系統思想的淵源：

古代與近代的系統思想一、系統思想探源

二、中國古代的系統思想三、西方古代的系統思想四、近代科學中的系統思想五、現代系統思想的萌芽六、現代系統科學的創立七、現代系統理論的形成八、系統科學的最新發展——非線性科學與非 線性系統研究九、復雜系統研究（復雜性態研究、智能系統 研究和大系統研究）引言：搞研究要學點科學史了解過去以解釋現在，研究過去與現在以預測未來，占領未來的制高點從歷史中吸取經驗教訓，獲得啟示，把握規律，以便站在歷史的高度，認識歷史的必然和自己的使命。系統科學的歷史中表現出人類對世界認識視野的擴大與深化。

一、系統思想探源

系統觀的核心是把事物作為一個有機的整體來看待，這種觀念起源于人類社會產生的初期，一直可以追溯到人類脫離動物界的時候。 “整體構想能力”是人和動物最本質的區別。馬克思所說的“最笨的工程師”與“最聰明的蜜蜂”的本質區別。 錢學森所說：“系統作為一個概念既不是人類生來就有，也不是象有些外國人講的那樣，是二十世紀40年代突然出現的東西。系統概念來源與古代人類的社會實踐經驗，所以一點也不神秘”。二、中國古代的系統思想1、以陰陽、五行、八卦為代表的宇宙構成學說《周易》、八卦——中國古代的宇宙大系統。《周易》所論述的是一個包羅萬象的宇宙大系統，其中的八卦：乾、坤、震、巽、坎、離、艮、兌，分別代表天、地、雷、風、水、火、山和澤等8種最基本的要素。世上的萬事萬物就是由這8種要素按一定的秩序組合而成，即所謂“八卦成列，象在其中矣；因而重之，爻在其中矣；剛柔相推，變在其中矣；系辭焉而命之，動在其中也”。不僅如此，《周易》中還對事物的形成也作了解釋。其中世界被看作是一種演化的結果，在《系辭上傳》中說“是故《易》有太極，是生兩儀，兩儀生四象，四象生八卦”。“有天地，然后萬物生焉。盈天地之間者唯萬物。”陰陽，五行——事物發展的動力和機制

陰陽的觀念在中國產生很早，《周易》中對此進行了發展和系統化，《周易》中認為，宇宙最開始是混沌未分的太極，太極產生天地陰陽兩儀，兩儀產生象征四時的老陽、老陰、少陽、少陰四象，這四象的相生相克，剛柔相濟再產生出乾、紳、震、巽、坎、離、艮、兌八卦。所以“剛柔者，立本者也”，陰陽就成了推動事物演化發展的根本動力。

五行觀點五行：一曰水，二曰火，三曰木，四曰金，五曰土。水曰潤下，火曰炎上，木曰曲直，金曰從革，土愛稼墻。潤下作咸，炎上作苫，曲直作酸，從革作辛，稼墻作甘。

這里的五行除了包含對構成世界基本要素的猜想，更重要的是初步包含了五行相克相生的思想，已經含有對事物基本組成及其相互關系的初步認識.老莊學說——中國古代系統思想的代表《老子》一開始就指出：“道，可道，非常道；名，可名，非常名。無名，天地之始；有名，萬物之母”；接著又說“道沖，而用之或不盈。淵今，似萬物之宗”，認為虛而無形的道是萬物賴以存在的根據，又是派生萬物的本原，天地萬物皆由道演化而來，由此得出“道生一，一生二，二生三，三生萬物”的著名論斷，成為中國古代最有代表性的宇宙演化觀點。莊子認為：不僅萬物在變，作為運動變化的規律的道也在變，正是道的變化才生成了萬物，即《天道》篇里所說的：“天道運而無所積，故萬物成”。最后，莊子談到了道與人的關系，認為人也是道的產物：“人之生，氣之聚也；聚則為生，散則為死”。

老莊學說中關于“自然”的觀點

老子把“天道自然”的本體論發展到了以道為“萬物之宗”的實踐論，即從一種對宇宙的看法中推演出一種指導人們行動的法則。要求人們在待物處世時應該“聽其自然”，要“自然而然”，不要作違背自然法則的事情。

這里已經包含了現代系統理論中自組織思想的萌芽.

