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系统科学原理十篇

发布时间:2024-04-26 01:45:53

系统科学原理篇1

[关键词]农村金融生态;农村金融体系;反馈系统

[中图分类号]F830[文献标识码]a[文章编号]1006-5024(2008)03-0140-04

[作者简介]张伟成,广东省河源广播电视大学讲师,研究方向为系统科学与经济学;(广东河源517000)

肖连斌,农行江西省分行经济师,律师,研究方向为金融法律与合规管理。(江西南昌330008)

一、引言

生态系统是指在一定时间和空间范围内,生物与非生物环境通过能量流动和物质循环所形成的一个彼此关联、相互作用并且有自动调节的统一整体。金融生态是一个综合、整体的概念,它不仅包括金融生态各组成部分之间的互相关系,还包括影响金融生态的经济因素和社会因素。金融生态主要是组成生态系统的各部分之间的互相关系,农村金融生态是农村金融业运行的外部环境,主要包括与农村金融业产生与发展具有互动关系的农村经济环境、农村法制环境、农村信用环境、农村文化环境、农村市场环境和农村制度环境。农村金融生态系统是指在为农村经济发展提供资金融通及其他金融服务的过程,各类金融组织的内部结构、互相关系及与农村经济系统中其他要素之间的互相作用共同构成的有机整体。

党的十七大报告指出:深化农村综合改革,推进农村金融体制改革和创新,改革集体林权制度。坚持农村基本经营制度,健全土地承包经营权流转市场,有条件的地方可以发展多种形式的适度规模。因此农村金融体制改革是一项涉及广泛的系统工程,营造良好的农村金融生态环境需要系统地推进,政府、金融机构、司法部门、村委会、乡村合作组织、农村企业和农户等相互配合,包括健全农村金融组织体系,发展农业保险,大宗农产品期货,建立农村存款保险机制,采取法律、制度创新、政策扶持和综合治理等各项措施,促进农村经济与金融良性互动发展,进而更好地推动新农村建设。

二、当前我国农村金融生态的现状

由于“三农”问题的长期存在,与城市区域相比,农村金融生态状况较差,问题较多。因此研究农村金融生态问题,尽快改善农村金融生态状况,对推进我国农村金融改革和建设社会主义新农村具有重大意义。我国的农村金融成为整个金融体系的瓶颈和短板,这个瓶颈和短板使农村金融难以满足农村经济多层次发展的需要,也难以满足农村金融服务多样化的需求。

从资金的供给主体看,供给主体数量减少,农村金融供给渠道狭窄、金融服务品种匮乏的问题比较突出。目前,农村金融市场的供给主体主要为中国农业银行、农业发展银行、农村信用社、邮政储蓄银行。农业银行确立“面向三农,商业运作”的市场定位,其服务“三农”和县域的力度逐步加大。农业发展银行作为政策性银行,其在农村的业务范围主要为粮棉油收购等政策性业务。农村信用合作社,正在改革中艰难前行,但长期以来功能定位不明、产权不清、机构规模偏小、抗风险能力差等因素制约了其支农信贷功能的发挥。刚刚组建成立的邮政储蓄银行,目前主要以吸收存款为主,小额贷款处于试办阶段。从资金的需求主体看,主要是农户、农村企业以及农村基层组织。信贷需求主体是多层次的,例如农户可以分为贫困农户、普通农户、产业化经营农户;农村企业有小型企业、规模企业和龙头企业。大多数信贷需求主体不能提供有效抵押物,很难获得抵押贷款,金融生态主体信贷功能弱化。主体各层次需求的方式和特征都有很大的差异,农户是农村金融最基本的需求主体,但由于其提供担保抵押物的局限性,很难从正规金融中获得信贷支持。农村基层组织具有农村基础设施建设和提供公共服务产品的金融需求,对融资的需求具有总量大、时间跨度长和明显的政策性金融及主要追求社会效益的特征,难以获得商业性金融的支持。

农村金融生态链中适用的金融产品供给不足,农村金融服务缺位,主要表现为农村金融服务体系不健全。中国农村地域广阔,自然环境、资源条件、市场经济渗透程度差别很大,农村经济基础薄弱,致使农村经济发展呈现出明显的地域性、不平衡性和多层性。同时由于农业本身的弱质性,交易成本高,金融机构经营上的高风险、市场竞争不足,在大部分乡村只有邮政储蓄机构和农村信用社。因此在乡村政策性金融、商业性金融支农作用减弱,农村金融产品供给单一化,作为农村金融主体的农村信用合作社“小马”难拉“三农大车”。生产性贷款多,消费性贷款少,短期贷款较多,中长期贷款基本没有;市场不完整、金融品种单一,基本只有农村货币市场,资本市场、保险市场极少。长期以来,偏向城市的金融政策形成了城乡分隔的“二元金融”结构,这在客观上制约着金融机构对农村提供金融服务。目前,我国对农业投入规模较低,在许多需要金融配套的环节比较薄弱,限制了金融配套资金的投入。此外,由于农民受教育机会较少,文化素质不高,一定程度影响农村社会信用,社会信用文化缺失,农村企业和农户的诚信意识、金融风险意识比较薄弱,信用户、信用村、信用镇远未形成。农村社会征信系统建设和征信业发展缓慢,缺乏一个统一的企业和个人信用信息数据库,金融企业难以获取客户的真实信用状况并作出准确的信贷决策。在部分农村地区,逃债、躲债和赖债的现象还比较严重,但失信惩罚机制尚未有效建立,缺乏对债务人违约的制约,致使农村金融机构面临的信用风险、操作风险比较突出。

我国现行农村金融组织体系整体上不能满足“三农”的要求。由于农村产业风险的特殊性,对金融市场的健全发展以及农村金融组织的创新均产生了负面影响,因此发展具有适应性的农村银行是弥补“三农“资金匮乏的途径之一。从我国农村的现实情况看,农村金融生态系统在面对农村经济发展所形成的强大而多元化的农村金融需求时,并不能提供相应的农村金融服务,农村金融需求多样化与农村金融供给单一性的矛盾比较突出,农村金融生态系统与农村经济发展不适应。

近年,随着新农村建设的推进,农村金融服务从理论到实践上提到了一个前所未有的高度,农村金融体系建设将取得新的进展,国家对农村金融服务的鼓励、支持力度将进一步加大。从金融政策看,随着金融改革开放的深入,国家鼓励银行加快金融创新,逐步放松多年来的制度抑制,其中一些政策惠及到农村金融领域。包括:放松利率管制,取消存款利率下限和贷款利率上限;放松监管限制,允许成立以民间资本为主的商业信贷组织和小额信贷组织。2006年12月,银监会了《关于调整放宽农村地区银行业金融机构准入政策更好支持社会主义新农村建设的若干意见》,放开农村金融准入门槛。国家制定了关于支持和鼓励个体私营等非公有制经济发展的若干意见,银监局出台了银行开展小企业贷款业务指导意见;鼓励试点建立政策性农业保险机构,作为商业保险机构的补充;全国个人征信系统的联网运行,使社会信用环境日趋优化。这些政策措施将有利于农村金融生态的改善。

三、系统科学的系统论

系统科学把系统作为研究对象,系统论认为,系统是一个由一系列要素或子系统构成的相互联系、相互影响、相互作用的体系。作为一个整体,系统是有序的和有目标的。系统依其不同的结构实现其一定的功能,而系统的特定功能的实现要具备一定的结构。因此,若要调整系统的结构,就有可能会改变系统的功能;而要改变系统的功能,就必须改变系统的结构。系统论的核心思想就是系统的整体功能大于各部分功能之和。系统科学作为现代科学技术体系中的一个大部门,是一门综合的、横断的新兴科学技术,一般公认以VonBertalanffy提出一般系统论GSt(generalsystemtheory)概念为标志,20世纪40年代到60年代出现了系统论(systematology)、运筹学(operationalresearch)、控制论(cybernetics)、信息论(informatics)等早期的系统科学理论;同期出现的系统工程、系统分析、管理科学则是系统科学的工程应用,70年代到80年代的发展主要是系统科学组织理论的建立,包括耗散结构理论(dissipativestructuretheory),协同学(synergetics)、超循环理论(hypercycletheory)、突变论(catastrophetheory)、混沌论(chaos)、分形学(fractal);80年代以后非线性科学和复杂性研究的兴起大大地推动了系统科学的前进步伐,包括复杂适应系统CaS(complexadaptivesystem)、遗传算法(geneticalgorithm)、神经网络(neuralnet-work)。在结合了经济学与管理学的交叉学科研究处于不断向前推行的浪潮中,系统科学自身也得到了充实,其应用潜力得到进一步的发掘。

从不同学科领域表现出同构性和同型性的事实出发,Bertalanffy得到结论:“存在着适用于一般化的系统或者它们的子类的模型、原理及定律,这些模型、原理和定律与系统的特殊类别、组成元素的性质以及元素之间的关系或‘力’的性质无关。寻找一种不是关于或多或少特殊类型的系统的理论,而是一般地适用于系统的普遍原理,看来是合理的。”GSt的任务“乃是确立适用于系统的一般原则”,它从有关生物和人的问题出发,不能沿用讨论无机界问题常用的机械论分析方法。因为现实是一个有组织的由实体构成的递阶秩序,在许多层次的叠加中从物理、化学系统引向生物、社会系统,因此不能把分割的部分的行为拼加成整体,必须考虑各个子系统和整个系统之间的关系才能了解各部分的行为和整体。

若干要素按照某种方式相互联系而形成一个系统,就会产生出它的组分和组分的总合所没有的新性质,叫做系统质或整体质。整体具有不同于各个要素的系统质或新功能,这就是系统的整体突现原理。整体突现性是系统思想的核心和灵魂,是系统科学的理论基石。所谓用系统的思想分析问题,中心之点就是考察系统的整体突现性。系统的整体突现性可用公式来表示如下:w≠∑pi(这里又分为两种。)

(1)整体大于部分之和。w>∑pi俗话“三个臭皮匠,赛过一个诸葛亮”就是这种情况。

(2)整体小于部分之和。w

一般系统论则试图给一个能描示各种系统共同特征的一般的系统定义,通常把系统定义为:由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。在这个定义中包括了系统、要素、结构、功能四个概念,表明了要素与要素、要素与系统、系统与环境三方面的关系。系统论认为,整体性、关联性,等级结构性、动态平衡性、时序性等是所有系统的共同的基本特征。这些,既是系统所具有的基本思想观点,而且它也是系统方法的基本原则,表现了系统论不仅是反映客观规律的科学理论,具有科学方法论的含义,这正是系统论这门科学的特点。

四、系统科学理论与农村金融生态结合

系统科学的中心概念是系统,福瑞斯特在《系统原理》一书中说:“系统是为了一个共同的目的而一起运行的各部分的组合”。从系统的一般定义出发,引出描述有组织整体(即系统)特有概念,如总体、整体性、有序性、动态性、开放性、方向性、目的性、等终极性(果决性)、演化、渐进机构化、中心化、渐进分异化、主导部分、生长、竞争等等。从结构角度来看,农村金融生态系统是由农村金融生态主体子系统与农村金融生态环境子系统构成的,农村金融组织体系、农村金融产品和服务体系及农村金融市场体系共同构成农村金融生态系统的主体子系统,农村金融生态环境依赖于宏观经济环境、地区经济发展,以及微观层面的金融环境。我国农村金融生态环境遵循金融生态环境的一般规律,则由法律、制度、文化、道德以及监管体系和征信、担保体系构成的。从功能角度来看,农村金融组织体系是该系统中金融产品和服务的供给者。在新农村建设过程中资金短缺是制约农村经济发展的重要因素,因此,农村金融组织体系具有非常重要的地位。所以,研究农村金融生态问题,尽快改善农村金融生态状况,对推进我国农村金融改革具有重大意义。

改革开放以前国内农村金融体系有极具稳定的特点,其结果导致金融生态缺乏应有的活力。以后,随着国内农村发生了一系列的变化,农村金融系统也发生一定的变化,为了适应这种经济体制的变迁,保持农村金融系统稳定且持续的发展,农村金融领域进行了一系列的改革,这种改革我们在两个领域同时推进。一个是金融监管的改进,将正规金融和非正规金融都纳入金融监管范畴,另外一个领域非正规金融的创新。因为完全稳定的系统会失去变化、发展、创新的可能,而现实系统又不可避免地要受到来自自身、外部环境、甚至其他各种因素的扰动,象农村金融系统内部的矛盾、摩擦、冲突、风险,人、财、物的平衡协调,人与自然的有效空间的合理分配,人与农村金融的道德、规范、价值的沟通均会影响包括农村金融改革问题、农村金融创新问题、农村金融监管问题、农村金融政策问题等农村金融问题。通过上述分析,笔者认为和谐农村金融的稳定机制应是适度的稳定,既不会使整个农村金融进入失控,无约束的混乱状态,又要能在矛盾、冲突发生时,通过相关的政策、法律、经济、行政等手段进行协调、沟通后保持良性状态。

系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分相结合的具有特定功能的有机整体。系统必须遵循反馈原理的,同样农村金融生态系统也存在一个反馈现象,任何系统只有通过反馈,才能实现有效的控制,从而达到目的,因此构建农村金融生态系统必须注意前馈信息的收集以及使用后反馈评价信息的收集,我国当前的农村金融生态体系风险防范缺乏系统科学的管理,农村金融体系组织结构的三大体系包括执行系统、决策系统和监督反馈系统是保障农村金融风险控制有效实施手段。健全完善的农村金融监督反馈系统是农村金融生态系统平衡的基本结构要求。任何系统只有开放、有涨落、远离平衡态,才能走向有序,所谓有序是信息量走向增加,即熵走向减少,组织化程度走向增加,即混乱走向减少。结合我国农村的实际情况,由政府主导通过各种方式获取大量的信息,建立信用信息库以及农村金融机构间的信息共享和协调平台,建立符合我国农村特色的社会信用体系和档案制度,实行信用风险防范和信息披露制度,建立守信激励和失信惩罚机制,降低金融机构征信成本。

同时,系统只有通过互相联系形成整体结构才能发挥整体功能,建立有序的、开放的、多层次的、多主体的农村金融生态系统。农村金融生态系统无疑从其存在的社会环境中交换信息、物质和能量,同样农村金融生态系统显然是一个开放系统,其开放性包括内源开放和外延开放,内源开放是指农村金融与所在社会环境不断进行信息、物质和能量交换,不与环境交换物质、信息以及能量,此系统就不会长大,否则该系统就会崩溃。外延的开放是农村金融生态系统的边界逐步扩大向区域外开放。随着交通、运输、通讯技术的发展,特别是新农村建设的发展,以前孤立的农村金融生态子系统,越来越联结到一起,形成更大范围的有机整体。同样,农村金融生态是金融生态的一个子系统,当前失衡的农村金融生态系统严重阻碍我国金融经济的发展,因此必须探索符合我国农村经济发展所需的农村金融生态系统。

五、利用系统功能原理构建和谐农村金融

功能(function)是刻划系统行为、特别是系统与环境关系的重要概念,系统的任何行为都会对环境产生影响。系统行为所引起的、有利于环境中某些事物乃至整个环境存续与发展的作用,称为系统的功能。被作用的外部事物,称为系统的功能对象。功能是系统行为对其功能对象生存发展所作的贡献。凡系统都具有功能。系统的功能视角下和谐农村金融系统的重构,可以提高整个农村金融生态系统的运行效率。从宏观方面上讲,就必须对农村正规金融进行制度创新与管理再造,对农村非正规(民间)金融进行政策引导和行为规范,给农村金融生态系统带来适应性、效率性、稳定性和政策性方面的系统功能特征。

和谐社会的构建,“三农问题”是重中之重,而作为经济核心的金融,对农村经济的增长起着举足轻重的作用,在建设社会主义新农村中,农村金融组织系统起着至关重要的作用。农村金融生态系统注重人们之间的互动和参与,改变单个农民行为方式,以增强农村的凝聚力和组织性,发挥人们互和利他性,进一步提升人们的自主创新和合作创新意识。我们需要建设一个以政府引导、市场推动、农民自主创新“一体多元”的中国特色和谐农村金融生态体系。

