集成工程所构成的复杂巨系统科学技术体系,这就把复杂科学体系大大向前发展了,发展到了复杂巨系统科学体系。
系统科学、复杂巨系统科学对现代科学技术发展,特别对现代科学技术向综合性整体化方向发展必将产生重大影响。
钱学森系统科学思解析
钱学森深深体验到,战争中交战双方 不仅要知己知彼,还必须运用科学的系统思想, 既要从全局出发,把握住各种复杂事物瞬息万 变的相互关系,又要考虑微观的战术和具体的 战斗行动,把宏观与微观紧密结合起来,抓准 各种战机,指挥各兵种、各类军事装备等准确 地(定量化地)相互配合、协同作战,这样, 才有可能争取全面胜利。
开启系统思想之路
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系统思想自古就有,因为无论在自然界 还是人类社会中,系统的存在、发展与变化 是很普遍的。在中国,古人为了进行生产、 改善生活,在长期的生产实践中积累起对各 种农作物的生长与种子、水分、肥料、土壤、 地形、季节、气候等相互关系的思想,在 《管子。地员篇》、《诗经》农事诗《七月》 等著作中都有简单的表述。这种合理地利用 各种有关事物之间相互作用、相互关系的思 想和活动,就是一种朴素的系统思想和简单 的系统工程。
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美国秘密研制原子弹的“曼哈顿计 划”,实际就是以罗伯特· 奥本海默为 首, 15000多人参加的高科技队伍,分 门别类地严格组成的一项庞大的系统 工程,他们最终研制出了美国的第一 颗原子弹。钱学森对这项精心组织的 大型系统工程有所了解。
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钱学森亲自组织并参与美国的喷气式超 声速飞机以及美国最初的火箭、导弹的设计、 研制与试验工程,他曾担任美国航空喷气公 司的技术顾问。 这些尖端的科学技术武器的研制与大型系 统工程的成果,在二战中为美国打击德、日、 意法西斯发挥了无可估量的作用。
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战国时期秦国李兵父子设计修造的伟大
的都江堰水利工程,包括“鱼嘴”岷江 分水工程、“飞沙堰”分洪排沙工程、 “宝瓶口”引水工程以及120个附属渠 堰工程,各工程之间的关系处理得非常 好,形成一个协调运转的系统工程总体。 这是古人在改造自然环境的实践过程中, 在水利工程方面表现出的十分系统的思 想。这些辉煌的成果和思想给钱学森留 下了深刻的印象。
罗素·艾柯夫的系统科学思想探析
科学技术哲学研究Studios in Philosophy of Science and Technolocy Vol. 38 No. 3Juo.,2021第38卷,第3期2021年6月罗素・艾柯夫的系统科学思想探析于金龙,王统宇(北京航空航天大学人文与社会科学高等研究院,北京140083)摘 要:罗素•艾柯夫是20世纪上半叶系统科学发展的先驱人物,在继承和拓展辛格与丘奇曼等理论思想的基础上,将心理学和社会学视角引入对社会系统的理解,提出了“目的性系统”观念,推动了系统科学研究的新发 展,形成了系统研究新范式,为之后的系统研究拓展了新的空间。
文章梳理了艾柯夫系统思想的理论来源和概念基础,阐释了其系统科学思想的突出特点和实践内涵。
在需要不断面对和应对各种复杂与不确定社会系统问题的今天,对艾柯夫系统科学思想进行深入研究和哲学反思具有重要的理论价值和实际意义。
关键词:罗素•艾柯夫;系统科学思想;目的性系统中图分类号:N02文献标识码:A 文章编号:1674 -7262(2021 )23 -0041 -06罗素・艾柯夫(Russell L. Achoff)是20世纪美 国著名的系统科学家和科学哲学家,其著述甚丰,出版著作32余部,发表论文92余篇,内容涵盖从系 统科学理论到系统管理实践等诸多论题,对系统科学的发展做出了突出贡献。
20世纪70年代,艾柯 夫在贝塔朗菲开启的“一般系统论”时代基础上,逐步聚焦社会系统科学理论与实践,推动系统科学进 入“目的性系统”(pmposefnt systems )时代,标志着 其系统科学思想特色的创立。
艾柯夫的系统科学思想在国际系统科学界享有很高声望,然而在国内关 于艾柯夫的系统科学思想及其实践价值关注得不够。
在需要不断面对和应对各种复杂与不确定系统 问题的今天,对艾柯夫系统科学思想源流和思想体系进行深入研究、对其现实实践内涵的哲学反思具 有重要的理论价值和实际意义。
