科學的思維方式方法：

導言

所謂思維方式，就是人們在認識和實踐活動中形成的較為固定的理解、把握、評價和選擇事物的某種習慣性思維框架、手段和途徑，主要包括思維主體的知識及其結構、思維形式和方法等。不同的思維方式會產生不同的認識和實踐結果。科學、進步的思維方式能夠幫助人們正確認識世界並有效指導人們的實踐活動，從而推動社會發展。複雜系統科學的誕生，顛覆了許多傳統的科學觀念，使人類的思維方式發生了重大變革。

思維方式的歷史演變

綜觀人類幾千年的文明史，人類思維方式的演化大致經歷了三個階段。

第一個階段是古代建立在具體的表面經驗知識基礎之上的思維方式。這種思維方式的基本特徵為直觀猜測性。古代樸素的唯物主義哲學家們試圖用自然的即事物自身的原因去說明客觀世界。古代各個不同地區和民族的自然哲學都有一個共同的特點，即直觀、思辨和猜測。例如，在探討世界本原的問題時，中國有陰陽五行學說，古印度有水、火、土、氣四素說，古希臘的第一個哲學家泰勒斯也把水當作是萬物的本原。這些特點在認識的初級階段是不可避免的，因為依照當時的認識水平，物件只能被反映為具體的感性的東西。可見，古代人們的思維方式帶有強烈的主觀臆測的痕跡。

第二個階段是以牛頓的科學方法論為代表的近代科學思維方式。這種思維方式的核心思想和方法是還原與分析，即把自然界的各種過程和事物分成一定的門類，對事物的內部按其多種多樣的形態進行解剖。透過不斷的還原及相應的數學研究，人類的認識走上了一條從簡單到複雜、從籠統到具體、從模糊到精確、從粗糙到精緻的發展道路。牛頓的科學方法論在其身後的200多年裡一直被後人奉為圭臬，並逐漸形成經典科學方法的所謂“分析傳統”。應該說，在自然科學發展的初期，由於大多數學科的發展水平還不高，它們需要處理的物件和問題相對簡單，而且主要處於收集材料、劃分研究領域和分門別類地進行分析、比較的研究階段，所以上述研究方法是有效的。在其規範和影響下，近代科學逐步走向輝煌。

第三個階段就是注重整體的系統科學思維方式。近代科學思維方式的明顯不足是隻注意區域性而不注意整體，並把複雜問題簡單化。在19世紀，近代科學又大踏步前進，客觀世界的普遍聯絡和演化的特徵被逐步揭示出來。以此為契機，以注重聯絡和發展、整體和層次、結構和功能等為特徵的馬克思主義的辯證系統思維方式也應運而生。特別是20世紀中葉以來，系統思想和理論逐步興起，終於使這種全新的思維方式完成了從哲學向科學的轉化，具備了更加堅實的理論與實踐基礎。

複雜系統的特點

所謂複雜系統科學，其實是一個學科群，一般包括（狹義的）系統論、控制論、資訊理論、耗散結構論、協同學、突變論以及混沌科學、分形理論等一系列新興學科。這些學科在內容上揭示出大量以前人們不知道、不理解的嶄新現象及其特點和規律，它們在處理複雜系統問題時得到了廣泛的應用並取得豐碩成果。另一方面，它一反過去的科學如物理、化學、生物、天文學、地理學等的特點，將揭示各門具體學科之間的共同形式、共同規律作為自己的追求，使自己成為介於各門具體學科和一般哲學之間的學科，從而為新的思維方式的確立和發揚光大立下了汗馬功勞。複雜系統科學的特點可以主要歸納為以下兩個方面：

研究物件具有複雜性。過去科學研究的是以機械運動為代表的低階運動規律，而且所研究物件的內部組成也相對簡單。如今，複雜系統科學應用的主要領域是以生物和社會現象為代表的具有多種組成的系統。這種系統最重要的特徵是它的不可分割性，即整體性。表達為一個哲學命題，就是1+1＞2。也就是說，整體大於部分之和——系統與其組成部分相比，具有各部分線性疊加之後不具備的新的屬性。當單個系統的整體性構成一種等級序列的存在方式時，世界的層次性也隨之顯現出來。

揭示覆雜系統內部和外部相互作用的新特點。從相互作用的內在機制看，簡單系統與複雜系統的最大區別就在於，前者的作用方式是線性的，後者則是非線性的。由於複雜系統內部的非線性相互作用，系統才可以在相同的外部環境條件下透過“初值敏感”的不穩定機制，實現不同的可能狀態，從而使世界變得更加豐富多彩。複雜系統理論對一些傳統的科學觀念進行了徹底的變革，讓我們重新看待周圍的一切，讓我們認識了系統的整體性與突變性、層次性與結構性、目的性與演化性、相干性與開放性等。

