第01章系统科学方法论

1、第1章 系统科学方法论与系统学习要点1.掌握古代、近代和现代方法论的研究方法及差别2.掌握现代方法论的特征3.掌握系统科学方法论的基本原则4.掌握系统思想和系统的概念5.掌握建立与养成系统思想的方法1.1系统科学方法论人类在与自然界做斗争的过程中，靠自己的聪明才智逐步地认识、掌握自然界发展和变化的规律，并不断地向大自然索取所需要的衣、食、住、行等物品。然而人类在认识和改造自然界的同时，也在改造自己。他们在失败的挫折中吸取教训，在成功的喜悦中总结经验，使自己的头脑更加聪明，并增强了认识世界和改造世界的能力。在向科学技术进军的旅途中，他们经过长期的积累，逐步从中提炼出一套认识和研究自然界的一般性方

2、法。这种方法在实践中不断深化、充实、丰富和提高，就形成了系统科学方法论。系统科学方法论的产生与发展科学技术进步的过程反映了人类认识世界、改造世界的过程，也体现出科学方法论的发展过程。从方法论角度研究，科学方法论的发展大体上经历了古代、近代、现代三个相互联系的时期。.1古代方法论自人类出现以来，他们无时无刻不在同自然界打交道。在科学技术相当落后的古代，人们为了从自然界得到足够的生产和生活资料，在与自然界做斗争的过程中总结出一套把世界当做一个统一的整体并从组成因素之间的辨证关系来研究问题的方法。这种研究方法不仅在古代人类的实践中，而且在古希腊和古中国的哲学思想中都有体现。如战国时期秦国的李冰父子设

3、计建造的都江堰工程，包括“鱼嘴”岷江分水工程、“飞沙堰”分洪排沙工程、“宝瓶口”引水工程三大主体工程和120个附属渠堰工程，工程间的联系处理得恰到好处，形成一个协调运转的工程整体。古希腊辩证法奠基人之一的赫拉克利特在论自然界一书中说过：“世界是包括一切的整体”；被马克思称为伟大思想家的亚里士多德在工具篇一书中曾指出，事物的生灭变化是由物料因、形式因、动力因、目的因引起的，并得出“整体大于它的各部分的总和”的论断而成为古代方法论的代表著。公元前6世纪至公元前5世纪之间，我国春秋末期思想家老子强调自然界的统一性；南宋陈亮的“理一分殊”思想称“理一”为天地万物的整体，“分殊”是这一整体的每一事物的功

4、能并试图从整体角度说明部分与整体的关系。这说明了古代人类采用“从统一的物质本原出发，把世界当做统一体”的方法来研究世界的。古代科学的方法论本质上是整体论，虽然强调了对自然界的整体性和统一性的认识，强调了对对象的整体把握，但由于科学技术很不发达，尚缺乏对组成自然界这一整体的各个细节的认识能力，对自然界整体性和统一性的认识也是不完全、不深刻的。由于自然现象总的联系还不能从细节的认识上得到证实，所以往往只得用观念的、幻想的联系代替尚未证实的现实联系，这就造成在整体这一概念上和整体组成部分之间联系的刻画上的直观性、模糊性和思辩性。因而在处理事物时，逻辑方法、思辨方法和假想方法占主导地位。这种用自发的系

5、统概念考察自然界的方法移植到哲学中，就是所谓的自然哲学，是朴素的唯物论世界观。形象地说，这个时期可称为“只见森林，不见树木”的时期。.2近代科学方法论随着人类的进步和科学技术的发展，人们越来越感到古代方法论对自然界的研究并不能进一步深刻地揭示出事物的发展变化规律，因此人们开始探讨用新的方法和思路去研究事物的发展变化规律。通过长期的研究与实践，人们总结出一套认识世界的新的方法和思路：为了认识整体必须认识“部分”，只有把部分认识清楚才可能真正把握整体，认识了部分的特性，就可以据之把握整体的特性。在这种认识世界的新的方法和思路的推动下，15世纪下半叶，近代科学开始兴起，力学、天文学、物理学、化学、生

6、物学等科目从混为一体的哲学中分离出来，产生了自然科学。自然科学的诞生、发展和进一步分化，开辟了实验科学的新阶段。该时期科学研究的主要任务是通过实验、解剖和观察,收集资料、积累经验、进行资料的整理和加工，通过对自然界细节的深入了解来认识整体。这在当时的科学技术水平下，只有把事物从自然界中独立出来并将其分成若干部分，分门别类地进行分析才能办到。这种考察自然界的方法就是哲学中的形而上学思维方式。这种建立在实验、解剖和观察基础上的分析方法就成为这个时期的主导方法。培根的著作新工具、迪卡尔的著作方法论就很自然地成为近代科学方法论的经典著作，并指导着该时期的科学研究工作和生产实践。近代科学方法论是以还原论

7、为基础、以分析方法为主导的。还原论的基本观念就是：相信客观世界是既定的，存在一个由所谓“宇宙之砖”构成的基本层次，只要把研究对象还原到那个层次，搞清楚最小组分即“宇宙之砖”的性质，一切高层次的问题就迎刃而解了。还原论通常采用分析重构方法，在分析与重构中，分析、分解和还原居主导地位。该方法在处理问题的时候，首先把对象从环境中分离出来，孤立地加以研究；然后把对象还原为部分，把高层次还原到低层次，用部分说明整体，用低层次说明高层次。近代科学方法论在促进自然科学知识的深化上、在材料的整理和加工上、在研究自然界的具体方法和手段上都高于古代方法论，对近代科学的发展起到了很大的推动作用。但从方法论角度看，该

