复杂性科学及方法论研究与应用
复杂性科学概述
复杂性科学概述一复杂性研究的孕育和产生简单与复杂是一对含义相反的术语，历来是在相互比较的意义上使用的：一个事物或事件或问题未被认识、没有找到解决办法前是复杂的，被认识、找到解决办法后就成为简单的了，因而算不上科学或学术概念。
直到1990年代初，复杂性科学传入国内不久，我国科学界的领袖人物仍然持这种看法。
从400年来的科学传统看，这很正常。
1、事情的变化肇始于20世纪初，后来被称为系统科学的早期探索者正是复杂性研究的拓荒者。
控制工程、通信工程等技术问题，特别是军事对阵的定量分析、电话拥挤现象分析、企业管理、投入产出分析等事理问题，既产生了应用自然科学方法作定量分析的强烈要求，又遇到单凭自然科学方法不能解决的困惑。
尽管还没有把复杂性提炼成科学概念，但在思维的深处已把复杂性不再只当成尚未认识的简单性，事实上已经把复杂性当作复杂性对待。
决定性的一步是由创立系统科学的那一批学者迈出的，提出一些研究复杂性必不可少的概念，如系统、信息、通信、控制、反馈等，着手制定新的科学方法论。
贝塔朗菲表达了他们的共识：“我们被迫在一切知识领域中运用‘整体’或‘系统’概念来处理复杂性问题。
”（《一般系统论》）维纳把动物、机器、社会一起作为科学的研究对象，以信息、通信、控制、反馈为基本概念。
认识最透彻、眼界最深邃的是信息论专家韦沃尔，在《科学与复杂性》（1948）一文中，第一次把复杂性作为科学概念，把科学研究的对象划分为简单性和复杂性两类，判定20世纪以前科学研究的是简单性，20世纪以来的科学研究复杂性，并提出无组织的复杂性和有组织的复杂性概念，认为20世纪上半叶科学研究的是无组织的复杂性，20世纪下半叶科学转向研究有组织的复杂性。
这些看法对近60年来的科学发展产生了深远影响。
《科学与复杂性》一文是复杂性研究的宣言书。
2、1940年代尚不是复杂性科学的诞生期，对复杂性的认识还很笼统，关于复杂性的概念体系尚未建成，对新的方法论的理解还比较模糊，赞同韦沃尔观点的学者还是极少数。
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。
复杂性科学
4.1 基于复杂性科学思想的团队建模
建模 运作 涌现 影响因素
第一种模型
第二种模型
Salas等人“团队高效模型(TEM)” 输入 个体：知识、技能、能力、内在动 机和态度、 团队：成员同质性、团结程度、权 力分布 目标任务：复杂性、类型 工作：工作结构、沟通、团队规范 转化 团队的培训、沟通和协调过程 输出 团队环节绩效
4.2 团队运作结构的变化方面
建模 运作 涌现 影响因素
复杂性科学认为,团队的运作结构就是团队个体成员为了完成团队目标 任务而相互依赖的行为机制,它决定了团队整体的行为特性和功能表现。
传统观点
复杂性科学观点
人为控制与设计的结果
团队系统(或其局部)与不确定性环境之间互动适应、 不断自发调整的过程,是一种自组织行为。
03
复杂适应系统理论：霍兰提出来的一个 复杂性理论分支。所谓具有适应性，就 是指它能够与环境以及其他主体进行交 互作用。
05
进化计算：一系列搜索技术，它以进化 原理为仿真依据，侧重于算法的研究， 主要有四大流派：遗传算法、进化规划、 进化策略和遗传编程。
02
自组织临界性理论：多种要素相互作用的 大系统能够自发地朝临界状态演化，这种 自组织临界状态，小事件会导致大事件乃 至突变。
1 团队绩效
2 团队文化
3 团队领导
4.4 影响涌现现象产生的因素
建模 运作 涌现 影响因素
有意义的差异性：成员主体间的差异,表现在个人知识、 技能、经验等方面存在多样性,可以形成有价值的非线 性作用关系。
内部沟通学习：理解团队的共同目标,促进团队学习和 合作,增强团队凝聚力和信任。
共同目标：团队存在的理由,为团队运行过程中的决策 提供参照物,判断团队进步的可行标准,为团队成员提供 一个合作和共担责任的焦点。
复杂性科学及其在生态系统研究中的应用
ｔ ｅ ｃｉ ｃ ｉ ．Ｔ ｅ ｉ ｎ ｒｉｔ ｒｃｉ ｎ ｆａ ｃ ｓ ｓｅ ａｅ ｍａｎ ｄ ｉｉｇ ｆｒ ｅ ｆｒ ｓ ｌ —ｏｇ ｎ ｚ ｔ ｎ，ｃ ｍｐ ｅ ｉ ｄ ｏｄ ｒｏ ｈ ｒｉａ ｔ ｔ ｌｙ ｈ ｎ ｅ ｅ ａ ｔ ｓｏ ｎ ｅ ｏ ｙ ｔｍ ｉ ｒｖｎ ｏｃ ｅｆ ｒ ａ ｉａｉ ｎ ｏ ｒ ｏ ｏ ｏ ｌｘｔ ａ ｒ ｅ ｆ ｙｎ
摘
要： 复杂性科 学是一 门新兴的交叉学科 ， 主要研 究复杂 系统、 复杂性及其 方法论。生态 系统是一个典型 的复 杂适
应 系统， 处于混沌的边缘或临界 态。 内部作用是 生态 系统复 杂化 、 有序化 及 自组 织的主要 推动 力。复杂性科 学应 用 于生 态系统的研 究， 旨在更好地 了解生物及其环境组分 间的相互作 用以及 生态 系统复杂性 的动 态特征与 演化机制 。 本文综合 国内外研究动态， 介绍 了复杂性 的定义、 复杂性科 学的研 究方法及在 生态 系统研 究中的应用 ， 并对一 些存在
