㈠ 研究结论与成果
矿产资源的开发,创造了巨大的经济效益和社会效益。对于矿业城市来说,矿山开采引起的土地破坏已经成为影响区域土地安全格局的制约因素。因此,探索丘陵矿区土地利用演变机理和驱动机制,构建土地利用安全综合评价指标体系,研究矿区土地利用安全格局模式,对指导今后矿区土地利用意义重大。本书综合运用系统论、生态学、景观分析、规划设计、管理科学的研究成果,对矿业用地土地生态安全格局理论与方法深入研究。主要结论如下:
(1)研究不同尺度的矿业城市土地利用格局特征与演变。与矿山的生命周期一样,矿区用地也经历了楔入、扩张、稳定、转用或恢复、荒芜等阶段,相应矿区周围土地也由辅助转为他用;传统矿区土地利用是松散型向外扩散,废弃地多,土地利用外部负效应严重。生态矿业节约用地,矿业用地走向内涵式发展,内部开放与对外共生相协调,紧凑度明显上升。
首先,对矿业城市河北省武安市用地情况分析,表明十年间耕地、未利用地、河流用地总体呈减少趋势,城市及农村居民点用地、独立工矿用地、林地呈增加趋势,土地利用变化率最大的是独立工矿用地。1996年、2006年各景观要素的百分比表明,耕地、林地、未利用地及居住用地景观要素优势度比较明显,独立工矿斑块优势度增加变化率最大,说明独立工矿景观要素在研究区中所起的作用在增加。
其次,从土地利用景观特征看,武安市景观的破碎程度与异质性提高,斑块边界总长度增加;从斑块规模上看,耕地、未利用地、林地占景观百分比大,是市域内优势景观;景观集聚程度低,受采矿等人为干扰,使景观斑块分解、离散,斑块形状规则化;景观多样性增加,斑块分散程度增加,斑块规模减少;原有的优势景观类型发生变化,最显著的是林地与居住用地增加、耕地减少;原有斑块被分割,斑块形状趋于规则;原有各类景观斑块仅被廊道及新的斑块分割,新楔入的景观斑块规模较小,总体景观格局离散程度与变化幅度有限。
再次,通过分析矿业用地变化趋势,十年间总量趋于减少。从2000年以后矿业发展高峰期已过,通过土地复垦恢复了大量被破坏的土地,矿山用地以小型为主。丘陵矿区的矿业用地斑块形状复杂,采矿边界不规则;矿业用地虽然近年来略有分离,但总体上集聚性较强,与矿产资源的集中分布相一致,小矿山逐渐被大矿山所替代。
通过典型矿区西石门矿区土地利用变化表明,经过20年的开采,矿区未利用地较多,主要是采矿产生废弃地,其次是居住用地和工矿用地,没有林业用地。土地复垦以增加耕地为主要目的。根据矿区内地貌形态、土壤条件和原生植被类型等,矿区土地利用格局调整后,工矿用地将减少52.2%,转为其他居住用地;工矿废弃地(未利用地)则转为耕地或林地,保留利用重要的矿业遗迹。
经分析认为,矿区土地利用受多种驱动力影响,矿业用地空间进化的过程是内部、外部各种驱动力相互作用在物质空间的反映。
(2)本书在对生态安全、土地利用安全内涵分析的基础上,分别对矿区生态安全、矿区土地利用安全的内涵进行了界定,对矿区土地利用安全思想演变进行分析,认为矿区土地利用安全应以人与自然相平等的可持续发展观为指导,以自然演进的需求为基线,以自然演进过程为发展依据,建立人与自然和谐的共生格局。矿区土地利用安全格局是建立在区域安全格局基础上,包含矿业用地内部安全和对外共生协调安全,表现为矿业用地土地利用与区域的协调。
根据矿区PSR指标体系,构建了矿区土地利用安全格局综合评价指标体系和安全分级标准,对武安市、西石门矿区土地利用安全格局进行了评价。结果表明,土地利用格局总体安全状态处于下降趋势,矿业用地整体处于临界安全状态。分析PSR指标说明,矿业用地总体“压力”下降,“状态”趋于向好的方向转变,通过矿山环境治理、矿区土地复垦使“响应”机制对土地安全格局贡献程度增加。但“响应”程度尚不足以使矿业用地达到安全状态,局部得到改进但总体趋势恶化的状态没有从根本上改变。必须从根本上采取措施构建矿业用地安全格局,加大投入,修复被破坏的环境,使矿区土地利用处于安全“状态”。
(3)将生态伦理思想、土地自然演进、“反规划”思想体系运用于土地利用中,构建武安市域“红绿黄蓝灰和谐,建田网矿集约”土地利用安全格局。根据土地利用安全格局理想状态的要求,对处于临界安全武安市矿业用地格局进行修复和整合。
按照景观生态学原理的要求,针对安全性能不佳的矿区,提出废弃地农田生态元修复、废弃地林牧生态元修复方法,村落、矿山生产区、矿山生活区等建设用地生态单元利用方式,以及矿山景观恢复与利用措施和矿山公园景观规划方案。
以恢复生态学为依据,在对武安市的山、水、路、林、城、镇、村、矿、园等调查的基础上,提出武安市生态网络修复建设方案:即河流蓝线、山脊灰线、道路棕线、生态绿线修复及整合形成一个多层次的、连续完整的网络,保持城乡的整体性。
按照土地利用安全格局标准,提出土地利用空间结构与耦合方案。将生态系统服务价值引入矿区土地利用安全格局,建立矿区生态系统服务价值评估标准,并对西石门矿区生态服务价值、矿山公园建设后的生态服务价值、居住用地生态服务价值进行评估。说明传统采矿用地对区域生态服务价值产生巨大的负面影响,而经过环境治理、土地复垦与生态重建后矿业用地对区域生态服务价值有正的影响。
以建立的生态系统服务价值对矿区土地利用格局进行结构与生态网络优化和用地整合,形成以林业、河流用地为核心区,耕地为缓冲区,向矿业用地、居住用地过渡的格局;生态网络优化包括外部生态网络连接和内部生态网络融通、内部绿地斑块镶嵌。
(4)矿区土地利用安全格局的实现,需要通过调控与管制手段,达到排除人类这一强烈干扰源影响。调控行为主体为政府、企业、社会公众,政府通过各相关部门组织协调,矿山企业通过自控与负责,公众通过参与和监督实现。
政府通过在土地利用总体规划中划出独立工矿区,在矿业用地区内通过“五线”(建设用地红线、林地绿线、河流蓝线、矿业用地灰线、耕地黄线)管控;运用产业结构调整与优化、环境治理、开采规划分区方式达到矿业用地集约化、规模化利用的目的。矿山企业基于生态重构规则约束,通过矿山勘探、矿山生态规划与设计、生态开发、闭矿、后续土地利用与监测、采矿废弃地可持续利用、矿业遗迹保护等矿山生命周期的全程自控为矿区土地利用安全格局的实现负责。当地居民、科技人员、专业公司的参与和监督矿区土地利用安全格局调控的实现。
综上所述,本书的主要创新点包括以下几个方面:
(1)通过1996年、2006年全市与典型矿区西石门矿的工矿用地利用格局分析,揭示了丘陵地区矿业用地的时空特征及演变机理。
(2)构建了矿区土地利用安全综合评价指标体系和安全分级标准,并对武安市、西石门矿区进行了实证分析,指出矿区土地利用安全存在的不足。
(3)按照土地利用安全框架,建立起丘陵矿区的“五色空间和谐,建田网矿集约”的土地安全格局模式;对矿区生态系统服务价值进行了显化,并以生态系统服务价值测度为依据,对矿区土地利用格局进行结构优化和生态网络优化。
(4)基于人地和谐的整体性修复整合方略,提出废弃地农林牧生态元修复、村落与矿山生产生活区生态单元再利用、矿业遗迹保护与再利用等修复工艺及土地利用安全格局整合技术。
㈡ “三论”(系统论、控制论、信息论)及“新三论”各是什么,有何区别
系统论、控制论和信息论合称“老三论”。
耗散结构论、协同论、突变论合称“新三论”,也称为DSC论。
系统论、控制论和信息论,耗散结构论、协同论和突变论的区别:
系统论强调整体与局部、局部与局部、系统本身与外部环境之间互为依存、相互影响和制约的关系,具有目的性、动态性、有序性三大基本特征。
