1、第五章科学研究中的系统科学方法和数学方法第一节 系统科学方法 系统科学方法是 20世纪中叶产生的，以系统思想为核心的一组新学科群，主要包括：系统论、信息论、控制论、突变论、耗散结构论、协同论。1、一般系统论的基本思想及其方法一般系统论是由贝塔朗菲 (美）创立。它是研究系统的模式、性能、行为和规律的一门科学。 1） 系统系统是由相互作用、相互依赖的 若干组成部分组合而成的、具有特定功能的有机整体。系统的基本特征： 系统是由若干要素组成的； 这些要素相互作用、相互依赖； 由于要素间的相互作用，使系统作为一个整体具有特定的功能。2）环境 环境：从广义上讲，指系统以外的一切事物。 狭义的环境，指那些存
2、在于系统之外，并且对系统产生影响的诸元素的总称。环境与系统总是处在相互作用、相互影响的过程之中。 环境对系统的作用：选择作用；调节作用。 环境总是只允许适宜于它的系统生长。3）系统的结构 系统的结构：系统的结构是保持系统稳定性的基本因素。 所谓的结构是指系统内部各要素相互联系，相互作用的方式或秩序。或者是指系统中诸元素的排列秩序。诸元素排列的秩序不同，系统的性质就不同。 在有机系统中，如果结构不遭到破坏，即使改变某些元素，系统的性质和功能仍能保持稳定和不变。 要改变一个系统，重要的不在于更换某些元素，而在于调整和改变它的结构。4）系统方法 系统分析法 三维结构分 系统模型法5）一般系统论的原则
3、整体性原则整体性原则通常表述为 “整体大于部分之和 ”。最优化原则优化原则是系统方法的基本目的，也是系统发展的一种趋势。相关性原则考察系统要从系统、元素、环境的相互联系、相互作用、相互制约的关系入手。这就是 “相互性 ”或者 “关联性 ”。 动态原则2.信息论的基本思想及其方法 信息论是由美国科学家申农于 20世纪 40年代创立的，其代表作是 1948年写的 通讯中的数学理论 。 1）狭义信息论：用统计学的方法研究通讯系统中存在的信息传递和信息处理的规律的科学。 2）广义信息论：用数学和其他有关科学的方法研究一切现实系统中存在着的信息传递和处理、识别和利用的共同规律的科学。 1）信息是什么？ 通俗地讲，信息就是能带来新知识、新内容的消息； 申农：信息就是用以消除随机的、不定性的东西 维纳：信息是人与环境相互交换的内容的名称，也可以叫负熵。（熵：分子无序的量度） 2）信息量：它是信息多少的量度。 h = log P 3）信源和信宿 信源就是消息的来源。 新宿是信息的接受者。 4）信息方法 所谓的信息方法是 :通过对信息的获取、传递、储存、加工过程的分析，达到对某个复杂系统运动过程的规律性认识。
