複雜巨系統

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什麼是複雜巨系統

  如果組成系統的元素不僅數量大而且種類也很多,它們之間的關係又很複雜,並有多種層次結構,這類系統稱為複雜巨系統,例如人體系統和生態系統。在人體系統和生態系統中,元素之間關係雖然複雜,但還是有確定規律的。 另一類複雜巨系統是社會系統,組成社會系統的元素是人。由於人的意識作用,系統元素之間關係不僅複雜而且帶有很大的不確定性,這是迄今為止最複雜的系統。

複雜巨系統解讀

  研究對象是各類系統。根據組成系統的元素和元素種類的多少以及它們之間關聯的複雜程度,把系統分為簡單系統和巨系統兩大類。

  簡單系統是指組成系統的元素比較少,它們之間關係又比較單純,如某些非生命系統;巨系統是指組成系統元素的數目非常龐大的系統。如果組成系統的元素非常多,但元素種類比較少且它們之間關係比較簡單,這類系統稱為簡單巨系統,如激光系統。

  規模巨大且結構複雜的系統.錢學森系統分類中的一類,其特點是系統不僅規模巨大,屬巨系統範疇,而且元素或子系統種類繁多,本質各異,相互關係複雜多變,存在多重巨集、微觀層次,不同層次之間關聯複雜,作用機制不清,因而不可能通過簡單的統計綜合方法從微觀描述推斷其巨集觀行為.人腦、人體、生物、生態、地理環境以及許多宇宙現象等都屬於複雜巨系統,其中社會系統是特殊複雜巨系統

  開放的複雜巨系統,是由我國科學家錢學森教授於1990年提出的概念,並認為複雜性問題實際上是開放複雜巨系統的動力學特性問題。與國外提出的複雜性科學/複雜系統有異曲同工之妙。其建立一個既有廣泛的遠程研討人參加的、又有專家群體在中心研討廳進行最終研討決策的、大範圍、分散式、多層次、自下而上遞進式、人機動態交互性的研討、決策體系。

  錢學森指出它是一個科學新領域,後來戴汝為概括它為一門21世紀的科學。

  錢學森等提出從系統的本質出發對系統進行分類的新方法,並首次公佈了“開放的複雜巨系統”這一新的科學領域及其基本觀點。從系統的本質出發,根據組成子系統及子系統種類的多少和他們之間的關聯關係的複雜程度,可以把系統分為簡單系統和巨系統兩大類。

  • 如果組成系統的子系統數量比較少,他們之間的關係比較單純的系統稱為簡單系統,如一臺測量儀器;
  • 如果子系統數量非常巨大,如成千上萬,則稱作巨系統;
  • 如巨系統中子系統種類不太多(幾種、幾十種),且他們之間關聯關係又比較簡單,就稱作簡單巨系統,如激光系統;
  • 如果子系統種類很多並有層次結構,他們之間關聯關係又很複雜,這就是複雜巨系統,如果這個系統又是開放的,就稱作開放的複雜巨系統(Open Complex Giant Systems)。

  開放的複雜巨系統的一般基本原則與一般系統論的原則相一致

  • 整體論原則;
  • 相互聯繫的原則;
  • 有序性原則;

  開放的複雜巨系統的主要性質

  • 開放性——系統對象及其子系統與環境之間有物質、能量、信息的交換;
  • 複雜性——系統中子系統的種類繁多,子系統之間存在多種形式、多種層次的交互作用;
  • 進化與涌現性——系統中子系統或基本單元之間的交互作用,從整體上演化、進化出一些獨特的、新的性質,如通過自組織方式形成某種模式;
  • 層次性——系統部件與功能上具有層次關係;
  • 巨量性——數目極其巨大。

  錢學森教授在1992年又提出建設從定性到定量的綜合集成研討廳體系的設想。指出研究和解決開放的複雜巨系統的方法應以系統論為指導。錢學森在80年代中期就提出“系統論是整體論和還原論的辯證統一”,並於1992年把處理開放的複雜巨系統的方法論表述為綜合集成研討廳體系。綜合集成研討廳體系就其實質而言,是將專家群體(各方面的專家)、數據和各種信息與電腦、網路等信息技術有機結合起來,把各種學科的科學理論和人的認識結合起來,由這三者構成的系統,這個系統是基於網路的。該綜合集成研討廳由研討終端、中心研討廳、研討廳骨幹網(Internet或WAN)、研討廳管理服務系統、研討廳信息資源庫、以及分佈各地的感興趣的和相關的研討群體與技術支持群體組成。

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