系统科学与整体观的发展

发布网友发布时间：2022-05-05 10:40

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热心网友时间：2022-06-27 09:35

许多有远见的科学家都一致认为，系统科学的综合研究是当代自然科学发展的必然趋势，也是自然科学向更高层次成熟发展的标志，系统整体性，反映了现代科学的时代精神。

康德 ( Kant I. ) 的《一般自然历史和天体理论》和拉普拉斯 ( Laplace) 的《宇宙体系》为系统科学的发展奠定了基础。黑格尔第一个把整个自然的、历史的和精神的世界都看做是一个内在联系的、永恒运动的统一过程。马克思和恩格斯第一次对世界的种种联系作了唯物主义的系统整体论述，恩格斯提出了“总体系”的观点。

20 世纪系统科学与整体观得到了进一步的发展。量子论和相对论的诞生，发现了原子过程的一种整体性特点。爱因斯坦( Einstein A. ) 指出: “狭义相对论把质量和能量，动量和能量，电场和磁场融合成一个可理解的统一体”。广义相对论把惯性和引力统一起来了。下一个重要任务是要建立统一场论，把四种力统一为一个系统整体。

20 世纪 40 年代，美国学者贝塔朗菲 ( Bartlanff L. V. ) 提出一般系统论。贝塔朗菲于 1932 年和 1934 年接连发表《理论生物学》与《现代发展理论》，提出用数学模型来研究生物的方法和机体系统论概念，这是现代系统论的萌芽。他认为一切有机体都是一个系统，其各部分离开整体是不能存在的。他把 “相互作用的诸要素的复合体”作为 “系统”这一概念的定义。他认为一切生命现象本身都处于积极活动状态，任何活动的系统都是与环境发生物质、能量交换的系统。并认为各种有机体按严格的等级结合在一起，一个生物系统可分若干层次。他所提出的系统观点、动态观点、等级观点，即是现代系统论的萌芽。他于 1937年提出一般系统论的概念，1945 年发表了《关于普通系统论》一文，1954 年联合其他一些学者成立了 “一般系统论学会”。他为发展系统论作出了巨大的努力。之后比利时物理学家提出“耗散结构”学说的系统理论; 德国科学家提出了*空间理论的 “协同学系统理论”; 苏联科学家提出 “参量型系统理论”。

系统的特点是强调事物的整体性、联系性、层次性和最优化。

整体性就是把研究对象作为整体对待，从整体与部分相互联系、相互结合、相互关系中揭示系统的特征和运动规律。

联系性就是把任何整体都看做是以诸要素为特定目的而组成的综合体。在这个综合体中各种事物都有内在联系，要求研究任何对象都必须从它的成分、结构、功能、相互联系方式、历史发展等方面进行综合考虑。

层次性就是认为任何一个整体都可分为若干层次，每一个层次的事物都相互联系，自成系统，而又与另外的层次相互制约、互相影响着。

最优化就是根据需要和可能为系统定量地确定出最优目标，并运用最新技术手段和处理方法把整个系统逐阶分成不同等级和层次结构，在动态中协调整体与部分的关系，使部分的功能和目标服从系统总体的最佳目标，以达到整体最佳。

20 世纪中期以后，交叉科学兴起，控制论、信息论、系统论等横断科学蓬勃发展，系统科学又得以新的飞跃。系统论认为，要理解一个事物，不仅要分析它的要素，而且还要研究要素间的相互联系。一般系统论就是对整体和整体性的科学探索。

整体观的提出，是针对牛顿科学的以分析为主的思想体系的。它的哲学基础是客观世界简单性假设，即世界各部分之间是可以分割开来的。

现代物理的出现是对上述科学思想的冲击，特别是量子论、普里高津耗散结构理论和 20 世纪 70 年代哈肯协同学的崛起，把系统科学又推向一个新的阶段。我国著名科学家钱学森 ( 1983)提出的系统科学理论体系，使现代科学系统整体思想更为完整。系统科学已超出牛顿科学的框架，走向一体化的宇宙。

20 世纪 80 年代，国际上开始了 “全球变化” 研究，国内也开展了天地生综合研究，其目的都是以整体观研究全球运动和全球变化。20 世纪 80 年代以后，人们逐步认识到地球系统科学是地球科学的前沿。