ｃ ｓｅ ｕ ｓ ｄ．
Ｋｅ ｒ ｓ Ｅ ｏ ｙ ｔｍ； ｉｎ ｅ ｏ ｏ ｌ ｘｔ ； ｅ ｅ ｒ ｈ ｍｅｈ ｏ ｏ ｉ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ￣ ｃ ｓ ｓｅ Ｓ ｅ ｃ ｆ ｍｐ ｅ ｉ Ｒ ｓ ａ ｃ ｔ ｏ ｌｇ ｅ ｃ ｃ ｙ ｄ
复杂性科学 研究兴起 于 ２ Ｏ世纪 ８ 年 代初 ， Ｏ 因其 对 现 实事物 的深刻 洞 察 和 揭示 受 到 各 国学 者 的重 视 ， 称 为 被
“ ｌ世纪 的科 学 ” ２ 。复杂性 科 学 是新 兴 的交 叉 学科 ， 研究
Ｑｉ Ｊｏｉ ｈ ｎ ｎ ｇ ｏＹ ｎ ｈ ｙ ｎ （ ｎ ｕ Ａ ｒ ｕｔ ａ Ｕ ｉ ｒ ｔ， ｅ ｉＡ ｈ ｉ２０ ３ ， ｈｎ ） ｎＸ ａ ｌ Ｚ ａ ｇＱｉｇ ｕ ａ ｇＳ ｕ ｕ Ａ ｈ ｉ ｇｉ ｌ ｒｌ ｎ ｅｓｙ Ｈ ｆ ，ｎ ｕ，３ ０６ Ｃ ｉａ ｎ ｃ ｕ ｖ ｉ ｅ
处理复杂系统的某些理论和方法
非线性、远离平衡、混沌、分形，模糊性都是复 杂性的某种表现，把非线性当作对线性的偏离，把远 离平衡态当作对平衡态的扰动，把混沌当作复杂的规 则运动，把分形当作复杂的规整图形、把模糊性当作 复杂的精确性，都是把复杂性当作简单性来处理，结 果只能是失败的。把非线性当作非线性，把远离平衡 态当作远离平衡态，把混沌当作混沌，把分形当作分 形，把模糊性当作模糊性，都是把复杂性当作复杂性 来处理，都带来科学的重大进步。系统产生复杂性的 根源多种多样，如开放性、不可逆性、不可积性、动 力学特性、智能性、人的理性和非理性等。在每一种 情形下都有两种截然不同的简化处理方式，只有在保 留这些因素的前提下进行简化，即把复杂性当作复杂 性处理，才是复杂系统理论所要求的简化。
非线性、远离平衡、混沌、分形、模糊性在简单 巨系统中都可能出现，对这些复杂性的处理仍然有路 可寻，因而还不是最高层次的复杂性。生命、社会、 思维等领域的复杂性，通常出现在复杂巨系统中，要 比上述几种复杂得多，研究它们尤其需要实行把复杂 性当作复杂性处理的方法论原则。坚持这个原则首先 遇到的是方法论问题。对于这类系统，用还原论方法 来处理是不行的（如果处理的是一个层次的系统问题， 还原论方法可能还是适用的），因为从可观测的整个 系统到子系统层次很多，中间的层次又不完全清楚， 甚至几个层次都无法确定，即使各个层次清楚了，整 个系统功能也不等于子系统功能的简单叠加，现有科 学方法库中还没有适当的方法。
（1）综合集成方法的提出
80年代初，结合现代作战模型的研究，钱学森提出处理复 杂行为系统的定量方法学。这种定量方法学是半经验半理论的， 是科学理论、经验和专家判断力的结合。与此同时钱学森大力推 动系统工程在社会系统中的应用。系统工程在工程中的应用已被 实践证明是非常有效的，如美国的“阿波罗”计划，中国的“两 弹一星”，都是成功的范例。但用这些方法解决社会系统工程问 题显然是不够的。即使像数学这样广泛使用的理论和方法，也遇 到严重困难，因为复杂巨系统特别是社会系统无法用现有的数学 工具描述出来。“当人们寻求用定量方法学处理复杂行为系统时， 容易注重于数学模型的逻辑处理，而忽视数学模型微妙的经验含 义或解释。要知道，这样的数学模型，看来‘理论性’很强，其 实不免牵强附会，从而脱离真实。与其如此，反不如从建模的一 开始就老老实实承认理论不足，而求援于经验判断，让定性的方 法与定量的方法结合起来，最后定量。这样的系统建模方法是建 模者判断力的增强与扩充，是很重要的。”
复杂性科学
2.国内外复杂性科学研究现状 2.国内外复杂性科学研究现状 2.1 国外研究历史与现状(续) 国外研究历史与现状(
Fammer（关联主义） Fammer（关联主义） ， Per Bak 、 Kauffman（自组织临界理论）等人在各个 Kauffman（自组织临界理论）等人在各个 方向上的开创性研究工作。
2.国内外复杂性科学研究现状 2.国内外复杂性科学研究现状 2.3 复杂性科学研究方法(续) 复杂性科学研究方法( (2)复杂系统的模型分析 (2)复杂系统的模型分析 混沌动力学模型(Chaos 混沌动力学模型(Chaos Dynamics), 系统动力学模型(System 系统动力学模型(System Dynamics), 自适应系统(Self自适应系统(Self-adaptive System), 复杂适应系统(Complex 复杂适应系统(Complex Adaptive System)等等。 System)等等。