一 思想传承:辛格与丘奇曼埃德加•阿瑟•辛格(Edoar Arthur Sinocr-和韦斯特•丘奇曼(C. West Churchman )的学术思想对艾柯夫的系统科学思想的形成产生了直接影响。
钱学森的系统科学思想及其实践意义
钱学森的系统科学思想及其实践意义党的十六届三中全会提出科学发展观以后,全党上下都在学习贯彻执行。
这里,我向大家介绍一位老科学家是怎样从科学的角度理解科学发展观的,他从系统科学的角度对贯彻执行科学发展观又提出了什么建议。
我作为钱老的秘书和学术助手,在他身边工作多年,对他的系统科学思想有所理解。
钱老早年在美国从事导弹控制研究的过程中,认识到自动控制技术的重要性,在维纳《控制论》的基础上,于1954年写出了享誉国际学术界的《工程控制论》,讲的主要就是对系统的调节与控制。
这可以说是钱老系统思想的萌芽。
1955年回国后,在主导“两弹一星”的成功实践中,钱老运用、发展了这一思想和方法,提出了系统工程的管理理论,继而又把它推广到社会、经济等各个管理领域,开创了系统科学这一大的学科门类,产生了深远的影响。
系统科学研究的是一个系统的内部结构,各分系统之间相互联系和协调互动的发展关系,以及系统和其外部环境之间的相互影响,强调的是系统各部分之间的有机联系和协调发展。
以钱学森为代表的中国学派的系统科学思想总的学术观点是辩证唯物主义的,与科学发展观所蕴含的社会和谐及统筹兼顾的思想观点是完全一致的。
外国人也搞系统科学研究,也有一些学派,其中不乏有成就者。
钱老说,他们的有用成果我们要吸取,但他们在思想方法上的某些机械唯物论我们要避免。
钱老说,以胡锦涛同志为总书记的党中央提出的科学发展观是一个重大战略思想。
这个战略思想在“发展”前面加上“科学”两个字,这就使它不仅具有重大的现实意义,而且具有深远的历史意义。
他认为,就是到了社会主义的中级阶段和高级阶段,我们的发展还是要讲科学,还是要坚持科学发展观。
只不过随着科学技术的发展,科学的内涵在发展变化而已。
所以,“科学发展”这4个字的包容性是很强的,犹如一条“发展定律”,应该是永远成立的。
作为科学家,他认为,凡是称得上“科学”的,就是永恒的。
钱老说,全社会哪一个方面、哪一项事业、哪一个地区的发展不要讲究科学呀?要真正做到科学发展、统筹兼顾,就不能只讲部门利益、地区利益,就一定要从总体上思考和解决问题。
【科技观察】钱学森的系统思想
【科技观察】钱学森的系统思想关于系统科学,钱学森曾明确指出,系统科学是从事物的整体与部分、局部与全局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和最重要的概念就是系统。
所谓系统是指由一些相互关联、相互作用、相互影响的组织部分构成并具有某些功能的整体。
系统在客观世界中是普遍存在的。
系统是系统科学研究和应用的基本对象。
这和自然科学、社会科学等不同,但有深刻的内在联系。
系统科学能把自然科学、社会科学等领域研究的问题联系起来作为系统进行综合性和整体性研究,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,也是系统科学区别于其他科学技术领域的一个根本特点,使系统科学处在现代科学技术发展的综合性整体化的方向上。
系统科学也有三个层次的知识结构。
在钱学森建立的系统科学体系中,处在工程技术或应用技术层次上的是系统工程,这是直接用来改造客观世界的工程技术,但和其他工程技术不同,它是组织管理技术;处在技术科学层次上直接为系统工程提供理论方法的有运筹学、控制论、信息论等;处在基础科学层次上属于基础理论的便是系统学。
系统学是揭示客观世界中系统普遍规律的基础科学。
这样三个层次结构的系统科学体系经过系统论通向辩证唯物主义。
系统论属于哲学层次,是连接系统科学与辩证唯物主义哲学的桥梁。
关于系统论,钱学森曾明确指出,我们所提倡的系统论,既不是整体论,也非还原论,而是整体论与还原论的辩证统一。
钱学森关于系统论的这个思想后来发展成为他的综合集成思想。
根据这个思想,钱学森又提出了将还原论方法与整体论方法辩证统一起来的系统论方法。
客观事物普遍联系及其整体性思想就是系统思想,系统科学体系的建立就使系统思想从一种哲学思维发展成为系统的科学体系,使系统思想发展到了系统科学思想。
系统科学体系是系统科学思想在工程、技术、科学直到哲学不同层次上的体现。
这就使哲学思想有了科学基础,把哲学和科学统一起来了,系统科学思想是钱学森对辩证唯物主义系统思想的重要发展和丰富。
系统科学思想体系的形成和影响