2、以都江堰，長城，皇宮等大型工程為代表的系統工程思想都江堰---古代水利系統工程的杰作

古今中外，水利工程失敗的不少，成功的不多，名揚中外的都江堰就是少數成功之作的杰出代表。成功的一個重要原因就在于自覺或不自覺地運用了系統的觀點作指導。

都江堰建成后成都平原14個縣500萬多畝(古畝)農田受益，使整個四川獲得天府之國的美譽。更值得提及的是，盡管都江堰工程是在2000多年以前實現的，但是它的規劃、設計和施工的科學水平和創見，用今天的系統工程方法來衡量也毫不遜色。 都江堰—古代系統工程的代表作都江堰是一個龐大的有機整體，它包括魚嘴分水工程、飛沙堰分洪排洪工程，寶瓶口束水工程3項主體工程。主體工程延綿約3公里，與120個附屬渠堰工程相互聯結。其中分水魚嘴筑于岷江河道正中天然的江心洲北端，將岷江分為東西二流，東流用以灌溉成都平原；西流是岷江正道，主要用于排洪。都江堰工程的精妙之處在于，利用魚嘴、上游堤壩和四周的地形地勢，使它不但具有分流引水的作用，而且可以自動控制水量。春耕季節灌溉用水量大，較大比例的水量進入東流，較少的水量流人西流。夏季洪水到來時，這種比例就自動地顛倒過來了，形成了“分四六，平潦旱”的情況。3、以中醫中藥為代表的人體系統與控制理論萌芽中國古代的神農嘗百草，表現了原始的“黑箱”與功能模擬思想以扁鵲、華陀等為代表的中國古代名醫，巧妙地運用系統思想進行辨證施治，不僅為中華民族的健康作出了實際貢獻，也形成了一整套相對完整的醫療理論體系。中醫的經典《黃帝內經》中指出：人的身體結構是自然的一個組成部分，人的養生之道應與自然的運行密切相關，據此提出了“天人相應”的醫療原則。把生理現象與自然現象聯系起來，用自然現象、生理現象和神經活動三者結合的觀點來考察疾病的根源。認為人體是一個有機的和諧整體，當陰陽失調時人就會生病。即所謂“陰陽勻平，以充其形。九候若一，命曰平人”，所以“平人者不病”，；“陰陽乖戾，疾病乃起”；“從其氣則和，違其氣則病”。三、西方古代的系統思想古希臘的米利都學派開創了宇宙體系論時期。公元前500多年泰勒斯(Thales，約前624一前547年)提出了“水是萬物的始基”這一命題。認為，在不斷變化和運動中，世界一定具有統一性，只要把握了始基，就可以把世界這一整體把握。畢達哥拉斯(Pythagoras，約前570一前490年)學派則提出“數是萬物的始基”的命題。認為數體系的和諧就是宇宙的和諧，也是社會的和諧。因此數體系反映了宇宙體系，數結構也即宇宙結構。恩格斯對這一命題給予了高度評價，認為在畢達哥拉斯的命題中“數服從一定的規律，同樣，宇宙也是如此。于是宇宙的規律性第一次被說出來。”

赫蠟克利特則認為：“火是萬物的始基”，世界萬物的運動變化都是有規律、有秩序的，這些規律和秩序都是火的屬性。因此他認為火變成萬物，萬物又歸于火。

希臘人中第一個百科全書式的學者德謨克利特創立了原子論，對構成宇宙的要素進行了猜測。他認為世界的始基是原子，不可分割的原子相互結合便構成了世界萬物萬事。他從原子論出發，強調系統的要素，肯定系統是由要素構成。

古希臘最偉大的哲學集大成者亞里士多德認為：理論體系有它的原型，并反映了客觀體系。他說“如果知識的對象不存在，就沒有知識；這是真的，因為將會沒有什么東西可以被認識。同樣這也是真的：如果某物的知識不存在，此某物卻很可能是存在著”。他的關于整體和部分的關系分析，受到現代系統論思想的高度贊賞。“整體不同于部分之和”的命題，可以說是系統科學的千古之迷，也是較早從哲學上概括系統思想的。四、近代科學中的系統思想近代科學從培根、伽利略開始，實驗在科學上占了極重要的地位，從而產生了經驗論思想。與此同時，笛卡爾的唯理論也興起了，笛卡爾的方法幾乎成了近代理論研究的標準方法。它的特點是分析，解剖，即把復雜問題和事物分解為相對簡單的，進行研究后，又把簡單的合為復雜的。這種思路是建立在與系統思想完全對立的“可分”與“可加”基礎之上的。但它在牛頓體系興起的時候的確取得了巨大的成功，以至被許多人認為是處理一切復雜問題的“鑰匙”。當這種思想被“凝固”起來之后，就變成了歷史上有名的“形而上學”思潮。在其影響下系統思想一度受到冷遇和輕視，對局部問題的過度重視往往使人們忽略整體，只見樹木不見森林。到了19世紀，形而上學的局限性顯現出來，大哲學家黑格爾說：“脫離了人體的手不能說是人手”。這實際上已經包含了某些部分不能脫離整體的思想。然而，真正的突破發生在19世紀下葉，由于科學史上出現了一系列新的進展和新的思潮，從那時起現代意義上的系統科學才開始醞釀起來。五、現代系統思想的萌芽

