系統科學
2023-04-01 11:04:58
系統科學是研究系統的結構與功能關係、演化和調控規律的科學，是一門新興的綜合性、交叉性學科。它以不同領域的複雜系統為研究對象，從系統和整體的角度，探討複雜系統的性質和演化規律，目的是揭示各種系統的共性以及演化過程中所遵循的共同規律，發展優化和調控系統的方法，並進而為系統科學在科學技術、社會、經濟、軍事、生物等領域的應用提供理論依據。
系統科學是在數學、物理、生物、化學等學科基礎上，結合運籌、控制、信息科學等技術科學發展起來的，並在工程、社會、經濟、軍事、生命、生態、管理等領域得到發展與應用。·系統是由相互聯繫、相互作用的要素(部分)組成的具有一定結構和功能的有機整體。英文中系統一詞(system)來源於古代希臘文(σύστημα),意為部分組成的整體。
系統科學研究主要採用系統論的原理和方法，並緊密結合近現代數學物理方法與信息科學技術等現代研究工具(科學計算、模擬、仿真等)。
系統科學的發展離不開對具體系統的探討，並通過對具體系統的結構、功能及其演化性質的研究，尋求複雜系統的一般機理與演化規律;同時系統科學的新的思想和方法又深刻地影響著許多實際系統的研究，涉及自然科學和社會科學的許多領域，成為眾多工程技術科學發展的理論基礎，並為控制科學與工程、管理科學與工程以及生態學、環境的控制等對國民經濟與人類生存有關的重要應用領域做出直接的貢獻。
基本信息
中文名稱
系統科學
外文名稱
System Theory
起源時間
二十世紀初
目錄
1發展歷史
2學科分類
3重點學科
4學科排名
摺疊編輯本段發展歷史
系統科學發端於20世紀20年代，奧地利生物學家L.von貝塔朗菲倡導的機體論就是一般系統論的萌芽，與此同時，英國軍事部門的科學家研究和解決雷達系統的應用問題，提出了運籌學，這就是系統工程的萌芽。
20世紀40年代，美國貝爾電話公司在發展通信技術時，使用了系統工程的方法。美國研製原子彈的曼哈頓計劃，是系統工程的成功實踐。美國國防部設立的系統分析部，在軍事決策方面運用了系統方法。
20世紀50年代，系統科學的理論研究和教學工作全面展開。貝塔朗菲等人創辦了《一般系統論年鑑》，H.H.古德和R.E.麥克霍爾完成了專著《系統工程》。美國的麻省理工學院等院校開設了系統工程的課程。
20世紀60年代，系統科學在西方、在蘇聯得到了廣泛的傳播。系統的理論研究取得了重要的成果，貝塔朗菲發表了《一般系統論--基礎、發展、應用》的著作，使系統工程的應用取得了明顯的效果。美國阿波羅登月計劃的實現，就是一個突出的範例。
20世紀70~80年代，系統科學廣泛應用於經濟、政治、軍事、外交、文化教育、生態環境、醫療保健、行政管理等部門，並取得了令人滿意的結果。
20世紀80年代以後，非線性科學和複雜性研究的興起對系統科學的發展起了很大的積極推動作用。進入21世紀後，系統科學作為新興的交叉性學科，由於關注對於複雜系統和複雜性的研究，已經成為國際上科學研究的前沿和熱點。歐美各國紛紛建立相關研究機構，制定研究路線圖，努力推動相關研究的發展。複雜系統的概念涵蓋了物理、生物、社會經濟與工程等許多具體領域，系統科學著眼於對它們性質和演化行為具有共性的基本規律的探索，成為21世紀科學發展的一個重要方向。
