基本信息
书名:系统科学导论
定价:23.00元
作者:谭璐,姜璐著
出版社:北京师范大学出版社
出版日期:2009-02-01
ISBN:9787303097708
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.281kg
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内容提要
由于系统科学学科体系建立的时间不长,全面介绍这一涉及面广、用途范围大的基础学科的参考书较少,使得普及系统科学的知识受到的影响,我们这本书正是为了解决这个问题、满足一般读者的需要而编写的,为使读者较为全面地掌握系统科学的知识,并鉴于社会上已有部分侧重工程应用方面的书籍,本书强调“三基”,着重介绍基本概念、基础理论和基本应用,我们也在适当的地方涉及微分方程的一些基本知识,便于读者把握知识的科学性,且能在实际中加以运用。这是为具有基本数理知识的读者提供的一本系统科学的普及教科书,故我们没有过多地讨论其哲学问题,也没有深入论述它在某一方向上的前沿成果和专项问题,总之,我们提供的是一个系统科学的研究平台,读者可结合个人专业和工作实际,选择适当的方向深入钻研,定能从中获得收益。
此书是由于景元教授提议编写的,初是面向中学物理、数学教师,向他们介绍系统科学的相关知识,使他们在教学实践中能够主动、自觉地向学生讲解系统科学的相关内容,后来,我们将它扩充为针对高等学校公共课的教材,同时也面向广大希望了解系统科学的非专业学者和工作人员,它可以作为向非系统科学专业学生讲授系统科学理论知识的参考教材,也可以作为自学系统科学的入门书,本书按照钱学森关于系统科学的思想体系,在基本理论、应用基础和实际应用三个层次上展开论述,经集体讨论、统一思想,多人执笔,发挥各自专长而完成,具体由谭璐撰写前7章,甘勇撰写后3章,后由姜璐、谭璐修订统稿。书中大多数内容依据姜璐为北京师范大学本科生开设的公共选修课的讲义而编写,虽然书中内容在课堂上已讲解多次,我们在编写中也反复查阅,但因系统科学理论发展迅速,我们学习理解这些理论时仍有不准确之处,成书过程中也难免出现错漏,恳请学术界同仁及广大读者指正为感。
目录
绪论
热力学与不可逆性
两种时间箭头——进化与退化
章 系统科学的发展史
1.1 定性的系统思想的产生和发展
1.2 定量的系统科学方法的建立和发展
1.2.1 科学技术背景
1.2.2 20世纪40~60年代形成的系统科学“学科群”
1.2.3 20世纪70~80年代基础学科发展促进系统科学的建立
1.2.4 20世纪80年代以来系统科学与其他科学的发展相互交织在一起
1.2.5 系统科学在中国的发展
1.3 综合的现代科学技术体系
1.3.1 学科分类的标准与形式
1.3.2 钱学森学科分类的原则及现代科学技术体系
第2章 系统科学的基本概念和方法
2.1 系统的定义、结构和功能
2.1.1 系统的定义
2.1.2 系统的结构
2.1.3 系统的功能
2.2 系统的状态、演化及分类
2.2.1 系统的状态
2.2.2 系统的演化
2.2.3 系统的分类
2.3 系统方法论
第3章 耗散结构理论
3.1 非平衡热力学的背景
3.1.1 什么是熵
3.1.2 开放系统的热力学第二定律
3.1.3 非平衡系统的局域平衡假定 熵产生率
3.1.4 昂萨格倒易关系 小熵产生原理
3.2 耗散结构理论的创立
3.2.1 普利高津及耗散结构理论创立的历史背景
3.2.2 非平衡系统在远离平衡区的演化
3.2.3 自组织现象和耗散结构
3.3 稳定性
3.3.1 稳定性和Lyapunov函数
3.3.2 定态解的线性稳定性分析
3.3.3 定态解的性质
