作者:車洪安
胡錦濤總書記在兩院院士大會報告中關於系統科學和系統工程的論述，給了我們很大的鼓舞，也賦予了我們很大的責任。系統科學和系統工程學科需要加強自身建設，才能為落實科學發展觀的歷史洪流做出應有的貢獻。雖然學科建設是壹項長期而艱巨的任務，但目前有壹個好的形勢，有壹個好的基礎，應該大有作為。為此，提出了兩項戰略措施和當前可以做的三項工作。
壹是加快學科體系和內容建設
系統科學體系和基礎理論的建設是學科發展的關鍵。在這壹點上，錢學森院士是高瞻遠矚，實事求是的。1978講普及應用系統工程。1979提出了“大力發展系統工程，盡快建立系統科學體系”的思想。1980在中國系統工程學會成立大會上作了題為“系統科學體系”的學術報告，重點討論了系統科學的基本理論問題，1980作了系統科學基本理論問題的專題報告。壹系列的活動為系統科學基礎理論(系統學)的建立奠定了全面而堅實的基礎。
作者:車洪安
半個多世紀以來，相關學科直接或間接地為系統科學和系統工程的理論、方法和技術提供了豐富的內容，但大部分都被各學科所掌握，結合自身專業的實際效果甚至比我們更好。特別是壹些理論方法，比如運籌學，已經發展成為數學的壹個大分支。這就給我們提出了壹個新的尖銳的問題:我們有什麽新的武器可供其他學科使用，特別是對於學科體系來說，有什麽基本概念和原理是我們學科獨有的，是其他學科搶不走的？這對我們是壹個嚴峻的挑戰。目前，我們有可能在解決這些基本問題上取得突破嗎？無論從科學技術發展的大局，還是從系統科學和系統工程學科本身的既定基礎，都可以說是可能的。
我們所處的科技現狀。
系統科學是壹門跨度很大的學科，跨越了物理系統、生物系統和社會經濟系統三個層次。系統科學是壹門經驗學科，它的基本概念和理論方法應該在物理學、生物學、社會經濟學等三個層次的學科中得到證實，它們不是同義詞。換句話說，系統科學的基本概念和理論方法的發展要建立在其他學科發展的基礎上，也要有自己原創的東西。在這方面，我們正處於壹個千載難逢的機遇，即各個學科都提出了各自領域的系統性問題，如整體與局部的關系及其優化、長期與短期的關系、靜態與動態的關系、宏觀與微觀的關系、簡單與復雜的關系(這個問題的本質是系統的演化)。壹些學科把體制問題作為本學科發展的重要問題甚至是重大問題。
就物理學而言，楊振寧近年來認為“通過20世紀拓撲學、李群和微分幾何的發展，部分和整體之間的關系已經成為數學中壹個突出的課題。近年來，物理學中的整體概念在許多方面也有了顯著發展。”他在慶祝中國科學院成立50周年大會(1999)和慶祝清華大學成立90周年學術報告(2001)上所作的《量子化、對稱性和相位因子——20世紀物理學的主旋律》的基本思想的壹個方面，是對物理系統的整體研究。楊振寧應用拓撲學中的重要概念&纖維束理論來描述物理系統的整體性，不僅揭開了物理學基礎理論的新篇章，也為系統理論的進步提供了重要基礎。
再比如生物。2001年，16國際基因組測序中心主任在杭州開會時，人們向HUGO(國際人類基因組組織)主席柯林斯詢問未來基因組研究的發展趨勢，他表示下壹步將進入系統生物學研究階段。“系統生物學”的提出者(人類基因組計劃的發起人之壹，系統生物學的創始人之壹)勒羅伊·胡德(Leroy Hood)說:過去我們總是習慣於分析具體的東西，比如DNA和蛋白質，但現在我們必須在分子水平上整合所有的東西，包括DNA、RNA的生物信息，蛋白質組的信息，蛋白質相互作用的信息，以及方式和網絡，來建立壹個生物系統。因此，系統生物學就是把在基因水平和蛋白質水平上孤立的各種相互作用、代謝途徑和調控途徑整合起來解釋整個有機體，這是系統生物學最基本的思想。近年來，國際上建立了系統生物學研究所和系統生物學系。這壹年，上海交通大學和中科院上海生命科學院聯合成立了系統生物學研究所，中國科學技術大學成立了系統生物學系。這種強勁的趨勢不僅呼籲系統科學和系統工程學科為其提供理論和方法，而且將直接或間接地為系統科學和系統工程理論和方法的發展提供原型和豐富的資源。
再比如經濟學。由於情況復雜，眾說紛紜，需要做壹些分析。經濟系統是由人類勞動及其相關方面組成的以智力為根本特征的復雜系統。在人類勞動本身加速的同時，商品、市場、貨幣、資本、金融體系逐漸出現，直到今天的“知識經濟”，使得體系變得異常復雜。而且，經濟系統、社會系統和自然系統不僅是不同的層次，而且構成了壹個相互存在、相互作用的大系統。作為經濟系統發展規律的反映，在發展過程中，各種流派往往相互矛盾，甚至相互排斥。但從系統科學的角度看，我們可以看到，隨著經濟系統的發展，壹些重要的經濟理論在不同時期從不同的層面和方面總結了經濟系統運動的規律。
