系统科学

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系统科学(System Science)

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什么是系统科学

  系统科学是一门总结复杂系统的演化规律,研究如何建设、管理控制复杂系统的科学。以系统为研究对象的基础理论和应用开发的学科组成的学科群。它着重考察各类系统的关系和属性,揭示其活动规律,探讨有关系统的各种理论和方法。

  狭义地讲,系统科学是指一门科学,它包括理论基础和实践应用两个部分。其理论基础是指对系统的特性和规律进行阐明的系统论;其实践应用则是指系统工程,即将系统分析与工程技术结合起来,解决管理中的规划、设计、研究、制造、试验与实用的科学方法。如第二次世界大战中的“曼哈顿时计划”、“三峡工程”的设计等。

  广义地说,系统科学是指一组学科群,是在当代科学发展的前沿所产生的一组揭示自然界和社会、无机界和有机界、非生命界和生命界物质运动的普遍联系和共同规律的横向学科群。其代表性学科是控制论信息论、系统论。

系统科学的发展概况

  系统科学发端于20世纪20年代,奥地利生物学家L.von贝塔朗菲倡导的机体论就是一般系统论的萌芽,与此同时,英国军事部门的科学家研究和解决雷达系统的应用问题,提出了运筹学,这就是系统工程的萌芽。

  40年代,美国贝尔电话公司在发展通信技术时,使用了系统工程的方法。美国研制原子弹的曼哈顿工程,是系统工程的成功实践。美国国防部设立的系统分析部,在军事决策方面运用了系统方法。50年代,系统科学的理论研究和教学工作全面展开。贝塔朗菲等人创办了《一般系统论年鉴》,H.H.古德和R.E.麦克霍尔完成了专著《系统工程》。美国的麻省理工学院等院校开设了系统工程的课程。

  60年代,系统科学在西方、在苏联得到了广泛的传播。系统的理论研究取得了重要的成果,贝塔朗菲发表了《一般系统论——基础、发展、应用》的著作,使系统工程的应用取得了明显的效果。美国阿波罗登月计划的实现,就是一个突出的范例。

  70~80年代,系统科学广泛应用于经济、政治、军事、外交、文化教育、生态环境、医疗保健行政管理等部门,并取得了令人满意的结果。

系统科学知识体系

  系统科学知识体系的结构根据其理论概括程度的高低,可以划分为3个层次:

  ①系统的基础理论。奥地利生物学家贝塔朗菲创立的一般系统论,比利时物理学家和化学家I.普利戈金和布鲁塞尔学派提出的耗散结构理论,德国物理学家H.哈肯倡导的协同学,分别从生物学、物理学和化学等不同学科出发,探讨共同的系统理论正在形成系统的基础理论学科——系统学。

  ②系统的技术科学。指运筹学、系统方法和计算科学技术。运筹学包括数学规划博弈论排队论库存论决策理论搜索论网络技术等。系统方法是合理地研究和处理有关系统的整体联系的一般科学方法论。系统方法在唯物辩证法的指导下,运用系统理论,为研究和设计各种系统客体提出基本的原则,引导人们有效地解决各种现实课题。现代计算机科学技术主要是电子计算机的应用,这是系统研究和开发的必要工具,它使复杂系统的大量数据的定量分析得以实现。系统的技术科学这一层次是一个中介环节,它为系统理论运用于系统工程提供了重要的方法和手段,具有应用理论学科的性质。

  ③系统工程技术。指系统工程或系统分析。在国外,广义的系统分析与系统工程并无区别,涵义几乎相同,两种专门名词交互使用。狭义的系统分析则是一种决策方法,用于决策阶段,而系统工程则用于管理活动全过程。在中国统称系统工程。系统工程是组织管理的技术和方法,具有应用学科的性质。

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