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系統(tǒng)問題的提出
關(guān)于系統(tǒng)、組織和復(fù)雜性的性質(zhì)的問題并不是現(xiàn)代所特有的。正如國(guó)際系統(tǒng)工程委員會(huì) (INCOSE) 的先驅(qū)和前國(guó)際系統(tǒng)科學(xué)學(xué)會(huì) （ISSS）主席約翰·沃菲爾德所說，
Virtually every important concept that backs up the key ideas emergent in systems literature is found in ancient literature and in the centuries that follow.
然而，直到20世紀(jì)中葉，人們才越來越意識(shí)到采用一種科學(xué)方法來解決“系統(tǒng)科學(xué)”中的組織和復(fù)雜性問題的必要性和可能性。[1]
18世紀(jì)和19世紀(jì)自然科學(xué)和物理科學(xué)知識(shí)的爆炸式增長(zhǎng)使得專業(yè)學(xué)科的創(chuàng)建成為必然：為了科學(xué)的進(jìn)步，科學(xué)家需要成為一個(gè)狹窄研究領(lǐng)域的專家。專業(yè)化的教育體系使得這種狹窄領(lǐng)域的知識(shí)傳遞給下一代專家，從而使碎片的知識(shí)結(jié)構(gòu)永久化[2]。事實(shí)證明，對(duì)于實(shí)驗(yàn)分離和分析還原的流行科學(xué)方法而言，這種日益專業(yè)化的知識(shí)和教育是解決問題的優(yōu)勢(shì)而不是劣勢(shì)。然而，基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)的某些領(lǐng)域僅靠這些方法并不能充分發(fā)揮作用。
系統(tǒng)科學(xué)運(yùn)動(dòng)起源于兩個(gè)這樣的科學(xué)領(lǐng)域：生物-社會(huì)科學(xué)，以及最初源于控制論和運(yùn)籌學(xué)，后來源于組織理論的數(shù)學(xué)-管理基礎(chǔ)。
生物學(xué)家Ludwig von Bertalanffy是最早主張和開發(fā)基于開放系統(tǒng)理論的廣泛適用的科學(xué)研究方法的人之一[3]。他從科學(xué)分析流程的局限性角度解釋了系統(tǒng)研究的科學(xué)需求。這種局限性通常表現(xiàn)為“整體大于部分之和”，其前提觀點(diǎn)是認(rèn)為一個(gè)實(shí)體可以分解為它的部分并從其部分重構(gòu)，無論是物質(zhì)的還是概念的。
This is the basic principle of "classical" science, which can be circumscribed in different ways: resolution into isolable causal trains or seeking for "atomic" units in the various fields of science, etc.
Bertalanffy指出，盡管這些最初由伽利略和笛卡爾闡明的原理在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用都非常成功，但是這些原理的應(yīng)用有兩個(gè)前提條件：第一，“部分”之間的相互作用不存在或弱到足以被某些研究目的忽略。只有在這種條件下，才能真正地、邏輯地、數(shù)學(xué)地“計(jì)算出”各個(gè)部分，然后才能“加和”起來。第二個(gè)條件是描述零件行為的關(guān)系是線性的；只有這樣才能給出求和條件，即描述整體行為的方程與描述部分行為的方程具有相同的形式。
在很多系統(tǒng)中，這些條件不能得到滿足，即“系統(tǒng)”由相互作用的部分和非線性數(shù)學(xué)描述組成。這種復(fù)雜的系統(tǒng)實(shí)體描述了許多現(xiàn)實(shí)世界的情況：人口、生態(tài)系統(tǒng)、組織和復(fù)雜的人造技術(shù)。系統(tǒng)論的方法論問題是提供超越經(jīng)典科學(xué)的分析總結(jié)性問題的問題。[4]
另一位對(duì)系統(tǒng)問題的提出起到關(guān)鍵作用的科學(xué)家是Weaver，二戰(zhàn)期間曾擔(dān)任美國(guó)科學(xué)研究與發(fā)展辦公室應(yīng)用數(shù)學(xué)小組的負(fù)責(zé)人?；谶@些經(jīng)驗(yàn)，他提出了一項(xiàng)他稱之為新的“有組織的復(fù)雜性問題的科學(xué)”的議程。他認(rèn)為解決這些復(fù)雜問題需要分析作為有機(jī)整體的系統(tǒng)，而非像傳統(tǒng)方法一樣尋求簡(jiǎn)化假設(shè)。[5]
An advance that must be even greater than the nineteenth-century conquest of problems of simplicity or the twentieth-century victory over problems of disorganized complexity. Science must, over the next 50 years, learn to deal with these problems of organized complexity [problems for which complexity “emerges” from the coordinated interaction between its parts].
