2009-2010系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程學(xué)科發(fā)展報(bào)告

前言

　　當(dāng)今世界科技正處在一次新的革命性變革的前夜。人類迫切需要?jiǎng)?chuàng)新發(fā)展模式和發(fā)展途徑，創(chuàng)新生產(chǎn)方式和生活方式，開(kāi)發(fā)新的資源。這樣的需求和矛盾，強(qiáng)烈呼喚著新的科學(xué)技術(shù)革命。而全球金融危機(jī)所帶來(lái)的世界經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)格局的大變化，很可能會(huì)加快新科技革命的到來(lái)。學(xué)科創(chuàng)立、成長(zhǎng)和發(fā)展，是科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)，是科學(xué)知識(shí)體系化的象征，是創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)的重要方面。深入開(kāi)展學(xué)科研究，總結(jié)學(xué)科發(fā)展規(guī)律，明晰學(xué)科發(fā)展方向，對(duì)促進(jìn)學(xué)科的交叉融合并衍生新興學(xué)科，繼而提升原始創(chuàng)新能力、加速科技革命具有重要意義。　　中國(guó)科協(xié)自2006年開(kāi)始啟動(dòng)學(xué)科發(fā)展研究及發(fā)布活動(dòng)，連續(xù)完成了每個(gè)年度的學(xué)科發(fā)展研究系列報(bào)告編輯出版及發(fā)布工作。2009年，中國(guó)科協(xié)組織中國(guó)氣象學(xué)會(huì)等27個(gè)全國(guó)學(xué)會(huì)分別對(duì)大氣科學(xué)、古生物學(xué)、微生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、巖石力學(xué)與巖石工程、系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程、青藏高原研究、晶體學(xué)、動(dòng)力與電氣工程、工程熱物理、標(biāo)準(zhǔn)化科學(xué)技術(shù)、測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)、煙草科學(xué)與技術(shù)、仿真科學(xué)與技術(shù)、顆粒學(xué)、慣性技術(shù)、風(fēng)景園林、畜牧獸醫(yī)科學(xué)、作物學(xué)、茶學(xué)、體育科學(xué)、公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué)、科學(xué)技術(shù)史、土地科學(xué)、智能科學(xué)與技術(shù)、密碼學(xué)等26個(gè)學(xué)科的發(fā)展研究，最終完成學(xué)科發(fā)展研究系列報(bào)告和《學(xué)科發(fā)展報(bào)告綜合卷（2009-2010）》?！　W(xué)科發(fā)展研究系列報(bào)告（2009-2010）共27卷，約800萬(wàn)字，回顧總結(jié)了所涉及學(xué)科近年來(lái)所取得的科研成果和技術(shù)突破，反映了相關(guān)學(xué)科的產(chǎn)業(yè)發(fā)展、學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)等，集中了相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的智慧，內(nèi)容深入淺出，有較高的學(xué)術(shù)水準(zhǔn)和前瞻性，有助于科技工作者、有關(guān)決策部門(mén)和社會(huì)公眾了解、把握相關(guān)學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)和趨勢(shì)。

內(nèi)容概要

《系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程學(xué)科發(fā)展報(bào)告》包括綜合報(bào)告以及草業(yè)、管理、交通運(yùn)輸、金融、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、決策、信息、軍事、農(nóng)業(yè)九個(gè)系統(tǒng)工程專題報(bào)告。這些報(bào)告總結(jié)了近三年來(lái)，我國(guó)系統(tǒng)科學(xué)和系統(tǒng)工程的主要理論研究成果和在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究成果。還包括中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)對(duì)系統(tǒng)科學(xué)和系統(tǒng)工程學(xué)科發(fā)展的展望。我們相信，此報(bào)告的出版必將推動(dòng)系統(tǒng)科學(xué)和系統(tǒng)工程在我國(guó)的進(jìn)一步發(fā)展。

書(shū)籍目錄

序前言綜合報(bào)告  系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程學(xué)科發(fā)展研究    一、引言    二、系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程學(xué)科近年最新研究進(jìn)展    三、系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程學(xué)科國(guó)內(nèi)外研究比較    四、系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)與對(duì)策    參考文獻(xiàn)專題報(bào)告  草業(yè)系統(tǒng)工程發(fā)展研究  管理系統(tǒng)工程發(fā)展研究  交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程發(fā)展研究  金融系統(tǒng)工程發(fā)展研究  社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)工程發(fā)展研究  決策系統(tǒng)工程發(fā)展研究  信息系統(tǒng)工程發(fā)展研究  軍事系統(tǒng)工程發(fā)展研究  農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程發(fā)展研究ABSTRACTS IN ENGLISH  Comprehensive Report    Advances in Systems Science and Systems Engineering  Reports on Special Topics    Advances in Pratacultural Systems Engineering    Advances in Systems Engineering in Management    Advances in Transport Systems Engineering    Advances in Financial Systems Engineering    Advances in Social Economic Systems Engineering    Advances in Decision Making Systems Engineering    Advances in Information Systems Engineering    Advances in Military Systems Engineering    Advances in Agricultural Systems Engineering

