开放复杂巨系统

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


4. 2　以人为中心的数据支撑体系
与开放复杂巨系统有关问题,其发生机制从已经认识的比较清楚的局部事件到子系统乃至可以宏观观
测的整个系统之间层次很多;问题主体所涉及的系统单元或子系统的数目极其巨大,系统单元或组件之间的
组成模式多种多样,而且组合模式经过一定时间之后还会演化涌现出独特的、新的性质,形成新模式;人通常
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
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
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。
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。
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
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
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
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
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“不是自然科学单独能够完成的”。

第一阶段工作的起点是19

78年钱学森在《文汇报》发表了“组织管理的技
——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
动的主要倡导者、指导者和推动者，他也在这场运动中深化了自己的思想，在系
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
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
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
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
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

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
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
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
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
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