文章来源: http://thunderfyc.wordpress.com.cn/
系统化思维导论
An Introduction to General Systems Thinking
Gerald M. Weinberg
Chapte I 问题
John R. Platt 可以用逻辑和数学的方法来分析问题:逻辑很粗糙,但是很坚固;数学很精致,但是很脆弱。但是逻辑定性的证实或者证伪一个问题 常常优先于数学定性描述它而出现
世界的复杂性
系统论的任务揭示复杂性 掌握复杂性
机械论与机械力学
机械力学认为整体完全等于各部分之和
如对太阳系研究 用非形式化的方法简化模型后 再用形式化方法推理计算
但是对于蜂巢系统 尽管蜂后质量很小 但是对于系统来说至关重要
力学是 研究 力学近似原理能够很好的进行反映的系统
计算平方定律
对两个物体的描述方程 首先要描述自身行为 即孤立行为; 然后描述相互作用 即关联性;还有物体均不在时的系统行为 即场方程组 总计4个方程
一个系统有n个物体的时候 每个物体有存在和不存在两种情况 那么最终需要2^n个方程来描述
计算量随着问题规模的增长而增长 经验表明 除非能够采用简化手段 否则计算量将以问题规模增长量的平方增长 //疑问 所有问题都是O(n^2)规模的?
科学的简化与简化的科学
太阳系中 通过物体之间两两作用的线性叠加 方程由2^n 减少到n(n-1)/2
恰巧 太阳质量远大于其他天体 其他天体的两两之间作用微不足道 那么方程减少到n
统计力学和大数定律
一个瓶子的气体的系统 有1e23个个体 质量均等 都有作用力 考虑每个个体的行为已经不可能;所以通过观察宏观属性 或者大量分子的平均特性来研究
观测样本的数目越多 观测值越接近于预测的平均值
薛定谔 N平方根定律 如果气体由n个气体分子组成 如果在特定时刻检验他 测量结果偏离数量级为sqrt(n)
系统本身复杂 但行为表现出足够的随机性 以至于有足够的规律性来用统计学方法研究
随机性是导致正确统计计算结果的特性
有序的简单性 属于机械力学范畴; 无序的复杂 属于种群 集合范畴; 有序的复杂 系统研究领域
中数定律
计算平方定律说明不能像处理小数系统一样处理中数
N平方根定律说明不能像处理大数一样处理中数
对于中数系统 可以预计它与任何系统都或多或少存在很大波动 不规则 偏差
Murphy’s Law 凡是可能发生的 都会发生
把事物分解为若干小部件或小特性的时候 是放大其部件独立性 忽视了组合体的整体性 即忽略部件关联性
生物学和社会科学难以分割研究对象
Chapter II 方法
有机体、类推与活机论
对具有有机复杂性的系统 试图以生命系统为模型 将生命系统类推到其他系统
如Hobbes将国家比喻成政治躯体 Lamarck认为植物和动物具有指导自身进化的“智能”
而一切不能解释的东西 归结为活力素的原因
任何模型都是一种用我们认为已经了解的东西去表示另一种我们想了解的东西
如果一种东西能解释一切 也就等于没有解释任何东西 这是有机论理论与科学理论冲突的原因
还原论将一切现象还原为理化变化 这是一种导致科学家从事观察实践的信仰
有机思维依赖于类推
当实际情况需要继续前进时 不能停留在简单类比上 要打磨模型
科学家及其分类
Claude Bernard 人类是形而上学 狂妄自大的 认为自己头脑中产生的与感觉相符的种种空想 是对客观世界的真实反映
人类学家试图通过“参与者-观察者”身份来调查文化时 首先要成为参与者 学会文化的思考方式和交流方式
融入某种工作亚文化 首先要学会工作亚文化的思考方式和交流方式
威尔士在小说《盲人国》中说一个独眼人偶然进入盲人王国没有成为国王 甚至被视作愚蠢病态的人 可见不是外来的好的系统就能够在弱的系统中成为统治 而是要完全掌握系统内在机制的系统才能胜出
