一般系統(tǒng)論
　　General System Theory
　　研究復(fù)雜系統(tǒng)的一般規(guī)律的學(xué)科，又稱普通系統(tǒng)論?，F(xiàn)代科學(xué)可按所研究的對(duì)象系統(tǒng)的具體形式劃分成各門學(xué)科,如物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)學(xué)等;也可按研究方法劃分成兩大類別，即簡(jiǎn)單系統(tǒng)理論和復(fù)雜系統(tǒng)理論。一般系統(tǒng)論是研究復(fù)雜系統(tǒng)理論的學(xué)科，著重研究復(fù)雜系統(tǒng)的潛在的一般規(guī)律。
　　歷史背景
　　系統(tǒng)的存在是客觀事實(shí)，但人類對(duì)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)卻經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月,對(duì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)研究得較多,而對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)則研究得較少。直到20世紀(jì)30年代前后才逐漸形成一般系統(tǒng)論。一般系統(tǒng)論來源于生物學(xué)中的機(jī)體論，是在研究復(fù)雜的生命系統(tǒng)中誕生的。1925年英國(guó)數(shù)理邏輯學(xué)家和哲學(xué)家N.懷特海在《科學(xué)與近代世界》一文中提出用機(jī)體論代替機(jī)械決定論，認(rèn)為只有把生命體看成是一個(gè)有機(jī)整體,才能解釋復(fù)雜的生命現(xiàn)象。系統(tǒng)思維最早出現(xiàn)在1921年建立的格式塔心理學(xué)，還在工業(yè)心理學(xué)研究中1958年P(guān)arry J.B.提出了系統(tǒng)心理學(xué)（system psychology）的詞匯與概念。1925年美國(guó)學(xué)者A.J.洛特卡發(fā)表的《物理生物學(xué)原理》和1927年德國(guó)學(xué)者W.克勒發(fā)表的《論調(diào)節(jié)問題》中先后提出了一般系統(tǒng)論的思想。1924～1928年奧地利理論生物學(xué)家L.von貝塔朗菲多次發(fā)表文章表達(dá)一般系統(tǒng)論的思想,提出生物學(xué)中有機(jī)體的概念，強(qiáng)調(diào)必須把有機(jī)體當(dāng)作一個(gè)整體或系統(tǒng)來研究，才能發(fā)現(xiàn)不同層次上的組織原理。他在1932年發(fā)表的《理論生物學(xué)》和1934年發(fā)表的《現(xiàn)代發(fā)展理論》中提出用數(shù)學(xué)模型來研究生物學(xué)的方法和機(jī)體系統(tǒng)論的概念，把協(xié)調(diào)、有序、目的性等概念用于研究有機(jī)體，形成研究生命體的三個(gè)基本觀點(diǎn)，即系統(tǒng)觀點(diǎn)、動(dòng)態(tài)觀點(diǎn)和層次觀點(diǎn)。1937年貝塔朗菲在芝加哥大學(xué)的一次哲學(xué)討論會(huì)上第一次提出一般系統(tǒng)論的概念。但由于當(dāng)時(shí)生物學(xué)界的壓力，沒有正式發(fā)表。1945年他發(fā)表《關(guān)于一般系統(tǒng)論》的文章,但不久毀于戰(zhàn)火,沒有引起人們的注意。1947～1948年貝塔朗菲在美國(guó)講學(xué)和參加專題討論會(huì)時(shí)進(jìn)一步闡明了一般系統(tǒng)論的思想，指出不論系統(tǒng)的具體種類、組成部分的性質(zhì)和它們之間的關(guān)系如何，存在著適用于綜合系統(tǒng)或子系統(tǒng)的一般模式、原則和規(guī)律，并于1954年發(fā)起成立一般系統(tǒng)論學(xué)會(huì)（后改名為一般系統(tǒng)論研究會(huì)）,促進(jìn)一般系統(tǒng)論的發(fā)展,出版《行為科學(xué)》雜志和《一般系統(tǒng)年鑒》。雖然一般系統(tǒng)論幾乎是與控制論、信息論同時(shí)出現(xiàn)的，但直到60～70年代才受到人們的重視。1968年貝塔朗菲的專著《一般系統(tǒng)論──基礎(chǔ)、發(fā)展和應(yīng)用》，總結(jié)了一般系統(tǒng)論的概念、方法和應(yīng)用。1972年他發(fā)表《一般系統(tǒng)論的歷史和現(xiàn)狀》，試圖重新定義一般系統(tǒng)論。貝塔朗菲認(rèn)為，把一般系統(tǒng)論局限于技術(shù)方面當(dāng)作一種數(shù)學(xué)理論來看是不適宜的，因?yàn)橛性S多系統(tǒng)問題不能用現(xiàn)代數(shù)學(xué)概念表達(dá)。一般系統(tǒng)論這一術(shù)語(yǔ)有更廣泛的內(nèi)容，包括極廣泛的研究領(lǐng)域，其中有三個(gè)主要的方面。①關(guān)于系統(tǒng)的科學(xué)：又稱數(shù)學(xué)系統(tǒng)論。這是用精確的數(shù)學(xué)語(yǔ)言來描述系統(tǒng)，研究適用于一切系統(tǒng)的根本學(xué)說。