控制论是著名美国数学家维纳(Wiener N)同他的合作者自觉地适应近代科学技术中不同门类相互渗透与相互融合的发展趋势而创始的。
控制论是研究系统的状态、功能、行为方式及变动趋势,控制系统的稳定,揭示不同系统的共同的控制规律,使系统按预定目标运行的技术科学。
信息论是由美国数学家香农创立的,它是用概率论和数理统计方法,从量的方面来研究系统的信息如何获取、加工、处理、传输和控制的一门科学。
信息就是指消息中所包含的新内容与新知识,是用来减少和消除人们对于事物认识的不确定性。信息是一切系统保持一定结构、实现其功能的基础。
信息论能够揭示人类认识活动产生飞跃的实质,有助于探索与研究人们的思维规律和推动与进化人们的思维活动。
耗散结构论则是探索耗散结构微观机制的关于非平衡系统行为的理论。系统论所要寻求的也就是这种具有有序性的稳定结构,从这个意义上说,耗散结构论与系统有异曲同工之妙。
在某个大系统中的许多小系统既相互作用,又相互制约,它们的平衡结构,而且由旧的结构转变为新的结构,则有一定的规律,研究本规律的科学就是协同论。
协同理论是处理复杂系统的一种策略。协同学的目的是建立一种用统一的观点去处理复杂系统的概念和方法。
突变理论中所蕴含着的科学哲学思想,主要包含以下几方面的内容:内部因素与外部相关因素的辩证统一;渐变与突变的辩证关系;确定性与随机性的内在联系;质量互变规律的深化发展。
(2)系统论研究成果扩展阅读:
相关学术论文:
何克抗.运用"新三论"的系统方法促进教学设计理论与应用的深入发展.《中国电化教育》,2010。
顾新华,顾朝林,陈岩.简述“新三论”与“老三论”的关系.《经济理论与经济管理》,1987。
刘迅.“新三论”介绍——二、协同理论及其意义.《经济理论与经济管理》,1986。
刘迅.“新三论”介绍——三、突变理论及其应用.《经济理论与经济管理》,1986。
谭飏,贺仲雄.“新三论”与软科学.《软科学》,1990。
㈢ 系统论的问题,请对此有兴趣的朋友来答疑,谢谢!
最近中国中医药报发表了一些文章,其中不少牵涉到中医系统论的内容,有表示支持的,也有提建议和意见的,这是好事情,表明中医系统论受到了大家的重视,从另一方面,也说明大家对中医系统论还存在这样那样的误解,在此就以下两个观点,提出我的看法,并希望与同道进一步商榷。
观点一:“系统论永远是系统论,不会成为中医的理论之一,只能认为中医的整体观符合系统论的精神是科学的,而不能认为中医就是系统论,系统论就是中医。”引自丰广魁先生“‘现代化’的帽子戴得要‘得体’——中医药现代化杂谈”一文。
我认为,中医不是系统论,系统论也不是中医,这是对的,当然更准确的说法应该是中医的哲学是以阴阳五行为代表的朴素系统论。就像还原论也不是西医一样,建构理论的哲学方法论和理论本身并不相同,这应该是很浅显的道理。但若把这两者混淆在一起,甚至改换论题,再借题发挥,就没有意义了。
作者还说:“此类宏观指导性言论颇多,且‘全面、概括、准确’,可一旦谈到具体方法手段时就少见可行有效的高见了。”这句话是应该认真对待的。从表面看来,目前中医现代化是空谈多,实干少,只要看看最近的中医药报,就有“信息医学”、“量子医学”、“复杂性科学”、“人文和自然双重属性”、“整体医学”、“系统医学”等等新名词,你方唱罢我登场,让人目不暇接,再加上以前的“唯象医学”、“状态医学”、“宏观医学”等等说法,真有点让人眼花缭乱。其实从深层次说,这种命名的纷乱并不是一件坏事情,在碰撞中闪耀火花,在混乱中涌现有序,表面的纷乱代表的却是内部的思想活跃,隐藏的却是一种勃勃的生机,这反映了现代中医研究者力求突破自身、突破以往研究范式束缚的迫切要求,混乱往往是新的统一的前奏,是向更高层次跃迁必经的阶段。中国历史上奴隶社会向封建社会跃迁时诸子百家大争鸣、封建社会解体时“五四运动”思想的大解放,都是以表面上思想的混乱和论争为表现形式的。真心感谢中国中医药报给我们提供了这自由争鸣的舞台,相信中医现代化也会在这纷乱争鸣的战国时代之后走上一个新的发展阶段,在这中间,有些人会落伍,但更多的人会随着这个潮流前进、思考,最终找到自己应该的位置。
再说说空谈和实干的问题,中医现代化现在是不是空谈多了,实干少了,所以没有看得见的实惠,我的看法不是这样,我看现在中国中医药报登的文章,很多切中时弊,直面现实,笔锋犀利,我有时读了在敬佩之余,都不由为之暗暗担心,和某些报喜不报忧的假谈、不切实际的空谈并不一样,倒是真地在谈了。
可是真谈归真谈,却落不到实处,大家都说西医还原的方法研究中医理论走不通、说不能用西医的标准衡量中医,都反对中医西化,可是现实中呢,多年走不通的依然在走,受资助的还是基因、循证、分子生物学,错误的做法依然我行我素,这样搞下去到头来只能是耽误了宝贵的时间,浪费了无数的金钱,而无助于中医的发展。
所以说现在中医的问题不是空谈多了,而是实干少了。
观点二:“现代系统论是在分析还原的基础之上提出和形成的,是对还原论的辩证否定,而不是对还原论的抛弃。系统论面对的‘系统’基本上是一个白箱,系统的内部结构是清晰的。中医系统观则是20世纪80年代前后提出的,它是基于整体观而对中医学特征和规律的概括。中医的整体观是在中国传统文化和哲学思想的深刻影响下形成的,它没有经过分析还原时代,一开始面对的整体或者说‘系统’基本是一个黑箱,系统的内部结构尤其是解剖基本上是模糊的。”
这是皋永力先生在“中医系统观不同于现代系统论”文章中谈到的观点。我认为,这个观点其实是很老的一个观点,但还是很有代表性的,在人群中的影响也很大,也许作者写这篇文章重弹老调,只是在于提个醒,并不是反对的意思,但我仍然要对这个观点作一剖析,以求在争论中认识到问题的实质。
首先,说现代系统论“是在分析还原的基础之上提出和形成的”这句话并不准确,至少不全面,没有提到系统和还原的不同,实际上,系统论是为了解决还原论解决不了的大量现实问题提出来的,开辟的是和还原论截然不同的视角,使用的也是和“分析、实证、实验”大相径庭的方法,虽然“系统论并不排斥还原论”,而是还原论的辩证否定,但是,两者的联系是次要的,两者的区别才是本质上的。
说系统论所面对的系统是个“白箱”,那意思是说,是经过了充分的分析、还原之后的,内部的结构已经清清楚楚、明明白白的了,我想作者所谓的“系统论”已经从哲学方法论的“系统论”转到了人体系统这个具体“系统”上面,虽然其中的转折很隐晦,但我应该没有理解错作者的意思。
我一直强调:作为哲学方法论的系统论和系统论指导下建构的具体科学是两个不同范畴的概念。从哲学上说,系统方法论适应于一切系统的研究,包括我们目前还未知的系统,没有系统论所面对的系统必须是个“白箱”的说法,祝世讷教授说过:系统论研究的目的既不是白箱,也不是黑箱,而是“水晶箱”,这需要白箱和黑箱双重的研究、需要大量的验前知识为基础。不要把白箱方法和黑箱方法对立起来,在系统论中两者应该是统一的、相互促进的两个方面,若以为只能“白箱”完了才能进行系统论方法的研究,没有这个道理。
在科学层面,从人体系统这个具体的“系统”来说,由于西医学几百年“还原、分析”的积累,对人体结构的认识已经进入到了“基因、分子”层次,“系统的内部结构是清晰的”,已经基本上达到了“白箱化”的要求,所以现在把系统论引入医学,欠缺的并不是白箱的研究,而是需要大量的黑箱研究,研究内部变化和外部变化的相互联系,现代医学由于方法论的局限,并不重视这方面的研究,在这个领域几乎是个空白。