非线性科学具有重要的意义,它标志着人类对自然界的认识已经由线性进入非线性领域,对今后的科学发展产生重大影响。A在研究对象的选择上,复杂系统涵盖了许多学科的研究对象更强调整体的尺度与旧理论不同的视角。B在学科上,打破了各学科界限汇聚了多学科研究者是对学科分离的一次革命。C它的引人注目之处主要体现在它对传统学科观念的挑战。D在对自然的认识上,它更新了人们对有序与无序稳定与不稳定简单与复杂的了解。简单系统可以演化出复杂行为,复杂现象也可以归结为简单系统,对于一个系统必须进行整体上的把握才可能认清它。E在科学方法上,弥补了线性方法的局限性,认识到自然界大部分现象都是非线性的并接受了这一复杂的挑战。对科学方法的转换科学观念的更新必将起到巨大的推动作用。
3非线性科学的崛起与影响,非线性科学是研究非线性问题的共性的交叉学科。非线性的概念则与不稳定、随机性、多层次、多变性、整体不等于部分叠加等等相连,也就是与复杂性相连,因而也称复杂性科学,其研究对象是复杂系统,即有许多因素发生多种相互作用的系统,如生命经济系统等,而今年来在神经网络生态平衡人工智能和混沌理论等领域所取得的成果即成为数学工具。
思维方式的新变化:1混沌理论(蝴蝶效应):确定性系统内部出现的随机性。2分形几何:创立者曼德勃罗特,是研究自然物体形态的几何学,它直接研究未经抽象化和理想化的自然物的形态结构。描述自然物体形态的几何图形是不规整的粗糙的不可微的。分形的一个重要特征是它 的维数一般是非整数的。混沌研究对于自然界事物的运作方式作了新的揭示,它的非线性引人注目,使非线性科学崛起。
钱学森系统科学思
6 钱学森:“系统思想、系统科学和系统论”, 引自钱学森在1982年7月10日~14日北京系统论、信息论、 控制论中的科学方法与哲学问题讨论会上的报告。载《系统理论中的科学方法与哲学问题》,清华大学出版社 1984年1月。
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不久,钱学森又拜读了德国化学家及 生物物理学家、诺贝尔化学奖获得者曼 弗雷德· 艾根发表在《自然科学》杂志上 的论文。艾根在20世纪70年代直接从生 物领域的研究中提出的“超循环理论” (supercirculation theory ),是关 于非平衡态系统的自组织现象的理论。 超循环理论对研究系统演化规律、系统 自组织方式以及对复杂系统的处理都有 较大的影响。
钱学森系统科学思想的 形成发展与创新
钱学敏
2010-4-10
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钱学森所倡导的系统科 学特别是开放复杂巨系统的探 索与研究,是当今人类社会和 现代科学技术发展的需要,也 是当今重大的科学问题和哲学 问题。
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钱学森系统科学思想 形成发展与创新的历史过程
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一、中国传统文化的熏陶
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钱学森认为科学的系统思想 与辩证唯物主义的产生和发展并行 不悖、相辅相成,科学的系统思想 是辩证唯物主义的重要内容,系统 科学的发展离不开科学技术的发展, 也离不开辩证唯物主义世界观和方 法论的指导。
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三、系统科学思想在血与火 的战斗中形成与发展
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战爆发后,当时在美国,钱学森和他的老 师冯· 卡门等一大批科学家被罗斯福总统和国防 部邀请去帮助解决复杂的战略战术的决策问题, 以及组织并参与庞大的尖端武器的研制和试验 工程。
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发现普利高津对自己曾提出的非平衡 态热力学又有所发展,从稍有一些不平 衡的热力学转到远离平衡态的热力学。 还提出“耗散结构理论” (dissipative structure theory),探 讨在远离平衡态的情况下,形成有序结 构的问题,提出一些有关系统的理论。 比贝塔朗菲的“一般系统论”进了一步。
系统科学-系统思想的渊源-古代与近代的系统思想
五行观点
五行:一曰水,二曰火,三曰木,四曰金, 五曰土。水曰润下,火曰炎上,木曰曲直,金曰从 革,土爱稼墙。润下作咸,炎上作苫,曲直作酸, 从革作辛,稼墙作甘。 这里的五行除了包含对构成世界基本要素的猜 想,更重要的是初步包含了五行相克相生的思想, 已经含有对事物基本组成及其相互关系的初步认识.