8、时期的科学方法论存在以下不足，即在深入、细致地考察自然界细节的同时，由于学科越分越细，以致忽略了对整体的研究，而造成“只见树木，不见森林”的状况，这些不足体现在： 往往以对事物局部的较深刻的认识取代了对事物整体的认识； 将局部（部分）简单叠加以说明整体的特性与行为。从而产生了认识上的片面性和局限性。这正如恩格斯所说：“就是以这些障碍堵塞了自己从了解部分到了解整体、到洞察普遍联系的道路。”19世纪下半叶，自然科学已经取得了很大成就，自然界的细节已能够得到较深刻的认识。随着科学越来越深入到更小尺寸的微观层次，对物质世界的认识越来越精细，但对整体的认识反而却越来越模糊。能量守恒与转化、细胞学和进化论

9、的发现，进一步地揭示出自然过程的相互联系，为人类重新综合地研究客观世界奠定了基础。马克思和恩格斯在上述三大发现的基础上总结出一套认识世界的新理论辩证唯物论，采用了一套认识世界的新方法唯物辩证法，即物质世界是由相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的事物和过程所形成的统一整体的认识世界的一般方法。由于马克思和恩格斯是在充分揭示出物质世界内在普遍联系的基础上提出世界的整体性和统一性这一概念的，因此它区别并高于以逻辑方法和思辩方法为主导的古代方法论（整体论）。又由于它是以“自然科学本身所提供的事实，以近乎系统的形式描绘出自然界相互联系的清晰图画”的，故它又区别并高于15世纪19世纪上半叶的近代科学方

10、法论（还原论）。马克思和恩格斯所创立的现代科学方法论辨证唯物论就成为20世纪以来人们认识世界和改造世界的最先进的方法论。唯物辩证法与还原论的分析重构法很相似，不同的是在分析与重构中强调为了把握整体而还原和分析，在整体性观念指导下进行还原和分析，通过整合有关部分的认识以获得对整体的认识，从而克服了还原论的片面性和局限性。.3 现代系统科学方法论20世纪初，人们在唯物辩证法的指引下，进一步明确了系统的概念，尤其是系统论、控制论和信息论出现以后，系统的概念与现代科学技术有机地结合起来，使系统的概念由定性转化为定量、由经验上升为理论、由哲学思维发展为专门理论，从而形成了一套以唯物辩证法为基础的、既有理

11、论指导又有科学方法并拥有先进计算手段的系统科学方法论。它是从整体上最优地解决各类问题的锐利武器，是沟通马克思主义哲学和系统科学的桥梁，是对20世纪30年代以来的科学方法进行的系统、科学的概括和总结，是当前处理问题的基本方法论。现代系统科学方法论以辩证唯物论为基础，以系统论、控制论、信息论、运筹学的出现为标志，以定量化为特点，用于认识广泛时空范围客观世界，其主要研究方法是将整体论与还原论有机地结合，采用定量化方法和先进的计算机技术与手段，从整体与环境的关系和整体各组成部分及它们之间的有机联系两方面去认识整体。因此，在处理问题时不能像还原法那样，将整体从环境中孤立出来加以研究，必须将其放在环境中（

12、更大的整体中）研究其地位与作用、发展与演化；不能只研究其组成部分（宇宙之砖），还必须研究各组成部分之间的联系，从中探讨涌现出的整体特性，坚持从整体到局部、再到整体，从分析到综合、到再分析、再综合的方法从而真正认清事物。从方法论的发展可以看到，人类认识和改造世界的过程，是一个不断深化和发展的过程，是在真理的长河中逐步前进的。在古代，既少理论依据，又缺乏观测和实验手段，所以对许多事物，往往只能睹其外貌。随着科学和技术的进步，近代科学开始兴起，开创了实验科学的新阶段，人们对事物的构成部分（个体）有了深刻的了解，但认识是不断深化的，在对部分有了更多规律性的了解之后，再回过头来利用所得到的信息，从关联入

13、手探索出一套认识事物整体的方法，从而使人类认识世界、改造世界的能力达到较高的水平，这是科学发展的必然结果。辩证唯物论的出现为现代系统科学方法论的产生提供了思想理论基础；系统论、控制论、信息论、运筹学的出现为现代系统科学方法论的产生与发展提供了技术理论基础；计算机的出现为现代系统科学方法论的发展提供了工具。系统科学方法论所创立的认识世界、改造世界的新方法，必将使人类社会开始一个新的时代系统时代。现代系统科学方法论的特征和基本原则现代系统科学方法论是以系统方法为核心，将系统方法与控制方法、信息方法相融合而成的方法论。系统方法是指按照事物本身的系统性，把被研究对象作为系统，始终从整体与部分、整体与环

