开放复杂巨系统
开放复杂巨系统理论
和性能的数学关系，即建立系统的数学模型。
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•把人与计算机结合起来，充分利用知识工程、专家系 统、智能机器长于逻辑运算、速度高、容量大、不怕 疲劳等特点，同时发挥人脑的洞察力、长于形象思维 的优点，使两者取长补短，相互激发，产生出更高的 智慧。
3
3.定性到定量的综合集成法
综合集成的实质是专家经验、统计数据和
信息资料、计算机技术三者的有机结合，构
2.2复杂巨系统
不同巨系统之间在规模上仍可能有显著区别，但 事实表明，在巨系统这个等级上，再按规模大小 进行分类已无实际意义。而按结构的复杂程度进 行分类，可以更好的把握系统。
系统规模大 花色品种多 多阶段 动态性 非线性 复杂巨系统
2.2复杂巨系统
总之，复杂巨系统的复杂一词并非泛泛而论，
第13章 开放复杂巨系统理论
谢建丽 120720080 管理科学与工程
Contents
1 系统的新分类
2
特殊的开放复杂巨系统
3
从定性到定量综合集成法
4
建立系统学新思路
科学技术体系的层次划分：
开放复杂巨系统
作为基础科学的
技术科学层次的 理论成果，亦称
开放复杂巨系统
理论，亦称开放 复杂巨系统学
为系统理论
成一个以人为主的高度智能化的人——机结
合系统，发挥这个系统的整体优势，去解决
问题。
4.1建立系统学新思路
信息学 运筹学 耗散结构 论 超循环论 混沌学
控制学
系统工程 与一般系 统论
协同学
微分动力 系统
形成一门关于一般系统的基础学科，即系统学
4.1建立系统学新思路
得到系统分类后，钱学森意识到系统学的对 象是巨系统，也有分支学科，原来设想的只是 简单巨系统学，还应有复杂巨系统学，他不可 能在现有系统理论的基础上经过综合建立起来， 由此而引出关于复杂巨系统学的研究。 在概括出“综合集成法”这个概念后，钱学森 对于建立系统学有了全新的想法。该方法是先 讲大的总观点，然后讲特例，但如何实践这个 纲领性德观点，尚无进一步的阐开放复杂巨系统理论开辟了复杂性研究
开放的复杂巨系统
4.3 开放的复杂巨系统
➢ 系统一般与环境进行物质、能量、信息的交换。 ➢ 具有主动适应和进化的含义。 ➢ 在分析、设计和使用系统时，要重视系统行为对
环境的影响，把系统行为与保护环境结合起来考 虑。
4.3 开放的复杂巨系统
在开放的复杂巨系统理论的形成过程中， “巨”、“复杂”、“开放的”三个限制词是逐 步加上的。从一般的系统概念中区分出巨系统概 念，把系统分为简单的和复杂的两种，再强调系 统的开放性，区分出开放的简单巨系统和开放的 复杂巨系统，代表钱学森20年来系统思想的三次 飞跃：一般系统——巨系统——复杂巨系统—— 开放的复杂巨系统。
4.1 巨系统
系统规模显然是一个模糊语言变量，它的基 本变量可以取任何正整数。按照规模对系统分类， 得到小系统、大系统、巨系统三个基本类别，只 是一种模糊的分类，彼此之间不存在截然分明的 界限。大体上说，小系统包括几个、几十个元素， 大系统包括上百个、上千个元素，巨系统的元素 数量极大，成万上亿、上百亿、万亿。
4.2 复杂巨系统
巨系统在客观世界中是广泛存在的。不同的巨 系统之间在规模上仍可能有显著差别，例贝纳尔流、 社会系统、大脑。
在巨系统这个等级上，再按照系统规模来分类 已无实际意义，需要按照复杂性对系统进行分类。
从系统结构看，一方面是系统组分和种类的多 少，另一方面是系统组分之间关联关系的复杂程度 和层次结构。
开放复杂巨系统及方法论
开放复杂巨系统及方法论
开放复杂巨系统(OCS)是一种基于随机过程的非常复杂的系统。
它是目前众多研究和应用领域中一个越来越受到重视的类别。
开放复杂巨系统的主要特点在于其复杂性，即一个系统具有多个构件、不同的功能和多个可能状态，而每个构件都受外部环境影响，因此它往往是无法完全预测，也不可控制的。
OCS包含复杂的功能和表现，这些功能和表现受到局部的影响而不受全局的管制，因此它拥有自动、动态和无序的特性。
