集智百科 - 复杂系统|人工智能|复杂科学|复杂网络|自组织 - 用户贡献 [zh-cn]

用户:峰峰

2020-10-20T12:36:35Z

峰峰：/* 基本信息 */

== 基本信息 ==
=== 自我简介 ===
* 昵称：峰峰
* 性别：女
* 学校：西北工业大学
* 专业：应用数学
* 方向：随机动力系统（混沌方向）
* 爱好：读书，电影，跑步
=== 研究兴趣 ===
* 随机动力系统
* 混沌系统
* 复杂网络
* 机器学习
* 深度学习
===联系方式 ===
邮箱：313440335@qq.com

== 我与集智 ==
在大三学期时与好朋友[[用户：乐多多|乐多多]]同学讨论假期学习生活时，她向我推荐了张江老师在B站上关于复杂系统的课程，通过此课程我受益良多，之后又了解到她在百科编辑词条，当时感到这个工作离我很遥远。在大四上学期，由于疫情原因宅在家，无意中和乐多多讨论起日后的研究方向，她和我推荐了集智词条，恰好集智在招募志愿者，我便很荣幸地加入了这个大家庭。希望在未来我可以更好地工作，学到更多有用的知识，给更多的人提供便利！

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2020-09-25T10:36:11Z

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2020-09-21T08:44:41Z

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系统科学

2020-09-20T15:05:47Z

峰峰：/* 集智课程推荐 */

{{#seo:
|keywords=系统科学,复杂系统理论
|description=系统科学，复杂系统
}}

[[Image:Systems thinking about the society.svg|thumb|upright=1.2|right|关于社会的系统思考印象]]

'''系统科学'''是研究自然、社会、认知、工程、技术和科学本身的系统本质——由简单到复杂的系统本质的交叉学科。对于系统科学家来说，世界可以理解为一个系统的系统。<ref> G. E. Mobus & M. C. Kalton, ''Principles of Systems Science'', 2015, New York:Springer.</ref>该领域的旨在发展适用于心理学、生物学、医学、通信、商业管理、计算机科学、工程学和社会科学等不同领域的跨学科的基础。<ref>[[Philip M'Pherson]] (1974, p. 229); as cited by: Hieronymi, A. (2013), Understanding Systems Science: A Visual and Integrative Approach. ''Syst. Res.''. {{doi|10.1002/sres.2215}}. He defined systems science as "the ordered arrangement of knowledge acquired from the study of systems in the observable world, together with the application of this knowledge to the design of man-made systems."</ref>

系统科学涵盖了诸如[[复杂系统]]、[[控制论]]、[[动力系统理论]]、[[信息论]]、[[语言学]]或[[系统论]]等形式科学。它在自然科学、社会科学和工程学领域有应用，如控制论、运筹学、社会系统理论、系统生物学、系统动力学、人因学、系统生态学、计算机科学、系统工程学和系统心理学。<ref>According to [[Francis Heylighen]] in "What are Cybernetics and Systems Science?" on ''Principia Cybernetica Web'' (1999) systems science is an "[[Fields of science|academic domain]], that touches virtually all traditional disciplines, from [[mathematics]], [[technology]] and [[biology]] to [[philosophy]] and the [[social sciences]]."</ref>系统科学通常强调的主题是: (a)整体观点，(b)系统与其嵌入环境之间的相互作用，(c)动态行为的复杂轨迹(通常是微妙的)，有时是稳定的(因此具有加固性) ，但在各种“[[边界条件]]”下可能变得极不稳定(因此具有破坏性)。对地球尺度生物圈/地球圈动力学的关注是系统科学寻求对自然问题提供有意义见解的一个例子。

== 理论 ==

自20世纪50年代出现一般系统研究以来，<ref>[[Robert L. Flood]] (1993) ''Dealing with Complexity: : An Introduction to the Theory and Application of Systems Science.'' p. 3</ref>[[系统思维]]和系统科学已经发展出许多理论框架。
[[Image:Henk Bikker 1991.jpg|thumb|240px|Systems notes of Henk Bikker, [[TU Delft]], 1991]]