在中國，系統科學的研究是在20世紀50年代以推廣應用運籌學開始的。70年代末，錢學森等專家學者提出了利用系統思想把運籌學和管理科學統一起來的見解，推動了系統工程的研究和應用。之後系統科學體系結構的提出，進一步推動了系統科學在社會、經濟、科學技術各個方面的廣泛應用，以及系統理論方面基礎研究的長足發展，形成了我國發展系統科學的廣泛基礎和力量。1990年，在錢學森等專家學者的推動下，國務院學位委員會增列系統科學為理學一級學科，從學科體系上為系統科學的發展提供了保障。在此後的學科發展進程中，我國系統科學的研究和應用都取得了重要的成就，為進一步的發展打下了堅實寬厚的基礎。迄今該學科已經具備從本科到博士後流動站的完備的學科培養體系。
摺疊古文明
從科學哲學的角度上說，四大古文明中均有系統論的將現象看做系統加以考察的思想。而在古希伯來的宗教神學、老子的自然人學、古希臘自然哲學三大古文化中，更有充分體現。系統一詞，即來源於古希臘語，是由部分組成整體的意思。
常用為亞裡斯多德所言"整體大於部分之和"來體現此思想在人類思維中的源遠流長。周易和中醫有著最豐富和完整和最悠久的系統思維模式，歐洲最早完整提出系統方法的是熟悉中國哲學的萊不尼茲和康德。
摺疊二十世紀初
彭加勒(現多譯作龐加萊，即用來命名06年火熱的同胚封閉流型的高維猜想者)的四部科學哲學著作以及專著《位置分析》分別將數學推理與世界框架進行了討論、將拓撲學進行系統論述。其中大量包含了現代的系統科學思想。從三十年代開始，維納開始關注布希的電子模擬計算機，開拓了線性控制理論。將目光投到"各種已經建立起來的部門之間被忽略的無人區"(維納語)，為後來人提供了很好的啟迪。後諾依曼、申農將腳步轉移到計算機與資訊理論。
摺疊二十世紀中葉
貝塔朗菲在1937年提出的一般系統論原理，奠定了這門科學的理論基礎。但他的理論到1948年在美國再次講授"一般系統論"時，才得到學術界的重視。學界看到了這片廣闊的新天地，興起一場"系統運動"的浪潮。貝朗塔菲於1952年發表"抗體系統論"，正式提出通常意義上的現代系統科學思想。它關於"機體生物學"，這是生物學中的有機論概念，強調生命現象是不能用機械論觀點來揭示其規律的，而只能把它看作一個整體或系統來加以考察。貝塔朗菲又於1968年發表了一般系統論的代表著作《一般系統理論――基礎發展與應用》》(《General System Theory;Foundations,Development,Applications》)確立了這門科學學術地位並被公認為是這門學科的代表作。由於貝氏對系統科學的創立、推廣和發展做出的傑出貢獻，被公認為一般系統論的創始人。
摺疊二十世紀後期
布魯塞爾學派的領導人普利高津在非平衡統計物理研究中提出了最初關於非平形成科學體系的耗散結構理論，這一理論可以廣泛應用到生物、化學、生態、社會，大大推動了系統科學的研究與發展。1986年-1994年曾邦哲發展了系統綜合理論 -結構論，研究系統尤其生命系統的結構、功能與發生演變及其相互關係的規律，提出系統醫藥學與系統生物工程等概念，也稱為泛進化或自組織系統的結構理論，探討系統的結構本原模型、適應穩態結構、系統層次的組織建構，以及實在系統與符號系統對應轉換關係，探討系統科學的邏輯學基礎，以及宇宙、生命、文明的信息組織化過程的結構演變規律，並提出彭加勒數學思想與胡塞爾的現象學開創了現代的系統綜合方法。
摺疊二十一世紀初
系統思想形成了一股重要的思潮，日益發揮重大而深遠的影響。
摺疊編輯本段學科分類
系統科學即以系統思想為中心、綜合多門學科的內容而形成的一個新的綜合性科學門類。系統科學按其發展和現狀，可分為狹義和廣義兩種。
摺疊狹義