如何实现和谐农村金融,最为重要的是要有促使“和谐农村金融”系统运行的各种农村金融机制。这些农村金融机制综合作用,自发地搜寻、发现影响农村金融和谐的因素,并发挥调节、矫治的作用。整合农村金融各部分及各种力量,使农村金融结构获得相对平衡,促进农村金融在良性的状态下正常运行,共同通过协同效应产生秩序。“和谐农村金融”的组织过程将通过各种农村金融协调管理机制来达成,包括开放的农村金融机制、有效的调控机制、统一的整合机制、完善的稳定机制、发展的创新机制等内容。各种农村金融机制的协调、合作,使农村金融系统自发形成自我约束、调节功能。从农村金融生态系统的功能产生来看,它内生于农业分工和农村金融交易的产生和发展,这一点可以从农产品交易、生产要素交易和农村金融市场约束下经济增长的要求及相应的交易制度变革中看出金融功能的演进过程。从农村金融机构自身经营管理、金融业务出发,从制度层面和培育市场主体、培育金融机构的“自身能力”角度解析不足。比如我们现在的管理,仍带有一种父爱主义、保护主义的特征,没有真正把它推向市场,不是从培育他的自身的市场能力角度出发的,要靠自身的两条腿在市场上去登的;农村金融体系构成要素中过多强调银行金融机构体系;非正规金融,忽视其存在合理性、无明确的非正规金融政策。

系统的功能视角下农村金融生态体系重构,需要理顺中央、地方政府、农村金融机构以及农户之间的金融关系,健全管理制度,基本满足农村金融机构的投资需要与农户的融资需要,最大限度地降低农村金融的整体风险。

六、展望

在农村金融生态系统中,没有一种单一的机构能满足农户、农村企业以及农村基层政府各种形式的金融需求,农村金融生态系统是由不同的金融组织所组成的一个有机的组织系统,这一生态系统是农村金融组织通过内在的多维联系构成的复杂有机体。面对新形势新任务,我们应该加大对农村金融生态的重视,进一步放松农村金融市场准入,构建多样化金融机构。在加入wto以后的中国农村金融市场化、国际化进程中,有必要进一步放宽农村金融业和农村金融市场的限制,消除农村金融市场的进入壁垒,在可能的范围内允许和扶持其他形式的金融组织发展,实现农村金融机构的多元化。深化农村金融改革创新。金融机构始终是农村金融生态的建设者和支持者。在优化农村金融生态过程中,改革创新是增强金融服务功能,强化金融支农能力的必然之路。随着我国农村经济产业化的形成,农村经济商品化、市场化、货币化、金融化程度的进一步提高,必然对农村金融产生强烈的需求,要求打破原有农村金融生态均衡状态,寻求新的利益均衡机制。我们有必要进一步变革我国农村金融生态,逐步解决农村金融缺口问题,改变当前农村经济落后的面貌,使得新的制度促进我国农村金融生态的共同发展。

从系统科学角度看,构建一个理想和谐的农村金融生态圈,必然是一个充满生机活力,各子系统联系紧密、和谐共存、协作整合、良性互动、高效运作的系统,为此,必须共同推进农村金融改革,积极探索新的农村金融组织和金融产品,健全农村金融体系,改进农村金融服务,不断改善农村金融生态。

参考文献:

[1]周小川.完善法律环境打造金融生态[n].金融时报,2004-12-07.

[2]彭兴韵.金融学原理[m].上海:三联书店,2003.

[3]贾仁安,丁荣华.系统动力学[m].北京:高等教育出版社,2002.

系统科学原理篇2

【关键词】系统系统科学

1系统科学的含义

1.1系统的定义

人们对系统所下的定义五花八门,具有代表性的如下:

有名的webster辞典认为:所谓系统,①是有机体或组织起来的整体;②是形成某种结合整体的各种理性观念和各种原理等的复合体;③是有规律性相互反应或相互依存的某种形态而构成的组合。或者:①是遵照共同的目标或寄予共同目的的;②是由许多不同部分构成的复杂单体。其强调的是系统的整体性和目的性。

拉波波特认为系统概念有两种基本的定义方式:数学的、分析的定义、直觉的、整体论的定义。

贝塔朗菲将系统定义为相互作用的诸元素的复合体。强调了多元性和相关性是系统概念最基本的规定性。

我国大多数学者认为系统是由相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的事物和过程组织成的具有整体功能和综合行为的统一体。

从系统的种种定义中;我们可以归纳出几个要点:①系统总是由两个以上相互联系和彼此影响的部分构成的集合体;②系统总是具有一定的界限,既把系统与环境区分开来,又促使系统与环境不断在进行能量、信息与物质的交换;⑧系统虽然是由相对独立的各个部分组成的,但却是具有一定功能和特性的有机整体。

1.2系统科学的基本概念与范畴

在系统科学中,系统与要素,结构与功能,系统与环境,输入与输出等几对

概念是十分重要的,有学者称之为系统科学基本范畴。

1.系统与要素。元素是系统的组成部分,在系统的元素中,有的不宜再作分

解的、且必不可少的部分,被称为要素。系统与要素的关系是对立统一的,是相互联系、彼此制约的,是可以相互转化的。由于各个系统的大小和复杂程度不同,系统的元素也不一样。明确了系统与要素的概念,可以确定系统的边界和边界内的成员。

2.结构与功能。系统的整体属性还取决于要素间的各种各样的关系即系统的

结构。而熵是描述复杂系统结构的一个物理量。社会系统作为一种特殊的内部由许多子系统组成的有组织的多层次的复杂系统,系统有多少个层次就至少需要多少组变量来描述.物理学对系统结构研究的锐利的武器之一就是熵的原理的提出,用熵来讨论系统结构时,可以在原来概念的基础上提出系统的层次及其状态变量.揭示系统的演化。

3.系统与环境。系统作为一定的有组织的整体,总是相对独立于一定的环境之中,每一系统都是时空上有限的存在。我们把系统之外并且影响系统存在与演化的各种集合体称为系统的环境。环境是系统能够存在的客观依据,系统只有不断地与环境进行能量、物质和信息的交换,才能维持自己的生存。人们认为,系统与环境具有交互响应。系统对外部环境做出的这种交互响应有两种表现:一是特定响应,即系统对首先未能预料的事件的响应;另一是计划响应,即对能预料的事件发生后的响应。

4.输入与输出。输入与输出是系统与外界存在的基本关系。通过输入与输出的分析可以很明确地划分系统的边界.外界环境给系统的输入通过系统的处理和变换,必然会产生出一个输出,再返回外界环境中。系统与环境之间的输入和输出的交互影响关系也是区分开放系统与封闭系统的一个基本标准。

2系统科学体系

学术界对系统论、系统科学、系统哲学和系统工程等存在着不同的认识,一般人的看法是:以一定的系统为研究对象,通过对特定系统的研究而形成的理论就是系统论,其中通过对系统的科学研究而形成的理论就是系统科学;通过对系统的哲学思考而形成的理论就是系统哲学;系统论的理论和技术在实际中的运用就是系统工程等。

我国最初接触的系统理论是一般系统论即系统论、信息论和控制论,曾有人称之为旧三论,因为随后文出:现了耗散结构理论、突变理论、协同学和超循环理论等,现在人们讲系统论或:系统科学一般是指这些理论的总和。

1.一般系统论。一般系统论的代表人物是奥地利生物学家贝塔朗菲,主要研究系统的普遍原理,以系统为中心概念,以整体性、有序性、层次性、动态性、开放性、目的性等为基本原则。贝塔朗菲认为一般系统论在未来科学中的作用,将类似于亚里士多德的逻辑学在古代科学中的作用。

2.耗散结构理论。比利时物理学家、化学家普利高津在1967年提出了耗散结构理论,即一个远离平衡态的开放系统,在外在条件变化达到某一特定的阈值时,量变可以引起质变。系统在与外在环境发生交换过程中,能自动产生一种自组织现象,系统的各个部分能够形成相互协同作用,通过能量的耗散和内部的非线性动力学机制形成和维持宏观时空有序结构。普氏在热力学基础上提出总熵变公式,给开放系统理论初步提供了一种精确的数量描述。钱学森先生高度评价耗散结构理论“使一般系统论的有序结构稳定性有了严密的理论基础”。

3.突变理论。法国数学家R.托姆为描述现实世界特别是形态发生问题中的突变现象而于20世纪60年代提出该理论。突变理论是一门有着系统研究背景的数学学科,在稳定性与不稳定性、连续性与间断性、渐变与突变等辩证关系的论述上对丰富系统科学做出了较大贡献。突变理论撇开不连续现象的具体特性,给突变形式以完备的分类;将结构稳定性与运动稳定性区别开来,运用了黑箱方法,在尚不知系统输入如何影响其输出的运行机制时,即系统运行是一个黑箱,可以根据输入和输出的具体情况来模拟黑箱内部结构。突变理论对我们研究社会现象能够提供极富启发意义的模型。

4.协同学。德国物理学家哈肯于1970年提出建立协同学问题,并在1975年建立起协同学的基本理论框架,现发展为自组织理论中一个富有特色的学派。协同学以开放系统为研究对象,既关注无序向有序的演化过程,也关注有序到混乱的演化规律,将有序与无序结合起来。协同学是一门综合与协作的科学,与耗散结构理论相比,协同学摆脱了热力学概念的束缚,采用了比较普适的概念和方法;与突变理论相比,它不限于有势系统,能够处理更广泛的有序演化问题o

3系统科学的独特性

3.1在原理层面上的独特性

系统科学有自己独特、有效的概念体系,这些概念为我们探索世界图景提供了思考的路径。现在普遍意义上起指导作用的系统科学原理有整体性原理、有序性原理、反馈原理、自组织原理等。还有前面提到的稳定和静止、熵等概念体系,这些概念具有广泛的适应性,世界的大部分可以被概念化地描绘成等级体系。系统科学对传统科学的革命性变革的意义之一在于,它打破了以往各门学科之间的界艰,沟通了各门学科间的联系,使之成为具有综合性、整体性和最优化的广阔视野的大科学。

1.整体性原理。整体性是系统思想的灵魂,系统的整体功能不仅有各部分的功能,而且有由各部分相互联系形成结构而产生的新功能。对客观世界整体性的认识可追溯到古代的思想家们如亚里士多德、老子等的朴素的整体性思想。近代实验科学的兴起产生了近代科学整体观。无论是自然界的演化还是人类的精神活动均构成一幅幅相互联系彼此作用无穷无尽交织的图景。系统科学的整体性原理与其他哲学整体论相比,有更为明确的内涵,如著名的“整体大于部分之和”。提出有组织的整体性是系统存在和演化的最基本的特性;突破了单质点科学哲学以“孤立性、绝对对称性、单调性与线性叠加可还原性”作为整体的基本特征的藩篱,揭示了系统作为有组织整体的“非线性非平衡特征;开放性征;组织性征和层次性征”。运用涨落这一概念来揭示系统整体性演化的过程,赋予系统整体性新的内涵。

2.有序性原理。系统结构由低向高逐渐高移化,称为有序。对于社会系统而言,只有开放、有涨落、远离平衡态才可能形成有序结构。贝塔朗菲认为开放性是系统发生有序演化的必要条件。系统内部非线性的相关作用是系统有序之源,系统不断地与外界发生各种联系,敞开输入和输出的通道,扩大信息和能量交换的流量,降低熵值。只有保持开放性,系统才能成为活的组织,这是有序原理的真谛。

3.反馈性原理。在系统的边界内存在着反馈回路,它是系统其本结构单元,决定了系统的动态行为。任何系统只有通过反馈回路,才能进行有效的控制。按输出对输入的影响。反馈可以分为两类:输出返回到输入端后。能加强输入的为正反馈---它使系统与目标状态间的距离增加;使输入减弱的为负反馈---它使系统与目标整体趋于吻合,能够维持系统的稳定。在不同的时期.正反馈和负反馈都有存在的必要。

4.自组织原理。组织与自组织是协同学的中心课题,组织被认为:是在特定的外部干预下获得其空间的、时间的或功能的结构;自组织则是系统内部在没有外部的干预下获得的结构。我国学者湛垦华认为,系统科学中基本的东西是非平衡自组织理论,离开了对自组织理论的把握就不能算是掌握了基本的系统哲学。系统的自组织性是系统科学中具有较强解释能力的原理。通过系统自组织的五种基本形态---自组织、自同构、自复制、自催化和自反馈可揭示系统的演化过程。

3.2在技术层面上的独特性

毫无疑问,系统科学能够给实践带来很多有用的技术,其中系统工程可以说是系统科学在实践中应用的总称,尽管人们对系统工程有种种解释,但并不妨碍系统工程的技术性质与应用价值。因为系统工程给人们最直观的印象和解释是传统工程与系统观点以及数学方法和计算技术的综合体。系统工程作为系统科学中的应用领域是一个多阶段的过程。一般认为系统工程包含以下几个环节:

问题的提出---系统分析---系统综合---系统优化---系统决策---系统设计---计划实施---运行阶段---更新阶段。其中系统分析阶段的原则基本上形成共识:①定量分析和定性分析相结合;②部分与整体相结合;③眼前利益与长远利益相结合;④系统要素与外部环境相结合。

从20世纪30年代提出系统分析一词以来,每一个年代对系统分析的概念解释都有发展。系统分析是指系统观念在解决复杂问题中的应用,从系统的观点出发,对所研究的事物进行有目的的、有步骤的探索分析过程。系统分析能够使人们对问题的认识更加清晰,特别有助于提高决策的科学化程度。系统分析的优越性在以下几个方面已形成共识:①决策者能更充分地考虑面临助各种不同选择;②稀缺而昂贵的人力物力资源能够得到更有效的利用;③能够更好更省地达到目的;④能够在有关资源合理分配、政策贯彻、目标设定、解决涉及牡会政治文化因素的问题等方面,加强决策能力。用系统的观点考察事物,包含着两个层面:一是内向描述,确定对象系统的组成要素及结构方式,并划分出不同的层次;二是外向描述,把研究对象作为更大系统的组成部分,考察对象与环境中其他系统的关系,准确地确定它在环境大系统中的位置。

【参考文献】

[1]钱学森:《论系统工程》,300页,长沙,湖南科学技术出版社,1982。

系统科学原理篇3

【关键词】系统科学思想政治教育方法论

随着二十世纪中后期科技的迅猛发展,新的理论、新的学科不断涌现,成果蔚为壮观。在这样的时代大背景下系统科学应运而生。“它是一种具有元科学,横断科学性质的科学群,是有一批学科组成的,包括一般系统论、控制论、信息论等基础理论学科,系统工程学、系统分析等应用学科以及系统自组织理论、泛系统理论等更一般的系统理论在内。”[1]作为一种具有浓厚方法论特征的科学,系统科学方法论的核心在于确立适用于系统的基本原则,有整体性、层次性、开放性和交融性等。

要想更好地把系统科学运用到教育实践的研发过程中,我们必须对其有一个全面、深入的把握,因此,我们需要简单回顾一下系统科学产生与发展的历史轨迹。系统科学虽然是在二十世纪之后诞生的,但是在人类思想的长河中,它的萌芽与壮大,从简单到深邃经历了一个漫长的历史过程。早在我国古代哲学体系中就渗透着朴素的系统观念,《尚书.洪范》中就有相关记载,它的“五行说”把金、木、水、火、土看作是构成客观物质世界的基本元素,“人们还通过对实物系统直接经验的观察发现了五行间的相生相克关系,即木生火,火生土,土生金,金生水,水生木。”[2]这就囊括了事物之间的相互联系、相互制约的关系,这种对客观世界统一性的直接猜测是我国最原始的系统思想。除此之外,老子的《道德经》中蕴含的“天下万物无生于有,有生于无”(《二十五章》),“道生一,一生二,二生三,三生万物。万物抱阴而负阳”(《一章》)等思想都体现了朴素的系统观念。同时,西方也较早出现了系统的思想,古希腊哲学家德谟克利特认为原子是构成客观物质世界的基本元素,他在其代表作《宇宙大系统》中最早使用了“系统”这个词语。十八世纪,随着科学研究的深入发展,人们对客观世界的认识进一步深化,德国著名哲学家莱布尼茨通过对物质世界的长期深入研究,提出了“单子论”的观点,他认为“单子”是“组成复合体的单纯实体”,是构成世间万物的基本元素。他的“单子论”对现代系统论的形成作出了重大的贡献。系统思想在生产生活实践中逐渐发展起来。到了二十世纪,随着机械论和还原论思想统治地位的动摇,奥地利生物学家贝塔朗菲创立的一般系统论正式登上了历史舞台。“一般系统论主要研究系统的普遍原理,以系统为中心概念,以整体性、有序性、层次性、动态性、开放性、目的性等为基本原则。贝塔朗菲认为一般系统论在未来科学中的作用,将类似于亚里士多德的逻辑学在古代科学中的作用。”[3]

系统科学论的诞生在为我们带来新知识和新方法的同时,也为我们提供了一种新的思维方式,即系统性思维。这种新的思维方式要求我们在思维过程中应具备系统头脑和系统眼光,把物质系统作为一个整体去考察,着眼于系统与要素、要素与要素、系统与外部环境之间的相互关系,运用先综合,后分析,再到更高层次的综合的方法,以求得对物质系统的准确全面把握。目前,系统科学方法已经广泛渗透到各门学科之中,对自然科学和社会科学的研究均产生了重大影响,极大地推动了学科建设发展。同样,系统科学方法论对高校思想政治教育也具有方法论价值,具体表现在以下几个方面:

1.系统科学的整体性原则为我们提供了整体性的思维方式。

整体性原则是系统科学方法论的精髓,它始终把研究对象作为一个整体来考察,认为这个整体的性质和特征只存在于内部各要素的相互联系、相互作用之中,并不等于各部分的机械相加。部分是构成整体的基础,整体具有部分所不具备的新特征。高校思想政治教育作为一个系统,应遵循整体性的原则。具体来说,高校思想政治教育系统包括明确培养目标、研究教育对象、确定教育内容、制定教育方法以及思想政治教育的实施主体等要素。这些要素的相互联系、相互作用形成了高校思想政治教育的有机整体。

高校思想政治教育的目标在于教育和引导大学生的集体主义、社会主义、共产主义思想意识和道德品质的形成和发展,调动其立志成才、树立为中国特色社会主义奋斗的宏伟理想;教育内容是以马列主义、思想和中国特色社会主义理论体系为核心,深入开展社会主义、爱国主义和集体主义教育;教育方法有说理启迪法、调查研究法、情感交流法等;实施主体包括专职辅导员、党支部、团组织、任课教师等。这些要素都服从于高校思想政治教育这个系统整体的目标和功能。由于思想政治的目标、对象、内容在一定时期都具有相对稳定性,因此,要改进高校思想政治教育工作,把其落到实处,就须对思想政治教育的实施主体进行优化组合,充分调动专职辅导员、党支部、团组织、行政机构、任课教师、学生社团的积极性,克服以往把思想政治教育看作仅仅是学生工作者的事的思想。各要素相互作用所发挥出来的潜能远比部分要素发生作用所释放出来的潜能更为有效。高校思想政治教育工作应在校党委行政部门的领导部署下,着重理论研究,树立旗帜方向。团、工、青组织、辅导员、任课教师充分发挥自身优势,密切联系学生,以不同的方式完成教书育人的使命。其中,尤为重要的是任课教师和学生社团。任课教师在学生思想政治教育中的作用不可小视,一方面是因为和专职辅导员相比,教师的队伍更为庞大。从数量上来看,教师人数是辅导员的几倍甚至几十倍。没有广大一线教师的参与,学生思想政治教育工作很难落到实处。从质量上来看,“教师队伍的总体素质要高于政工干部,他们不仅有渊博的理论知识,而且还具备高尚的人文素养,有些教师还是专家、学者,人格魅力很大,对学生的潜在影响也很大”。[4]不同学科的教师能从各自的专业领域分析问题,给学生全面、精辟的见解。另一方面是因为,教书育人是教师的天职,教师应该在传道授业解惑的基础上,还要把培养学生良好的政治素质和人文素养作为重要使命来对待。高校应该把教师参与学生思想政治教育工作的成效纳入教师业绩考核之中,鼓励教师通过校园活动、访谈、专题讲座等形式参与学生思想政治工作。另外,学生社团是学生课余文化生活的重要组成部分,在活跃校园文化生活的同时也要以学生喜闻乐见的方式适时地对他们进行思想政治教育。同时,主管部门也要做好对学生社团的监管引导工作。

总之,注重高校思想政治教育整体性的原则,以系统思维的眼光来审视高校思想政治教育,要求各级部门、教师、辅导员、学生社团等组织要形成合力,相互补充,相得益彰,形成思想政治工作蒸蒸日上的新景象。

2.系统科学的层次性原则要求在高校思想政治教育研究中要抓主要矛盾,分层次和分级思考。层次性指的是系统与要素或者母系统与子系统之间客观存在着的地位、等级和相互关系,是系统的一个重要属性。系统不同的层次、要素之间具有不同的结构和性能,“高级层次在系统中居于主导和支配的地位,系统整体的性能主要是由其最高级层次的结构和性能决定的。同时,要求我们正确分析系统的层次关系,既要考虑纵向层次的支配与被支配,作用与反作用的关系,还要考虑横向的相互作用和影响”。[5]

同样,高校思想政治教育系统也是有不同层次构成的,各层次在整个系统之中发挥着不同的功能与作用。根据层次性的原则,我们可以按照政治素养高低及知识能力结构的差异,把高校思想政治教育的受体分为两类:一类是政治觉悟较高的党员、入党积极分子以及政治觉悟一般的群众;另一类是知识结构不同的文科生和理工科学生。从接受思想政治教育的效果来看,文科生的接受消化程度要普遍高于理工科学生。针对这一特征,我们可以把思想政治教育分层次、分级来进行,抓主要矛盾。基于文科生中党员同志的思想状况、政治觉悟比较高这一事实,针对这个群体,思想政治教育可以以自觉学习、自由参与社会活动为主。相反,高校思想政治教育的重点则是理工科学生中的一般群众,对于这个群体则要多管齐下,充分发挥思想政治教育系统的合力。

3.系统的开放性和交融性原则,启示我们研究高校思想政治教育必须考虑外部环境的影响。系统科学中的增熵原理可以帮助我们更好的理解系统的开放性原则。热力学第二定律告诉我们热不能自行地、不付代价地从冷物体传向热物体,熵与无序性是相互联系的,在自然过程中,系统的熵趋向于增加,即系统的无序性是趋向于增加的。因此,开放系统只有不断地从外部环境中吸取负熵,才能克服内部的增熵,从而保持自身的有序性。换言之,任何一个开放系统都是处于一定复杂环境之中的,也只有在与外部环境之间进行广泛的物质、能量、信息交换的过程中,才可能保持保持系统的稳定、有序运转。

高校思想政治教育系统作为整个社会的一个子系统,同样需要与社会其它子系统之间进行着物质、能量、信息的交换,与社会的政治、经济、文化等方方面面存在着纷繁复杂的联系,这就要求教育必须面向社会,在全社会汲取有效的信息与能量,以确保系统的有序运转。把这个原则运用到高校思想政治教育工作中,就要求我们既要重视学校内部因素在大学生思想政治教育工作中的作用,又不可忽视外部因素的影响,尤其是当今日新月异的社会环境的影响。当今知识经济飞速发展,科技信息瞬息万变,大学生通过网络、社会实践等方式与社会的接触日益强化,这一新情况启示高校思想政治工作者要因势利导,持之以恒地运用各种手段春风化雨式的教育学生,做学生的良师益友,潜移默化地加以引导。面对一些重大社会突发事件,专职辅导员更要站在社会和谐稳定的大局,层层分析,深入浅出地启迪教育。同时,大学生的思想状况也是随着年龄、知识结构、外部环境的变化而变化的,这就更加要求我们在动态开放中把握不同层次学生的思想状况,有针对性地加以引导教育,这有这样,才能更好地落实高校思想政治教育。

系统科学方法论作为一种科学的方法论,沟通了各学科之间的联系,促进了人们思维方式的变革,对高校思想政治教育的研究工作有着不可低估的作用。但是,不可否认的是,它绝对不是解决高校思想政治教育领域出现的问题的唯一法宝,面对高等教育研究中的一些非系统性的因素,系统科学理论就显得无能为力。同时,由于系统科学自身也还处在发展完善的过程当中,它对教育领域产生的一些负面影响也是难以避免的。因此,我们要辩证地看待系统科学方法论的作用。

参考文献:

[1]冯花朴.系统科学对教育研究的方法论启示[J].教育理论与实践,1995(15).

[2]王有英.系统科学方法论与教育研究[J].雁北师范学院学报,2004(6).

[3]赵文华.高等教育系统论[m].广西:广西师范大学出版社,2001.

系统科学原理篇4

关键词:信息观;系统观;生态观;机制观;信息转换方法论

0引言

智能科学是信息科学的制高点。从物质科学演进到信息与智能科学,研究的对象发生巨变,因此研究的理念和方法也必须随之改变,这是不言自明的道理。然而,由于科学观与方法论的抽象性(无形性),这种不言自明的道理却往往在实践中被人们视而不见。

我们对信息与智能科学技术发展的历史稍加考察就可以发现,由于科学观与方法论具有抽象性或无形性特点以及人类的思维习惯存在惰性,数十年来信息与智能科学技术的研究依然沿用传统的科学观和方法论,由此导致一系列重大的学术研究失准,在客观上延缓了信息与智能科学的发展进程。

在半个多世纪的科学研究实践中,笔者曾经在这方面反复经历失败与成功,有过正反两个方面的经验和教训,最终深切地感悟到:科学观与方法论问题对于信息与智能科学领域的研究与教育具有特别重要的意义。于是,笔者常常不由自主地思考和总结信息与智能科学领域中的科学观与方法论问题,得到一些初步的领悟,愿在此与读者共享并欢迎批评指正。

1传统的科学观与方法论

有什么样的研究对象,就需要有与之相适应的研究方法,而方法论又源于科学观。换言之,有什么样的科学观,就会形成什么样的方法论,科学观和方法论是指引人们从事科学研究的世界观和方法论。

传统自然科学的研究对象是物质系统和能量系统。物质观和能量观便天然地成为传统自然科学的科学观,而对复杂物质和能量系统实行分而治之、各个击破、合成还原则成为传统自然科学行之有效的方法论。

近几百年来,面对越来越多的复杂物质系统和能量系统,传统自然科学的科学观和方法论指导全球研究大军频繁出击,战无不胜,攻无不克,所向披靡,为近代自然科学技术的发展与繁荣建立了历史性的卓越功勋。

2传统科学观与方法论对信息领域科学研究的误导

传统科学观和方法论虽然在近代科学实践中屡试不爽,但是在一类新的研究对象面前却产生了一系列相当严重的误导作用。这类新的研究对象就是以信息为主导特征的复杂信息系统,而智能科学就是研究这类系统的代表性学科。

2.1误导案例之一:探究思维奥秘

一个最为明显的误导例证就是关于人类大脑思维奥秘的探究。按照传统的物质观和能量观,人类大脑系统是一个复杂的物质系统,也是一个复杂的能量系统;为了探索大脑思维的奥秘,。应当对它实行分而治之、各个击破、合成还原的研究。于是,研究者对人类大脑实行各种各样的解剖研究,试图查明大脑各个解剖单元的物质结构和能量关系,从而解开人类大脑思维的秘密。

令研究者大失所望的是,尽管通过解剖研究可以查明大脑各个局部组织的物质结构和能量关系,但是对于大脑为什么能够思维以及大脑怎样进行思维这样一些基本问题,仍然始终摸不着头脑并且一筹莫展。

百战百胜的传统方法论出现了什么问题?原来,尽管大脑是复杂的物质系统,也是复杂的能量系统,但它的本质是以信息及其转换为主导特征的复杂信息系统。研究者按照传统科学方法论将大脑这个复杂信息系统分解为相对简单的解剖单元(分系统)时,就丢失了各个分系统之间相互联系和相互作用的信息,而这些相互联系和相互作用的信息正是复杂信息系统的生命线。舍弃了生命线,当然就不可能通过各个分系统的合成还原“能够思维”的大脑。

2.2误导案例之二:Shannon信息论

另一个非常基本的误导案例是关于信息概念和理论的研究。按照正常的理解,人们处理和利用的任何信息都是形式、内容和效用的三位一体:形式只是信息的外表,效用是信息的价值,内容才是信息的内核。人们根据信息的形式感知它是否存在,根据信息的效用确定对它的取舍,根据信息的内容达成对它的理解。如果只感知信息的形式而不了解它的内容和价值,就无法据此做出正确的决策。

然而,在分而治之方法论的指导下,Shannon信息论仅仅根据通信过程的要求(而不是根据信息运动全部过程的要求),就针对信息的形式(而不考虑信息的内容和价值)建立了后人所称的信息理论。实际上,正如Shannon自己所说,它只是通信的数学理论(mathematicaltheoryofcommunication),而不是完全的信息理论。

这种误导的结果使Shannon信息论虽然在通信等统计领域发挥了巨大作用,但对于整个信息科学(特别是对于其中的智能科学)领域而言却难以有所作为。现今人们对于信息的烦恼便是网络上信息的鱼龙混杂,良莠难分,而Shannon信息论对此却不能提供任何有效的解决方法,原因就在于它只是关于信息形式的统计理论,完全没有考虑信息的内容与效用。同样,Shannon信息论对于智能科学的研究难有作为,这都是传统科学方法论误导信息研究所造成的结果。

2.3误导案例之三:智能模拟的方法

还有一个同样基本的误导案例是关于人类智能的机器模拟(人工智能)问题。按照分而治之的传统科学方法论,人工智能研究者认为:人类智能系统可以分解为结构、功能、行为3个基本层面,因而可以分别从结构、功能、行为3个不同的角度对人类智能进行模拟。于是,基于结构模拟的人工神经网络研究、基于功能模拟的物理符号系统研究、基于行为模拟的感知动作系统研究随之出现,成为人工智能研究的3大主流方法。

这样引发的问题是,虽然3种研究方法都具有相同的研究目标,即希望成功地在机器上模拟人类的智能,并且各自都取得了不少令人鼓舞的研究成果,但是人们却不知如何才能把三者集成起来并形成和谐的合力,以便更好地促进人工智能研究的进步。

事实上,长久以来,3种方法不仅没有能够形成和谐的合力,反而偶有互相否定、互相激烈抨击的事件发生,终于形成三足鼎立的不和谐局面,这种状态显然很不利于人工智能研究的整体发展,这也是分而治之方法论误导所产生的不良后果。

2.4误导案例之四:人工智能的理论模型

更为典型的误导案例是人工智能的理论模型。常理告诉我们,意识是智能的直接基础。如果一个人连意识的能力都没有,他怎么可能具有智能呢?同样的常理告诉我们,人的智能有两个基本方面:情感与理智。如果一个人没有情感,他怎么可能具有完整的智能呢?而且,意识、情感、理智是相互联系、相互作用、密不可分的三位一体。

然而,按照分而治之的传统科学方法论,人工智能理论的研究硬是把意识和情感因素从智能的研究领域中排除出来。于是,人工智能理论一方面长期回避对意识的研究,另一方面又忽视对情感的探索,最终变成一个既不完整又不真实的人工智能理论模型。分而治之传统科学方法论导致人们不能深入和完整地理解人工智能。

总之,面对以信息及其转换为主导特征的开放复杂信息系统(智能系统是这类系统的典型代表)的研究,基于物质观和能量观的分而治之方法论不但不再有效,而且还会产生许多后果相当严重的误导。

3开放复杂信息系统需要的科学观与方法论

正反两方面的研究实践启示我们,以智能系统为代表的开放复杂信息系统的研究,不能照搬我们原先所熟悉的传统科学观和方法论,而是迫切需要全新的科学观和方法论。经过长期的实践和探究,我们认为开放复杂信息系统的科学观包括以下4个基本观念。

1)信息观。

既然贯穿开放复杂信息系统全局的主导因素是信息和信息运动过程,那么开放复杂信息系统的研究首先就必须遵循信息观,即研究的关注点必须聚焦于系统的信息和信息运动过程,而不应当只盯着系统的物质结构和能量关系。

2)系统观。

开放复杂信息系统的研究必须遵循明确的系统观:一方面,人们所关注的信息应当是形式、内容、价值三位一体内涵完整的信息,而不是仅考虑形式因素的信息;另一方面,信息运动的时空过程必须保持完整性,人们不能只关注信息传递这样一个局部的过程,也不能只关注理智这样一个局部的方面。

3)生态观。

开放复杂信息系统应当是一种“活的系统”,因此人们必须遵循清晰的生态观,也就是说必须把开放复杂信息系统中信息运动过程的来龙(本体论信息)去脉(知识、基础意识、情感、理智、智能策略和智能行为)作为一个有序的生态过程进行一体化的研究,而不应当把信息、知识、智能看作一个各行其是的拼盘。

4)机制观。

既然开放复杂信息系统是一类生态系统,对它的研究就必须遵循机制观,即必须把关注点放在信息如何生成知识与如何生成智能的生成机制(即生长规律)上,而不应当把关注点放在系统的结构、功能和行为上。这是因为系统的结构和功能都是为实现生长机制而服务,行为则是系统机制实现的外显结果。

总之,信息观可以呈现开放复杂信息系统的生命脉络;系统观可以抓住开放复杂信息系统的信息全局特征;生态观可以把握开放复杂信息系统的有机联系;机制观可以理解开放复杂信息系统的生成规律,它们构成了开放复杂信息系统科学观的四位一体。

那么,开放复杂信息系统的科学研究方法论是什么呢?一般而言,有什么样的科学观就会形成什么样的方法论。科学观是认识所研究对象的基本观念,方法论是体现基本观念的研究方法,因此任何一种科学研究方法论都可以(而且应当)从科学观中自然引申出来。