===系统分析===

:[[系统分析]]是系统科学的一个分支，它分析系统，系统内部的交互作用，或者系统与环境的交互作用，<ref name="AD 1971">Anthony Debons. "Command and Control: Technology and Social Impact" in: ''Advances in computers,'' Vol. 11. Franz L. Alt & Morris Rubinoff eds. (1971). p. 362</ref>常在它们自动化为计算机模型之前进行。这一领域与[[运筹学]]密切相关。

===系统设计===

:系统设计是“建立和确定最佳系统组件配置以实现特定目标或目的”的过程。<ref name="AD 1971"/>例如在计算方面，系统设计可以定义[[硬件]]和包括许多子体系结构，例如[[软件]]体系结构、组件、模块、接口和[[数据]]，以及安全、信息等的[[系统体系结构]]，以满足[[计算机系统]]的特定要求。

===系统动力学===

:[[系统动力学]]是理解[[复杂系统]]行为随时间变化的一种方法。它提供了解决影响整个系统行为的内部反馈循环和时间延迟的“模拟商业和社会系统建模的仿真技术” 。<ref>Center for Complex Adaptive Agent Systems Simulation Argonne National Laboratory (2007) ''Managing Business Complexity : Discovering Strategic Solutions with Agent-Based Modeling and Simulation: Discovering Strategic Solutions with Agent-Based Modeling and Simulation.'' Oxford University Press. p. 55</ref>使用系统动力学与其他研究复杂系统的方法的不同之处在于它使用了反馈循环和存量和流量。

===系统工程===

:[[系统工程]](SE)是一个跨学科的工程领域，其重点是复杂系统的开发和组织。它是“为复杂问题创造整体解决方案的艺术和科学”，<ref>Derek K. Hitchins (2008) ''Systems Engineering: A 21st Century Systems Methodology.'' p. 100</ref>例如: [[信号处理]]系统、[[控制系统]]和[[通信系统]]，或者在特定工程领域的其他形式的高级建模和设计。

===系统方法论===

:系统方法论即系统分析的学科有多种类型。例如:
:* [[软体系统方法论]](SSM): 在组织研究领域，软体系统方法论是一种组织过程建模的方法，它既可用于一般问题的解决也可用于变更管理。它是由英国兰卡斯特大学系统学院的学者通过一个为期十年的行动研究项目开发的。

:* [[系统开发方法论]](SDM): 在IT领域发展出的系统开发方法论(SDM)是一系列结构化的、有组织的程序，它用于开发信息技术及嵌入式软件系统。

:* [[可行系统方法]](vSa):可行系统方法是一种有助于理解和管理复杂现象的方法; 它已在管理、决策、营销和服务领域得到了成功的应用。

===系统理论===

:[[系统理论]]是一个研究自然、社会和科学中的复杂系统的交叉学科。更具体地说，它是一个概念框架，人们可以通过它来分析或描述任何一组协同工作以产生某种结果的对象。

===系统科学===

:系统科学是部分基于系统思维的科学学科，如[[混沌理论]]、[[复杂系统]]、[[控制理论]]、[[控制论]]、[[社会技术系统论]]、[[系统生物学]]、[[系统化学]]、[[系统生态学]]、[[系统心理学]]以及前面提到的系统动力学、系统工程和系统理论。

== 领域 ==

系统科学涵盖了形式科学，如动力系统理论，以及在自然、社会科学和工程中的应用，如社会系统理论和系统动力学。

{{div col|colwidth=22em}}

* [[混沌理论 Chaos theory]]

* [[概念系统 Conceptual systems]]

* [[复杂系统 Complex system]]

* [[控制论 Cybernetics]]

** [[自治代理理论 Autonomous Agency Theory]]

** [[二阶控制论 Second-order cybernetics]]

** [[可行系统理论 Viable System Theory]]

* [[控制理论 Control theory]]

** [[影响控制理论 Affect control theory]]

** [[控制工程 Control engineering]]

** [[控制系统 Control systems]]

** [[动力系统 Dynamical systems]]

** [[感知控制理论 Perceptual control theory]]

* [[地球系统科学 Earth system science]]

** [[气候科学 Climate Science | Climate systems]]

** [[系统地质学 Systems geology]]

* [[经济系统 Economic systems]]

* [[地缘政治系统 Geopolitics | Geopolitical systems]]

* [[操作研究 Operations research]]

* [[政治系统 Political systems]]

* [[系统生物学 Systems biology]]