再说说“中医系统观”,作者说“它没有经过分析还原时代”,我说过,系统论和还原论代表两种不同的认识事物的视角,没有系统论研究之前必须经历“分析还原时代”的说法,在还原论中的分析,到了系统论中是以系统论的层次观涵盖的,当我们以人这个整体为系统研究对象时,各个具体的器官就是它的子系统,是下一个层次的,当我们以某一器官为系统研究对象时,人这个整体就成了器官的上一级系统,细胞则是它的子系统,以此类推,在还原论中的一味分析,在系统论视角下变成了不同层次,还原方法融会其中,但和单纯的还原是截然不同的。
恩格斯说过:“没有分析就没有综合”,说中医完全没有分析是不对的,就像西医也不可能没有综合一样,只能说由于历史条件的限制,中医分析的水平还比较低,解剖学还停留在一个比较原始的水平上,白箱化研究是不足的,但由于中医采用了比较先进的方法论,发展了与西医白箱研究截然不同的以表知里、司外揣内的黑箱研究,再加上认真仔细的观察,古人发现了许多存在于人整体水平的系统规律,为我们提供了一个系统方法建构医学理论的成功范例,黑箱研究倒是中医的优势。
不要把中医的整体和西医的还原、中医的黑箱和西医的白箱对立起来,因为无论是黑箱还是白箱、整体还是还原,中医西医所面对的不过是同一个系统,研究的都是具体人体这个系统的变化,尤其是健康和疾病的变化规律,而不是中医有中医的系统,西医是西医的系统,古时有句诗叫做“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”,中医看到的是“岭”,西医看到的是“峰”,但“岭”和“峰”描绘的都是同一座山,只是看的视角不同而已,不要当成两座山了,当然中医西医的区别要比这复杂得多,只是打个简单的比方。
人体这个系统在西医的研究下已经白箱化,不存在让中医再还原一遍的问题,关键是如何让西医这些分析还原的知识和中医整体综合的知识统一起来、让西医的白箱研究和中医的黑箱研究在实践和理论层面上融会起来的问题。要完成这个统一,是通过对西医分析的知识进行综合呢还是通过对中医整体的理论进行分析研究?恐怕都没有那么简单,理论总是近似的反映着真实,尤其是两种并存的各自都不完善的理论,还是要归到理论的本源——人体这个系统的变化研究上来。即使回到了人体系统的变化研究上了,单纯“横看”还是单纯“侧看”也还是解决不了“岭”和“峰”的矛盾,要真正认识人体这个“庐山真面目”,必须引入新的视角,那就是系统论的视角。
恩格斯在《自然辩证法》中曾经说过:“经验自然科学积累了如此庞大数量的实证的知识材料,以致在每一个研究领域中有系统地和依据材料的内在联系把这些材料加以整理的必要,就简直成为不可避免的了”,时间又过去了一百多年,现在的医学仍然是沿着分析的轨道不断前进,分析知识的积累比恩格斯的时代不知道又翻了几番,可是医学的综合仍未实现,试问:中医学,曾经在历史上创造了一次医学综合典范的中医学,能否在新的历史时期担此重任呢?如果能把西医的“白箱”和中医的“黑箱”完美的统一起来,最终达到“水晶箱”的结果,那才是系统医学所要达到的目标,也将是中医理论凤凰涅磐的时刻。
㈣ 陈纪的研究成果
CSSCI来源期刊:
“族群概念界定评析及其类型化认知初探”,《云南民族大学学报》2016年第1期。
“互动与调适:少数民族流动人口社会融入的路径探析”,《西南民族大学学报》2014年第12期。
“少数民族流动人口问题:社会排斥的视角”,《云南民族大学学报》2014年第1期。
“协作治理:城市多民族社区民族工作创新的探讨”,《西南民族大学学报》2013年第12期。
“社会认同:少数民族国家认同的实践形态研究”,《广西民族研究》2013年第4期。
“ 社会认同视角下多民族社区和谐民族关系建设研究”,《西南民族大学学报》2012年第10期。
“论城市化进程对民族关系发展的作用与影响”《广西民族研究》2012年第3期。
“论社会交往过程中的和谐民族关系构建”,《西南民族大学学报》2011年第12期。
“城市化进程中城市社区的权力结构研究”,《同济大学学报》2010年第2期。
“政治系统论视角下民族地区政治稳定研究”,《华中科技大学学报》2010年第2期。
“城市化进程中民族地区经济发展的困境分析”,《大连理工大学学报》2010年第1期。
“民族社会问题的涵义探讨”,《广西民族研究》2010年第2期。
“论城市化进程与民族地区文化冲突的类型”《新疆社会科学》2010年第5期。
“论民族主义的政治属性”,《中南民族大学学报》2009年第1期。
“少数民族政治内涵概念的探讨”,《新疆社会科学》2009年第1期。
“论民族政治民主的内涵、运行条件及作用”,《世界民族》2009年第6期。
“论中华民族共有精神家园的战略构想”,《北方民族大学学报》2009年第3期。
“多维互动:族际政治整合机制研究”,《广西民族研究》2007年第3期。
“族际政治整合的实践形态研究”,《华中科技大学学报》2007年第6期。
“大城市散杂居社区的族际关系”,《青年研究》2007年第12期。
“城市化进程中民族地区政治稳定的研究方案”,《广西民族研究》2008年第4期。
“论中华民族共有精神家园的内涵与价值核心”,《科学社会主义》2008年第2期。
“公民选择视角下的政治行为:民族地区公民政治参与的一种解读”《中南民族大学学报》2008年第3期。
“论社会转型时期少数民族政治认同的国家转向”,《广西民族研究》2008年第2期。
“论想象视角下族群意识的生产”,《西北第二民族学院学报》2008年第4期。
“论宗教与民族政治”,《新疆社会科学》2008年第5期。
“温和的暴力:一种屈从关系的建构”,《青年研究》2007年第4期。
“实践形态权力关系的研究方案”,《内蒙古社会科学》2007年第3期。
“女大学生卖淫现象的社会学解读”,《当代青年研究》2007年第9期。
“论非正式手段在高校思想政治工作中的适用”,《现代远距离教育》2007年第6期。
一般期刊:
“城市化进程中民族关系问题的文献述评”,《湖北民族学院学报》2012年第4期。
“民族政治涵义的探讨”,《西北民族大学学报》2012年第6期。
“城市化进程中民族地区政治稳定问题的文献述评”,《青海民族研究》2009年第1期。
“论中国社会分化中的民族问题”,《青海民族研究》2008年第2期。
“评述哈贝马斯的沟通行动理论”,《河北理工大学学报》2008年第3期。
“布鲁默和库恩在符号互动论上的异同”,《湖北教育学院学报》2005年第6期。
“刘基治国的社会思想之结构功能主义分析”,《龙岩学院学报》2005年第2期。
“试比较福柯与韦伯的权力观”,《邢台学院学报》2005年第2期。
“评述哈贝马斯解决现代社会危机之策略”,《黑龙江教育学院学报》2005年第6期。
“从互动论视角探析中国家庭暴力问题”,《淮北煤炭师范学院学报》2005年第4期。
㈤ 论文的研究方法有哪些
最近我也在写论文的开题报告。下面是我复制的,百分之百正确。
调查法
调查法是科学研究中最常用的方法之一。它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。调查方法是科学研究中常用的基本研究方法,它综合运用历史法、观察法等方法以及谈话、问卷、个案研究、测验等科学方式,对教育现象进行有计划的、周密的和系统的了解,并对调查搜集到的大量资料进行分析、综合、比较、归纳,从而为人们提供规律性的知识。
调查法中最常用的是问卷调查法,它是以书面提出问题的方式搜集资料的一种研究方法,即调查者就调查项目编制成表式,分发或邮寄给有关人员,请示填写答案,然后回收整理、统计和研究。