开放复杂巨系统的方法论是一个多重的、多元的概念，它将社会科学和计算机科学相结合，从数学和逻辑上关注系统中的动态行为和多层结构，以描述和分析系统的行为和性质。
从多学科的视角出发，OCS方法论主要聚焦于：如何理解OCS中的高维空间结构；如何启动和管理OCS中的非线性变化；以及如何分析系统中的动态交互。
为了研究OCS的行为，需要定义一种统一的模型和方法，以表示其层次结构和复杂性。
在此基础上，OCS方法论建立起了一套复杂系统理论，这套理论将实证研究和技术模型结合起来，从而能有效地分析系统的功能和行为。
通过应用这一理论来研究OCS，不仅能更好的了解系统的运作机制，而且还能开发出更高效的管理技术，有助于更好的利用OCS的优势。
当前，OCS方法学在人工智能、机器学习、信息物理系统、智能算法等领域中得到广泛应用。
它不仅提供了一套运用多学科融合的原理和方法，而且还可以帮助研究者更好的研究和理解复杂系统，从而更深入地了解其内部结构和行为，更有效地应用它。
一个科学新领域开放的复杂巨系统及其方法论
一个科学新领域开放的复杂巨系统及其方法论一、本文概述随着科技的飞速发展，人类对于自然界的认知不断深化，科学研究的领域也在不断扩展。
在这篇文章中，我们将探讨一个新兴的科学领域——开放的复杂巨系统（Open Complex Giant Systems, OCGS）。
这是一个跨学科的领域，涵盖了物理学、生物学、经济学、社会学等多个学科，其研究对象是那些规模庞大、结构复杂、动态开放的系统。
这些系统通常具有高度的非线性、自组织性和演化性，因此传统的科学研究方法往往难以应对。
本文首先将对开放的复杂巨系统的基本概念进行阐述，包括其定义、特征以及研究的重要性。
接着，我们将介绍该领域的研究现状和发展趋势，包括目前的主要研究方法和取得的成果。
在此基础上，我们将进一步探讨开放的复杂巨系统的方法论问题，包括如何建立有效的数学模型来描述这些系统的行为，如何运用计算机模拟和大数据分析来揭示这些系统的内在规律，以及如何将这些理论和方法应用到实际问题的解决中。
我们将对开放的复杂巨系统未来的研究方向和挑战进行展望，以期能够为该领域的发展提供一些有益的参考和启示。
通过本文的阐述，我们希望能够引起更多学者和研究者对开放的复杂巨系统的关注和兴趣，共同推动这一新兴科学领域的发展。
二、开放的复杂巨系统的特性开放的复杂巨系统（Open Complex Giant Systems, OCGS）是一类具有独特性质的系统，它们显著区别于传统的封闭、简单或小型系统。
OCGS的主要特性可以概括为以下几点：开放性：OCGS不是孤立的，而是与外部环境有着密切的物质、能量和信息交换。
这种开放性使得系统能够持续地从外部环境中吸收新的元素和可能性，从而保持其活力和进化能力。
复杂性：OCGS通常包含大量相互关联、相互作用的组件或子系统。
这些组件之间的相互作用是非线性的，且常常伴随着多种反馈机制和自组织现象。
因此，OCGS的行为往往难以预测和控制，呈现出高度的复杂性和不确定性。
钱学森开放复杂巨系统思想
03
钱学森开放复杂巨系统思想的 核心内容
系统观与整体性思维
整体性思考
钱学森认为，开放复杂巨系统是 由多个子系统组成的整体，应从 整体角度去认识和解决问题。
系统观
钱学森强调，系统是由相互作用 、相互依赖的要素组成的有机整 体，应注重系统内部各要素之间 的关系和相互作用。
动态性与演化性
促进多学科交叉
01
鼓励不同学科领域的专家学者共同参与开放复杂巨系统研究，
促进多学科交叉融合。
加强国际合作与交流
02
积极参与国际学术交流活动，推动开放复杂巨系统思想的国际
合作与发展。
建立合作平台
03
建立开放复杂巨系统研究领域的合作平台，促进研究成果共享
和转化应用。
推动理论与实践相结合
强化实践应用
将钱学森开放复杂巨系统思想应用于实际问题解 决中，推动理论与实践相结合。
VS
武器装备研发