14、境、部分与部分之间的相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的关系上综合地考察和研究，以使系统处于最优运行状态的一种方法；信息方法是指撇开系统的物质形态，运用信息的概念，将系统抽象成信息的获取、传递、加工和处理过程，通过对该过程的研究来确定系统状态和行为的一种方法；控制方法是指控制者采取各种手段与方法对受控体进行调整，使系统的行为或状态符合目标的一种方法。以系统方法为核心，将三种方法相融合而形成的方法体系就是现代系统科学方法论。.1. 现代系统科学方法论的特征系统科学方法论是在系统论、控制论和信息论基础上创立的，它是唯物辩证法的具体化，是架设在对客观事物和过程高度抽象的唯物辩证法与客观事物和过程

15、具体运行实践之间的桥梁。作为20世纪以来认识世界、改造世界的基本方法论，它具有如下特征：（1） 整体性。整体性是系统科学方法论的基本出发点，它为人们从整体上研究客观事物提供了有效方法。该方法论要求人们始终把研究对象作为一个整体来看待，认为世界上事物和过程都不是其组成部分杂乱无章的偶然堆积，而是一个存在于环境之中的、由各要素组成的有机体。这一整体的性质与规律只存在于既定环境下各组成要素间的相互联系、相互依赖、相互制约和相互作用之中。而各组成部分孤立的特征的总和并不能反映整体的特征。通常，整体性是采用整体论和还原论相结合的方法实现的。因为不还原，就不能了解细部结构；没有整体性，则对事物的认识只能是

16、零碎的，“只见树木，不见森林”或“只见森林，不见树木”都是片面的。整体是由部分构成的，是相对于部分而存在的。一个整体相对于另一个更大的整体，则是部分，若干相互关联的部分就构成了整体。对一个特定的整体而言，既要对“整体”进行描述，又要对其组成部分及关联进行“局部”描述，将整体放在更大的整体中作为部分研究其地位与作用、与其他部分的相互作用与影响，再综合本整体各组成部分及其关联的描述，才能建立该特定整体的描述。这种研究问题的方法就是整体性的方法。（2） 综合性。综合是相对分析而言的。15世纪19世纪上半叶的方法论主要是以分析为特征的。当时科学本身的发展在客观上需要把整体分解成部分加以精确地研究。然而

17、由于事物本身是其组成部分相互联系的整体，科学的发展本身又要求揭示不同物质运动形式的共同属性和规律，这就需要采用综合的方法。综合方法是把系统的各组成部分、各部分的结构和性能、各部分的联系、历史的发展与演化等因素联系起来加以考察，从中找出共同性和规律性的方法。分析重构法中的重构就是综合，它的任务是把握整体涌现性，解决部分整合成整体所涌现出的特征。因此系统科学方法论的关键是综合。一般情况下，综合性需将系统分析与系统综合相结合、将局部描述与整体描述相结合。采用在系统的整体观指导下进行还原、分解与分析，建立局部描述，综合局部描述，整合对部分的认识，建立系统的整体描述，获得对整体的认识即可实现综合性。（3

18、） 定量化。定量化是系统科学方法论与传统方法论的主要区别之一。运用系统科学方法论处理系统问题时，总是尽量采用各种数学语言和数学工具使问题得到较精确的定量描述，以反映其发展变化的规律。定性方法一般被认为是科学性较差的方法。实际上，系统的定性特征决定定量特征，定量特征反映定性特征。只进行定性描述，对问题特性的把握难以深入和准确，但定性描述是定量描述的基础，定性认识不正确，不论定量描述多么精确，都没有用，甚至会把认识引向歧途。定量描述是为定性描述服务的，借助定量描述能使定性描述深入与精确化。在定性分析指导下的定量化可克服单纯定性分析和片面追求精确化、定量化的缺点，为深刻地认识事物和过程提供捷径。最优

19、化是定量化的方法之一，它可依据需要，确定整体最优目标而得到最大效益。它是系统科学方法论中方法的核心。定量化方法中确定性描述与不确定性描述是常用的两种描述形式，在二者之间架设一座桥梁是现代系统科学发展的要求。（4） 信息化。系统科学方法论以信息论为其基础理论之一。因此，它在处理系统问题时特别强调信息的重要作用，这一点区别于只着眼于物质、能量，而忽视信息的传统方法。该方法论在处理系统问题时撇开物质与能量的具体形态，而把任何系统抽象为一个信息的传输和加工的系统，并认为只有信息流才能使系统维持正常的、有目的的运动，强调信息流对系统的支配、调节和控制作用。（5） 人机方式。系统科学方法论是以人利用计算机

20、作为处理系统问题的基本方式。在处理问题的过程中，人始终处于主导地位。当前，系统越来越复杂，需要处理的信息量越来越大，仅靠人脑进行加工是不够的，必须借助于人脑的延伸物计算机的帮助。因此人机方式就自然地成为系统科学方法论处理系统问题的基本方式。 .2现代系统科学方法论的基本原则（1） 整体论与还原论相结合。古代科学方法论本质上是整体论，强调整体地把握研究对象，但对整体的把握不是建立在对部分的精细的了解之上；而近代科学方法论则把整体分解成部分去研究，本质上是还原论，强调为了认识整体必须认识部分，只有把部分弄清楚才可能真正把握整体，认识了部分的特性，总可以据之把握整体的特性，这种认识问题的方法是还原法