一些科学家在多个领域取得成功 不是因为改变思维模式 而是将思维定式转移到另外一个领域 殖民者不要掌握殖民地的系统 但是能够统治殖民地
试图建立一般性真理的时候 需要用归纳法来提供对未经观测的事物的参考 同时也要承担风险 可能导致错误
知识爆炸性增长 大脑受到计算平方律限制
如儿童一样 首先形成总体概貌似的印象 然后逐渐细化并区别很多具体的物体
系统论规律的本质
科学规律是有条件的 但是我们往往忘记条件 是因为定律总用简单语言描述 省略了条件
定律守恒定律
发现事实与已有定律背道而驰时 可以拒绝接受这一事实或者改变定义但是决不要抛弃定律
喜悦特性定律
每一条一般定律至少应当适用于两种情形
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沮丧滥用定律
任何一般规律至少应当有两个例外情形
如果你从来没有说错的时候 那么你什么也没说
组合定律
整体大于部分之和
分解定律
部分大于整体的局部
系统化思维的类型
以下三种情况涉及模型使用
促进思维过程 确定思维方式 提出尖锐问题
研究特殊系统 真实需要或者真正目的
创造新定律 改进旧定律 发明并加以运用
Chapter III 系统与幻觉
一个系统就是对世界的一种看法
真理可以独立于观察者而存在的观点是最大的自我中心论 如果存在这样的真理 则无人能发现它
自我中心论是有机论的一种表现形式 有机论是活机论的一种表现形式
香蕉原理
启发式思维方法无法确定其适用的边界
绝对思维与相对思维
系统本身没有目的 目的是一种关系 而非属性
通用汽车公司对于垃圾处理者来说就是生产废铜烂铁的公司 对于股东来说就是赢利公司
温度计插入热水中 由于玻璃一开始膨胀比水银快 所以示数会先下降 然后再上升
温度计测量的是水银的相对膨胀程度 而非绝对膨胀程度
系统是一个集合
系统就是物体之间或者他们的属性之间具有关联的那些物体的集合
当集合元素很多时 规则定义比枚举有效 但不是总能够找到规则定义 人工分类时从未准确的知道怎样分类
观察者和结果
观察者一方面有观察类型(广度) 一方面有选择结果的范围(深度)
一次完整的观察记录包括在每个广度选择有一个具体观察值
无关法则
定律不以他所选择的特定符号而改变
超级观察者具有比其他观察者优势的视点 可以表示为所有观察者结果的笛卡尔乘积
Chapter IV 对观察结果的解释
状态
状态就是一种在重现时可以被识别的情形
观察者始终处于完全被动地位 无所不知而无能为力
研究对象处于黑盒状态 不能观察黑盒内部 参与操纵
眼-脑定律
某种程度上 脑力可以弥补观察的不足
脑-眼定律
某种程度上 观察力可以弥补脑力的不足
超级观察者目的作更多区分 能看到树木 但看不到森林
看到全局 不等于 了解全部 了解意味着要知道哪些细节可以忽略
区分过多的状态是因为缺少归纳
如果观察过于精确 那么Newton需要做简化工作之后才能够处理天体运动 几乎不可能完成
广义热力学定律
在没有特殊限制的情况下 出现概率大的状态要比出现概率小的状态更容易被观察到
我们频繁看到的事物是频繁发生的 因为 有满足某种状态的物理原因 有某种精神上的原因
结合定律
研究任何事情 决不能试图研究它的所有情况
功能符号与简化思想
以函数方式来描述 函数的参变量为独立变量 可以直接观察 并且我们不关注参变量由什么函数获得
不完全与过于完全
广义互补性原理
任何两种观点都是互补的
如测量车速和位置 通过减少曝光时间 使图像清晰来测量位置 通过曝光 测量图像重影距离来测量速度 这两个是互补的
即要 寻求折中
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