在武器装备研发方面，钱学森开放复杂巨 系统思想可以帮助科学家们综合考虑各种 因素，如武器性能、武器稳定性、武器可 靠性等，从而优化武器装备的设计和研发 。
经济领域的应用
经济发展战略规划
钱学森开放复杂巨系统思想在经济发展领域 的应用主要体现在经济发展战略规划上。通 过运用该思想，可以综合考虑各种因素，如 经济目标、经济资源、经济环境等，从而制 定出更加科学合理的经济发展战略规划。
在空间探测任务规划方面，钱学森开放复杂巨系统思想可以帮助科学家们综合考虑各种 因素，如探测目标、探测方式、探测时间等，从而制定出更加科学合理的空间探测计划
。
军事领域的应用
军事战略规划
钱学森开放复杂巨系统思想在军事领域 的应用主要体现在军事战略规划上。通 过运用该思想，可以综合考虑各种因素 ，如军事目标、军事资源、军事环境等 ，从而制定出更加科学合理的军事战略 规划。
钱学森开放复杂巨系统思想研究
钱学森开放复杂巨系统思想研究钱学森是一位著名的中国科学家，他对我国科技事业做出了卓越的贡献。
其中，钱学森开放复杂巨系统思想是其科学研究中的重要成果。
该思想是一种系统科学的理论框架，旨在研究复杂系统的行为和特征。
在当今世界，随着科技的不断进步，复杂系统的研究越来越受到，钱学森的开放复杂巨系统思想也因此得到了广泛的和应用。
钱学森开放复杂巨系统思想是一种系统科学的理论框架，其核心概念包括：系统、开放、复杂和巨系统。
该思想认为，一个复杂的系统应该被视为一个由许多子系统组成的整体，这些子系统之间相互作用、相互影响。
同时，这个系统也不是孤立的，它与外界环境之间存在着相互作用和影响。
因此，钱学森强调系统的开放性和复杂性，认为这是研究复杂系统的关键。
在钱学森的理论框架中，巨系统是指一个由许多子系统组成的系统，这些子系统之间形成了多层次、多维度的结构。
巨系统的研究需要采用多学科的方法和理论，包括数学、物理学、化学、生物学等，以便更好地理解巨系统的行为和特征。
钱学森开放复杂巨系统思想的发展和创新主要体现在以下几个方面：系统观念的拓展：钱学森认为，一个复杂的系统应该被视为一个整体，这个整体由许多子系统组成，这些子系统之间相互作用、相互影响。
同时，这个系统也不是孤立的，它与外界环境之间存在着相互作用和影响。
这种系统观念的拓展为复杂系统的研究提供了新的思路和方法。
多学科方法的融合：钱学森强调，研究复杂系统需要采用多学科的方法和理论，包括数学、物理学、化学、生物学等。
这种多学科方法的融合使得我们能够更好地理解巨系统的行为和特征，为复杂系统的研究提供了更广阔的视野。
系统工程的创新：钱学森在系统工程方面做出了杰出的贡献。
他提出了“大成智慧”的思想，旨在推动人工智能、大数据、物联网等先进技术的融合和发展。
这种系统工程创新为解决复杂系统的实际问题提供了新的思路和方法。
钱学森开放复杂巨系统思想在科学研究、工程技术等方面有着广泛的应用。
开放复杂巨系统理论PPT课件
➢简单环境中的 ➢复杂环境中的 ➢简单环境中的 ➢复杂环境中的
简单巨系统
简单巨系统 复杂巨系统
复杂巨系统
开放复杂巨系统
-
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2.3开放复杂巨系统
❖ 所谓开放复杂巨系统，根据多年来钱学森在不同场合下的 论述，指的是具有下列特征的一大类系统：
（1）系统规模巨大，即巨型性；
▪
（2）系统组分彼此差异显著，花色品种多，即异质性；
-
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4.1建立系统学新思路
信息学
运筹学
耗散结构 论
超循环论
混沌学
控制学
系统工程 与一般系
统论
协同学
微分动力 系统
形成一门关于一般系统的基础学科，即系统学
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4.1建立系统学新思路
