试论系统科学思维方式的特点，本文主要内容关键词为：思维方式论文,试论论文,科学论文,系统论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
思维方式作为表征人们思维活动不同特点、不同类型的一个哲学范畴，是在一定历史阶段上形成的相对稳定的规范着人们思维活动方向、过程和结果的范式。它是所处历史阶段上占有主导地位的哲学世界观、科学理论的硬核和科学方法的综合。思维方式变革的根源是实践方式的变革，实践方式的变革又与科学技术的发展水平紧密联系着。
本文所研讨的系统科学的思维方式，是在利用研究复杂性的新兴学科群——统称为系统科学的诸学科所提供的基本原则和普适的方法的基础上，总结得出的考察客观世界具体事物的自然观和进行科学研究的基本思维方式。
从人类发展史来看，我赞成这样一种观点，即从人类社会发展史的角度来划分人类的科学思维方式的话，它应与科学技术的发展进程相适应。站在科学理论思维的高度来看，依据人类科学思维的特点，可以初略地划分为三个大的阶段，即：古代朴素、思辨的整体思维方式：近代机械、还原的分析思维方式；现代系统、辩证的整体思维方式。1687年，牛顿出版了《自然哲学的数学原理》，它标志着近代自然科学的确立。牛顿将前人的科学理论与观察经验加以综合与升华，建立起了一个较严整的近代科学理论体系；在这一理论体系的影响下，形成了以分割研究、还原与分析为主的科学思维方式。而在此以前，因为条件的限制，人们的思维方式与当时的科学技术发展水平相对应，处于一种被学者们称为思辨整体的阶段。在牛顿思维方式统治近三百年之后，二十世纪四十年代以来，以贝塔朗菲为代表的新一代科学理论思想家，将牛顿时代的科学思维方式向前推进、发展，以新兴的探索复杂性的综合学科群——一般系统论、信息论、控制论、耗散结构理论、协同学、超循环理论、突变论、混沌理论、分形理论等——系统科学为基础，形成了新型的整体的科学思维方式，我把它称为“系统科学思维方式”。它虽然也是一种整体思维方式，但决不是古代整体思维方式的简单复归。与古代的整体思维方式相比，系统科学思维方式更精确、更科学。
本文在这里所提出的系统科学思维方式的几个特点，主要包括：
一 整体观
系统科学中最基本的观点就是承认系统的整体性。它认为，任何系统都是系统内部诸元素、诸部分之间及系统与外界环境之间相互协调作用所构成的一定有组织的有机整体，系统是以这样的整体为我们所观测、研究，同时又以这样的整体方式不断演化、发展着。有组织的整体性是系统的最基本特性，离开了有组织的整体，系统就不复存在。
在系统整体中，部分是构成整体的基础，没有部分就不存在整体；但同时，部分又是整体制约下的部分，离开了系统整体就无所谓部分。任何部分的变化总是以整体的联系为前提，而整体的变化，又直接受制于变化着的诸部分。同样，系统中诸部分之间也是相互影响、相互作用的，某部分的变化必然会引起其它部分的相应变化。
在系统整体中，整体与部分的联系方式可以是多种多样的，但就联系的性质来说不外乎两种，即加和性与非加和性。加和性可以理解为整体的某些性质和量度等于部分的总和，它说明在系统整体中存在着简单叠加的因素。非加和性表明，系统整体的特性既不是它的组成部分的特性，也不能归结为组成部分特性的简单叠加。加和性与非加和性是普遍存在的，它们统一于系统整体之中，反映了系统整体特性的不同方面。系统整体在其生存环境中不是孤立的，而是不断地与环境间进行着物质、能量、信息的交换。那些能够通过自我调节，与环境的变化相对协调的系统整体、环境不但会维持有组织整体原有的稳定性，还会为其提供必须的物质、能量和信息，使系统整体不断演化。对于那些不能够通过自我调节与环境的变化而达到相对稳定的系统整体，环境会通过与其间的物质、能量、信息交换，影响系统原有的演化或发展过程，使其发生可能的质变，形成新的系统整体，以达到系统与环境的新协调。正是由于系统整体与环境间的相互作用，因而与系统整体内部的相关作用一起，使系统整体不断演化、发展。
