第3章-人居环境科学的方法论

第3章人居环境科学的方法论——对开放的复杂巨系统求解的尝试3.1科学工作者需要有基本的哲学修养3.2复杂巨系统与复杂性科学3.3对开放的复杂巨系统求解的尝试3.4人居环境科学“范式”与“科学共同体”3.1科学工作者需要有基本的哲学修养1.“系统观”、“融贯的综合研究”“我们将被迫在知识的一切领域中运用整体或者系统来处理复杂性问题，这将是科学思维的一个根本改造”——Bertalanffy《一般系统论》3.1科学工作者需要有基本的哲学修养复杂的问题共同的选择环境祸患生态观混乱的城市化经济观技术“双刃剑”科技观建筑魂的失落社会观文化观将广义建筑学视野、整合的建筑学内容、融贯多学科的方法，作为创造的新起点，建立一个更加美好、更加公平的人居环境。3.2复杂巨系统与复杂性科学3.2.1简化方法与复杂巨系统《雅典宪章》《马丘比丘宪章》城居住有效使用人力市交通土地和资源功工作解决城市与周围地区的关系能游憩生活环境与自然环境的和谐追求功能分区规划、建筑与设计不应当把但牺牲了城市的有机组织城市作为一系列的组成部分忽略了人与人之间多方面拼在一起，必须努力创造一的联系。否认了人类的活个综合的多功能环境。动和要求流动的、连续的空间这一事实。3.2复杂巨系统与复杂性科学3.2.2系统思想与复杂复杂性科学关于系统思想学习系统思想的目的，不仅要掌握其理论和方法，尤其重要的是领会其系统思想的精髓，并将其融入个人的思维中，在日常的学习、生活、工作中，自觉地以系统思考的方式来认识问题、解决问题。认清系统组成要素间的相互联系、因果链，有助于发现问题的症结之所在，有助于形成正确的决策。3.2复杂巨系统与复杂性科学3.2.2系统思想与复杂性科学关于系统科学思想系统科学是从事物的整体与部分、全局与局部以及层次关系的角度来研究客观世界的，客观世界包括自然、社会和人自身。能反映事物这个特征最基本的重要概念是系统。系统是指由一些相互关联、相互影响的组成部分所构成的具有某些功能的整体。系统是系统科学研究的基本对角，这与自然科学、社会科学与人文科学不同，系统科学能把这些科学部门研究对象联系起来作为系统进行综合性研究，这就是为什么系统科学具有交叉性、综合性、整体性与横断性的原因。系统科学的核心概念——开放的复杂巨系统：目前惟一能够有效处理复杂巨系统问题的方法论——从定性到定量综合集成方法。3.2复杂巨系统与复杂性科学3.2.2系统思想与复杂性科学关于复杂性科学复杂性科学是一门研究复杂性和复杂系统的交叉学科，兴起于20世纪80年代,是当前世界科学发展的热点和前沿，并受到众多学科领域科学家的关注。它以研究自然、社会的复杂性和复杂系统为核心，研究对象涉及工程、生物、人文、地理、经济、社会....复杂性科学为我们研究复杂事物提供了一个全新的框架。一个复杂系统,同样必须引入复杂性科学这一视角来对其进行研究。3.2复杂巨系统与复杂性科学3.2.2系统思想与复杂复杂性科学3.2.2.1各门科学的相互联系性复杂性科学倡导一种新的思维方式、思想导向和概念模式。在人居环境科学的研究中，应自觉地运用复杂性科学的思维方式和基本理论方法，运用复杂性科学和复杂适应性系统的核心思想，以学科交叉的观点、整体性的观点和适应性的观点来解析当前建筑学中存在的种种复杂性问题及其处理方法，将相关的方面联系起来综合的研究。探索一种“新方法”、“新途径”。3.2复杂巨系统与复杂性科学3.2.2系统思想与复杂复杂性科学3.2.2.2整体和整体性的科学唯物辩证法认为，一切事物都是由各个局部构成的有机联系的整体，局部离不开整体，全局高于局部。二者相互依赖、相互影响。正确认识和处理整体和部分的关系首先，二者相互依存。一方面，整体是由部分组成的，离开部分就不存在整体；另一方面，部分离不开整体，离开整体的部分也就失去其原来的意义。其次，整体不是各个部分的简单相加。优化的系统整体大于部分的总和。