2）係統學
以整體觀為核心的城市居住形態學的另一個重要理論基礎是係統學理論（SystemTheory），即將居住形態看作是由相互聯係、相互作用的要素所組成的，具有一定結構和功能的有機整體。
“係統”一詞來自拉丁語“Systema”，即”群“、”集合”，指複雜事物的總體。亞裏士多德是歐洲思想史上第一個把眾多科學係統化的哲學家，其著名論斷“整體大於部分之和”與“四因論”所謂”四因論”包括：質料因，即事物是由什麼東西構成的；形式因，指事物具有什麼形式結構；動力因，說明是什麼力量使得一定的質料取得某種結構形式；目的因，說明存在的目的何在。至今仍是係統學的重要論點。現代係統思想作為一種對事物整體及整體中各部分進行全麵考察的思想，是由美籍奧地利生物學家貝塔朗菲（L.V.Bertalanffy，1948）提出的。1948年他在《一般係統論》一書中指出，不同係統在結構上具有某些相似性，並進一步將係統所具有的共性總結為係統整體性、關聯性、動態性、有序性和預決性。在貝塔朗菲看來，係統論是研究一切係統存在和運行模式的理論，而整體性是係統研究的核心。1952年，貝塔朗菲在他的另一部著作《生命問題——現代生物學思想評價》中，根據生命有機體的等級、秩序、分異與同化、動態有序、遠離平衡態的開放性等一係列形態特征，提出了關於生物學的嶄新觀點：有機體是一個獨特的組織係統，其個別部分和個別事件受整體條件的製約，遵循係統的規律；有機體產生於連續的動態過程，具有自我調適和適應環境的能力；有機體是具有自組織能力的係統［奧］路德維希·馮·貝塔朗菲著；吳曉江譯。生命問題——現代生物學思想評價［M］。北京：商務印書館，1999。這一基於生物形態學和係統科學的研究揭示了生命的本質是一個高度整體化、秩序化的組織，使係統能夠保存、建造、恢複和增殖，從而開辟了形態學與係統學交叉的研究視野。
20世紀50年代起，運籌學、控製論、信息論的迅速發展，以及係統工程的大量實踐為係統學的建立提供了有力支持。另一方麵其他科學技術領域特別是物理學、化學、理論生物學、數學等都有了新的發展和突破，如普裏高津（I。Prigogine，1969）的耗散結構理論耗散結構（DissipativeStructure）的概念是相對於平衡結構的概念提出來的，它指出一個遠離平衡態的開放係統，在外界條件發生變化達到一定閾值時，量變可能引起質變，係統通過不斷地與外界交換能量與物質，就可能從原來的無序狀態轉變為一種時間、空間或功能的有序狀態。哈肯（H.Haken，1969）的協同學協同學（Synergetics）是研究協同係統從無序到有序的演化規律的新興綜合性學科。協同係統是指由許多子係統組成的、能以自組織方式形成宏觀的空間、時間或功能有序結構的開放係統。艾根（M.Eigen1971）的超循環理論超循環理論（Hypercycle）是研究係統自組織的一種理論。德國生物物理學家M.艾根在總結大量的生物學實驗事實的基礎上提出了超循環理論：由循環組成的循環，即經過循環聯係把自催化或自複製單元等循環連接起來的係統。超循環理論對研究係統演化規律、係統自組織方式，以及對複雜係統的處理均產生了深刻的影響。托姆（R.Thom，1972）的突變論突變論（CatastropheTheory）是研究不連續現象的一個新興數學分支，也是一般形態學的一種理論，能為自然界中形態的發生和演化提供數學模型。因為西文catastrophe一詞的原意為突然來臨的災禍，所以也有文獻將其譯作災變論。突變論一般並不給出產生突變機製的假設，而是提供一個合理的數學模型來描述現實世界中產生的突變現象，對它進行分類，使之係統化。突變論特別適用於研究內部作用尚屬未知但已觀察到有不連續現象的係統。斯梅爾和廖山濤（S.Smale&LiaoShantao，1960’s）的微分動力係統理論主要研究隨時間演變的動力係統的整體性質及其在擾動下的變化。等，都在不同程度上揭示了係統的性質和規律使人們對係統有了更加深刻的認識。
第二次世界大戰以後，有關城市形態領域的研究興趣逐漸從空間的存在和構成轉向係統形態的發生、轉化、結構和功能。科學一體化的發展趨勢打破了學科、行業之間的界限，人們越來越深刻地認識到，人類社會的很多問題都是多個學科之間的交集，解決一個較複雜的具體問題往往會涉及一係列相關聯的因素。麥克勞林（J.B.Mclonghlin，1968）在其著作《係統方法在城市和區域規劃中的運用》（UrbanandRegionalPlanning：ASystemsApproach）一書中運用係統論來認識城市和環境的關係，將係統科學與城市規劃學科結合了起來。20世紀70年代以後，係統論在城市形態研究領域內普遍得到重視：埃倫（P.Allen，1979）等依據“耗散結構”理論，采用量化分析，提出了城市空間結構的自組織模型；登德裏諾斯和馬拉利(D.S.Dendrinos&H.Mullally，1985)依據“協同論”建立了結構動態變化的隨機模型；奇曼（C.Zeeman，1977）運用自然力間斷現象的”突變論“描述城市形態發展中的不連續現象並提出了數學模型。林奇（K.Lynch，1981）關於城市形態的研究也具有顯著的係統學思維：”（城市）有機體是由不同的部分組成的，但這些局部相互連接得非常緊密，相互之間可能沒有明顯的界線。這些局部非常精細地在一起運行並互相影響。形式和功能不可分割地聯係在一起，而且整體的功能是非常複雜的，了解每個局部並不代表能了解整體，因為這些局部在一起運轉和簡單地把它們放在一起是完全不同的。整個有機體是動態的，而且是自我平衡的動態：受到任何外部力量的幹擾，它內部總能調整到一種有機的平衡狀態。因此，這種有機體是自動調節的，也是自我組織的，它可以修複自己，生產出新的個體，完成從出生、成長、成熟到死亡的循環過程。”［美］凱文·林奇著；林慶怡等譯。城市形態［M］。北京：華夏出版社，2001：65。原著ATheoryofgoodcityform(1981)和第二版GoodCityForm(1984)由MITPress出版。希臘建築師道薩迪亞斯（C.A.Doxiadis，1975）在“人類聚居學”理論中定義的人類聚居係統則更加旗幟鮮明地肯定了係統論的重要意義：“為了獲得一個平衡的世界，我們必須采用一種係統的方法來處理所有的問題，避免僅僅考慮某幾種特定元素或是某個特殊目標的片麵觀點。我們唯一可走的道路，就是不斷地建立秩序以擺脫我們所處的混亂局麵。”轉引自：吳良鏞。人居環境科學導論［M］。