20170731 系统论的基本原理

系统论的基本原理刘宏2017-07-31在研究企业信息系统规划方法论中，偶尔涉及到关于系统论。

系统论的基本原理也是适用于信息系统的。

为了深刻理解信息系统，利用业余时间，对系统论的基本原理进行重新学习。

本文来源于网络，在学习中只是对文字内容进行修改，以便于理解。

系统论的基本原理包括：1)系统整体性原理；2)系统层次性原理；3)系统开放性原理；4)系统的目的性原理；5)系统突变性原理；6)系统稳定性原理；7)系统自组织原理；8)系统相似性原理。

理解与掌握系统论基本原理有利于对信息系统的认识，也可以利用系统论的基本原理指导信息系统规划、设计与建设。

由于系统论的基本原理具有一般性，因此其应用需要与具体学科的技术进行结合。

虽然如此并不妨碍我们用系统论的基本原理指导我们的工作实践。

1.系统整体性原理系统整体性原理指的是，系统是由若干要素组成的具有一定新功能的有机整体，各个作为系统子单元的要素一旦组成系统整体，就具有独立要素所不具有的性质和功能，形成了新的系统的质的规定性，从而表现出整体的性质和功能不等于各个要素的性质和功能的简单加和。

从相互作用是最根本原因来看，系统中要素之间是由于相互作用联系起来的。

系统之中的相互作用，是大量线性相互作用，这就使得系统具有了整体。

对于线性相互作用，线性相互作用的各方实际上是可以逐步分开来讨论的，部分可以在不影响整体性质的情况下从整体之中分离出来，整体的相互作用可以看作各个部分的相互作用的简单迭加，也就是线性迭加。

而对于非线性相互作用，整体的相互作用不再等于部分相互作用的简单迭加，部分不可能在不对整体造成影响的情况下从整体之中分离出来，各个部分处于有机的复杂的联系之中，每一个部分都是相互影响，相互制约的。