②系統(tǒng)技術(shù)：又稱系統(tǒng)工程。這是用系統(tǒng)思想和系統(tǒng)方法來研究工程系統(tǒng)、生命系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)等復(fù)雜系統(tǒng)。③系統(tǒng)哲學(xué):它研究一般系統(tǒng)論的科學(xué)方法論的性質(zhì),并把它上升到哲學(xué)方法論的地位。貝塔朗菲企圖把一般系統(tǒng)論擴(kuò)展到系統(tǒng)科學(xué)的范疇，幾乎把系統(tǒng)科學(xué)的三個(gè)層次都包括進(jìn)去了。但是現(xiàn)代一般系統(tǒng)論的主要研究?jī)?nèi)容尚局限于系統(tǒng)思想、系統(tǒng)同構(gòu)、開放系統(tǒng)和系統(tǒng)哲學(xué)等方面。而系統(tǒng)工程專門研究復(fù)雜系統(tǒng)的組織管理的技術(shù)，成為一門獨(dú)立的學(xué)科，并不包括在一般系統(tǒng)論的研究范圍內(nèi)(見系統(tǒng)科學(xué))。
　　系統(tǒng)思想
　　系統(tǒng)思想是一般系統(tǒng)論的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)，是對(duì)系統(tǒng)的本質(zhì)屬性（包括整體性、關(guān)聯(lián)性、層次性、統(tǒng)一性）的根本認(rèn)識(shí)。系統(tǒng)思想的核心問題是如何根據(jù)系統(tǒng)的本質(zhì)屬性使系統(tǒng)最優(yōu)化。
　　整體性 　雖然系統(tǒng)是由要素或子系統(tǒng)組成的，但系統(tǒng)的整體性能可以大于各要素的性能之和。因此在處理系統(tǒng)問題時(shí)要注意研究系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，重視提高系統(tǒng)的整體功能。任何要素一旦離開系統(tǒng)整體，就不再具有它在系統(tǒng)中所能發(fā)揮的功能。
　　關(guān)聯(lián)性 關(guān)聯(lián)性是指系統(tǒng)與其子系統(tǒng)之間、系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)之間和系統(tǒng)與環(huán)境之間的相互作用、相互依存和相互關(guān)系。離開關(guān)聯(lián)性就不能揭示復(fù)雜系統(tǒng)的本質(zhì)。
　　層次性 一個(gè)系統(tǒng)總是由若干子系統(tǒng)組成的，該系統(tǒng)本身又可看作是更大的系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，這就構(gòu)成了系統(tǒng)的層次性。T.米爾索姆曾把人類系統(tǒng)劃分為11個(gè)層次。不同層次上的系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)有其特殊性。在研究復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)要從較大的系統(tǒng)出發(fā)，考慮到系統(tǒng)所處的上下左右關(guān)系。
　　統(tǒng)一性 一般系統(tǒng)論承認(rèn)客觀物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的層次性和各不同層次上系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的特殊性，這主要表現(xiàn)在不同層次上系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的統(tǒng)一性，不同層次上的系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)都存在組織化的傾向，而不同系統(tǒng)之間存在著系統(tǒng)同構(gòu)。
　　系統(tǒng)同構(gòu)
　　系統(tǒng)同構(gòu)是一般系統(tǒng)論的重要理論依據(jù)和方法論的基礎(chǔ)。系統(tǒng)同構(gòu)一般是指不同系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型之間存在著數(shù)學(xué)同構(gòu)。常見的數(shù)學(xué)同構(gòu)有代數(shù)系統(tǒng)同構(gòu)、圖同構(gòu)等。數(shù)學(xué)同構(gòu)有兩個(gè)特征：①兩個(gè)數(shù)學(xué)系統(tǒng)的元素之間能建立一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。②兩個(gè)數(shù)學(xué)系統(tǒng)各元素之間的關(guān)系，經(jīng)過這種對(duì)應(yīng)之后仍能在各自的系統(tǒng)中保持不變。不同系統(tǒng)間的數(shù)學(xué)同構(gòu)關(guān)系是等價(jià)關(guān)系，等價(jià)關(guān)系具有自返性、對(duì)稱性和傳遞性，根據(jù)等價(jià)關(guān)系可將現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)劃分為若干等價(jià)類。同一等價(jià)類內(nèi)，系統(tǒng)彼此等價(jià)。因此借助于數(shù)學(xué)同構(gòu)的研究可在現(xiàn)實(shí)世界中各種不同的系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)中找出共同規(guī)律。