根据这个基本原理,研究以智能系统为代表的开放复杂信息系统的科学方法论就可以表述为:遵循信息观、系统观、生态观和机制观的根本原则,考察信息资源(本体论信息)生成相关产品的生态转换规律。具体地说,就是要系统地(系统观)、联系地(生态观)、深刻地(机制观)考察本体论信息(信息观)生成认识论信息:知识和智能的规律,或者更简洁地说就是要系统地、联系地、深刻地考察信息转换的规律。:总之,信息转换是针对一切开放复杂信息系统研究都适用的科学方法论。

4新的科学观方法论和研究成果

20世纪80年代以来,笔者逐渐领悟到信息观、系统观、生态观、机制观四位一体的科学观和信息转换方法论,并将其用于指导自己的信息科学和人工智能基础理论研究,获得了如下一些重要的创新成果。由于篇幅所限,笔者叙述从简。

4.1全信息理论

传统方法论令Shannon信息论存在严重局限。我们根据新科学观提出语法信息、语义信息、语用信息三位一体的全信息概念,其中,语法信息用“肯定度”参数表征,用概率论和模糊集合理论描述;语义信息用“逻辑真实度”参数表征,用模糊逻辑理论描述;语用信息用“效用度”参数表征,用模糊集合理论描述。

这样,原先各自独立发展起来的信息获取(检测与识别)、信息传递(通信与存储)、信息处理(计算)、信息认知和信息决策(人工智能)、信息执行(控制)就得到了统一的描述和处理,形成了完整统一的信息科学理论。

4.2本体论信息到全信息转换:第一类信息转换原理

根据新方法论,我们发现并阐明了图1所示

的由本体论信息到全信息的转换原理(又称第一信息转换原理),证明全信息理论不仅在理论上合理,而且在技术上可行。

图1表明,人们利用传感系统可以把本体论信息映射为相应的语法信息,利用语法信息可以从知识库检索l出(或者通过与目标进行相关运算计算出)与之相对应的语用信息,通过对语法信息和语用信息的逻辑运算可以演绎出语义信息。所有这些操作都在技术上可行。

4.3知识的外生态学理论

知识在信息和智能科学中扮演着极其重要的角色,但是在分而治之传统方法论的影响下,知识被孤立地分割出来,在人工智能理论研究中没有得到应有的重视。在新科学观和方法论指导下,我们发现知识并不是一种孤立和静止的研究对象;恰恰相反,它是一个极其活跃的生态学系统。

一方面,知识不断由认识论信息的归纳而来;另一方面,知识又在系统目标的制导下通过演绎的方法向智能生长而去。换言之,“信息_÷知识_智能”转换是知识的外部生态系统。这一发现的意义不仅揭示了知识的生成机制,而且揭示了智能的生成机制,直接导致新的人工智能模拟方法问世。

4.4信息一知识转换:第二类信息转换原理

知识外生态学原理表明:知识由全信息转换而来。信息是现象,知识是大量相关现象所蕴含的共同本质,因此实现由全信息到知识的转换算法,原则上是归纳型算法。由大量信息现象到知识本质的归纳过程是由量变到质变的过程,也称为“涌现”过程。这是知识外生态学提供的一项重要启发。

4.5智能的共性核心生成机制

知识外生态学系统的发现不仅揭示了知识的生成规律(第二类信息转换原理),而且还启迪了智能的共性核心生成机制:信息知识智能的转换。具体来说就是在任何情形下,智能的核心生成机制都是由信息(关于问题的信息、关于问题求解目标的信息、关于先验知识的信息)到知识(求解问题所需要的专门知识)再到(求解问题的)智能策略的转换,显然,这是一切智能(包括人类智能和人工智能)的共性核心生成机制。

4.6人工智能的机制模拟方法

受到智能共性核心生成机制的重要启发,我们提出人工智能的新的模拟方法,这就是机制模拟方法:信息_知识-÷智能的转换,这是区别于已有的结构模拟、功能模拟、行为模拟方法的全新方法。

众所周知,系统的生成机制统管系统全局,系统的结构和功能都为生成机制服务,而行为则是机制实现所产生的结果,因此人工智能的机制模拟方法比传统的结构模拟、功能模拟、行为模拟方法具有更深刻和更本质的意义。

4.7知识的内生态系统

运用新的科学观和方法论,我们又发现了知识的内生态系统:知识内部不是如铁板一样凝固的对象,而是一个充满活力的生态系统;认识论信息(全信息)首先生长成为欠成熟的经验知识,接着后者通过验证和完善生长成为成熟的规范知识,经验知识和规范知识又进一步凝聚成为超成熟的常识知识。简而言之,经验知识规范知识常识知识是知识的内生态学系统。知识内生态学系统的发现直接导致人工智能3大主流方法的统一。

4.8人工智能的统一理论

人工智能的结构模拟方法(人工神经网络,后来发展成为计算智能)利用的是训练得到的经验知识;功能模拟方法(物理符号系统,后来收缩成为专家系统)利用的是人工输入的规范知识;行为模拟方法(感知动作系统,后来发展成为机器人)利用的是人工输入的常识知识。知识的内生态学系统表明,经验知识、规范知识、常识知识是知识的3个相生(而不是相克)状态,因此原先鼎足三分的人工智能3大主流方法在机制模拟方法的框架内也呈现出相生关系,达到了和谐的统一。这显然是人工智能理论研究的重要进展。

4.9全信息—智能转换:第三类信息转换原理

第一类信息转换原理是信息内部转换的原理,即由本体论信息到认识论信息(全信息)的转换;第二类信息转换原理是由全信息到知识的转换;第三类信息转换则是全信息向基础意识、情感和理智的转换。

我们运用新的科学观和方法论后发现:基础意识的生成机制是在全信息的激励下启动,在本能知识和常识知识支持下展开,在系统目标导控下实现的转换;情感的生成机制是在全信息的激励下启动,在本能知识、常识知识和经验知识支持下展开,在系统目标导控下实现的转换;理智的生成机制是在全信息的激励下启动,在本能知识、常识知识、经验知识和规范知识支持下展开,在系统目标导控下实现的转换。与全信息一知识转换过程类似,这些转换也存在量变到质变(涌现)的过程。

4.10高等人工智能原理

受到传统方法论的影响,现有人工智能理论的智能模型是一种既不完整又不真实的模型。基于上面所述的第一、第二、第三类信息转换原理,我们提出图2所示的高等人工智能理论的研究模型,图中的符号G表示系统的目标;K1表示本能知识和常识知识的集合;K2表示本能知识、常识知识和经验知识的集合;K3表示本能知识、常识知识、经验知识和规范知识的集合;K4表示本能知识、常识知识、经验知识、规范知识和决策艺术知识的集合。

从图2中可以看出,高等人工智能系统直接面向开放的外部世界,后者不断产生各种事物的本体论信息;感知系统(而不是简单的传感系统)按照第一类信息转换原理把本体论信息转换成为认识论信息(全信息);认知系统按照第二类信息转换原理把全信息转换成为知识;基础意识、情感和理智系统则分别在知识K1、K2、K3支持并在目标G导控下完成第三类信息转换,把全信息分别转换成为基础意识、情感和理智;决策系统则在知识K4支持并在目标G导控下把情感表达和理智表达综合成为解决问题的智能策略;执行系统把智能策略转换成为智能行为,反作用于外部世界。

如果智能行为产生的结果与目标一致或可以接受,这种策略就作为一种正确的知识补充到知识库;如果智能行为产生的结果与目标之间存在比较明显的误差,那么这个误差就成为一种新的信息反馈到感知系统,经系统后续处理,补充知识,优化策略,使新的智能行为产生更好的结果,如此循环往复,直到满意为止。这是一个完整而真实的人工智能模型,对于人工智能未来的发展具有重要意义。

5结语

研究不同的对象,需要有不同的科学观和方法论。基于物质观和能量观的分而治之、各个击破、合成还原方法论曾经指导人们在物质科学领域取得过历史性的辉煌成就,但是在以信息和信息转换为主导特征的开放复杂信息系统这类研究对象面前却显露出严重的缺陷。

系统科学原理篇5

系统法学是将系统科学与法学相结合而形成的一种法学思想、法学流派和法学理论,其核心思想是法或法律就是系统,任何法的现象都是具有系统意义的现象,可以运用系统科学方法加以解释和说明。有观点认为,严格意义上的法学与系统科学“合流”已经面临急需解决的技术性问题,既不仅要在法学研究中运用系统科学的“一般原理、原则、概念和方法”,而且要利用系统技术学、应用学和科技成果来定量表述法律现象,构造法学研究、法制建设的新图景。法学研究引进系统科学的技术性难题,反映了自然科学与社会科学统一合流的普遍性问题,这就是自然科学与社会科学之间存在着某些由来已久的“鸿沟”。这种鸿沟主要表现在:第一,两者研究对象的差别,自然科学以某种相对稳定的自然现象或较为简单的机能系统作为研究对象,而社会科学则主要以人和人类社会这一复杂的巨系统作为研究对象;第二,两者理论体系的差别,这种差别主要表现在两者的理论在可预言方面、可重复方面和清晰性方面的差别。

将自然科学和社会科学区别对待,在很大程度上确实存在上述观点所说的“鸿沟”。由于系统科学主要来源于自然科学,而法学又属于社会科学,上述观点无疑隐含着认为系统科学和法学也存在“鸿沟”的观点。这个隐含着的观点无疑构成将系统法学引进到法学领域中的一个重大障碍。这里就涉及到一个如何认识系统科学与法学的关系的问题,或者说如何加深对系统科学方法的认识的问题。

提出量子论的普朗克(m.planck)认为,“科学是内在的整体,它被分解为单独的部门不是取决于事物的本质,而是取决于人类认识能力的局限性。实际存在着由物理学到化学、通过生物学和人类学到社会科学的连续的链条,这是一个任何一处都不能被打断的链条”。“系统”、“信息”、“概念”与一切哲学范畴一样具有最广泛、最深刻、最高度的概括性,它们不只是概括物质世界或思维中某一领域或某一比较狭窄的方面,而是概括了自然界、人类社会和思维领域的一切现象和一切过程所共有的东西,解释这些现象和过程的一般规律。“以系统论、控制论、信息论为中心的系统科学,用整体论的、严谨精细的综合分析方法,将填平自然科学和社会科学之间的鸿沟,冲破因专业划分过细而形成的学科间的屏障。”根据这个论断,我们可以认为,那种认为法学研究中,必须在社会科学方法与自然科学方法作出明确的区分,必须在法学与其他社会科学方法之间化出一条界限的观点是片面的和不成立的。在这里我们可以说,系统科学与法学不是同一层次的知识体系,法学的研究对象包含于系统科学的研究对象之中。因此,那种认为由于系统科学与法学存在研究对象的差别而构成系统法学研究的一个技术性难题的观点,实质上是对系统科学方法以及系统科学与法学的关系的一种错误理解。

但是,我们还必须承认,相比于系统科学,目前的各种法学理论在理论的可预言方面、可重复性方面和清晰性方面是有距离的,有“鸿沟”的。在某种意义上,系统法学正是为了使传统的法学理论在这几方面有所改观而兴起的。如何使系统法学具有某种程度的可预言性、可重复性和清晰性,确实存在一定的技术性难题。如何解决这些技术性难题,我们可以从经济学和社会学移植到法学研究中得到初步的启示。经济学和社会学与法学一样同属于社会科学,经济学和社会学的研究对象在相当程度上和范围内与法学的研究对象是重合的、相同的,而且经济学和社会学中的一些基本概念和术语与法学中的一些概念和术语在直观的形式上和实质的内容上具有很强的“亲和性”,这使得经济学和社会学相对容易地移植到法学研究中,并建立相应的法学理论。系统法学研究中,也应当参考这种思路。解决这些技术性问题的过程,也就是一种系统法学理论确立和完善的过程。

二、知识结构与研究方向

一个法学研究者的知识结构,决定着其对系统科学的理解和认识。而其对系统科学有怎样的认识和理解,又决定着其如何将系统科学移植到法学,决定着其怎样研究系统法学。系统科学,首先是我国系统科学界的科学研究成果,对于系统科学的具体内容和理论框架,我国系统科学界也有不同的认识。系统科学中包含了很多复杂的数学原理和公式,法学学者是很难到达充分了解和精通的程度的。也许有个别法学学者有这样的能力,但是如果对系统法学不感兴趣,对系统法学研究也没有任何意义。作为法学研究,法学学者也不必对这些数学知识要到达充分了解和精通的程度。只要具备一定的自然科学知识,只要对系统科学的“一般原理、原则、概念和方法”有正确的和一定程度的认识和理解,就可以进行富有成果的系统法学研究。至于什么属于系统科学的“一般原理、原则、概念和方法”,目前的系统科学学科本身并没有明确的规定。作为法学研究者,在进行系统法学研究中,我们既应当尊重目前系统科学研究成果中的“共识”,也很有必要从系统科学研究成果中“各取所需”,充分发挥我们的想象力,形成我们自己的对系统科学的“一般原理、原则、概念和方法”的理解与认识。任何学科移植性的研究都不可能是简单的生搬硬套,想象力是必不可少的。

每一个法学研究者都是在一定的知识结构背景下产生一些法学理论观点的,这些观点是先于他们的完整的法学理论而在头脑中就形成了的。这些观点可能是研究者们思辨的火花,也可能是受他人理论或观点的激发而形成的灵感。这些观点一旦确定,思维过程以及理论创新就必然受到相应的影响和指引,或者说受到相应的束缚和制约。在那一层次、那一角度形成这些观点,就在相应的层次上、角度上展开思维。比如,将法的现象视为阶级现象,就自然而然形成阶级分析法学。系统法学也同样对法形成了一个基本观点或定义,既法或法律是系统。系统是个抽象的概念,同时也是容易理解的和接受的概念。因此,这种定义或这种思想,对法学研究的制约最小,为法学研究提供了极大的空间。如果我们在法学知识和自然科学知识两方面到达相当精通的程度,我们的系统法学就可以在“法哲学”方向、“实证法学”方向和“社会法学”方向取得均衡的丰富的发展,使得系统法学成为一个内容极其丰富的理论体系,我们对系统科学方法的运用,我们的思维过程以及理论创新就会呈现出一种相当美妙的景象,可上,可下,可“软”,可“硬”,可大、可中、可小,可定性描述,可定量描述,可局部描述,可整体描述。目前,在系统法学还没有成熟的时候,在我国法学界整体上知识结构有所缺憾的时候,我国法学界系统法学的研究应当侧重于作为系统法学基础的“法哲学”研究方向和“实证法学”研究方向,在我看来,也就是运用系统科学的一般原理、原则、概念和方法进行系统法学研究。

已有的非属于系统法学倡导者的学者的具有系统法学意义的研究成果,应当属于系统法学的“法哲学”研究方向和“实证法学”研究方向。这些研究成果,相比一些倡导系统法学的学者的“定量分析”、“系统工程方法的应用”等研究方向的研究成果,显然要具有更高的法学理论层次和法律实践应用价值。这说明,系统法学研究,必须首先重视某种“法哲学”和“实证法学”方向的研究。系统法学长期没有体现出其应有的理论地位和价值,没有受到我国法学界的相当重视,我认为,那些倡导系统法学的研究者没有在“法哲学”和“实证法学”研究方向上深入下去并取得一定成果,而是过多地侧重“法制建设”、“定量分析”和“系统工程方法的应用”这类问题,是重要的

原因之一。系统法学倡导者们所进行的很多系统法学研究,由于大量充斥“法制建设”、“定量分析”和“系统工程方法的应用”等内容,并运用一些数学模型来表述这些内容,这构成了我国整个法学界了解和认识系统法学的技术性障碍,实际上也降低了系统法学的理论层次,削弱了系统法学应当呈现的抽象性、概括性和思辨性,容易使我国法学界对系统法学误解为只能研究一些细致末节的法的现象,甚至只是故弄玄虚。我认为,在系统法学研究中,运用系统科学的原理和基本概念解释和说明法的现象,与应用系统工程方法解决或预测立法、司法、执法实践活动中的一些具体问题,是应当区分考虑的。

