第二讲：马克思主义自然观的发展
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系统的结构和功能的关系
功能=F(组分、结构、环境) • 一定的结构决定一定的功能—— 结构解释方法和结构模拟方法 （仿生学） • 系统的性状功能有相对的独立性。
结构与功能的关系是“多对一”的关 系-----黑箱方法
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材料分析
所谓囚犯困境，直译为囚犯的两难处境。有合伙罪犯A、B二人， 被警方分别隔离审查。（隔离后囚犯得知有关政策：）如果他们都不 招供，警方没有足够证据判他们重罪，只能各判一年；如果他们都招 了均被判6年。然而若一人招供，一人不招，招者将获释，不招者被 判10年。这就是我们叫做“坦白从宽、抗拒从严、立功受奖”。写成 一个支付矩阵（Pay off Matrix）就是：
➢ 事物的发展是随机了,任何一细节的改变会 影响整个过程
➢ 正面事物必定存在反面事物以之对应. ➢ 空间时间存在自相似性,不等同于无限.
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系统的概念
由相互作用的各个部分组成的 具有一定功能的整体
• 具有多元性特点 • 具有相关性特点 • 具有整体的特性和功能
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系统的基本因素
➢ 钱学森的《工程控制论》（英文版 1954）
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信息论
申农（C.E.Shannon,1916-） 《通讯的数量理论》（1948）
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一般系统论
贝塔郎菲(L.V.Bertalanffy,19011971)
奥地利生物学家 《一般系统论：基础、发展和应用》
（1968）
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Example
生物
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➢ 显微镜观察 下的病毒形 态呈现也完 美的数学模 型空间结构, 如图的病毒 都能够通过 简单的分形 方程式得出.
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➢ 事物并不是永远向前发展,而是从产生成消 灭的一次又一次的循环
➢ 事物之间存在联系,因为事物本物是同源的, 内在存在一定的规律性
一、系统论的自然观
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系统论史前史
➢ 亚里士多德的目的论
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➢ 人是机器
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基里柯: 一条街道的忧郁和神秘
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系统论一般发展史
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控制论
维纳(N.wiener,1894-1964) 美国数学家 1943年，维纳写了《行为、目的 和目的论》 1949年出版《控制论》
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系统的行为和功能
行为：一个系统相对于它的环境作出的任何 变化。
功能：系统对环境的变化和作用作出响应的 能力。
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系统的若干规律
系统中整体与部分的关系:
1:表现出一定的加和性 2:非加和性——系统的突现功能
整体大于部分之和 整体小于部分之和
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材料分析
“公用地的悲剧”是美国学者G·哈丁1968年在 Science(科学)杂志上发表的一篇文章的题目。他在文章中 描述到，由于每一个放牧者所想的都是在公共牧场放养更 多的牲畜获利(即或想到会导致过度放牧，也会想到过度 放牧的后果是由全体放牧人员分担的)，这样做，积以时 日，结果却真正造成了牧场草地的退化，使各个放牧者都 面临灾难。哈丁指出，“这就是悲剧之所在，每个人都被 锁在一个迫使他在有限范围内无节制地增加牧畜的制度中。 毁灭是所有人奔向的目的地，每个人都在一个信奉公用地 自由享用的社会中追逐各自的最大利益，公用地的自由享 用给所有人带来了毁灭”。 通过上述材料分析： (1)部分最优与整体最优的关系； (2) 一个系统如何才能实现整体最优?