經濟學作為壹種科學形式，壹般以斯密對國民財富的性質和原因的研究為標誌。從斯密到馬克思，經過李嘉圖，第壹次科學地論證了經濟發展的根本源泉——勞動價值論，其核心是活勞動創造價值(經濟學中具有特定含義的交換價值的簡稱)。隨著工業化的高度發展(包括方程求解、導數和極值概念的數學背景)，實時(通常是短期和短期)的資源配置優化問題變得突出和尖銳，於是以邊際分析為標誌的新古典學派應運而生。資源分配是壹個隨時隨地都存在的問題，解決的效果差別很大。邊際效用理論在這方面科學地指導了生產實踐，其重要性至今仍不可替代。上世紀30年代，西方經濟危機凸顯了經濟體系整體層級的重要性。在這種物質背景下，以凱恩斯為代表的宏觀經濟學誕生了，它論證了國家幹預的科學地位和宏觀調控的必要性。壹般認為，凱恩斯當時的宏觀理論是短命的。但在長期過程中，經濟總是在發展的，經濟發展的根本源泉總是在起作用，所以以熊彼特為代表的經濟發展理論是與凱恩斯理論並行發展的。熊彼特在20世紀30年代提出了著名的創新理論。這壹理論的根本意義在於區分了經濟發展的兩個不同層次:速度和加速度，而加速度層次的發展是通過企業家的活動來實現的。後來以梭羅為代表的外生論，以及最近發展起來的各種內生論，都與熊彼特壹脈相承，論證了經濟發展的根本源泉——人類的活勞動體現在“加速度”層面。因為“企業家”是創新性的、技術性的、幹中學的、新產品新工藝的(包括生產效率和各種質量的提高)，其本質是活勞動的體現。從系統科學的觀點來看，系統的基本要素，在原有的環境和條件下，是不變的、保守的；然而，所有系統都在發展。隨著環境的變化，在不同的階段，系統的基本要素因為融入了環境的新的成分和因素而具有了新的質量，原來不變的形態不再守恒。但是，在新的環境中，在新的運動形式中，它的本質特征是守恒的。物理學中的“對稱破缺”指的就是這個進化規律。在經濟體系中，活勞動的濃縮形式，從產品到商品再到貨幣，不就體現了這種“對稱破缺”的進化規律嗎？
從系統科學的層次觀點來看，任何復雜系統都具有層次結構，系統的性質和運動都是按照層次來展現的，層次之間是相互制約和相互作用的。經濟學的宏觀和微觀問題絕不是總量和個體量的區別，而是層次性的體現，這和物理學中熱力學系統宏觀量和微觀量的層次性實質性區別是壹樣的。
自上世紀末以來，人們逐漸認識到全球生態退化、環境汙染和自然資源枯竭對人類生存和發展的嚴重危害，經濟發展不僅要與社會發展相協調，而且要與自然環境的演變相協調。經濟-社會-自然大系統的整體優化呈現在人類面前，經濟的可持續發展受到世界各國的重視。科學發展觀是中央領導高瞻遠矚把握人類這壹根本主題的體現。相應地，可持續發展的經濟理論被適時提出。總的來說，這些理論是從經濟、社會和自然環境組成的大系統的高度來研究和分析經濟問題，這是可持續發展經濟理論的精髓。只有認識到這壹點，才能綜合運用它和其他經濟理論。
從上面的簡要分析可以看出，從系統科學的角度來分析經濟(包括各種經濟理論)，不僅有助於吸收壹切正確的、有用的東西，而且可以為科學發展觀提供科學的理論依據，可以直接用於落實科學發展觀的政策和措施。也可以看出，經濟學為系統科學理論的提煉積累了豐富多彩的內容。
系統科學本身的基礎
首先，國際科學界的前輩們提出了許多系統科學的基本概念、概念和理論方法，如貝特朗·費關於整體大於部分之和的論述，運籌學的最優化理論和方法，泛反饋控制理論，復雜系統的層次結構理論，自組織理論(包括耗散結構和協同學)，混沌和分形理論，復雜適應系統理論等等。
特別是我國的錢學森院士，為系統科學的學科建設做出了突出貢獻。經過多年的探索，他和他的合作者們為系統科學的體系和理論奠定了全面系統的堅實基礎，走出了前進的基本道路。
再者，近年來我國學者的許多重要成果，除了錢學森較早提出的開放的復雜巨系統理論和從定性到定量的綜合集成方法論外，更近壹些，如:復雜適應系統演化三原則(周·)、系統J結構理論(方福康)、反饋控制有效性原理(郭磊)、關聯約簡理論和整體論的多尺度方法()以及最優化理論的等價性(陳)