** [[计算系统生物学 Computational systems biology]]

** [[合成生物学 Synthetic biology]]

** [[系统免疫学 Systems immunology]]

** [[系统神经科学 Systems neuroscience]]

* [[系统动力学 System dynamics]]

** [[社会动力学 Social dynamics]]

* [[系统化学 Systems chemistry]]

* [[系统生态学 Systems ecology]]

** [[生态系统生态学 Ecosystem ecology]]

** [[农业生态学 Agroecology]]

* [[系统工程学 Systems engineering]]

** [[航空航天系统 Aerospace Engineering| Aerospace systems]]

** [[生物系统工程 Biological systems engineering]]

** [[地球系统工程与管理 Earth systems engineering and management]]

** [[电子系统 Electronics | Electronic systems]]

** [[企业系统工程 Enterprise systems engineering]]

** [[软件系统 Software systems]]

** [[系统分析 Systems analysis]]

* [[人类学中的系统理论 Systems theory in anthropology]]

* [[系统心理学 Systems psychology]]

** [[人体工程学 Ergonomics]]

** [[家庭系统理论 Family systems theory]]

** [[系统治疗 Systemic therapy]]

* [[系统理论 Systems theory]]

** [[生化系统理论 Biochemical systems theory]]

** [[生态系统理论 Ecological systems theory]]

** [[发展系统理论 Developmental systems theory]]

** [[一般系统理论 General systems theory]]

** [[生命系统理论 Living systems theory]]

** [[LTI系统理论 LTI system theory]]

** [[社会技术系统理论 Sociotechnical systems theory]]

** [[数学系统理论 Mathematical system theory]]

** [[世界体系理论 World-systems theory]]

{{div col end}}

== 系统科学家 ==

[[https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_systems_scientists 系统科学家名录]]

一般的系统科学家可以分为不同的世代。系统运动的创始人，如 Ludwig von Bertalanffy, Kenneth Boulding, Ralph Gerard, James Grier Miller, George J. Klir和 Anatol Rapoport 都出生于1900年到1920年之间。他们来自不同的自然科学和社会科学学科，并在20世纪50年代联手建立了一般系统论范式。在他们努力的组织下，第一代系统科学家崛起了。

在他们当中，包括了一些其他的科学家，如Ackoff,Ashby,Margaret Mead和Churchman，他们在20世纪50年代和60年代普及了系统的概念，这些科学家激励并教育了第二代科学家。而且他们中有更著名的科学家，如Ervin Laszlo(1932年)和fritzjof Capra (1939年)，他们在20世纪70年代和80年代写过系统论。其他人在20世纪80年代认识并开始研究这些作品，并从20世纪90年代开始撰写相关文章。Debora Hammond可以被认为是第三代系统科学家的典型代表。

== 组织机构 ==
[[https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_systems_sciences_organizations 系统科学组织名录]]

[[国际系统科学学会]](ISSS)是一个关于系统科学的跨学科机构和综合组织。就范围的广度而言，ISSS在以系统为导向的机构中是独一无二的，它汇集了来自学术、商业、政府和非盈利组织的学者和从业人员。并且基于50年来对复杂系统的科学研究到管理以及社区发展的交互方法，它做了大量的跨学科研究。该协会最初是1954年在斯坦福行为科学高级研究中心由Ludwig von Bertalanffy, Kenneth Boulding, Ralph Gerard,和Anatol Rapoport提出建立的。

在系统科学领域，[[国际系统研究联合会]](IFSR)是系统科学领域在全球和地方的国际联合会。本联合会成立于1981年，是一个非营利的科学和教育机构，由来自不同国家的大约三十个成员组织组成。本联合会的总体宗旨是促进控制论和系统研究及系统应用的发展，并为国际系统界服务。

该领域最著名的研究机构是位于美国新墨西哥州圣达菲的[[圣达菲研究所]](SFI)，它致力于[[复杂系统]]的研究。这个研究所是在1984年由George Cowan，David Pines，Stirling Colgate，Murray Gell-Mann，Nick Metropolis，Herb Anderson，Peter a. Carruthers 和 Richard Slansky 创立的。除了Pines和Gell-Mann，其他人都是[[Los Alamos National Laboratory]]的科学家。圣菲研究所的最初任务是传播独立的跨学科研究领域的概念，在SFI，复杂性理论被称为[[复杂性科学]]。最近，印度拉贾斯坦邦的印度理工学院(IIT Jodhpur)焦特布尔校区开始通过学士、硕士和博士项目向学生教授系统科学和工程学。这使得它成为印度第一个向学生提供系统科学教育的机构。