1.引言 1.引言 1.3 复杂性科学的一些基本原理(续) 复杂性科学的一些基本原理( （4）时间与空间相统一原理 系统在时间上、空间上都演化 （5）宏观与微观相统一原理 系统宏观演化起始于微观变化
2.国内外复杂性科学研究现状 2.国内外复杂性科学研究现状 2.1 国外研究历史与现状
＊1975年，Li-York(两位美国数学家 1975年，Li-York(两位美国数学家
3.元胞自动机在矿业学科中的应用 3.元胞自动机在矿业学科中的应用 3.1 元胞自动机 发展历史。元胞自动机是1950年由冯 1950年由冯 （1）发展历史。元胞自动机是1950年由冯 诺依曼(Von Neumann)在计算机上模拟生 诺依曼(Von Neumann)在计算机上模拟生 物繁殖时提出的，为一个时间、空间、 物繁殖时提出的，为一个时间、空间、状态都 离散， 离散，且空间上相互作用及时间上的因果关系 皆局部的网络动力学模型。美国数学家L.P. 皆局部的网络动力学模型。美国数学家L.P. Hurd和 Culik等人在90年代初， Hurd和K. Culik等人在90年代初，对元胞 等人在90年代初 自动机进行了严格的描述和定义。 自动机进行了严格的描述和定义。
比较不同学科领域的科学方法论
比较不同学科领域的科学方法论科学方法论是指科学研究中所遵循的一种系统化的理论体系和方法体系，它包括科学研究的目标、原则、规范和程序等。
不同学科领域的科学方法论在研究对象、问题、方法和思维方式上存在着差异。
本文将比较不同学科领域的科学方法论，以期加深对科学研究的理解。
1. 自然科学的科学方法自然科学的科学方法致力于研究自然界中的物质、能量和现象。
其主要特点是实证性、客观性和可重复性。
自然科学的研究者通常采用实验、观察和数学建模等方法，以收集数据、观察规律和发展理论。
自然科学的研究过程需要有明确的假设和实验设计，以验证或推翻假设。
例如，物理学研究者可以通过实验来验证物质的性质和运动规律，化学研究者可以通过实验来探索物质的组成和变化规律。
2. 社会科学的科学方法社会科学的科学方法致力于研究人类社会、行为和心理等方面的问题。
其研究对象具有复杂性和主观性。
社会科学的研究者通常采用问卷调查、访谈、文献研究和统计分析等方法，以收集和分析数据，发展理论或解释现象。
社会科学的研究过程需要考虑社会背景、人类行为和社会关系等因素。
例如，心理学研究者可以通过实验和问卷调查来探索人类行为和心理规律，经济学研究者可以通过统计分析来分析经济现象。
3. 工程科学的科学方法工程科学的科学方法致力于解决实际工程问题和提升技术应用。
工程科学的研究者通常采用实验、建模和工程实践等方法，以研究和解决技术问题。
工程科学的研究过程需要考虑技术可行性、经济可行性和社会可行性等因素。
工程科学的目标是将科学原理应用于实际工程问题上，以改善生活和社会发展。
例如，土木工程师可以通过建模和实验来设计和建造桥梁和隧道，计算机工程师可以通过编程和算法设计来开发新的软件和系统。
4. 人文科学的科学方法人文科学的科学方法致力于研究人类的文化、历史和思想等方面的问题。
人文科学的研究对象通常是人类的思想、价值观和艺术作品等。
人文科学的研究者通常采用文献研究、比较分析和解构分析等方法，以理解和解释人类的文化现象。
科学方法论在社会科学研究中的应用
科学方法论在社会科学研究中的应用随着科学技术的发展，科学方法论也日益成为社会科学研究中不可或缺的重要工具。
科学方法论为研究者提供了一种系统的研究方法和标准，以确保研究结果的客观性和可靠性。
本文将探讨科学方法论在社会科学研究中的应用，并举例说明其对于社会科学研究的重要性。
首先，科学方法论强调观察和实证。
在社会科学研究中，观察是获取真实和客观数据的基础。
通过观察不同的社会现象和行为，研究者可以收集到大量的数据，并加以分析和解释。
例如，在研究一种新的社交媒体平台对年轻人社交行为的影响时，研究者可以通过观察平台上的用户行为和交流方式，收集数据用于研究分析。
通过观察和实证，研究者可以发现社会现象的规律和变化，为社会问题的解决提供基础。
其次，科学方法论强调假设的提出和验证。
在社会科学研究中，研究者经常基于已有的理论和研究成果提出假设，并通过实证研究来验证其有效性和可行性。
假设的提出是社会科学研究的重要一步，它使研究者能够从理论层面上解释现象，并进行深入的研究。
例如，研究者可以基于已有的社会认知理论提出一个假设，即社交媒体使用与个体幸福感之间存在正相关关系。
然后通过实证研究，收集数据并进行统计分析，从而验证假设的有效性。
通过假设的提出和验证，我们能够深入理解社会现象并提出相应的建议和政策。
此外，科学方法论鼓励利用样本和实验进行研究。
在社会科学研究中，由于实践的复杂性和不可预测性，难以进行全面的实证研究。
因此，研究者常常使用样本和实验来代表整个人群和实际情况。
