第1章自然界的存在方式

由系统自然观引申的方法论问题
I、系统分析方法 II、系统分析的基本原则
具有的性质
突现的五大特征
1、整体性 弱突现 2、新颖性 性质 3、不可预测性 4、不可还原性 5、下向因果作用
标称 突现性
强突现 性质
➢标称突现性质（系统整体性原理）
－ 系统整体具有其组成部分所不 具有、并且不能根据部分的行为 加以预测的性质
－ 整体系统的行为不能从它的组 成元素或从整体中分离开来的组 成元素的集合的行为中加以预测
整体突现性的基本描述
整体突现性也称非加和性原理或非还 原性原理
➢系统作为整体具有部分或部分之和所
没有的性质，即整体不等于部分之和
➢与此同时，性 丧失
非加和原理
- 非加和关系： ➢ 整体出现了部分所没有的性质 ➢ 整体丧失了部分所具有的性质 - 加和关系： ➢ 整体保留了部分单独存在时所
并可因此承认它的可分割性……因此，
确实说来，最小的有广袤的分子永远
是可分的，因为它的本性原来就是如
此。”
——笛卡
尔
2、是否存在事物不是系统？
是否存在堆积物？——元素之间没 有建立相互关系的多元集 如果现实中不存在孤立的元素，而 且元素、组分之间都相互作用，只 是相互作用强弱不同，结构水平与 组织程度有高有低，那么就意味着 不存在绝对意义上的非系统
➢但是，它们是作为微观物理系统的
一个组成部分，存在于系统之中， 因而要对他它们有确切理解，也不 能完全抛开系统方式
2、是否存在事物不是系统？
“宇宙中并不能有天然不可分的原子或
物质部分存在。因为我们不论假设这
些部分如何之小，它们既然一定是有
广袤的，我们就永远能在思想中把任
何一部分分为两个或较多的更小部分，
➢ 相互联系观念 ➢ 演化发展观念
1.1 自然界存在的系统性
重点把握问题：
➢何谓万物皆系统？ ➢系统分析的方法能够给予我
们什么方法论启示？
➢ 核心问题：为什么说自然
界万物皆系统？你是否认可 这一说法？
问题可分解为：
1、 什么是“系统”——如何定义 一个系统？
2、是否存在事物不是系统—判 定系统的基本判据是什么？
3、万物是否皆系统？
➢一方面，自然科学的经验研究表明，
自然界中所有物质客体都处于系统之 中或自成系统
➢另一方面，如果不存在不是系统的事
物整体，则万物皆系统
➢万物皆系统，就意味着系统性是自然
界万物的基本属性
4、系统的基本特性
（1）相干性：各要素相互作用、相互
协调——非线性的相互作用
结构－功能的关系
3、是否万物皆系统——万物皆 系统这一命题是否具有普遍性？
问题的拓展
4、系统最根本的属性是什么？ 5、系统分析的方法可以给予我
们什么启示？
1.关于系统定义中的三个基本特征
1、系统中存在着相互区别的实体，称之 为元素
2、元素之间存在着某种关系或关系的网 络
3、这些关系对于产生出一个与周围环境 区别开来的新的组织整体、新的系统 分析层次是充分的
（2）整体（突现）性：系统具有其组 成要素所不具有的实体与性质、结构、 功能与规律性
结构-功能关系分析
➢ F = f ( E,C,S )
－ 系统的组成、环境与结构共同 决定系统的功能
➢ F e,c = f( S )
－ 其中，结构对功能具有决定性作 用
功能与环境关系
-环境对系统形成及其稳定性产
生影响，系统的环境是系统功 能存在和得以实现的条件
通过部分不一定能完全认识整体
➢ 一方面，整体突现性是系统的基本属性，
当由部分构成整体时，会有新质的突然出现 和旧质的突然消失或被屏蔽，使得整体不等 于部分之和
➢ 另一方面，虽然处于系统联系中的组成部
分或多或少包含着整体的信息，但不能认为 整体的所有信息都体现在每一部分之中
➢因此，仅从其组成部分上是不一定能完全理
第1章 自然界的存在方式
1.1 自然界存在的系统性 1.2 自然界存在的层次性 关键词 系统性
层次性
补充理解
➢关于自然的哲学 ➢辩证自然观的基本理解 ➢系统自然观的一般理解
系统科学的基本概念
- 系统 结构 层次 - 环境 行为 功能 - 状态 演化 过程
系统自然观的基本内涵和思想
一般系统论的基本思想： ➢ 整体性观念
法的基础
整体突现性
➢通过部分是否可以认识整体？ -一叶知秋说的是否就是通过部
分来认识整体？
-通过部分能够完全认识整体吗？
- 水分子（H2O)可以依据氢原子 与氧原子的性质得以认识吗？
整体突现的原因
➢规模效应
规模大小不同导致系统性质 的差异的效应
➢结构效应（决定因素）
系统组分的相干效应
整体突现的原因
-但不是决定系统功能的内在根
据
功能与组成要素关系
-系统的组成元素是系统具有
某种功能的物质基础和物质 载体
-但它不直接决定系统的功能
金刚石原子结构图
石墨原子结构图
功能与结构关系
-结构是功能的内在基础 -结构决定功能
功能与结构的关系
-功能是结构的外在表现,具有
相对独立性——异构同功
-认识论上的意义：功能模拟方
2、是否存在事物不是系统？
➢是否存在不可分元素？
——如，夸克是否不可分？是 否以非系统方式存在？ —— 一尺之锤，日取其半， 万世不竭
从原子到夸克
系统自然观的理解
➢人的认识是有限的，今天的科学还
不能指出夸克是否有它的组成元素 和结构，是什么样的系统。或者说， 根据现有的科学知识还难以把夸克 看成一个系统。
解系统的整体性质的
早期的科学思维既是整体的又是思辨的；近代科学的崇高精神 是依靠经验的而又是原子论的思维达到的。两种思维方式都难 免有不足之处：前一种用信念和洞察代替了翔实的探求，后一 种牺牲了融会贯通以换取条分缕析。今天我们正在目睹另一场 思维方式的转换：转向严谨精细而又是整体论的理论……按照
同整体联系在一起的事实和事件来思考。用这种集成的关系集 合体来看世界就形成了系统观点，这是现代的思维方式。
当元素之间特定的模式、构型、 结构形成，就对组成元素施加一 种约束，改变这些组成元素的功 能与行为，甚至改变它的性质， 使它们整体地组织协调起来，作 为整体而行动，并与其他事物以 及环境发生关系。
整体突现的原因
这时，整体就变为一种新的实 体，出现了组成元素所不具有 的特殊性质，形成特殊的行为 特征，受新的行为规律支配。