進化論使時間和歷史進入了科學的視野

科學思想的第二次大飛躍轉移發生在19世紀下葉，當時出現了三大進化的理論，這就是和熱力學第二定理聯系在一起的物理學的進化論，和達爾文的名字聯系在一起的生物進化論，和馬克思的名字聯系在一起的社會進化論。這種轉移實際上已經預示著科學研究的重心將要從簡單的物理系統轉向復雜的生命系統。

一個偶然性的宇宙觀近代數學的進展對系統思想發展的影響也是不容忽視的。概率論與數理統計學的產生打破了確定論的一統天下，為研究復雜系統和不確定性問題提供了有利的思想武器。20世紀著名的數學家N·維納在他的名著《控制論》一開始就指出，它們帶來了“一個偶然性的宇宙觀”。對“病態”、“破碎”的關注，引導了復雜形態的研究

對生命現象與心理活動的思索

19世紀末在生物領域中產生了一股有機論的思潮，出現了一批與此有關的新理論和新的哲學論著，如斯賓塞的《社會有機論》；柏格森的《生命哲學》；20世紀初懷德海的《過程哲學》；波格丹諾夫的《組織形態學》；韋特海默、柯勒和卡夫卡等的《格式塔心理學》；皮亞杰的《結構主義》；喬姆斯基的《結構主義語言學》。在這些論著中許多地方已經涉及到現代系統科學的核心問題：即對復雜性態的刻劃和動力學機制的研究。20世紀－－通信與控制的世紀通訊技術和控制技術的發展為現代系統科學產生提供了直接動因

遠距離通信是人們長期的理想，它把世界連成一個整體。19世紀末電信技術的出現使人們有了實現理想的可能。20世紀40年代末控制論的出現具有重大的社會意義。世界大戰－－系統科學的催生婆

戰爭是一把雙刃劍20世紀的兩次世界大戰對系統科學誕生扮演了“催生婆”的角色。現代管理科學的興起為系統思想的應用打開了廣闊的領域之后，才迎來了現代系統科學的第一個春天。六、現代系統科學的創立

40年代末以技術科學為特點的“老3論”一般系統論1937年V.貝塔朗菲控制論1948年N.維納信息論1948年C.申農《一般系統論》

1937年前后美籍奧地利理論生物學家V.貝塔郎菲（VonBertalanff,L）提出了《一般系統論》（GeneralSystemsTheory）。傳統的機械論無法揭示生命活動的規律，20世紀20年代逐步形成“機體生物學”，即“機體系統論”的思想，以強調“活機體”的開放性與整體性。1937年貝塔郎菲首次提出一般系統論的概念。1945年，《一般系統論》正式發表，標志著該學說正式創立。廣義地說，一般系統論包括3個主要領域：第一個領域是系統科學，即各門科學中對系統的科學探討和科學理論，以及適用于所有系統的原理性學說；第二個領域是系統技術，即系統工程；第三個領域是系統哲學，包括系統本體論、系統認識論和系統價值論。《控制論》(Cybernetics)（Kolmogonofu）1948年底美國數學家N.維納（N.wenner）出版了《控制論》一書。維納把控制論看成是一門類似與“掌舵術”一樣的方法論，他認為通過反饋等手段，可以研究機器、動物和組織內部以及它們之間的控制和通訊的規律。用來揭示自動控制與生命有機體之間的相互作用，特別是人類與機器之間的相互作用。控制論既研究動物系統的自然控制機理，又研究在人機控制系統中人作為某一操作元件時的行為。1952年《人有人的用處》一書出版1962年《控制論》一書第二版出版信息論(InformationTheory)1948年底，美國數學家、工程師C.申農（C.Shenno）發表《通信的數學理論》一文，被認為是信息論創立的標志。信息論研究信息與信息系統的基本特征及運動規律，并運用這些規律建構高效率的信息系統，評價它的有效性和可靠性。信息論包括：狹義信息論、一般信息論、廣義信息論等。老三論的特點與不足老三論集中體現了20世紀中葉前對系統的認識，主要體現在技術層面上對整體的認識和把握。為人們提供了一個新的視角和方法（行為主義，，功能模擬的黑箱法方法），但對系統的演化運行問題，特別是系統創生問題沒有給出理論上的回答。七、現代系統理論的形成

