創造創新理論與實踐18(3 / 3)

·第四章.係統與係統觀思維·

題的逐漸演進形成特定的層次結構。這種層次結構不僅要遵循層次過渡的普遍規律,同時具有社會運動的特點。

社會係統的各個部分處在不斷變化之中,社會係統的各個部分,尤其是人的思想能力結構,絕不是一成不變的,而是處在不斷地調整和進化的過程中,因此可以說社會係統增加了一個時間維度,存在時間中的複雜性。

3.社會係統的一般範圍

一個特定的社會係統在現實條件下,大體上就是一個主權國家。“主權國家”(含托管地、聯邦成員國)並不賦予其通常的內涵,隻作為表達社會的界限:人口、土地、資源等。在社會係統中“國家”隻是一個特定的空間範圍,以一個自主係統(而不是說主權國家)來考察,在一個國家內部有省、部、城市等行政機構。也可以劃分為更小的係統(低一級子係統)來考察,其前提是它們必須有相對獨立的意義(如行使管轄權等)。國家與國家的關係及國際關係,則屬於社會係統之間的外部關係,與決定社會的結構與秩序(如政治製度、管理體製、經濟等)的內部關係有著重要的區別。

關於社會係統範圍的界定,有些是精確的:如人口、戶籍等,無須特別說明;有些則是含糊的:如資源儲量、外海疆域、外圍空間等。但這些不會構成原則的困難,因為這些國家存有支配權,運動也不複雜,不會出現自然與社會現象混淆的問題。至於思想係統與意識形態方麵,把未必具有真理性的宗教信仰也納入係統之中,不僅顯示了社會係統的包容性,更在於他們對一定範圍的人群的思想和行為起支配作用,有其不可忽略的現實作用。意識形態還包括占主導地位的社會思想,也包括不同理念的社會文化、知識水平、科學文化和文化教育。科學文化都具有“發明權”,不是由本國發明但已為民眾掌握的知識,特別是自然科學知識同樣應列入社會係統的範圍。所以,社會係統中思想係統部分表示為社會範圍的知識或信息儲存者,如圖書館、資料庫和互聯網中可分享的信息等。

4.社會係統的類型與構建

社會係統的類型與構建,主要包括社會管理係統(組織係統)、生產技術係統,經濟係統、後經濟係統(交易與市場)、政治係統(政治、法律、行政……)和思想係統等相關定義及範圍,在此不作詳細介紹。

5.社會與自然界的關係

從根本上說人類社會是從自然界發展起來,屬於自然界的部分。但從另一個角度,在社會的生產活動中,自然界又是人類開發的對象,它又“隸屬”於人類社會。表麵看來自然界與人類社會是你中有我、我中有你的鑲嵌關係,而實質上是表明應當區分的兩種“自然界”的概念。包括人類社會和人類自身的自然界,可稱為“廣義的自然界”;而作為人類開發對象的自然界範圍較為狹隘,稱為“狹義的自然界”。邏輯上狹義的自然界不應包括人類自身,而是人類的生存環境。雖然有時也說人類的自我開發,如智力、能力、體力等,尤其是“智力”開發,本質上是發展和向自然界索取性開發,如開采等,意義是不同的。狹義的自然界,不等於已開發的自然界,而是“要開發”的自然界,如海洋、宇宙空間等。

