钱学森对系统的认识论重构

更新于 2026年10月10日 版权声明
一、钱学森对系统的认识论重构

英文中“系统”(system)一词来源于古代希腊文,指由部分组成的整体。系统作为物质世界的一种客观存在,定义可谓五花八门。在国内外学术界,一种比较具有代表性、认可度最高、被系统科学界广泛接受的概念由一般系统论创始人贝塔朗菲(Ludwig Von Bertalanffy)提出,即:“系统是相互联系相互作用的诸元素的综合体”。这一定义强调元素间的相互作用以及系统对元素的整合作用,涵盖了从自然界、人类社会乃至整个宇宙各种各样的系统,同时克服了从生理学、信息学、工程学、机械学等微观视角对系统进行定义的缺陷。例如,从生理学视角定义,系统指的是“能够完成一种或者几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起的结构”。这一概念无论从考察对象还是描述的准确性来看,对系统的认识显然都是不准确的。辩证唯物主义认为,物质世界是由无数相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的事物和过程所形成的统一整体。这一思想所体现的物质世界普遍联系性和整体性,成为系统普遍存在性的哲学基础。物质世界中的系统无处不在,涵盖自然界(非生命系统、生命系统、生物体系统、生态系统等)、人类社会(社会系统、人体系统、人脑系统、经济系统、地理系统等)乃至整个宇宙(星系系统、宇宙系统等),可谓无所不包。可以说,一方面,系统是世界的系统;另一方面,世界又是系统的世界。

客观世界既然存在着千变万化的系统,也就导致了形形色色的系统分类法。不同的分类方法决定着不同的“系统认识论”和“系统方法论”。总体而言,从世界范围内考察,对系统研究的方法论经历了从局部到整体、从微观到宏观的还原论(Reductionism),到从整体到局部、从宏观到微观的整体论(Holism),再到整体论与还原论辩证统一,即系统综合集成的“钱学森方法”的演变过程。(https://www.daowen.com)

在《开放的复杂巨系统》一文中,钱学森根据划分标准的不同,将系统进行六个维度的分类。这六个维度分别为:①人在系统中的角色。无人参与为自然系统,如太阳系、宇宙;有人参与则为人造系统,如家庭、工厂企业。②系统与系统环境之间的互动关系。如二者之间存在物质、能量和信息的交换,为开放系统;如不存在上述交换关系,则为封闭系统(实际上客观世界并不存在)。③系统状态的稳定性。如随时间变化而变化,为动态系统;如不存在这种变化,则为静态系统(实际上客观世界并不存在)。④系统物理属性。根据物理属性的差异,可将系统分为物理系统、生物系统、生态系统,等等。⑤生命因素在系统中的角色。如有生命因素,为生命系统;如无生命因素,则为非生命系统。⑥子系统属性。根据组成系统的子系统数量和种类的多少,以及子系统之间关联关系的复杂程度,可分为简单系统和巨系统。二者之间的界限在于子系统的数量上,简单系统的子系统数量以十、百计,而巨系统的子系统数则以少则上千万、多则上亿万乃至无穷计。

在巨系统中,同样按照子系统数量和关联关系复杂程度,又可将其分为简单巨系统(子系统数量较少,以几种、几十种计,关联关系比较简单,如激光系统)、复杂巨系统(子系统数量众多并有层次结构)和开放的复杂巨系统(具有开放性特征的复杂巨系统)三种类型。

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