观察法
观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表,用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象,从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性和计划性、系统性和可重复性。在科学实验和调查研究中,观察法具有如下几个方面的作用:①扩大人们的感性认识。②启发人们的思维。③导致新的发现。
实验法
实验法是通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法。其主要特点是:第一、主动变革性。观察与调查都是在不干预研究对象的前提下去认识研究对象,发现其中的问题。而实验却要求主动操纵实验条件,人为地改变对象的存在方式、变化过程,使它服从于科学认识的需要。第二、控制性。科学实验要求根据研究的需要,借助各种方法技术,减少或消除各种可能影响科学的无关因素的干扰,在简化、纯化的状态下认识研究对象。第三,因果性。实验以发现、确认事物之间的因果联系的有效工具和必要途径。
文献研究法
文献研究法是根据一定的研究目的或课题,通过调查文献来获得资料,从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。文献研究法被子广泛用于各种学科研究中。其作用有:①能了解有关问题的历史和现状,帮助确定研究课题。②能形成关于研究对象的一般印象,有助于观察和访问。③能得到现实资料的比较资料。④有助于了解事物的全貌。
实证研究法
实证研究法是科学实践研究的一种特殊形式。其依据现有的科学理论和实践的需要,提出设计,利用科学仪器和设备,在自然条件下,通过有目的有步骤地操纵,根据观察、记录、测定与此相伴随的现象的变化来确定条件与现象之间的因果关系的活动。主要目的在于说明各种自变量与某一个因变量的关系。
定量分析法
在科学研究中,通过定量分析法可以使人们对研究对象的认识进一步精确化,以便更加科学地揭示规律,把握本质,理清关系,预测事物的发展趋势。
定性分析法
定性分析法就是对研究对象进行“质”的方面的分析。具体地说是运用归纳和演绎、分析与综合以及抽象与概括等方法,对获得的各种材料进行思维加工,从而能去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里,达到认识事物本质、揭示内在规律。
跨学科研究法
运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行综合研究的方法,也称“交叉研究法”。科学发展运动的规律表明,科学在高度分化中又高度综合,形成一个统一的整体。据有关专家统计,现在世界上有2000多种学科,而学科分化的趋势还在加剧,但同时各学科间的联系愈来愈紧密,在语言、方法和某些概念方面,有日益统一化的趋势。
个案研究法
个案研究法是认定研究对象中的某一特定对象,加以调查分析,弄清其特点及其形成过程的一种研究方法。个案研究有三种基本类型:(1)个人调查,即对组织中的某一个人进行调查研究;(2)团体调查,即对某个组织或团体进行调查研究;(3)问题调查,即对某个现象或问题进行调查研究。
功能分析法
功能分析法是社会科学用来分析社会现象的一种方法,是社会调查常用的分析方法之一。它通过说明社会现象怎样满足一个社会系统的需要(即具有怎样的功能)来解释社会现象。
数量研究法
数量研究法也称“统计分析法”和“定量分析法”,指通过对研究对象的规模、速度、范围、程度等数量关系的分析研究,认识和揭示事物间的相互关系、变化规律和发展趋势,借以达到对事物的正确解释和预测的一种研究方法。
模拟法(模型方法)
模拟法是先依照原型的主要特征,创设一个相似的模型,然后通过模型来间接研究原型的一种形容方法。根据模型和原型之间的相似关系,模拟法可分为物理模拟和数学模拟两种。
探索性研究法
探索性研究法是高层次的科学研究活动。它是用已知的信息,探索、创造新知识,产生出新颖而独特的成果或产品。
信息研究方法
信息研究方法是利用信息来研究系统功能的一种科学研究方法。美国数学、通讯工程师、生理学家维纳认为,客观世界有一种普遍的联系,即信息联系。当前,正处在“信息革命”的新时代,有大量的信息资源,可以开发利用。信息方法就是根据信息论、系统论、控制论的原理,通过对信息的收集、传递、加工和整理获得知识,并应用于实践,以实现新的目标。信息方法是一种新的科研方法,它以信息来研究系统功能,揭示事物的更深一层次的规律,帮助人们提高和掌握运用规律的能力。
经验总结法
经验总结法是通过对实践活动中的具体情况,进行归纳与分析,使之系统化、理论化,上升为经验的一种方法。总结推广先进经验是人类历史上长期运用的较为行之有效的领导方法之一。
描述性研究法
描述性研究法是一种简单的研究方法,它将已有的现象、规律和理论通过自己的理解和验证,给予叙述并解释出来。它是对各种理论的一般叙述,更多的是解释别人的论证,但在科学研究中是必不可少的。它能定向地提出问题,揭示弊端,描述现象,介绍经验,它有利于普及工作,它的实例很多,有带揭示性的多种情况的调查;有对实际问题的说明;也有对某些现状的看法等。
数学方法
数学方法就是在撇开研究对象的其他一切特性的情况下,用数学工具对研究对象进行一系列量的处理,从而作出正确的说明和判断,得到以数字形式表述的成果。科学研究的对象是质和量的统一体,它们的质和量是紧密联系,质变和量变是互相制约的。要达到真正的科学认识,不仅要研究质的规定性,还必须重视对它们的量进行考察和分析,以便更准确地认识研究对象的本质特性。数学方法主要有统计处理和模糊数学分析方法。
思维方法
思维方法是人们正确进行思维和准确表达思想的重要工具,在科学研究中最常用的科学思维方法包括归纳演绎、类比推理、抽象概括、思辩想象、分析综合等,它对于一切科学研究都具有普遍的指导意义。
系统科学方法
20世纪,系统论、控制论、信息论等横向科学的迅猛发展,为发展综合思维方式提供了有力的手段,使科学研究方法不断地完善。而以系统论方法、控制论方法和信息论方法为代表的系统科学方法,又为人类的科学认识提供了强有力的主观手段。它不仅突破了传统方法的局限性,而且深刻地改变了科学方法论的体系。这些新的方法,既可以作为经验方法,作为获得感性材料的方法来使用,也可以作为理论方法,作为分析感性材料上升到理性认识的方法来使用,而且作为后者的作用比前者更加明显。它们适用于科学认识的各个阶段,因此,我们称其为系统科学方法。
㈥ 三论的系统论
确切地说,系统论应当称为“一般系统论”,其创始人贝塔朗菲(L.Bertalanffy)是这样描述这一理论的:“一般系统论是一个逻辑----数学领域,它的任务是表述和推导适用于‘系统’的一般原理,不论其组成要素以及其相互关系或‘力’的种类如何”。“在所有领域中所涉及的是关于系统的科学时,就出现不同领域的规律性形式上的一致和逻辑上的‘同一’”。“…在严格的形式中,一般系统论具有公理性质。”
对于“一致”、“同一”等概念,贝塔朗菲是这样解释的:“…出现了进一步普遍化倾向。在生物学以及在行为科学和社会科学中的很多现象已经应用数学表达式和模型了。在不同领域中这些模型及其与异质同型的其他模式在结构上的类似性是显而易见的,正是这些有关秩序、组织、整体性、目的论等等最重要的问题…就是‘一般系统论’的观念。”