样本的选择和实验的设计是决定研究结果是否有效和具有推广性的重要因素。
例如，在研究教育策略对学生学业成绩的影响时，研究者可以通过随机抽样，选择一部分学生参与实验，并比较不同教育策略对学生学业成绩的影响。
通过样本和实验的应用，我们能够更加精确地研究社会现象，并探索其中的因果关系。
最后，科学方法论强调研究结果的可重复性和可验证性。
在科学研究中，任何研究结果都需要经过同行评议和验证。
复杂性科学与复杂性经济学.pdf
复杂性科学的兴起表明了科学正处于一个转折点——那就是复杂性科学的兴起(成思危，1999)，是人类历史上又一次科学范式的大变革。
如果说相对论排除了绝对空间和时间的幻觉，量子力学排除了可控测量过程的牛顿迷梦，那么，作为复杂性科学中的一个组成部分的混沌论则排除了拉普拉斯决定论的可预见性的狂想(格莱克，1990)。
而主流经济学的发展历史表明，自然科学每一次理论与方法的重大变革，都成为经济学创造思维的源泉(张永安、汪应洛，1997)。
因此，复杂性科学的兴起必然会对经济学的发展带来深远的影响。
本文拟就复杂性科学与经济学展开一些讨论。
二、复杂性概念 苗东升(2000)认为，从科学方法论角度看，复杂性应是复杂性科学的首要概念，需要给出它的科学定义。
按照传统的理解，简单与复杂是相对的。
一个事物在未被认识以前是复杂的，一旦被认识了就简单了。
复杂性研究的提出最少可以追溯到20世纪40年代，明确提出建立复杂性科学也有10多年，但复杂性究竟是什么，目前还没有统一的说法。
不同的学者基于不同的学科背景和研究对象，给出不同的复杂性定义。
据郝柏林(1999)介绍，麻省理工学院的Seth Lloyd编辑了一份清单，至少有31种不同的复杂性的定义。
也许根本不存在统一的复杂性定义，至少目前不必追求这种统一定义，多样性、差异性是复杂性固有的内涵，只接受一种意义下的复杂性，就否定了复杂性本身(苗东升，2000)。
但我们可以从以下几个方面来理解复杂性： (1)表现出复杂性的复杂系统一般是有大量的、不同的、相互作用的单元构成的网络。
每一单元都会受到其他单元变化的影响，并会引起其他单元的变化。
(2)各单元之间的相互作用是非线性的。
系统的整体不再为部分之和，部分与整体之间不只是现象上的因果关系，而是“一只活鸡被分成两半就不再是活鸡的两半”的关系。
复杂系统的过程具有不可逆性。
系统对初值具有很强的敏感性。
(3)复杂性是系统的某种动态行为，往往伴随涨落。
复杂性科学的方法论研究
复杂性科学的方法论探究引言复杂性科学是一个跨学科的领域，涵盖了数学、物理学、生物学、社会学等多个学科的知识，并致力于探究和理解复杂系统的性质和行为。
复杂性科学的方法论是指在探究和诠释复杂系统时所接受的探究方法和理论框架。
本文将探讨，并介绍一些常用的方法和工具。
一、复杂性科学的基础理论复杂性科学的基础理论主要包括混沌理论、自组织理论和复杂网络理论。
混沌理论探究非线性系统的演化和随机性，在诠释和模拟各种自然现象和社会现象时发挥了重要作用。
自组织理论探讨系统自动形成和演化的机制，强调系统内部的互相作用和调整作用。
复杂网络理论探究网络系统的结构和特性，包括小世界网络、无标度网络等。
这些基础理论为提供了理论基础和分析工具。
二、复杂性科学的探究方法1. 模型构建和仿真复杂性科学的探究方法之一是通过构建数学模型和进行计算机仿真来理解和猜测复杂系统的行为。
模型可以是基于已有理论的数学方程，也可以是基于数据进行推导和构建的统计模型。
通过对模型进行仿真，探究人员可以观察和分析系统在不同参数条件下的演化和行为变化，从而揭示系统内部的规律和机制。
2. 多标准分析复杂系统往往具有多个层次和时间标准的组成部分，不同标准的互相作用和调整干系是系统整体行为的重要因素。
因此，复杂性科学的探究方法需要接受多标准分析的手段。
多标准分析包括从微观到宏观的观察和测量，以及从瞬态到稳态的时间标准分析。
通过多标准分析，可以揭示系统内部的层次结构和互相作用模式，为理解和描述系统的复杂行为提供基础。
3. 数据开掘和机器进修随着信息技术的进步，我们此刻可以获得大量的数据，这些数据可以用于探究和分析复杂系统。
数据开掘和机器进修是复杂性科学的重要探究方法之一。
通过对大数据进行分析和建模，探究人员可以发现数据背后的规律和模式，并进行猜测和优化。
数据开掘和机器进修的方法可以应用于各种领域，如生物学、社会学和经济学等，援助我们理解和诠释复杂系统的行为。
三、复杂性科学的应用领域在各个领域都有广泛的应用。
社会学与复杂性科学初探
社会学与复杂性科学初探【摘要】本文旨在探讨社会学与复杂性科学的关系，通过介绍社会学的发展历程和复杂性科学的基本概念，分析二者的异同，并探讨复杂性科学在社会学研究中的应用及对社会学的启示。
本文指出了复杂性科学在社会学领域的重要性，提出了复杂性科学对社会学的启示，为进一步探讨社会学与复杂性科学的关系提供了参考。
