发布时间：2021-06-18所属分类：文史论文浏览：1次
摘 要： 摘要:合理的系统科学理论体系有利于准确把握系统科学的精神实质。本文构建的理论体系与外部环境共同构成内外融合的非线性立体结构。其内部结构包括系统科学哲学、系统科学科学学科、技术学科和工程学科组成的三阶-四元有序学科群。该理论体系相对于国内外其
摘要:合理的系统科学理论体系有利于准确把握系统科学的精神实质。本文构建的理论体系与外部环境共同构成“内外融合的非线性立体结构”。其内部结构包括系统科学哲学、系统科学科学学科、技术学科和工程学科组成的“三阶-四元”有序学科群。该理论体系相对于国内外其他体系而言具有五个方面的合理性和三个方面的特征。
关键词:系统科学;理论体系;非线性立体结构
系统科学经过半个多世纪的发展，虽然远未成熟，但在国内外学界还是形成了诸多有代表性的理论体系。国内外理论体系各有所长，国内相对偏重学科意义上的整合，国外偏重功能意义上的整合，但由于种种原因，内外交流较少。因此，在国内外比较基础上合理重建系统科学理论体系就显得颇为重要。系统科学各个学科之间具有内在的相互联系，从而构成一个有机统一的系统。[1]准确理解系统科学理论体系的内部结构，有助于更好地把握从经典科学到系统科学这场“软范式转换”，从而推进“系统科学范式”的研究。[2]本文将以国内外理论体系的分析[3-4]和研究差异的比较[5]为基础，结合经典科学的理论构架，以系统科学自身特性为依据，尝试从宏观角度重建系统科学的理论体系，并进一步对该体系的合理性进行具体论证，以展示本体系的独特性所在，供学界讨论。
1理论体系的宏观构架:内外融合的非线性立体结构
系统科学是由系统科学哲学、系统科学的科学学科、技术学科和工程学科组成的有序学科群，它们共同构成系统科学理论体系的内部结构，是通常的“系统科学”所指，下文使用的“系统科学”范畴即是在此意义上。系统科学理论体系的外部结构是指由四个子系统构成的系统科学与其外在环境之间的相互作用关系。内外结构的有机统一共同构成本文构建的系统科学理论体系(见图1)，由于篇幅所限，本文重点探讨该理论体系的宏观结构，微观内容将另文探讨。
1.1系统科学理论体系的内部结构
(1)纵向的三阶划分
第一阶平面是在系统运动的第一步，[6]即从经典科学到系统科学各论阶段发展起来的、具有“中性科学”即传统学科意义上“学科无涉”特征的系统科学相关学科组成的学科群。这些学科虽然可能来自于某种具体系统，但是它们都具有不涉及各具体系统的特征，因此也使得各个学科可以被横向应用到各种其他类型的具体系统中。代表性学科包括:一般系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同学、突变论、超循环理论、生命系统理论、混沌学、分形、系统工程、控制工程等。系统科学的第一阶层次还充当着上下两阶的桥梁角色:向上连接系统科学哲学，实现哲学思想的形而上学功能和为系统科学哲学的探讨提供理论素材;向下为第二阶系统科学理论在具体系统的应用提供基本理论支撑。
第二阶平面是在系统运动的第二步，[6]即系统科学各论反作用于经典科学或各种具体系统所形成的、不具有中性科学特征即“学科有涉”的学科群。具体来讲，第二阶平面中的学科主要包括两种类型:一是第一阶平面中的系统科学学科在各种类型具体系统中的直接应用形成的理论学科;二是与各种经典科学相关学科交叉形成的理论学科。代表性学科包括:系统生物学、系统经济学、系统生态学、系统社会学、生物控制论、社会控制论、混沌生物学、信息生态学和各类系统工程等。第二阶学科除了具有理论性特征之外，实践性特征开始展现，可以直接通过工程学科与系统科学实践相连，以实现对对象世界的改造，同时在与对象世界的实践作用中推进系统科学相关学科发展。