3.3.4 一个实例——Lootka—Voherra模型
3.4 分岔理论
3.4.1 从热力学分支到耗散结构分支
3.4.2 分岔现象
3.5 耗散结构现象
3.5.1 热力学分支的失稳
3.5.2 耗散结构现象的特点
3.5.3 耗散结构形成的条件
附录:小熵产生原理的证明
第4章 协同学
第5章 非线
第6章 复杂性研究
第7章 运筹学
第8章 控制论
第9章 信息论
0章 系统工程
参考书目
作者介绍
文摘
序言
我最近认真读完《系统科学导论》,这本书让我对“互动”有了全新的认识。在过去,我可能更多地关注个体本身的属性和能力,认为事物的成败取决于个体的优劣。但这本书让我明白,系统的行为,在很大程度上是由组成部分的“互动”方式所决定的。作者们通过对“边界”、“流”和“控制”等概念的阐述,清晰地勾勒出了一个系统的运作图景。边界定义了系统的范围,流是物质、能量或信息在系统内部和外部的交换,而控制则是维持系统稳定或引导其发展的机制。我开始意识到,很多问题,并非是某个个体出了问题,而是系统内部的互动出现了障碍,或者缺乏有效的控制机制。比如,一个团队的效率低下,可能不是因为团队成员能力不行,而是沟通不畅,信息传递不及时,或者决策机制存在问题,导致大家的努力无法有效地汇聚在一起。书中对“同态性”的探讨,也让我觉得很有启发。不同的系统,可能在结构或功能上存在着相似之处,尽管它们的具体组成部分可能完全不同。这意味着,我们可以通过学习一个系统的运作规律,来类比和理解其他具有相似特征的系统。这本书就像是一次系统思维的“启蒙教育”,它让我开始用一种更具连接性和动态性的方式去观察和分析我所处的每一个环境。它让我明白,与其孤立地看待每一个元素,不如去关注它们之间的联系,以及这些联系如何共同塑造着事物的整体形态和发展轨迹。
评分坦白说,《系统科学导论》这本书给我的感觉,就像是进入了一个全新的思维空间。我过去习惯于将世界割裂开来,用不同的学科知识去分析,比如用经济学分析市场,用心理学分析人的行为,用社会学分析社会现象。但这本书,通过“系统”这个概念,提供了一个强大的粘合剂,让我想象到,其实这些看似独立的领域,背后可能存在着共通的运作规律。作者们并没有直接给我一堆公式或复杂的模型,而是从非常宏观的层面,引导我理解“什么是系统”。他们用生动的语言和例子,阐释了系统的层次性,比如一个细胞是一个系统,一个器官是系统,一个生物体也是一个系统,它们之间相互嵌套,层层递进。这让我深刻体会到,我们所处的现实世界,到处都是相互关联、相互影响的系统。书中关于“稳态”和“非稳态”的讨论,对我启发很大。我们总是倾向于追求稳定,但作者们也指出了,很多时候,系统的演进和发展恰恰发生在非稳态的过程中。这种对动态变化的关注,让我觉得更加贴近真实世界的运行。例如,一个企业要想发展,不能仅仅满足于当前的稳定,还需要不断地适应外部环境的变化,进行自我革新,而这个过程往往伴随着一定程度的“非稳态”。书中对“控制”的讨论,让我意识到,虽然很多系统很复杂,但并非完全不可控。通过理解系统的反馈机制和内在结构,我们可以在一定程度上对系统进行干预和引导。这让我联想到许多管理学和工程学中的应用,比如如何优化生产流程,如何调控城市交通。这本书并没有提供“万能药”,但它提供了一种“看问题的方式”,一种更具整体性和动态性的思维框架。这种思维方式的培养,远比掌握具体的知识点更加宝贵。