21、，又称为分析方法；现代科学方法论本质上是涌现论，涌现论把世界看做是生成的，整体涌现性可表述为“多源于少”，“复杂生于简单”，整体特性是由组成部分之间的联系决定的，整体的复杂性也是由较简单的部分相互联系而涌现出来的，因此不能简单地采用还原论的方法，必须将还原论和整体论有机地结合起来，整体地把握研究对象，并把对整体的把握建立在对部分的精细的了解之上，建立在对部分间的相互联系的深刻了解之上，研究整体的演化规律，这就是现代科学方法论的最主要原则。（2） 定性描述与定量描述相结合。任何事物均有定性和定量两方面的特性，定性特征决定定量特征，定量描述必须建立在定性描述的基础之上；定量描述是为定性描述服务的，

22、借助定量描述，能使定性特征更加深刻和精确。因此，面对研究对象，首先要对其定性特征有一个基本的认识，然后在此基础上，再运用定量技术与方法，进行定量研究，最后再以定量结果对定性特征进行补充与说明。这种在定性描述指导下将定性描述与定量描述相结合的问题处理方法是现代系统科学方法论的重要原则。（3）局部描述与整体描述相结合。研究对象是一个整体，它由局部构成，二者的关系是整体统摄局部，局部支撑整体。整体的行为通常与局部的行为不统一，有时甚至相互矛盾，因此不能只研究部分，更不能以部分代替整体。对研究对象进行描述包括整体描述和局部描述，整体描述就是对对象整体的宏观描述，局部描述就是对组成整体的部分的微观描述。

23、只进行微观描述，不能说明宏观特性与行为；只进行宏观描述，则缺乏对细节的深刻认识。只有将宏观描述与微观描述相结合，才能全面认识研究对象。对于简单系统，可采用直接综合的方法由微观描述过渡到宏观描述；对于简单巨系统，可采用统计方法由微观描述过渡到宏观描述；对开放复杂系统，目前并无实现描述的方法，但可尝试应用微观描述与宏观描述相结合的原则，在由微观描述过渡到宏观描述、再由宏观描述过渡到微观描述的反复研讨中探讨整体的特性与行为。（4）分析与综合相结合。面对要解决的问题，首先需要明确其所处的环境、在环境中的地位与作用、与环境的相互作用与影响、环境的特点与变化趋势等；其次需弄清其构成及相互关系，这就是分析方

24、法。分析方法是从整体上认识问题的基础，也是认识局部的基础，在由从认识局部过渡到认识整体的过程中分析是重要的，但其实质是“还原”方法；要从认识局部过渡到认识整体，综合更加重要，综合就是从整体出发，由部分重构整体。以重构为重点的分析-重构法，即是分析与综合相结合。（5） 确定性描述与非确定性描述相结合。当前定量描述的技术方法是人为地将确定性描述与非确定性描述相分离，人为地对立起来，处理问题时，要么进行确定性描述，要么进行非确定性描述。然而确定性与非确定性不是截然分开的，也不是截然对立的，而是相互联系的，确定中包含着不确定，不确定中蕴含着确定，现代科学的发展需要建立两种描述框架的联系，系统科学的发展

25、也需要把两种描述框架联系起来，混沌理论的出现为人们沟通确定性与非确定性开创了思路。系统科学方法论的指导思想系统思想系统科学方法论的指导思想是系统思想。系统思想就是系统思维方法，它是指唯物辩证法所体现的物质世界普遍联系及整体性的思想，是“以近乎系统的形式描绘出自然界相互联系的清晰图画”的思维方法，是关于事物整体性的观念、相互联系的观念和演化发展的观念。系统思维方法与传统思维方法不同，传统思维方法是指由形而上学思维向辩证唯物论思维的过渡时期，是两种思维方法在人们头脑中共存的一种“混杂”的思维方法，面对问题，有时用系统思维，有时又用还原论思维，有时还冠以系统思维的名义，却采用了还原论思维而浑然不知。

26、产生这种状况的原因是未能认真整理头脑中的思维方法，未能区分两种思维方法的区别。传统思维方法本质上是以还原论为基础的，它把了解世界当做尽可能彼此孤立的部分的总和，它习惯上把被研究对象从环境中独立出来，然后将其分成若干部分，通过对部分的深入研究，把复杂对象的行为定义为各部分特性的简单相加，也就是采用“简单分解，简单相加”原理。按照这种思维方法，在处理问题时，先把研究对象从环境中独立出来，再分解成若干无关联的部分，单独对其进行深入、细致的研究，最后把研究的结果汇总，总结出研究对象的总体特性。这种以还原论为指导思想、以还原方法为手段、以局部为基点的研究问题的方法是片面的，有时甚至是错误的。其原因就在于

27、它忽视了整体与环境的关系，忽视了各组成部分之间的联系，忽视了部分与整体的差别，缺乏综合、缺乏辩证法。系统思维方法是进行分析和综合的辩证思维工具。它把被研究对象当做一个完整、统一的整体来研究它的性质，也就是说，整体具有部分所没有的特性，也正是这些特性的存在而区别于部分。“整体大于部分之和”的非加和原理是系统思想的基本点。以这种思维方法研究问题，总是把被研究对象当做一个整体，以整体与环境的关系为基础，站在更高层次或更大整体上研究整体的演化、地位与作用，其他整体对本整体的影响和本整体对其他整体的作用等，然后再从本整体出发来研究其各组成部分、各组成部分之间的联系。为了最大限度地认识整体特性，系统思想要