▪ 得到系统分类后，钱学森意识到系统学的对 象是巨系统，也有分支学科，原来设想的只是 简单巨系统学，还应有复杂巨系统学，他不可 能在现有系统理论的基础上经过综合建立起来， 由此而引出关于复杂巨系统学的研究。
▪ 圣塔菲的主要人物都是在基础科学层次卓有成 就的学者，注重对复杂系统运行演化机制和基 本规律的研究，不大关心复杂性研究的当前应 用问题。他们的长处正是中国从事系统学研究 的主力短缺之处，所以，建立开放复杂巨系统 学应当
▪ “偏师借重圣塔菲”。
-
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4.2建立开放复杂巨系统的唯象理论
唯象论：就是从现象出发，光描述现象，把各种复杂现象的数据用数学的关系表达出来。
-
17
2.3开放复杂巨系统
对开放性的深入研究，导致钱学森按照系统与环境关系对巨系统
作出如下完备分类：
如人体系统，
如贝纳德流， 激光器
如智能机器 人，环境复 杂多变，系 统却是简单 的
第8章开放的复杂巨系统-53页精品文档
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23.09.2019
管理学院
(3)有效复杂性概念
1990年代，盖尔曼提出有效复杂性概念，把它“定义为用来描 述其(指复杂适应系统)规律性的图式的长度”，仍然属于西方学术 界用定量化、形式化方式刻划复杂性的传统方法，决定了这个概念 只能应用于较窄的范围。
原始复杂性和算法复杂性不能表示通常理解的复杂性(并批评它 们与“复杂性”所指的意思没有多大关系)，反对就复杂性概念来 研究复杂性，主张把复杂性研究同复杂适应系统的研究联系起来。
盖尔曼围绕有效复杂性讨论所提出的种种议论，包含深刻的系 统思想。
上述工作都有助于从某个侧面理解复杂性，但总的来看，复杂
性还不能算作一个严格的科学概念，人们也没有给出一个公认的复
杂性定义。
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2、复杂性研究的方法论
1990年代，钱学森在建立系统学的过程中，逐步认识到复杂性 研究的重要理论和实践意义。
3)按照层次结构组织起来的系统的动态性质，把复杂性与系统 动力学特性联系起来。
这些思想对其后的复杂性研究起了积极的推动作用。
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(2) 自组织观点
普利高津、哈肯等人用演化的、自组织的观点解释复杂性。
普利高津提出，复杂性存在于一切层次，不同层次的复杂性既 有差别，又有同一性，物理层次已经具备“最低限度的复杂性”。
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但有几项试图超越传统的思路，在复杂性探索中有重要启迪作 用，值得稍加讨论。
(1) 分层复杂性概念
西蒙的分层复杂性概念是1962年提出来的。
1)把等级层次结构与复杂性明确联系起来，从4个方面给复杂性 以系统阐述。
巨系统理论简介
开放复杂巨系统理论班级：06111205学号：1120121714姓名：李俊杰开放的复杂巨系统，是由我国科学家钱学森教授于1990年提出的概念，并认为复杂性问题实际上是开放复杂巨系统的动力学特性问题。
与国外提出的复杂性科学/复杂系统有异曲同工之妙。
其建立一个既有广泛的远程研讨人参加的、又有专家群体在中心研讨厅进行最终研讨决策的、大范围、分布式、多层次、自下而上递进式、人机动态交互性的研讨、决策体系。
所谓开放复杂巨系统，指的是具有下列特征的一大类系统：1系统规模巨大，即巨型性。
2系统组分彼此差异显著，花色品种多，即异质性。
3系统是按照等级层次方式整合起来的，即等级层次性。
4非线性相互作用，即非线性。
5系统和环境之间不断交换物质和能量信息，即开放性。
这类系统的动力学特性就是复杂性。
钱学森的复杂性研究的显著特点：1以马克思主义哲学，特别是实践论和矛盾论为指导。
