系統科學

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系統科學(System Science)

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什麼是系統科學

  系統科學是一門總結複雜系統的演化規律,研究如何建設、管理控制複雜系統的科學。以系統為研究對象的基礎理論和應用開發的學科組成的學科群。它著重考察各類系統的關係和屬性,揭示其活動規律,探討有關係統的各種理論和方法。

  狹義地講,系統科學是指一門科學,它包括理論基礎和實踐應用兩個部分。其理論基礎是指對系統的特性和規律進行闡明的系統論;其實踐應用則是指系統工程,即將系統分析與工程技術結合起來,解決管理中的規劃、設計、研究、製造、試驗與實用的科學方法。如第二次世界大戰中的“曼哈頓時計劃”、“三峽工程”的設計等。

  廣義地說,系統科學是指一組學科群,是在當代科學發展的前沿所產生的一組揭示自然界和社會、無機界和有機界、非生命界和生命界物質運動的普遍聯繫和共同規律的橫向學科群。其代表性學科是控制論資訊理論、系統論。

系統科學的發展概況

  系統科學髮端於20世紀20年代,奧地利生物學家L.von貝塔朗菲倡導的機體論就是一般系統論的萌芽,與此同時,英國軍事部門的科學家研究和解決雷達系統的應用問題,提出了運籌學,這就是系統工程的萌芽。

  40年代,美國貝爾電話公司在發展通信技術時,使用了系統工程的方法。美國研製原子彈的曼哈頓工程,是系統工程的成功實踐。美國國防部設立的系統分析部,在軍事決策方面運用了系統方法。50年代,系統科學的理論研究和教學工作全面展開。貝塔朗菲等人創辦了《一般系統論年鑒》,H.H.古德和R.E.麥克霍爾完成了專著《系統工程》。美國的麻省理工學院等院校開設了系統工程的課程。

  60年代,系統科學在西方、在蘇聯得到了廣泛的傳播。系統的理論研究取得了重要的成果,貝塔朗菲發表了《一般系統論——基礎、發展、應用》的著作,使系統工程的應用取得了明顯的效果。美國阿波羅登月計劃的實現,就是一個突出的範例。

  70~80年代,系統科學廣泛應用於經濟、政治、軍事、外交、文化教育、生態環境、醫療保健行政管理等部門,並取得了令人滿意的結果。

系統科學知識體系

  系統科學知識體系的結構根據其理論概括程度的高低,可以劃分為3個層次:

  ①系統的基礎理論。奧地利生物學家貝塔朗菲創立的一般系統論,比利時物理學家和化學家I.普利戈金和布魯塞爾學派提出的耗散結構理論,德國物理學家H.哈肯倡導的協同學,分別從生物學、物理學和化學等不同學科出發,探討共同的系統理論正在形成系統的基礎理論學科——系統學。

  ②系統的技術科學。指運籌學、系統方法和計算科學技術。運籌學包括數學規劃博弈論排隊論庫存論決策理論搜索論網路技術等。系統方法是合理地研究和處理有關係統的整體聯繫的一般科學方法論。系統方法在唯物辯證法的指導下,運用系統理論,為研究和設計各種系統客體提出基本的原則,引導人們有效地解決各種現實課題。現代電腦科學技術主要是電子電腦的應用,這是系統研究和開發的必要工具,它使複雜系統的大量數據的定量分析得以實現。系統的技術科學這一層次是一個中介環節,它為系統理論運用於系統工程提供了重要的方法和手段,具有應用理論學科的性質。

  ③系統工程技術。指系統工程或系統分析。在國外,廣義的系統分析與系統工程並無區別,涵義幾乎相同,兩種專門名詞交互使用。狹義的系統分析則是一種決策方法,用於決策階段,而系統工程則用於管理活動全過程。在中國統稱系統工程。系統工程是組織管理的技術和方法,具有應用學科的性質。

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