Weaver認(rèn)為攻克復(fù)雜有機(jī)整體系統(tǒng)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)1)數(shù)學(xué)建模和數(shù)字模擬技術(shù)的發(fā)展；2)二戰(zhàn)期間“混合團(tuán)隊(duì)”操作分析方法得到成功運(yùn)用，來自不同學(xué)科的人帶來了他們的技能和洞察力共同解決關(guān)鍵、復(fù)雜的問題。
系統(tǒng)研究的發(fā)展
開放系統(tǒng)和一般系統(tǒng)理論
一般系統(tǒng)理論（Genreal system theory, GST）試圖制定與所有開放系統(tǒng)相關(guān)的原則[4]。Bertalanffy認(rèn)為不同學(xué)科的知識(shí)系統(tǒng)之間存在同源性，因此關(guān)于一個(gè)系統(tǒng)的知識(shí)應(yīng)該允許我們對(duì)其他系統(tǒng)進(jìn)行推理。
1954年，Bertalanffy與Kenneth Boulding（經(jīng)濟(jì)學(xué)家）、Ralph Gerard（生理學(xué)家）和Anatol Rapoport（數(shù)學(xué)家）共同創(chuàng)立了通用系統(tǒng)理論學(xué)會(huì)（1956年更名為通用系統(tǒng)研究學(xué)會(huì)，1988年更名為通用系統(tǒng)研究學(xué)會(huì)）。該學(xué)會(huì)的最初目的是“鼓勵(lì)發(fā)展適用于多個(gè)傳統(tǒng)知識(shí)部門的理論體系……并通過改善專家之間的交流來促進(jìn)科學(xué)的統(tǒng)一”。許多人認(rèn)為這個(gè)群體是系統(tǒng)時(shí)代思維的創(chuàng)始人[6]。
耗散結(jié)構(gòu)理論
耗散結(jié)構(gòu)理論（Dissipative Structure Theory）由Ilya Prigogine提出，以開放系統(tǒng)為研究對(duì)象，著重闡明開放系統(tǒng)如何從無序走向有序的過程。發(fā)展耗散結(jié)構(gòu)理論主要原因之一在于，對(duì)生物體秩序的物理化學(xué)基礎(chǔ)的研究。人們不僅想解釋維持低熵情況和微妙的代謝調(diào)節(jié)過程，而且還想為向復(fù)雜性增加的結(jié)構(gòu)進(jìn)化提供物理化學(xué)基礎(chǔ)。[7]耗散結(jié)構(gòu)理論認(rèn)同并延用了一般系統(tǒng)論中的開放系統(tǒng)思維，并進(jìn)一步指出只有在系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡且系統(tǒng)內(nèi)的不同元素之間存在著非線性機(jī)制的條件下，才能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的宏觀有序耗散結(jié)構(gòu)。
控制論
控制論（Cybernetics）的主要奠基人是Wiener和Ashby?？刂普撈鸪跏且婚T關(guān)于系統(tǒng)中通信、調(diào)節(jié)和控制的研究和建模的學(xué)科[8]-[9]?？刂普撗芯客ㄟ^系統(tǒng)的信息流以及系統(tǒng)如何使用信息通過反饋機(jī)制來控制自身。1940 年代控制論的早期工作被應(yīng)用于電子和機(jī)械網(wǎng)絡(luò)，是形成早期系統(tǒng)理論的學(xué)科之一。此后，它被用作所有重要系統(tǒng)學(xué)科的一套基本原則。
運(yùn)籌學(xué)
運(yùn)籌學(xué)（Operation research, OR）考慮組織對(duì)技術(shù)的使用。它基于使用數(shù)學(xué)建模和統(tǒng)計(jì)分析來優(yōu)化組織控制下的資源部署決策。源于二戰(zhàn)期間開發(fā)的軍事規(guī)劃技術(shù)。1950年，Ackoff和Churchman將OR的思想和技術(shù)應(yīng)用于組織和組織決策，這被視為運(yùn)籌學(xué)和管理科學(xué)的正式開端[10]。運(yùn)籌學(xué)發(fā)展出了規(guī)劃論、庫(kù)存論、圖論、決策論等等分支方向。
系統(tǒng)分析
系統(tǒng)分析理論由RAND公司于1948年開發(fā)。它借鑒并擴(kuò)展了OR，包括使用控制論中的黑盒和反饋回路來構(gòu)建框圖和流程圖。1961 年，肯尼迪政府下令在整個(gè)政府中使用系統(tǒng)分析技術(shù)，為廣泛的決策問題提供定量基礎(chǔ)，將OR與成本分析相結(jié)合[11]。
突變論