这样就有了每一个部分都影响着整体，反过来整体又制约着部分。

近代科学信奉原子论的分析观点，恰恰与近代科学信奉线性律，以追求运动方程的线性解为自己的崇高目标相一致。

而当数学家最先证明实际上线性系统的测度几乎为零，即系统几乎都是非线性系统，这就已经告诉人们，我们的世界在本质上是一个非线性的世界，现实的系统几乎都是非线性系统。

而从整体与部分的关系看来，这恰恰是说，系统具有整体性是必然的，普遍的和一般的。

系统的整体性，常常又被说成系统整体大于部分。

古人已经天才地猜测到整体不同于部分，整体大于部分。

所谓的整体大于部分，作为一个关于整体与部分关系的最一般哲学命题，其实质是说系统的整体具有系统中部分所不具有的性质，系统整体不同于系统的部分的简单加和，即机械和。

系统整体的性质不可能完全归结为系统要素的性质来解释。

一般系统论的创立者贝塔朗菲就曾指出：“整体大于部分之和”，这句话多少有点神秘，其实它的含义不过是组合特征不能用孤立部分的特征来解释。

系统是由要素组成的，整体是由部分组成的，要素一旦组合成系统，部分一旦组合成整体，就会反过来制约要素，制约部分。

所谓的“整体大于部分”，也是这种情况的概括。

系统具有整体性，但是不能归结为整体论。

按照原子论传统，高层次现象归结为低层次实体来解释，事物整体行为归结以部分来加以解释，相应地，事物的质就归结为量来进行解释。

片面地强调分析，体现的正是这样的原子论传统。

从原子论出发，进行研究时要把对象整体分解为部分，整体就仅仅在对于部分的研究之中来加以理解，从而整体也就等同于部分了。

换言之，部分也就取代了整体。

事实上，这种理解也就把世界仅仅分解为了肢零破碎的部分，如果说还有整体的话，那么整体就等同于部分的简单加和。

这正是原子论的分析观。

传统的整体论，虽然正确地看到了原子论观点的局限性，而试图从整体上来把握事物，这无疑有其合理性。

但是，由于时代科学水平的限制，这样的整体往往成为一种没有具体内容的整体。

从而也就只是没有内容的整体性，或者也可以是暖味不清的整体性。

一方面，这样的整体论，往往成为伪科学或非科学的避难所，在一定的意义上近代科学中的种种生命力论，活力论正是这样的整体论。

另一方面，这种整体论，实际上又在很大程度上不再鼓励对于对象进行科学研究，整体就是整体，除此之外再也无话可说，从而实际上往往在科学的名义下就取消了科学。

2.系统层次性原理系统的层次性原理指的是，由于组成系统的诸要素的种种差异包括结合方式上的差异，从而使系统组织在地位与作用，结构与功能上表现出等级秩序性，形成了具有质的差异的系统等级，层次概念就反映这种有质的差异的不同的系统等级或系统中的高级差异性。

系统的层次性犹如套箱。

系统是由要素组成的。

但是，一方面，这一系统又只是上一级系统的子系统——要素，而这一级系统又只是更大系统的要素。

另一方面，这一系统的要素却又是由低一层的要素组成的，这一系统的要素就是这些低一层次要素组成的系统。

一系统被称之为系统，实际上只是相对于子系统即要素而言的，而它自身则是上级系统的子系统，即要素。

客观世界是无限的，因此系统层次也是不可穷尽的。

高层次系统是由低层次系统构成的，高层次包含着低层次，低层次属于高层次。

高层次和低层次之间的关系，首先是一种整体和部分，系统和要素之间的关系。

高层次作为整体制约着低层次，又具有低层次所不具有的性质。

低层次构成高层次，就会受制于高层次，但却也会有自己的一定的独立性。

有机体由器官组成，各个器官统一受有机整体的制约。

但与此同时，各个器官又有自己的独立性，在发挥自己的功能时，有着一定的独立性。

一个系统，如果没有整体性，这个系统也就崩溃了，不复存在了。

相反的情形，一个系统，如果系统中的要素完全丧失了独立性，那也就变成了铁板一块了。

这时，系统也就不存在了。

系统的层次区分是相对的，相对区分的不同层次之间又是相互联系的。

往往可以看到这样的情况，不仅相邻上下层次之间受到相互影响，相互制约，而且是多个层次之间发生着相互联系，相互作用，有时甚至是多个层次之间的协同作用。

系统发生自组织时，系统中出现了众多要素，多个不同的部分，多个层次的相干行为，它们一下子全都被动员起来，使得涨落得以响应，得以放大，造成整个系统发生相变，进入新的状态。

系统的不同层次，往往发挥着不同层次的系统功能。

如在大脑的三个主要层次中，最内层的爬虫复合体部分，信息加工主要涉及到机体的生理活动，包括调节躯体、内脏活动、对环境作本能性适应等。

次内层是边缘系统，这里的信息加工不仅涉及到躯体内脏的活动，还体验着感情和情绪，与记忆密切相联系，即涉及到机体的心理活动。

最外层的新皮层，这里的信息加工不仅与机体的调节、情感和情绪的调节相联系，更重要的是与理智和智慧相联系，这里调节着认识、学习、意志、抽象、预见等高级的反映意识活动。

这里所说的三个主要层次，大致相当于古皮层、旧皮层和新皮层三个层次。

一般而言，低层系统的要素之间具有较大的结合强度，而高层次系统的要素之间的结合强度则要小一些，随着层次的升高，结合强度也越来越小，这正如从客观世界最一般物质层次所表现的那样。

要素之间结合强度较大的系统，具有更大的确定性，反之，要素之间结合强度较小的系统，则具有较大的灵活性。

3.系统开放性原理系统的开放性原理指的是：系统具有不断地与外界环境进行物质、能量、信息交换的性质和功能，系统向环境开放是系统得以向上发展的前提，也是系统得以稳定存在的条件。