2把复杂性研究放在建立系统学，完善系统科学体系的工作中，坚持用系统观点阐释复杂性，用系统方法处理复杂性问题。
已有两种系统分类方法：1非系统科学的系统分类，贴近现有学科分支的思路，着眼在系统的具体含义上，失去系统的本质。
2系统科学的系统分类，突出对象类型的系统意义，仅仅把对象作为系统来区分。
3钱学森对系统的分类。
依据是毛泽东的矛盾学说：系统（简单系统（大小）、巨系统（简单巨系统、复杂巨系统（一般、特殊（社会系统）巨系统按照规模大小，结构层次，是否出现自组织现象划分，包括整个社会，问题的范围和复杂程度是一般工程系统不具有的。
大系统控制论不能解决巨系统问题，而要用自组织概念。
复杂巨系统中复杂的具体内涵：组分的异质性、结构的多层次性、过程的多阶段性和动态性、相互关系和作用的非线性。
按照系统与环境关系对巨系统的分类：1简单环境中的简单巨系统，如贝纳德流，激光器；2复杂环境中的简单巨系统，如智能机器人；3简单环境中的复杂巨系统。
如人体系统，人脑系统；4复杂环境中的复杂巨系统。
开放的复杂巨系统
4.2 复杂巨系统
巨系统在客观世界中是广泛存在的。不同的巨
系统之间在规模上仍可能有显著差别，例贝纳尔流、 社会系统、大脑。 在巨系统这个等级上，再按照系统规模来分类 已无实际意义，需要按照复杂性对系统进行分类。
从系统结构看，一方面是系统组分和种类的多
少，另一方面是系统组分之间关联关系的复杂程度
和层次结构。
4.3 开放的复杂巨系统
系统一般与环境进行物质、能量、信息的交换。 具有主动适应和进化的含义。 在分析、设计和使用系统时，要重视系统行为对 环境的影响，把系统行为与保护环境结合起在开放的复杂巨系统理论的形成过程中，
“巨”、“复杂”、“开放的”三个限制词是逐 步加上的。从一般的系统概念中区分出巨系统概 念，把系统分为简单的和复杂的两种，再强调系 统的开放性，区分出开放的简单巨系统和开放的 复杂巨系统，代表钱学森20年来系统思想的三次 飞跃：一般系统——巨系统——复杂巨系统——
第7章 开放的复杂巨系统
1 复杂性科学产生的背景
2 复杂性科学 3 把复杂性当作复杂性处理 4 开放的复杂巨系统
4.1 巨系统
系统规模显然是一个模糊语言变量，它的基
本变量可以取任何正整数。按照规模对系统分类， 得到小系统、大系统、巨系统三个基本类别，只 是一种模糊的分类，彼此之间不存在截然分明的 界限。大体上说，小系统包括几个、几十个元素， 大系统包括上百个、上千个元素，巨系统的元素 数量极大，成万上亿、上百亿、万亿。
开放的复杂巨系统。
复杂巨系统的嵌套关系
在分析设计和使用系统时要重视系统行为对在分析设计和使用系统时要重视系统行为对环境的影响把系统行为与保护环境结合起来考环境的影响把系统行为与保护环境结合起来考整理课件整理课件554343在开放的复杂巨系统理论的形成过程中在开放的复杂巨系统理论的形成过程中巨复杂开放的三个限制词是逐巨复杂开放的三个限制词是逐步加上的
开放复杂巨系统课件
鲁棒控制
通过设计具有鲁棒性的控制策略 ，使得系统在面对不确定性和干 扰时仍能保持稳定和可靠的性能 。这种方法适用于具有强不确定
性和高风险的系统。
05 开放复杂巨系统 的应用案例
互联网病毒传播防御
1 2 3
互联网病毒传播的危害
互联网病毒传播具有广泛性、快速性和破坏性， 对个人、企业和社会都带来了严重威胁。
03
特点
复杂适应系统具有非线性、自组织、涌现性等特点，其行为和性质不能
简单地由其组成部分的特性和行为的线性叠加来解释。
复杂适应系统的特征
适应性
个体具有学习和适应环境变化的能力，能 够根据环境的变化调整自身的行为和特性 。
动态性
复杂适应系统是动态的，其行为和结构会 随时间而变化，具有历史依赖性和不可预 测性。
多尺度问题
开放复杂巨系统涉及的时 间和空间尺度非常广泛， 从微观粒子到宏观宇宙， 如何处理这些不同尺度之 间的问题也是一个难点。
THANKS
感谢观看
结合理论分析、计算机模拟和实际数据分析等多种方法来研究 复杂适应系统，以全面揭示其特性和行为。
04 开放复杂巨系统 的建模与分析