老庄学说——中国古代系统思想的代表
三、西方古代的系统思想
古希腊的米利都学派开创了宇宙体系论时期。
公元前500多年泰勒斯(Thales,约前624一前547 年)提出了“水是万物的始基”这一命题。认为,在 不断变化和运动中,世界一定具有统一性,只要把 握了始基,就可以把世界这一整体把握。
毕达哥拉斯(Pythagoras,约前570一前490年)学 派则提出“数是万物的始基”的命题。认为数体系 的和谐就是宇宙的和谐,也是社会的和谐。因此数 体系反映了宇宙体系,数结构也即宇宙结构。恩格 斯对这一命题给予了高度评价,认为在毕达哥拉斯 的命题中“数服从一定的规律,同样,宇宙也是如 此。于是宇宙的规律性第一次被说出来。”
庄子认为:不仅万物在变,作为运动变化的 规律的道也在变,正是道的变化才生成了万 物,即《天道》篇里所说的:“天道运而无 所积,故万物成”。最后,庄子谈到了道与 人的关系,认为人也是道的产物:“人之生, 气之聚也;聚则为生,散则为死”。
老庄学说中关于“自然”的观点
老子把“天道自然”的本体论发展到了以 道为“万物之宗”的实践论,即从一种对宇 宙的看法中推演出一种指导人们行动的法则。 要求人们在待物处世时应该“听其自然”, 要“自然而然”,不要作违背自然法则的事 情。 这里已经包含了现代系统理论中自组织思 想的萌芽.
1937年贝塔郎菲首次提出一般系统论的 概念。 1945年,《一般系统论》正式发表,标 志着该学说正式创立。广义地说,一般系统 论包括3个主要领域:第一个领域是系统科学, 即各门科学中对系统的科学探讨和科学理论, 以及适用于所有系统的原理性学说;第二个 领域是系统技术,即系统工程;第三个领域 是系统哲学,包括系统本体论、系统认识论 和系统价值论。
系统科学的基本原理
系统科学的基本原理系统科学是一门研究复杂系统及其相互作用规律的学科,它的发展离不开一些基本原理。
本文将从系统科学的角度出发,探讨系统科学的基本原理。
系统科学的基本原理可以概括为整体观、系统思维、复杂性、动态性和相互作用。
一、整体观整体观是系统科学的基石,它认为一个系统是由多个相互关联的部分组成的,这些部分之间存在着相互依赖和相互作用的关系。
在研究一个系统时,我们不能仅仅关注系统的一部分,而是要将整个系统作为一个整体来考虑。
二、系统思维系统思维是系统科学的核心思想,它要求我们能够将问题看作一个系统,并从整体的角度去思考和分析问题。
系统思维强调系统内部各个部分之间的相互关系,以及系统与外部环境的相互作用。
通过系统思维,我们可以更好地理解和解决复杂问题。
三、复杂性复杂性是系统科学的重要特征之一。
一个系统往往由众多相互关联的元素组成,这些元素之间存在着非线性、非简单叠加的关系。
复杂性使得系统的行为难以预测和理解。
系统科学通过研究复杂性,探索系统的规律和行为。
四、动态性系统是一个动态的过程,它的状态随着时间的推移而不断变化。
系统科学强调对系统的动态行为进行建模和分析,以揭示系统的演化规律。
动态性使得系统科学能够研究系统的变化过程,预测系统的未来状态。
五、相互作用系统内部各个部分之间存在着相互作用的关系,这些相互作用会引起系统的变化和演化。
相互作用是系统科学研究的重要对象之一,通过研究相互作用,我们可以揭示系统的行为规律和演化机制。
系统科学的基本原理为我们研究和理解复杂系统提供了思路和方法。
在实际应用中,我们可以利用这些原理来解决各种复杂问题,例如气候变化、生态系统的稳定性、交通流量的优化等。
系统科学的基本原理也被广泛应用于管理学、经济学、生物学、工程学等领域,为我们深入理解和掌握复杂系统提供了有力的工具和理论支持。
系统科学的基本原理包括整体观、系统思维、复杂性、动态性和相互作用。
这些原理为我们研究和理解复杂系统提供了基础和指导,也为我们解决实际问题提供了思路和方法。
