1.2　系統和系統化

1.2.1　系統的含義

關于系統的定義并不唯一，現有選擇性地列舉幾個系統的定義。

前蘇聯出版的《蘇聯大百科全書》中，“系統”一詞的解釋是由相互聯系、彼此相關的構成一定的整體、統一體的因素的集合。

在《韋氏大辭典》 （Webster 大辭典） 中，“系統”一詞的涵義是有組織的或被組織化的整體； 由有規則的相互作用、相互依存的形式組成的諸要素集合。

前蘇聯哲學家列·尼·蘇沃洛夫認為系統是某種統一的和整體的共同性， 它具有其存在的某些內在規律。系統是由存在于某些關系中的大量要素構成的。他還說：每一系統都是更高層次的系統的要素， 它的要素又是低層次的系統。

我國科學家錢學森在1978 年提出： 我們把極其復雜的研究對象稱為系統，即相互作用和相互依賴的若干組成部分合成的具有特定功能的有機整體， 而且這個系統本身又是它從屬的一個更大系統的組成部分。

我國1987年出版的《中國大百科全書-哲學卷》關于系統一詞的釋意是： 系統（System）是由元素組成的有機整體。

不論“系統”如何定義，從概念上講“系統”無非是“元素”和“關系”。更深層次上講，一個系統還應包含“三個特征”。

這三個特征是：其一，系統和元素的相對性。系統由元素所組成，系統可以分解為各元素。復雜系統由一系列子系統構成，子系統是大系統的元素，子系統內部同樣保持系統與元素的相對性。其二，元素間的相互關系。系統的元素之間存在相互影響或反饋機制，或者相互轉化的可能性，這種元素間的關系網是組織并使其成為系統的依據之一，或定義系統的依據之一。其三，系統的層次性。大系統可劃分為子系統，相對地講子系統是大系統的元素；并且子系統內部包含了組成子系統的各元素。此為兩層系統，如有必要，系統可以分更多層次。系統的層次性體現在：子系統元素不能直接影響整體大系統，其必須通過影響子系統，而間接影響整體。

1.2.2　復雜問題的有限系統化

除了需要在概念上給出單個既成系統所具備的特征描述，這里還應說明定義系統的依據。

首先，本書強調有限范圍內的系統定義。也就是一個系統的定義必須被限制在一個范圍內，而不能無限擴大系統的外延。這里說有限范圍內定義系統，并非否認“系統”具有“開放性”，也就是并不否認研究對象本身是處于更大的關系范疇內部。有限范圍內定義系統是突出研究對象本身，強調研究對象的主要特征，將其他較弱的關系或影響放在次要的地位。

不容否認，對于同一個或一組研究對象，仍然存在不同的系統定義方式。所以不論人們以何種方式界定系統，定義系統或劃定系統范圍，很大程度上取決于研究對象對人們的功用或價值。或者說，人們是在某種功能或價值意義下組織（單個或多個）研究對象建立系統框架的。這里強調，組織研究對象而建立有限系統是基于研究對象對人或現實社會的價值功用。所以系統的定義方式并不是僵化的。因此，系統以及系統中的元素的定義和劃分不能排除人的主觀因素和意圖，以及復雜對象對于人的意義。這就是這單個有限系統的功能或功用屬性。

1.2.3　系統工程與系統間工程

定義系統，應該有限地將研究對象放在人的活動或社會活動能夠把控的范疇。所以才可以進一步討論“系統工程”的概念。

“系統工程”（System Engineering）與“系統間工程”（Systems Engineering）的意義并不完全等同。系統工程是指在既已定義的可人為支配的系統的框架范圍內，以系統功用最優化的目標支配并調整系統各要素之間的關系，而達到或趨近最優化的目的。系統間工程是指如何調整并協同不同系統之間的關系，實現整體目標的優化。

后者強調不同系統的協同，而前者突出整體視角下單個系統內部的優化。實際上，僅從概念上講，如果把多個系統組織成一個更為龐大的系統，則對這個龐大的系統進行系統工程，也就是系統間工程了。之所以要區分兩種概念，是因為社會勞動和分工的復雜現實，要求人們不僅首先需要從科學研究的角度看待復雜問題，還需要進一步在社會勞動的協同中優化各種關系。

1.2.4　環境科學問題的系統化

本來，從整體上說環境就是一個系統。環境中各種物質存在相互聯系和作用，從范圍上講其可以是全球性的也可是局部范圍的；在時間上有其演化發展的歷史，或者在小的時間尺度上存在一定周期性的變化規律。而且從環境要素的特征和細節上，以及從演化的機理和趨勢上，無不體現著環境要素之間的復雜聯系。

但是，環境要素的聯系表現出相對性，要素間的相互影響和作用在一定范圍內是有限的。這為人們有限劃分系統提供了便利，也給研究者以不同角度認識復雜事物提供了切入點。

基于環境科學多對象和多原理的特征，主張針對具體問題具體分析，將環境類問題細化和分化歸并于不同具體科學中處理，同時，詳細考慮不同對象或類別之間的相互影響和牽連，建立系統框架和知識體系。

而利用整體和聯系的觀點審視復雜環境問題，以現實功用和對象屬性定義系統，可以把復雜事物不同側面的特征突出體現，則能發揮系統觀點的優勢。

這些就是環境科學問題或研究對象的系統化。在學科交叉中，利用系統科學研究的觀點和方法展開環境科學的研究，是環境科學發展的一個方向。