三、谁会进行系统法学研究

作为一种事实情况,一个受过法学高等教育的人,没有极特殊的情况,是不会继续另一种自然科学方面的高等教育的,也不会去从事一种专业技术工作。目前我国法学界的中坚力量是在20世纪80年代初接受了法学高等教育,而后又直接从事法学教育和研究的一批中青年学者。其中很少有人具有相当的自然科学的知识,不少人还不能说对哲学以及历史学、政治学、社会学等社会科学有相当程度的理解。我国确实有一些人受过自然科学方面的高等教育后来又接受了法学高等教育,或者从事了法律职业,这些人从事系统法学研究时非常适宜的。不过这一少部分人很少会有进行系统法学研究的动力,这又与我国学术研究的评价和激励体制有关。系统法学研究是一件很辛苦的创造性工作,是一件相当耗费精力、时间和金钱的事情,是一件有风险的事情。“即使同时具备良好的自然科学知识和法学知识结构,也不一定在这一过程中做到实质性突破。”如果按照传统的法学研究方法进行研究,对传统的阶级分析法学进行改造和完善,对西方法学流派进行探讨,甚至是基本没有思想的抄袭,都能获得一定的学术名声、职称和经济利益,那么一部分有潜力的研究者当然就会认为,没有必要去辛苦地冒险地研究起初看起来注定是有些陌生和粗糙的系统法学。系统法学兴起时,我国的法学理论和法学方法都很“贫困”,科学和科学技术受到国家的鼓励和支持,强调按照科学和客观规律办事,那段时期也是我国改革开放初期,社会经济发展和法治建设都面临很多具体问题,可以说是“百废待兴”。在这些背景下,系统法学研究主要体现在“法治/法制系统工程”方面,是在所难免的,但是,在今天,系统法学研究没有实质性的进展和成果,我们不得不说与我国法学界的总体上的知识结构和法学研究的评价体制有相当关系。

一个受过自然科学领域高等教育的工程技术人员进行适当的观察与分析,就会发现法学研究本身、法律推理、人类设计的法律制度、法的实际运行、法律制度的演变等许多法的现象都体现了系统科学的原理,这些法的现象都可以进行系统科学的解释。他会认为一些法的现象可以成为系统科学的很好的素材和例证。逻辑上如此,事实上也是如此,几十年来,很多杰出的科学家从数学、物理学、生物学、计算机科学、经济学等方面大大丰富和发展了系统科学,他们的很多关于系统科学的研究成果都论及了法和法律,只不过他们基本上是点到而止,一代而过,没有展开论述。当然,系统科学的合理性与正确性也无需法学的参与和贡献。法学是一个开放的领域,对所有学科的学者都开放,绝不仅仅是受过法学高等教育的人们的领地,其他学科的学者对法学研究作出了巨大的重要的贡献的事情是很正常的,是常有的。如果我国法学界长期忽视和漠视系统法学,那么有一天,自然科学家、工程技术人员搞出了一个系统法学研究成果,也是很正常的。

作者email:lijingju@public.tpt.tj.cn

参考文献

《中国法理学研究综述与评价》,王勇飞、张贵成主编,中国政法大学出版社,1992年12月第1版

《系统科学》上海科技教育出版社,许国志主编,2000年9月第1版。

系统科学原理篇6

系统法学是将系统科学与法学相结合而形成的一种法学思想、法学流派和法学理论,其核心思想是法或法律就是系统,任何法的现象都是具有系统意义的现象,可以运用系统科学方法加以解释和说明。有观点认为,严格意义上的法学与系统科学“合流”已经面临急需解决的技术性问题,既不仅要在法学研究中运用系统科学的“一般原理、原则、概念和方法”,而且要利用系统技术学、应用学和科技成果来定量表述法律现象,构造法学研究、法制建设的新图景。法学研究引进系统科学的技术性难题,反映了自然科学与社会科学统一合流的普遍性问题,这就是自然科学与社会科学之间存在着某些由来已久的“鸿沟”。这种鸿沟主要表现在:第一,两者研究对象的差别,自然科学以某种相对稳定的自然现象或较为简单的机能系统作为研究对象,而社会科学则主要以人和人类社会这一复杂的巨系统作为研究对象;第二,两者理论体系的差别,这种差别主要表现在两者的理论在可预言方面、可重复方面和清晰性方面的差别。

将自然科学和社会科学区别对待,在很大程度上确实存在上述观点所说的“鸿沟”。由于系统科学主要来源于自然科学,而法学又属于社会科学,上述观点无疑隐含着认为系统科学和法学也存在“鸿沟”的观点。这个隐含着的观点无疑构成将系统法学引进到法学领域中的一个重大障碍。这里就涉及到一个如何认识系统科学与法学的关系的问题,或者说如何加深对系统科学方法的认识的问题。

提出量子论的普朗克(m.planck)认为,“科学是内在的整体,它被分解为单独的部门不是取决于事物的本质,而是取决于人类认识能力的局限性。实际存在着由物理学到化学、通过生物学和人类学到社会科学的连续的链条,这是一个任何一处都不能被打断的链条”。“系统”、“信息”、“概念”与一切哲学范畴一样具有最广泛、最深刻、最高度的概括性,它们不只是概括物质世界或思维中某一领域或某一比较狭窄的方面,而是概括了自然界、人类社会和思维领域的一切现象和一切过程所共有的东西,解释这些现象和过程的一般规律。“以系统论、控制论、信息论为中心的系统科学,用整体论的、严谨精细的综合分析方法,将填平自然科学和社会科学之间的鸿沟,冲破因专业划分过细而形成的学科间的屏障。”根据这个论断,我们可以认为,那种认为法学研究中,必须在社会科学方法与自然科学方法作出明确的区分,必须在法学与其他社会科学方法之间化出一条界限的观点是片面的和不成立的。在这里我们可以说,系统科学与法学不是同一层次的知识体系,法学的研究对象包含于系统科学的研究对象之中。因此,那种认为由于系统科学与法学存在研究对象的差别而构成系统法学研究的一个技术性难题的观点,实质上是对系统科学方法以及系统科学与法学的关系的一种错误理解。

但是,我们还必须承认,相比于系统科学,目前的各种法学理论在理论的可预言方面、可重复性方面和清晰性方面是有距离的,有“鸿沟”的。在某种意义上,系统法学正是为了使传统的法学理论在这几方面有所改观而兴起的。如何使系统法学具有某种程度的可预言性、可重复性和清晰性,确实存在一定的技术性难题。如何解决这些技术性难题,我们可以从经济学和社会学移植到法学研究中得到初步的启示。经济学和社会学与法学一样同属于社会科学,经济学和社会学的研究对象在相当程度上和范围内与法学的研究对象是重合的、相同的,而且经济学和社会学中的一些基本概念和术语与法学中的一些概念和术语在直观的形式上和实质的内容上具有很强的“亲和性”,这使得经济学和社会学相对容易地移植到法学研究中,并建立相应的法学理论。系统法学研究中,也应当参考这种思路。解决这些技术性问题的过程,也就是一种系统法学理论确立和完善的过程。

二、知识结构与研究方向

一个法学研究者的知识结构,决定着其对系统科学的理解和认识。而其对系统科学有怎样的认识和理解,又决定着其如何将系统科学移植到法学,决定着其怎样研究系统法学。系统科学,首先是我国系统科学界的科学研究成果,对于系统科学的具体内容和理论框架,我国系统科学界也有不同的认识。系统科学中包含了很多复杂的数学原理和公式,法学学者是很难到达充分了解和精通的程度的。也许有个别法学学者有这样的能力,但是如果对系统法学不感兴趣,对系统法学研究也没有任何意义。作为法学研究,法学学者也不必对这些数学知识要到达充分了解和精通的程度。只要具备一定的自然科学知识,只要对系统科学的“一般原理、原则、概念和方法”有正确的和一定程度的认识和理解,就可以进行富有成果的系统法学研究。至于什么属于系统科学的“一般原理、原则、概念和方法”,目前的系统科学学科本身并没有明确的规定。作为法学研究者,在进行系统法学研究中,我们既应当尊重目前系统科学研究成果中的“共识”,也很有必要从系统科学研究成果中“各取所需”,充分发挥我们的想象力,形成我们自己的对系统科学的“一般原理、原则、概念和方法”的理解与认识。任何学科移植性的研究都不可能是简单的生搬硬套,想象力是必不可少的。

每一个法学研究者都是在一定的知识结构背景下产生一些法学理论观点的,这些观点是先于他们的完整的法学理论而在头脑中就形成了的。这些观点可能是研究者们思辨的火花,也可能是受他人理论或观点的激发而形成的灵感。这些观点一旦确定,思维过程以及理论创新就必然受到相应的影响和指引,或者说受到相应的束缚和制约。在那一层次、那一角度形成这些观点,就在相应的层次上、角度上展开思维。比如,将法的现象视为阶级现象,就自然而然形成阶级分析法学。系统法学也同样对法形成了一个基本观点或定义,既法或法律是系统。系统是个抽象的概念,同时也是容易理解的和接受的概念。因此,这种定义或这种思想,对法学研究的制约最小,为法学研究提供了极大的空间。如果我们在法学知识和自然科学知识两方面到达相当精通的程度,我们的系统法学就可以在“法哲学”方向、“实证法学”方向和“社会法学”方向取得均衡的丰富的发展,使得系统法学成为一个内容极其丰富的理论体系,我们对系统科学方法的运用,我们的思维过程以及理论创新就会呈现出一种相当美妙的景象,可上,可下,可“软”,可“硬”,可大、可中、可小,可定性描述,可定量描述,可局部描述,可整体描述。目前,在系统法学还没有成熟的时候,在我国法学界整体上知识结构有所缺憾的时候,我国法学界系统法学的研究应当侧重于作为系统法学基础的“法哲学”研究方向和“实证法学”研究方向,在我看来,也就是运用系统科学的一般原理、原则、概念和方法进行系统法学研究。

已有的非属于系统法学倡导者的学者的具有系统法学意义的研究成果,应当属于系统法学的“法哲学”研究方向和“实证法学”研究方向。这些研究成果,相比一些倡导系统法学的学者的“定量分析”、“系统工程方法的应用”等研究方向的研究成果,显然要具有更高的法学理论层次和法律实践应用价值。这说明,系统法学研究,必须首先重视某种“法哲学”和“实证法学”方向的研究。系统法学长期没有体现出其应有的理论地位和价值,没有受到我国法学界的相当重视,我认为,那些倡导系统法学的研究者没有在“法哲学”和“实证法学”研究方向上深入下去并取得一定成果,而是过多地侧重“法制建设”、“定量分析”和“系统工程方法的应用”这类问题,是重要的原因之一。系统法学倡导者们所进行的很多系统法学研究,由于大量充斥“法制建设”、“定量分析”和“系统工程方法的应用”等内容,并运用一些数学模型来表述这些内容,这构成了我国整个法学界了解和认识系统法学的技术性障碍,实际上也降低了系统法学的理论层次,削弱了系统法学应当呈现的抽象性、概括性和思辨性,容易使我国法学界对系统法学误解为只能研究一些细致末节的法的现象,甚至只是故弄玄虚。我认为,在系统法学研究中,运用系统科学的原理和基本概念解释和说明法的现象,与应用系统工程方法解决或预测立法、司法、执法实践活动中的一些具体问题,是应当区分考虑的。

三、谁会进行系统法学研究

作为一种事实情况,一个受过法学高等教育的人,没有极特殊的情况,是不会继续另一种自然科学方面的高等教育的,也不会去从事一种专业技术工作。目前我国法学界的中坚力量是在20世纪80年代初接受了法学高等教育,而后又直接从事法学教育和研究的一批中青年学者。其中很少有人具有相当的自然科学的知识,不少人还不能说对哲学以及历史学、政治学、社会学等社会科学有相当程度的理解。我国确实有一些人受过自然科学方面的高等教育后来又接受了法学高等教育,或者从事了法律职业,这些人从事系统法学研究时非常适宜的。不过这一少部分人很少会有进行系统法学研究的动力,这又与我国学术研究的评价和激励体制有关。系统法学研究是一件很辛苦的创造性工作,是一件相当耗费精力、时间和金钱的事情,是一件有风险的事情。“即使同时具备良好的自然科学知识和法学知识结构,也不一定在这一过程中做到实质性突破。”如果按照传统的法学研究方法进行研究,对传统的阶级分析法学进行改造和完善,对西方法学流派进行探讨,甚至是基本没有思想的抄袭,都能获得一定的学术名声、职称和经济利益,那么一部分有潜力的研究者当然就会认为,没有必要去辛苦地冒险地研究起初看起来注定是有些陌生和粗糙的系统法学。系统法学兴起时,我国的法学理论和法学方法都很“贫困”,科学和科学技术受到国家的鼓励和支持,强调按照科学和客观规律办事,那段时期也是我国改革开放初期,社会经济发展和法治建设都面临很多具体问题,可以说是“百废待兴”。在这些背景下,系统法学研究主要体现在“法治/法制系统工程”方面,是在所难免的,但是,在今天,系统法学研究没有实质性的进展和成果,我们不得不说与我国法学界的总体上的知识结构和法学研究的评价体制有相当关系。

一个受过自然科学领域高等教育的工程技术人员进行适当的观察与分析,就会发现法学研究本身、法律推理、人类设计的法律制度、法的实际运行、法律制度的演变等许多法的现象都体现了系统科学的原理,这些法的现象都可以进行系统科学的解释。他会认为一些法的现象可以成为系统科学的很好的素材和例证。逻辑上如此,事实上也是如此,几十年来,很多杰出的科学家从数学、物理学、生物学、计算机科学、经济学等方面大大丰富和发展了系统科学,他们的很多关于系统科学的研究成果都论及了法和法律,只不过他们基本上是点到而止,一代而过,没有展开论述。当然,系统科学的合理性与正确性也无需法学的参与和贡献。法学是一个开放的领域,对所有学科的学者都开放,绝不仅仅是受过法学高等教育的人们的领地,其他学科的学者对法学研究作出了巨大的重要的贡献的事情是很正常的,是常有的。如果我国法学界长期忽视和漠视系统法学,那么有一天,自然科学家、工程技术人员搞出了一个系统法学研究成果,也是很正常的。

作者email:

参考文献

《中国法理学研究综述与评价》,王勇飞、张贵成主编,中国政法大学出版社,1992年12月第1版

《系统科学》上海科技教育出版社,许国志主编,2000年9月第1版。

《系统科学论著选(2)》,中国政法大学出版社,中国政法大学法治系统科学研究会编。

系统科学原理篇7

[关键词]军事技术;科研项目;评价管理

[Doi]10.13939/ki.zgsc.2016.31.239

1前言

中国共产党十八届三中全会将“军事技术科研项目发展”作为新时期军队改革、国防建设的重大战略任务,既是强军之策,又是兴国之举,体现出中国共产党对于统筹发展经济建设、国防建设的远见卓识,事关“强军梦”“中国梦”的实现。众所周知,军事技术科研项目具有不可预见性多、研究周期长、技术难度大、涉及面广、投资强度高的显著特点。构建军事技术科研项目评价管理系统,有利于监督军事技术科研项目的实施水平、实施质量、实施进度,有利于审核军事技术科研项目的可行性、先进性,有利于军队科技资源的合理分配,有利于提高军队科技活动的效率,具有极为重要的作用和价值。

2军事技术科研项目评价管理系统的构建原则

2.1适用性原则

适用性原则是指在构建军事技术科研项目评价管理系统的过程中务必要考虑到其可行性,系统所采用的指标要易于收集,要符合使用者对于指标的判断能力、接受能力、理解能力,务必要做到一致稳定、易于理解、简明精练。

2.2目的性原则

目的性原则是指在构建军事技术科研项目评价管理系统的过程中,系统各个要素都要能够为评价活动的目的服务,都要能够为评价结果的可靠性提供参考依据。

2.3系统性原则

系统性原则是指在构建军事技术科研项目评价管理系统的过程中,务必要对被评估对象的属性进行全面、详细的反映,虽然不是要求包罗万象,但是不能有所偏颇,也不能将重要内容遗漏。

2.4科学性原则

科学性原则是指在构建军事技术科研项目评价管理系统的过程中,务必要让系统程序、系统标准、系统指标都符合科学性的要求,以此来确保最终得出来的评价结果切实可行、真实有效。可从三个方面来体现出系统的科学性,第一,军事技术科研项目评价管理系统中的各指标之间不能有太多的重叠、交叉,相关性最好弱化一些;第二,被评价对象的各种主要特征应该要被系统各个指标予以反映;第三,系统指标在设置时,务必要基于定量和定性相互结合的方式来实现。

3军事技术科研项目评价管理体系

军事技术科研项目评价工作属于技术性与政策性相互进行结合的工作,主要包括三大部分,分别是结项评价(事后评估)、执行评价(事中评估)、立项评价(事前评估)。军事技术科研项目评价管理工作务必要秉承“注重实效”“目标导向”“公正客观”“分类实施”的理念。以军事技术科研项目立项评价体系为例,主要可分为六大项,每一项又进一步细分为若干个小项,整个设计结构为层次化结构。

3.1立项依据及意义

立项依据及意义主要包括“立项意义”和“立项依据”2个二级指标,而“立项意义”又可分为4个三级指标,分别是产业化前景、知识产权、市场需求、导向性;而“立项依据”又可分为3个三级指标,分别是国内外研究现状、研究目标、技术政策。