开放复杂巨系统的建模方法
基于力学定律的建模
利用力学定律，如牛顿运动定律、麦克斯韦方程等，对系统进行 建模。这种方法适用于具有明确物理意义的系统。
基于统计学的建模
通过分析系统的统计性质，如概率分布、相关函数等，建立数学模 型。这种方法适用于具有不确定性和随机性的系统。
01 02
定义
复杂适应系统（Complex Adaptive Systems, CAS）是由具有适应能 力的个体组成，且这些个体之间以及与环境之间通过相互作用和影响而 产生复杂、动态的系统。
第8章开放的复杂巨系统
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2018年11月12日
第18页 2018年11月12日
管理学院
在巨系统中，如果组分种类繁多 (几十、上百、上千或更多)， 并有层次结构，它们之间的关联方式又很复杂 ( 如非线性、不确定 性、模糊性、动态性等 ) ，这就是复杂巨系统。这类系统无论在结 构、功能、行为和演化方面都非常复杂，在时间、空间和功能上都 存在层次结构。 人脑系统，由于记忆、推理和思维功能以及意识作用，其输入 一输出反应特性极其复杂。其微观结构在细胞层次上正在逐步研究 清楚，但在宏观层次上却涌现出思维、意识等极为复杂的整体功能 ，它的机制至今尚未探明。应把人脑作为复杂巨系统，把微观与宏 观结合起来进行研究。 系统理论和方法是发展的，不同类型的系统要用不同的方法。 大系统理论不能用来解决巨系统问题，简单巨系统理论不能用来解 决复杂巨系统问题。
管理学院
在军事系统工程和航天系统工程成功实践的基础上，从1970年 代末开始，钱学森努力把系统方法推广应用于社会生活各方面，提 出建立和发展社会系统工程。但组织管理社会系统的社会工程技术 要比工程系统工程复杂得多，前者绝不是后者的简单推广。这里也 需要在应用中坚持把复杂性当作复杂性来处理的原则，反对那种为 建立漂亮数学模型而对实际问题作强制性简化的主观主义做法。 从1986年春开始，在钱学森的倡议和指导下，组织了“系统学 讨论班”的学术活动。围绕建立系统学这个中心目标，就与系统研 究有关的学科理论，组织学术报告和讨论，分析这些理论的得失长 短，同时还就方法论和方法问题进行了广泛探讨，努力寻找处理复 杂性的可行方法。在这个讨论班上，钱学森发表了很多重要科学思 想，提炼出很多重要概念，总结和概括出系统的研究方法，开放的 复杂巨系统及其方法论就是其中之一。
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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统科学研究中取得了进一步的发展。他与众多合作者切磋琢磨，相互激发，成为
最具创造力的研究者，是新概念、新思想、新方法、新思路的主要提出者。包括
大量有关系统研究的外文著作的翻译出版，都得益于钱学森的大力推动。
由于他的宣传推动和培养人才，也由于中国改革开放事业和社会主义现代化
在一起使用,如何在为更高层次系统服务的条件下集成? 这才是综合集成数据体系的关键所在,结合问题求
解,考虑其实现的手段如下:
1) 复杂问题的建模和模拟,全面的多解决方案建模几乎不太可能,从问题的实践层次和功能发生机制
出发,确立系列多解决方案模型可能比较有效。这一科学思想的有关理论“尽管还不完善、不成熟，却已经光芒四射，必
专家的经验知识,形成理解复杂问题的初步概括或者框架。以明确的初步框架为基础,从逻辑上应用各种数
据支撑技术———某种程度上也要从经验上———对其进行策略研究,分析其对时间和各种要素的敏感性、不确
定性。这样,一个与开放复杂巨系统有关问题的主体与环境就通过抽象的方法表现出来。这就是综合集成
研讨厅专家群体必须做的工作,数据、模型以及相关问题已有的研究成果,构成了复杂问题的数据体系,在与
聪明的专家结合后,辅助专家群体分析判断问题。数据体系,不仅仅是数据资料的信息化,关键是在已有数