章節(jié)摘錄

　　自組織臨界性和混沌邊緣理論都在研究處于臨界狀態(tài)時(shí)系統(tǒng)演化的路徑和特征。自組織臨界性是指一類開(kāi)放的、動(dòng)力學(xué)的、遠(yuǎn)離平衡的、由多個(gè)單元組成的系統(tǒng)能夠通過(guò)一個(gè)漫長(zhǎng)的自組織過(guò)程演化到一個(gè)臨界態(tài)，處于臨界態(tài)的一個(gè)微小的局域擾動(dòng)可能會(huì)通過(guò)類似“多米諾效應(yīng)”的機(jī)制被放大，其效應(yīng)可能會(huì)延伸到整個(gè)系統(tǒng)，形成一個(gè)大的“雪崩”。臨界性的特征為，處于臨界態(tài)的系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)各種大小的“雪崩”事件，并且“雪崩”的大小（時(shí)間尺度和空間尺度）均服從“冪次”分布。自組織臨界性理論認(rèn)為，多種要素相互作用的大系統(tǒng)能夠自發(fā)地朝f臨界狀態(tài)演化：在這種自組織臨界狀態(tài)，一個(gè)小的事件會(huì)導(dǎo)致一個(gè)大事件乃至突變；自組織臨界性理論是一種新的觀察自然界的方式。其基本立場(chǎng)是，認(rèn)為自然界總是處于持續(xù)的非平衡狀態(tài)，由于系統(tǒng)內(nèi)部要素之間的相互作用，它們可以組織成為一種臨界穩(wěn)定的狀態(tài)，即臨界態(tài)。從功能機(jī)制角度看，相互作用正是系統(tǒng)演化行為的根源?！　∪斯ど顷P(guān)于顯示自然生命系統(tǒng)行為特征的人造系統(tǒng)的學(xué)科，它試圖以綜合方法在計(jì)算機(jī)和其他人工媒體內(nèi)的類似生命行為來(lái)補(bǔ)充有關(guān)活有機(jī)體分析的傳統(tǒng)生物科學(xué)。通過(guò)把經(jīng)驗(yàn)性的生物學(xué)基礎(chǔ)拓展到地球上已進(jìn)化的碳鏈生命之外，把“我們所知道的生命”定位于更廣闊的形象，即“生命的本來(lái)面目”，人工生命將能對(duì)理論生物學(xué)作出貢獻(xiàn)。人工生命是研究怎樣通過(guò)抽取生物現(xiàn)象中的基本動(dòng)態(tài)規(guī)律來(lái)理解生命，并且在物理媒體（如計(jì)算機(jī)）上重建這些現(xiàn)象，使它們成為一種新的實(shí)驗(yàn)方式和受控操縱。人工生命把組織視為簡(jiǎn)單機(jī)器的大群體，采用自底向上的綜合方法工作。它是由在類似生命、全局動(dòng)態(tài)行為中的簡(jiǎn)單、有可控規(guī)則的大量有交互作用的對(duì)象組成。人工生命正是用自底向上分布的，局部的行為決定方法論來(lái)獲得類似生命行為的涌現(xiàn)行為。人工生命運(yùn)用綜合方法以人工的方式合成生命，探索生命存在的可能形式。　　復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論是復(fù)雜性科學(xué)的最新理論分支，是剛剛提出和正在探索的新理論，但已經(jīng)成了復(fù)雜性科學(xué)的重要組成部分。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)非常一般的抽象和描述方式，它突出強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的拓?fù)涮卣?。原則上說(shuō)，任何包含大量組成單元（或子系統(tǒng)）的復(fù)雜系統(tǒng)，當(dāng)我們把構(gòu)成單元抽象成節(jié)點(diǎn)，單元之間的相互作用抽象為邊時(shí)，都可以當(dāng)做復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)來(lái)研究。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)可以用來(lái)描述物種之間的捕食關(guān)系，人與人之間的社會(huì)關(guān)系，詞與詞之間的語(yǔ)義聯(lián)系，計(jì)算機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)鏈接，神經(jīng)元之間的通信反饋?zhàn)饔?，蛋白質(zhì)之間的相互關(guān)系等。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究的內(nèi)容主要包括：網(wǎng)絡(luò)的幾何性質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)的形成機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)演化的統(tǒng)計(jì)規(guī)律、網(wǎng)絡(luò)上的模型性質(zhì)以及網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、網(wǎng)絡(luò)的演化動(dòng)力學(xué)機(jī)制等問(wèn)題。

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