由此可见,一般系统论是一门跨学科的学说,它超然于具体学科之外,是概括各学科普遍具有的基本规律性的理论。其目的是用一般系统论的成果指导具体学科的研究并通过开拓思维空间使具体科学的研究达到更高的层次,拓展到更广阔的领域,这正是系统论的精髓所在。贝塔朗菲成立的“一般系统研究会”的最初纲领恰好体现了这一思想:“研究各个领域中概念法则和模型的同型性,并促进各领域之间有益的转换;尽量减少不同领域中重复性的理论工作;通过加强各专家之间的交流来促进科学的统一。” 作为一种具有普遍指导意义的理论,系统论有一套完整的概念和方法体系。本文所涉及的是其基本的概念:
系统 系统定义为“由定量测度Q1,Q2,……Q3标征的相互作用的一系列要素P1,P2,……P3”。这一定义说明,系统是由相互作用的若干组成部分结合而成的整体。
系统有如下形式特征:
终极性 “系统的实际变化将依赖于只有将来才能建立起来的终态,事件不仅依赖于现实条件而且依赖于终态(平衡态)”。这一表述说明:第一、系统是变化的;第二、系统能够达到最终的平衡状态;第三、系统总是向着平衡状态的方向变化。由此可见,系统是有目的性的,系统经过一系列变化将达到最终的平衡状态。
整体性 “系统表现为一个整体,其中每一要素的变化依赖于所有其他要素”。即各要素具有相关性,系统是各个组成要素相互影响、相互作用的有机整体。
渐进性 具体表现为两种形式----渐进机械化和渐进集中化。渐进机械化指“系统从整体性状态(各要素相关的状态)连续过度到总和状态(各要素独立行动的状态)”,这意味着,系统各要素在相互作用过程中不断进行协调、定位,逐步丧失调节能力,最终失去相关性,各要素独立发挥作用。渐进集中化指系统的主导部分随时间流逝而逐渐形成。渐进性表现出系统的演化过程,也可称为动态性。
环境适应性 系统(开放系统)的外部环境发生变化时,系统内各要素会自动调节,使系统达到新的平衡。
开放系统 开放系统指系统中存在要素的流入和流出,其组成要素发生着更换。开放系统具有一个重要性质:等终极性。等终极性是有生命物表现出的特征,其含义是,在广泛的范围内,系统可以由不同的初始状态和不同方式达到相同的终态。开放系统只要达到流动平衡,就是等终极的。
封闭系统 无要素流入、流出的系统称为封闭系统。封闭系统的行为不可能是等终极的,即系统只能由不同的初始状态达到不同的终态。
封闭系统最终达到真平衡(具有最大熵和最小自由能)。
等级秩序 “有这样的系统,它们的单个项本身又是上一级的系统,…这就被称为等级秩序的事态”。各种有机体按照严格的等级组织起来,通过各层系统逐级的组合,形成越来越高级、越来越庞大的系统,这种现象称为等级秩序。贝塔朗菲认为,“等级秩序的一般理论显然将是一般系统论的主要支柱。”他“把宇宙‘看’作一个巨大的等级系统”。如果以直观的树型结构来表达这一概念,我们会发现,这是一棵囊括了从宏观到微观各个层次、诸多领域的参天大树。 系统论的思想
系统论的思想是一种相关与演化的思想,这与唯物主义普遍联系、变化发展的观点是一致的。系统论抽象掉不同事物、不同现象的各种差异,而把它们归结到“系统”这一概念,并揭示了其规律。
系统论的规律
系统论的规律主要是系统的规律:
第一、系统各组成要素之间的相互作用使系统最终达到平衡状态(终态),对封闭系统而言是定态,对开放系统而言是稳态。
第二、系统逐步由无序向有序演变,当系统的外部环境发生变化时,系统会随之发生量变,如果这种改变突破某一界限,系统发生质变。(普里高津的耗散结构论)
第三、开放系统达到稳态时,各要素间的结合方式是有规律的,各要素自身的“新陈代谢”并不改变这种结合方式,这种现象称为自组织现象,这种结合方式称为协同。(哈肯的协同学理论)
第四、系统的演化是一个从低层次循环到高层次循环的过程。(艾根的超循环理论)
㈦ 系统论及其方法
系统思想从它形成时起就是用于或为了解释复杂现象的。古代人类的生产水平低下,对自然灾害的抵御能力很差,对自然界的认识停留在“系统思想”的水平上。那时,由于无法了解到自然界复杂现象的原因,人们只能从总体上、宏观上采用思辨的方法来认识世界。人们把人的生老病死与自然界的现象联系在一起形成了“天人合一”的世界观,这种世界观中包含有系统的思想。中国老庄哲学就反映了这种思想,他们用阴阳、五行、八卦的观点来统一自然界的各种现象、统一人类与自然,这些就是整体观点、运动变化观点、综合观点等系统思想的具体体现。古希腊哲学家德漠克利特把宇宙看成一个统一的整体,从整体上进行研究,并把宇宙看成是由原子组成的,原子的运动和相互作用构成了整个宇宙的运动变化。他的专著《宇宙大系统》被认为是最早采用“系统”一词的著作。
系统思想虽源远流长,但作为一门科学的系统论,人们公认是加籍奥地利人、理论生物学家L.V.贝塔朗菲(L.Von.Bertalanffy)创立的。他于1945年发表了《关于一般系统论》的论文,宣告了这门新学科的诞生。确立这门新学科学术地位的是1968年L.V.贝塔朗菲发表的专著《一般系统理论——基础、发展和应用》(《General System Theory:Foundations,Development,Applications》)。该书被公认为是这门学科的代表作。
任何科学的发展都是由生产的发展来促进、从对实际应用的研究而开始的,系统科学的发展也是出于客观的需要,并且首先进行的是实际应用的研究。第二次世界大战以前,人们对系统科学应用的研究已经开始,并取得了一定的成就,但那时的研究是孤立、分散、局部的。如美国科学家W.Leontief提出的投入产出模型,是用数学方法和电子计算机来研究各种经济活动的投入产出之间的数量关系,特别是研究和分析国民经济各个部门(各类产品)在产品的生产与消耗之间的数量依存关系,对科学的安排、预测和分析经济活动起了重要作用。W.Leontief因此获得了1973年的诺贝尔经济科学奖,他所提出的方法也在世界各国普遍得到采用。
第二次世界大战期间,由于战争的需要出现了各种实际问题,像如何布置炮火防御系统以便更好地防止敌方飞机的空袭、如何搜索目标以便发现潜艇、如何计算火炮发射提前量以便对付高速飞行的飞机等等,这些问题既是实践性非常强的具体问题,又具有很高的理论价值。第二次世界大战结束以后,科学工作者将战时研究的实际问题进行了理论上的提高和升华,建立了运筹学(Operational Research,简称 OR)、管理科学(Management Science)、控制论(Cybernetics)及信息论(Information Theory)等系统科学在应用基础层次上的学科群体。例如,第二次世界大战期间从事雷达和防空火力控制系统研究的N.维纳(N.Wiener)在1948年出版了《控制论:关于在动物和机器中控制与通信的科学》,建立了控制论;美国数学家C.E.申农(C.E.Shannon)分别于1948年、1949年发表了两篇著名的论文《通信的数学理论》、《噪声中的通信》,奠定了信息论的基础。
经过几十年的发展,系统论已逐渐完善,并在各学科领域得到广泛的应用。本书试图以系统思想和方法为指导,在相关学科已有研究基础上,通过对复杂的土地生态系统进行表生地球化学系统、岩土-水-农作物元素系统进行较系统的分析,提出一种建立在系统论及其方法论基础上的农业地质地球化学评价方法。
(一)系统的概念与特征