据成果的基础为辅助专家群体理解复杂机制的建模与模拟。
复杂问题涉及到各种因素参数及其很多的方程,许多参数也在不断波动,有时也会变化很大,仅仅通过
数学静态模型,不能够很好的概括复杂问题的发展情况。事实上,模型既有用又存在局限性,借助模型所进
大部门中尚待建立的科学，即系统学和系统论。在此基础上，他深入探讨系统学
的研究对象、学科特点、建立途径等，提出一系列指导性意见，并着手组织人马
开展系统学的创建工作，这项工作的直接成果是深化了对系统科学的研究工作，
培养了众多从事系统科学和系统工程研究的人才，形成了一支规模可观的队伍。
有的人是直接在钱学森的亲自指导下，对系统科学的不同层次和不同分支开展研
者介绍他们的研究，或者提出他们希望解决的问题，然后集体讨论，目的是开阔
思路，收集材料，发现问题，争鸣辩论，相互启发，最后由钱学森总结，提炼新
思想。这个讨论班坚持了多年，雷打不动。钱学森每次都参加，一方面认真听取
报告或发言，和与会人员平等地讨论，同时他自己也阐述自己的有关体会和观点。
在这个讨论班的基础上，钱学森把系统学的研究推进了一大步。讨论班取得了很
将为人类认识世界、改造世界做出巨大贡献”。1钱学森倡导的开放复杂巨系统研究是世界复杂性研究的一个重要组成部分。
复杂性科学是当代世界科学研究的一大前沿领域，世界许多著名科学家和学者都
积极地对此开展广泛深入的研究，形成了一个新的科学运动潮流，一个广阔的研
究新领域，所取得的成就很大，但面临的问题和矛盾也不小，国外已出现了所谓
信息是一种产生知识的素材和起步,它单向传播的,而且受制于表现形式,可以被集结包装为文件、图
像、演讲、数据等传递给任何人。而知识则能变成解释、运用和推广这些信息的途径。知识,除了要靠经验去
消化汇整的信息,还要去验证、思考;甚至在亲身体验过程中去发现问题,解决问题,这是一个交互过程,是人
的思维与信息、现实的“交互”、人的思维与他人的思维进行交互的产物
而复杂问题的层次性和巨量性,很难用一种方法就能产生好的模型,需要从不同层次不同的视角,将从上到
下与从下到上的方法结合起来,产生更为有效的模型。
实际上,在相对学科分割的状态下,人们对复杂问题的方方面面各自独立地进行了长达几个世纪的研
究,在不同层次上,从不同的视角,建立了许多模型和理论,很难有机会从头开始建立完完全全的新模型。原
建设的巨大需要，短短几年间，系统工程在中国获得极大发展，形成了一支庞大
的研究、教学和应用队伍，对中国经济、政治、科技、文化、军事、体育等方面
的建设，对国家改革开放的大业，都起到不可低估的作用。
在这一段时期内，钱学森对几十年来系统科学的发展做了全面的梳理，发现
了其中的许多弊病和不足。在此基础上，他运用自己的智慧和对现代科学技术发
是其中连接许多系统组件使之具有生命活力的系统成员;问题环境表现为最常见的动态不确定性,问题主体
与环境之间存在具有生命特点的智能自适应行为。因此,开放性、巨量性、层次性、突然性和不确定性是与开
放复杂巨系统有关问题的重要特征,在问题处理过程中,需要将它们的重要特征和需要可能做出的调整考虑
进去。
理解复杂问题的突发性和不确定性,以及所需要的策略调整,需要应用从理论到实践不同层次相关领域
学是其中一大部门一样。系统科学从应用技术到基础理论也有三个层次即处在工
程技术层次上系统工程；技术科学层次上的是运筹学、控制论、信息论等；基础
理论层次上的是系统学（Systematology）；系统科学通向马克思主义哲学的桥梁
是系统论(这是有待创立的一门学科，不是L.V.贝塔朗菲所说的系统论)。系统科
学体系结构的划分，划清了系统科学研究中的不同学科界限，澄清了国内外长期
存在的一些混乱。正是在这个意义上形成了“分门别类，共居一体”的正确认识。
使几十年来“人各一词，莫衷一是”的混乱局面得以澄清，为系统科学的健康发
展提供了清晰的思路，有力地推动了系统科学的发展。2、从完善系统科学的体
系出发，加强了学科建设工作。钱学森根据系统科学体系结构，明确了系统科学