(2)横向的科学、技术与工程的三元划分
经典科学的理论体系可以帮助我们架构系统科学的理论体系。在经典科学或传统广义的自然科学中一般分为三部分:基础科学、技术科学与应用科学或工程技术，当然不同学者对技术科学与应用科学的理解存在一定差异。在系统科学领域，除了系统科学的基础科学部分即系统学具有一定共识性之外，其他两部分的划分及内容存在不少争议。钱学森和苗东升的观点具有一定代表性，他们都支持技术科学与工程技术的划分，虽有不同，但没有实质性差别。钱学森认为技术科学主要包括运筹学、巨系统理论、控制论和信息论;工程技术包括各门系统工程、自动化技术和通信技术。[7]苗东升认为技术科学包括信息学、控制学、运筹学、事理学和博弈学;工程技术包括系统工程和控制工程。[8]笔者通过对相关研究的解析发现，这里的“science”更准确的翻译应该是“学科”，即合理的表述应该是(基础)科学学科、技术学科和工程学科。国外学科的讨论方式虽有不同，但也有类似的表达，比如前国际系统科学学会主席、美国加州理工大学Troncale教授认为系统科学包括四个研究领域:系统的一般理论、学科型系统理论(前两者也可概况为系统理论)、系统分析和系统应用，[9]即理论、方法和实践三个层面。
相关期刊推荐：《系统科学学报》(季刊)1993年创刊，主要刊登系统科学、系统辨证学等方面的最新研究成果,包括理论研究成果和系统科学在各领域的应用研究。本刊为公开发行的学术性刊物。读者对象为系统科学研究工作者、高等院校的教师和研究生。设有：系统辩证哲学理论、系统哲学理论、系统科学原理研究、系统管理以及系统工程等栏目。
本文融合以上思想，对系统科学做出科学学科、技术学科与工程学科的划分，同时加入哲学层面或中介层面的系统科学哲学，四个子系统共同构成一个有序三棱锥。系统科学哲学居于棱锥的顶点，其他三个子系统处于底面的三个顶点上。四个子系统之间均有边相连，体现它们处于整体的相互联系、相互作用之中。同时，系统科学哲学除了直接与其他三个子系统相互作用以外，还与三个子系统组成的底面相对应，体现系统科学哲学与系统科学“硬科学”部分的相互作用。系统科学哲学子系统主要涉及对作为“硬科学”层次的系统科学知识的辩护以及对之进行全面哲学思考;科学学科子系统主要是探讨各类具体系统中一般关系性的存在与发展演化所具有的规律性、及其遵循的基本原理组成的学科群;技术学科子系统主要指以科学学科作为理论基础，为改变对象世界提供方法和手段，同时能够为系统科学的工程学科以及实践提供一般性技术理论支撑的学科群;工程学科子系统主要是以系统科学的科学学科和技术学科为基础，以对象世界的关系性特征为变革对象，为系统科学实践提供具体操作步骤或程序的理论形态组成的学科群。四个子系统之间界线并不分明，而是存在一定交叉。如杂网络理论既揭示了存在的系统具有的特征，即归于科学学科子系统，同时又成为分析问题、解决问题的技术学科。事实上，经典科学的理论体系同样如此，泾渭分明的界限也许根本不可能存在。
1.2系统科学理论体系的外部结构
系统科学理论体系的外部结构指系统科学理论与其外部环境之间的相互作用。本文把理论体系的外部环境总结为四个方面:对象世界、哲学、经典科学和系统科学实践，它们与系统科学处于动态的相互作用之中。
(1)系统科学理论与对象世界相互作用
对象世界包括自然界、人类社会，是系统科学知识的经验之源，[10]也是系统科学的实践对象。系统科学理论与对象世界间存在着双向相互作用。首先，对象世界是系统科学知识之源，虽然这种知识并非完全来自于它，“创造”知识的主体在与对象世界的相互作用中归纳并建构系统科学思想、理论和方法;对象世界在与系统科学理论博弈中推进其理论发展。其次，系统科学理论对对象世界的作用也体现为两方面:一是引起经验层次对象世界的变化，系统科学思想或理论作用于对象世界，改变并塑造着对象世界，使得对象世界从自在自然向人化自然、人工自然转变;二是引起观念层次对象世界的变化，在对象世界与系统科学理论相互博弈过程中，系统科学思想或理论改变着对象世界在主体心中的形象，或者说，由于主体理论范式的改变，在观念层次上对象世界发生改变。