== 另请参阅 ==

{{div col}}

* [[https://en.wikipedia.org/wiki/Portal:Systems_science Systems science]]

* [[https://en.wikipedia.org/wiki/Antireductionism Antireductionism]]

* [[https://en.wikipedia.org/wiki/Software_prototyping#Evolutionary_prototyping Evolutionary prototyping]]

* [[https://en.wikipedia.org/wiki/Holism Holism]]

* [[https://en.wikipedia.org/wiki/System_engineering System engineering]]

* [[https://en.wikipedia.org/wiki/Systemics Systemics]]

* [[https://en.wikipedia.org/wiki/System_equivalence System equivalence]]

* [[https://en.wikipedia.org/wiki/Systems_theory Systems theory]]

* [[https://en.wikipedia.org/wiki/Tektology Tektology]]

* [[https://en.wikipedia.org/wiki/World-systems_theory World-systems theory]]

{{div col end}}

== 参考文献 ==

{{Reflist}}

== 进一步阅读 ==

* B. A. Bayraktar, ''Education in Systems Science'', 1979, 369 pp.

* [[Kenneth D. Bailey (sociologist)|Kenneth D. Bailey]], "Fifty Years of Systems Science:Further Reflections", ''Systems Research and Behavioral Science'', 22, 2005, pp. 355–361. {{doi|10.1002/sres.711}}

* [[Robert L. Flood]], Ewart R Carson, ''[https://books.google.com/books?id=x7O2BwAAQBAJ&printsec=frontcover&dq=%22An+Introduction+to+the+Theory+and+Application+of+Systems+Science%22&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwju_pbpiLrjAhUCbc0KHZPQCUgQ6AEIKjAA#v=onepage&q=%22An%20Introduction%20to%20the%20Theory%20and%20Application%20of%20Systems%20Science%22&f=false Dealing with Complexity: An Introduction to the Theory and Application of Systems Science (2nd Edition)]'', 1993.

* [[George J. Klir]], ''[https://books.google.com/books?id=9NHgBwAAQBAJ&printsec=frontcover&dq=%22Facets+of+Systems+Science%22&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwis2LXXiLrjAhUVBs0KHZ83CsoQ6AEIKjAA#v=onepage&q=%22Facets%20of%20Systems%20Science%22&f=false Facets of Systems Science (2nd Edition)]'', Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2001.

* Jiri Kroc, Karel Balihar, Martin Matejovic, ''Complex Systems and Their Use in Medicine: Concepts, Methods and Bio-Medical Applications'', ResearchGate, {{doi|10.13140/RG.2.2.29919.30887}}, 2019.

* [[Ervin László]], ''Systems Science and World Order: Selected Studies'', 1983.

* G. E. Mobus & M. C. Kalton, ''Principles of Systems Science'', 2015, New York:Springer.

* [[Anatol Rapoport]] (ed.), ''General Systems: Yearbook of the Society for the Advancement of General Systems Theory'', Society for General Systems Research, Vol 1., 1956.

* Li D. Xu, "The contributions of Systems Science to Information Systems Research", ''Systems Research and Behavioral Science,'' 17, 2000, pp. 105–116.

* Graeme Donald Snooks, "A general theory of complex living systems: Exploring the demand side of dynamics", ''Complexity'', vol. 13, no. 6, July/August 2008.

* [[John N. Warfield]], "A proposal for Systems Science", ''Systems Research and Behavioral Science'', 20, 2003, pp. 507–520. {{doi|10.1002/sres.528}}

* [[Mike Jackson (systems scientist)|Michael C. Jackson]], ''Critical Systems Thinking and the Management of Complexity'', 2019 , Wiley.