评分我最近读完的《系统科学导论》,这本书对我最大的影响,在于它重塑了我对“连接”的理解。在读这本书之前,我对事物之间的连接,可能更多地停留在物理上的接触,或者基于简单的因果关系。比如,按下开关,灯就会亮,这是直接的因果。但这本书让我看到了更深层次、更隐匿的连接,这些连接构成了错综复杂的网络,决定着系统的整体行为。作者们通过对“结构”和“功能”的探讨,让我明白了系统的结构是其组成部分及其相互关系的集合,而系统的功能则是系统整体实现的目标或作用。而这两者之间,并非简单的线性关系,而是相互塑造、相互影响的。一个系统的结构决定了它的功能,但功能的需求也会反过来促使结构发生变化。这种辩证的观点,让我在看待很多问题时,不再只关注孤立的要素,而是去思考它们是如何组织在一起,如何协同工作的。书中提到的“自组织”现象,让我惊叹于自然界和人类社会中许多复杂结构的形成,竟然不需要外部的中央指挥。比如,鸟群的飞行、蚂蚁的觅食,都是通过简单的个体规则,自发形成的有序行为。这让我开始思考,在许多团队协作或组织管理中,是不是也有类似的自组织潜力值得我们去发掘和利用。书中关于“信息”在系统中的作用的阐述,也让我印象深刻。信息不仅仅是数据的堆砌,它在系统中扮演着传递、处理、决策的关键角色,并且能够影响甚至改变系统的动态。一个系统越复杂,信息流动的效率和准确性就越显得重要。这本书并没有提供一套现成的解决方案,它更像是在我的脑海中植入了一颗“系统思维”的种子,让我开始用一种全新的眼光去审视我身边的世界,去发现那些隐藏在表面之下的深刻联系和运行逻辑。
评分《系统科学导论》这本书,让我意识到,我们对世界的许多认知,可能都过于简化了。作者们通过对“涌现”这个概念的深入剖析,打破了我之前对事物线性叠加的刻板印象。涌现,指的是系统的整体属性是其组成部分的属性所无法单独解释的。这种“1+1>2”或者“1+1<2”的情况,在系统中屡见不鲜。我想到,一个人的能力有限,但当一群有共同目标的人聚集在一起,形成一个团队时,他们所能达成的成就,往往远超个体能力的总和。这便是团队的涌现性。书中还详细介绍了不同类型的系统,包括开放系统和封闭系统,以及封闭系统在熵增定律作用下的趋向无序,而开放系统则可以通过与外界的物质和能量交换来维持自身的有序性。这一点让我对“开放”与“封闭”有了更深刻的理解。一个封闭的组织,如果拒绝与外界交流,很可能最终走向衰败,而一个开放的组织,则能通过吸收新的思想、技术和人才,不断获得活力。书中对“退化”和“演化”的探讨,也让我对事物的生命周期有了更全面的认识。系统并非一成不变,它会经历从诞生、成长、成熟到衰退甚至消亡的过程。而理解这些过程的内在机制,对于我们如何管理和维护系统,就显得尤为重要。这本书并非一本枯燥的教科书,它用丰富的案例和清晰的逻辑,将抽象的系统科学概念具象化,让我能够更好地理解和应用。它像是一把钥匙,打开了我理解复杂世界的大门,让我开始用一种更具整体性和动态性的视角去观察和思考。
评分最近读完《系统科学导论》这本书,我最大的感受是,它教会了我如何“看透”表象,去理解事物背后的深层结构和运行机制。在阅读之前,我可能更倾向于关注事物的个体特征,比如一个人的能力、一个产品的性能。但这本书引导我认识到,这些个体特征往往只是系统整体表现的一部分,真正决定系统行为的,是这些个体之间的相互关系和整体的组织方式。作者们对于“反馈回路”的讲解,是我觉得非常精彩的部分。正反馈和负反馈,就像是系统中的“加速器”和“刹车”,它们共同作用,维持着系统的动态平衡。我开始在生活中观察,比如经济市场的繁荣,有时候是正反馈在起作用,投资带动生产,生产带动就业,就业带动消费,形成一个良性循环。而一旦出现问题,比如通货膨胀,也可能触发负反馈,央行加息抑制投资,投资下降导致企业裁员,裁员导致消费减少,经济趋于下行。理解了这些反馈机制,我们就能更好地理解很多现象的产生和演变。书中还提到了“临界点”的概念,也就是系统在某个阈值达到后,会发生突变。这一点让我对风险管理有了新的认识。很多灾难性的事件,往往是在某个临界点被触发的。如果我们能够提前识别这些临界点,或许就能避免一些不必要的损失。这本书并非一本“如何做”的手册,它更侧重于“如何想”。它提供了一种思维方式,一种分析问题、理解世界的方法。这种思维方式的训练,对于应对当今这个日益复杂和快速变化的世界,具有极其重要的意义。
