發布時間：2021-06-18所屬分類：文史論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要:合理的系統科學理論體系有利于準確把握系統科學的精神實質。本文構建的理論體系與外部環境共同構成內外融合的非線性立體結構。其內部結構包括系統科學哲學、系統科學科學學科、技術學科和工程學科組成的三階-四元有序學科群。該理論體系相對于國內外其
摘要:合理的系統科學理論體系有利于準確把握系統科學的精神實質。本文構建的理論體系與外部環境共同構成“內外融合的非線性立體結構”。其內部結構包括系統科學哲學、系統科學科學學科、技術學科和工程學科組成的“三階-四元”有序學科群。該理論體系相對于國內外其他體系而言具有五個方面的合理性和三個方面的特征。
關鍵詞:系統科學;理論體系;非線性立體結構
系統科學經過半個多世紀的發展，雖然遠未成熟，但在國內外學界還是形成了諸多有代表性的理論體系。國內外理論體系各有所長，國內相對偏重學科意義上的整合，國外偏重功能意義上的整合，但由于種種原因，內外交流較少。因此，在國內外比較基礎上合理重建系統科學理論體系就顯得頗為重要。系統科學各個學科之間具有內在的相互聯系，從而構成一個有機統一的系統。[1]準確理解系統科學理論體系的內部結構，有助于更好地把握從經典科學到系統科學這場“軟范式轉換”，從而推進“系統科學范式”的研究。[2]本文將以國內外理論體系的分析[3-4]和研究差異的比較[5]為基礎，結合經典科學的理論構架，以系統科學自身特性為依據，嘗試從宏觀角度重建系統科學的理論體系，并進一步對該體系的合理性進行具體論證，以展示本體系的獨特性所在，供學界討論。
1理論體系的宏觀構架:內外融合的非線性立體結構
系統科學是由系統科學哲學、系統科學的科學學科、技術學科和工程學科組成的有序學科群，它們共同構成系統科學理論體系的內部結構，是通常的“系統科學”所指，下文使用的“系統科學”范疇即是在此意義上。系統科學理論體系的外部結構是指由四個子系統構成的系統科學與其外在環境之間的相互作用關系。內外結構的有機統一共同構成本文構建的系統科學理論體系(見圖1)，由于篇幅所限，本文重點探討該理論體系的宏觀結構，微觀內容將另文探討。
1.1系統科學理論體系的內部結構
(1)縱向的三階劃分
第一階平面是在系統運動的第一步，[6]即從經典科學到系統科學各論階段發展起來的、具有“中性科學”即傳統學科意義上“學科無涉”特征的系統科學相關學科組成的學科群。這些學科雖然可能來自于某種具體系統，但是它們都具有不涉及各具體系統的特征，因此也使得各個學科可以被橫向應用到各種其他類型的具體系統中。代表性學科包括:一般系統論、控制論、信息論、耗散結構理論、協同學、突變論、超循環理論、生命系統理論、混沌學、分形、系統工程、控制工程等。系統科學的第一階層次還充當著上下兩階的橋梁角色:向上連接系統科學哲學，實現哲學思想的形而上學功能和為系統科學哲學的探討提供理論素材;向下為第二階系統科學理論在具體系統的應用提供基本理論支撐。
第二階平面是在系統運動的第二步，[6]即系統科學各論反作用于經典科學或各種具體系統所形成的、不具有中性科學特征即“學科有涉”的學科群。具體來講，第二階平面中的學科主要包括兩種類型:一是第一階平面中的系統科學學科在各種類型具體系統中的直接應用形成的理論學科;二是與各種經典科學相關學科交叉形成的理論學科。代表性學科包括:系統生物學、系統經濟學、系統生態學、系統社會學、生物控制論、社會控制論、混沌生物學、信息生態學和各類系統工程等。第二階學科除了具有理論性特征之外，實踐性特征開始展現，可以直接通過工程學科與系統科學實踐相連，以實現對對象世界的改造，同時在與對象世界的實踐作用中推進系統科學相關學科發展。