3.2研究内容

研究内容主要包括4个二级指标,分别是指标水平、难易程度、创新程度、前瞻程度。

3.3研究开发基础

研究开发基础主要包括了5个二级指标,分别是项目组的基本研究条件、资金预算、前期工作、项目组所在单位的技术实力、关联关系。

3.4产业化方案

产业化方案主要包括了3个二级指标,分别是市场开发可行性、产业化可行性、技术方案科学性。其中,“市场开发可行性”又可细分为3个三级指标,分别是市场开发措施、市场预测科学性、市场调研充分性;“产业化可行性”又可细分为3个三级指标,分别是设备选型合理性、预期目标可达性、产业化与技术性相互之间的吻合性;而“技术方案科学性”又可细分为3个三级指标,分别是系统技术路线、研究方法、研究目标、研究内容、技术难点。

3.5产业化预期风险与效益

产业化预期风险与效益主要包括了3个二级指标,分别是预期风险分析、预期社会效益、预期经济效益。

3.6应用前景

应用前景主要包括了4个二级指标,分别是市场广阔性、社会发展与经济发展的相互结合性、相关领域带动性、科学技术导向性。

4军事技术科研项目评价管理系统的建立

军事技术科研项目评价管理系统可在SQLServer数据库平台、windows的各种版本上来进行安装、运行,可实现查询、添加、打印、删除、修改等一系列功能,可用于自动管理军事技术科研项目的评估、执行、立项等。

4.1功能说明

(1)合同基本信息管理。概而言之,“合同基本信息管理”的基本操作可分为两大部分,分别是查询、添加。查询操作的基本原则是万能查询方式,逐次降低查询条件的优先级。添加操作支持键盘添加、鼠标添加,为了确保所录入的数据具有较佳的正确性,在构建军事技术科研项目评价管理系统的过程中,务必要设计开发出容错功能,一旦用户在系统中添加不合法的数据时,评价管理系统就会自动向用户提出对话框,提示警告;用户只有在添加完合法数据之后,才可存盘退出。

(2)项目立项评估管理。概而言之,“项目立项评估管理”的基本功能主要可分为“查询”和“立项评估”。“项目立项评估管理”中可划分为若干个二级指标和三级指标,不同级别指标的得分乘以“权重”,就可以得出最终的评价总分。

(3)项目完成情况调查管理。“项目完成情况调查管理”的主要作用在综合评价项目的完成情况,军事技术科研项目评价管理系统功能结构如图1所示,军事技术科研项目评价管理系统软件结构如图2所示。

图1军事技术科研项目评价管理系统功能结构

4.2评价指标的筛选

军事技术科研项目评价管理系统的评估因素集可从四个方面来予以有效地确定,分别是可比性、有效性、敏感性、特异性,只有在指标对这四个方面都满足之后,才能够将其入选。基于不同的评估因素具有不同的作用和等级,可分别赋予其相应的权重,专家评估等级数表如下表所示。

参考文献:

[1]潘杰义,刘西林.科研项目评价指标体系及模糊优选决策模型研究[J].科学学与科学技术管理,2014,15(8):109-114.

[2]李海平,杨君岐.企业军事技术科研项目评价管理系统构建[J].商场现代化,2008,15(2):108-113.

[3]佘春雨,梁祥君.进化神经网络法在科研项目评价中的应用[J].中国科技论坛,2007,16(6):109-114.

[4]胡建江,倪霖.科研项目管理中的管理模式与评价模型[J].石油天然气学报:江汉石油学院学报,2015,18(S2):191-194.

系统科学原理篇8

关键词:高中生物课程;“稳态与环境”模块;知识结构;科学方法

《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称为《标准》)在课程结构上发生了比较大的变化,其中包括设置了“稳态与环境”这个必修模块。对这种新颖的设计,有许多教师不理解,也有一些教师从科学性和合理性方面提出了质疑。本文就此谈一下个人的看法。

一、生物课程内容结构体系的建构

1959年,布鲁纳(JeromeS.Bruner)在《教育过程》中提出了他的结构主义课程的思想,他主张:“不论我们选教什么学科,务必使学生理解该学科的基本结构,学习结构就是学习事物是怎样相互关联的。”自此以后,课程内容要结构化,成为课程专家的普遍追求。

(一)生物课程内容体系改革的必要性

传统的高中生物课程以生命的基本特征来组织内容,这也是传统的普通生物学的学科结构。但是,我们现在必须考虑两个问题。一是现代课程论认为课程体系要反映学科体系,但不等同于学科体系。它除了考虑学科体系,还要考虑学生的认知发展和社会需求。生物学科的内容包括由事实、概念、原理和规律组成的理论体系,及其隐含的学科思想和方法。因此,生物课程的内容既可以根据知识理论体系建构,也可以根据学科思想和方法建构,两者各有其合理性。二是20世纪后半期发生的“生物学革命”,使生物学的“范式”发生了改变。库恩(t.S.Kuhn)在《科学革命的结构》一书中说:“科学革命以后,教科书和它们提出的历史传统必须重写。”例如,已故陈阅增先生主编的《普通生物学》,就打破了传统的普通生物学学科体系,根据当代生命科学从微观到宏观的发展,“按生命的主要结构层次,从低层到高层安排。”[1]

(二)构建生物课程内容结构体系的思路

课程内容结构体系构建的依据,是课程内容之间的逻辑关系和心理学方面的关系。逻辑关系指学科知识之间内在的联系,心理学方面的关系指按照编者所理解的学生认识发展,把课程内容加以组织的关系。对科学课程而言,一般的倾向是在高年级采取逻辑结构的体系,在低年级以心理学结构的体系为主。我国的课程向来关注知识体系,构建高中生物课程的思路,按我国的国情只能取前者。

按逻辑关系构建课程体系,又可以有不同的方法。例如,1.可以按形式逻辑的方法,将若干科学事实或概念作为逻辑起点,通过演绎推理构建一个公理化的体系。这种方法在物理、化学中用得较多,对生物课程,《标准》首次将概念列入了课程目标,《标准》中“遗传与进化”模块的内容,也主要以类似的方法构建;但由于生命系统的复杂性和生命现象的不确定性,以形式逻辑构建知识体系只能适用于生物科学的少数领域。2.进化论无疑是生命科学中最大的一个统一理论,研究生物进化的机制不仅要追溯漫长的生命历史,覆盖各种生物进化现象,并与生命起源承接,还要能对现今全部的生命现象给出说明。我国在20世纪50年代,曾在普通高中开设“达尔文主义基础”课程,希望以进化论为框架构建生物课程体系;但由于进化论远未成熟,结果使生物课程受哲学的支配而走上非科学的道路。3.当代生物学的发展,形成了系统生物学(SystemsBiology)。对生命的本质,生物学界长期存在活力论和还原论之争。20世纪30年代后,科学界对生命的本质提出了新的认识,就是机体系统论。1952年,美籍奥地利生物学家、系统论创始人贝塔朗菲(L.V.Bartalanffy)出版了英文版的《生命问题──现代生物学思想评价》,提出了机体系统论的基本原理:整体原理(组织原理)、动态原理、自主原理。这些原理表明:生物有机体是一个独特的组织系统,其个别部分和个别事件受整体条件的制约,遵循系统规律;生命有机体结构产生于连续流动的过程,具有调整和适应能力;生命有机体是一个具有自主活动能力的系统。[2]1968年,贝塔朗菲又在此书的基础上,进一步写成《一般系统论──基础、发展、应用》,创立了系统论,生物学也由此发展出“系统生物学”。系统生物学的一个重要方面,就是利用系统概念、系统思想和系统方法来理解生物学知识,重新整合原有的生物科学知识体系。这已成为“生物学革命”的内容之一,国际上称为“利用系统方法进行生物学革命”。“稳态与环境”模块的知识结构就是以系统生物学的思想构建的。

二、“稳态与环境”模块的知识结构

(一)关于稳态、调节和环境

稳态的概念最初来自生理学。生理学把维持内环境理化性质相对恒定的状态叫做稳态。稳态是一种复杂的、由体内各种调节机制所维持的动态平衡,一方面是代谢过程使内环境理化性质的相对恒定遭到破坏,另一方面是通过调节使平衡恢复。整个机体的生命活动正是在稳态不断受到破坏而又同时得到恢复的过程中得以维持和进行。后来,稳态的概念逐步扩展,它不仅被用来说明内环境理化特性的动态平衡,而且人们发现细胞、群落和生态系统在没有受到激烈的外界环境因素影响时,也都处于类似的状态,都可以用稳态这个概念来说明它们相对稳定状态的维持和调节。

稳态调节的概念原来也来自个体水平的生理学,例如,哺乳动物体内的温度、渗透压、pH以及各种电解质和营养物的浓度都保持在一个稳定的范围内,这是在其自身神经体液系统调节下,随时进行反馈调节而实现的。生态系统虽然没有与此类似的调节机制,但也具有一定的抵御环境压力、保持平衡状态的能力。特别是成熟的生态系统,每年的能量收支大致相等,营养物质循环近于“封闭式”,流失极少,系统能相当长久地保持一定的外观和结构,这些都是稳态调节的结果。

(二)“稳态与环境”模块概念体系的建立

任何一门科学,都是一个相对完整的理论体系,都是一个知识系统。从一般形式上看,都是由科学事实、基本概念、特定方法、相应理论以及应用范例等构成的。以生命的基本特征为框架来整理和概括生物科学事实,虽然容易被理解,而且从科学发展过程来看,分门别类地划分和组织材料,确实是一切科学的一项必不可少的任务,但是科学事实本身和若干科学事实的简单堆砌毕竟还不等于科学。事实只有以系统的概括的形式表现出来,并且成为概念和规律的根据和验证时,才能够变成科学知识的组成部分。

以这样的观点来看《标准》中“稳态与环境”模块的内容,“3.1植物的激素调节”和“3.2动物生命活动的调节”两个单元,提供的是经过整理的科学事实,它们是建立科学理论的基础和前提。在后续单元中,“说明稳态的生理意义”和“阐明生态系统的稳定性”等知识点,提出了“稳态”的概念;“举例说明神经、体液调节在维持稳态中的作用”“概述人体免疫系统在维持稳态中的作用”“举例说出生态系统中的信息传递”等知识点,提出了“调节”和“环境”的概念。科学概念是由大量科学事实和经验材料经过理性加工和提炼而形成的,科学概念一旦获得,就会使人们的认识发生飞跃,使已有的知识系统化、理论化。然而,概念虽然重要,但仅有概念还不能形成科学理论,概念只是理论的逻辑起点。在稳态、调节和环境概念的后面,还有一个更核心的概念,就是“系统”。因为稳态是系统的状态,调节是系统的行为,环境是系统的存在。这样,“稳态与环境”模块就以“系统”这个本体论概念作为核心概念,以“稳态”“环境”和“调节”三个科学通用概念把生物个体水平和生态系统水平的要素、行为、稳定和发展等问题统一起来,并以“描述体温调节、水盐调节、血糖调节”“描述群落的结构特征”“阐明群落的演替”“讨论某一生态系统的结构”等作为这个理论体系的应用范例。

需要明确的是,这个概念体系是隐性而不是显性的,是运用系统生物学的思想建立的。教材如何编写,教学如何进行,则需按具体情况而定。

三、“稳态与环境”模块的科学方法

一个科学的理论体系,除了科学事实、基本概念、相应理论和应用范例,还有一个重要的方面是特定方法。“稳态与环境”模块的科学方法,主要是系统分析方法以及以模型和数学方法为主的逻辑方法。

(一)系统分析的思想和方法

《标准》在“稳态与环境”模块的前言中指出:“本模块选取有关生命活动的调节与稳态的知识、生物与环境的知识,有助于学生理解生命运动的本质,了解系统分析的思想和方法,提高对生命系统与环境关系的认识。”[3]这就明确提出了“系统分析的思想和方法”。现代生物学的分析性研究已深入到分子、量子水平,但为了揭示生命运动的奥秘,还必须从生命系统的各个组成部分的联系和相互作用中,从它们和外界环境的相互联系和相互作用中来了解整体,这就需要进行系统分析。系统分析能力是一种非常重要的综合实践能力。例如,植树造林是中央的号召,但西北一些地区年降水量很小,蒸发量很大,其地下水主要靠地表下的渗透作用(如熔化的雪水)。在这些地区植树,地下水会因树木的蒸腾作用而过量散失,导致水位下降甚至枯竭。于是近年来中央指示这样的地区要多种草。然而,在我国的中、东部地区,却出现了砍树种草的热潮。殊不知在高温多雨地区,树的生态效益要远远超过草。结果,一些城市政府部门又不得不规定绿化至少要有多少比例的乔木和灌木。导致这些失误的原因就在于缺乏系统分析的思想。

转贴于现代系统分析包括定性分析和定量分析,定量分析是基于数学工具进行的,高中生物学教育一般只能做定性分析。如同美国《国家科学教育标准》所要求的“学会从系统的角度思考和分析问题”,具体说,就是运用系统的概念和系统分析的思想,一方面对生命系统的要素、结构、边界、环境、性能等系统的基本特征做分析,另一方面对系统的状态及其调控做分析。以生态系统为例,其要素指组成成分,即生产者、消费者、分解者等生物成分和非生物的物质和能量;结构包括时空结构和营养结构(食物链和食物网);边界指系统的范围,生态系统是模糊集合,其边界是一个模糊概念,根据研究的需要划定;环境指一个生态系统的外部环境条件,系统与环境之间具有物质、能量和信息的交流,两者相互联系、相互影响,并共同组成一个更大的系统;性能指系统整体的特性和功能,系统的整体特性表现为该系统与其他系统的区别,系统的功能则反映了系统与外部环境相互作用的程度,或系统获取输入、予以变换而产生输出的能力。以上这些方面构成了一个生态系统的基本特征。至于系统的状态,生态系统都是开放系统,系统的稳态就是生态平衡状态。每个生态系统都具有一定的自动调节能力,在不断变化的环境条件下,依靠自我调节机制维持其稳态,实现物质循环和能量流动的相对稳定。生态系统状态的另一个重要指标是它的生产量,包括输入、输出、净生产量和效率。类似的分析在个体水平和群体水平均可进行。“稳态与环境”模块中的“描述群落的结构特征”“讨论某一生态系统的结构”“阐明群落的演替”“分析生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用”“阐明生态系统的稳定性”“探讨人口增长对生态环境的影响”“关注全球性环境问题”等知识点,以及“利用计算机辅助教学软件模拟人体某方面稳态的维持”“调查当地自然群落中若干种生物的生态位”“调查或探讨一个农业生态系统中的能量流动”“调查当地生态环境中的主要问题,提出保护建议或行动计划”等活动建议,都需要渗透和利用系统分析的思想和方法进行教学。

(二)数学和模型方法的运用

20世纪30年代,贝塔朗菲在提出机体系统论概念的同时,主张用数学和模型方法研究生命现象。

1.模型方法

《标准》依据国际科学教育的发展,将模型和模型方法列入了课程目标。所谓“模型”,是指模拟原型(所要研究的系统的结构形态或运动形态)的形式。它不再包括原型的全部特征,但能描述原型的本质特征。[4]模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法,是逻辑方法的一种特有形式。模型一般可分为物理模型和数学模型两大类,通常说的模型即指物理模型。物理模型可以模拟客观事物的某些功能和性质,它包括物质模型和思想模型两类。在高中生物课程中经常使用的物质模型有实物模型如生物体结构的模式标本,模拟模型如细胞结构模型、各种组织器官的立体结构模型等。思想模型是物质模型在思维中的引申,根据构建模型的思想方法的不同,又可以分为两类。一类是以形象化方法(或称为意象思维方法)构建的具象模型,它是人们在思维中通过对生物原型的简化和纯化而构思出来的。具象模型具有一定的形态结构特征,如Dna分子双螺旋结构模型、生物膜液态镶嵌模型等。它能使研究对象直观化,既可以促进研究,又可以简略描述研究成果,使之便于理解和传播。另一类是以理想化方法(或称抽象思维方法)构建的模型,是人们抽象出生物原型某些方面的本质属性而构思出来的,例如呼吸作用过程图解、光合作用过程图解等过程理想模型,食物链和食物网等系统理想模型。这类模型使研究对象简化,在科学研究中用于计算推导,引申观察和实验的结论等方面。

在现代生物科学研究中,模型方法被广泛运用,Dna双螺旋结构模型的成功就是一个范例。在生物科学学习中,模型提供观念和印象。认知心理学认为,人的知识经验既包括概念系统,又包括表象。前者有概念、原理、规律、理论,后者的成分包含观念和印象。当代不少学者都主张把表象看做一种符号要素,与语言等其他符号要素一样具有抽象、概括、组合和再组合的功能,因而能构成思维的操作。所以模型提供的观念和印象,不仅是学生进一步获取系统知识的条件,而且是学生认知结构的重要组成部分。正因为如此,美国《国家科学教育标准》把模型和科学事实、概念、原理、理论并列为科学主题的重点,并将构建、修改、分析、评价模型作为高中学生的基本科学探究能力。