(2)系统科学理论与一般哲学相互作用
在方法论、认识论和价值论等方面，系统科学理论与哲学之间存在着密切的相互作用。一般哲学对系统科学理论的作用体现在两方面:一是具体哲学观点对系统科学理论的影响。如建构论、价值论、实践论等观点影响着系统科学知识的形成、发展及其具体应用;二是哲学理论框架对系统科学理论的影响。哲学思想为进一步认识和发展系统科学哲学提供重要的理论支撑，进而推进系统科学发展。系统科学理论对于一般哲学的作用体现在两方面:一是为其提供新的经验和理论材料。系统科学使得对象世界和知识得以与经典科学不同的方式展现，为某些一般哲学问题的解决和发展提供重要材料;二是为某些哲学观点的辩护提供新的“实验”场所，当然也在冲击着某些哲学观点，系统科学知识对于建构论观点的支持与对实在论观点的反驳就是一个重要案例，同时，在系统科学的复杂性理论中“去中心化”的主体的消解也为价值论的某些观点提供新的辩护。在系统科学理论与哲学的相互作用中，系统科学哲学子系统发挥着桥梁作用，为系统科学理论与哲学思想的碰撞提供平台。在碰撞或博弈中，作为系统科学理论体系一部分的系统科学哲学自身也获得较大发展。
(3)系统科学理论与经典科学相互作用
系统科学在经典科学的反常、危机中得以涌现生成，某种意义上，经典科学是系统科学之母。系统科学是与经典科学相对应的第二维科学，与经典科学互补，为经典科学提供重要补充，[11]经典科学的最终目标是认识和改变所谓的客观世界，要实现该目标，必须依赖于第二维的系统科学发挥作用。因此，系统科学的发展与经典科学密切相关。第一，经典科学对系统科学的作用:系统科学范式产生于经典科学范式反常、危机之处，因此经典科学必将为系统科学提供大量有待研究和解决的问题。经典科学提供的获取知识和研究的工具，如数学、计算机技术等也将推动系统科学的发展。当然，某种程度上也存在一定阻碍作用，经典科学作为一种旧的学科范式绝不会轻易退出历史舞台或失去一统天下的地位，因此必然会阻碍新范式的发展，系统科学就是在与经典科学相互博弈中得以向前发展的。第二，系统科学对经典科学的发展也起到了巨大推进作用:一是思维方式方面，系统科学的思维方式可以在多方面为经典科学的发展提供思想补充;二是理论与方法方面，系统科学的理论与方法可以有效促进经典科学范式下反常、危机的解决;三是改变经典科学学科“破碎”的现状，某种程度上推进“科学统一”。自15世纪近代科学革命以来，经典科学得以迅速发展，同时学科破碎现象也愈加严重，直接后果是各种学科范式各自为政，从而为整体地理解对象世界制造了人为的障碍。系统科学是一种在新的维度上的学科范式，以关系性特征为研究对象[12]，这一点为打破经典科学学科壁垒，乃至实现经典科学的统一提供新的平台。
(4)系统科学理论与系统科学实践相互作用
系统科学实践担负着两方面职能:一是系统科学理论与对象世界的桥梁;二是系统科学理论与方法生成和应用的场所。系统科学实践使得系统科学理论与对象世界的相互作用成为可能，通过实践作用于对象世界，同时把作用的结果反馈回理论系统，形成闭合反馈回路促进理论的发展和实践水平的提升。系统科学实践是系统科学问题之源，波普曾经说过，科学始于问题，正是科学问题引领着系统科学理论的发展。由于系统科学理论的建构论性质[13]使得它对实践的依赖更加突出。在经典科学家那里，实在论观点占主流，[14]因此理论主要指向对象世界。系统科学领域则明显不同，大量系统科学家认可系统科学知识的建构论特征，[15]建构的场所只能是在系统科学实践中，或者说，系统科学理论与方法主要是在系统科学实践的多方博弈过程中产生的。可以说，系统科学理论通过实践得以形成和发展;系统科学实践通过理论得以可能，这也是系统科学的“问题指向性”特征[16]的重要表现。