(2)橫向的科學、技術與工程的三元劃分
經典科學的理論體系可以幫助我們架構系統科學的理論體系。在經典科學或傳統廣義的自然科學中一般分為三部分:基礎科學、技術科學與應用科學或工程技術，當然不同學者對技術科學與應用科學的理解存在一定差異。在系統科學領域，除了系統科學的基礎科學部分即系統學具有一定共識性之外，其他兩部分的劃分及內容存在不少爭議。錢學森和苗東升的觀點具有一定代表性，他們都支持技術科學與工程技術的劃分，雖有不同，但沒有實質性差別。錢學森認為技術科學主要包括運籌學、巨系統理論、控制論和信息論;工程技術包括各門系統工程、自動化技術和通信技術。[7]苗東升認為技術科學包括信息學、控制學、運籌學、事理學和博弈學;工程技術包括系統工程和控制工程。[8]筆者通過對相關研究的解析發現，這里的“science”更準確的翻譯應該是“學科”，即合理的表述應該是(基礎)科學學科、技術學科和工程學科。國外學科的討論方式雖有不同，但也有類似的表達，比如前國際系統科學學會主席、美國加州理工大學Troncale教授認為系統科學包括四個研究領域:系統的一般理論、學科型系統理論(前兩者也可概況為系統理論)、系統分析和系統應用，[9]即理論、方法和實踐三個層面。
相關期刊推薦：《系統科學學報》(季刊)1993年創刊，主要刊登系統科學、系統辨證學等方面的最新研究成果,包括理論研究成果和系統科學在各領域的應用研究。本刊為公開發行的學術性刊物。讀者對象為系統科學研究工作者、高等院校的教師和研究生。設有：系統辯證哲學理論、系統哲學理論、系統科學原理研究、系統管理以及系統工程等欄目。
本文融合以上思想，對系統科學做出科學學科、技術學科與工程學科的劃分，同時加入哲學層面或中介層面的系統科學哲學，四個子系統共同構成一個有序三棱錐。系統科學哲學居于棱錐的頂點，其他三個子系統處于底面的三個頂點上。四個子系統之間均有邊相連，體現它們處于整體的相互聯系、相互作用之中。同時，系統科學哲學除了直接與其他三個子系統相互作用以外，還與三個子系統組成的底面相對應，體現系統科學哲學與系統科學“硬科學”部分的相互作用。系統科學哲學子系統主要涉及對作為“硬科學”層次的系統科學知識的辯護以及對之進行全面哲學思考;科學學科子系統主要是探討各類具體系統中一般關系性的存在與發展演化所具有的規律性、及其遵循的基本原理組成的學科群;技術學科子系統主要指以科學學科作為理論基礎，為改變對象世界提供方法和手段，同時能夠為系統科學的工程學科以及實踐提供一般性技術理論支撐的學科群;工程學科子系統主要是以系統科學的科學學科和技術學科為基礎，以對象世界的關系性特征為變革對象，為系統科學實踐提供具體操作步驟或程序的理論形態組成的學科群。四個子系統之間界線并不分明，而是存在一定交叉。如雜網絡理論既揭示了存在的系統具有的特征，即歸于科學學科子系統，同時又成為分析問題、解決問題的技術學科。事實上，經典科學的理論體系同樣如此，涇渭分明的界限也許根本不可能存在。
1.2系統科學理論體系的外部結構
系統科學理論體系的外部結構指系統科學理論與其外部環境之間的相互作用。本文把理論體系的外部環境總結為四個方面:對象世界、哲學、經典科學和系統科學實踐，它們與系統科學處于動態的相互作用之中。
(1)系統科學理論與對象世界相互作用
對象世界包括自然界、人類社會，是系統科學知識的經驗之源，[10]也是系統科學的實踐對象。系統科學理論與對象世界間存在著雙向相互作用。首先，對象世界是系統科學知識之源，雖然這種知識并非完全來自于它，“創造”知識的主體在與對象世界的相互作用中歸納并建構系統科學思想、理論和方法;對象世界在與系統科學理論博弈中推進其理論發展。其次，系統科學理論對對象世界的作用也體現為兩方面:一是引起經驗層次對象世界的變化，系統科學思想或理論作用于對象世界，改變并塑造著對象世界，使得對象世界從自在自然向人化自然、人工自然轉變;二是引起觀念層次對象世界的變化，在對象世界與系統科學理論相互博弈過程中，系統科學思想或理論改變著對象世界在主體心中的形象，或者說，由于主體理論范式的改變，在觀念層次上對象世界發生改變。