通过本文的阐述，读者可以更深入地了解社会学与复杂性科学之间的联系，以及复杂性科学在社会学研究中的潜在应用价值。
【关键词】社会学、复杂性科学、发展历程、基本概念、异同、应用、启示、总结1. 引言1.1 社会学与复杂性科学初探概述社会学和复杂性科学都是研究人类社会现象的学科，但它们的研究方法和视角有所不同。
社会学主要关注于人类社会的结构和功能，通过对人类行为和社会组织的研究，揭示社会规律和发展趋势。
而复杂性科学则更注重于探讨复杂系统的行为和性质，试图从整体性和动态性角度理解社会系统的运行机制。
社会学的发展历程可以追溯到19世纪，随着社会变革和科技进步，社会学不断完善和发展，逐渐形成了一套独特的研究范式和方法论。
而复杂性科学则相对较新，起源于20世纪末，尤其是计算机技术的发展为复杂系统建模和仿真提供了新的可能性。
社会学与复杂性科学在研究对象和方法上存在一些相似之处，例如都强调系统性和相互作用性；但也存在较大的差异，比如复杂性科学更加注重系统的非线性和混沌性质，而社会学则更注重个体行为和社会结构的影响。
在实际应用方面，复杂性科学在社会学研究中的应用越来越广泛，尤其在网络分析、社会动态建模和社会预测等领域取得了一些突破性进展。
复杂性科学对社会学的启示也很深远，它提醒我们要更加注重整体性和系统性思维，促进学科之间的交叉融合，共同探索人类社会的奥秘。
2. 正文2.1 社会学的发展历程社会学的发展历程可以追溯到19世纪。
在早期，社会学主要关注社会结构和社会秩序的研究，强调社会规范和价值观的影响。
随着时间的推移，社会学逐渐走向多元化和复杂化，涵盖了更广泛的研究领域。
浅谈新三论、老三论、复杂性研究以及非线性科学
浅谈新三论、老三论、复杂性研究以及非线性科学老三论包含贝塔朗菲的一般系统论、维纳的控制论以及香农的信息论：系统论是一门研究系统的一般模式，结构和规律的学问。
它研究各种系统的共同特征，用数学方法定量地描述其功能，寻求并确立适用于一切系统的原理、原则和数学模型，是具有逻辑和数学性质的一门新兴的科学。
系统论的核心思想是系统的整体观念，它强调，任何系统都是一个有机的整体，它不是各个部分的机械组合或简单相加，系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的新质。
系统论的基本思想方法，就是把所研究和处理的对象当作一个系统，分析系统的结构和功能，研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律性，并优化系统观点看问题。
控制论是一门研究机器、生命社会中控制和通讯的一般规律的科学，也就是研究动态系统在变化的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学。
控制论的目的是创造一种言和技术，使我们有效地研究一般的控制和通讯问题，同时也寻找一套恰当的思想和技术，以便通讯和控制问题的各种特殊表现，以及为其他领域的科学研究提供一套思想和技术。
如经济控制论强调用整体的、动态的、相互联系和协调发展的观点来研究经济系统，它在计划经济体制和市场经济体制中都已产生了显著的经济效益和社会效益。
信息论是应用数学和其他有关科学方法研究一切现实系统中信息传递和处理、信息识别和利用的共同规律的科学，即研究语法信息、语义信息和语用信息的科学，它发端于通信工程。
狭义的信息论、控制论、计算机、人工智能和系统论等相互渗透、相互结合形成了如今的信息科学。
信息论事控制论的基础，一切信息传递都是为了控制，而任何控制又都依赖于信息反馈来实现。
广义的信息论已渗透到各个不同学科领域，与能量科学、材料科学鼎足而立，它必将为科学技术的发展作出贡献。
新三论包含普利高津的耗散结构理论、哈肯的协同论以及托姆的突变论：耗散结构是相对于平衡结构的概念提出来的，它指出一个远离平衡态的开放系统，在外界条件发生变化达到一定阀值时，量变可能引起质变，系统通过不断地与外界交换能量与物质，就可能从原来的无序状态转变为一种时间、空间或功能的有序状态。
复杂性科学的方法论研究
复杂性科学的方法论研究复杂性科学的方法论研究复杂性科学（Complexity Science）是一门涵盖多门学科的研究领域，它致力于研究和探索系统的复杂性质和行为。
在过去几十年里，复杂性科学已经逐渐从理论上和应用上蓬勃发展，成为许多研究领域的热点和前沿。
在这一背景下，复杂性科学的方法论研究愈发重要，它不仅帮助我们理解复杂性现象的本质，还提供了一套可行的研究方法和工具，使我们能够更好地应对复杂性带来的挑战。
首先，复杂性科学的方法论研究强调系统思维和整体性观察。
传统科学往往采用分析思维，将问题拆解为简单的部分进行研究。
而复杂性科学认为，复杂系统的行为往往不仅仅受到单个部分的影响，还受到系统内部和系统外部各种因素的综合作用。
