系統科學導論（簡體書）

系統科學是20世紀後半葉形成的綜合性橫斷科學，它以自然和社會領域的復雜系統為研究物件，運用綜合、整體、集成的方法，特別強調定性分析與定量計算的結合，提出了層次、涌現、適應等概念，並大量使用計算機工具對系統狀態加以描述，對系統演化過程進行分析.它的發展大大推進了自然科學與社會科學的結合.21世紀，人類社會的發展邁向新的目標，系統科學也面臨著新的機遇和挑戰，
系統科學與中國有著不解之緣.中國深厚的歷史文化、大量的現代化建設實踐和科學研究命題都是系統科學發展的肥沃土壤.著名戰略科學家錢學森敏銳地洞察到系統科學發展的有利時機，與世界同步地帶領我國科學家在這一領域內進行探索，使我國對系統科學的研究處於世界領先水平.1978年，錢學森等人在《文匯報》發表文章“組織管理的技術——一系統工程”，推動了系統科學在工程應用方面的發展；1987年，錢學森又親自組織系統學討論班，開展基礎理論層次上的研究.自此，中國開始了全面研究系統科學的熱潮.今天，我們不僅成立了全國性的一級學會——系統工程學會，而且不少高等院校先後建立了系統科學及系統工程的本科專業，在研究生學科目錄中也設立了系統理論的學科.如今在全國範圍內.我國已培養了大批系統科學和系統工程專業的博士、碩士，他們不僅成為推動這一學科繼續發展的中堅力量，而且不少人還充實到國民經濟建設和國家管理的各個部門，將系統科學理論、系統工程方法運用於實踐，並取得了顯著的成果，總之，系統科學的概念、理論和方法，不僅是學者進行研究的物件、專家解決問題的利器，也是青年學子攀登科學高峰應該具備的輔助知識，同時也是科技、教育、管理領域的人員推進工作急需補充的新知識.
由於系統科學學科體系建立的時間不長，全面介紹這一涉及面廣、用途範圍大的基礎學科的參考書較少，使得普及系統科學的知識受到一定的影響，我們這本書正是為了解決這個問題、滿足一般讀者的需要而編寫的.為使讀者較為全面地掌握系統科學的知識，並鑒於社會上已有部分側重工程應用方面的書籍，本書強調“三基”，著重介紹基本概念、基礎理論和基本應用.我們也在適當的地方涉及微分方程的一些基本知識，便於讀者把握知識的科學性，且能在實際中加以運用.這是為具有基本數理知識的讀者提供的一本系統科學的普及教科書，故我們沒有過多地討論其哲學問題，也沒有深入論述它在某一方向上的前沿成果和專項問題.總之，我們提供的是一個系統科學的研究平臺，讀者可結合個人專業和工作實際，選擇適當的方向深入鉆研，定能從中獲得收益.
此書是由於景元教授提議編寫的，最初是面向中學物理、數學教師，向他們介紹系統科學的相關知識，使他們在教學實踐中能夠主動、自覺地向學生講解系統科學的相關內容.後來，我們將它擴充為針對高等學校公共課的教材，同時也面向廣大希望了解系統科學的非專業學者和工作人員，它可以作為向非系統科學專業學生講授系統科學理論知識的參考教材，也可以作為自學系統科學的入門書.本書按照錢學森關於系統科學的思想體系，在基本理論、應用基礎和實際應用三個層次上展開論述，經集體討論、統一思想，多人執筆，發揮各自專長而完成，具體由譚璐撰寫前7章，甘勇撰寫後3章，最後由姜璐、譚璐修訂統稿.書中大多數內容依據姜璐為北京師範大學本科生開設的公共選修課的講義而編寫，雖然書中內容在課堂上已講解多次，我們在編寫中也反復查閱，但因系統科學理論發展迅速，我們學習理解這些理論時仍有不準確之處，成書過程中也難免出現錯漏，懇請學術界同仁及廣大讀者指正為感，

緒論
熱力學與不可逆性
兩種時間箭頭——進化與退化

第1章 系統科學的發展史
1．1 定性的系統思想的產生和發展
1．2 定量的系統科學方法的建立和發展
1．2．1 科學技術背景
1．2．2 20世紀40～60年代形成的系統科學“學科群”
1．2．3 20世紀70~-0年代基礎學科發展促進系統科學的建立
1．2．4 20世紀80年代以來系統科學與其他科學的發展相互交織在一起
1．2．5 系統科學在中國的發展
1．3 綜合的現代科學技術體系
1．3．1 學科分類的標準與形式
1．3．2 錢學森學科分類的原則及現代科學技術體系

第2章 系統科學的基本概念和方法
2．1 系統的定義、結構和功能
2．1．1 系統的定義
2．1．2 系統的結構
2．1．3 系統的功能
2．2 系統的狀態、演化及分類
2．2．1 系統的狀態
2．2．2 系統的演化
2．2．3 系統的分類
2．3 系統方法論