70年代以系統理論為特點的“新3論”耗散結構理論1945～1969［比］普里高津協同學1968～1972［德國］哈肯超循環理論1971［德國］艾根突變論［法國］托姆《耗散結構理論》（DissipativeStructuresTheory）1972年前后由以77年諾貝爾化學獎獲得者I.普里高津（I.Prigogine）為首的布魯塞爾學派創立。它是一種運用微分方程穩定性理論和分支理論研究非平衡系統自組織過程的理論，是非平衡熱力學和非平衡統計物理的一個新分支。指出只要系統從外界吸收的負熵流足夠大，能抵消和超過系統內部的熵產生值，就可以使系統總熵保持不變或增加，從而產生一種新的有序結構，即為耗散結構。但耗散結構的產生需3個必要條件：①系統處于遠離平衡態，外部控制參量達到臨界點，舊結構（狀態）才會失穩；②系統內部存在非線性相干機制或正反饋機制，才會出現自催化過程；③要有“漲落”起“觸發器”的作用。《協同學》（Synergetics）20世紀70年代初由聯邦德國理論物理學家H.哈肯創立。哈肯認為一個新的有序結構，即一個系統的形成演化是子系統在特定條件下“合作、協同”的結果，這一過程無需從外界輸入特殊的組織指令而自發進行。按照他的歸納，協同學處理問題的過程大體分3步：①進行線性穩定性分析，找出失穩的條件和機制；②應用伺服原理，建立“支配”方程，找出序參量及序參量方程；③求解序參量方程。

《超循環理論》(hypercycletheory)1971年前后西德理論化學家，1971年諾貝爾化學獎得主E.艾根（M·Eigen&P.Schuster）發表了“APrincipleofNaturalSelf-Organization”一文，首先提出超循環的概念。超循環是由催化循環構成的更高級的循環。它是將多個催化或自復制單元按循環形式連接起來的復雜系統。其中每個自復制單元既能指導自己的復制，又能對下一個中間產物的產生提供催化幫助，這種催化幫助往往是由富能物質提供的，其形式記為H,它構成為。它的提出激起了人們對自組織內在機制的思考。對它的作用、意義、運行規律等目前正在探討之中。《突變論》Catastrophetheory1971年前后由法國數學家托姆（Thom）提出。突變現象指事物突然從一種狀態跳躍到另一種狀態；或事物經過一段連續變化之后在一定的外界條件下出現一種不連續的，發散的，強烈依賴于初始條件的變化。這種情況在自然界、社會領域及技術過程中普遍存在著。為了描述突變現象，突變論把突變看作是勢函數由一個極小值變到另一個極小值的變化，即看成是穩定結構之間的變更，認為可用由控制的“控制因子”（控制參量）構成的“控制面”與被控制的“反應因子”（狀態參量）構成的“反應面”來描述突變過程。新三論的特點與不足新三論開始回答系統的演化，特別是創生的可能性問題，指出在遠離平衡態的情況下可能出現舊結構失穩和新結構的創生。新三論尚未解決演化的內在機制問題，對這個問題的研究導致了非線性科學的產生。八、非線性科學與非線性系統研究

現代科學在20世紀80年代又有了新的發展，創立了包括混沌理論、分形理論、微分動力系統理論、孤子理論在內的非線性科學。從學科劃分來講，非線性科學是與系統科學平行的學科，但由于非線性相互作用是系統創生、發展、演化的基本機制，我們把它作為系統科學發展的一部分來進行考察。非線性科學的4大范例

美國洛斯阿拉莫斯國家試驗室、非線性科學研究中心主任Compbel990年提出非線性科學的4大范例：1、擬序結構：孤立波的研究（Soliton）。2、確定性混沌（Chaos）與分形(Fractal)。3、復雜圖形：全局擬序結構Pattern。4、自適應、自學習、自組織、神經網絡、遺傳算法與基因算法。1987年Bak、湯超、Wiesenfeld的Self-organizedcriticality---SOC，沙堆模型。九、世紀之交的復雜系統研究20世紀90年代以復雜性態為研究對象的復雜性科學在更大的范圍內覆蓋了非線性科學研究的內容。在這門新學科中美國圣菲研究所（SFI）作出了引人注目的貢獻，它們的研究內容極大地豐富了系統理論。當然，對系統科學發展歷史的回顧不能忘記中國學者的貢獻。20世紀70、80