突變論（Catastrophe Theory）是動(dòng)力系統(tǒng)研究中分岔理論的一個(gè)分支，它起源于數(shù)學(xué)家René Thom的工作[12]。非線性系統(tǒng)某些參數(shù)的微小變化會(huì)導(dǎo)致平衡出現(xiàn)或消失，或從吸引變?yōu)榕懦猓粗嗳?，從而?dǎo)致系統(tǒng)行為發(fā)生巨大而突然的變化。
協(xié)同論
協(xié)同論（Synergetics）主要研究遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)在與外界有物質(zhì)或能量交換的情況下，如何通過自己內(nèi)部協(xié)同作用，自發(fā)地出現(xiàn)時(shí)間、空間和功能上的有序結(jié)構(gòu)。協(xié)同論首先由物理學(xué)家Hermann Haken系統(tǒng)地論述。[13]協(xié)同論結(jié)合了控制論、耗散結(jié)構(gòu)理論、突變論等分支的理論。
自組織理論
自組織理論（Self-organization）是關(guān)于在沒有外部指令條件下，系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)之間能自行按照某種規(guī)則形成一定的結(jié)構(gòu)或功能的自組織現(xiàn)象的一種理論?？刂普撜逜shby在 1947 年制定了自組織的原始原理——任何確定性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)演變?yōu)槠胶鉅顟B(tài)[14]。后續(xù)的系統(tǒng)科學(xué)家，如Foerster、Ilya Prigogine、Stafford Beer、Wiener、Hacker等人也對(duì)自組織問題進(jìn)行了研究，并提出自組織過程實(shí)現(xiàn)的機(jī)制。從1960 年開始，系統(tǒng)科學(xué)家們進(jìn)行了一系列關(guān)于自組織原理的會(huì)議[15]。這一概念在宇宙學(xué)、社會(huì)學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。
混沌論
混沌理論（Chaos theory）專注于對(duì)初始條件高度敏感的模式演變，其最大的貢獻(xiàn)是用簡(jiǎn)單的模型獲得明確的非周期結(jié)果。系統(tǒng)狀態(tài)測(cè)量中的一個(gè)小誤差會(huì)導(dǎo)致可預(yù)測(cè)性以指數(shù)速率下降，因此任何方法的預(yù)測(cè)在長(zhǎng)期內(nèi)都是徒勞的，但非線性預(yù)測(cè)方法可以在混沌或其他情況下很好地進(jìn)行短期預(yù)測(cè)存在非線性。[16]混沌理論向前可追溯到19世紀(jì)龐加萊等人對(duì)天體力學(xué)的研究。20世紀(jì)80年代中期開始，混沌理論迅速吸引了數(shù)學(xué)、物理、工程、生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、氣象學(xué)、情報(bào)學(xué)等諸多領(lǐng)域?qū)W者有關(guān)注，引發(fā)了全球?qū)煦缋碚撗芯康臒岢薄?/p>
組織控制論
Stafford Beer是最早采取組織控制論（Organizational Cybernetics, OC）方法的人之一。Beer認(rèn)為運(yùn)籌學(xué)的技術(shù)在理解整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的情況下才能得到最好的運(yùn)用[17]。Beer 還開發(fā)了可行系統(tǒng)模型（Viable Systems Model），它總結(jié)了系統(tǒng)可行（在其環(huán)境中生存和適應(yīng)） 所需的有效組織[18]。
控制論和運(yùn)籌學(xué)方面的工作考慮了復(fù)雜系統(tǒng)中的通信和控制機(jī)制，特別是在組織和管理科學(xué)中。它們?yōu)樘幚硐到y(tǒng)內(nèi)部的操作和戰(zhàn)術(shù)問題提供了有用的方法，但無法考慮更具戰(zhàn)略性的組織問題[6]。
硬系統(tǒng)和軟系統(tǒng)思維
Peter Checkland在80年代提出了一種基于解釋的系統(tǒng)理論，該理論認(rèn)為，為了理解組織的行為，我們不僅需要觀察人們的行為，還需要建立對(duì)文化背景、行為意圖和看法的理解。Checkland從系統(tǒng)工程的角度出發(fā)，發(fā)現(xiàn)將系統(tǒng)工程方法應(yīng)用于社會(huì)和政治領(lǐng)域一些模糊的、定義不明確的問題時(shí)遇到的困難[19]。因此，他引入了硬系統(tǒng)和軟系統(tǒng)之間的區(qū)別：