英文中系统一词“system”,来源于古希腊文“systεmα”,是由部分组成整体的意思。今天人们从各种角度上研究系统,关于系统的定义有几十种。例如,“系统是诸元素及其顺常行为的给定集合”、“系统是有组织的和被组织化的全体”、“系统是有联系的物质和过程的集合”、“系统是许多要素保持有机的秩序,向同一目的行动的东西”等等。我国著名学者钱学森认为“系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分(要素)结合成的具有特定功能的有机整体”。现代科学已经表明,物质世界普遍具有系统形式或属性,从无机界到有机界,从原生生物到人类社会都是由特定要素组成、具有一定层次和结构,并与环境发生关系的整体。显然,这里包括了系统、要素、结构、功能四个概念,也表述了要素与要素、要素与系统、系统与环境三方面的关系。
从系统的定义可以看出,一个具体的系统,必须具备三个条件:一是任何一个系统都必须由两个以上的要素所组成;二是要素与要素、要素与整体、整体与环境之间存在着相互作用和相互联系,即系统的内在组织形式和内部秩序——系统结构;三是系统整体具有确定的功能——系统与外部环境之间实现物质、能量、信息交换的秩序和能力。
一般地说,系统的性质是由要素所决定的,要素通过相互作用决定系统的结构和功能,当要素的数量和性质发生变化时,系统本身的结构和功能也就相应发生变化,但同时系统本身又可通过整体作用来支配和控制要素。比如干旱地区的人地系统是由当地的水、气、地、生四大要素组成的,当其中的某一要素如人口数量发生变化,并且超出了整个系统所能维持的最高能力——承载力时,则系统的结构和功能将会随之改变,从而导致整个系统发生变化。
“环境”是另一个重要概念。所谓环境,是指系统存在的外部条件,也就是系统以外对该系统有影响、有作用的诸因素的集合。实际上环境就是同某一特定的系统相关的其他系统的统称。当环境对系统加以影响和作用后,系统会做出相应的反作用,环境对系统的作用一般以系统的输入来表示,系统对环境的作用以系统的输出来表示。例如,人类社会属于人地系统中的一个子系统,但相对于自然环境子系统来说它又属于外部环境,因此人类活动与自然环境之间无时无刻不进行着物质、能量的输入和输出。可持续发展的最终目的,就是通过人类的输入、输出活动创造支持人地系统的外部适宜条件,从而使人类生活在一种更严格、更合适、更健康、更愉悦的环境之中。
(二)系统论的基本原理与属性
系统整体性原理是系统论中的一个最基本原理。L.V.贝塔朗菲强调,任何系统都是一个有机的整体,它不是各个部分的机械组合或简单相加,系统的整体功能是各要素在孤立状态下所没有的新质。他用亚里士多德的“整体大于部分之和”的名言来说明系统的整体性,反对那种认为要素性能好整体性能就一定好、以局部说明整体的机械论观点。例如钢筋混凝土结构的强度就大于钢筋、水泥、沙石的强度之和;没有孟母和伽罗华之母的悉心培养就没有孟子、伽罗华的杰出才能;“三个臭皮匠等于一个诸葛亮”;“三个和尚没水吃”等等。
L.V.贝塔朗菲还认为,系统中各要素不是孤立存在的,每个要素在系统中都处于一定的位置,起着特定的作用。要素之间相互关联,构成了一个不可分割的整体。要素是整体中的要素,如果将要素从系统整体中割离出来,它将失去要素的作用。正像人手在人体中是劳动的器官一样,一旦将手从人体中砍下来它将不再是劳动的器官了。系统整体性原理的实质,是揭示一定环境下系统整体与要素之间的关系,是对整体与部分关系的深化。因此,要改善和提高系统的整体功能,不仅要注重发挥每个要素的功能,更重要的是调整要素的组织形式,建立合理的结构,从而使系统整体功能优化。
动态相关性原理是整体性原理的延续和具体化。任何一个系统都是一个处在不断发展、变化之中的动态系统,系统状态是时间的函数,这就是系统的动态性;系统的相关性是指系统的要素之间、要素与系统整体之间、系统与环境之间的有机关联性。正是由于系统内部诸要素之间、要素与系统整体之间、系统与环境之间的相互作用和相互联系,构成了系统发展变化的根据和条件。开放系统与外界环境有物质、能量和信息的交换,系统内部结构也可以随时间变化,因此一定要在系统和环境的相互联系和相互作用中认识和改善系统。
层次等级性原理是把整个客观世界看作一个结构有序的、多层次等级结构的统一体。客观世界的多样性、统一性正是通过层次性表现出来的。在一个系统中,无论结构还是功能都具有等级性,处于不同层次的等级系统,具有不同的结构,亦有不同的功能,所以L.V.贝塔朗菲说“等级秩序的一般原理显然将是一般系统论的主要支柱”。
系统有序性原理也称功能结构性原理,因为系统的有序性,就是表示系统结构实现系统功能的程度。系统的结构是指系统内部诸要素之间相互联系、相互作用的形式与方式,是系统各“部分的秩序”;系统的功能是指系统整体与外部环境相互作用的关系,是系统整体的“过程的秩序”。系统的功能是与结构不可分割的。如果说结构是系统内部联系作用的秩序,那么功能就是系统外部联系作用的秩序和能力。系统功能体现了系统与外部环境之间的物质、能量、信息输入与输出的变换关系。任何系统都有其特定的结构,结构合理,系统的有序度高,功能就好,反之,结构不合理,系统的有序度就低,功能就差。当系统由较低级的结构转变为较高级的结构时,即趋向有序,反之,趋向无序。根据热力学第二定律,保持系统的开放性,即进入系统内的负熵增加,是使系统从无序向有序演化的基本前提。一般系统论的一个重要成果是把生物和生命现象的有序性和目的性同系统的结构稳定性联系起来。也就是说,有序能使系统趋于稳定,有目的才能使系统走向期望的稳定系统结构。
大多数系统的活动或行为可以完成一定的功能,所有的系统都有一定的功能,但不一定所有系统都有目的,例如太阳系或某些低级的生物系统。目的性行为是通过反馈控制实现的。人比动物高级是因为人的大脑最发达;一个球队在一段时间内能保持全胜,往往是因为训练有素,其功能比别的球队强。一个系统和包围该系统的环境之间通常都有物质、能量和信息的交换,外界环境的变化会引起系统特性的改变,相应地引起系统内各部分相互关系和功能的变化。为了保持和恢复系统原有特性,系统必须具有对环境的适应能力,例如反馈系统、自适应系统和自学习系统等。
(三)系统方法
系统论不仅是反映客观规律的科学理论,也具有科学方法论的意义。可以说,系统论引起了思维方式的巨大变化,为人们研究事物提供了新的科学方法论。L.V.贝塔朗菲对此曾作过说明:英语“System Approach”直译为系统方法,也可译成系统论,因为它既可代表概念、观点、模型,又可表示数学方法。他说,我们故意用Approach这样一个不太严格的词,正好表明这门学科的性质特点。
系统论的基本思想方法,就是把所研究和处理的对象,当作一个系统,分析系统的结构和功能,研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律性。从系统观点看,世界上任何事物都可以看成是一个系统,系统是普遍存在的,大至渺茫的宇宙,小至微观的原子。一粒种子、一群蜜蜂、一台机器、一个工厂、一个学会团体……都是系统,整个世界就是系统的集合。