“系统科学”三原理:让心通明,思维无疆
“系统科学”三原理:让⼼通明,思维⽆疆还是在上⼤学的时候,读到了查有梁先⽣的书《系统科学与教育学》,从此热爱上“系统科学”这个给⼈感觉⾼⼤上的概念。
其中的系统科学三个基本原理,深深地影响了我的思想与认识。
⽣命中发⽣的⼀切,⽆不在系统中运⾏,⼤⾄宇宙,⼩⾄细胞,都在按着系统的原理发展着,看似⽣活中遇到了种种刻意,种种⼈为,⽽⼀旦运⽤系统的眼光去看待,也不过是他系统与此系统、⼩系统与⼤系统的⼩冲突⼩摩擦⽽已。
运⽤了系统的眼光思维,对很多的事都要通明很多。
⼀、反馈原理:“任何系统只有通过反馈信息,才有可能实现有效的控制,从⽽达到⽬的,或者说没有反馈信息的系统,要实现有效的控制从⽽达到⽬的是不可能的。
”这⼀思想给我的⼯作提供了⾮常强⼤的思想⽀持。
反馈原理认为,“⼀个控制系统其信息通道必然是⼀个闭合回路,既有控制部分的控制信息输⼊到受控部分,也有受控部分的反馈信息,回送到控制部分,形成⼀个闭合回路。
”这⼀思想,让我认识到,凡是系统,都形成⼀个“闭合回路”,也就是说系统有其相对独⽴性,⽐如⼀个家庭,⼀个单位,⼀个⼩组,⼀个学科,或者是官民关系、夫妻关系、师⽣关系,学习过程,等等,这都是系统,但每个系统都各⾃形成⼀个“闭合回路”,⾥⾯的信息反馈就是⼀种关系互动,⼀个不互动的家庭没有⽣机,⼀个不互动的组织没有活⼒,⼀个不互动的课堂没有意义,这个互动就是反馈。
反馈原理更告诉我们,系统中⼀旦出现问题,每个⼈都会相应地发⽣反应,也就是说每个⼈都受其影响,或都有责任。
⼆、有序原理:“任何系统只有开放、有涨落、远离平衡态,才可能⾛向有序;或者说,没有开放,没有涨落,处于平衡态的系统,要⾛向有序是不可能的。
” ,“所谓有序,是指信息量⾛向增加,即熵⾛向减少,组织化程度⾛向增加,混乱度⾛向减少。
系统由较低级的结构变为较⾼级的结构,是有序、反之是⽆序。
”其核⼼要点有三层意思:其⼀是所有系统必须“通过开放才能有序”,开放就是接纳新事物、新⼒量,系统才能发展。
《孙子兵法》中的系统科学思想
2021年2月Feb',2021第37卷第1期Vol. 37,No. 1滨州学院学报JournalofBinzhou University【教育部名栏"孙子研究】孙子兵法哲学研究专题《孙子兵法》中的系统科学思想肖长亮(陆军北京卫戍区,北京100091)摘要:近代系统科学的兴起,对研究战争复杂问题提供了思想、工具和手段,钱学森认 为“系统就是整体”,在我国古代的思辨哲学中就有系统思维的朴素认识%孙武利用朴素的系统思想,在世界军事学领域最早提出了 “五事七计”的战争预测理论、“因敌制胜”的作战指 导原则、“一人耳目”的联合指挥方法、譬如“率然”的作战协同效果等系统科学思想。
研究《孙子兵法》中的系统科学思想,对打赢未来基于网络信息体系的联合作战具有重要的启示意义%关键词:《孙子兵法》;系统科学;五事七计;因敌制胜;一人耳目;譬如“率然”中图分类号:E 892 文献标识码:A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一门 综合性交叉学科1 %钱学森于20世纪80年代较早地开展对系统学的研究,认为“系统就是整 体”2。
他提出的“开放的复杂巨系统理论”及“定性跟定量相结合的综合集成方法”是系统科 学领域的重大理论成果,为人们解决复杂问题指 明了方向。