运用系统科学的观点分析上述材料给我们的启示
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材料分析
一个牧师在酿造葡萄酒的村庄里为村民们做 出了非常大的贡献,所以,村民们决定在一个特殊的 场合赠给他一桶酒以表谢意。每个酿造者都应该 从自己的酒窖中捐献出两升最好的酒。因此,所有 的人都按照商议过的方式,将两升酒倒入敞开的桶 里。就在大家共同庆祝隆重的演说结束之际,桶被 打开了,第一杯呈送给了牧师。然而,这个玻璃杯中 盛着的却是纯净的水,喜庆的气氛变成了全体的耻 辱。
A1（招） A2（不招） B1（招） （-6，-6） （0，-10） B2（不招） （-10，0） （-1，-1）
这里从B的立场出发，他有两个方案B1和B2，哪个方案最好？如 果A招供，对B来说，招比不招好（-6＞-10），如果A不招，对B来说， 也是招比不招好（0＞-1），即从个人理性，即只关心自己不关心别 人使自己利益最大化考虑，B采取了招供的方案。而同理，A也采取 招供方案，结果每人都判刑6年。
请用系统的观点来分析上述材料所阐述的思想。
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二:生态自然观
➢系统的组成
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系统的结构
世界不是由物组成的而是由物及物之间的 关系来组成的
➢ “世界不是物的总和，而是事态的总 和。”——维特根斯坦
➢ 系统的结构对于元素具有相对的独立性。
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系统的环境
➢ 与系统发生相互作用又不属于这个系统的 所有事物的总和。
➢ 孤立系统 ➢ 封闭系统 ➢ 开放系统
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超循环理论
艾根（M.Eigen,1929-）德国物理 化学家
《物质的自组织和生物大分子的进 化》（1971）
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混沌理论
洛仑兹（E.Lorenz） 美国气象学家
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Example
生物Baidu Nhomakorabea
天然植物的生长并不是完成随 机,而是按着自相似规律递归式 的生长的.
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意义
批判了牛顿的机械决定论，从 控制论的角度出发，肯定了概率统 计观对于现代科学方法论的意义， 给予偶然性以应有的地位。
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➢ 英国生物学家艾斯比（W.R.Ashby） 的“生物控制论”
➢ 《大脑设计》（1954） 《控制论导论》 （1956）对著名的黑箱方法作了深入 的探讨。
耗散结构理论
普利高津（I.Prigogine,1917-） 比利时物理学家 哈肯(Hermann Haken,1927-) 西德
学者 “协同学”
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突变论
托姆(Rene Thom,1923-) 法国数学家 《结构稳定性与形态发生学》 （1968）是研究不连续现象的一 个新兴数学分支。
系统的结构和功能的关系
功能=F(组分、结构、环境) • 一定的结构决定一定的功能—— 结构解释方法和结构模拟方法 （仿生学） • 系统的性状功能有相对的独立性。
结构与功能的关系是“多对一”的关 系-----黑箱方法
---精品---
材料分析
所谓囚犯困境，直译为囚犯的两难处境。有合伙罪犯A、B二人， 被警方分别隔离审查。（隔离后囚犯得知有关政策：）如果他们都不 招供，警方没有足够证据判他们重罪，只能各判一年；如果他们都招 了均被判6年。然而若一人招供，一人不招，招者将获释，不招者被 判10年。这就是我们叫做“坦白从宽、抗拒从严、立功受奖”。写成 一个支付矩阵（Pay off Matrix）就是：
➢ 事物的发展是随机了,任何一细节的改变会 影响整个过程
➢ 正面事物必定存在反面事物以之对应. ➢ 空间时间存在自相似性,不等同于无限.
---精品---
系统的概念
由相互作用的各个部分组成的 具有一定功能的整体
• 具有多元性特点 • 具有相关性特点 • 具有整体的特性和功能
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系统的基本因素
➢ 钱学森的《工程控制论》（英文版 1954）
---精品---
信息论
申农（C.E.Shannon,1916-） 《通讯的数量理论》（1948）
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一般系统论
贝塔郎菲(L.V.Bertalanffy,19011971)
奥地利生物学家 《一般系统论：基础、发展和应用》
（1968）
---精品---
---精品---
Example
生物
---精品---
➢ 显微镜观察 下的病毒形 态呈现也完 美的数学模 型空间结构, 如图的病毒 都能够通过 简单的分形 方程式得出.