因此,系统论的任务不仅在于认识系统的特点和规律,更重要的还在于利用这些特点和规律去控制、管理、改造或创造一个系统,使它的存在与发展合乎人的目的需要。也就是说,研究系统的目的在于调整系统结构,直辖各要素关系,使系统达到优化。以往研究问题是把事物分解成若干部分,抽象出最简单的因素,然后再以部分的性质去说明复杂事物,这是笛卡尔奠定理论基础的分析方法。这种方法的着眼点在局部或要素,遵循的是单项因果决定论。虽然这是几百年来在特定范围内行之有效、人们最熟悉的思维方法,但是它不能如实地说明事物的整体性,不能反映事物之间的联系和相互作用,只适于认识较为简单的事物,不能胜任对复杂问题的研究,而系统分析方法却为研究复杂问题提供了有效的思维方式。
(四)黑箱方法与评价思路
黑箱方法,是控制论的一个重要方法,它为人们探索和研究未知世界特别是对生命系统的研究提供了有效的手段。控制论的创始人,美国数学家维纳在《模型在科学中的作用》中对黑箱作了界定。他认为“所有科学问题都是作为‘闭合’问题开始的……若干可供选择的结构被密闭在‘闭合’中,研究它们的唯一途径是利用闭合的输入和输出。”他所说的“闭合”,就是指黑箱。
黑箱是指内部构造及作用机理还不清楚,但能通过外部的观测与试验,认识其功能和性质的系统或事物。它具有以下基本特征:
第一,黑箱是人们对其结构和作用机理尚无认识的系统和事物。如大脑如何引起人的思维;癌细胞如何产生;人们观察所不及的星系的结构等。黑箱在客观世界普遍存在,但是并非不可认识,人们通过从外部输入黑箱一种信息,测试或观察黑箱输出的信息,便可认识其功能和作用机理,如图3-3 所示。图中X(S)表示输入信息,KW(S)表示黑箱对信息传递、转换、处理的能力。只要人们获得、并确定输出信息Y(S),便可了解黑箱的性质、功能和作用机理。
第二,黑箱和人的认识有关。仅就客观存在的事物而论,无所谓黑箱、白箱、灰箱,它们仅仅反映人对事物的认识程度。对系统或事物结构的全部认识,称之为白箱;部分认识称之为灰箱;没有认识称之谓黑箱。
图3-3 黑箱的作用机理
Fig.3-3 the Mechanism of Black-box
第三,黑箱只有相对的意义。这种相对性,有两层含义。其一,是否黑箱,因人而异。如对电子计算机的了解就是如此,在电子计算机的技术人员看来,它是白箱;对一般人来说,它就是黑箱。其二,是否黑箱将随着人的认识能力、认识水平的发展而变化。人的认识是发展的,今天没有认识清楚的,明天可以认识清楚;这一代人没有认识清楚的,下代人可以认识清楚。世界上只有尚未认识的事物,而不存在不可认识的事物。
所谓黑箱,是指人们一时无法或无需通过直接观测来认识其内部结构、要素、本质特征和功能,只能从外部的整体输入值与输出值的变化比较去认识的现实系统。这种认识现实系统的方法即通常所说的黑箱方法。
前述对表生地球化学系统和岩土-水-植物元素生物系统的例证分析说明,这两个相互联系的复杂系统的结构和机制虽不十分清楚,但都不是“黑箱”,可以认为是“灰箱”。可以采用黑箱方法进行研究和评价,并用已有研究成果(系统中的已知部分)诠释评价结果。也就是说,本文提出的农业地质地球化学评价方法,是建立在表生元素地球化学系统和岩土-水-植物元素生物系统基础上,将土壤中某元素指标的含量作为系统的“输入”信息、农作物籽实中该元素含量作为系统的“输出”信息,通过一系列实际测试资料研究“输出”信息对“输入”信息的响应关系,采用统计学方法确定评价标准值,从而实现对土地生态安全性的评价。
㈧ 系统科学的研究还产生了什么概念
科学研究”在学术文献中的解释
1、我国国家教育部定义是:“科学研究是指为了增进知识包括关于人类文化和社会的知识以及利用这些知识去发明新的技术而进行的系统的创造性工作。”
2、美国资源委员会对科学研究的定义是:“科学研究工作是科学领域中的检索和应用包括对已有知识的整理、统计以及对数据的搜集、编辑和分析研究工作。”
3、科学研究是指对一些现象或问题经过调查、验证、讨论及思维,然后进行推论、分析和综合,来获得客观事实的过程.其一般程序大致分五个阶段:选择研究课题、研究设计阶段、搜集资料阶段、整理分析阶段、得出结果阶段。
4、科学研究是指发现、探索和解释自然现象深化对自然的理解寻求其规律容人得半点主观。这就是求真。小而言之如果我是画家浓墨重彩画了一幅画别人(可能还包括一些名家)看了都说好可我自己很不满意。
5、因此科学研究应该定义为:“尽量排除主观因素的一种研究。因为对于一般人来讲总是倾向于把主语理解为施事。”也支持了我们把语境看作语用条件的看法。
6、产业结构是指在社会再生产过程中,国民经济各产业部门之间的比例关系及结构状况,包括产业组成、产业发展水平以及产业间的技术经济联系。而科学研究则是指人们对影响人类发展问题的研究,他的成果是用来解决人类发展问题的。
7、从古到今大量的声乐表演活动和大量的个别课程进行声乐技能、表演方法的口传面授都只是声乐实践而不是科学研究但只有在实践基础上把现象和经验条理化并找出规律性的内容从而上升到理论的活动才能称为科学研究。
㈨ 什么是系统科学理论
系统科学
以系统为研究对象的基础理论和应用开发的学科组成的学科群。它着重考察各类系统的关系和属性,揭示其活动规律,探讨有关系统的各种理论和方法。系统科学的理论和方法正在从自然科学和工程技术向社会科学广泛转移。人们将系统科学与哲学相互作用,探讨系统科学的哲学问题,形成了系统哲学。
发展概况 系统科学发端于20世纪20年代,奥地利生物学家L.von贝塔朗菲倡导的机体论就是一般系统论的萌芽,与此同时,英国军事部门的科学家研究和解决雷达系统的应用问题,提出了运筹学,这就是系统工程的萌芽。40年代,美国贝尔电话公司在发展通信技术时,使用了系统工程的方法。美国研制原子弹的曼哈顿工程,是系统工程的成功实践。美国国防部设立的系统分析部,在军事决策方面运用了系统方法。50年代,系统科学的理论研究和教学工作全面展开。贝塔朗菲等人创办了《一般系统论年鉴》,H.H.古德和R.E.麦克霍尔完成了专著《系统工程》。美国的麻省理工学院等院校开设了系统工程的课程。60年代,系统科学在西方、在苏联得到了广泛的传播。系统的理论研究取得了重要的成果,贝塔朗菲发表了《一般系统论——基础、发展、应用》的著作,使系统工程的应用取得了明显的效果。美国阿波罗登月计划的实现,就是一个突出的范例。70~80年代,系统科学广泛应用于经济、政治、军事、外交、文化教育、生态环境、医疗保健、行政管理等部门,并取得了令人满意的结果。
㈩ 信息系统分析的工作成果是什么有何功能
什么是“老三论”、“新三论”系统论、控制论和信息论是本世纪四十年代先后创立并获得迅猛发展的三门系统理论的分支学科。虽然它们仅有半个世纪,但在系统科学领域中已是资深望重的元老,合称“老三论”。人们摘取了这三论的英文名字的第一个字母,把它们称之为SCI论。耗散结构论、协同论、突变论是本世纪七十年代以来陆续确立并获得极快进展的三门系统理论的分支学科。它们虽然时间不长,却已是系统科学领域中年少有为的成员,故合称“新三论”,也称为DSC论。“老三论”、“新三论”理论概述1、系统论、控制论和信息论系统论的创始人是美籍奥地利生物学家贝塔朗菲。系统论要求把事物当作一个整体或系统来研究,并用数学模型去描述和确定系统的结构和行为。所谓系统,即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的、具有特定功能的有机整体;而系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。贝塔朗菲旗帜鲜明地提出了系统观点、动态观点和等级观点。指出复杂事物功能远大于某组成因果链中各环节的简单总和,认为一切生命都处于积极运动状态,有机体作为一个系统能够保持动态稳定是系统向环境充分开放,获得物质、信息、能量交换的结果。