2理论体系的合理性论证:与其他体系的差别所在
2.1非线性立体结构以展现整体相互作用
系统科学理论体系的各个子系统之间存在着密切相互作用，立体结构能够全面展现多元相互作用，这是其他体系表格或线性结构难以表达的。同时，该立体结构又做了顶点的系统科学哲学与其他三个子系统组成的平面之间的区分，系统科学哲学子系统进入系统科学理论体系，但其在体系中所处的地位与其他三个子系统有所不同。
2.2理论体系与外部环境相互交融
实践中，系统科学在改变外部世界，即环境的同时，外部世界也在塑造着系统科学。在传统体系中，系统科学对外部世界的作用被夸大，外部世界对系统科学理论的塑造作用往往被忽视。本体系把其他诸多体系的单向联系改为双向动态关系，能够更加准确的体现系统科学的实践过程。内部结构是系统科学理论体系的核心，外部结构是理论体系与其他子系统之间的相互作用。国内外诸多系统科学体系都没有把系统科学理论体系放入其所属超系统或与其环境的相互作用中。本文通过内外结构的划分，区分了理论体系与环境差别的同时，还突出体现了与其环境之间的相互作用，或称之为信息流动。这样处理的另外一个合理之处是使得系统科学理论体系本身更加系统，没有环境的系统不是一个完整的系统。
2.3系统科学哲学进入系统科学理论体系
系统科学哲学进入系统科学理论体系是与经典科学理论体系的最大差别。苗东升把系统科学哲学看作系统科学与哲学的桥梁，[8]有一定进步意义，但笔者不同意他有关系统科学哲学内容的提法。王雨田也把系统哲学或与系统科学有关的哲学研究归入系统科学体系当中。[17]由于系统科学“统一科学”的特征，[18]本文认为把系统科学哲学纳入系统科学理论体系是合理的和必要的。系统科学形成本身已经打破原来经典科学的理论框架。在经典科学那里，明显存在着自然科学与社会科学、科学与人文或科学与哲学的分离。但是在系统科学领域，分离已经不复存在，原有体系框架被打破，在系统的层次上实现了科学与人文，或哲学、自然科学与社会科学的统一，这是其“超越科学性”以及“中性科学”的重要体现。[16]当然，系统科学理论体系内部也存在学科划分，但不再是以“实物性”，而是以系统的“关系性”特征进行划分。系统科学哲学中最重要的组成部分之一是系统科学方法论，把它纳入系统科学理论体系主要有两个方面原因:系统科学本身是一个方法论性质突出的学科，它对于经典科学的作用就主要体现在方法论方面，历史上的科学革命几乎都是以方法论的变革开始的;经典科学体系中没有方法论的地位，科学家也不关注方法论问题，某种程度上阻碍或延缓科学研究的进步，也影响到科学知识获得方式以及合理性辩护。总之，把系统科学哲学纳入核心系统，可以为系统科学理论体系的发展提供逻辑起点;为系统科学知识的存在与发展提供可能性辩护;为问题导向的系统科学发展提供思想源泉。因此，把系统科学哲学纳入核心系统，符合系统科学的核心理念，也有利于第二维的科学[19]———系统科学的发展。
2.4哲学、科学、技术与工程的四元划分更具合理性
国内具有代表性的系统科学理论体系主要把它分为基础科学、技术科学、工程技术或应用科学。该划分方式在思想方面虽然是合理的，但在术语方面却混淆了科学、技术与工程或应用之间的明显差别，上文已述。本文构建的理论体系不再把科学、技术、工程三个范畴连用，但是保留以上的三元划分，再加上“哲学”，构成理论体系的“四元结构”。这种划分的合理性:首先，该划分方式与经典科学理论体系的划分方式具有一定相似性，有利于在相互比较的层次上认识系统科学;其次，较为清晰地展现了系统科学各个学科在认识和改变对象世界过程中发挥的不同功能;最后，哲学、科学、技术与工程的四元划分，“抽象性和普遍性逐渐减弱，而实践性和特殊性逐渐增强”[20]，反之，理论性与抽象性、普遍性逐渐增强，实践性逐渐减弱。也就是说，工程与实践关系最为密切，而科学与理论关系最为密切，技术介于二者之间，而哲学最为抽象，从而有利于准确理解系统科学的“整体性”。
