从定性到定量综合集成方法.ppt
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1、从定性到定量综合集成方法的实现和应用 20世纪80年代末至90年代初,钱学森先后提出“从定性到定量综合集成方法”和“从定性到定量综合集成研讨厅体系”(以下简称综合集成方法)以来,对综合集成方法及其应用的研究,已经取得了可喜的进展,特别是国家自然科学基金管理科学部和信息科学部联合资助的“支持宏观经济决策的人、机结合综合集成体系研究”的重大项目,对综合集成方法的实现与应用以及相关的理论方法和支撑技术,都进行了系统研究,取得了许多成果。本文的目的是结合重大项目的研究进展,从科学方法论角度对综合集成方法的实现和应用,进行一些讨论,以利于这个方法的实际运用和应用。一、方法论和方法 我们首先区分一下方法论
2、(M e t h o d o l o g y)和方法(Methods)。这是两个不同层次的问题。科学方法论属于思维科学,它是关于研究客观事物所应遵循的途径和路线,按照这个途径研究下去,能使我们达到对所研究问题的科学认识。在方法论指导下是具体方法问题,而且方法也不止一种,可能有多种方法,以至形成方法体系。如果方法论不对,具体方法再好,也解决不了根本问题。当然,再好的方法论没有具体方法的支撑,这个方法论也解决不了什么问题。两者是相辅相成的。从近代科学到现代科学,培根式的还原论方法发挥了重要作用,在自然科学中取得了巨大成功。它所遵循的途径是把事物分解成局部或低层次事物来研究,以为低层次或局部问题弄清
3、楚了,高层次或整体问题也就清楚了。如果低层次或局部问题仍弄不清楚,还可以继续分解下去,直到把整个问题弄清楚为止。物理学按照这个途径的发展已经到了夸克层次,生物学的研究也到了基因层次。这些成就的取得,也表明了还原论方法在科学技术发展中的重要作用以及它的有效性。但随着科学技术的发展,“还原论的不足之处正日益明显”2。正如李政道先生指出的那样“总结20世纪物理学的发展,可以简单地说,它着重简化、归纳。另外,我们相信找到了最基本的粒子,就会了解大物质的构造,这个方向使我们获得很大成功。可是,到20世纪中叶,我们发现不是光知道基本粒子就能完全了解整个宇宙的大问题。我猜想21世纪的方向要整体统一,微观的基
4、本粒子要和宏观的真空构造,大型的量子态都结合起来,这些很可能是21世纪的研究目标”。美国圣菲研究所关于复杂性研究,也是基于对还原论方法的反思而提出来的。其实对还原论方法的局限性,认识得比较早的科学家是彼塔朗菲,他是位理论生物学家。20世纪30年代,当生物学研究已经到了分子层次,出现了分子生物学时,用他的话来说,他对生物整体的认识反而模糊了。这使他转向整体论并提出了一般系统论方法,即整体论方法。但限于当时的科学技术水平,他没能解决整体论方法的具体问题,还是定性描述和概念阐发居多,就整体论整体,深入不下去,解决不了问题。但整体论方法作为科学方法论是很重要的,而且对系统科学的发展起到了重要的推动作用
5、。20世纪70年代末,钱学森提出把还原论方法和整体论方法结合起来,即系统论方法。经过10多年的研究和发展,特别是“系统学讨论班”的反复讨论,钱学森把系统论方法的一般原则终于具体化了,形成了我们上边谈到的综合集成方法。在运用这个方法时,也需要将系统分解,在分解后研究的基础上再综合集成到系统整体,实现1+12的飞跃,达到从整体上研究和解决问题的目的。综合集成方法吸收了还原论方法和整体论方法的长处,同时也弥补了各自的局限性,既超越了还原论方法,又发展了整体论方法,这正是系统论方法的优势所在,是科学方法论上的重大进展,具有重要的科学意义和深远的学术影响。还原论方法、整体论方法、系统论方法即综合集成方法
6、,都属于方法论层次,但又各具特色,各有不同。还原论方法采取了从上而下,由整体到部分的研究途径,整体论方法是不分解的,从整体到整体。而综合集成方法既从整体到部分由上而下,又自下而上由部分到整体。正是研究路线上的不同,使它们研究和认识客观事物的结果也各不相同。形象地说,可表示如下:整体论方法:1+0=1 还原论方法:1+12 系统论方法:1+12 综合集成方法的提出,也得益于以计算为主的现代信息技术的发展。综合集成方法的实质是把专家体系、数据与信息体系以及计算机体系有机结合起来,构成一个高度智能化的人、机结合系统。这个方法的成功应用,就在于发挥这个系统的综合优势、整体优势和智能优势。它比单纯靠人(
7、专家体系)有优势,比机器体系更有优势。它能把人的思维、思维的成果、人的经验、知识、智慧以及各种情报、资料和信息统统集成起来,从多方面的定性认识上升到定量认识。综合集成方法的理论基础是思维科学,方法基础是系统科学与数学科学,技术基础是以计算机为主的现代信息技术,哲学基础是马克思主义实践论和认识论。综合集成方法是研究复杂系统和复杂巨系统(包括社会系统)的方法论。在应用中,将这套方法结合到具体的复杂系统或复杂巨系统,便可以开发出一套方法体系,不同的复杂系统或复杂巨系统,方法体系可能是不同的,但方法论却是同一的。如同物理学有物理学方法,生物学有生物学方法,但方法论是同一的,即还原论方法。正在进行的自然
8、科学基金重大项目,就是把综合集成方法和经济系统结合起来,探索这类复杂系统的方法体系。从方法论层次来看,综合集成方法对复杂系统或复杂巨系统研究的指导作用主要体现在以下几个方面:n1 研究路线。n 综合集成方法采取了从上而下和由下而上的研究路线,从整体到部分再由部分到整体,把宏观和微观研究统一起来,最终是从整体上研究和解决问题。例如,在研究大型复杂课题时,从总体出发可将课题分解成几个子课题,在对每个子课题仔细研究的基础上,再综合集成到整体,这是很重要的一步,并不是简单地将每个子课题的研究结论拼凑起来,这样的“拼盘”至多是1+1=2的效果,不会涌现出新思想、新结果的,也回答不了整体问题。这里需要的是
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- 定性 定量 综合 集成 方法