因此，我们需要通过整体性观察，深入理解系统内部的相互关系和外部环境对系统的影响，以揭示复杂系统的复杂性质。
其次，复杂性科学的方法论研究注重动态分析和模型建立。
复杂系统的行为是动态变化的，传统的静态模型无法捕捉到系统的演化过程。
因此，复杂性科学倡导基于时间序列数据进行动态分析，并建立动态模型来描述系统的行为。
动态模型可以通过数学方法、计算机模拟等手段进行建立和仿真，以揭示系统内部的动力学规律和行为演化。
此外，复杂性科学的方法论研究提倡异质性和非线性的思维方式。
复杂系统往往由多个元素构成，这些元素之间存在着差异和相互影响。
复杂性科学通过考虑元素间的异质性，并引入非线性的因子，使研究模型更加贴近实际情况。
例如，在经济学领域中，传统的经济模型假设市场是完全均衡的，但复杂性科学认为市场受到各种非线性因素的影响，如信息不对称、心理预期等，从而引发市场的失衡和波动。
此外，复杂性科学的方法论研究倡导自组织和涌现的观念。
复杂系统具有自组织的能力，即系统内部的元素和规则可以在无中央控制的情况下形成有序的整体行为。
涌现是指系统整体行为和性质不可简单由其组成部分的行为和性质所解释。
复杂性科学通过研究自组织和涌现的机制，揭示复杂系统内部的协同和新颖性，为对复杂现象的解释提供了新的视角和方法。
复杂性科学视角_管理学研究方法的反思_马鹤丹
专题研究 《生产力研究》No . 2 3 . 2 0 0 8
复杂性科学视角：管理学研究方法的反思
马鹤丹 1，2
（1.大连海事大学 经济与管理学院，辽宁 大连 116026；2.东北财经大学 工商管理学院，辽宁 大连 116025）
开放的复杂巨系统及其方法论
开放的复杂巨系统及其方法论1.引言1.1 概述概述在当今复杂多变的社会环境中，我们面临着一个个巨大而复杂的系统，这些系统包括经济、社会、生态等各个领域。
这些系统的复杂性和开放性使得它们在运行和演变过程中充满了挑战和不确定性。
开放性是指这些系统与外界环境相互交换物质、能量和信息的能力。
无论是人们的日常生活，还是经济的发展和社会的进步，都离不开这种开放性的运作方式。
开放性使得系统能够获得外部资源和信息，同时也给系统带来了更多的变数和不确定性。
复杂性是指这些系统内部的各个组成部分之间相互作用和相互依赖的关系。
一个复杂系统中的任何一个元素的变化都会对其他元素产生影响，进而引发连锁反应。
复杂系统的行为往往难以准确预测，因为它们受到多种因素和因果关系的影响，其中一些因素和关系可能互相交织并且相互作用。
面对这样的复杂开放系统，我们需要一种系统性的方法论来进行分析和解决问题。
方法论是指一种科学的思维方式和分析方法，它能够帮助我们理解和处理复杂问题，提供有针对性的解决方案。
本文将探讨开放的复杂巨系统及其方法论。
首先，我们将介绍开放的复杂巨系统的基本概念和特征，以帮助读者对其有一个整体的认知。
接着，我们将介绍一些常用的方法论，包括系统思维、系统动力学、网络分析等，这些方法论可以帮助我们深入理解和应对复杂开放系统中的挑战和问题。
通过对开放的复杂巨系统及其方法论的探讨，我们希望能够提高我们对复杂系统的认知和理解能力，为解决实际问题提供科学有效的方法和思路。
同时，我们也将展望未来，探讨可能的发展方向和挑战，以期进一步推动复杂系统研究和应用的发展。
1.2文章结构2. 正文2.1 开放的复杂巨系统在介绍开放的复杂巨系统之前，我们先来了解一下什么是复杂巨系统。
复杂巨系统是指由许多相互作用和相互依赖的组成部分构成的庞大系统，这些组成部分之间的关系和行为是相当复杂且难以预测的。
与传统的封闭系统不同，开放的复杂巨系统与外界环境有着不断的信息和能量交换，这使得系统具有很高的适应性和灵活性。
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自然辩证法论文论文题目：复杂性科学及方法论研究与应用学院：研究生学院班级：硕研2012-10班姓名：赵明磊学号： 2012021042专业：软件工程摘要复杂性科学是研究复杂系统行为与性质的科学，它的研究重点是探索宏观领域的复杂性及其演化问题。
它涉及数学、物理学、化学、生物学、计算机科学、经济学、社会学、历史学、政治学、文化学、人类学和管理科学等众多学科。
之所以被称为复杂性科学，有很多种理由，其中之一是由于它具有统一的方法论——整体论或非还原论。
因此复杂性科学被称为整体论科学或非还原论科学，也有人把它看作是与简单性科学相对立的科学。
复杂性科学诞生的标志是一般系统论的创立。
复杂性科学是指以复杂性系统为研究对象，以超越还原论为方法论特征，以揭示和解释复杂系统运行规律为主要任务，以提高人们认识世界、探究世界和改造世界的能力为主要目的的一种“学科互涉”的新兴科学研究形态。