(2)系統科學理論與一般哲學相互作用
在方法論、認識論和價值論等方面，系統科學理論與哲學之間存在著密切的相互作用。一般哲學對系統科學理論的作用體現在兩方面:一是具體哲學觀點對系統科學理論的影響。如建構論、價值論、實踐論等觀點影響著系統科學知識的形成、發展及其具體應用;二是哲學理論框架對系統科學理論的影響。哲學思想為進一步認識和發展系統科學哲學提供重要的理論支撐，進而推進系統科學發展。系統科學理論對于一般哲學的作用體現在兩方面:一是為其提供新的經驗和理論材料。系統科學使得對象世界和知識得以與經典科學不同的方式展現，為某些一般哲學問題的解決和發展提供重要材料;二是為某些哲學觀點的辯護提供新的“實驗”場所，當然也在沖擊著某些哲學觀點，系統科學知識對于建構論觀點的支持與對實在論觀點的反駁就是一個重要案例，同時，在系統科學的復雜性理論中“去中心化”的主體的消解也為價值論的某些觀點提供新的辯護。在系統科學理論與哲學的相互作用中，系統科學哲學子系統發揮著橋梁作用，為系統科學理論與哲學思想的碰撞提供平臺。在碰撞或博弈中，作為系統科學理論體系一部分的系統科學哲學自身也獲得較大發展。
(3)系統科學理論與經典科學相互作用
系統科學在經典科學的反常、危機中得以涌現生成，某種意義上，經典科學是系統科學之母。系統科學是與經典科學相對應的第二維科學，與經典科學互補，為經典科學提供重要補充，[11]經典科學的最終目標是認識和改變所謂的客觀世界，要實現該目標，必須依賴于第二維的系統科學發揮作用。因此，系統科學的發展與經典科學密切相關。第一，經典科學對系統科學的作用:系統科學范式產生于經典科學范式反常、危機之處，因此經典科學必將為系統科學提供大量有待研究和解決的問題。經典科學提供的獲取知識和研究的工具，如數學、計算機技術等也將推動系統科學的發展。當然，某種程度上也存在一定阻礙作用，經典科學作為一種舊的學科范式絕不會輕易退出歷史舞臺或失去一統天下的地位，因此必然會阻礙新范式的發展，系統科學就是在與經典科學相互博弈中得以向前發展的。第二，系統科學對經典科學的發展也起到了巨大推進作用:一是思維方式方面，系統科學的思維方式可以在多方面為經典科學的發展提供思想補充;二是理論與方法方面，系統科學的理論與方法可以有效促進經典科學范式下反常、危機的解決;三是改變經典科學學科“破碎”的現狀，某種程度上推進“科學統一”。自15世紀近代科學革命以來，經典科學得以迅速發展，同時學科破碎現象也愈加嚴重，直接后果是各種學科范式各自為政，從而為整體地理解對象世界制造了人為的障礙。系統科學是一種在新的維度上的學科范式，以關系性特征為研究對象[12]，這一點為打破經典科學學科壁壘，乃至實現經典科學的統一提供新的平臺。
(4)系統科學理論與系統科學實踐相互作用
系統科學實踐擔負著兩方面職能:一是系統科學理論與對象世界的橋梁;二是系統科學理論與方法生成和應用的場所。系統科學實踐使得系統科學理論與對象世界的相互作用成為可能，通過實踐作用于對象世界，同時把作用的結果反饋回理論系統，形成閉合反饋回路促進理論的發展和實踐水平的提升。系統科學實踐是系統科學問題之源，波普曾經說過，科學始于問題，正是科學問題引領著系統科學理論的發展。由于系統科學理論的建構論性質[13]使得它對實踐的依賴更加突出。在經典科學家那里，實在論觀點占主流，[14]因此理論主要指向對象世界。系統科學領域則明顯不同，大量系統科學家認可系統科學知識的建構論特征，[15]建構的場所只能是在系統科學實踐中，或者說，系統科學理論與方法主要是在系統科學實踐的多方博弈過程中產生的�？梢哉f，系統科學理論通過實踐得以形成和發展;系統科學實踐通過理論得以可能，這也是系統科學的“問題指向性”特征[16]的重要表現。