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➢ 事物并不是永远向前发展,而是从产生成消 灭的一次又一次的循环
➢ 事物之间存在联系,因为事物本物是同源的, 内在存在一定的规律性
一、系统论的自然观
---精品---
系统论史前史
➢ 亚里士多德的目的论
---精品---
➢ 人是机器
---精品---
---精品---
基里柯: 一条街道的忧郁和神秘
---精品---
---精品---
系统论一般发展史
---精品---
控制论
维纳(N.wiener,1894-1964) 美国数学家 1943年，维纳写了《行为、目的 和目的论》 1949年出版《控制论》
---精品---
系统的行为和功能
行为：一个系统相对于它的环境作出的任何 变化。
功能：系统对环境的变化和作用作出响应的 能力。
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系统的若干规律
系统中整体与部分的关系:
1:表现出一定的加和性 2:非加和性——系统的突现功能
整体大于部分之和 整体小于部分之和
---精品---
材料分析
“公用地的悲剧”是美国学者G·哈丁1968年在 Science(科学)杂志上发表的一篇文章的题目。他在文章中 描述到，由于每一个放牧者所想的都是在公共牧场放养更 多的牲畜获利(即或想到会导致过度放牧，也会想到过度 放牧的后果是由全体放牧人员分担的)，这样做，积以时 日，结果却真正造成了牧场草地的退化，使各个放牧者都 面临灾难。哈丁指出，“这就是悲剧之所在，每个人都被 锁在一个迫使他在有限范围内无节制地增加牧畜的制度中。 毁灭是所有人奔向的目的地，每个人都在一个信奉公用地 自由享用的社会中追逐各自的最大利益，公用地的自由享 用给所有人带来了毁灭”。 通过上述材料分析： (1)部分最优与整体最优的关系； (2) 一个系统如何才能实现整体最优?
运用系统科学的观点分析上述材料给我们的启示
---精品---
材料分析
一个牧师在酿造葡萄酒的村庄里为村民们做 出了非常大的贡献,所以,村民们决定在一个特殊的 场合赠给他一桶酒以表谢意。每个酿造者都应该 从自己的酒窖中捐献出两升最好的酒。因此,所有 的人都按照商议过的方式,将两升酒倒入敞开的桶 里。就在大家共同庆祝隆重的演说结束之际,桶被 打开了,第一杯呈送给了牧师。然而,这个玻璃杯中 盛着的却是纯净的水,喜庆的气氛变成了全体的耻 辱。
A1（招） A2（不招） B1（招） （-6，-6） （0，-10） B2（不招） （-10，0） （-1，-1）
这里从B的立场出发，他有两个方案B1和B2，哪个方案最好？如 果A招供，对B来说，招比不招好（-6＞-10），如果A不招，对B来说， 也是招比不招好（0＞-1），即从个人理性，即只关心自己不关心别 人使自己利益最大化考虑，B采取了招供的方案。而同理，A也采取 招供方案，结果每人都判刑6年。
请用系统的观点来分析上述材料所阐述的思想。
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二:生态自然观
➢系统的组成
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系统的结构
世界不是由物组成的而是由物及物之间的 关系来组成的
➢ “世界不是物的总和，而是事态的总 和。”——维特根斯坦
➢ 系统的结构对于元素具有相对的独立性。
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系统的环境
➢ 与系统发生相互作用又不属于这个系统的 所有事物的总和。
➢ 孤立系统 ➢ 封闭系统 ➢ 开放系统
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超循环理论
艾根（M.Eigen,1929-）德国物理 化学家
《物质的自组织和生物大分子的进 化》（1971）
---精品---
混沌理论
洛仑兹（E.Lorenz） 美国气象学家
---精品---
---精品---
Example
生物Baidu Nhomakorabea
天然植物的生长并不是完成随 机,而是按着自相似规律递归式 的生长的.
---精品---
意义
批判了牛顿的机械决定论，从 控制论的角度出发，肯定了概率统 计观对于现代科学方法论的意义， 给予偶然性以应有的地位。
---精品---
➢ 英国生物学家艾斯比（W.R.Ashby） 的“生物控制论”
➢ 《大脑设计》（1954） 《控制论导论》 （1956）对著名的黑箱方法作了深入 的探讨。
耗散结构理论
普利高津（I.Prigogine,1917-） 比利时物理学家 哈肯(Hermann Haken,1927-) 西德
学者 “协同学”
---精品---
突变论
托姆(Rene Thom,1923-) 法国数学家 《结构稳定性与形态发生学》 （1968）是研究不连续现象的一 个新兴数学分支。