关键字：复杂性科学、复杂性、复杂系统、方法论、复杂性系统、科学、简单性科学、整体论、非还原论AbstractComplexity science is the study of complex system behavior and the nature of science, it emphases of the research is to explore the complexity of macroscopic field and its evolution problem. It involves mathematics, physics, chemistry, biology, computer science, economics, sociology, history, politics,culture, anthropology and management science, and many other subjects. It is called a complexity science, there are many reasons, one of which is because it has a unified methodology -- the theory of the whole or the reductionism. So the complexity science is called the theory of the whole science or non reductionism science, also some people see it as and simplicity science relative made scientific. The birth of complexity science sign is the establishment of the general system theory. Complexity science refers to complexity system as the research object, to transcend the reductionism for methodology characteristics, in order to reveal and explain complex system operation rule as the main task, in order to improve people know the world, explore the world and change the world for the main purpose of the ability of a kind of "subject mutual reference" emerging scientific research form. Key word: complexity science, complexity, complex system, methodology, complexity system, science, Simplicity science, holism, Non reductionism前言兴起于20世纪80年代的复杂性科学(complexity sciences)，是系统科学发展的新阶段，也是当代科学发展的前沿领域之一。
复杂性科学的发展，不仅引发了自然科学界的变革，而且也日益渗透到哲学、人文社会科学领域。
英国著名物理学家霍金称“21世纪将是复杂性科学的世纪”。
复杂性科学为什么会赢得如此盛誉，并带给科学研究如此巨大的变革呢?主要是因为复杂性科学在研究方法论上的突破和创新。
在某种意义上，甚至可以说复杂性科学带来的首先是一场方法论或者思维方式的变革。
尽管国内外学者已经认识到研究复杂性科学的重要意义，然而要想找出一个能够符合各方研究旨趣的复杂性科学的概念还有困难。
虽然目前人们对复杂性科学的认识不尽相同，但是可以肯定的是“复杂性科学的理论和方法将为人类的发展提供一种新思路、新方法和新途径，具有很好的应用前景”。
黄欣荣认为尽管复杂性科学流派纷呈、观点多样，但是复杂性科学却具有一些共同的特点可循：(1)它只能通过研究方法来界定，其度量标尺和框架是非还原的研究方法论。
(2)它不是一门具体的学科，而是分散在许多学科中，是学科互涉的。
(3)它力图打破传统学科之间互不来往的界限，寻找各学科之间的相互联系、相互合作的统一机制。
(4)它力图打破从牛顿力学以来一直统治和主宰世界的线性理论，抛弃还原论适用于所用学科的梦想。
(5)它要创立新的理论框架体系或范式，应用新的思维模式来理解自然界带给我们的问题。
一、复杂性科学研究复杂性科学主要包括：早期研究阶段的一般系统论、控制论、人工智能；后期研究阶段的耗散结构理论、协同学、超循环理论、突变论、混沌理论、分形理论和元胞自动机理论。