28、求从不同角度把系统的概念贯通、综合，使局部目标服从整体目标，这就是系统思维方法的重要原则。在此原则下，系统思想需要从各部分的关联中探讨整体特性，从而正确地认识整体。利用分析和综合的方法即分析重构方法且以重构为中心是系统思想处理问题的基本方法。两种思维方法有本质差别，用两种方法处理同一问题所得到的结果是不同的。两种思维方法的区别如表所列。表系统思维方法与传统思维方法的区别系统思维方法传统思维方法出发点整体部分研究基点各组成部分之间的关系部分研究顺序从整体到局部分解，再由局部向整体综合将局部叠加成整体局部目标和整体目标的关系局部目标必须服从整体目标，整体目标是局部目标的综合以局部利益为基础形成局部

29、目标，将局部目标叠加，形成整体目标。与环境的关系受环境制约又反作用于环境是更大系统的组成部分孤立地系统研究方法以重构为重点的分析-重构法以分析为重点的分析-重构法考虑系统状态动态地研究事物演化过程静态地研究事物的单一过程随着科学技术的发展，人类社会活动不断大型化和复杂化，出现了许多庞大而复杂的系统，如社会经济系统、生态系统、管理系统等。这些系统有一些共同的特点，这就是：规模越来越大，结构越来越复杂；需要从时间、性能、费用、可靠性、可维修性等方面进行综合评价；不确定因素越来越多和要求准确性越来越高的矛盾日益加深；信息的作用也越来越强，需要处理的信息量越来越大；解决问题需要各学科协同作战等。因此人

30、们在实践中要求系统思想不仅能定性而且还能定量，以便从整体出发，协调部分的活动且把各部分的活动综合成技术上先进、经济上合理，并能协调运转的系统，取得最大效益。20世纪中叶，现代科学技术的发展为系统思想的定量化提供了一套具有数学理论、能够定量处理系统各组成部分相互联系的科学方法和强有力的计算工具计算机，这就使系统思想由思维方法上升为理论系统科学方法论。由此可见，系统科学方法论是以系统思想为指导，把系统思维方法和现代科学技术结合起来的产物，它既提供了思维方法，又提供了具体的理论和工具，因而是处理问题的基本方法论。 系统思想的建立与养成人类的思维是大脑的活动，研究大脑的活动过程可揭示出人类思维方式的形

31、成，据此可找出改变传统思维的途径，为建立与养成系统思维方法奠定基础。.1人类思维过程的一般模式人类有意识的行动是受大脑支配的。大脑是一个信息处理系统，通过眼、耳、鼻等感官接收信息，传输给大脑，经大脑的处理产生输出响应行动，其模式见图1.1.1。感官接收器行为通道处 理 器通道滤波器参考结构存储数据存储环境空间问题空间解决问题过程知识状态节点探索过程存储器图1.1.1 人类思维过程一般模式在该模式中，参考结构是非常重要的。参考结构是人们头脑中认识自然及采取行动的假设、成见、刻板的印象、在长期连续环境中吸收的数据和知识等经高度概括所建立的一种存储于头脑中的模式，是在处理问题时可自然调用的知识结构。

32、其作用在于（1） 形成滤波器，滤掉一部分与参考结构不一致的和次要的信息，使信息量不超过大脑的信息处理能力，并集中力量处理关键的信息。（2） 在决策中自然调用它，以便快速地处理问题。一般情况下，人们是靠参考结构决策的，如果所遇到的问题没有现成的参考结构可参考，大脑的处理器才建立环境空间、问题空间，并在问题空间中沿知识状态节点开始探索过程，直到采取决策、付诸行动。如果行动成功，则强化与完善参考结构；如果行动失败，则修正参考结构。由人类思维过程一般模式可见：（1）参考结构是人在特定环境中长期学习所积累的知识，它具有一定的“刚性”，很难在短期内发生明显的改变，习以为常的看法和习惯正是参考结构知识的体现

33、。（2）两个人观察同一事物，会有不同的描述、产生不同的行为，其原因是两个人的参考结构不同，是观察具有选择性造成的。（3）参考结构的改变滞后于现实的变化。（4）学习与实践，终身学习与实践是改变参考结构的惟一途径。树立系统思想需要通过学习和实践改变原有的参考结构，建立与养成以系统思想为基础的新参考结构。.2 系统思维的建立与养成麻省理工学院的彼得圣吉在第五项修炼一书中提出的改变心智模式的修炼方法是建立与养成以系统思想为基础的参考结构的好方法。彼得圣吉提出，建立学习型组织要进行自我超越、改善心智模式、建立共同愿景、团体学习和系统思考五项修炼。所有的修炼都关系着心灵上的转换，即从看部分转换为看整体；从

