編者按: 隨著人工智慧、物聯網、大數據等信息技術的快速發展，智能科技為複雜系統的理論研究和工程實踐的發展注入了強大的活力，為進一步促進複雜系統與工程的發展，圍繞智能時代複雜系統與工程領域迎來的機遇與挑戰、複雜系統理論方法的新變化，探討未來系統工程方法的發展方向與應用。12月6日，2020複雜系統與工程大會在京舉行，國際宇航科學院院士、中國系統工程學會副理事長薛惠鋒在大會做了題為《系統觀:新時代的文明覺醒》的致辭。
以下為薛惠鋒發言實錄：
黨的十九屆五中全會審議通過的《中共中央關於制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》，將「堅持系統觀念」作為「十四五」時期我國經濟社會發展必須遵循的五項原則之一，指明了提高社會主義現代化事業組織管理水平的方向。深入學習貫徹、切實用好這個原則，既是這次會議的中心議題，是我們系統工程學會的中心任務，也是我所在單位——中國航天系統工程研究院的中心工作。
堅持系統觀念,需要跳出中國、放眼世界，站在人類文明發展的坐標軸上，把握系統思想的發展脈絡。歐洲的文藝復興，引發了由「神」到「人」思想解放，使人類走出中世紀的蒙昧，迎來了現代文明的曙光，進而催生了一波又一波的科學革命、技術革命、產業革命、社會革命。這一系列的發展進步，都是以「還原論」為思想基礎，就是將複雜對象不斷分解為簡單對象，將全局問題不斷分解為局部問題去解決。無論是把物質細分到原子，還是把生物分割成細胞，基本上都圍繞一個「分」字展開。然而，「還原論」遭遇複雜化的世界，顯得越來越力不從心、捉襟見肘。物理學對物質結構的研究已經到了夸克層次，卻無法窺探宇宙的全貌；生物學對生命的研究也到了基因層，但是仍然無法完全攻克癌症問題。20世紀40年代以來，以「還原論」方法創立的現代科學已經在一定程度上進入了停滯狀態，可以與「相對論」和「量子物理」相比肩的重大科學發現少之又少。我們不斷遇到材料的極限、動力的窘境、能源的危機、生命的無助、智能的瓶頸。應用科技看似發展迅速，實際上已經快要榨乾基礎科學這個河床的最後一滴水。正如諾獎獲得者菲律普•安德森在《科學》雜誌上的論文所說，過去數百年，取得輝煌成功的還原論思想，走到了盡頭。因此，一種融合整體論、超越還原論的全新思潮應運而生。
20世紀中期以來，以一般系統論、控制論、資訊理論為代表的「老三論」和以結構論、協同論、突變論為代表的「新三論」，將科學研究從「拆分」觀點轉向「整體」觀點。統計學為研究簡單系統提供了切實有效的方法，特別是普利高津的耗散結構理論和哈肯的協同學，對於研究簡單系統和簡單巨系統提供了理論和方法。然而這些理論都只是整體論的「升級版」，雖然在一定程度上，解決了簡單巨系統的開放性、自組織等問題，但仍然沒有解決複雜系統的不確定性、湧現性等問題，特別是忽視了人的因素，無法應對有人參與的複雜系統。
系統工程中國學派的創始人錢學森同志，首次創立了「開放的複雜巨系統理論」。這一理論，解決了「一般系統論」沒有解決的問題，具有三個劃時代的優越性：
其一，實現了「還原論」與「系統論」的對立統一，能夠解決複雜系統的湧現問題。既避免了「還原論」思想中「只見樹木，不見森林」的矛盾，也避免了「整體論」思想中「只見森林，不見樹木」的弊端。
其二，開創了「人—機—環」系統工程，從而有效處理有人參與的複雜社會問題，通過人機合一、機環融合，實現了中國古代「人天觀」的科學化。
其三，提出了從定性到定量的綜合集成法，為解決所有開放複雜的巨系統問題提供了有效管用的方法工具，真正實現了「集大成、得智慧」。
開放的複雜巨系統理論，是人類認識客觀世界、改造客觀世界的一次偉大覺醒。曾有人評價，錢學森的系統論，是一次科學革命，其重要性不亞於相對論或量子力學。
1991年，錢學森被授予國家傑出貢獻科學家榮譽稱號。這是共和國歷史上授予中國科學家的最高榮譽，而錢學森是這一榮譽迄今為止唯一一位獲得者。在頒獎儀式後，錢學森說過這樣一句話：「『兩彈一星』工程所依據的都是成熟理論，這個沒什麼了不起，只要國家需要我就應該這樣做，系統工程與總體部思想才是我一生追求的。」錢學森曾多次建議中央建立國民經濟社會發展「總體設計部」，得到時任國家領導人的高度重視，但由於種種原因最終未能實現。總體設計部一直縈繞在錢老晚年的心中。甚至錢老臨去世前幾天還念念不忘，感嘆國家總體設計部在20世紀未能實現，可能要到21世紀的某個時期才能實現了。成為了一個「世紀之憾」。
當前，如何堅持系統思維、系統觀念，用錢學森的系統論，為「十四五」時期發展提供理論支撐和方法論支持，更好地把五中全會的各項決策部署落到實處，我認為，有四個方面需要把握：
第一，統一「偶然」與「必然」，實現前瞻性思考。