事物的发展变化，内因是变化的根据，外因是变化的条件，外因通过内因而起作用。

为使外因通过内因而起作用，这就需要系统与环境之间，内因与外因之间发生相互联系和相互作用。

否则，内因就只能滞留于内因之中，而外因则总是处于内因之外，而内因对于外因来说，只是潜在可能性。

同样地，外因对于内因来说，也只是潜在的可能性。

一个封闭的系统，系统与环境之间是没有任何联系的，内因与外因也就是不可能发生任何联系的。

也就是没有相互作用的。

现实的世界中，现实的系统都是开放系统。

系统总是处于与环境的相互联系和相互作用之中，通过系统与环境的交换，潜在的可能性就有可能转化为现实性，转化为现实的东西。

于是，通过开方，内因与外因发生相互作用，相互转化，引起系统发生质量互变。

最初是系统从环境引入某种量的变化，发生某种量的变化，进一步的发展，终于发生了质的变化，量变转变成质变，进而又开始了新的量变。

系统的开放，通常说的是向环境的开放。

实际上，由于系统层次的相对性，那么从系统的层次性角度来看，这种向环境的开放即意味着系统的低层次向高一层次的开放。

这同时也就意味着，正如系统的层次具有相对性，系统的环境也就具有相对性。

反过来看，我们甚至可以说，系统的开放，同时也指系统向自己的内部的开放。

系统向高层开放，便得系统可以与环境发生相互作用，可以发生与环境之间的既竞争又合作。

而系统向低层开放，使得系统内部可能发生多层次的，多水平的，在差异之中协同作用，更好地发挥系统的整体性功能。

这样来理解的开放就更为全面，就不再把开放仅仅理解为外在的东西，而成为内在的东西了。

对外开放，对内搞活，实际上正是反映了这样的开放。

4.系统的目的性原理系统目的性原理指的是，组织系统在与环境的相互作用中，在一定的范围内，其发展变化不受或少受条件变化或途径经历的影响，坚持表现出某种趋向预先确定的状态的特性。

近代科学以来，目的论是以作为机械论的对立面出现的，人们觉得机械论有不令人满意之处，尤其是机械论对于生命现象的描述难以令人满意。

但是近代科学的目的论更难令人满意。

总体上显得似是而非，似乎只有在生命界才表现得最为充分，运用于其他领域或只不过是一种拟人化，拟生命化的东西。

在实践上，它往往摆不脱神秘的超自然力量的阴影，与全能的主宰，第一推动力有着千丝万缕的联系，难登科学大雅之堂。

系统科学的兴起，赋予目的性以全新的科学解释，使之重新成为一个重要的科学概念。

控制论的创立者们，从系统的行为角度分析了系统的复杂行为。

把行为这样的概念变成了一个科学概念。

维纳等人的一个重要结论就是：“一切有目的的行为都可以看作需要负反馈的行为。

”因此，按照控制论的观点，目的行为也就成了受到负反馈控制的行为的同义语。

这样。

“目的”概念就变成了一个科学概念，从原来似乎只适用于生物界得以延拓，用来描述一般非生物系统类似人所具有的目的性行为。

系统的目的性，在系统的发展变化之中表现出来，因此就必定是与系统的开放性相联系的。

也就是说，一个合目的运动的系统，必定是一个开放系统。

由于系统是开放的，通过系统与环境的物质，能量和信息的交换，使得系统受到环境的影响，从而该系统得以影响环境，并在一定意义上识别环境即针对环境的实际情况作出反应、作出调整、作出选择，使自己潜在的发展能力得以表现出来。

这样一来，系统对于环境的输入必须作出反应，而且又要把自己的对于环境的反应输出给环境，从而影响环境。

进而系统又要对于受到影响后发生了改变的环境的输入作出新的反应，于是，在这种周而复始的开放、交换之中，系统的潜在的发展能力得以表现，所谓目的性也就表现于其中了。