最后，二者相互作用。一方面，整体对部分起支配、决定作用，协调各部分向统一的方向发展。另一方面，各个部分也有其相对的独立性，反作用于整体，部分的变化也会影响整体的变化。3.2复杂巨系统与复杂性科学3.2.2系统思想与复杂复杂性科学3.2.2.2整体和整体性的科学“整体大于部分之和”是亚里斯多德的一句名言，也是一个经典的系统论观点。这一定理应把握两层哲理：其一，这一定理告诉我们世界是普遍联系，相互依存的整体，事物总是在相互联结、相互依赖、相互渗透的统一体中发展。其二，这一定理揭示了现代社会化大生产的基本特征：分工协作。分工日益精细，联系日益频繁，协作日益加强。整体大于部分之和是现代管理的普遍现象，但也不排除“小于”或“等于”的异常现象。3.2复杂巨系统与复杂性科学3.2.2系统思想与复杂复杂性科学3.2.2.2整体和整体性的科学关于系统的涌现性：当一些要素组成系统，或者低层次上的系统上升为高层次系统，就会产生原来所没有的一些属性或要素，这就是涌现性。前者称为系统总体的涌现性，或者称为系统层次间的涌现性。3.2复杂巨系统与复杂性科学3.2.2系统思想与复杂复杂性科学3.2.2.3开放的复杂巨系统opencomplexgiantsystem开放的复杂巨系统存在于自然界、人自身以及人类社会.只不过以前人们没有能从这样的观点去认识并研究这类问题。从四个方面来理解——开放的、巨的、复杂的、多层次的3.2复杂巨系统与复杂性科学3.2.2系统思想与复杂复杂性科学3.2.2.3开放的复杂巨系统opencomplexgiantsystem1）系统本身与系统周围的环境的物质的交换、能量的交换和信息的交换由于有这些交换所以是“开放的”2）如果子系统很多并有层次结构,它们之间关联关系又很复杂,这就是“复杂巨系统”3）组成这类复杂巨系统的子系统数量非常大成亿、上百亿、千亿而且子系统的种类很多并且有层次结构子系统之间的关系又很复杂，因此称为开放的复杂巨系统。3.2复杂巨系统与复杂性科学3.2.2系统思想与复杂复杂性科学3.2.2.3开放的复杂巨系统opencomplexgiantsystem1)系统本身与系统周围的环境有物质的交换、能量的交换和信息的交换。由于有这些交换，所以是“开放的”。2)系统所包含的子系统很多，成千上万，甚至上亿万。所以是“巨系统”。3)子系统的种类繁多，有几十、上百，甚至几百种。所以是“复杂的”。-----钱学森3.3对外开放的复杂巨系统求解的尝试3.3.1融贯的综合研究融贯学科从外围学科中有重点的抓住与建筑学有关部分，加以融会贯通。更为自觉地融贯多学科的研究成果，综合地、创造性地解决复杂的人居环境问题。3.3对外开放的复杂巨系统求解的尝试3.3.2以问题为导向以问题为向导，利用人类已经探索和积累的知识，解决问题，谋求生存与发展之路。就研究工作而言，问题所在往往也是能对科学加已突破的希望所在。3.3对外开放的复杂巨系统求解的尝试3.3.3“庖丁解牛”与“牵牛鼻子”把人居环境所面对的诸多的方面和复杂的内容、过程简化为若干方面，并抓住问题要害。3.3对外开放的复杂巨系统求解的尝试3.3.4综合集成，螺旋式上升进一步概括融会，综合集成，探取综合可行的结论；进而不断深化，螺旋式上升。3.4人居环境科学“范式”与“科学共同体”3.4.1“范式”与“科学共同体”库恩对科学发展持历史阶段论，认为每一个科学发展阶段都有特殊的内在结构，而体现这种结构的模型即“范式”。科学共同体：遵守同一科学规范的科学家所组成的群体。在同一科学规范的约束和自我认同下，科学共同体的成员掌握大体相同的文献和接受大体相同的理论，有着共同的探索目标。3.4人居环境科学“范式”与“科学共同体”3.4.2明确科学战略保持头脑清醒，做到心中有数；目标确定、决策正确与否等非常重要和关键。对世界事物发展中的无序性因素的正视、反抗和作用。云烟之美，在于无序