2.2　系統(tǒng)科學(xué)論

經(jīng)過近40年的評介、研究和應(yīng)用，系統(tǒng)思想和方法已在相當(dāng)程度上融入我國自然科學(xué)、社會科學(xué)、工程技術(shù)、經(jīng)營管理以及其他領(lǐng)域廣大工作者的知識結(jié)構(gòu)中。從1978年起，在錢學(xué)森的帶領(lǐng)和推動下，我國學(xué)者按科學(xué)觀點對系統(tǒng)科學(xué)的各個方面進(jìn)行研究，涉及學(xué)科命名、定義、特點、研究對象、體系結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生發(fā)展的背景和道路、與其他學(xué)科的關(guān)系、在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)總體系中的地位、對社會發(fā)展的影響等理論問題。由此開辟的研究領(lǐng)域，可稱為系統(tǒng)科學(xué)論。

2.2.1　系統(tǒng)科學(xué)的對象和特點

按照錢學(xué)森的觀點，各門科學(xué)都以客觀世界為研究對象。研究無限、多樣、復(fù)雜的客觀世界，更須從不同的視角去觀察。如物質(zhì)運動的角度，數(shù)量關(guān)系的角度，等等。從不同角度觀察同一對象世界，進(jìn)入觀察者視野的現(xiàn)象和事實便不同，從而形成不同的知識體系，即不同的學(xué)科門類。從系統(tǒng)的角度觀察客觀世界所建立起來的科學(xué)知識體系，就是系統(tǒng)科學(xué)。這是把系統(tǒng)科學(xué)與自然科學(xué)、社會科學(xué)、思維科學(xué)等學(xué)科區(qū)分開來的基本標(biāo)志。

什么是系統(tǒng)意義？這個概念聯(lián)系著另一個概念——系統(tǒng)性。不可把系統(tǒng)性與整體性當(dāng)作一回事。整體性、秩序性、組織性、目的性、演化性等，都屬于系統(tǒng)性范疇。一切呈現(xiàn)系統(tǒng)性的現(xiàn)象，都是具有系統(tǒng)意義的現(xiàn)象。在現(xiàn)實生活和理論探討中，凡著眼于處理部分與整體、差異與統(tǒng)一、結(jié)構(gòu)與功能、自我與環(huán)境、有序與無序、合作與競爭、行為與目的、階段與全過程等相互關(guān)系的問題，都是具有系統(tǒng)意義的問題。或者說，凡需要處理多樣性的統(tǒng)一、差異的整合、不同部分的耦合、不同行為的協(xié)調(diào)、不同階段的銜接、不同結(jié)構(gòu)或形態(tài)的轉(zhuǎn)變以及總體布局、長期預(yù)測、目標(biāo)優(yōu)化、資源配置、信息的創(chuàng)生與利用之類問題，都是具有系統(tǒng)意義的問題。

不可把系統(tǒng)科學(xué)簡單地看作交叉科學(xué)或邊緣科學(xué)。系統(tǒng)現(xiàn)象并非只出現(xiàn)于某些學(xué)科的邊緣或交叉地段，它普遍存在于一切學(xué)科領(lǐng)域。系統(tǒng)科學(xué)是研究這類現(xiàn)象共性的學(xué)問。耗散結(jié)構(gòu)論、超循環(huán)論、突變論、分形論等著名系統(tǒng)理論，對系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展有重大貢獻(xiàn)。

2.2.2　系統(tǒng)科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)

錢學(xué)森發(fā)現(xiàn)自然科學(xué)有三個層次：工程技術(shù)層次，如水利工程、電氣工程等；技術(shù)科學(xué)層次，如水力學(xué)、電工學(xué)等；基礎(chǔ)科學(xué)層次，如物理學(xué)、生物學(xué)等。自然科學(xué)又通過自然辯證法這座橋梁與哲學(xué)聯(lián)系起來。錢學(xué)森重新界定了已建立的學(xué)科分支，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)科學(xué)已具備工程技術(shù)（包括系統(tǒng)工程、自動化技術(shù)、信息技術(shù)）與技術(shù)科學(xué)（包括運籌學(xué)、控制學(xué)、信息學(xué)）兩個層次，但基礎(chǔ)科學(xué)層次仍是空白。他由此提出盡早建立系統(tǒng)科學(xué)體系的號召，指出關(guān)鍵是填補基礎(chǔ)科學(xué)層次的空白，并把它命名為系統(tǒng)學(xué)。分形與混沌理論的發(fā)展，為系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展進(jìn)一步奠定了數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)。