2理論體系的合理性論證:與其他體系的差別所在
2.1非線性立體結構以展現整體相互作用
系統科學理論體系的各個子系統之間存在著密切相互作用，立體結構能夠全面展現多元相互作用，這是其他體系表格或線性結構難以表達的。同時，該立體結構又做了頂點的系統科學哲學與其他三個子系統組成的平面之間的區分，系統科學哲學子系統進入系統科學理論體系，但其在體系中所處的地位與其他三個子系統有所不同。
2.2理論體系與外部環境相互交融
實踐中，系統科學在改變外部世界，即環境的同時，外部世界也在塑造著系統科學。在傳統體系中，系統科學對外部世界的作用被夸大，外部世界對系統科學理論的塑造作用往往被忽視。本體系把其他諸多體系的單向聯系改為雙向動態關系，能夠更加準確的體現系統科學的實踐過程。內部結構是系統科學理論體系的核心，外部結構是理論體系與其他子系統之間的相互作用。國內外諸多系統科學體系都沒有把系統科學理論體系放入其所屬超系統或與其環境的相互作用中。本文通過內外結構的劃分，區分了理論體系與環境差別的同時，還突出體現了與其環境之間的相互作用，或稱之為信息流動。這樣處理的另外一個合理之處是使得系統科學理論體系本身更加系統，沒有環境的系統不是一個完整的系統。
2.3系統科學哲學進入系統科學理論體系
系統科學哲學進入系統科學理論體系是與經典科學理論體系的最大差別。苗東升把系統科學哲學看作系統科學與哲學的橋梁，[8]有一定進步意義，但筆者不同意他有關系統科學哲學內容的提法。王雨田也把系統哲學或與系統科學有關的哲學研究歸入系統科學體系當中。[17]由于系統科學“統一科學”的特征，[18]本文認為把系統科學哲學納入系統科學理論體系是合理的和必要的。系統科學形成本身已經打破原來經典科學的理論框架。在經典科學那里，明顯存在著自然科學與社會科學、科學與人文或科學與哲學的分離。但是在系統科學領域，分離已經不復存在，原有體系框架被打破，在系統的層次上實現了科學與人文，或哲學、自然科學與社會科學的統一，這是其“超越科學性”以及“中性科學”的重要體現。[16]當然，系統科學理論體系內部也存在學科劃分，但不再是以“實物性”，而是以系統的“關系性”特征進行劃分。系統科學哲學中最重要的組成部分之一是系統科學方法論，把它納入系統科學理論體系主要有兩個方面原因:系統科學本身是一個方法論性質突出的學科，它對于經典科學的作用就主要體現在方法論方面，歷史上的科學革命幾乎都是以方法論的變革開始的;經典科學體系中沒有方法論的地位，科學家也不關注方法論問題，某種程度上阻礙或延緩科學研究的進步，也影響到科學知識獲得方式以及合理性辯護�？傊�，把系統科學哲學納入核心系統，可以為系統科學理論體系的發展提供邏輯起點;為系統科學知識的存在與發展提供可能性辯護;為問題導向的系統科學發展提供思想源泉。因此，把系統科學哲學納入核心系統，符合系統科學的核心理念，也有利于第二維的科學[19]———系統科學的發展。
2.4哲學、科學、技術與工程的四元劃分更具合理性
國內具有代表性的系統科學理論體系主要把它分為基礎科學、技術科學、工程技術或應用科學。該劃分方式在思想方面雖然是合理的，但在術語方面卻混淆了科學、技術與工程或應用之間的明顯差別，上文已述。本文構建的理論體系不再把科學、技術、工程三個范疇連用，但是保留以上的三元劃分，再加上“哲學”，構成理論體系的“四元結構”。這種劃分的合理性:首先，該劃分方式與經典科學理論體系的劃分方式具有一定相似性，有利于在相互比較的層次上認識系統科學;其次，較為清晰地展現了系統科學各個學科在認識和改變對象世界過程中發揮的不同功能;最后，哲學、科學、技術與工程的四元劃分，“抽象性和普遍性逐漸減弱，而實踐性和特殊性逐漸增強”[20]，反之，理論性與抽象性、普遍性逐漸增強，實踐性逐漸減弱。也就是說，工程與實踐關系最為密切，而科學與理論關系最為密切，技術介于二者之間，而哲學最為抽象，從而有利于準確理解系統科學的“整體性”。