34、把人看做无助的反应者转换为把他们看做改变现实的主动参与者；从对现状只做反应转换为创造未来。系统思考是五项修炼的基石，是“看见整体”的一项修炼，被称为第五项修炼。该项修炼指出了建立与养成系统思维的方法与工具。彼得圣吉指出，面对问题，每个人所看见的只是一个个片段和一幕幕的个别事件，将这些简单的片段和事件连在一起，便形成了由不断增强的反馈环、反复调整的反馈环和原因与结果在时空上不是同时发生而存在的延迟等组成的环状因果互动关系。观察该环状因果互动关系，会发现一连串的变化过程，就能让我们“看见整体”，而非片段的、一幕一幕的个别事件。这种系统思考方法告诉我们，不能就个别事件、个别过程进行“就事论事”的研究

35、与决策，任何事物的发展变化均是由个别事件、个别过程相互作用引起的，是由动态复杂性造成的，只有将“个别事件或过程”的产生原因、对其他事件或过程的影响等按因果关系相互联系起来，描述出因果互动关系，才能看到整体。认识动态性复杂、建立基础模式和找出“杠杆点”是系统思考修炼的技术要点。彼得圣吉认为，动态性复杂是与细节性复杂相对应的。通常使用的预测、分析、战略规划等方法只能解决细节性复杂问题。研究问题时，如果只关注和研究数以千计的变数和复杂细节，只会分散我们的注意力，而看不见主要的互动关系及其变化形态。因此，应当从迷失在复杂的细节中走出来，用系统思考语言（反馈环与延迟）描述问题，对重复发生事情的结构形态建

36、立基础模式是系统思考的重要工具。深刻理解“增长极限”（任何事物增长到一定程度之后，总会使制约因素的作用增强而增长变缓）和“舍本逐末”（当发现问题症状，立即采取措施，减轻或消除症状，而不研究症状背后的结构的做法）两种基础模式，并了解到用其分析问题对系统思考的形成是有好处的。在解决问题的时候要综观全局掌握重点，找出引起结构重要而持久改善的“杠杆点”，以小而专注的行动去创造最大的力量。彼得圣吉提出的系统思考方法一般以系统关系图为工具对问题进行分析，系统关系图使用箭线表示相关因素之间的因果关系，箭尾是原因，箭头指向结果，箭头处的“”号表示原因和结果之间为同向变化，“”号为反向变化。从一个片断问题出发，

37、可引出一系列的原因与结果，这样就可以将一个个片断连接起来，构成各种反馈环，在反馈环的作用下，可呈现出事物变化的缘由，从而认识整体。改变思路，就可得出另一种解决问题的方式和方法。【例1】 在同一市场中的两个竞争企业，均站在各自的角度将对方当做“你死我活”的对手，甲企业面对乙企业的威胁，采用增加投资、扩大规模、降低成本进而降低价格的策略，力图给乙企业造成威胁；乙企业面对甲企业的威胁，也采用相同的策略。从企业角度看，两个企业的决策都是正确的，但结果却拉开了投资大战、价格大战的序幕，开始了一场恶性循环的竞争。其原因是每个企业只根据“片断”进行决策，而未看到整体。如果将两个企业的联系结合起来，应用系统关

38、系图就可以看清整体，就可以清楚地分析造成这种“恶性竞争”的原因。该问题的系统关系图见图。由图可见，面对乙企业的威胁，甲企业增加投资，靠规模的扩大，降低成本，进而降低价格；甲企业价格的降低，对乙企业造成威胁，乙企业势必进一步扩大规模、降低成本，降低价格，这又对甲企业造成更大的威胁，如此反复，则造成了规模大战、价格大战。如果企业认清了这种规律，可尝试改变思路，避免或减轻规模大战、价格大战的负面影响，如采用突出产品特色的差异化策略；变企业竞争为合作，共同分享市场；组建企业联盟等；总之，只要不将对方当做“你死我活”的对手，不将对方的行动看做威胁，思路将会更加宽阔。【例2】 研究近期出现的房价上涨过快的

39、问题时，不能就房价论房价，房价是一个片断，是一个事件，房价上涨是一个过程，只有找出影响房价和受房价影响的一连串事件，将其按原因与结果的关系连起来，形成因果关系图，就能认清整体。该问题的因果关系图见图 。图 影响住宅价格的系统关系图由图可见，当前房价变化的规律是在各种因素综合作用下的复杂动态过程，是各因素相互作用下形成的不同性质的反馈环、延迟和过去至现在所采取的各种政策综合作用的结果。导致房价上涨的原因除建造成本、供需关系和地价外，还取决于各因素相互作用下形成的不同性质的反馈环和延迟，反馈环是指一个因素对其他因素产生影响，各种因素的变化最终又对自身产生影响的一系列环状影响关系，一个因素对其他因素

40、产生影响按因果关系可分为同向变动（用号表示）和反向变动（用号表示）两种情况，因此反馈环又有无限增长的正反馈环和维持稳定的负反馈环两种，反馈环的强度决定了系统的规律。延迟是在一个因素对另一个因素发生影响时的滞后效应，它对系统将产生重要的影响。对系统的影响还体现在历史政策和现实政策方面，政策是调整各影响因素及各种反馈环强度的策略，如土地政策、收入分配政策、信贷政策、人口政策、投资政策、GDP指标要求等，它是一个综合体系，其作用是调整各种性质反馈环的强度，以便通过反馈环的作用控制系统变化，政策的调控点则是解决问题、实现目标的“杠杆点”。面对问题，只有详细地分析与研究这些动态因果关系、认识系统动态复杂