系统论强调整体与局部、局部与局部、系统本身与外部环境之间互为依存、相互影响和制约的关系,具有目的性、动态性、有序性三大基本特征。控制论是著名美国数学家维纳(Wiener N)同他的合作者自觉地适应近代科学技术中不同门类相互渗透与相互融合的发展趋势而创始的。它摆脱了牛顿经典力学和拉普拉斯机械决定论的束缚,使用新的统计理论研究系统运动状态、行为方式和变化趋势的各种可能性。控制论是研究系统的状态、功能、行为方式及变动趋势,控制系统的稳定,揭示不同系统的共同的控制规律,使系统按预定目标运行的技术科学。信息论是由美国数学家香农创立的,它是用概率论和数理统计方法,从量的方面来研究系统的信息如何获取、加工、处理、传输和控制的一门科学。信息就是指消息中所包含的新内容与新知识,是用来减少和消除人们对于事物认识的不确定性。信息是一切系统保持一定结构、实现其功能的基础。狭义信息论是研究在通讯系统中普遍存在着的信息传递的共同规律、以及如何提高各信息传输系统的有效性和可靠性的一门通讯理论。广义信息论被理解为使运用狭义信息论的观点来研究一切问题的理论。信息论认为,系统正是通过获取、传递、加工与处理信息而实现其有目的的运动的。信息论能够揭示人类认识活动产生飞跃的实质,有助于探索与研究人们的思维规律和推动与进化人们的思维活动。2、耗散结构论、协同论和突变论耗散结构理论是比利时物理学家普利高津于1969年提出来的。一般说来,开放系统有三种可能的存在方式:(l)热力学平衡态;(2)近平衡态;(3)远离平衡态。耗散结构论者认为,系统只有在远离平衡的条件下。才有可能向着有秩序、有组织、多功能的方向进化,这就是普利高津提出的“非平衡是有序之源”的著名论断。在长期的研究工作中普利高津发现,当一个远离平衡态的开放系统,由于许多复杂因素的影响而出现非对称的涨落现象,当达到非线性区时,在不断与外界进行物质和能量交换的条件下,系统将可能发生突变,由原来的无序混沌状态自发地转变为一种在时空或功能上的有序结构。事物的这种在非平衡状态下新的稳定有序结构就称为耗散结构。而耗散结构论则是探索耗散结构微观机制的关于非平衡系统行为的理论。系统论所要寻求的也就是这种具有有序性的稳定结构,从这个意义上说,耗散结构论与系统有异曲同工之妙。协同论是20世纪70年代联邦德国著名理论物理学家赫尔曼·哈肯在1973年创立的。 他科学地认为自然界是由许多系统组织起来的统一体,这许多系统就称为小系统,这个统一体就是大系统。在某个大系统中的许多小系统既相互作用,又相互制约,它们的平衡结构,而且由旧的结构转变为新的结构,则有一定的规律,研究本规律的科学就是协同论。协同学理论是处理复杂系统的一种策略。协同学的目的是建立一种用统一的观点去处理复杂系统的概念和方法。协同论的重要贡献在于通过大量的类比和严谨的分析,论证了各种自然系统和社会系统从无序到有序的演化,都是组成系统的各元素之间相互影响又协调一致的结果。它的重要价值在于既为一个学科的成果推广到另一个学科提供了理论依据,也为人们从已知领域进入未知领域提供了有效手段。突变理论是比利时科学家托姆在1972年创立的。其研究重点是在拓扑学、奇点理论和稳定性数学理论基础之上,通过描述系统在临界点的状态,来研究自然多种形态、结构和社会经济活动的非连续性突然变化现象,并通过耗散结构论、协同论与系统论联系起来,并对系统论的发展产生推动作用.。突变理论通过探讨客观世界中不同层次上各类系统普遍存在着的突变式质变过程,揭示出系统突变式质变的一般方式,说明了突变在系统自组织演化过程中的普遍意义;它突破了牛顿单质点的简单性思维,揭示出物质世界客观的复杂性。突变理论中所蕴含着的科学哲学思想,主要包含以下几方面的内容:内部因素与外部相关因素的辩证统一;渐变与突变的辩证关系;确定性与随机性的内在联系;质量互变规律的深化发展。通过下面的文章可以很清楚的看到新三论和老三论的特点。自贝塔朗菲提出一般系统论之后,出现了形而上学领域广泛探讨系统哲学的局面。现在比较流行的是由欧文·拉兹洛先生的系统哲学。系统哲学的世界观为我们描绘了这样一个图景:从宇宙基本构件到可经验的有形自然实体,从有形自然实体到有机生物、人,再从人到大尺度的宇宙星体,一切存在都是相互联系的,但是万物的相互作用不是无序的一团乱麻,而是有组织、有条理的,它们都具有同一或者说不变的构型,这种构型叫做系统,在我们存在的光锥内,这些系统从最基本的能量波产生出来,在相互作用的过程中形成纽结、超纽结,在各种由相互作用构成的条件中,纽结逐步演化出一个我们现在所看到的一个透明的、具有高度有序性的系统世界。在每个等级上,系统都是其下层组分的整体,同时又是上层系统的参加者。在系统等级体系内,每一个等级结构都是协调其下层组分在整体意义上发挥由上层系统决定其配定位置的效能的分界面。由系统为基本构型的存在具有不可还原性,任何一个系统如果拆成其组分后都不可能具有作为整体上存在的系统的特性和功能,这就是整体大于部分之和。在由系统构成的世界中,只有一个方向,那就是从最基本的能量流向日趋复杂化的系统构型发展。这就是说系统的世界具有单一的时间之矢。系统一旦成形,它具有自我稳定特性,这种特性能够使它成为能在各种扰动环境中能够抵抗熵的宇宙的构件(构件的意义就是自稳定),任何一个系统解体都不会完全瓦解到宇宙史开端,同时任何一个系统解体而贡献出来的宇宙要素都能够在现在这个有序的世界中找到一个合乎现有秩序的容身之地。耗散结构理论、协同学都是研究系统演化的理论,都是试图找到一个能对系统结构的自发形成起支配作用的原理。它们从二个不同的方面,互相补充地说明了系统的演化原理。耗散结构理论是物理化学家普利高津创立的,它对远离平衡态的系统演化提出方案。该理论认为,一个远离平衡态的开放系统,不断地与环境交换物质和能量,一旦系统的某个参量达到一定的阈值,通过涨落,系统就可以产生转变,由原来混沌无序的混乱状态转变为一种在时间、空间或功能上的有序状态。他把这种在远离平衡情况下所形成的新的有序结构命名为“耗散结构”。一个系统由混沌向有序转化形成耗散结构,至少需要4个条件:①必须是开放系统;②必须远离平衡态;③系统内部各个要素之间存在着非线性的相互作用;④涨落导致有序。协同学是物理学家哈肯创立的,形成于70年代初。它对非远离平衡态系统实现的系统演化提出了方案。哈肯在研究中发现有序结构的出现不一定要远离平衡,系统内部要素之间协同动作也能够导致系统演化(内因对于系统演化的价值和途径)。他认识到熵概念的局限性,提出了序参量的概念。序参量是系统通过各要素的协同作用而形成,同时它又支配着各个子系统的行为。序参量是系统从无序到有序变化发展的主导因素,它决定着系统的自组织行为。当系统处于混乱的状态时,其序参量为零;当系统开始出现有序时,序参量为非零值,并且随着外界条件的改善和系统有序程度的提高而逐渐增大,当接近临界点时,序参量急剧增大,最终在临界域突变到最大值,导致系统不稳定而发生突变。序参量的突变意味着宏观新结构出现。突变论吸收了系统结构稳定性理论、拓扑学和奇点理论的思想,发展出一套研究不连续现象的数学方法。突变论认为,系统的相变,即由一种稳定态演化到另一种不同质的稳定态,可以通过非连续的突变,也可以通过连续的渐变来实现,相变的方式依赖于相变条件。如果相变的中间过渡态是不稳定态,相变过程就是突变;如果中间过渡态是稳定态,相变过程就是渐变。原则上可以通过控制条件的变化控制系统的相变方式.