　　研究數(shù)學(xué)同構(gòu)有時(shí)要涉及數(shù)學(xué)同態(tài)。不同系統(tǒng)間的數(shù)學(xué)同態(tài)關(guān)系具有自返性和傳遞性，但沒有對(duì)稱性。因此數(shù)學(xué)同態(tài)只用于分類和模型簡(jiǎn)化，不能劃分等價(jià)類。
　　對(duì)于許多復(fù)雜系統(tǒng)，不能用數(shù)學(xué)形式進(jìn)行定量的研究,因此就有必要將數(shù)學(xué)同構(gòu)的概念拓廣為系統(tǒng)同構(gòu)。人們常常把具有相同的輸入和輸出且對(duì)外部激勵(lì)具有相同的響應(yīng)的系統(tǒng)稱為同構(gòu)系統(tǒng)，而把通過集結(jié)使系統(tǒng)簡(jiǎn)化而得到的簡(jiǎn)化模型稱為同態(tài)模型。一個(gè)系統(tǒng)根據(jù)研究的目的不同可以得出不同的同態(tài)模型，而對(duì)于結(jié)構(gòu)和性能不同的系統(tǒng)，它們的同態(tài)模型的行為特征卻可能存在著形式上的相似性。不同的學(xué)科領(lǐng)域之間和不同的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)之間存在著系統(tǒng)同構(gòu)的事實(shí)，是各學(xué)科進(jìn)行橫向綜合和建立一般系統(tǒng)論的客觀基礎(chǔ)。
　　開放系統(tǒng)
　　開放系統(tǒng)是一般系統(tǒng)論中最重要的基本概念。開放系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)與外界環(huán)境之間有物質(zhì)、能量或信息的交換。封閉系統(tǒng)則與此相反，它與外界環(huán)境之間不存在物質(zhì)、能量或信息的交換。用系統(tǒng)思想來觀察現(xiàn)實(shí)世界，幾乎一切系統(tǒng)都是開放系統(tǒng)。物理學(xué)中的所謂孤立系統(tǒng)（即封閉系統(tǒng)）可看作是開放系統(tǒng)的一種特例。
　　為了明確一個(gè)系統(tǒng)的性質(zhì)，必須首先確定系統(tǒng)邊界，研究邊界上的物質(zhì)、能量或信息的交流情況。封閉系統(tǒng)一般具有剛性的不可貫穿的邊界，而開放系統(tǒng)的邊界具有可滲透性。但對(duì)于社會(huì)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)和觀念系統(tǒng)，往往很難確定它們的邊界。
　　熱力學(xué)中的熵增加定律只能適用于孤立系統(tǒng)（即封閉系統(tǒng)），并不適用于開放系統(tǒng)。因?yàn)殚_放系統(tǒng)與環(huán)境之間有物質(zhì)、能量或信息的交流，所以開放系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)在一定條件下可以是一個(gè)減熵的過程，能使系統(tǒng)趨向于組織化和有序化。系統(tǒng)有序化的方向正是系統(tǒng)所追求的目標(biāo)方向，也表示了系統(tǒng)的目的性。復(fù)雜系統(tǒng)一般具有多目標(biāo)，甚至互相矛盾的目標(biāo)，這些目標(biāo)需要通過各子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)或協(xié)同作用才能達(dá)到。
　　因?yàn)殚_放系統(tǒng)與環(huán)境之間有物質(zhì)、能量或信息的交流，開放系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)是一種動(dòng)態(tài)平衡。開放系統(tǒng)具有一定的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，但保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性也有一定的限度。對(duì)于開放系統(tǒng)，從不同的初始條件出發(fā)和通過不同的途徑可以達(dá)到相同的最終狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱為系統(tǒng)的等終極性或系統(tǒng)發(fā)展的多途徑性。對(duì)于各種社會(huì)系統(tǒng),可以針對(duì)不同的初始狀態(tài)，采取多種發(fā)展途徑，實(shí)現(xiàn)同一目標(biāo)。這種系統(tǒng)往往沒有唯一的最優(yōu)解，具有一定的靈活性。
　　開放系統(tǒng)的演化過程在一定條件下是一個(gè)減熵的過程，使系統(tǒng)的組織化程度或有序化程度不斷提高，系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)更趨復(fù)雜而精致，功能更趨完善，系統(tǒng)逐漸由低級(jí)向高級(jí)發(fā)展。地球上生物進(jìn)化的歷程就是開放系統(tǒng)演化的一種重要模式。