系统整体在演化、发展的过程中，不仅具有部分与部分、部分与整体、整体与环境间所体现出的空间整体性，而且在时间上也呈现出整体演化、发展的趋势。具体来说，系统演化发展的现时状态是以过去发展状态为基础的，同时它又是未来系统演化发展状态的模板。系统整体发展演化过程中呈现的任一状态，都是系统演化发展整个过程中的一个链条和环节，这些不同的链条和环节相互关联、相互影响，使系统在演化发展过程中呈现出时间整体特性。
总之，整体观强调的是，系统整体不仅具有空间整体性，这体现在系统内部部分与部分、部分与系统整体及系统整体与外部环境间的相互联系、相互作用，而且具有时间整体性，即在系统整体的演化发展过程中，发展的每一步都具有继承性和延续性。因此，在考察事物时，就不能够孤立、静止地加以分析，而是应该深入考察事物内部诸因素、考察事物与其生存环境间的相互作用，考察事物演变的原因与机制，把事物放在一个系统整体中作整体、动态地研究。在研究方法上，注重在分析细节的基础上进行整体的综合，将分析的方法与综合的方法统一起来，真正把握事物的整体性质，从整体上认识系统的结构与功能。
二 能动观
系统科学思维方式中的能动观认为，系统整体无论是物质客体还是精神客体，由于系统整体自身内部复杂的相互相作用，因而在相互合作与竞争中，在与外部环境的相互作用中，均具有一定的能动作用。这种能动作用的产生可以看作是系统诸元素、诸部分不断运动的一种集体效应。
从系统科学思维方式的能动观来看，系统整体的能动作用具有两种基本形式，一种是主动能动作用，一种是被动能动作用。系统整体内部的各个元素，各个组成部分之间，始终都存在着不停的运动和相互作用，系统整体内部的相互作用，推动着系统的演化和发展，使系统整体呈现出一种动态，这就是系统整体的主动能动作用。其次，由于系统整体与外界环境之间存在着不断的物质、能量与信息的交换过程，因而，系统整体会随着外界环境的变化相应变化，将外界环境对自身的影响条件不断转化为自身演化的内部因素。这种外部环境对系统演化产生的作用与影响，形成了系统整体自身的被动能动作用。
以系统内部因素作用为主的主动能动作用，可以看作是系统整体演化的内因：系统外部因素为主的被动能动作用，可以看作是系统整体演化的外因。系统的主动能动作用和被动作用均处于系统演化发展的过程之中，二者交互作用，共同构成了系统整体的能动作用，体现了内因与外因的协同与转化，说明在内因与外因之间没有不可愈越的鸿沟。系统的能动作用成为系统演化过程复杂化的基本动因之一。
能动观将系统整体演化、发展的推动力放眼于系统整体自身，认为不需要任何原始的外在推动力，事物发生演变的真正原因在于自身内部。物质系统内部自身的相对运动、相互作用产生了系统演变的基因，同时在与外部环境的进一步作用、协调下，将环境中的信息也转变为系统自身演变的条件，共同推动了系统整体的演化、发展。能动观所强调的就是要注重系统的内部因素、内部演变，外部因素的变化、发展并不能直接地影响系统整体的性质，系统整体演变的真正原动力直接来源于系统的内部。在谈及“时事造英雄”的同时，应首先看到被造者本身所具有的英雄潜质。
三 突变观
突变观认为，系统内部及其与外部环境之间，均存在着对称性的一定破缺，在此基础上，非均匀性与非对称性等构成的非平衡态是绝对的，而均匀性与对称性等构成的平衡态是相对的。在非平衡态下，系统在演化过程中有可能出现突变，使系统的演化出现随机的选择过程。突变与渐变一样，都是系统演化过程中普遍存在的基本演化形式，如果说渐变体现了系统演化的继承和延续，而突变则说明了系统演化过程中的跳跃和间断。突变可以认为是系统演化过程中使间断性与连续性相统一的关键环节。
