2.4 系统科学和综合集成方法理论综述
“系统科学”的理论和应用研究都取得了巨大进展[17]。所谓系统，是指由一些互相关联、互相作用、互相影响的组成部分所构成的具有某些功能的整体。系统科学就是以这种在自然界和人类社会中普遍存在的系统作为研究对象的。系统科学具有明显的层次性：直接用于改造客观世界的技术应用和实践是系统工程；运筹学、控制论、信息论等处于技术科学层次，直接为系统工程提供方法、理论；而处于基础科学层次的系统学，其主要作用在于揭示系统规律。
系统分为简单系统和巨系统两类。它们的区别在于其子系统种类的多寡和子系统间关系的复杂程度。简单系统的子系统种类一般只有几种，子系统间关系较为简单，常表现为线性关系。而巨系统的子系统种类繁多，子系统间关系复杂，通常表现为非线性关系。简单系统可由其子系统间相互关系直接综合而得到系统总体功能。对于一个巨系统而言，如果其子系统种类繁多，并且子系统间关系复杂，我们可以称其为复杂巨系统。倘若该复杂巨系统与其所处外部环境有能量、信息等交换，我们可以进一步称该复杂巨系统为“开放的复杂巨系统”。生活中较为常见的开放的复杂巨系统，如人体系统、城市系统和经济系统等。以上系统都具有一个共同的特征，那就是无论在结构、功能、行为和演化方面，都很复杂，还有大量的问题不清楚。开放的复杂巨系统并非一个新生事物，广泛存在于自然界和人类社会。大多数人之所以感到陌生，主要原因在于人们以前没有运用复杂性科学观点去探索此类问题。
复杂性科学的相关研究现已形成三大主流，即“复杂适应性系统（CAS）理论”“远离平衡态理论”“开放的复杂巨系统理论”。其中CAS理论以美国的Santa Fe研究所为代表，尽管该理论在方法上有所突破，但在方法论上没有根本摆脱“还原论”的约束，因此陷入了困惑的境地[18]。开放的复杂巨系统理论，由我国的钱学森等科学家于20世纪80年代末提出，核心内容为“综合集成方法”，是三大主流中唯一能处理开放复杂巨系统问题的方法。20世纪80年代末，我国科学家钱学森指出，在研究开放的复杂巨系统时，必须将以专家为代表的人工智能和以计算机为代表的机器智能集成。1990年，钱学森、于景元和戴汝为等首次提出“从定性到定量的综合集成方法”的概念，具体就是指这种将人工智能和机器智能相集成，并能研究开放的复杂巨系统问题的研究方法[19]。综合集成方法采取的是人机结合、人网结合、以人为主的技术路线，实现信息、知识和智慧的综合集成。综合集成方法实现了对传统方法的兼容并蓄，既继承了传统方法的长处，又克服了传统方法的不足；既实现了对还原论方法的超越，又实现了对整体论方法的发展。
在运用“综合集成方法”处理开放的复杂巨系统和开放的复杂巨系统问题的实践过程中，通常包括以下三个步骤（或层次）：
第一步，定性综合集成。在该步骤中，应组建一个专家团队，该专家团队应包括不同学科领域的若干名专家。这些专家根据自己的专业特长，能从不同层次、不同方面和不同的角度去认识所要处理的复杂性问题。通过综合专家团队中各位专家的意见，就可对所要处理的复杂性问题进行多层次、多方面和多角度探索，进而获得更为深入和全面的认识。
第二步，定性定量相结合综合集成。通过定性综合集成，专家团队中的各位专家对于复杂性问题达成共识。由于这种共识并不一定正确，因此，我们在完成“定量综合集成”的基础上，还需进行“定性定量相结合综合集成”，从而将对问题的定性描述上升到定量描述。进行“定性定量相结合综合集成”时，首先应建立相应的指标体系和模型体系。专家在“机器体系”的辅助下，对先前的经验性假设和判断进行系统模拟实验或定量分析，从而得到对经验性假设和判断的一种定量描述。
第三步，从定性到定量综合集成。这一步，专家团队会将第一步得到的定性描述和第二步得到的定量描述进行综合集成。如果专家团队能根据定量描述做出“先前经验假设和判断是正确的”这样一个结论，就算完成了从定性到定量的综合集成。如果不能得到上述结论，就需要调整模型及参数或者进行一些其他改进，再重复上述综合集成过程，通过人机交互、反复对比，逐次逼近，直到专家团队能根据定量描述做出“先前经验假设和判断是正确的”这样一个结论，这才算完成从定性到定量综合集成。
“定性综合集成”，到“定性定量相结合综合集成”，再到“从定性到定量综合集成”，是一个完整的过程。该过程可由图2-1描述。
图2-1 综合集成过程
综合集成方法相关理论的研究工作得到了学术界的重视。1999年，一项名为“支持宏观经济决策的综合集成研讨体系研究”的课题得到了国家自然科学基金的资助。2003年，从定性到定量的综合集成研讨厅体系雏形系统研发成功，并在国际应用系统分析研究所演示，引起普遍关注。2004年，对从定性到定量的综合集成研讨厅体系做了进一步研究，提出了搭建相应操作平台的若干原则。2005年，美国、日本等国对“基于信息空间综合集成研讨体系”开展了研究，得到了一系列研究成果。不难预见，未来一段时期内的科学研究将被“从定性到定量的综合集成法”所引领。因为“从定性到定量的综合集成法”作为一种科学方法论，会在不同学科的交叉、融合发展中起到不可或缺的作用。
此外，大量的学者和实践人员，对综合集成方法的应用问题开展了研究。这些研究主要是思考如何把系统科学和综合集成方法应用到某类具体的行业和实践中，以取得一定的成果，如航天系统工程、重大自然灾害应对[20]等。到目前为止，将综合集成方法应用到产业技术创新战略联盟风险管理中进行系统研究的成果尚不多见。