第3章 耗散結構理論屆l
3．1 非平衡熱力學的背景
3．1．1 什麼是熵
3．1．2 開放系統的熱力學第二定律
3．1．3 非平衡系統的局域平衡假定 熵產生率
3．1．4 昂薩格倒易關係 最小熵產生原理
3．2 耗散結構理論的創立
3．2．1 普利高津及耗散結構理論創立的歷史背景
3．2．2 非平衡系統在遠離平衡區的演化
3．2．3 自組織現象和耗散結構
3．3 穩定性
3．3．1 穩定性和Lyapunov函數
3．3．2 定態解的線性穩定性分析
3．3．3 定態解的性質
3．3．4 一個實例——Lotka-Volterra模型
3．4 分岔理論
3．4．1 從熱力學分支到耗散結構分支
3．4．2 分岔現象
3．5 耗散結構現象
3．5．1 熱力學分支的失穩
3．5．2 耗散結構現象的特點
3．5．3 耗散結構形成的條件
附錄：最小熵產生原理的證明

第4章 協同學
4．1 序和對稱性
4．1．1 序
4．1．2 對稱性和有序
4．2 序參量
4．2．1 哈肯和協同學的創立
4．2．2 序參量——自組織的狀態描述
4．3 支配原理
4．3．1 支配原理的概念
4．3．2 快變量絕熱消去法
4．4 隨機層次上討論系統的演化
4．4．1 進行隨機層次分析的必要性
4．4．2 描述隨機過程的幾類方程

第5章 非線性行為
5．1 從線性到非線性
5．2 非線性系統的演化
5．2．1 非線性系統演化的特點
5．2．2 線性化方法
5．2．3 平均值方法
5．2．4 演化趨勢的定性分析
5．3 混沌現象
5．3．1 “平衡態混沌”與“非平衡態混沌”
5．3．2 產生混沌的一個簡單例子
5．3．3 混沌現象的特點
5．3．4 通向混沌的途徑
5．3．5 蝴蝶效應
5．4 分維與分形簡介
5．4．1 分數維幾何學
5．4．2 分數維的計算
5．4．3 自相似結構和分形

第6章 復雜性研究
6．1 復雜性研究的三個階段
6．1．1 簡單系統和三類巨系統
6．1．2 簡單巨系統
6．1．3 復雜適應性系統
6．1．4 開放的復雜巨系統
6．2 復雜性科學
6．2．1 從簡單性到復雜性
6．2．2 從有機界到無機界
6．2．3 復雜性研究的方法和意義

第7章 運籌學
7．1 運籌學概論
7．1．1 運籌學的基本概念
7．1．2 運籌學簡史
7．2 運籌學的主要內容
7．2．1 規劃論
7．2．2 對策論
7．2．3 決策論
7．2．4 排隊論
7．2．5 庫存論
7．2．6 搜索論
7．2．7 靠性理論
7．2．8 網絡分析
7．3 幾類規劃問題
7．3．1 線性規劃
7．3．2 非線性規劃
7．3．3 動態規劃
7．4 運籌學的應用

第8章 控制論
8．1 控制論的產生
8．1．1 社會背景
8．1．2 理論淵源
8．2 控制論的基本概念
8．2．1 什麼是控制
8．2．2 控制論的定義與分類
8．2．3 控制能力
8．2．4 輸入與輸出
8．2．5 反饋
8．3 控制系統
8．3．1 控制系統及其分類
8．3．2 控制系統的主要方法
8．3．3 控制系統的性能指標
8．4 控制論系統
8．4．1 控制論系統
8．4．2 控制論系統的基本規律
8．5 控制論的運用
8．5．1 控制論的理論內容
8．5．2 控制論的運用概況

第9章 信息論
9．1 信息論的產生和發展
9．1．1 準備階段
9．1．2 創立階段
9．1．3 發展階段
9．2 信息的基本概念
9．2．1 什麼是信息
9．2．2 信息的分類
9．2．3 信息的特性
9．2．4 信息載體的特性
9．3 香農的通信系統模型
9．3．1 通信系統模型
9．3．2 香農信息的度量
9．4 信息方法與信息技術
9．4．1 信息方法
9．4．2 信息技術
9．5 信息論的應用
9．5．1 信息分析與預測
9．5．2 信息與管理

第10章 系統工程
10．1 系統工程概述
10．1．1 系統工程的相關概念
10．1．2 系統工程學的產生和發展
10．1．3 系統工程的方法論
10．2 系統分析和工程建模
10．2．1 系統分析
10．2．2 系統工程建模
10．3 系統工程的技術方法
10．3．1 系統預測
10．3．2 系統仿真
10．3．3 系統評價
10．3．4 系統決策
10．4 系統工程的應用
10．4．1 應用概況
10．4．2 一個應用實例
參考書日