在系统演化发展的过程中，突变是使系统演化过程出现重大转折的直接原因，它导致了原有系统演化过程的中断或新系统的创生。由突变造成的系统演化的曲折过程，突出地体现了系统演化所具有的非线性、非平衡态特征。此外，由于系统发生突变的诱因既可能是系统内部原因，又可能是系统的外部原因，从而又使系统的内、外部因素得以密切关联。在系统演化发展的过程中，突变与渐变相互交错、相辅相成，使系统演化进一步呈现出多样化和复杂化。例如在某一生态环境内，由于存在一个居于支配地位的种群及居于支配地位的循环圈，因而能够使这一生态环境长期保持稳定，以渐变的形式得以发展。如果偶然有其他物种或亚种闯进该地区并打破了原先物种的支配地位，那么该地区长期的稳定状态即被破坏，使这一生态环境发生突变，出现一个新的进化飞跃。
突变观的提出，丰富了人们对事物发展变化过程的认识，使人们认识到，在事物渐变发展的过程中，还存在着随发展变化而产生的事物的突变，这种突变与渐变一样是必然的和普遍存在的，是事物发展过程中内因与外因变化到一定程度时所引起的必然结果，是事物发展变化的必由之路，也是世界纷繁复杂的根本原因之一。
四 模糊观
模糊观认为，无论是考察系统的存在状态，还是考察系统的演化过程，模糊性都是系统的一个基本特性。
前面已经提到，对任何一个系统整体来说，它既是更小组成部分的系统，又是更大系统整体的组成部分。因此，对系统存在状态的划分首先就是模糊的。其次，在系统整体的演化发展过程中，其演化的动力——内因与外因的相互作用、相互转化过程是不能绝对确定的；系统在演化途径上也不可能始终遵从单一决定论式的轨道；随机性使其演化方向、演化过程无法完全确定；由于系统内部相关作用的存在及各种序分量的合作与竞争，往往使系统演化的主导因素或核心力量发生变换与异位，这就使系统的中心不能绝对确定。又由于系统与外界环境间存在着不断的相互作用以及大量的物质、能量和信息的交换过程，使得系统的边界也无法绝对确定。因此，系统整体本身的中心与边界只能是在宏观上相对确定，而在微观上相对模糊的。
就系统演化的时间观念来看，也不是完全绝对准确的，总有观测误差，总有涨落，因而所获得的时间数值也具有模糊性。
不仅如此，系统的能量、物质和信息是可以相互转化的，按照爱因斯坦的能、质互变定律，在一定条件下，一定的能量可以完成一定当量的物质；反之，一定的物质可以转换成一定当量的能量。按照维纳的信息理论，一定的物质可以转变成一定的信息，一定的信息又具有一定的能量。能量、物质、信息三者相辅相成，互为因果，互相转换。因而，在一定的时、空范围内完全确定和分辨三者的定量是不可能的，所获得的只是一个相对准确的当量值，具有一定的模糊性。同样，系统内部与外部之间能量、物质和信息的交换也具有相对模糊的当量值。
模糊观从另一个侧面强调了系统整体自身的可变性和不确定性，强调了内因与外因的界限不是绝对确定的，内因与外因是可以相互作用、相互转化的，指出了系统演化过程中随机性与决定性的共存。
模糊观所扬弃的，不是与之相对的精确观，而是精确观的绝对化，在考察事物的时候，就不应该要求完全的精确和绝对化。在模糊观看来即使在对立的两极之中，也存在着相互渗透、相互贯通，绝对的“一分为二”是不可能的、有条件的。
五 系统与环境的相互作用观