41、性，才能抓住关键因素，制定有效的政策和措施，有效地解决问题。分析与认识事物的整体性都是在一定的假设条件下进行的，而假设又是由人们头脑中的参考结构决定的，人们在分析问题时往往不能明确地指明这些假设，如商品供不应求必然引起价格上涨这一经济学的基本规律在人们头脑中已经“固化”，在研究企业问题时，自然地调用这一规律，好像是顺理成章的事，但却忘记了这是在宏观上、完全竞争条件下的规律，对具体企业可能有另外的规律可循，摊开假设、研究假设、改变假设，可能会得出另一种创新的结论，同时将会对自己头脑中的参考结构产生影响，进而有助于建立和养成系统思想。因果关系图的绘制及整体行为的模拟可采用Vensim、I See、

42、I think等软件进行。彼得圣吉提出的改变“心智模式”，就是我们所说的“参考模式”，这种系统思考方法告诉人们：面对研究对象，要站在更高的层次上进行研究，所谓跳出企业看企业、跳出行业看行业、旁观者清等说法正是这个道理； 不要在复杂的细节中纠缠，应该集中精力研究各因素的相互影响，分析规律性的东西； 在研究中要努力挖掘参考结构中的 “隐含假设”，并努力改变它；这样经过长期的训练就可逐步地形成系统思维。1.2 系统的概念和属性系统一词由来已久，可一直追朔到古希腊唯物主义者德谟克利特（约公元前540年公元前480年）的一本没有留传下来的著作宇宙大系统。但系统一词真正得到广泛使用还是20世纪40年代以后

43、的事情，其内涵也在不断的发展和完善。系统的概念.1系统的定义关于系统的准确定义，国内外有不同的说法，主要有以下几种：（1）一般系统理论创始人冯贝塔朗费认为：“系统是相互作用的诸要素的综合体”。（2）韦氏大辞典（Weberster大辞典）中系统(System)被解释为有组织或被组织的整体，被组合的整体所形成的各种概念和原理的综合，以有规则地相互作用、相互依赖的形式组成的诸要素的集合。（3）钱学森教授把系统定义为：“极其复杂的研制对象，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分组合成的具有特定功能的有机整体，而且这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。”（4）美国国家研究理事会在美国科学教育标

44、准中对系统的定义为：自然界和人工界是复杂的，它们过于庞大，过于复杂，不可能一下子研究和领会。为了便于调查研究，科学家和学生要学会定义一些小的部分进行研究。研究的单位称做“系统”。系统是相关物体或构成整体的各个部分的有组织集合。为了适应系统工程学研究的需要，本书中所指的系统是由相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的若干部分，是按照一定的方式、为了一定的目的组合而成的存在于特定环境之中并具有一定功能的有机整体。这个整体本身又是它所从属的更大整体的组成部分。.2系统的属性从系统的定义看，系统应具备以下六个基本属性：（1） 整体性。系统作为由若干相互作用和相互联系的部分有机组合的、有一定结构和功能的

45、整体，其本质特征是“有机”整体性，即是具有“生命力”的、活的整体。系统整体性有系统目标的整体性；系统功能的整体性，即组成系统的各部分的功能必须服从系统整体的功能，系统功能不等于各组成部分功能的简单相加，确定对系统的评价准则时，必须以系统整体为基础；系统演化规律的整体性，系统整体的演化规律不是各组成部分规律的叠加，而是系统整体为适应环境的变化，逐渐演化发展而成的运动规律；系统行为的整体性，系统行为的整体性是识别不同系统的重要标志，也是区分系统与要素（部分）行为的重要标志。一般情况下，不同系统的行为是不同的；系统要素的行为与系统整体行为是不同的，有时甚至是矛盾的。总之，一切系统都是整体，是组成部分

46、与环境相互作用的整体，是各组成部分之间相互联系、相互作用、相互依赖、相互制约所形成的整体。（2） 有序性（结构性）。凡系统都有结构，结构是指系统各要素之间相互关联与作用的模式，有结构不等于有序，只有经过组织（或自组织）的系统才能形成有序的结构。处于静止或平衡状态的有序结构称为框架结构。处于运动状态的系统，由于各要素之间的相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用，而产生与静态结构不同的特性与行为，这种各要素之间关联的方式就形成了动态结构。一般情况下，静态结构是动态结构的基础，而动态结构是静态结构运行特性和行为的体现。系统要素在空间的排列，称为空间结构；系统要素随时间的分布与排列，称为时间结构；一般

47、系统均随时间的推移而产生空间结构的变化，此时可统称为时空结构。系统的有序性还体现在系统的层次上，将系统的各组成部分按一定规则组织（划分）成若干子系统，再将子系统化分成若干子子系统，由于子系统、子系统在系统中的结构不同、所处的地位不同等原因，便形成了不同的层次，从而形成层次结构；该层次结构决定了系统内物质、能量和信息的流动，从而使系统能够作为一个整体发挥较高的功能和效率。在子子系统形成子系统、子系统形成系统时，由于所处层次不同，其基本属性是不同的，高层次具有低层次所不具备的特性与行为，这些特性与行为是子子系统、子系统在相互作用、相互制约、相互影响过程中激发出来的，系统的这种性质称为整体涌现性。不