==外部链接==

* [http://pespmc1.vub.ac.be/ Principia Cybernetica Web]

*Institute of System Science Knowledge (ISSK.org)

* [http://isss.org/world/ International Society for the System Sciences]

* [http://www.ukss.org.uk UK Systems Society]

* [http://www.cybsoc.org/ Cybernetics Society]

==编者推荐==
===书籍推荐===
[http://www.systemsci.org/jinshanw/wp-content/uploads/sites/2/2019/10/InvitationtoSS.pdf 《系统科学导引》第一卷]
[[Image:系统科学引导第一卷.jpg|frame|right|]]

该书的最主要的目的就是讨论什么是系统科学，系统科学有哪一些比较有自己学科特点的思维方式和分析方法，有哪一些有特点的研究实例。同时也回答了需要哪些数学物理的知识、思维方式和分析方法的基础。

系统科学就是具有系统特点的科学。那么，什么是科学，系统特点又指的是什么？这些就是该书要通过具体研究工作的例子来回答的问题。除了对交叉科学和复杂性研究感兴趣的研究者、教师、学生，以及把物理数学学活的学习者，该书还强烈推荐给对科学感兴趣的一般读者。

该书的特点：
从科学而不是哲学和数学的角度来讨论系统科学
* 批判性思维、系联性思考、可重复性V.S.可证伪性的讨论
* 科学（物理学、系统科学）和数学的关系
* 赏析大量的具体科学研究工作来体现什么是系统科学

系统科学的思维方式和分析方法的提炼总结
* 系联：从孤立到有联系，从直接到间接，从个体到整体
* 分析与综合或者说还原论和整体论的结合
* 交叉性：从具体问题中来，到具体问题中去，留下可能的一般性理论

《系统科学导引》第二卷
[[Image:系统科学引导第二卷.jpg|frame|right|]]
整本书的目的是尽可能地用具体研究的例子来体现什么是系统科学。如果非得用一句话来粗糙地什么是系统科学的典型思维方式，那就是，总结有联系的事物的处理很多时候需要（通过具体的计算分析方法）考虑这个联系，或者更粗糙地本书封底上的“联系１，联系２，联系３”。

为了这个目的，第一卷主要让读者大概了解一下哪些研究工作和实际问题中，需要考虑这些直接和间接联系，以及大概如何来考虑这样的联系。

但是，仅仅有一个了解是不够的。我们需要学会运用这些思维方式和分析方法，甚至将来创造新的分析方法乃至思维方式。这就是第二卷和第三卷的目标。其中，第二卷可以看做为了这个目标而做的数学物理上的准备。这个准备在一定程度上是数学物理知识的准备。但是，其实，知识仅仅是很小的一个方面，主要是通过对这些知识的关系的梳理、运用过程（从概念到对象）的理解、产生过程（从对象到概念）的理解，来体会什么是科学：科学和现实以及数学的关系（科学运用数学结构来描述现实，并且通过对这个描述做计算能够得到和现实在误差范围内一致的结果，同时科学受现实的启发从现实中抽象出来提炼出来科学概念甚至有的时候数学概念。这个一致的要求有的时候会用要求更低一点逻辑上更完善一点的可证伪性，也就是一个描述只要出现了某个实验结果则就有可能就是错的但是迄今为止这个可以否定这个描述的实验结果一直没有出现，来代替）、科学背后的思维方式（系联性思考、批判性思维）。

===集智课程推荐===

[https://campus.swarma.org/course/728 系统科学概论]

本课程将从科学发展的基本趋势出发，介绍系统科学的思想、方法和部分研究内容，包括自组织现象、动力学与混沌、分形结构、复杂网络、复杂适应性系统等，同时展示复杂性研究在社会经济系统与生命系统中的应用实例。

[https://campus.swarma.org/course/1001 系统科学与社会经济]

为了普及系统思维，传播系统科学，集智学园特邀北京师范大学系统科学学院李红刚教授，制作”系统科学与社会经济“系列课程，帮助大家建立基于”整体”和“演化“的系统思维，并借助系统思维和系统方法来认识社会经济系统。

随着社会经济快速发展，如何理解并影响社会经济系统，成为各个行业亟需的知识：
如何挖掘出可以撬动大系统的”小行动“？
如何根据要素之间关系预测系统未来趋势？
如何判断产业、城市、市场的动态变化？
如何为组织制定简单而且高效的行动规则？

复杂系统的相关研究，将为你提供回答这些问题的崭新视角。本课程非常适合希望入门复杂系统科学、计算社会科学等相关领域的初学者，适合经济、金融、社会、商业等背景的研究者，对企业管理者、活动组织者、产品设计者亦会有启发。

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2020-09-20T15:01:14Z

峰峰：

系统科学

2020-09-20T14:49:12Z