创造者的系统思维方法与艺术

第十八章　创造者的系统思维方法与艺术

随着社会的发展和科学技术的进步，人们在认识客观世界和改造客观世界的过程中，已总结和升华了许多的科学方法，这里仅就人们普遍关注的现代系统科学所提供的现代科学思维方法与艺术，做些简单的介绍。系统科学所提供的系统思维方法与艺术颇具代表性，符合创造者按系统观念从事科学发现、技术发明和正确决策等创新活动的要求。

第一节　系统理论为认识和改造客观世界提供了现代系统思维观

系统理论是自然科学园地里生长出来的新的奇葩。系统理论是系统论、信息论、控制论、耗散结构、协同学、突变论、混沌理论、自组织理论等的总称，现已成为一种崭新的理论。它为人类认识客观世界、改造客观世界提供了一种现代化的系统世界观，也为创造者实施科学创新，提供了一种崭新的系统思维观和一些崭新的系统思维方法与艺术。

一、关于控制论

《控制论》是美国数学家维纳创立的。 《工程控制论》是中国物理学家钱学森创立的。 《控制论》是电子技术、无线电通讯、生物学、神经生理学、心理学、脑科学、思维科学、医学、数理逻辑、统计学、计算机技术等多种学科相互渗透的产物。在整个控制过程中，物质、能量、信息相互联系，构成整体，形成一个动态系统。控制是一个有组织的动态控制过程。它根据系统内部、外部的各种变化着的条件而进行调节，不断克服某种不确定性，使系统保持某种特定的状态，以期达到预定的系统目标的目的。

伴随社会的发展和科学技术的进步，人们所认识的客观世界也愈发向微观和宏观扩展，事件和事物变得越来越复杂。可以说，对于创新工作系统也不例外，创造者面临的问题错综复杂，千变万化。影响创新工作进程的各有关因素是确定性的，还是不确定性的？是可控的，还是不可控的？种种问号接踵而来。因此，非常需要将控制论原则和方法引进创新工作中，形成创造者的控制思维观和控制思维方法与艺术。

二、关于信息论

《信息论》是美国科学家申农创立的。 《信息论》一问世就得到广泛的应用，并越来越显示出其生命力。 《信息论》是一门应用数理统计方法，研究存在于通讯和控制系统中普遍存在着的信息处理和信息传递规律的科学。

《信息论》是控制论的基础， 《信息论》的创始人是美国贝尔电话研究所的数学家申农。申农的《信息论》的基本内容是研究信源、信宿、信道及编码问题的，现代《信息论》已突破了申农《信息论》的范围，一门研究信息的生产、获取、变换、传输、存储、处理、显示、识别和利用的信息科学正在形成。它对许多当代重大理论和技术问题，如人工智能、自动化技术、宇宙空间探索等，进行了更深层次的研究。

对于“信息”这一概念，现在学术界见解不一，但就一般意义上来说，所谓信息，一般泛指我们所说的消息、信号、情报、数据、指令等，它是物质的一种属性。 《信息论》就是既承认信息是以物质、能量为载体，又不否认物质、能量与信息有本质区别。

《信息论》的研究，就是撇开其物质、能量的具体内容，抽象出信息这个共同的格式，并使之成为系统确定程度（特殊程度、组织或有序程度）的标记。对此，维纳和申农都给出了一致的数学描述，说明信息和熵是从不同的角度对一个系统做了统计特征的描述。

对创造者来说，在对系统实施创新时，追求其实质，也就是对于对象、环境、目标等各种信息的加工、处理、协调的动态过程。由此还可以将信息概念推广到一切组织系统。 《信息论》的问世并得到广泛应用，给人们的观念、思维方式、思维方法与艺术等带来了巨大变化。

三、关于《系统论》

《系统论》是美籍奥地利生物学家L.贝塔朗菲创立的， 《系统论》是一门逻辑和数学领域的科学。开始是企图运用完整性、集中化、等级结构、逻辑同构等概念，找到适用于一切综合系统或子系统的模式、原则和规律，后来却发展成包括一般《系统论》 、《控制论》 、 《信息论》及集合论、图论、网络理论、对策论、计算数学、模拟等理论和方法，统称为系统学。