系統科學的影響

複雜系統科學提出來的新思想和新方法，對人們的思維方式產生了深刻影響。

揭示了簡單因果還原的侷限性。傳統科學最核心的方法論原則之一是簡單的線性因果決定論原則。但因果關係是極其複雜的，通常人們將產生某些現象的各種原因分為直接原因與間接原因、主要原因與次要原因、內部原因與外部原因等等。多種因果關係是共存的，人們很早就注意到一因多果、一果多因、多因多果等複雜局面的存在。從因果關係的這種複雜多樣性來看，由結果不可能必然推出原因的存在，這意味著準確的單一還原的風險。當代系統科學在對複雜系統進行分析時，進一步具體、豐富和深化了人們對因果關係複雜性的認識，例如提煉出了“多重可實現性”的論題等，有力地揭示了簡單因果還原的侷限性。

揭示了客觀世界的層級結構。過去人們所強調的還原，一般說來就是認為一個現象領域可以歸結到另一個更低層或更深層的現象領域來加以理解。但是，當代複雜系統科學的研究已經充分表明，世界的層級結構是客觀的。這有兩個方面的含義：一是每一個層次的事物都有自己獨特的性質，從而使自己作為一個獨立的層次而存在。所以，物質的高階運動形式是由低階形式發展而來的，但它並不能完全歸結為低階形式，而是具有自己獨特的形式。二是不同的層次特別是相鄰層次之間必然存在某種關係。複雜系統科學家們為此提出了上行因果和下行因果的概念：從部分到整體的因果關係是上行因果關係，從整體到部分的因果關係則是下行因果關係。高層次的整體對低層次的部分的這種控制能力、協調能力、選擇能力等，是被傳統科學完全忽略了的。它的發現，是複雜系統科學在理論上的重大突破之一。

揭示了不確定性對於世界的建設性作用。除了統計力學和量子力學，複雜系統科學中混沌現象等的發現，進一步揭示出複雜系統的突變行為的不可預測性。它使我們真正意識到，不確定性並非人類主觀知識的不足，不確定性在我們身邊的世界裡發揮著非常重要的建設性作用：傳統科學中那些微不足道的漲落，藉助於複雜系統所能提供的“初值敏感”的機制，以四兩之力而撥千斤之重，使我們這個世界步入了一個不斷創造的不可逆的發展道路，而整個宇宙從簡單到複雜、從低階到高階的演化，就是最有力的證據。總之，“初值敏感”機制與漲落作用的有機結合，使追求確定還原的迷夢徹底破滅了。

當前研究中需注意的問題

複雜系統科學的興起已逾半個世紀，系統科學與複雜性研究也是近十幾年來的學術熱點之一。隨著研究的日益深入，系統科學與複雜性研究也遇到一些問題。

首先，人們已經意識到，系統論雖然強調整體性是系統的主要特點，但它在解決具體問題的過程中，一般著眼於對模型系統各種關係的分析，即從大體上講，它仍以分析方法為主。雖然人們考慮的因素在量上有明顯的增多，但實際上還未能真正將各種因素的地位從質上區分開來。

其次，由於人們過分依賴各種數學處理方法，而這些數學處理方法最終大多又歸結為線性方法，這樣就使系統的整體性在不知不覺中被庸俗化甚至被忽略了。所以有人認為，僅僅透過分解成部分以瞭解整體是不充分的。一旦整體被不當分解，各部分間的相互作用和聯絡就喪失了。

可見，有關整體性或整體論的研究有依舊處於表面描述之嫌，它還沒能作為一種可操作的、行之有效的方法論很好地應用於各種具體問題的處理上，所以有人批評它僅僅是一場“術語大戰”而已。複雜系統科學的認識論不僅要求人們用整體的觀點來看待世界，更重要的是要求人們用整體的方法來處理問題。因此，如何汲取各種批評意見的合理成分，不斷克服複雜系統科學目前這種流於空泛的現狀，是今後相關研究中必須重視的問題。

科學思維存在很多

能成為哪一門類科學系統的首要條件相當於一種外在特徵，它由何而來，它是什麼樣子的，它所經歷的時間於它遇到與這個思維繫統的特徵有一定的關係但是不完全起到決定這個思維繫統生死存亡。

這個科學思維的辨證源與結果的因果，可以比喻是空氣、水源等變化性科學思維論證。

這個科學思維是存在於宇宙的，不能用眼看，不能用手摸，不能用性感動。它像聲，像型的本質同時是它生命的本質，與它的誕生，它從哪裡來有一定關係，但不是科學思維主體。

主體是有生命的，它是一個思維體系因果迴圈的命脈，它與萬物的存在關係，即使是發生災難遇到困難衝突，只要主體在這個科學思維的生命就在。

看下面的截圖，你截圖的是社會科學，應該說，社會科學與自然科學的思維方式是不同的，由於本人從事的是後者，我從後者來解釋說明，相信很多地方是想通的。

首先：建立“微分”的概念，幾乎所有複雜的事情，可以進行不斷拆分，達到微分的目的，只需要解決每一個“微分”即可。

其次：建立“積分”的概念，當將複雜事物微分後，並且依據微分解決後，我們將事物“積分”即可收穫結果。

再次：建立工程的概念，在有微分、積分的概念下，不可能將事物無休止的做下去，因此需要工程的概念，整體把握事態的進展情況，必要時解決相關難點，使得事物可以進行下去。

最後：善於歸納與演繹，將得出的結果能夠很好的歸納出來，並且將特殊情況擴充套件到一般情況，達到最終效果。

思維導圖從某種意義上就是按照這種思路進行的。

希望可以幫到你。