城市—区域系统综合发展的理论与实践
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2.2 系统的科学思维

“系统”不仅是一个重要的科学名词,而且能为科学研究提供一套具有普适性的研究方法、技术、程序;更重要的是,“系统”能上升到科学哲学的智慧层面,为科学研究提供一种更宽泛、更抽象的系统思维方式——系统论。正如贝塔朗菲所言,“我们将被迫在知识的一切领域中运用整体或者系统的方式来处理复杂性问题,这将是科学思维的一个根本改造。”系统论认为,虽然系统的具体表象千差万别,但都有着整体性、关联性、结构性、层次性、目的性、动态性、开放性和反馈性等基本特性,对各种特性的深入认识,就搭建了系统思维的基本框架。

2.2.1 整体性思维

系统是由若干要素组成的具有一定新功能的有机整体。作为系统的事物必定整体地存在、整体地运行、整体地演化等,呈现出一系列整体特性。系统的各个要素一旦组成系统整体,就具有独立要素所不具有的性质和功能,形成了新的系统的质的规定性,即系统的整体涌现性。整体的性质和功能不等于各个要素的性质和功能的简单加和。显然,系统并不是简单的加和性整体,而是具有涌现性的组合性整体。正是由于涌现的整体性的存在,才使得系统具备了区别于要素简单集合的规定性。可以说,整体性是系统最为鲜明、最为基本的特征,对于系统之所以成为系统具有重要意义。相应的,整体性思维可看作是系统思维的基本出发点之一。

2.2.2 关联性思维

在把握整体性思维的过程中,还要重视系统要素之间“相互作用”的关联分析。正如钱学森说:“什么叫系统?系统就是由许多部分所组成的整体,所以系统的概念就是要强调整体,强调整体是由相互关联、相互制约的各个部分所组成的。”因此,系统思维必须重视系统各个要素之间相互关联、相互制约的关系,同时也要注意到这些关系在系统演化中的效用并不均衡,它们或强或弱,并且具有局域性、特定性,常常会形成系统内部的某种关系集群。

2.2.3 结构性思维

结构和功能是系统普遍存在的两种既相互区别又相互联系的基本属性。任何一个现实的系统,总是具有一定的结构和一定的功能,且结构和功能通常表现出相互作用、相互制约的辩证关系——结构决定功能,功能反作用于结构。因此,在系统的研究中,必须建立起结构性思维,在考察系统时必须注意考察系统的结构以及相应的功能,并追求和建立优化结构,使系统发挥出最佳的功能;同时通过改变系统的输入、输出功能来调整系统的结构,促进系统在结构与功能的矛盾作用中达到新的均衡。

2.2.4 层次性思维

由于组成系统的诸要素的种种差异(包括结合方式上的差异),使系统组织在地位与作用、结构与功能上表现出等级秩序性,形成了具有质的差异的系统等级。某一系统被称之为“系统”,实际上只是相对于它的子系统即要素而言的,而它自身则是上级系统的子系统即要素。现实存在的系统都具有层次性。这种层次性把多级系统排列成由简单到复杂、从低级到高级的等级层次关系,系统的性质也只有通过分析这些多层关系才能被认知。相应地,层次性思维也必然成为系统科学思维中的重要组成部分。

2.2.5 动态性思维

系统处于不断的演化之中,在保持基本特征前提下的变化时时都在发生,改变某些基本特征的变化迟早也会发生。从这一角度看,系统可视为过程的集合体。因此,系统的动态性思维,不仅意味着把系统放置在过程中理解和处理,而且还进一步意味着要按照不同的语境,把系统放置在不同的参考系中,以此来考察系统在不同参考系中所采取的不同的行为和运动方式。可以说,系统的动态性思维,是系统变化性的反应,是过去与现在、现在与未来相互结合的思考,是辩证法原则的具体体现。

2.2.6 开放性思维

任何一个实际的系统都存在于环境之中,都与环境进行着物质、能量和信息的交换。系统需要具备与环境交换物质、能量、信息的能力和属性,或者说系统对环境的开放性是系统可以向上发展的前提,也是系统在动态之中得以稳定存在的条件。但是,系统的开放性并不是单方面的,也就是说,开放的系统并不是只接受特定环境和一般环境对其的影响,系统的运动同时也会对这些环境产生作用。因此,系统的开放性思维包括两方面的内容:一是要注意系统与环境的相互适应;二是要注意系统和环境的相互影响。在这个意义上,开放性思维也可以概括为“系统与环境共生、与环境共变”。

2.2.7 目的性思维

所谓系统的目的性,是指系统具有坚持表现出某种趋向预先确定的状态的特性。系统的目的可以通过系统活动来实现,即系统的目的引导着系统的行为。系统的各个部分也是根据系统目标而协调起来的,系统整体的运动引起的输出响应实际上就是系统目的性的反映。系统的目的性表达了更确定的系统发展方向以及更稳定的发展终态。因此,从目的性角度来看,一个系统的发展运动,实际上就是瞄准一定阶段上趋向稳定的发展终态,使系统的现实状态与发展终态距离之差逐渐缩小为零,以实现这个发展阶段的终态。

显然,系统的目的性思维对研究实践具有重要指导意义。因为一个系统的状态不仅可以利用其现实的状态来表示,还可以用现实状态与发展终态的差距来表示。于是,研究者不仅可以从原因来研究结果,以一定的原因来实现一定的结果,而且可以从结果来研究原因,按照一定结果即预先设想的蓝图来要求、调整一定的原因。

2.2.8 反馈性思维

“反馈”,是“一种信息传递和返回的过程”。当研究某一系统的变化时,研究者不仅需要考虑对系统的输入对系统的影响,而且还要考虑系统的输出对于系统的输入的“反作用”影响,即反馈效应。反馈是系统控制过程中最重要的系统活动,分为正反馈和负反馈两种类型。尽管正、负反馈对保持系统合目的性的运动变化的意义迥然相异(正反馈使得系统出现的偏离目标的行为更加放大,而负反馈则是使系统趋向于原来的目标运行),但两者之间仍旧存在着相互转化、相辅相成的密切联系,并由此而形成了系统的自发调节机制,构成了系统存在和演化相统一的辩证法。可以说,反馈思维体现了系统分析的多次反复运动过程以及思考的路径。研究者需要像系统实际过程中存在反馈环节那样对要研究的对象进行反复的思量,甚至包括从结果到原因的再思考,注意系统运行中的信息流向,从而把握系统演化的信息脉络,找到控制系统行为的最佳路径。