1.1.2 系统科学重点关注的特征

系统科学是研究系统的结构与功能关系、演化和调控规律的科学,是一门新兴的综合性、交叉性学科。系统科学以不同领域的复杂系统为研究对象,从系统和整体的角度,探讨复杂系统的性质和演化规律,目的是揭示各种系统的共性以及演化过程中所遵循的共同规律,发展优化和调控系统的方法,并进而为系统科学在社会、经济、资源、环境、军事、生物等领域的应用提供理论依据[10]。系统涵盖领域范围很广、种类众多、目的重点各异等,对于不同领域类型系统基础问题研究的重点也有所不同,大多数对于系统本质特性和内在规律的研究主要集中在系统复杂性、涌现性、演化性及隐秩序等方面。

1.系统复杂性

可以说系统复杂性基础研究一直伴随系统及系统工程的研究,从贝塔朗菲[11]“我们被迫在一切知识领域中运用‘整体’和‘系统’概念来处理复杂性问题”,到霍兰[12]的“适应性造就复杂性”,再到钱学森的“从定性到定量的综合集成”,都是对系统复杂性开展研究。目前,在对系统复杂性研究方面取得了巨大的成就,模糊数学、粗糙集理论、协同学、耗散结构理论、灰色理论、定性与定量综合集成都是分析具体系统复杂性有效的理论方法。关于复杂性的基础研究及其存在的挑战,郭雷认为需要从哲学和科学角度进行综合研究[13]

2.系统涌现性

系统之所以成为系统,很大原因是其涌现出组分所没有的功能和性能等属性。狄增如[14]教授指出,系统科学在科学研究方法论上需要从还原论走向系统论,其核心科学问题是复杂系统的涌现性。霍兰认为涌现性是实现从混沌到有序的途径[15]。薛惠锋[16]教授提出了系统综合提升说,认为系统工程是利用一切可以利用的思想、理论、技术、模型和方法将系统状态由现状层提升到目标层的综合集成,强调系统工程的关键在于“提升”。系统涌现性在未来一段时间仍然是系统科学和系统工程研究的集成基础问题之一。

3.系统演化性

系统科学将演化(evolution)定义为系统的结构、状态、功能等随着时间的推移而发生的变化。从足够大的时间尺度上来看,任何系统都处于或快或慢的演化之中。演化性是系统的普遍特性,指的是系统的结构、状态、特性、行为和功能等随着时间的推移而发生的变化。从系统内部来看,各要素之间、各子系统之间以及各层次之间的相互作用和影响,包括相互吸引、相互排斥、相互合作、相互竞争,是引起系统演化的内在动因。系统与环境的相互作用是系统演化的外在动因,环境的变化既能促进一个系统的产生和发展,也可能引起系统的衰退乃至消亡。系统演化性主要集中于静态演化和动态演化两个方面。