复杂巨系统

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什么是复杂巨系统

  如果组成系统的元素不仅数量大而且种类也很多,它们之间的关系又很复杂,并有多种层次结构,这类系统称为复杂巨系统,例如人体系统和生态系统。在人体系统和生态系统中,元素之间关系虽然复杂,但还是有确定规律的。 另一类复杂巨系统是社会系统,组成社会系统的元素是人。由于人的意识作用,系统元素之间关系不仅复杂而且带有很大的不确定性,这是迄今为止最复杂的系统。

复杂巨系统解读

  研究对象是各类系统。根据组成系统的元素和元素种类的多少以及它们之间关联的复杂程度,把系统分为简单系统和巨系统两大类。

  简单系统是指组成系统的元素比较少,它们之间关系又比较单纯,如某些非生命系统;巨系统是指组成系统元素的数目非常庞大的系统。如果组成系统的元素非常多,但元素种类比较少且它们之间关系比较简单,这类系统称为简单巨系统,如激光系统。

  规模巨大且结构复杂的系统.钱学森系统分类中的一类,其特点是系统不仅规模巨大,属巨系统范畴,而且元素或子系统种类繁多,本质各异,相互关系复杂多变,存在多重宏、微观层次,不同层次之间关联复杂,作用机制不清,因而不可能通过简单的统计综合方法从微观描述推断其宏观行为.人脑、人体、生物、生态、地理环境以及许多宇宙现象等都属于复杂巨系统,其中社会系统是特殊复杂巨系统

  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。

  钱学森指出它是一个科学新领域,后来戴汝为概括它为一门21世纪的科学。

  钱学森等提出从系统的本质出发对系统进行分类的新方法,并首次公布了“开放的复杂巨系统”这一新的科学领域及其基本观点。从系统的本质出发,根据组成子系统及子系统种类的多少和他们之间的关联关系的复杂程度,可以把系统分为简单系统和巨系统两大类。

  • 如果组成系统的子系统数量比较少,他们之间的关系比较单纯的系统称为简单系统,如一台测量仪器;
  • 如果子系统数量非常巨大,如成千上万,则称作巨系统;
  • 如巨系统中子系统种类不太多(几种、几十种),且他们之间关联关系又比较简单,就称作简单巨系统,如激光系统;
  • 如果子系统种类很多并有层次结构,他们之间关联关系又很复杂,这就是复杂巨系统,如果这个系统又是开放的,就称作开放的复杂巨系统(Open Complex Giant Systems)。

  开放的复杂巨系统的一般基本原则与一般系统论的原则相一致

  • 整体论原则;
  • 相互联系的原则;
  • 有序性原则;

  开放的复杂巨系统的主要性质

  • 开放性——系统对象及其子系统与环境之间有物质、能量、信息的交换;
  • 复杂性——系统中子系统的种类繁多,子系统之间存在多种形式、多种层次的交互作用;
  • 进化与涌现性——系统中子系统或基本单元之间的交互作用,从整体上演化、进化出一些独特的、新的性质,如通过自组织方式形成某种模式;
  • 层次性——系统部件与功能上具有层次关系;
  • 巨量性——数目极其巨大。

  钱学森教授在1992年又提出建设从定性到定量的综合集成研讨厅体系的设想。指出研究和解决开放的复杂巨系统的方法应以系统论为指导。钱学森在80年代中期就提出“系统论是整体论和还原论的辩证统一”,并于1992年把处理开放的复杂巨系统的方法论表述为综合集成研讨厅体系。综合集成研讨厅体系就其实质而言,是将专家群体(各方面的专家)、数据和各种信息与计算机、网络等信息技术有机结合起来,把各种学科的科学理论和人的认识结合起来,由这三者构成的系统,这个系统是基于网络的。该综合集成研讨厅由研讨终端、中心研讨厅、研讨厅骨干网(Internet或WAN)、研讨厅管理服务系统、研讨厅信息资源库、以及分布各地的感兴趣的和相关的研讨群体与技术支持群体组成。

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