系统科学的学科体系和各门系统工程学科

出处：按学科分类—工业技术 企业管理出版社《标准化专业工程师手册》第20页（2371字）

作为系统工程基础的系统科学，最近20年来，随着系统工程的发展，也正在逐步形成。但国内、外对系统科学的理解很不相同。

有人认为：“系统科学包括五个方面的内容，即系统概念，一般系统理论、系统理论分论、系统方法论(系统工程和系统分析包括在其内)和系统方法的应用。”把它们从上到下分五个层次列成塔形(见＜系统工程普及讲座汇编〉上册，中国科协普及部编)。这是一种具有一定普遍性的看法。钱学森应用系统论的观点研究了世界科学技术的发展历史后指出，“我们现在的科学技术体系有六个组成部分(图2．2－2)，概括一切的是哲学，哲学通过自然辩证法和历史唯物主义这两座桥梁和自然科学、数学科学和社会科学相连接。……在这三大类学科之下，介于它们和用来改造客观世界的工程技术之间的是技术科学，……，如流体力学、电子学、计算机科学、控制论等等。在工程技术部分中新起的一大类是各门系统工程。”

图2．2－2 现代科学技术体系

他把科学体系分成四个台阶：哲学、基础科学，技术科学和工程技术。工程技术是直接改造客观世界的；技术科学是直接为工程技术提供理论基础的；基础科学是在技术科学的基础上进一步抽象概括，揭示客观事物中更具普遍性规律的基本理论；马克思主义哲学则是各门科学技术的最高概括。这是一个非常清晰，符合现代科学技术发展规律的科学技术体系结构。按照这种结构模式，系统科学的四个台阶是：在工程技术台阶上的是各门系统工程、通信技术和自动化技术；在技术科学台阶上的是运筹学、控制论(巨系统理论)和信息论；在基础科学台阶上的是系统学；系统观(又称系统论)是关于系统的一般哲学、方法论观点，它是系统学和哲学间的桥梁(图2．2－3)。

图2．2－3 系统科学的体系

系统学主要研究系统的普遍属性和运动规律，研究系统演化、转化，协同和控制的一般规律、系统间复杂关系的形成法则、结构和功能和关系、有序、无序状态的形成规律以及系统仿真的基本原理等。系统工程是从实践中产生的，但亟需基础理论指导，系统学必须从现代科学新发展中去汲取现成构筑材料：近二十年来，除了贝塔朗菲的一般系统论外，还出现了普里高津的耗散结构理论，哈肯的协同学，托姆的突变论，艾肯的超循环理论等新理论，都为系统学的形成提供了科学基础，但系统学目前尚未形成。钱学森说：“我认为把运筹学、控制论和信息论同贝塔朗菲、普里高津、哈肯、弗洛里希、艾肯等人的工作融会贯通，加以整理，就可以写出《系统学》这本书。”

现在流行的提法是把系统论、控制论和信息论并称为“三论”，而钱学森的系统科学体系中把运筹学与控制论、信息论并列为系统科学中的技术科学，认为“三论”统一于系统论，在他的体系中，系统论即系统观，“它将成为辩证唯物主义的一个组成部分”。

根据钱学森1979年发表的《大力发展系统工程尽旱建立系统科学的体系》一文的建议，至少应建立14个系统工程专业，其内容如下表：

表2．2－1 最早提出的系统工程专业

每个专业前两字表示系统工程方法论的应用对象，如工程系统工程，是应用于工程项目的系统工程(组织管理的技术)，它的特有学科基础就是工程设计这门工程技术；信息系统工程，是图书、文献、情报资料和档案的现代化组织管理技术；军事系统工程是作战指挥、装备规划研制和使用，参谋、后勤、训练等的组织管理技术；社会系统工程是组织和管理社会主义建设的，在方针大计决定后，要设计出建设总图，制订规划、计划，并促其实施。

标准系统工程，本书称为标准化系统工程，其任务是设计和组建全国或一个部门，一个企业的标准体系，并使其贯彻实施，以促进社会生产力的持续高速发展。标准化包括标准系统的制订和贯彻，原是一种整体性、综合性很强的任务，须要用先进的系统方法来组织管理，以便收到更好的社会和经济效果。故应称为标准化系统工程。

图2．2－3中除了系统科学外还提出人体科学和思维科学两大新的部门，与原来的自然科学、社会科学和数学科学并列，使科学技术部门从3个增加到6个，但提出者的认识也在发展，在稍后的着作里，与科学技术门类相并行又增加了军事科学、行为科学、地学科学和文学艺术4个新门类，且具有各自的体系结构。这样，使我们的精神财富增加到十大门类，在我们眼前展示了人类现代精神财富的全面图景。这种在系统论指导下提出的科学的精神财富体系不仅完善地反映了现代科技的发展状况，也为今后科技的进一步发展指明了方向。图2．2－3所代表的科学技术分类体系，被称为钱学森框架，它是可扩展的。

系统科学作为一个新的科学部门虽然尚在形成中，但已对人类产生广泛影响：首先在认识上改变了人类的科学思维方式，从主要以“实物为中心”的传统方式中解放出来，过渡到主要以“系统为中心”的新阶段；其次，在实践上对人类社会产生了巨大的影响，加速了人类改造世界的进程，如美国的“阿波罗登月计划”，各国治理环境污染的努力，我国航天事业的迅速发展和引滦入津工程的成功，无不与系统工程的应用密切相关；最后，由于宇宙间系统无处不在，系统科学的发展必将带动其他科学部门的更快发展。