第五講 系統(tǒng)論與復(fù)雜性探索.ppt

1、第五講 系統(tǒng)論與復(fù)雜性探索,一、系統(tǒng)論與系統(tǒng)分析方法,1、系統(tǒng)論的產(chǎn)生 系統(tǒng)論的產(chǎn)生緣于人們對(duì)生命本質(zhì)的探索。 （1）古代目的論生命觀和機(jī)械論思想 亞里斯多德認(rèn)為，生命意味著“有靈魂”，有它自身的目的指向，受某種神秘的、有組織力的機(jī)制控制。他把決定生命有機(jī)體生長(zhǎng)變化的內(nèi)在因素叫做機(jī)體的“潛能”（參見(jiàn)教材P194-196頁(yè)“實(shí)在的規(guī)定”）。,德莫克利特的“原子論”思想對(duì)世界做了機(jī)械論解釋。 （2）十九世紀(jì)機(jī)械論與活力論之爭(zhēng) 機(jī)械論認(rèn)為，有機(jī)的或生理的過(guò)程與無(wú)機(jī)界的物理化學(xué)現(xiàn)象沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，人的一切生命運(yùn)動(dòng)可還原為物理與化學(xué)運(yùn)動(dòng)（機(jī)械-理化模式）。 活力論則認(rèn)為，生命體具有自我修復(fù)、自我調(diào)控、自我

2、繁殖的能力是由某些內(nèi)在因,素決定的，不能把復(fù)雜的生命現(xiàn)象簡(jiǎn)單地還原為物理和化學(xué)過(guò)程來(lái)解釋。 二十世紀(jì)初，實(shí)驗(yàn)生理學(xué)的興起，胚胎學(xué)、遺傳學(xué)和進(jìn)化論的綜合以及生物化學(xué)領(lǐng)域研究的重大進(jìn)展，促成了有機(jī)論生命觀的形成。有機(jī)整體論認(rèn)為，生命現(xiàn)象不是孤立的物理和化學(xué)原理所能解釋的，相,反，它只能被解釋為一種功能整體，生命體中物理與化學(xué)運(yùn)動(dòng)是功能整體的行為。 實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)和實(shí)驗(yàn)生理學(xué)奠基人伯納德：“內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定性是自由生命的條件。”，“自我平衡” ； 巴甫洛夫等揭開(kāi)了神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和整合作用； 坎農(nóng)提出“內(nèi)穩(wěn)態(tài)”概念,（3）現(xiàn)代系統(tǒng)論的產(chǎn)生 奧地利生物學(xué)家貝塔朗菲進(jìn)一步發(fā)展了有機(jī)整體的觀念，于1945年提出一般

3、系統(tǒng)論概念，隨后創(chuàng)立了具有科學(xué)方法論意義的一般系統(tǒng)論。1968年一般系統(tǒng)論：基礎(chǔ)，發(fā)展與應(yīng)用一書(shū)的出版，標(biāo)志著現(xiàn)代系統(tǒng)論的產(chǎn)生。 所謂系統(tǒng)，就是由兩個(gè)或兩個(gè)以上要素組成并通過(guò)要素之間相互作用表現(xiàn)整體功能,和綜合行為的統(tǒng)一體。 理解系統(tǒng)的幾個(gè)基本關(guān)系： 整體與部分；結(jié)構(gòu)與功能；系統(tǒng)與環(huán)境。 反饋 輸入 輸出 功能 目標(biāo) 環(huán)境,2、系統(tǒng)分析方法 （1）概念 系統(tǒng)分析方法是一種從整體出發(fā)，在分析系統(tǒng)與環(huán)境、系統(tǒng)各個(gè)要素間相互作用的基礎(chǔ)上，運(yùn)用各種手段解決問(wèn)題的科學(xué)方法。 （2）系統(tǒng)分析方法的步驟,擺明問(wèn)題 整體性 目標(biāo)選擇 系統(tǒng)綜合 模型化 系統(tǒng)分析 系統(tǒng)選擇 最優(yōu)化 決策 實(shí)施,（3）系統(tǒng)方法的一

4、般原則 整體性原則 前提 最優(yōu)化原則 目的 模型化原則 途徑 其它系統(tǒng)方法（略）,二、復(fù)雜性探索,1、簡(jiǎn)單性與復(fù)雜性的基本概念 從結(jié)構(gòu)的角度界定：要素較少、要素之間的關(guān)系比較單一的構(gòu)造屬于簡(jiǎn)單性；要素較多，或雖然要素較少，但要素之間存在許多不確定的相關(guān)性，這樣的構(gòu)造就屬于復(fù)雜性。 從認(rèn)知的角度界定：能夠通過(guò)有限的拆分的過(guò)程來(lái)認(rèn)識(shí)的系統(tǒng)，屬于簡(jiǎn)單性；反之，不能在有限的拆分過(guò)程中認(rèn)識(shí)的系統(tǒng)，則屬于復(fù)雜性。,從演化的角度界定：系統(tǒng)依據(jù)其固有的方向性和周期性演化的趨勢(shì)，屬于簡(jiǎn)單性；系統(tǒng)演化的方向沒(méi)有固定的演化方向，而是經(jīng)常性地發(fā)生無(wú)周期性的漲落或振蕩的系統(tǒng)，屬于復(fù)雜性。 2、復(fù)雜性系統(tǒng)的特征 復(fù)雜性系統(tǒng)存在著不能在分立要素中解析的新行為。 復(fù)雜性系統(tǒng)各要素具有短程相互作用。 復(fù)雜性系統(tǒng)是非線性系統(tǒng) 。,3、復(fù)雜性系統(tǒng)的演化 （1）對(duì)初始