縱觀各學科的新形勢和相關成果，以及我們學科的基礎，系統科學學科建立有自己基本概念和原理的系統理論的時機和條件是否成熟？可以說，這個時候到了。我們要像錢老召開系統學研討會那樣，抓住這個機遇，努力完成這個歷史性的任務。
第二，培養具有學科特色的“訓練型”人才
經過多年努力，系統科學和系統工程的博士、碩士學位授予點不在少數。但是，我們應該看到，大多數單位的這些點、教學內容和培養框架仍然有壹種擺脫其原有學科的模式，沒有明顯的系統科學學科特色。雖然少數單位(如北京師範大學系統科學系、中科院系統科學研究所)付出了艱苦努力，但至今仍未拿出系統的教學計劃和相關教材。主要原因是:壹是反映學科特點的系統科學基礎理論尚未建立，二是壹個單位很難擁有全部相應的師資力量。1982開頭，錢老曾經說過，進行系統理論研究的人，要有科學的理論基礎，要有應用的興趣，要有哲學的頭腦(哲學思維的能力)。在我看來，現階段需要培養真正具有系統性、科學性特征的“訓練出來的”人才，無論是教的人還是學的人，都應該有這樣的興趣。我們如何做到這壹點？能否想象通過實體與網絡相結合的方式，組織相關的國家(甚至國際)力量，采用壹定的方法，花上五六年時間，既出人才，又出教材(即寫出系統的系統性理論著作)？通過這壹過程，勢必形成培養“普通班”人才的教學計劃，可供全國有關單位借鑒，從而推動系統科學和系統工程專業教育的發展。
目前可以做的三項工作
第壹，推動復雜網絡的研究。
美國的A-L Barabási等人在研究互聯網時發現，很多實際的復雜網絡都具有無標度特性。1999年，他們在英國的Nature和美國的Science and Physics A上發表了三篇開創性的論文，提出了無標度網絡的概念和理論，立即引起了國際科學界的關註，並以此為新起點。因為基於無標度網絡的復雜網絡研究不僅對許多學科具有直接的理論意義，而且對許多系統顯示出重要的實用價值。例如，無尺度網絡對隨機破壞具有魯棒性，但對有針對性的攻擊卻很脆弱。
以無標度網絡為新起點研究復雜網絡，對系統科學的發展也具有重要意義。有人認為以此為起點，可以開辟研究復雜系統的新境界。從系統科學的角度看，第壹，網絡是系統的壹種普遍形式，其拓撲結構和基本屬性具有普遍意義；二是可能具有“基礎性”的意義，即復雜網絡的研究，它以無標度網絡的發現為起點，開辟了用統計經驗方法研究網絡拓撲及其基本屬性，從基礎層面的壹個方面為基於系統結構的系統功能和動態行為的研究建立了客觀的經驗基礎。
推進復雜網絡的研究，將深化對經濟系統、社會系統和自然系統發展機制的認識，不僅有助於系統科學的發展，也有助於經濟-社會-自然系統良性發展的實施。
第二，結合社會經濟問題，推廣復雜系統工程的新成果。
1999年7月正式實施的國家自然科學基金重大項目“支持宏觀經濟決策的人機集成系統研究”，現已完成驗收，取得了許多重要的新成果。
此外，系統工程還在發展規劃、科技管理、大型復雜工程管理、型號工程管理等方面做出了歷史性的貢獻。並建立了集航天技術創新、制度創新和組織管理創新於壹體的系統工程管理方法，形成了軍工獨有的系統工程管理技術，是我國航天事業取得壹系列驚人成就的重要基礎和保障。
結合當前學習貫徹科學發展觀的需要，推廣上述兩方面的新成果、新經驗，進壹步運用系統工程解決重大社會工程問題，具有重要的現實意義。
第三，推動社會經濟發展指標體系的討論。
把科學發展觀貫徹到經濟社會發展的各個領域，壹個重要的問題就是要有壹個科學的指標體系來衡量發展水平。去年8月，《中國的經濟增長與價值創造》壹書出版。在該書的序言中，中國人民銀行行長周小川建議“目前，中國經濟學家在研究可持續發展時需要回答幾個基本問題。第壹，能否找到壹個簡單明了的經濟學思路來解釋和指導可持續發展？第二，能否設計出壹套理論完備、操作簡單的指標體系來衡量企業和國民經濟的可持續發展水平？第三，具體到中國，中國企業和整個經濟的可持續發展能力如何？本書作者在嚴謹的理論和實證分析的基礎上，回答了上述三個問題，提出了價值創造能力是可持續發展的源泉，提出了以價值創造為核心的經濟可持續發展理論和測度方法。”作者張欣在書中創造性地將價值創造理論體現到微觀層面的企業、中觀層面的金融體系和宏觀層面的國民經濟體系中，並將這壹理論融入到三個層面的經濟活動過程中，促使經濟行為遵循科學合理的目標。我認為，也可以從系統科學的角度來解釋張欣的價值創造理論，試圖將勞動價值論和西方經濟理論的科學內容融為壹個有機的整體。
(來源:“科學中國人”)