将系统原则作为实施有效创新的一项基本原则，或将系统分析方法作为现代创新方法，都必须遵循系统的本质和特征。 《系统论》本质的东西在于按照事物本身的系统性把对象放在系统的形式中加以考查，从系统的观点出发，始终着重从整体与部分之间、部分与部分之间、整体与外部环境的相互联系、相互制约、相互作用的关系中进行综合的、精确的考查，以期达到处理问题的最优化。它的显著特点就是整体性、综合性、层次性、最佳性和目的性。

《系统论》告诉人们宇宙间的万事万物都可以成为系统，人们只有按系统观点，才能处理和解决好复杂性问题。尤其是创新工作系统，各种因素复杂多变，且有目标要求，人们只有树立系统观念，按系统思维方式、方法去思维，才能最终使创新工作系统目标优化。

四、关于耗散结构理论

《耗散结构理论》是比利时布鲁塞尔学派领导人普利高津创立的， 《耗散结构理论》是一种更先进、更强有力的系统方法论。所谓耗散结构，是指开放系统处在远离平衡态的性质，迥然不同于平衡态和近平衡态的性质。就是说，一个开放系统处于远离平衡态条件下，就有可能突变为一个稳定有序的结构。这种具有有序结构的系统就称耗散结构。一些远离平衡态系统的形成，主要是因为系统内“熵”的增加。为使之成为耗散结构，就必须设法向系统输入“负熵” ，这种通过输入负熵信息的方法为治理本地区、本部门、本单位的混乱现象提供了普遍适用的方法，也可以使创新工作从无序走向有序，从而实现创新的新突破。

《耗散结构理论》被誉为“70年代科学的辉煌成就之一” ，它研究的对象是开放系统。社会的政治、经济、科学、技术、领导、管理、思维等诸领域，都可以应用这一理论。对于创造者来说，就更应重视这一理论的运用，使所创新的系统，最终成为“活”的有序系统，以期提高工作效能，实现目标的优化。

五、关于协同学

《协同学》是联邦德国科学家哈肯创立的。系统由混乱状态转变为有一定结构的有序状态，首先需要环境提供物质流、能量流和信息流。当一个非自组织系统具备充分外界条件下，怎样形成一定结构的自组织呢？ 《协同学》为人们提供了一个极好的方法，那就是设法增加系统有序程度的参数——序参量。这种序参量决定了系统的有序结构和类型，这也是哲学中指出的外因是变化的条件，内因是变化的根据，外因通过内因而起作用的观点。 《协同学》告诉人们，系统从无序到有序的过程中，不管原先是平衡相变，还是非平衡相变，都遵守相同的基本规律，即协调规律。

这对于创新工作极为重要。将这一规律运用到创造性思维中，学会寻求思维系统的有序量，使其思维系统有序化，从而达到创新工作的有序，就会自然形成一系列寻求有序的协调思维方法与艺术。

六、关于突变论

《突变论》是法国数学家托姆创立的。 《突变论》是通过对事物结构稳定性的研究，来揭示事物质变规律的学问。一个普通系统的质变，不仅仅是通过渐变，而且通过突变方式也能实现质变。突变理论告诉人们，不是所有的自然、社会、思维状态都可以被控制者随意控制的，而是只有那些在控制因素尚未到达临界值之前的状态是可控的，如果控制因素一旦达到某一临界值，则控制为随机的，甚至会变成无法控制的突变过程。

突变理论告诉人们，事物的质变方式除渐变方式之外，还有一种突变方式，如何掌握突变方式问题，是一个科学思维问题。而由突变方式引起的质变自然时效要高。创造者如何求得这种时效，关键在于树立突变观念和掌握突变思维方法与艺术。

七、关于混沌理论和自组织理论

混沌理论和自组织理论是伴随着系统科学各门科学的产生而发展起来的，都属于跨学科的研究成果，并且是多位学者、专家的共同研究成果，像《混沌理论》的创建者之一，美国的詹姆斯·柯莱克， 《自组织理论》的创建者之一，美国的埃里克·詹奇等，都是在集众科学研究成果的基础上，撰写《混沌》 ——开创新科学和《自组织的宇宙观》等大作的。