评分我最近读了《系统科学导论》,这本书带给我很多全新的思考角度。在阅读之前,我对“系统”这个概念可能还停留在比较基础的理解层面,比如电脑系统、交通系统等等,认为它们只是由各种零件或要素组合在一起的集合。然而,这本书让我认识到,系统科学所探讨的“系统”远不止于此,它是一种更普适的、更深层次的看待世界的方式。作者们通过清晰的阐述,引导我们去理解一个系统不仅仅是其组成部分的简单叠加,更在于这些部分之间的相互作用、相互影响以及由此产生的涌现性。这种涌现性是系统独有的属性,是单个组成部分无法单独拥有的。比如,我们的大脑,仅仅由神经元构成,但我们能思考、能感受、能创造,这便是涌现出的意识。书中对不同类型的系统进行了分类和分析,包括静态系统、动态系统、简单系统、复杂系统等等,这让我能更准确地辨识和理解我所处的各种环境。我尤其对书中关于复杂系统及其非线性行为的讨论印象深刻。我们常常习惯于用线性的思维去预测结果,但复杂系统往往遵循非线性的规律,微小的初始变化可能导致截然不同的结果,这也就是所谓的“蝴蝶效应”。这让我对许多社会现象、经济波动甚至生态变化有了更深刻的理解,也认识到预测的局限性以及在不确定性中做出决策的重要性。书中还涉及了一些关于系统建模的初步方法,虽然篇幅不多,但足以勾勒出一个系统科学研究的大致框架,让我了解到如何用数学和计算机模型来模拟、分析和预测系统的行为。这种跨学科的视角,将自然科学、社会科学乃至工程技术都串联起来,展现了系统科学作为一种基础科学的强大魅力。整体而言,这本书为我打开了一扇认识世界的新窗口,让我开始审视事物之间普遍的联系和动态的变化规律,这种思维方式的转变,对我的学习和工作都将产生深远的影响。
评分我最近阅读的《系统科学导论》这本书,给我最深刻的印象,就是它关于“规律性”的探讨。在接触这本书之前,我可能认为科学研究就是要发现“唯一”的、普适的自然规律,比如牛顿定律。而系统科学则告诉我,即使在看似杂乱无章的现象背后,也可能存在着普遍的、抽象的“系统规律”。作者们通过对各种系统的分析,揭示了诸如自组织、反馈、涌现、混沌等这些跨越学科界限的共同特征。这让我感到非常震撼,原来无论是物理现象、生物演化,还是社会经济发展,它们在最基本的层面上,可能都遵循着相似的运作模式。书中关于“熵”的概念,对我来说是一个全新的领域。它不仅在物理学中描述了系统的无序度,在信息科学、经济学甚至社会学中,都有着相似的应用,都指向了系统在孤立状态下趋于无序的普遍趋势。这让我开始理解,为什么很多事物会随着时间的推移而衰败,而维持有序和活力,需要持续的能量和信息的输入。这本书提供了一种“通用语言”,让我们能够用系统科学的框架去理解和描述不同领域的现象。它并非直接教授我们如何解决具体问题,而是提供了一种解决问题的“思维工具”。这种工具的价值在于,它能够帮助我们迁移知识,将从一个领域获得的洞察,应用到另一个看似毫不相关的领域。它让我意识到,很多看似复杂的问题,或许可以通过抽象成一个系统模型,来找到解决的思路。
评分《系统科学导论》这本书,我可以说是在非常偶然的情况下翻开的,但正是这份偶然,带来了意想不到的收获。在接触这本书之前,我对于“科学”的认知,或许更多地集中在物理、化学、生物这些具体的学科领域,认为科学就是不断发现新的物质、新的定律。而这本书,则提供了一种更为宏观和抽象的视角,它将“系统”的概念提升到了一个方法论的高度,告诉我如何以一种统一的框架去理解和分析不同领域的事物。作者们在开篇就以非常直观的例子,比如河流、生物体、社会组织等,来解释什么是系统,以及系统的“整体性”特征,即“整体大于部分之和”。