“稳态与环境”模块中有两个活动建议:“探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替”和“设计并制作生态瓶”,都是运用模型的探究。例如,“设计并制作生态瓶”制作的是一个活体实物模型,运用这个模型进行的是对生态系统运行的模拟实验。在科学研究中,有时受客观条件的限制,不能对某些自然现象进行直接实验,这时就要人为地创造一定的条件和因素,在模拟的条件下进行实验。利用活体实物模型进行的模拟实验,在生命科学研究中被广泛应用,但具有一定的复杂性。因为变量较多,而且变量之间的关系,除因果决定性因素,还存在许多非因果决定性的因素,所以需要做系统分析。就本案例来说,一方面需要对生态瓶的组成成分、结构、环境、性能等做分析,另一方面需要对系统的能量转换和物质流动状态及其调控做分析。这对学生深入理解生态系统的结构、生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用、生态系统中的信息传递、生态系统的稳定性等,无疑具有重要的教育价值。但也正因为生命系统的复杂,所以活体生物模型与实际事物相比,存在较大差异。这是需要讲清楚的。

2.数学方法

数学方法指运用数学语言表述事物的状态、关系和过程,并加以推导、演算和分析,以形成对问题的解释、判断和预测的方法。目前,数学在生物学、医学等领域正起着越来越重要的作用,甚至医生做手术之前都可以先进行数学模拟以预知各种方案可能出现的后果,再依据个人的经验来选择手术方案。数学方法在科学教育中的价值更是不言而喻,《标准》对数学方法的使用,包括以下4个方面。

(1)定义概念。概念有具体概念和抽象概念之分,具体概念指能通过直接观察获得的概念,即实物概念,例如细胞、组织等结构概念,呼吸、遗传等生理活动概念;抽象概念不能通过观察习得,只能通过下定义才能习得,例如呼吸作用、新陈代谢等概念。在抽象概念中,有一类是用数学式来定义的。这类定量的概念以数学方法揭示事物的本质及其发展变化规律,为研究工作提供一种简明精确的形式语言,具有重要的科学认识论价值和方法论价值。“稳态与环境”模块没有明确要求用数学式定义概念,但“列举种群的特征”这个知识点,如果涉及种群密度,年龄结构和性别结构,出生率和死亡率等,那就是用数学式定义的概念。

(2)对生命现象的空间关系和数量关系进行描述、分析和计算。例如,以条形图、曲线图、统计图等来表现某一生命现象的统计数字大小及其变化,这在生物课程中已广泛应用。

(3)统计方法的运用。统计是研究随机现象的统计规律性的方法。统计性规律在生物界广泛存在,主要包括两类。一类是大数过程的规律性,即大量随机事件所组成的系统的规律性,如遗传性状传递过程中的规律。这类问题可用描述统计方法解决。另一类是某些生命系统行为的规律性,例如,生态系统中某种群数量的变化及其生灭过程、生物个体生态寿命的预期分析等,它们是不同条件下生命系统某种行为潜在可能性的数量估计,而不是实际存在的状况。这类问题可用选取统计方法解决。描述统计方法和选取统计方法,《标准》都已引入。描述统计方法主要是对观察、实验的原始材料进行整理、分类、分析等统计加工,得到统计事实。孟德尔正是使用描述统计方法对豌豆杂交实验结果进行定量观察和数据分析,才发现了遗传性状的分离现象和自由组合现象。选取统计方法又称统计推理,是从样本到总体的推理。例如,对种群数量、密度的研究,要完全获得某自然种群总体的状态、特性和变化规律的信息是困难的,甚至是不可能的,实际上也无必要,所以往往根据由样本(样方)所获得的统计事实来推断总体。“稳态与环境”模块中有两个活动建议:“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”和“土壤中动物类群丰富度的研究”。前者是用描述统计方法表达大数过程的规律性,后者是用选取统计方法进行从样本到总体的推理。

(4)用数学模型来表现生物学现象、特征和状况。生物数学模型有两类:一类为确定性模型,它用数学方法描述和研究必然性现象,例如某生物个体的生长曲线、细胞分裂过程中Dna数量变化曲线等;另一类为随机模型,它用概率论和统计方法描述和研究随机现象。例如,种群基因频率的变化没有确定性,有多种可能的结果,究竟出现什么结果是偶然的、随机的,但当种群由大量个体组成,并能随机交配繁殖传代时,基因频率和基因型频率的变化又表现出统计规律性。1908年,哈迪和温伯格用遗传平衡定律(Hardy.weinberg定律)对此进行了描述,这个随机性的数学模型为种群遗传学研究奠定了基础。对数学模型,“稳态与环境”模块中安排了一个要求:“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”。

根据以上对“稳态与环境”模块知识结构和科学方法的分析,其科学性和合理性应该是没有问题的。当然,随之而来的教材编写和教学实施的问题,仍需要我们认真研究。

参考文献

[1]陈阅增,等.普通生物学──生命科学通论[m].北京:高等教育出版社,1997.8.

[2]路德维希·冯·贝塔朗菲.生命问题──现代生物学思想评价[m].吴晓江,译.北京:商务印书馆,1999.

系统科学原理篇9

高校发展型教学管理模式是与国家教育宏观管理理念相一致,与高校传统底色相符合,与倡导人的全面发展和价值实现为核心的时代要求相吻合的教学管理模式。在此基础上,结合科学发展观的内涵与高校教学管理模式的内涵,我们就可以给高校发展型教学管理模式下这样的定义:高校发展型教学管理模式的内涵是以科学发展观为指导,按照时代和社会的发展要求,在高校内以促进人的全面发展和价值实现为核心,以科学发展的中介调适和科学发展的平台搭建为载体,实现教学管理系统的各基本要素及其相互关系的全面、协调和可持续发展,从而实现教学目标的科学运行的样式。

二、构建高校发展型教学管理模式的原则

高等学校教学管理的原则是教学管理者在管理教学工作过程中所必须遵循的指导原理和基本要求。同样地,构建高校发展型教学管理模式也需要遵循下面的原则。

(一)科学性原则

管理是一门科学,说它是科学,是因为管理活动是一个系统性的工作,它需要在一定的系统化的理论指导下进行。构建高校发展型教学管理模式要遵循科学性的原则,体现模式的科学性。

(二)发展性原则

高校教学管理所具有的时代性、开放性和动态性,要求构建高校发展型教学管理模式要以发展为第一要务,必须遵循发展的原则。

(三)系统性原则

各个高校的教学管理都不是一成不变的,都是把教学管理作为一个系统工程,将其不断地变革和完善。构建高校发展型教学管理模式要合理安排,遵循系统性的原则。

(四)实践性原则

人的发展是在实践中发展的,实践是培养人的发展的根本途径。

三、高校发展型教学管理模式的系统构建

(一)构建高校发展型教学管理主体发展系统

教学管理主体包括教学管理者主体和管理对象主体。教学管理者也好,管理对象也好,都离不开人的因素,而教师和学生作为教学的主体应该拥有充分的决策、监督等参与权力。高校应该明确教学管理队伍的定位,逐步建立起“教师—学生—教学管理人员”共同参与的三位一体的管理模式。也就是说,包括“选择、研讨、评价”三个基本环节促进教学的良性运行。要把教学重点转移到培养学生个性的全面发展上,重视教师和学生双方主动性的发挥,并以学生身心的发展作为教学的根本目标,通过教学来促进学生的全面发展。

(二)构建高校教学管理物质发展完善系统

一是要完善办公设备,营造一个和谐的办公环境。从管理理念上看,强调“以人为本”,把对人的研究放在重要位置,在尊重人、理解人的基础上,营造“人和”气氛。以和谐理念来审视高校教学管理,使高校教学管理思想和谐、教学内容和谐、教学秩序和谐、人际关系和谐、教学评价和谐等。二是要重视现代信息技术的投入,加强各种基础设施的建设。建立高宽带、高性能的校园网,积极探索教学管理的新理论、新技术、新方法,为教学管理信息化建设创造良好的物质环境和文化氛围。

(三)构建高校发展平台系统

从人的发展需求出发,构建高校发展型教学管理模式需要提供一个发展的平台系统,只有这样,才能促使高校教学管理的发展,从以下几个方面来阐述:一是建立健全学校内部管理制度;二是改进教学行政管理;三是大力加强教学督导工作;四是加强制度创新。

(四)构建发展信息反馈系统

网上信息反馈系统主要包括四个模块,分别是:教学指挥管理系统、教学运行管理系统、教学信息查询系统、教学监督与反馈系统。

(五)高校发展型教学管理模式的运行途径

系统科学原理篇10

关键词:迈尔;生物学自主性;生物学哲学;活力论;整体生物学

中图分类号:n031文献标识码:a文章编号:1672-3104(2014)02?0051?06

迈尔是进化论的权威,被称为“二十世纪的达尔文”,在20世纪60年代他转向了生物学的哲学问题研究,取得了丰硕成果。迈尔所提倡的生物学自主论被称为一种新哲学,他是生物学自主论的代表人物,对生物学哲学的学科发展起到了重要作用。

一、生物学自主性的涵义

生物与非生物如何不同?生物学在科学中占有什么地位?自主论者认为,生物学客体、概念结构和方法论跟物理学截然不同,生物学不完全依赖于物理学,进化中涌现出了生物的自我特质,具有适应性、整体性和目的性,因此生物学是一门不能还原到物理学的独立学科,生物学不是物理学的一个分支,而是与物理学具有同等地位。生物学相对于物理学的独特性和学科地位的平等性就是生物学的自主性。对生物学自主性观点进行论证就是自主论。

“自主性”的原意是指不依赖于他人,不受他者的干涉和支配,自我判断,自我行动。“自主性”一词在英文里是“autonomous”,意思是独立的,自治的,自主的。生物学的自主就是生物学不受物理学的统治之意。生物体如果不能还原到物理化学,则生物学自主论是成立的。

迈尔认为生物学和物理学有同等的地位,即平行论,科学将来在更广泛基础上逐步走向统一,自主的生物学语言最终将与物理学语言合二为一。生物学的自主性意味着不能把生物学还原为物理学,也就是说,生物学的概念不能完全由物理学术语来定义,生物学定律也不能从物理定律中推导出来。然而,生物学的自主性并没有把生命运动规律与物理学规律绝对地对立起来。生物学因果关系是错综复杂的,其中生命整体行为对部分的行为制约性是无机界所没有的。同时生命有机体具有特异性,生物学概念和定律在应用时要考虑时空限制。[1]与自主论相对立的分支论则认为,生物学仅仅是物理学的一个分支学科,生物学统一于物理学。

迈尔认为,分支论与自主论之间引起争议的部分原因是由于“对‘autonomous’的理解不同引起的。“如果一个人能在地图上测量物理学和生物学的地盘,他将会发现很大重叠的区域。这说明那种科学的领域是两个学科公有的。它包括分子生物学的大部分内容,原则上生物和非生物的理化过程都是一样的。”[2]“如果把‘独立的’理解为这两类科学完全分开,存在这一重要的重叠就不能说两个学科相互独立,是不是这能够成为反对生物学是一门独立科学的理由?相反,支持生物学自主论观点的人会指出,没有被物理科学重叠的领域也同样重要,这一领域只能由一门独立科学来研究。”[3]“生物学的独立”指的是生命物质和非生命物质之间不可调和的区别,并不包含二者重叠的区域。因为机体论者承认重叠区的存在,他并不宣称绝对独立。”[2]

总之,生物学自主性就是生物学独立于物理学的特性,包含三层意思:第一层是学科之间的根本差异性,生物学与物理学、化学根本不同,具有自身的独特性;第二层是反还原性,生物学不能还原为物理学、化学;第三层是学科独立性,生物学独立于物理学,不是物理学的学科分支。

二、机械论与活力论的冲突:生物学自主性思想的渊源

机械论与活力论之间的冲突是生物学自主性的思想渊源。近代活力论者的观点主张生命现象与物理科学无关,物理和化学运动不能解释生命现象,生命现象是自主性的领域。然而机械论者如生物哲学家m.Ruse宣称,可以还原生物的系统复杂性到更基本的物理水平,物理学能整合生物学。活力论者所假定的非物质力是一种形而上学的东西,自从科学概念被接受以来,科学概念与活力论明显的不相容。

活力论流行于十七世纪早期到二十世纪早期,它是极端机械论的补偿性反应。将生物机械化必定遭到激烈反对。极端机械论使活力论产生存在理由。机械论者认为,运动与物质是解释一切生命现象的基础,拉美特利写了《人是机器》一书,认为人不过是机器,只能用运动和力来解释。笛卡尔将有机体还原为自动机,人类和有机体的区别是人有灵魂。然而机械论不能解释再生、复制、受精等现象。当然活力论者也不能很好的解释生命现象,只能提出不容易理解的神秘东西。[2]从笛卡尔时代到弄清发育由遗传程序所控为止,这两种观点一直互相攻击,争论不已。

笛卡尔认为生物体不过是一架机器。具有机械论背景的科学家和哲学家都同意笛卡尔的观点。另一些学者不同意这种意见,认为生命现象是由看不见的力在控制着,或称为力比多或者活力。力比多不能观察到,难以对其进行科学的解释。而基因和分子生物学的发展能够解释力比多所能解释的东西,力比多成为可有可无的形而上学假设,因此活力论逐渐衰微。[4]

生命的本质对于古代哲学家来说是个谜。人们容易猜想生命中似乎有灵魂和目的,拥有超出机械物的精神性的东西。如果认为生物有机体具有区别于无生命物质的活力存在,则被认为是活力论者。活力论者认为有机体由一个会思考的灵魂控制。[2]

亚里士多德和柏拉图把有机体运行归因于灵魂。无机物不具备活力的特性。“古典的活力论者将生命归因于生物具有某种不可以察觉的东西,无论是叫作生命液、生命力、生机或生命动因(隐德来希)都行。”[2]他们认为活力处于物理、化学定律领域之外,不受它们支配。科学上证实这活力存在的努力都告失败,活力论所试图说明的现象被其它方式所说明,例如用遗传程序加以解释,此后人们便不再需要活力论了。

在十九世纪和二十世纪初期,活力论者把生命的内在驱动力量描绘成多种形式,如汉斯・德里施(HansDriesch)的“生命原理”,亨利・柏格森的“突生”原理,这些都是建立在活力论的基础之上。这种古老活力论大多已被抛弃,主要原因是“单纯的提出某种作为指导性的或有机活动的神秘力量并不构成一种解释,相反是通过假设某种非经验的东西而阻止了人们的研究,用我们无法研究的名词来掩盖无知,犯了用命名作解释的错误”[5]。

生命的结构和机制与动力学不一样,用力学不能解释生命势必导致一种神秘性解释假说。活力论是一种重要的神秘性假说,具有一定的形而上学性。自古以来,对于生命现象的解释一直处于疑难之中。生命与非生命界之间存在着理解的鸿沟,许多哲学家不得不设计自己思辨的解决方案。例如,莱布尼茨的单子论、笛卡尔的二元论等。但是精神、生命现象与机械物质之间的差别始终无法消弥。物理与生物、肉体与心灵二元论关涉的不可调和的矛盾,引起了自然观的困境、问题与争论。

创世论认为生命是上帝所创造的,给人类智慧的起源一种形而上学的解释。如果从科学的物质角度而不是形而上学角度进行解释,那么智慧的来源一时很难解释,这给创世论者一个反对进化论的口实。既反对宗教又难以从科学的物质角度来解释,那么活力论就有了自己存在理由。

对于科学主义者来说,一个生命有机体是一个自我调整、自我保存的复合机制,生命完全是由生理-化学过程构成的,它形成一个连续的、独立的且不受任何外部神秘力量干预的系统。显然不能用机械论原理来解释生命现象。把物理主义当成生命哲学的唯一基础,认为生命不过是一个奇迹,这种观念就会导致。某种意义上说心与物之间的矛盾是活力论思想产生的重要根源。活力论有自己存在的依据,因为机械论不能解释生命问题,所以就假定一种超物质的神秘力量来说明生命问题。这种假定源于人们的求知欲与好奇心。活力论拒斥还原论,与现代从自然本身思考问题的思想不符,也就是说不符合现代科学规范。活力是不可观察和不可实验检验的东西,不是经验的东西,不能“实证”,按照逻辑实证主义的科学划界,活力论是形而上学的而不是科学的,因此科学性的生物遗传程序的解释并不能涵盖全部活力论所解释的东西。

活力论已为人们抛弃,因为生物体中的过程都符合理化定律,生物与非生物之间的差别不是组成物质不同,而是信息、目的和物质的组织结构不同造成的。然而活力论却标志着一种反还原论的立场。