限于篇幅，本文只简要介绍协同学、突变论和耗散结构理论。
(一)协同学协同学(Synergetics)是由德国学者哈肯创立的。
协同学是研究有序结构形成和演化的机制，描述各类非平衡相变的条件和规律。
协同学认为，千差万别的系统，尽管其属性不同，但在整个环境中，各个系统间存在着相互影响而又相互合作的关系。
协同学进一步指出，对于一种模型。
随着参数、边界条件的不同以及涨落的作用，所得到的图样可能很不相同；而对于一些很不相同的系统，却可以产生相同的图样。
由此可以得出一个结论：形态发生过程的不同模型可以导致相同的图样。
在每一种情况下，都可能存在生成同样图样的一大类模型。
(二)突变论突变论(Catastrophe Theory)的创始人是法国数学家勒内·托姆(Rene Thorn)。
突变论是研究客观世界非连续性突然变化现象的一门新兴学科。
突变论认为，系统所处的状态，可用一组参数描述。
当系统处于稳定态时，标志该系统状态的某个函数就取惟一的值。
当参数在某个范围内变化，该函数值有不止一个极值时，系统必然处于不稳定状态。
勒内·托姆指出：系统从一种稳定状态进入不稳定状态，随参数的再变化，又使不稳定状态进入另一种稳定状态，那么，系统状态就在这一刹那间发生了突变。
突变论还提出：高度优化的设计很可能有许多不理想的性质，因为结构上最优，因而可能存在对缺陷的高度敏感性，产生特别难于对付的破坏性，以致发生真正的“灾变” 。
(三)耗散结构理论耗散结构理论是普利高津(Pregogine)于20世纪60和70年代创立的普利高津一直在从事关于非平衡统计物理学的研究工作，当他将热力学和统计物理学从平衡态推到近平衡态，再向远平衡态推进时终于发现：一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统)通过不断地与外界交换物质和能量，在系统内部某个参量的变化达到一定的阈值时，通过涨落，系统可能发生突变即非平衡相变，由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。
这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定的宏观有序结构由于需要不断与外界交换物质或能量才能维持，因此称之为“耗散结构”(dissipative structure)。
二、复杂性科学方法论的研究现状最早明确提出探索复杂性方法论的是我国著名科学家钱学森，他在20世纪80年代，复杂性研究刚刚兴起的时候，就敏锐地提出要探索复杂性科学的方法论。
他认为研究开放的复杂巨系统必须采用新的方法，即他提出的从定性到定量的综合集成方法，后来发展成为综合集成方法的研讨厅体系。
随后，成思危教授在《复杂性科学与管理》一文中指出：“研究复杂系统的基本方法应当是在唯物辩证法指导下的系统科学方法”并提出这应包括四个方面的结合，即定性判断与定量计算、微观分析与宏观分析、还原论与整体论、科学推理与哲学思辨相结合。
但是成思危教授并没有对这些方法论原则展开全面细致的论述。
就目前来看，除了黄欣荣的《复杂性科学的方法论研究》外，国内对复杂性研究的方法论进行系统研究的目前还比较少，但是关于系统科学及其分支学科的方法论还是有比较多的探索。
(p240)例如，吴彤教授对自组织方法论做过专门研究，苗东升教授对系统方法论和混沌研究方法有深入探索，赵松年研究员对非线性方法论做过比较系统的研究等。
这些已有的关于系统科学及其分支学科的方法论的研究成果，对于我们探索复杂性科学的方法论都有一定的启发价值，值得后来的研究者借鉴和吸收。
国外学者也已经认识到研究复杂性科学方法论的重要性，并作了一些探索性的努力。
世界复杂性科学研究的中枢机构——美国圣菲研究所(SFI)的研究者已经认识到研究复杂性科学方法论的重要性，他们把计算模拟、隐喻类比等方法引入到复杂性研究之中。
1999年，美国《科学》杂志在其刊发的复杂性专刊中，其编者按文章《超越还原论》，就是对复杂性科学的方法论所作的探索。
法国著名思想家埃德加·莫兰在其六卷本巨著《方法》中，从哲学层面上对复杂性的研究方法以及其对科学思维和科学方法的影响进行了许多探索性的研究。
德国学者克劳斯·迈因策尔在《复杂性中的思维》一书中阐述了复杂性思维给人们思维方式带来的冲击和影响，并试图建构一个跨学科的一般方法论。
不过就目前的研究态势来看，国外对复杂性研究的方法论探索成果不多，并且多体现为复杂性探索所运用的具体方法(如模拟方法、数值方法、计算方法等)上，系统全面的哲学研究目前还没有全面展开。
三、复杂性科学方法论的具体特征(一)非线性“非线性”与“线性”是一对数学概念，用于区分数学中不同变量之间两种性质不同的关系。
苗东升教授认为，可以从本体论和方法论两个层面来认识和区分线性思维和非线性思维。