　　系統(tǒng)哲學(xué)
　　一般系統(tǒng)論是研究一切系統(tǒng)的共同規(guī)律的學(xué)科。一般系統(tǒng)論的廣泛應(yīng)用，不但引起科學(xué)技術(shù)界的廣泛重視，而且也引起哲學(xué)界的濃厚興趣。貝塔朗菲認(rèn)為，系統(tǒng)作為新的科學(xué)范疇所引起的世界觀方面的變化，就是系統(tǒng)哲學(xué)所要探討的問題。
　　一般系統(tǒng)論的思想源泉是唯物辯證法，它的許多基本觀點(diǎn)與唯物辯證法是一致的。系統(tǒng)哲學(xué)主要研究系統(tǒng)本體論和系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論等問題。系統(tǒng)哲學(xué)在哲學(xué)上的地位和作用是現(xiàn)代哲學(xué)界爭(zhēng)論的焦點(diǎn)之一。
　　發(fā)展趨勢(shì)
　　貝塔朗菲創(chuàng)立的一般系統(tǒng)論，從理論生物學(xué)的角度總結(jié)了人類的系統(tǒng)思想，運(yùn)用類比和同構(gòu)的方法，建立開放系統(tǒng)的一般系統(tǒng)理論。他創(chuàng)立的一般系統(tǒng)論屬于類比型一般系統(tǒng)論，對(duì)系統(tǒng)的有序性和目的性并沒有作出滿意的解答。
　　蘇聯(lián)學(xué)者A.И.烏耶莫夫提出參量型一般系統(tǒng)論。他認(rèn)為貝塔朗菲的一般系統(tǒng)論是用同構(gòu)和同態(tài)等類比形式創(chuàng)立的，在實(shí)際運(yùn)用中受到一定的限制。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)50多種獨(dú)立的類比形式，其中許多可以用于發(fā)展類比型一般系統(tǒng)論，因此這種理論還可以得到發(fā)展。但對(duì)不同的系統(tǒng)進(jìn)行類比,不是建立一般系統(tǒng)論的唯一途徑。參量型一般系統(tǒng)論是用系統(tǒng)參量來表達(dá)系統(tǒng)的原始信息，再用電子計(jì)算機(jī)建立系統(tǒng)參量之間的聯(lián)系，從而確定系統(tǒng)的一般規(guī)律。
　　一般系統(tǒng)論發(fā)展中出現(xiàn)的另一個(gè)重要領(lǐng)域是數(shù)學(xué)系統(tǒng)論或一般系統(tǒng)的數(shù)學(xué)理論。其代表人物有M.D.梅薩羅維茨、A.W.懷莫爾和G.J.克利爾。
　　我國(guó)學(xué)者林福永教授1988年提出和發(fā)表了一種新的一般系統(tǒng)論，稱為一般系統(tǒng)結(jié)構(gòu)理論。一般系統(tǒng)結(jié)構(gòu)理論從數(shù)學(xué)上提出了一個(gè)新的一般系統(tǒng)概念體系，特別是揭示系統(tǒng)組成部分之間的關(guān)聯(lián)的新概念，如關(guān)系、關(guān)系環(huán)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等；在此基礎(chǔ)上，抓住了系統(tǒng)環(huán)境、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)行為以及它們之間的關(guān)系及規(guī)律這些一切系統(tǒng)都具有的共性問題，從數(shù)學(xué)上證明了，系統(tǒng)環(huán)境、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)行為之間存在固有的關(guān)系及規(guī)律，在給定的系統(tǒng)環(huán)境中，系統(tǒng)行為由系統(tǒng)基層次上的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)決定和支配。這一結(jié)論為系統(tǒng)研究提供了精確的理論基礎(chǔ)。在這一結(jié)論的基礎(chǔ)上，一般系統(tǒng)結(jié)構(gòu)理論從理論上揭示了一系列的一般系統(tǒng)原理與規(guī)律，解決了一系列的一般系統(tǒng)問題，如系統(tǒng)基層次的存在性及特性問題，是否存在從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的自然法則的問題，以及什么是復(fù)雜性根源的問題等，從而把一般系統(tǒng)論發(fā)展到了具有精確的理論內(nèi)容并且能夠有效解決實(shí)際系統(tǒng)問題的高度。
　　一些物理學(xué)家、生物學(xué)家和化學(xué)家還在各自的領(lǐng)域中沿著貝塔朗菲開創(chuàng)的開放系統(tǒng)理論深入研究一般系統(tǒng)論，并得到了關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)的一系列重要規(guī)律。其中最著名的有：I.普里戈金的耗散結(jié)構(gòu)理論，M.艾根的超循環(huán)理論和H.哈肯的協(xié)同學(xué)，拉茲洛的廣義進(jìn)化論等，以及中國(guó)學(xué)者曾邦哲的結(jié)構(gòu)論-泛進(jìn)化論、鄧聚龍的灰色系統(tǒng)論、吳學(xué)謀的泛系論、張穎清的全息生物學(xué)等系統(tǒng)理論。