五中全會強調，當今世界正處於百年未有之大變局，未來的「不穩定性和不確定性明顯增加」，但只要「認識和把握髮展規律」、「保持戰略定力、辦好自己的事」，就一定能「危機中育先機、變局開新局」。「不穩定」、「不確定」是偶然的，而發展規律是必然的，在偶然的世界中，通往必然勝利的未來，這就需要實現「偶然」與「必然」的對立統一。錢學森認為，複雜系統是由無數個局部的偶然事件組成。這些偶然事件本身具有隨機性質，是難以預測的。然而，無數個偶然事件通過深度融合，使一些全新屬性或規律，會突然在系統整體的層面誕生。這就是複雜系統的湧現現象。這些新的屬性或規律，與外部環境相互作用，促使系統內在的主要矛盾逐漸發生變化，直至舊的矛盾消失，產生新的矛盾，這決定了系統演化的總體方向。這個演化方向，不以個體的意志為轉移，不為局部的偶然事件所改變，是無數偶然事件所蘊含的必然規律。只要方法得當，是可以預見到的。例如，某項新興技術的研發成功，是偶然事件。它在各領域的廣泛運用，會湧現出新的生產力。舊的生產關係如不能適應生產力發展的需要，就必然會引發社會變革。這就是人類社會發展的偶然和必然。
那麼，如何做到科學預見、超前謀劃？
第二，統一「還原」與「整體」，實現全局性謀劃。
五中全會提出，「我國把發展不平衡不充分的問題仍然突出」，所以要「堅持全國一盤棋，更好發揮中央、地方和各方面積極性」。這就需要實現「還原論」和「整體論」的有機融合、對立統一。錢學森說，還原論的優勢在於由整體向下分解，研究得越來越細，但其不足在於由局部到整體難以回溯，解決不了高層次和整體性問題。不還原到元素層次，不了解局部的精細結構。但是，如果沒有整體觀點，對事物的認識是零碎的，就不能從整體上把握和解決問題。科學的態度是把還原論與整體論融合起來，用系統論的方法研究解決問題，特別是解決由下往上的問題，即複雜系統的「湧現」問題，打通從微觀到宏觀的通路，把宏觀和微觀統一起來，謀取全局最優。通過組織、調整系統組成部分或組成部分之間、層次結構之間以及與系統環境之間的關聯關係，使它們相互協調，在整體上湧現出我們期望的最好的功能，實現「用不是最優的局部來構造最優的全局。」
那麼，實現這一目標的正確方法是什麼？
第三，統一「定性」與「定量」，實現戰略性布局。
五中全會既總結了「十三五」時期我國發展成效的詳實的定量數據，又從數據背後蘊含的特徵和規律出發，定性總結了我國發展面臨的形勢和問題，以此為基礎，科學提出了「十四五」時期我國發展的戰略性布局。在這個總體布局下，設計某一領域、某一行業的工作時，如何處理好「定性」與「定量」的關係，做好科學布局？錢學森說：從定性到定量的綜合集成法，就是在定性綜合集成的基礎上，通過人機結合、以人為主的方式，再進行定量的綜合集成。這裡面既有專家群體的智慧，也包括了不同學科、不同領域的科學理論和經驗知識，通過人機互動、反覆比較、逐次逼近，最終實現從定性到定量的綜合集成，獲得對系統的精確定量認識，從而對經驗性假設正確與否作出科學結論。從定性到定量的綜合集成法，能把人的感性思維、創造思維和機器的邏輯思維與計算能力融合在一起，其智能、智慧和創造能力處在最高端。從定性到定量的綜合集成法，是唯一能有效處理開放的複雜巨系統，真正實現戰略性布局的方法論。
好的藍圖，需要依靠日常的決策與執行來實現，這也要避免零敲碎打，而要實現整體推進。
第四，統一「決策」與「執行」，實現整體性推進。
中央提出，推動國家治理體系和治理能力現代化，實現科學決策、民主決策、依法決策，基本建成法治國家、法治政府、法治社會。錢老對「決策」與「執行」有著深刻的解讀。他說，決策機構之下，不僅有決策執行體系，還有決策支持體系。前者以權力為基礎，力求決策和決策執行的高效率和低成本；後者則以科學為基礎，力求促進決策科學化、民主化和程序化。兩個體系無論在結構、功能和作用上，還是體制、機制和運作上都是不同的，但又是相互聯繫相互協同的。兩者優勢互補，共同為決策機構服務。決策機構則把權力和科學結合起來，形成改造客觀世界的力量和行動。從我國實際情況看，多數部門把決策執行體系、決策支持體系合二為一了。一個部門既要做決策執行又要作決策支持，結果兩者都可能做不好，而且還助長了部門利益。運用「總體設計部」思想，超越部門利益和短期行為，加快推進我國治理體系和治理能力現代化進程，顯得尤為重要。
偉大覺醒必將孕育偉大創造。開放的複雜巨系統理論，其理論體系、技術工具、實踐真知，必將推動智慧的薪火代代相傳、發展的動力源源不斷、文明的光芒熠熠生輝！讓我們站在大師肩膀上，用系統輪觀察時代、解讀時代、引領時代，不斷推動系統工程中國學派邁向新高度、開闢新境界!
作者：薛惠鋒，系中國航天系統科學與工程研究院院長、國際宇航科學院院士
來源： 光明網