狹義的系統科學一般是指貝塔朗菲著作《一般系統論:基礎、發展和應用》中所提出的將"系統"的科學、數學系統論、系統技術、系統哲學三個方面歸納而成的學科體系。
摺疊廣義
廣義的系統科學包括系統論、資訊理論、控制論、耗散結構論、協同學、突變論、運籌學、模糊數學、物元分析、泛系方法論、系統動力學、灰色系統論、系統工程學、計算機科學、人工智慧學、知識工程學、傳播學等一大批學科在內，是20世紀中葉以來發展最快的一大門綜合性科學。20世紀後期興起的相似論、現代概率論、超熵論、奇異吸引學及混沌理論、紊亂學、模糊邏輯學等，也將進入廣義系統科學並成為其重要內容。 系統科學將眾多獨立形成、自成理論的新興學科綜合統一起來，具有嚴密的理論體系，它已為內外許多學者所關注和研究。20世紀60年代，美國將《系統工程》雜誌改為《系統科學》。中國在技術領域的雜誌則有《系統科學與教學》、《系統工程的理論和實踐》、《系統工程學報》、《系統工程》等。許多學者提出了關於系統科學結構的許多見解。其中一種見解認為，系統科學包括五個方面的內容:即系統概念、一般系統論、系統理論分析論、系統方法論和系統方法的應用。另一種見解認為系統科學是研究系統的類型、一般性質和運動規律的科學。這一科學體系包括系統學、系統方法學和系統工程學三部分。 關於系統科學的內容和結構最詳盡的框架，是我國著名科學家錢學森提出來的。他認為系統科學與自然科學和社會科學處於同等地位。他把系統科學的體系結構分為四個層次:第一層次是系統工程、自動化技術、通信技術等，這是直接改造自然界的工程技術層次;第二層有運籌學、系統理論、控制論、資訊理論等，是系統工程的直接理論，屬技術科學層次;第三層次是系統學，它是系統科學的基本理論;最高一層將是系統觀，這是系統的哲學和方法論的觀點，是系統科學通向馬克思主義哲學的橋梁和中介。
系統論將世界視為系統與系統的集合，認為世界的複雜性在於系統的複雜性，研究世界的任何部分，就是研究相應的系統與環境的關係。它將研究和處理對象作為一個系統即整體來對待。在研究過程中注意掌握對象的整體性、關聯性、等級結構性、動態、平衡性及時序性等基本特徵。系統論不僅是反映客觀規律的科學理論，也是科學研究思想方法的理論。系統論的任務，不只是認識系統的特點和規律，反映系統的層次、結構、演化，更主要的是調整系統結構、協調各要素關係，使系統達到優化的目的，系統論的基本思想、基本理論及特點，反映了現代科學整體化和綜合化的發展趨勢，為解決現代社會中政治、經濟、科學、文化和軍事等各種複雜問題提供了方法論基礎。
系統科學的發展和成熟，對人類的思維觀念和思想方法產生了根本性的影響，使之發生了根本性的變革。系統科學的理論和方法已經廣泛地滲透到自然科學和社會科學的各個領域。
摺疊編輯本段重點學科
二級學科
系統理論
北京師範大學
二級學科
系統分析與集成
華東師範大學
摺疊編輯本段學科排名
本一級學科在全國高校中具有"博士一級"授權的單位共3個，本次參評3個;具有"博士點"授權的單位共6個，本次參評3個;還有2個具有"碩士一級"授權和1個具有"碩士點"授權的單位也參加了本次評估。參評高校共9所。
學校代碼及名稱
整體水平
排名
得分
10004 北京交通大學
1
86
10027 北京師範大學
2
82
10269 華東師範大學
3
81
90002 中國人民解放軍國防科技大學
4
74
11065 青島大學
5
70
10637 重慶師範大學
6
69
10252 上海理工大學
7
68
10300 南京信息工程大學
8
67
