Systems theory — 系统理论
系统理论或一般系统论(英语:General Systems Theory, Systems Theory, GST)是一个跨学科的科学知识领域,致力于揭示不同性质系统(技术、生物、社会、经济等)运作和发展的普适原则。
系统理论与系统分析
系统理论和系统分析是旨在描述、建模和管理不同性质的系统,以及解决跨学科问题的一整套概念、方法和技术。在科学知识日益复杂化和碎片化的背景下,它们提供了一种综合性的方法。其研究对象既包括经验性的实体,也包括具有系统属性的抽象对象。
历史与起源
“系统理论”一词由奥地利生物学家路德维希·冯·贝塔朗菲(Ludwig von Bertalanffy)于 20 世纪 30 年代提出,他旨在克服各科学学科之间的隔阂。在 20 世纪 40 至 60 年代,他发展了开放系统(open system)的概念,即与外部环境交换物质、能量或信息的系统。这一思想成为一般系统论(GST)的核心,并使其区别于此前占主导地位的机械论观点。
1954 年,一般系统研究学会(Society for General Systems Research)成立,汇集了不同领域的科学家。在苏联,E.L. Nappelbaum、V.N. Sadovsky、E.G. Yudin、S.P. Nikanorov 等人通过翻译核心著作和举办科学研讨会,推动了一般系统论的传播。
基本原理
一般系统论(GST)基于一系列普适原则:
- 系统性 — 对象的整体性及其元素之间存在结构性联系;
- 层级性 — 子系统嵌套于系统之中,系统又被包含于超系统之内;
- 涌现性 — 产生单个组成部分所不具备的新特性;
- 内稳态 — 自我调节并抵抗外部干扰的能力;
- 反馈 — 元素之间存在调节性的互动机制;
- 同构性(Isomorphism)— 不同性质的系统之间存在相似的结构和功能规律。
系统类型学
系统根据不同标准进行分类:
- 按性质:物理系统、生物系统、社会系统、技术系统;
- 按组织程度:有组织系统和无组织系统;
- 按与外部环境的互动:开放系统和封闭系统;
- 按变化特征:静态系统和动态系统。
方法论与工具
一般系统论的方法包括:
- 形式化与图形化建模(数学建模、仿真建模、计算机建模);
- 系统分析与综合;
- 系统行为的诊断与预测;
- 系统架构设计;
- 复杂与弱结构化系统的管理方法。
应用
一般系统论(GST)应用于不同领域:
- 工程设计与复杂技术对象的管理;
- 组织与流程管理(管理学);
- 生态系统与可持续发展;
- 社会与政治研究;
- 信息学、软件工程与赛博物理系统。
语言与形式化
一般系统论(GST)运用多种语言来描述系统:
- 形式化语言(逻辑学、集合论、代数学);
- 图形化语言(结构图、流程图);
- 建模语言(UML、系统动力学)。
与其他学科的联系
一般系统论(GST)与控制论、信息论、控制理论、协同学、复杂性理论、运筹学以及科学哲学密切相关。它是系统思维、工程方法和管理方法的基础。
批评与局限
批评者指出,一般系统论(GST)过于抽象,难以进行经验验证。许多概念的可操作性不足,要求在具体科学和实践中对理论原理进行调整。应用方向和跨学科方法的发展缓解了这些局限。
参考文献:
- ‘'萨多夫斯基·V·N.’'《一般系统理论基础:逻辑方法论分析》。莫斯科,1974年;
- 《乌耶莫夫·A·I.》系统方法与一般系统理论。莫斯科,1978年;
- 《布劳伯格·I·V.》整体性问题与系统方法。莫斯科,1997年;
- 《尤丁·埃·格》科学方法论。系统性。活动。莫斯科,1997年;
- 系统研究。方法论问题。年鉴。莫斯科:科学出版社;
- 《丘奇曼·S·W》系统方法。纽约,1968年;
- 《一般系统理论趋势》/编者G. Klir。纽约,1972年;
- 《一般系统理论年鉴》,第1-30卷。纽约,1956-1985年;
- 《批判性系统思维:定向阅读》/编者R.L. Flood、M.C. Jackson。纽约,1991年;