2.2.3　系統(tǒng)科學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系

系統(tǒng)科學(xué)既不屬于自然科學(xué)，也不屬于社會科學(xué)，而是另一個獨立的學(xué)科門類。按照觀察世界的不同視角，錢學(xué)森把現(xiàn)代科學(xué)劃分為11大門類：自然科學(xué)、社會科學(xué)、數(shù)學(xué)科學(xué)、思維科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、人體科學(xué)、行為科學(xué)、地理科學(xué)、軍事科學(xué)、文藝科學(xué)、建筑科學(xué)。這就從原則上說明了系統(tǒng)科學(xué)與其他學(xué)科的區(qū)別。按分類邏輯看，這11大門類是并列的；若就學(xué)科內(nèi)容看，系統(tǒng)科學(xué)與其他學(xué)科又相互交叉和貫通。自然科學(xué)、社會科學(xué)、思維科學(xué)等門類是按縱向劃分的學(xué)科，分別研究客觀世界的不同領(lǐng)域。但不論自然現(xiàn)象或社會現(xiàn)象，不論行為過程或思維過程，只要是系統(tǒng)問題，都可以撇開具體領(lǐng)域的特殊性質(zhì)，僅僅當(dāng)作系統(tǒng)來研究。

系統(tǒng)科學(xué)大量使用數(shù)學(xué)工具，有些分支甚至被視為現(xiàn)代數(shù)學(xué)的組成部分。系統(tǒng)科學(xué)與非線性科學(xué)、復(fù)雜性科學(xué)的關(guān)系，是當(dāng)前學(xué)術(shù)界關(guān)心的突出問題。非線性科學(xué)相較于線性科學(xué)的研究，其復(fù)雜性大幅提高，現(xiàn)有的數(shù)學(xué)工具都不能充分地滿足其要求。而分形幾何學(xué)和混沌理論，為其提供了新的數(shù)學(xué)工具。

系統(tǒng)工程中，復(fù)雜性是一個難以精確定義的概念，復(fù)雜性科學(xué)是一個真正的“含糊概念”。但復(fù)雜性科學(xué)的出現(xiàn)是一種歷史的必然，具有重大而深遠(yuǎn)的影響。應(yīng)當(dāng)從科學(xué)作為整體的歷史演進(jìn)的觀點來認(rèn)識它的產(chǎn)生。已有400年歷史的經(jīng)典科學(xué)本質(zhì)上是簡單性科學(xué)，其歷史使命已基本完成，取而代之的新型科學(xué)正在形成之中。我們可以從不同側(cè)面描述這種新型科學(xué)，主要研究復(fù)雜性就是它的特征之一，因而將其稱為復(fù)雜性科學(xué)。

2.2.4　系統(tǒng)科學(xué)的孕育和產(chǎn)生

信息學(xué)的淵源應(yīng)追溯到19世紀(jì)電報和電話的發(fā)明。電信技術(shù)的實踐提出大量需要從理論上回答和進(jìn)行定量計算的問題，把信息技術(shù)與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、工程學(xué)聯(lián)系起來，出現(xiàn)了對信息問題的早期研究。