混沌理论开始之初，经典科学就需重新思考问题了。以往的科学都忽略了“无序” 。事实上，混沌在大气中、海洋湍流中、野生动物种群数的涨落中以及心脏和大脑振动中无处不在。自然界的不规则方面、不连续方面、不稳定方面，一直是科学的难题。其中，难就难在这是一种非线性相互作用。而混沌理论和自组织理论，就是为解决非线性相互作用问题而产生的。所以，它一经产生就显示其强大的生命力。混沌就是中国古代道家所说的“渺渺朦朦不分上下，昏昏沉沉不辨内外” 。

非平衡的混沌甚至是比有序更为普遍。混沌现象所蕴涵着的局部不稳定性、自相似性、分数维和普适性等特征告诉人们，有一个与有序对应的另一种形态和结构的世界，这就是混沌。

在客观世界中，不只是只有一幅从无序到有序的单调因果关系，还有一幅有序和混沌交替出现又同时并存的图景。这从根本上又为人们带来一种新的世界观。(www.chuimin.cn)

自组织理论也是非线性学科群中的一员。所谓自组织，亦是“自行” 、“自我组织”的意思。因此，欲使系统从无序走向有序，只需寻找到该系统内的序参量，就可以达到预期目的，这是一种新的思维方法。这一切都为创造者解决改革开放，建设市场经济和科学发现，技术发明工作中遇到的问题，提供了一种崭新的世界观和方法论。

当然，系统理论还处于发展中，仅出现的这些新学科就足以说明，人们研究和处理问题已不止是运用线性世界观和方法论了，而更重要的、更适用的则是非线性世界观和方法论。因此，系统科学理论不仅为现代创造者提供了新的世界观，而且提供了大量的新的思维方法与艺术。

第二节　现代系统思维方法与艺术

任何一项工作都可以视做一个系统。而且是一个复杂的系统。欲想求得工作的最佳效能，就应该容纳现代科学所提供的科学方法。尤其要容纳系统思维方法与艺术，主要是指借助现代系统科学提供的一些方法，如信息方法、控制方法、反馈方法、负熵方法、协调方法等。

一、信息思维方法与艺术

信息是广泛存在于自然界、人类社会和思维活动之中的，而且随着社会信息化和信息社会化的发展，信息已同能量、物质联手，成为当今社会的三大资源。在工作中，无论是制定决策和实施决策，还是做思想政治工作，都必须以客观事物反映出来的真实信息为基础。当然，对信息的思维和加工须按信息方法程序进行。

信息方法是《信息论》提供的一种科学研究方法。所谓信息方法是指运用信息观点，把系统视为借助于信息的获取、传送、加工、处理和输出，而实现其系统目标优化的一种研究方法。

信息思维方法与艺术是指以信息为思维对象，按照信息的本质特征，通过接受信息、储存信息、加工处理和输出信息，实现其目标的一种思维方法与艺术。在从接受信息到输出信息的过程中，又都有其具体的微观思维方法，而在运用每一微观思维方法的过程中，都内含着技巧性的艺术特点。

二、控制思维方法与艺术

控制系统是自然界、社会、人类的实践活动中普遍存在的系统。它是由施控系统和被控系统构成的。施控系统是具有目的、行为和调节功能的系统；被控系统则是施控系统的控制对象。任何一个施控系统都处在不断变化的环境中，为了维持自己系统的生存和发展，它要采取各种方式、方法，对周围事物进行调节和控制，使自己获得生存和发展的可能性，这一过程就是控制。

控制思维方法与艺术就是指首先将对象和工作视做一个系统，然后按照施控系统（如决策、指示、命令、方针、政策等）对被控系统（如被领导者、工作任务、目标等）实施控制的思维方法与思维艺术。

控制思维方法与艺术要求时刻注意系统的目的性，这是对系统实施控制的基本要求。没有目的也谈不上什么控制，无目的控制是毫无意义的，任何活动在开始之前都具有一定的目的性。对系统进行控制，就是为了使被控系统在发展变化中达到某种目的。

要充分估计到控制系统的随机性。要认识到被控对象存在着多种发展的可能性，这就意味着事物发展的方向不是惟一的。还应清晰地注意到，我们面临的系统在输入的信息中有不可控变量，这是控制主体预先难以认定的干扰因素，也是随机性的。因此，在运用控制思维方法与艺术时，要求在分析和处理问题过程中，要充分考虑到事物发展的多种可能性，用概率和统计的思维方法来分析系统的行为，以达到进一步控制系统的目的。