硬系統(tǒng)（hard systems）類型的特點(diǎn)是能夠定義目的、目標(biāo)和任務(wù)，可以通過工程方法來嘗試優(yōu)化解決方案[20]。在硬系統(tǒng)中，問題可能是復(fù)雜和困難的，但它們是已知的，并且可以充分描述?？梢酝ㄟ^從一系列方案中選擇最佳解決方案來解決此類問題（可能進(jìn)行一些修改或集成以創(chuàng)建最佳解決方案）。在這種情況下，“系統(tǒng)”一詞用于描述現(xiàn)實(shí)世界的事物；在這些問題中，往往需要選擇、創(chuàng)建并實(shí)施一個(gè)問題的解決方案。
軟系統(tǒng)（soft systems）的特點(diǎn)是復(fù)雜的、不明確的現(xiàn)象，軟系統(tǒng)無法確定具體的目標(biāo)，需要通過學(xué)習(xí)才能改進(jìn)。此類系統(tǒng)不僅限于社會(huì)和政治領(lǐng)域，還存在于企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間，在這些領(lǐng)域中，復(fù)雜的、通常不明確的行為模式限制了企業(yè)的改進(jìn)能力。軟系統(tǒng)方法不以單一的問題或目標(biāo)作為其核心。不同的人會(huì)根據(jù)自己的觀點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)感知不同而對(duì)問題情形做出不同的解讀。軟系統(tǒng)不尋求“解決”這些問題，而是通過減少參與者“不適感”的干預(yù)措施進(jìn)行管理。在軟系統(tǒng)情形下，“系統(tǒng)”一詞用于描述指導(dǎo)我們理解情況或幫助選擇干預(yù)策略的思想系統(tǒng)、概念系統(tǒng)。
以下三個(gè)概念的辨析概括了硬系統(tǒng)和軟系統(tǒng)之間的差異[21]：1)問題 VS 問題情境（problem vs. problematic situation）；2)解決方案 VS 減少不適感（solution vs. discomfort reduction）；3)系統(tǒng) VS 系統(tǒng)理解（the system vs. systems understanding）。
批判性系統(tǒng)思維
一系列硬系統(tǒng)和軟系統(tǒng)方法的發(fā)展引起這樣一個(gè)問題：在什么情況下應(yīng)用哪種方法？批判性系統(tǒng)思維（Critical Systems Thinking, CST）或批判性管理科學(xué)（Critical Management Sciences）試圖解決這個(gè)問題[22]。在這里“Critical”一詞有兩種使用方式。首先，批判性思維考慮到知識(shí)本身的限制，并對(duì)硬系統(tǒng)和軟系統(tǒng)的限制和假設(shè)提出質(zhì)疑。其次，批判性思維考慮了倫理、政治和強(qiáng)制執(zhí)行的因素，以及系統(tǒng)思維在社會(huì)中的作用。
系統(tǒng)科學(xué)分支發(fā)展網(wǎng)絡(luò)
系統(tǒng)科學(xué)在發(fā)展的過程中不斷與其他學(xué)科和領(lǐng)域交叉融合，包括生命科學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、社會(huì)學(xué)、宇宙學(xué)、熱學(xué)、軍事、企業(yè)組織、行政管理等等。系統(tǒng)科學(xué)的衍生學(xué)科之間互相影響、促進(jìn)，即有逐漸細(xì)化的分支結(jié)構(gòu)，又有融合了若干分支的綜合性理論；既有對(duì)知識(shí)邊界的拓寬，又有對(duì)已有學(xué)說適用性的反思。這些關(guān)系使得系統(tǒng)科學(xué)的歷史不是簡(jiǎn)單的線性發(fā)展，而是復(fù)雜的、互相作用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（見下圖）——這種對(duì)線性變化發(fā)展敘事的打破，某種程度上也印證了Bertalanffy等先驅(qū)者呼吁發(fā)展系統(tǒng)科學(xué)的初衷。
參考資料
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部分內(nèi)容和整體架構(gòu)參考SEBoK: History of Systems Science和維基百科。
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