控制學(xué)的淵源要追溯到瓦特蒸汽機調(diào)速器對自動調(diào)節(jié)技術(shù)的應(yīng)用。蒸汽機的廣泛使用所促成的大機器工業(yè)帶來對自動化技術(shù)的社會需求，也產(chǎn)生了對控制理論的需求。運籌學(xué)和系統(tǒng)工程的淵源應(yīng)追溯到19世紀(jì)末出現(xiàn)的壟斷性大企業(yè)對經(jīng)營管理技術(shù)的需求。最強大的動力來自戰(zhàn)爭的需求。第二次世界大戰(zhàn)是定量化系統(tǒng)理論和工程技術(shù)發(fā)展的里程碑時期，戰(zhàn)勝法西斯的需要把一大批有才干的科學(xué)家吸引到這些領(lǐng)域。信息學(xué)與信息技術(shù)，控制學(xué)與控制技術(shù)，運籌學(xué)與系統(tǒng)工程，這些學(xué)科一經(jīng)產(chǎn)生就在社會生活各方面造成巨大影響，深刻地改變了現(xiàn)代社會的方方面面，這反過來又成為推動系統(tǒng)研究發(fā)展的強大力量。系統(tǒng)科學(xué)產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代，因為只有到70年代才確立了系統(tǒng)科學(xué)這個概念（系統(tǒng)科學(xué)這一術(shù)語至遲在60年代中期已出現(xiàn)），明確了它的體系，并出現(xiàn)了一批基礎(chǔ)科學(xué)層次的系統(tǒng)理論，初步具備了建立系統(tǒng)學(xué)的條件。下一章要著重介紹的分形幾何學(xué)和混沌理論為系統(tǒng)科學(xué)建立了數(shù)學(xué)和動力學(xué)演化理論的基礎(chǔ)。

2.2.5　建設(shè)系統(tǒng)科學(xué)的中國學(xué)派

錢學(xué)森是系統(tǒng)科學(xué)開創(chuàng)時期就參與研究工作的著名學(xué)者。20世紀(jì)50年代初，在被迫滯留美國的那些日子里，他從諾伯特·維納的哲學(xué)意味頗濃的著作中提取能夠直接應(yīng)用于工程設(shè)計的內(nèi)容，又從控制工程實踐中提取新的控制理論研究思想，建立了工程控制論。回國后，他為國家培養(yǎng)了一批控制理論研究專家，組織指導(dǎo)了我國運籌學(xué)的研究。在領(lǐng)導(dǎo)我國航天科學(xué)技術(shù)的實踐研究中，錢學(xué)森發(fā)展了自己的系統(tǒng)工程思想，提出了總體設(shè)計部思想，為日后的系統(tǒng)科學(xué)研究做了準(zhǔn)備。

20世紀(jì)70年代末，錢學(xué)森二次“出山”，思維如脫韁之馬，縱橫馳騁于學(xué)術(shù)文化的不同領(lǐng)域。其中，他傾注心血最多的是系統(tǒng)科學(xué)。這個時期錢學(xué)森的主要貢獻(xiàn)有以下七個方面：①總結(jié)我國航天系統(tǒng)工程的經(jīng)驗，吸取國外同行的成果和教訓(xùn)，提出一套頗具特色的系統(tǒng)工程理論。②從把握現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)總體系入手，闡明系統(tǒng)科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)。③對系統(tǒng)學(xué)的對象、特點、建立途徑作了深入探討，提出一系列指導(dǎo)性意見。④創(chuàng)立開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)理論，提出從定性到定量綜合集成研討體系的概念。⑤提出溝通系統(tǒng)科學(xué)與哲學(xué)的橋梁問題，闡明辯證唯物主義是系統(tǒng)科學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)，多方面探討有關(guān)系統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)的問題。⑥培養(yǎng)和團結(jié)了一批中青年學(xué)者，鼓勵和指導(dǎo)他們從事系統(tǒng)研究。⑦反復(fù)宣傳系統(tǒng)研究要堅持馬克思主義哲學(xué)的指導(dǎo)，堅持從中國國情出發(fā)，既要吸收外國學(xué)者的成果，又不跟著人家跑，敢于創(chuàng)造具有中國特色的理論。這正是創(chuàng)立系統(tǒng)科學(xué)中國學(xué)派必須堅持的原則。這些工作使錢學(xué)森在我國系統(tǒng)科學(xué)史上占有重要地位。