一般认为,近代系统科学源起于1945年奥地利理论生物学家贝塔朗菲提出的一般系统论,它坚持以系统观点分析研究问题,以 系统论为方法论,以系统思维为基本思维模式%乌杰在唯物辩证法和系统科学理论的基础上,提 出了系统哲学这一新的哲学领域,并创建了系统 辩证学科2014年4月,习近平主席创造性地运用系统科学思想,提出了 “总体国家安全观”, 这一“总体国家安全观”在军事上也是指导现代 战争乃至未来战争的理论基础%在我国古代传统的思辨哲学中就有系统思维的朴素认识%《孙子兵法》这一兵学圣典,无疑DOI :10.13486/j. cnki. 1673 - 2618. 2021. 01. 003是军事上开创系统分析战争的典范之作,孙子在开篇即提出“五事七计”的战争预测理论,使孙子 成为世界上第一个全面系统地提出战争预测理论的军事家〔4/%在作战指导上,孙子从“形势”的力量积聚、“奇正”的战术运用、“虚实”的目标选 择等多维层次和多个角度进行了系统论述,这既 是孙子对春秋末年诸侯争霸战争的集成总结,又吸收了《易经》《老子》中的“天人合一”“道法自 然”等传统哲学思想,体现了孙子善于从整体视 角去认识战争,从联系的角度去指导战争,将战争筹划、作战指导、战术运用、治军选将等环节统 一纳入战争全局进行一体谋划,体现了孙子的系%从孙子时期使用冷兵器的方阵作战发展到今天的基于网络信息体系的联合作战,战争形态的升级并未改变战争指导的一般规律,研究《孙 子兵法《中朴素的系统科学思想,对指导以信息主导、体系支撑、精兵作战、联合制胜为特点的新 的战争形态,仍然具有重要启示意义%收稿日期=2020 - 12 - 12作者简介:肖长亮(1983—),男,山东枣庄人,少校,硕士,主要从事计算机战争模拟研究%E-mail : 1822579389@qq. com・15・滨州学院学报第37卷-、以“五事七计”为衡量指标的战争筹划战争筹划是影响战争胜负的先决条件,孙子认识到“兵者,国之大事”,需要从交战双方的战略全局和影响战争胜负的各种因素进行系统全面的比较分析。
科学系统思想的核心与实质
科学系统思想的核心与实质
科学系统思想的核心和实质是通过系统的思维方式和方法论,对复杂现象和问题进行全面、连贯、一致的认识和分析,从而建立起统一的理论框架和知识体系,推动科学研究的进步和创新。
它的核心是系统思维,包括整体观念、系统化思维、综合分析、系统设计等,以及对复杂事物和问题进行多元、多层次、多视角的全面认识和研究。
它的实质是系统方法论,包括系统论、信息论、控制论、网络论、模型论等,以及建立和发展科学理论的一般方法和规律,如假设验证、实验验证、理论建模等。
科学系统思想的核心与实质,具有普适性和可操作性,不仅适用于自然科学领域,也适用于社会科学和工程技术领域,对于解决复杂问题和推进科学进步都有重要意义。
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杨子之邻人亡羊,既率其党;又请杨 子之竖 追之.杨子曰:"嘻!亡一羊,何追 者之众 "邻人曰:"多歧路."既反,问:"获 羊乎 "曰:"亡之矣."曰:"奚亡之 "曰:"歧 路之中又有歧焉,吾不知所之,所以反 也." <<列子说符 >>
(三)多元竞争协同思想
系统既有快变量,也有慢变量 慢变量指在系统内部非迅速衰减,而是缓慢增长的量(长 寿命) 快变量指在系统中迅速衰减的量(短寿命) 系统中慢变量支配快变量 慢变量也被称为序参量,一个系统只有几个很少的序参量. 各种序参量的合作和竞争促使系统 演化. 协同学更强调系统内部对立要素的 协同合作:既对立又互补的两重性逻辑. (如:有序和无序,整体和部分, 观察着和对象等) Order from noise
(四)等级层次思想
层次性普遍存在. a∈b ∈ …… ∈X ∈Y ∈ …… 层次性特征 低层次是高层次的基础, 高层次对低层次具有指导作用 层次越多,系统越稳定, 越具有抗环境的干扰能力 除大尺度天体外,系统层次尺度 与能量阈值成反比
(五)开放思想
开放系统:与环境交换物质,能量,信息 的系统. 系统熵变公式:ds=dis+des,其中,ds表示 系统的总熵;dis表示系统内部所产生的熵, 叫做熵产生,根据热力学第二定律dis>0; des表示系统与环境交换的熵,叫做熵流, 可正可负.