四、係統工程

從工程角度,係統最常用的一個定義是趨向某個共同目標而一起工作的

一組互相關聯的組件,這個定義是指集體執行一個重大功能相互作用部件的

多重性。

在漢語詞典中“工程“解釋為土木建築或其他生產、製造部門用比較大

而複雜的設備來進行的工作,如土木工程、機械工程、化學工程、水利工程、

航空工程等。

“複雜”則指明係統中組元是多樣的和互相間有錯綜複雜的關係。由於科

學技術的發展“組元”本身也更加複雜,如計算機係統、自動控製係統都應

用於大型工程中,因而使工程本身更為複雜。那麼如何理解係統工程或複雜

係統工程呢?我們不妨從一個典型的係統水利工程說起。都江堰水利工程是

早在二千多年前由秦國蜀郡太守李冰領導建設的一項水利工程,沿用至今仍

不失為一項高效經濟的水利工程。李冰在不存在流體力學和水利學等科學理

論的現實情況下,充分利用地形、地貌、流速、流量等自然環境條件因素和

匠人的經驗技術,劈山、築堤、建閘,充分發揮自然力的自適應、自調節和

輔以人工設施的綜合作用實現了分流、疏導、調節、除砂、防洪、灌溉、動力、

航運等多項功能,達到了變水害為水利的綜合目的,並沿用至今,堪稱是一

項大型複雜水利工程的千古佳話。現代大型水利工程有科學理論為基礎,擴

大了水動力利用範圍(如發電)及電氣化、自動化控製技術。其他工程與功

能本質及技術實施基本過程並無太大的差異。因此可以認為“係統工程”的

客觀存在性,具有悠久的曆史,隻是在係統性、複雜性在不斷地完善和提高。

至於如何對係統工程進行定義則是為增進人們的認識理解不斷完善的問題。

1.係統工程的含義

係統工程是一門新興的交叉科學技術,涉及麵廣泛,其研究領域也在不斷地擴大和創新,對於係統工程的含義也是“仁者見仁、智者見智”,尚無統

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一認識的理論。國內外權威學者比較典型的解釋是錢學森先生的觀點,他認為:“係統工程是組織管理的規劃,設計、製造和使用的科學方法,是一種對所有

係統都有普通意義的科學方法”,即“係統工程是一門組織管理的技術”。

日本學者三浦武雄指出,係統工程是跨越許多學科的科學。而且是填補

這些學科邊界空白的邊緣學科。因為係統工程的目的是研究係統,係統不僅

涉及工程學的領域,還涉及社會、經濟和政治等領域,為了圓滿解決這些交

叉領域的問題,除了需要某些縱向的專門技術以外,還需要一種技術從橫向

把他們組織起來,這種橫向技術就是係統工程,也就是研究係統所需要的思想、

技術方法和理論等體係化的總稱。

《大英百科全書》指出“係統工程是一門把已有的學科分支中的知識有效

地組合起來,以解決綜合性的工程問題的技術”。

《美國百科全書》指出“係統工程研究的是怎樣選擇工人和機器的最適宜

的組合方式以完成特定目標”。

日本工業標準(JIS)規定“係統工程是為了更好地達到係統目標,而對

係統的構成要素、組織結構、信息流動和控製機製等進行分析與設計的技術”。

《蘇聯百科全書》指出“係統工程是一門研究複雜係統設計的建立、試驗

和運行的科學技術”。

《中國大百科全書·自動控製與係統工程卷》指出“係統工程是從整體出

發合理開發、設計、實施和運用係統的工程技術,它是係統科學中直接改造

世界的工程技術”。

綜上所述對係統工程可以定義為:

係統工程是用係統的理論,根據實踐需求,綜合運用控製論、信息論、

經濟管理科學、數學、電子計算機等多學科的理論方法與工程技術,按照係

統開發的目標程序(過程)和方法去研究和建構最優化係統的一門綜合性的

工程技術。

2.係統工程的本質屬性

第一,係統工程是有目的的實踐活動。在係統觀點的指導下,綜合地應

用各種科學知識、技術和經驗,對相關要素進行選擇和協調,使之成為一個

新的總體,為特定的係統目的服務。

第二,係統工程是實施創造過程合理化的技術。係統工程側重於研究事

物的組織和發展,事物的特性反應在於其構成要素形成的結構、聯係及其相

互關係和組織。針對開始研究新的對象時,力求從不同觀點看待問題和不同

角度接近問題。係統應當在幾個不同功能空間內得到描述,在某個具有更大

的空間(上一層次)內相互協調,並在此空間內,通過創新發現新的實質,

而形成新的事物組織和具體的、適用的功能。

第三,係統工程屬於方法範疇,是觀點、程序、手段和方法的結合。因此,

它是以解決現實問題為特點的,是當今社會解決各種係統性問題所能使用的

唯一正確方法。

第四,係統工程是關於各類型係統的組織管理技術(如工程、經濟管理、

軍事等),適應領域比較寬廣。

第五,係統工程包括現代最新的科學技術(如控製論、信息論等),為創

新和適應科學發展提供了良好的技術平台。

綜上所述,係統工程是以研究大規模複雜係統為對象的交叉科學技術,

它把自然科學和社會科學中的某些理論、思想策略、方法和手段等根據目標

與總體協調的需要有機地聯係起來,組織起科研、生產、經濟管理等方麵的

有效活動;應用定量與定性分析相結合的方法和設備、計算機等技術工具,

對係統的構成要素、組織結構、控製方式、信息交換與反饋等功能進行分析、

設計、製造、運行和服務,以求達到優化設計、控製和管理的目的,並獲得

較高的社會價值與經濟效益;通過局部和整體之間的協調配合,以實現係統

及功能的綜合優化。

3.係統工程的類型

係統工程是一大門類技術的總稱。其分類方式有狹義和廣義兩種分類方

式,每種分類方式又可以有多種分類方法。作為一般了解,我們可以按社會

分工及工程功能的作用範圍分成以下類型,主要包括:科研、工程、企業、

信息、安全、資源、環境、農業、生物、社會、行政、軍事、法製、教育、

文化、管理、醫療衛生、計量標準化等工程。下麵以較為典型的係統工程及

其過程結構作簡單介紹。

工程係統工程曆史悠久,金字塔建造工程、都江堰水利工程等幾千年工

程依舊在,成為工程的佳話。隨著科學技術的發展和高新技術的不斷湧現,

使現代工程的領域、規模和複雜性都不斷提高。較大的工程一般涉及多個學

科的理論與技術,如載人航天工程、運載火箭與導彈工程等涉及200~300 個

專業領域,其工程的複雜性與規模,顯而易見。工程係統工程是對工程係統

進行發展研究、選題與決策、工程任務分析與範圍界定,工程係統各層次組

成單元與各專業之間關係的確定以及組織協調控製,工程係統的建立、設計、

生產、運用與更新的分析、綜合評價與優化的科學方法,是一種實現複雜工

程係統創新目標與可持續發展的綜合集成技術。工程係統的過程結構如圖4-2

·第四章.係統與係統觀思維·

所示:

圖4-2.工程係統的過程結構

工程係統工程不同於直接應用自然科學和技術科學知識建造工程係統的傳統技術,而是為了解決複雜工程係統開發中常遇到的具有全局性的決策問題。工程係統工程受到多重環境條件的製約(如圖4-3所示)。

文科技境工程係統化環境環

社會環境

自然環境

圖4-3.工程係統的四重環境

因此,在解決工程係統過程中,必須綜合運用自然科學、社會科學、技術科學和工程專業知識解決重大的社會性、係統性決策問題:如開發過程中的發展戰略研究、規劃與立項研究、工程總體方案製定、係統研製要求的協調與確定、工程實施中的組織與管理、係統實施決策等影響全局的創造性活動。

工程開發過程中社會問題,包括工程係統發展的社會(乃至政治)需要預測、技術發展預測、社會支持能力預測、可持續發展預測、社會效益預測及工程立項相關的各種社會問題。

工程開發的係統性問題,涉及工程發展的係統環境研究、工程總目標及分係統、子係統乃至重要設備目標要求的分配與協調,工程開發過程中各階段及關鍵工程問題的決策與優化等重大問題。

因此,可以認為工程係統工程開發即是一個技術過程也是一個管理過程,是一項組織管理工程係統分析、綜合集成的技術,是從整體上研究和解決工程問題的科學方法。