2.5三阶划分以展现理论体现的层次性
系统科学理论体系的三阶划分不仅展现了系统科学的发展脉络，[6]同时也充分体现了不同学科的类型差异。系统科学哲学作为第零阶放在核心系统三棱锥顶点的位置，使其与整个底面相对应，能够较为合理的体现系统科学哲学与其他子系统的关系。随着经典科学的快速发展，开始遭受反常和危机，在系统思维的影响下逐渐形成了一批系统科学学科，这属于系统运动的第一阶段。由于受到贝塔朗菲系统论“统一科学”思想的影响，这一时期的学科具有对具体系统或实体系统的超越性，或用Warfield的术语讲，即“中性科学”[21]或学科无涉。代表性学科如“一般系统论”“控制论”“信息论”“混沌学”等。笔者把在系统运动第一阶段形成的具有中性科学特征的相关学科放置于理论体系的“第一阶”。系统运动的第二阶段主要表现为形成之后的系统科学学科与各种类型的具体系统相互作用又涌现了一批新型的系统科学学科，这类学科具有明显的“学科有涉”特征，如系统生物学、信息生态学、生物控制论等。本文把这类学科放置于理论体系的第二阶。三阶划分方式的合理性可以总结为三点:一是符合系统科学演化逻辑，与系统运动相一致;二是理论体系更加清晰，从思想层次的系统科学哲学到学科无涉的一阶学科再到学科有涉的二阶学科;三是充分体现不同层次学科之间的相互作用，使得各个学科之间构成有机整体。
3理论体系的特征:一个开放的动态系统
3.1系统性
系统性包括整体性、层次性等特征。系统科学理论体系的四个子系统构成一个有机整体，同时理论体系又与其环境构成内外融合的有序结构。理论体系的子系统之间以及与外部环境之间处于双向相互作用之中。层次性是该理论体系的突出特征:理论体系的内部结构与其环境构成的有机整体是该体系的第一个层次;理论体系内部包括系统科学哲学、科学学科、技术学科和工程学科四个子系统构成第二个层次;每一个子系统内部又包括多个学科构成理论体系的第三个层次。从纵向上可分为三个层次:系统科学哲学、系统科学第一阶学科和第二阶学科。总之，各个层次的子系统之间、以及超系统与子系统之间处于立体网络结构中。系统性特征是该理论体系宏观结构的首要特征。
3.2动态性
该体系是一个处于演化中的动态模型，宏观结构看似稳定，微观结构永恒流动。该系统与人类社会也有些类似，宏观社会结构的稳定，微观个体———人的生生不息。该体系中的每一个子系统都处于发展演化之中:系统科学哲学的本体论、认识论和方法论的思考将逐渐深入;系统科学科学学科的发展将逐渐深化，对系统的认识逐渐加深;系统科学的技术学科将日趋完善，应用性更加广泛;系统科学的工程学科适用性愈加增强和广度日益扩展。随着系统运动的发展、系统科学理论体系的完善，其各个子系统都处于动态发展演化之中。另外，理论体系与其外部环境之间也保持动态相互作用。
3.3开放性
本文构建的系统科学理论体系是一个开放系统。开放性是维持系统结构稳定、保障系统功能健康的前提条件。首先理论体系的内部结构向其环境开放;其次，理论体系的各个子系统向由外部子系统构成的环境开放;第三，系统科学各个学科也向其他学科开放，或相比于经典科学而言，与其他学科间的关系更加密切。正是开放性保证了各层次系统与环境之间、各级子系统之间充分的信息流动，从而为系统输入“负熵”，维持系统的有序结构。总之，开放性特征保障了系统科学理论的发展与完善。——论文作者：叶立国
SCI SSCI AHCI