48、同层次因其组成不同、结构不同，所涌现出的特性与行为也不同，这正是解决问题时站在不同层次解决问题的思路、方法和采取的决策不同的主要原因。（3） 集合性。系统都是由两个或两个以上可识别的部分（或子系统）所构成的多层次集合体。作为子系统或要素是系统不可缺少的组成部分，集合中不可再分的部分为要素，要素本身是“活”的，它具有多样性和差异性的特点，这些特点是系统“生命力”的源泉。集合性又说明系统是有边界的，集合之外的与集合中各要素相关联的一切事物构成了系统的环境，二者的界面就是系统的边界，在处理问题时，划清系统边界，可避免将研究范围扩大化。（4） 关联性。系统各组成部分（子系统）之间按照一定的方式相互联系

49、、相互依赖、相互制约、相互作用的性质称为系统的关联性。通过系统的关联性可揭示出系统整体特性和整体与部分的关系。（5） 目的性。系统按照统一的目的将各组成部分组织起来的性质称为系统的目的性。除自然系统外，人工系统、复合系统都具有特定的功能，都具有一定的目的并且有达成目的的机制。作为系统的一个组成部分都有为系统目的服务的一面，同时作为不同于其他组成部分，又有维护自身利益的一面，因此研究确定系统目的和子系统目的之间的关系，保证各子系统在系统总目的的指导下，协同配合，分工合作，在完成各子系统目的的同时达成系统的目的是系统目的性的主要研究内容。（6） 环境适应性。任何一个系统总处于特定的环境之中并与环境

50、不断地进行物质、能量、信息的交换。系统离不开环境，而且必须适应环境的变化，否则系统将不能存在。这种系统随着环境的变化而存在的性质称为系统的环境适应性。任何复杂均来源于简单，任何复杂的系统均由简单系统构成，系统之所以复杂，均是在适应环境过程中产生和演化的，均是环境适应性造成的，系统在适应环境的过程中体现出其演化的规律性。根据系统的定义和属性，可得出以下结论：系统中每一个部分的性质或行为将对系统整体的特性和行为产生影响；系统中每一部分的特性或行为以及影响整体的途径依赖于系统中其他一个或几个部分的特性或行为；系统中每一部分对整体都不具备独立的影响，所以系统不能分出独立的子系统；系统不能独立于环境而存

51、在；系统中不同层次的性能和功能是不同的。.3系统的运行模式从系统的结构特点和与环境的关系方面研究，系统都按以下模式运行：（1） 任何系统都由环境输入物质、能量和信息，经系统处理后向环境输出物质、能量和信息，因此系统均具有将输入转化为输出的功能。系统由输入、处理、输出三部分组成，并可用图的模式表示。图 系 统 模 式 图处 理输入输出（2） 系统内部都有物质、能量、信息三种流的流动。系统本身的运动过程就是对这三种流的处理过程，过去往往只重视物质、能量两种流的管理，而忽视了信息流的管理，这是造成工作被动的原因之一。从对系统的组织管理角度研究，信息流是至关重要的。（3） 系统都有反馈和自适应能力。系

52、统都靠信息的反馈控制调整自身的运行，以适应环境并实现目标。（4） 系统都有一严密的层次结构。生物系统、工程系统和非工程系统均如此。1.2.2系统的分类系统广泛地存在于自然界，为了便于研究，需对系统进行分类。如何对系统进行分类取决于研究目的。依研究目的，选择不同的分类标志对系统分类可界定研究对象的属性。1.2.2.1按单一标志的分类（1）按组成部分的属性可将系统分为自然系统、人造系统和复合系统三类。自然系统：由自然物组成的系统称为自然系统，如太阳系统等。人造系统：由人或社会集团按某种目的建立的系统称为人造系统，如电力系统等。复合系统：人造系统和自然系统复合面成的系统称为复合系统，如气象预报系统等

53、。其中人造系统和复合系统是本书的主要研究对象。（2）按与环境的关系可将系统分为封闭系统和开放系统两类。封闭系统：与环境很少发生物质、能量、信息交换的系统称为封闭系统，实际上，世界上根本不存在封闭系统，只是为了研究方便，有时人为地把一个系统当做封闭系统处理。开放系统：与环境经常发生能量、物质、信息交换的系统称为开放系统。系统与环境所进行的物质、能量、信息的交换，可影响系统的结构、功能及其发展。一旦系统与环境的联系切断，就会对系统的稳定产生不利影响，而使系统遭到破坏。（3）按所处的状态可将系统分为静态系统和动态系统两类。静态系统：系统的要素不随时间变化或处于相对静止、平衡状态的系统称为静态系统。实事上这种系统是不存在的，只是为了研究方便，人为地假设系统处于相对平衡或静止的状态，一般在研究系统框架结构时，假设系统是静态系统。动态系统：系统的要素随时间变化的系统称为动态系统。世界上所有系统均是动态系统，系统的要素随时间变化必将引起时空结构、层次结构、系统特性与行为等的变化，是造成系统复杂性的原因之一。（4）按形态可将系统分为实体系统和概念系统两类。实体系统：由实物构成的系统称为实体系统，如机械系统等。概念系统：由概念、原理、方法等非物质组成的系统称为概念系统，如软件系统等。（5）按系统的规模可将系统分为小型、中型、大型和超大型系