主张生物学自主论的最早学者是那些相信活力论的人。活力论的历史作用要一分为二的看待,一方面不符合科学规范,另方面却启发人们整体性思维,即重视系统新质的涌现、系统整体与部分之间的关系以及整体大于部分之和等思想。

三、通过批判还原论确立生物学

自主论

科学革命以来的科学概念是建立在物理学的基础之上,属于物理主义信念,生物学对科学概念基本上没有什么影响。生物学还没有获得独立的科学地位。从笛卡尔、洛克和康德一直到卡尔纳普、纳格尔、亨普尔的科学哲学思想中,都是物理主义占统治地位。

而生物学的发展可以使人们反思一种真正的科学概念。一些生物学家认为流行的科学哲学只不过是物理主义的科学哲学,抗议物理主义者那种狭隘的信念。物理主义者用机械论观点而不是整体论观点看待生物学。物理-化学无法包容生物学的很多概念,无法包容生物学的特有内容,如历史演化的遗传程序。“为了获得科学的更普遍的概念,有必要去除科学革命以来的纯粹物理主义的特殊特征,它不是真正科学的典型特征。”[2]

迈尔批判了由于物理学发展较快带来的物理中心主义。生物学和物理科学的不同往往被忽视,物理科学被当成科学的中心,而且只要知道物理学就可以了解生物学。然而生态学和进化生物学跟物理学的科学规范明显不同。

在传统的科学哲学传统中,物理学的特性包括三个主要来自机械力学的特征:决定论、本质论和还原论的原则。这些原则不仅与生物学不容,与一切复杂性也是不相容的。迈尔对近代科学革命以来的这些原则进行批判。

物理主义代表了一种还原论的思潮。还原论试图按运动和力的观点来解释一切生物学过程,认为任何事物都是机械的、决定论的,没有不能解释的东西。迈尔反对物理主义在科学中的霸权地位,坚持生物学是一个独立学科。他的生物学自主性思想意味着反还原论,体现于生物学整体论、目的论和种群思想以及用更广泛的复杂性基础来统一科学等。

迈尔反对把复杂的生物系统还原为简单的物理化学层次,把一切其他科学的概念和学说都还原为物理学,生物系统所具有的很多属性是非生物所没有的,在还原中生物系统所具有的特质将完全丧失。然而这是一种主流哲学。

物理主义者头脑中几乎从来只有物理科学。自经典力学诞生之日起直至二十世纪初,对宇宙的科学认识主要带有一种物理性质。生物学是次要的和附带的偶然现象被纳入世界科学图景之中。几乎完全根植于逻缉学、数学以及物理学定律基础之上的正统科学哲学理所当然地把物理学看作是科学的标准范式,忽视了生物学的存在。所以生物学在过去经常被不合适地斥为“劣等”科学。[3](序viii)而迈尔认为生物学是独立的学科,如果没有把生物界丰富多采的现象和过程包罗进去,科学是很不完全的。一切科学的共同目的是努力了解世界,科学要求解释、概括和确定事物过程的原因,生物学完全满足这些特点,因此生物学是完全独立的科学。

还原论者自信的宣称进化生物学是集邮,声称科学的世界观是奠基于十九世纪关于电和热的性质以及原子和分子的伟大发现之上的。迈尔反对物理中心主义,强调科学的多元性。科学史上牛顿范式被看成是科学典范,然而生物学与力学之间关系不大。草药医生的植物学、维萨留斯的解剖学、博物学家独特的采集箱、科学航行、植物展览和巡回动物展览等等,所有这些和牛顿力学没有什么关系。[6]

迈尔通过反驳还原论的观点来确立自己的生物学自主论观点。他指出传统科学哲学错误的倾向于各门科学都遵守同一种物理学范式。数理科学具有严密性、普适性、决定性和可预测性的突出特点,这也发展成当时所有科学的金标准。如果不符合此标准就被斥为不纯正的科学。生物科学缺少上述特点,因此它一度受物理主义者的排斥。迈尔在这种背景下提出了生物学是一门独立于物理学的学科。

生物学的发展带给哲学新的发展契机。生物学哲学应当摆脱传统科学哲学对它的束缚,并强调在生物学内部生物学理论、概念、结构之间的转换与理论范式的更替和重新确立。迈尔正是这种新生物学哲学的积极倡导者。[7]“我开始越来越清楚地明白生物学是一种与物理科学极为不同的科学;它们在自身的研究对象、历史、方法、哲学等方面根本不同。物理科学容纳不了许多生命世界独有的自然特性。作为传统科学哲学基础的经典物理科学被一系列跟有机体研究完全不适合的思潮统治着,这些思想包括本质论、决定论、还原论。”[8]“需要一种还没有被人相信的生物哲学,这种哲学和其它非科学的意识形态和不能正确处理生物学现象和生物学系统的物理主义还原论,都是不相近的。”[6](82)这实际上就是一种强调生物学自主性的哲学。

迈尔说过,所有的生物过程能从物质构成上被理化过程所还原。没有生物界的事件和过程矛盾于在分子和原子水平上的理化解释。因此迈尔并不绝对否认还原论的观点。

近代的机械论、还原论、物理主义在思想上处于一种极端的状态,迈尔的思想发展与这种思想环境密切相关,这种极端状态迫使它的互补性的另一端出现,从极端的物理主义激发出生物学自主论,这是迈尔自主论思想发展的一种动力因。可谓物极必反,符合辩证法。

四、扩大科学统一的基础

科学中始终存在着科学统一的传统,逻辑原子主义者试图将所有现象归结为原子、运动和力。将复杂现象归结为简单而有序的原理加以把握,这一方法符合人类认识活动的经济性原则。由于科学研究的需要,应该寻求各学科共同起决定作用的基础,这样会对自然界有一个更好的理解,因此许多哲学家和科学家力图寻求科学的统一。寻求科学统一是科学发展的重要动力与目标,这种统一是对自然界的还原论解释。

迈尔认为在科学统一中不能将所有现象都还原到物理学,不能将不符合物理科学规范的东西统统斥为非科学的东西,如果将生物学完全还原成物理学以求得科学统一就是不可能的。他不是放弃科学统一的思路,并让物理科学和生物科学相互独立,他希望说明的是以物理学作为科学的唯一标准是不适当的,物理基础只是整个科学统一基础的一个部分。

迈尔关于科学统一的观点与他的生物学自主性和反还原论观点相一致,他提出建立一种更广泛基础才能统一科学,科学统一基础除了物理学基础之外,还应该包括生物学中的一些复杂性概念,如随机过程、因果关系的多元化、自然界中的大量等级结构形式、在较高等级层次突现事先未曾料到的性质、复杂系统中的内聚力以及其它概念,还要包括种群、程序和目的性等。“如果我们愿意将科学概念加以扩展,不仅包括物理科学的而且还包括生物科学的基本原理和概念,则科学的统一就确实是可能实现的。”[3](23)

从这里可以看到,迈尔的观点带有整体特征,用一种复杂系统的观点研究生物学,在哲学上他把整体看成是一种存在实体。他认为科学统一的基础具有复杂的整体属性,反对僵化的本质论和决定论。

eugenewigner认为物理学研究的是一种极限状态。用一个类似的比喻,物理学相当于欧氏几何,欧氏几何是所有几何的极限状态[6](41)。亨普尔认为生物学与物理化学将来可能融合统一,边界也会逐渐模糊,将会启用一套新的术语,将生物学还原到物理化学的概念再也用不上了[9]。库恩认为科学不可能统一,因为科学是由不可通约的范式构成,范式不同,科学也不同。拉卡托斯、费耶阿本德和劳丹等科学哲学家并没有寻找科学统一的基础。社会建构论者认为科学是社会建构的,不存在统一基础。这些科学哲学理论是对逻辑实证主义思想的颠覆,也与迈尔的思想截然不同。

有些学者认为迈尔坚持生物学自主性必然破坏科学统一前景,这种看法是把物理学与整个科学等同起来。迈尔虽然反对物理主义统一观点,但他并不放弃科学能够统一的信念。迈尔认为现实中的确存在科学统一的可能性,但统一是不可能通过将生物学还原成物理学的办法来完成的。生物学的自主性不仅不会破坏科学的统一,反而正是迈向统一与和解的第一步。

辛普森的观点比迈尔更激进,认为生物学不是与物理学平行,而是物理学统一于生物学的基础,与生物学统一于物理学正好翻了个。其含义是物理化学的概念、规律、方法都适用于生物学,而生物学概念、理论与方法并不一定适用于物理化学,所以生物学所涵盖的概念、理论和规律比物理化学更广泛,从这个意义上说,科学统一于生物学。

科学统一在概念上是一种要求用简单概念来解释、预测和概括复杂的现象。相反,如果迈尔用众多的词汇和多元的概念作为科学统一的基础,可能与人类认识过程的统一性和简单化有些矛盾。如果将具有特殊性的生物学概念看作是科学统一的基础,就会有某种不统一倾向,将会使很多普遍化结论失效。因此生物学与物理学是如此的不同,以至科学统一基础仍需讨论。首先要问:科学统一是否可能?“统一”的含义是什么?如果生物学不能统一于物理学,则物理学统一于生物学更不可能,因为分子、原子统一于基因程序等概念意味着将一般的东西统一于特殊的东西。迈尔的意思是科学要统一于物理和生物的共同概念基础。这是一个不错路径,但是统一的基础不免过于多样化和复杂化。

其实将科学统一到物理学,强调的是还原论科学研究方法,寻找世界的基本单元,从而揭示世界的本质。从某种角度看这种研究进路很有意义,取得了科学上的硕果和在哲学上探求物质本原和世界根本性特征的成功。将科学统一于生物学,强调生物学的自主性,生物学不仅仅可以运用物理-化学的概念和方法,而且生物学还有很多自身的不可以还原到物理学的概念和方法,这种研究路径也很富有学术意义。科学统一于物理学基础或者统一于物理学与生物学的两种基础同时富有意义,只不过研究问题旨趣不同。通过这两种截然不同的思路,可以促进科学矛盾的进一步明确,科学问题的进一步解决,有利于将问题的讨论引向深入。

既然两种统一方式都富有意义,而只是研究旨趣不同,看问题的视角不同,那么可以把还原论称为“基础性统一”,其目的是追寻自然结构的基本单元;而主张科学统一的基础包括生物学概念的观点属于“定义域统一”,目的是寻求一个更广阔的定义域来涵盖所有学科的对象。因为对“统一”一词的理解不同,所以产生歧义和纷争。

生物学与物理化学之间的关系是自然系统的不同层次的关系。生物学在高层次上有自己的独特性,在研究上也不能完全还原到物理化学层次,就像一幢大楼不能还原到砖块一样。但是通过研究部分而研究整体仍然是非常有效的方法,在某种意义上统一于物理基础仍然有道理,这也是自从古希腊以来原子论者所追求的梦想。

自主论与分支论是互补的。如果生物学统一到物理学,意味着还原论能解决一切问题,抹杀了生物学的特异性,以及部分之间的关系,显然是迈尔等自主论者所批判的。其实生物学和物理学是两个截然不同的学科,都有自己的研究对象、研究方法和理论,在何种意义上实现统一仍然需要研究。

五、迈尔思想的支持者与反对者

自主论者和还原论者曾经进行了激烈争论。自主论者主要代表人物是和霍尔(D.Hull)等;而分支论者代表人物则是鲁斯(michaelRuse)、罗森伯格(Rosenberg)和沙伐尔(Schaffner)等。霍尔支持迈尔的观点,主张生物学具有自主性,也十分强调生物学的目的性。霍尔的“物种作为个体”的思想和种群思想跟迈尔基本一致。

西方的生物学哲学家中,鲁斯反对迈尔的生物学自主论,坚持分支论。鲁斯承认,生物学和物理学在许多方面极为不同,然而他认为这种区别并不是重要的,因为作为科学的生物学与物理学有着相同的逻辑结构,也是经验的事业。鲁斯认为,不管怎样,生物学作为一门独立的学科将来终有―天会消失。罗森伯格是个分支论者,不过他自认为他是个中间主义者,既不是自主论者,也不是分支论者。罗森伯格认为,迈尔提出的生物学自主性的理由是有争议的,然而目的论解释在实践上不可能完全还原为非目的论的解释。

麻省理工学院教授evelynFoxKeller认为还原是可能的:所有的生命现象,包括进化,不需要任何物理学和化学之外的机制。但JohnDupré则认为,生物复杂系统不能从其组成部分的详尽知识细节中得到完全解释。他甚至还认为,对还原的纯粹形而上学的理解,就像通常用随附性表达的那样,也是误导性的。[10]还有一种中间的观点,认为生物学具有自主性,然而经过一定的还原,生物学只不过是物理学的一个分支。生物学的自主论与还原论之争实质上还是整体论与还原论之争,它反映客观世界的内在矛盾性,很难讲谁是最终的赢家。

六、整体生物学:迈尔思想的实质

迈尔提倡生物学自主论,这是一种新哲学,经历了很多论战,到目前为止,这种新哲学现状如何?迈尔成功了吗?实际上迈尔已经获得了极大的成功。物理主义和还原论不再具有原来的霸气,生物学自主论已经得到越来越多的人认可,生物学目的论与因果论已经为大多数人所重视。迈尔批判生物学中源于柏拉图的本质论观念,提倡种群思想,目前它正逐渐为人们所接受。迈尔的种群思想是以一种异质性和历史性维度来考察问题,它处理生物学中那些独特现象,体现了整体生物学。

迈尔的生物学自主论实质上是一种整体生物学(whole-organismbiology)思想,它认为生物体具有复杂性、组织性和有序性,生命系统是一种层次结构,在部分生成整体的过程中涌现出新质。整体生物学注重生物学研究对象的整体性,从整体上来研究生物学,而不是采用还原论的方法来研究。不过罗森伯格偏向还原论,他分析了还原论和整体论的根据,认为还原论的哲学根据很难驳倒,尽管在生物学实践上,还原是不可能的或不必要的。[11]

michaelGhiselin和DavidHull在20世纪70年代主张“物种作为个体(整体)”,而不是类别(生物成员的集合),迈尔进一步发展了这个学说。整体生物学把物种和种群都当成整体。在科学统一的问题上,整体生物学主张科学应该统一于新的基础,如遗传程序、随机过程、因果关系的多元化、层次结构形式、涌现、内聚力等原理和概念。整体生物学主张基因型的整体关联性和不可分性,批判数学群体遗传学的还原性数理方法。数学群体遗传学的研究传统由于受到迈尔的批评,其局限性也已为人们所认识。

迈尔将生物学中的原因分为近期原因和进化原因,生物学中因果关系表现出特别的不确定性,生物学中规律并不重要,重要的是概念和关系。整体生物学重视指向未来的目的性,清除其中的超自然因素,也就是说在不借助于活力论等超自然力的情况下生物学中的功能和适应现象仍可以很好的科学解释。

迈尔是个整体主义者,他认为在生物学中还原论不仅不是必要的研究方法,而且经常还会受到它的误导。整体生物学思想是一个重要的生物学研究传统,人们认识到这种思维有自己独立的问题和解决方法。以语境论的观点看,生物学解释内部并不存在一个统一的模式,这是与生物学中多学科的研究传统相关的。迈尔的生物学自主论与分支论分属不同的解释语境。[11

今天的整体生物学在在生物学谱系里里有很高的地位,整体生物学主张生物学是独立于物理学的学科,它源于迈尔在60年出的一个相当不同的呼声。整体生物学范式的对立面是分子生物学,分子生物学是重要的,而迈尔为他们划定了边界。迈尔提倡的新哲学很成功,进化论和分子生物学都同样激动人心,分子生物学家常常因涉猎整体生物学而会受到启发。

参考文献:

[1]董国安,吕国辉.生物学自主性与广义还原[J].自然辩证法研究,1996(3):13?16.

[2]mayre.theautonomyofbiology:thepositionofbiologyamongthescience[J].theQuaterlyReviewofBiology,1996,71(1):97?106.

[3]迈尔.生物学哲学[m].沈阳:辽宁教育出版社,1992.

[4]mayre.whatmakesbiologyunique?[C]//Considerationontheautonomyofascientificdiscipline.London:Cambridgepress,2004:22.

[5]瓦托夫斯基.科学思想的概念基础――科学哲学导论[m].北京:求实出版社,1992:504.

[6]迈尔.生物学思想的发展[m].成都:四川教育出版社,1990.

[7]mayre.HowBiologyDiffersformthephysicalScience[C]//DepewDJ,weberBH.evolutionatacrossroads:thenewbiologyandthenewphilosophyofScience.Cambridge.ma:mitpress,1985:43?63.

[8]mayre.thisisBiology:theScienceofLivingworld[m].Cambridge,ma:BelknappressofHarvardUniversitypress,1997:prefacexiii.

[9]亨普尔.自然科学的哲学[m].北京:三联出版社,1987:197?198.