从前面对几个观点的阐述中可以发现一个共同点，那就是，特别强调将系统与其外部生存环境看作一个整体去研究、把握。系统与环境间不存在无法逾越的鸿沟，二者的区别是相对模糊的，系统是一定环境整体中的必要组成因素，而环境则是一定系统演化的必不可少的背景条件。没有一定的系统，就构不成一定的环境；没有一定的环境，也不会存在系统形成、演化、发展、衰亡的过程。
在系统的演化、发展过程中，根据所考察对象的不同，即如果将原来的环境当作研究主体，那么原来的系统就是现在研究主体的环境；反之亦然。其次，由于系统与环境间不断的物质、能量和信息的交换，系统可能会抛出自己的一部分，成为环境的组成部分；而环境中的一部分组成成分，也可能逐渐被系统所吸收，而成为系统的组成部分。第三，系统有可能根据自己演化的需要，能动地改造环境、创造新环境，以有利于自身的更好演化，这种环境可以称为是“系统造环境”，反之，环境也能迫使系统改造自身，以适应环境的需要，这类系统可以称之为“环境造系统”。
从环境作为一定的有组织整体对相应系统的作用方式与作用程度看，环境整休存在下述几种环境子系统：第一，相对平衡环境子系统。它是相对孤立、相对均匀、相对对称的环境子系统。在这类环境条件下，系统的能动性与自组织性会受到一定的阻碍与破坏，而系统与环境之间也极少有交流。第二，近平衡态环境子系统。这类环境子系统具有相对封闭的特征，系统之间的相对差异和涨落有所增多，但系统与环境系统间的相互作用仍然较弱。第三，远离平衡态环境子系统。这类环境子系统具有相对开放的特征，具有较明显的非均匀性与非对称性。在这类环境系统影响下，系统之间的差异与涨落最大、最强，系统之间的相关作用，系统与环境子系统间的相互作用也最显著。近平衡态环境子系统与远离平衡态环境子系统共同构成了非平衡态环境子系统，往往在一定的环境整体中占居主导地位。非平衡是有序之源，非平衡态环境系统的存在，可能使得系统在自身及其与环境的相互作用下，某个涨落得以放大进而突破环境的束缚，既使自身得到发展，又使其对环境产生更大的影响与作用。
系统与其生存环境之间，是相互作用、相互促进的。人类社会作为一个开放的、非平衡的、不断演化的系统整休，也在不断地与其生存的环境进行着物质、能量、信息的交换。人类社会系统的变化、发展的动力，除了系统自身内部的相互作用外，更主要的是来源于系统与生存环境——大自然的相互作用，人类社会从无到有，从无序到有序的演化、发展直接受益于大自然的哺育。
因此，尊重自然、珍惜自然不仅是对人类自身生存环境的养护，而且是对人类社会自身的尊重与爱护，更是为了促进人类社会自身的向前发展，是有百益而无一害的举措。
系统科学思维方式的这些特点，分别从不同的方面阐述了建立在系统科学基础之上的新型思维方式观察、思考、研究事物的立足点与出发点，它丰富和发展了以往的科学思维模式，为人们能够更清楚地了解自身、了解自然提供了新思维工具。
与近代机械还原的分析思维方式不同，系统科学思维方式考察事物的侧重点是整体，而不是事物的各个部分，它不是立足于分析而是立足于综合，它不是如形而上学思维方式那样地将分析与综合分为截然不同的两个阶段的单向性思维，而是把综合与反馈混合而形成双向性思维。它将所研究的事物看作是一个整体，立足于整体来分析其部分以及部分与部分、部分与整体之间的关系，并通过对部分的分析来达到对整体的认识。
建立在系统科学基础之上的这种新型思维方式与古代朴素的整体思维方式有共同之处，但它并不是仅仅停留在概念的判断、推理阶段，而是进一步运用模型来模拟、检验推理，扩展、深化人们的认识；它也不是在尚未搞清楚研究对象整体的各组成部分、细节的基础上，凭借想象、思辨、猜测去探求复杂现象的奥秘，对整体作出模糊的、混沌的描述，而是对部分和整体作严谨细密的考察之后，从整体上把握研究对象、把握事物。因而，它是一种更严谨、更精细的整体论思维方式。
本文1996年12月11日收到。