三、反馈思维方法与艺术

对于工作系统，在目标确立后，关键问题在于对系统实施反馈控制。这种控制既包括宏观控制，又包括微观控制。将这种反馈控制方法纳入思维范畴，就是反馈思维方法与艺术。

反馈，是控制理论的一个极其重要的概念，反馈是反过来馈赠的意思。反馈分为正反馈、负反馈。正反馈是指输入信息后，系统大大偏离预定目标，要使目标落空的反馈。负反馈是指经输入信息后，系统朝客观目标或目标优化方向发展，但可能有一定的差距，尚需做些微调。

反馈方法是控制论提供的一种科学研究方法。所谓反馈方法，是关注制约系统的主要因素，看其各种因素综合作用的结果与系统预定目标实现的“目标差” ，以“目标差”来控制系统的方法。

反馈思维方法与艺术，是指运用反馈控制原理，将工作系统作为反馈控制系统来思维的一种思维方法与艺术。利用反馈机制来调整工作部署，调整计划、方针和政策，目的在于实现有效工作。

运用反馈思维方法与艺术要注意的问题是，其一要有较强的反馈信息的灵活度。反馈回来的信息，往往是瞬间的和闪电式的，这样就要准确把握反馈信息，及时利用反馈信息，实施系统控制。其二要有较强的判断力。反馈回来的信息常常是模糊的，对于模糊信息，进行判断，要求有较强的判断能力，否则就会失去机遇，甚至影响领导效率。其三要有整体观念。对反馈回来的信息应以是否有利于整体目标的实现为出发点。不计较局部的得失，这样才能充分进行对系统实施反馈控制。

四、负熵思维方法与艺术

在实施工作中，总是力图通过制定正确的决策和合理使用人才来实现工作目标最佳。为此，就必须针对工作系统的具体情况，不断进行调整决策和用人，或创造某些能够使系统有序的条件。领导者的这种工作选择，就可称之为“负熵”选择。

负熵是个热力学概念，后来又成为耗散结构理论的支柱性概念。从思维科学角度理解负熵概念，可将负熵理解为使思维系统从无序走向有序的指令性信息或因素。

负熵方法就是指使处于开放状态的无序系统变为有序系统，或成为耗散结构状态的具体方法。

在工作系统内外，有许多至关重要的因素，体制因素、经济因素、文化因素、伦理道德因素，等等。因此在思维系统中的负熵模式可以表达为des=f （X，Y，Z，…， ） 。为使系统有序，就必须针对系统中产生无序化的熵增性质，选择和输入负熵。如何判断输入什么负熵，输入多少恰当的负熵，就是一个艺术问题。

运用负熵思维方法与艺术时，其一要在思维活动中，有捕捉准确适量的负熵信息的本领。只有选准、选好适度的负熵，经输入创新系统后，才能使系统重新走向有序化。其二是使用负熵方法，要有时间概念，强调自组织理论中的时间观念，就是强调“效率” ，从时间中获得“综合效应” ，以确保系统的高效能。

五、协调思维方法与艺术

从宏观上来说，实施有效创新的中心环节就是协调。通过协调达到天时、地利、人和的良好状况，才能使工作系统实现真正有序，以期实现目标的最优化。可见，协调是一个重要的领导方法。

协调方法是以系统目标优化为目的的，调整系统的内部各因素间及系统与环境间关系的一种方法。

协调思维方法与艺术是指人们从协调有效高度，寻求领导系统的各因素之间、系统与环境之间共性特点，排除相干因素的思维方法与艺术。对系统进行协调是方法，善于选择协调契机是艺术。

运用协调思维方法与艺术时，应注意的事项：一要明确影响系统不协调的因素和症结，找出其中的主要因素和关键性环节。二是选择协调的突破口，根据系统协调的自生性原理，以增大序参量为目标，进行系统的整体协调。三是科学确认序参量，选准选好，发挥其杠杆作用。四要着重于系统整体协调，以实现系统从无序走向有序，并促使系统从低级有序向高级有序的演化。