这一点对我触动很大。我开始反思,很多时候我们解决问题,是不是过于关注细节,而忽略了事物整体的动态平衡和相互依存的关系?书中对于系统边界、输入输出、反馈机制的讲解,也极大地丰富了我的理解。反馈,特别是正反馈和负反馈,在自然界和人类社会中无处不在,并且起着至关重要的作用。负反馈有助于维持系统的稳定,而正反馈则可能导致系统的失控或爆发。我想到社会上的信息传播,一个未经证实的小道消息,如果通过网络正反馈不断放大,就可能演变成一场舆论危机。而经济市场中的供需关系,也往往通过负反馈来调节。作者们用严谨的语言,又不过于晦涩的方式,将这些复杂的概念清晰地呈现出来,让我能够逐步建立起对系统思维的初步认知。此外,书中对不同研究方法的介绍,如模型化、仿真、控制等,也让我看到了系统科学的实践价值。它不仅仅是一种理论,更是一套解决问题的工具箱。尽管我目前还无法深入掌握这些方法,但了解它们的存在,就已经为我打开了探索更多可能性的道路。总的来说,这本书像是一位循循善诱的老师,引导我从一个观察者的角度,去理解构成我们世界万物背后那个更深刻、更普遍的运行逻辑。
评分《系统科学导论》这本书,给我带来的最大启示,在于它让我学会了如何“拥抱不确定性”。在我的日常思维中,我总是倾向于寻求确定性,喜欢清晰的因果关系和可预测的结果。然而,这本书向我展示了,在现实世界中,许多重要的系统,尤其是复杂系统,恰恰是以不确定性和非线性为特征的。作者们通过对“混沌”和“分形”等概念的介绍,让我理解到,微小的初始差异,可能导致结果的巨大偏差,而且许多系统的结构,在不同的尺度上都呈现出相似的模式。这让我开始重新审视我对于“控制”和“预测”的认知。在很多情况下,完全精确的预测和控制是不可能的,我们能做的,是在理解系统内在规律的基础上,尽可能地去影响和引导系统的发展方向。书中对“自适应性”的强调,也让我觉得非常重要。一个能够持续生存和发展的系统,必须具备根据环境变化而调整自身的能力。这就像生物进化一样,那些能够适应环境变化的物种,才能更好地生存下来。这让我反思,在个人发展和组织管理中,是否也需要培养更强的适应性,去应对不断变化的世界。这本书并没有提供“标准答案”,它更多的是提供一种“探索问题的态度”和“分析问题的视角”。它让我不再害怕复杂和不确定,而是尝试去理解它们,并在其中寻找规律和机会。
评分《系统科学导论》这本书,对我而言,是一次关于“整体”观的重塑。我过去可能习惯于将事物孤立地看待,认为解决问题就是针对个体进行改进。然而,这本书让我认识到,许多问题并非孤立存在,而是某个更大系统中的一部分,而问题的根源,往往在于系统本身的结构或运作方式。作者们在书中详细介绍了“层次性”的概念。一个系统可以被看作是更高级系统的一部分,同时它本身又可以分解为更低级的子系统。这种多层次的结构,意味着在一个层面上的问题,可能需要从更高的层面或更低的层面去理解和解决。我开始反思,在我的工作和生活中,是否也存在着这样的层次性。比如,一个项目的失败,可能不仅仅是团队成员的个人失误,也可能与项目的整体规划、资源分配,甚至公司整体的战略方向有关。书中对“因果关系”的讨论,也让我大开眼界。我们常常习惯于寻找直接的因果链,但系统中的因果关系往往是复杂的、非线性的,甚至是循环的。一个事件可能既是原因,又是结果,并且这种影响会通过反馈回路不断放大或减弱。这让我意识到,在分析问题时,不能简单地归咎于某一个原因,而要看到整个系统的动态相互作用。这本书提供了一个宏观的视角,让我能够跳出局部的纠缠,去把握事物的整体脉络。它就像是在我的视野中安装了一台“望远镜”,让我能够看到更远的风景,理解更深层的联系。
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