复杂性“困惑”。以复杂性科学为对象的哲学研究是一个更加困难的问题。系统
科学和复杂性科学的兴起对人类的世界观、科学观、方法论和思维方式都产生了
深远的影响。苗东升教授认为这是“科学向辩证思维的复归”2。这种复归是科
学发展的必然要求，但这种复归“不是年钱学森在《文汇报》发表了“组织管理的技
比较清楚的概念。我们能够及时抓住这个概念，非常重要。最近，我、于景元、
戴汝为三人写了篇文章，题目叫‘一个科学的新领域’准备在明年《自然杂志》
第一期上发表。实际上我们是在开创一门新的科学。新在什么地方呢？新就新在
我们提炼出了开放的复杂巨系统这样一个概念。”21
多理论成果，如区分了两类巨系统，给出新的系统完备分类，提炼了开放的复杂
巨系统概念，明确了系统学包含简单巨系统学和复杂巨系统学两部分。
“开放的复杂巨系统”概念是在讨论班上提炼的。1989年冬，钱学森在系
统学讨论班的一次活动中明确地说：“关于开放的复杂巨系统这个概念，经过系
统学讨论班几年的研究讨论并逐步深化，现在我们对开放的复杂巨系统已经有了
对问题的建模和模拟,通常有3种方法:自下而上,自上而下以及二者相结合的方法。自上而下的方法,
从一开始就置入大量的关于问题的抽象,这种建模需要对微观有充分理解,对从微观到宏观的系统功能发生
结构有充分的把握,以确保这种从上到下的设计方式是正确的。自下而上的方法,对微观有充分理解,但是
要对问题有足够的自上而下的系统认识,以便一开始就确定有效的系统位置和准确完成系统功能的机制。
行的分析更多地取决于分析人员而不模型,可以说,所有模型都是有缺陷的,但某些模型与聪明的专家们结
合后,才能发挥其作用。因此,复杂机制的建模与模拟,不能直接运用精确静态模型来进行数学的策略分析,
它如何让建模与模拟来协助专家们思考与理解复杂问题,必然涉及到人机交互的开放建模与模拟,是以人为
中心的数据支撑技术。
展特点的深邃了解，提出了一系列重要思想，为系统科学的发展做出了重要贡献。
主要工作是：1、根据他制定的现代科学技术体系结构，即三个层次一架桥梁的
特点，阐明系统科学的体系结构，提出了“三论归一”的思想，清除了国内有些
人对系统科学的混乱认识，为中国系统科学的发展提供了指导思想和行动指南。
钱学森认为，系统科学是现代科学技术体系中的一大部门，跟自然科学、社会科
二、钱学森在第二阶段的工作
第二阶段的工作主要是从1986年到1990年，主要标志是开放的复杂巨系统
思想理论的形成。为了组织创立系统学的研究工作，从1986年年初，钱学森在
北京发起成立系统学讨论班，他想要通过举办系统学讨论班的方式，来开展系统
科学的研究工作和培养系统科学的研究队伍。讨论班的形式是钱学森早年在美国
则上,专家们在把握判断复杂问题时可以采用任何模型,单一的或者全面的模型,但单一模型很难囊括和解
释所有复杂现象,而在网络计算机高性能基础上建立一个包括所有现象的复杂模型也不现实。现实可行的
方法就是,采用现成的模型,对其进行修改后使用,但是那些模型是在一定环境和条件下基于某种假设的描
述形式和效果,通常是基于局部考虑的封闭模型,在开放的系统环境中如何为实现系统功能和其他模型联结
——系统工程”一文。该文发表后，一方面标志着钱学森已经从系统科学的一
分支――控制论跨出，进入全面研究系统科学的新境界，他自己也由此由一个领域的专家，变成了一个综合集成的思想家，成为推动系统科学在中国传播与发
展的导师。另一方面，从这篇文章的发表，“吹响了中国科学技术界学习、应用、
研究系统科学的号角，掀起一场空前的系统运动”20，钱学森不仅是这场系统运
熟悉的常用科研方法。讨论班充分发扬学术民主，自由讨论，最后由主持人总结：
经过讨论解决了什么问题，还有什么问题有待进一步讨论。从1986年1月起，
在钱学森的倡议和指导下，“系统学讨论班”开始了其学术活动，他亲自做了“我
对系统学认识的历程”的报告，提出了建立系统学的任务。
系统学讨论班的活动方式是：在自由参加的大班上先请有关专家作报告，或
4. 2 以人为中心的数据支撑体系