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(九)动态演化思想
可逆思想:无时间箭头F=md2r/dt2 不可逆思想:退化时间观和进化时间观. 三种时间,两种冲突. 解决不可逆现象的矛盾是自组织理论. 自组织条件:开放系统,远离平衡态,非 线性,突变性,涨落.
(十)系统优化思想
优化性原则是系统方法的基本目的. 其中应注意
明确系统的目的; 围绕目的进行分析并采取相应的措施 (整 体效应,动态协调,多极优化); 优化结果的整体评价.
(七)反馈回环原理
反馈:将输出回输到原系统中去(u=j-y).
输入 输出
系统
j=目标值,y=输出值
反馈作用:正反馈加剧系统的不稳定;负反馈使系统趋于 稳定. 正反馈是否只起破坏性作用? 前馈:在扰动发生之前通过前馈装置测量信息,从而起到 调节作用. 系统演化是众多自我反馈,依赖反馈,因果反馈链环结构 相互作用的结果. 认识系统在某种角度上就是认识系统的环形因果性
系统科学思想
简介:系统科学是一门学科群体. 20世纪40年代,诞生了系统论(贝塔朗菲),信 息论(申农),控制论(维纳),被称为"老三 论"; 20世纪70年代诞生了耗散结构理论(普里高津), 协同学(哈肯),超循环理论(艾根),被称为 "新三论",也被称为自组织理论; 20世纪90年代诞生了复杂性理论,如混沌理论, 分叉学说等. 所有这些理论虽然各不相同,但有一个共同点, 即都把事物作为系统来进行研究.
一,系统含义及其组成
含义:系统是"处于一定的相互关系中并 与环境发生关系的各组成部分的总体" . 组成: 1)任何系统都有要素(性能,数量,种类, 关系). 2)各种要素通过相互关系结合成一定结构 . 3)具有结构的系统处在一定的环境中 . 4)任何系统都具有功能.
二,系统科学中的具体思想
系统状态分析图表
第一种情况 孤立系统 第二种情况 开放系统 第三种情况 开放系统 第四种情况 开ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ系统 第五种情况 开放系统 当des=0时, ds=dis>0 当des>0时,ds=dis+des>0 无序 无序
当des<0时且|des|<dis时, 无序 ds=dis+des>0 当des<0时,且|des|=dis时, 宏观结 ds=0 构不变 当des<0时,且|des|>dis时, 有序 ds=dis+des<0
(六)随机性思想
事件出现频率具有某种稳定性的或然性事件是随 机性事件. 必然性事件:C条件下A必然发生. 或然性事件:C条件下B可能发生也可能不发生. 随机现象服从统计规律. 思考:随机性=偶然性? 随机事件具有客观属性,是普遍存在的. 随机事件具有确定的概率:limK/N=p(K/N代表事 件发生的频率,p为概率,满足0≤p ≤1) 科学研究中的概率性事件怎样认识?
(一)整体突现思想
产生各组分原来没有的新性质 各组分的部分性质被屏蔽 整体功能达到最优(客观性,相对性,条件性) 处理好整体与部分关系
加和性(W=∑Pi ) 非加和性( W≠∑Pi ) 整体中的部分不同于孤立状态下的部分 同一部分进入不同整体具有不同特性
(二)非线性思想
数学函数关系式 线性函数:f(x)= ax 非线性函数: f(x)= ax2 特点: 非加和性,相干性,多重选择性 线性特点:叠加性,独立性, 单一性 恩格斯:"相互作用是事物的真正的终极原因" 普里高津:"对于耗散结构所必须的另一个基本 特征是在系统的各个元素中存在着一种非线性机 制."
运用反馈控制的步骤
确定目的,即输出期望值. 了解控制机构,如被控对象,反馈装置及其组合 方式. 观测,分析输入与输出值及干扰因素. 根据实际分析结果结合目的值,确定反馈的性质 和强度. 实际操控并及时纠正偏差.
(八)系统与环境同塑共生思想
环境对系统的塑造: 资源:为系统提供生存发展的条件 压力:为系统提供约束,扰动,压力,危害其生 存和发展. 结果:不同环境造就不同系统. 系统对环境的塑造: 功能:积极作用. 污染:破坏作用. 思考:系统的环境生态问题