2.5三階劃分以展現理論體現的層次性
系統科學理論體系的三階劃分不僅展現了系統科學的發展脈絡，[6]同時也充分體現了不同學科的類型差異。系統科學哲學作為第零階放在核心系統三棱錐頂點的位置，使其與整個底面相對應，能夠較為合理的體現系統科學哲學與其他子系統的關系。隨著經典科學的快速發展，開始遭受反常和危機，在系統思維的影響下逐漸形成了一批系統科學學科，這屬于系統運動的第一階段。由于受到貝塔朗菲系統論“統一科學”思想的影響，這一時期的學科具有對具體系統或實體系統的超越性，或用Warfield的術語講，即“中性科學”[21]或學科無涉。代表性學科如“一般系統論”“控制論”“信息論”“混沌學”等。筆者把在系統運動第一階段形成的具有中性科學特征的相關學科放置于理論體系的“第一階”。系統運動的第二階段主要表現為形成之后的系統科學學科與各種類型的具體系統相互作用又涌現了一批新型的系統科學學科，這類學科具有明顯的“學科有涉”特征，如系統生物學、信息生態學、生物控制論等。本文把這類學科放置于理論體系的第二階。三階劃分方式的合理性可以總結為三點:一是符合系統科學演化邏輯，與系統運動相一致;二是理論體系更加清晰，從思想層次的系統科學哲學到學科無涉的一階學科再到學科有涉的二階學科;三是充分體現不同層次學科之間的相互作用，使得各個學科之間構成有機整體。
3理論體系的特征:一個開放的動態系統
3.1系統性
系統性包括整體性、層次性等特征。系統科學理論體系的四個子系統構成一個有機整體，同時理論體系又與其環境構成內外融合的有序結構。理論體系的子系統之間以及與外部環境之間處于雙向相互作用之中。層次性是該理論體系的突出特征:理論體系的內部結構與其環境構成的有機整體是該體系的第一個層次;理論體系內部包括系統科學哲學、科學學科、技術學科和工程學科四個子系統構成第二個層次;每一個子系統內部又包括多個學科構成理論體系的第三個層次。從縱向上可分為三個層次:系統科學哲學、系統科學第一階學科和第二階學科�？傊鱾�層次的子系統之間、以及超系統與子系統之間處于立體網絡結構中。系統性特征是該理論體系宏觀結構的首要特征。
3.2動態性
該體系是一個處于演化中的動態模型，宏觀結構看似穩定，微觀結構永恒流動。該系統與人類社會也有些類似，宏觀社會結構的穩定，微觀個體———人的生生不息。該體系中的每一個子系統都處于發展演化之中:系統科學哲學的本體論、認識論和方法論的思考將逐漸深入;系統科學科學學科的發展將逐漸深化，對系統的認識逐漸加深;系統科學的技術學科將日趨完善，應用性更加廣泛;系統科學的工程學科適用性愈加增強和廣度日益擴展。隨著系統運動的發展、系統科學理論體系的完善，其各個子系統都處于動態發展演化之中。另外，理論體系與其外部環境之間也保持動態相互作用。
3.3開放性
本文構建的系統科學理論體系是一個開放系統。開放性是維持系統結構穩定、保障系統功能健康的前提條件。首先理論體系的內部結構向其環境開放;其次，理論體系的各個子系統向由外部子系統構成的環境開放;第三，系統科學各個學科也向其他學科開放，或相比于經典科學而言，與其他學科間的關系更加密切。正是開放性保證了各層次系統與環境之間、各級子系統之間充分的信息流動，從而為系統輸入“負熵”，維持系統的有序結構�？傊�，開放性特征保障了系統科學理論的發展與完善。——論文作者：葉立國
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