从控制到引导 ――复杂性工程学派的有机适应性理论

第1章 复杂性——世界的本源?1 1.1 系统、联系与复杂性根源?1 1.1.1 系统与分类?1 1.1.2 因果与相关?5 1.1.3 复杂性根源?7 1.1.4 复杂性特征?10 1.2 自然系统复杂性?12 1.2.1 从无机到有机——自然系统中的复杂性涌现?12 1.2.2 人体复杂巨系统的复杂性分析?15 1.2.3 自然系统复杂性背后的规则分析?16 1.3 社会系统复杂性?18 1.3.1 从政治、经济到文化——社会系统中的复杂性涌现?18 1.3.2 社会系统复杂性分析?18 1.3.3 社会系统复杂性背后的规则分析?21 1.4 工程系统复杂性?21 1.4.1 从物质到功能——工程系统中的复杂性涌现?21 1.4.2 工程系统复杂性分析?22 1.4.3 工程系统复杂性背后的规则分析?26 第2章 复杂性科学——认识世界的钥匙?28 2.1 一般系统理论?29 2.1.1 活力论的破灭?29 2.1.2 贝塔朗菲与系统论?30 2.1.3 维纳与控制论?31 2.1.4 香农与信息论?33 2.2 自组织理论?35 2.2.1 普利高津与耗散结构理论?35 2.2.2 哈肯与协同学?37 2.2.3 托姆与突变论?37 2.2.4 艾根与超循环结构?38 2.3 复杂非线性系统理论?39 2.3.1 自相似?39 2.3.2 三体?42 2.3.3 混沌?43 2.3.4 圣塔菲与复杂适应系统理论?45 第3章 复杂性学派——改造世界的途径?48 3.1 学派与主义?48 3.2 欧洲学派?50 3.3 美国的圣塔菲学派?53 3.4 中国的钱学森系统工程学派?55 第4章 自然界的启示——生命以负熵为生?59 4.1 生态有机?59 4.2 适者生存?60 4.3 生命负熵?61 4.4 信息负熵?63 第5章 工程系统复杂性的困境——控制论面临的挑战?67 5.1 工程系统的发展与现状?67 5.2 工程系统复杂性分析?69 5.3 工程系统复杂性面临的挑战?72 5.3.1 认识的局限?72 5.3.2 技术的局限?73 5.3.3 理论的局限?73 5.3.4 时代的局限?73 第6章 从控制到引导——工程系统复杂性的破局之路?75 6.1 自然系统的适应性机制?75 6.2 从自然到人为?77 6.3 自组织理论的兴起?83 6.4 破局之路?91 6.4.1 信息负熵是基础?91 6.4.2 耗散结构是路径?93 6.4.3 逆熵体是核心?94 6.4.4 引导是目标?96 第7章 适应性规则引擎——复杂工程系统构建逆熵体的灵魂?99 7.1 规则引擎?99 7.1.1 软件工程中的规则引擎?100 7.1.2 规则引擎的应用场景?101 7.2 适应性规则引擎的设计?102 7.2.1 适应性规则引擎的参考架构?103 7.2.2 适应性规则引擎的角色及角色视图?106 7.2.3 适应性规则引擎的功能架构和功能视图?110 7.3 规则流与逆熵体?114 7.3.1 逆熵规则流?114 7.3.2 华为的逆熵体案例?116 第8章 V++模型——复杂工程系统有机适应性设计?118 8.1 V++模型的三层架构设计?119 8.1.1 复杂工程系统的升维设计“+”?120 8.1.2 复杂工程系统的虚实映射“+”?153 8.1.3 复杂工程系统的V++设计?158 8.2 V++模型的适应性规则引擎设计?166 8.2.1 V++适应性规则引擎的分工和流程?166 8.2.2 规则执行器?168 8.2.3 规则生成器?170 8.3 V++模型的耗散结构设计?172 8.3.1 开放设计?172 8.3.2 远离平衡态设计?173 8.3.3 涨落和突变设计?173 8.3.4 非线性相互作用设计?174 第9章 适应性因子与指数——工程系统的适应性评估与试验验证?177 9.1 适应性因子选择?177 9.2 适应性因子设计及表征?180 9.2.1 主体?180 9.2.2 能力包?181 9.2.3 关系?182 9.2.4 流程?185 9.2.5 环境?185 9.2.6 规则?186 9.3 复杂工程系统有机适应性的引导及评估?187 9.3.1 适应性规则引擎与适应性因子在微观层?188 9.3.2 适应性规则引擎与适应性因子在中观层?189 9.3.3 适应性规则引擎与适应性因子在宏观层?191 9.3.4 适应性指数在各层级之间的传导与计算?193 9.4 复杂工程系统适应性评估方法的试验验证?199 9.4.1 试验场景设计?199 9.4.2 试验结果?202 9.4.3 结果分析?205 第10章 生命力——工程系统有机适应性等级评价?207 10.1 人工智能从遐想到实现?207 10.1.1 人工智能的遐想?207 10.1.2 人工智能的实现?208 10.1.3 人工智能的优势与不足?210 10.2 人工智能与生命力?211 10.2.1 从人工智能到有机生命——工程系统发展的必然方向?211 10.2.2 从有机适应到生命力——工程系统应对复杂性的新策略?212 10.3 构设复杂工程系统生命力?213 10.3.1 自然生命系统特征分析?213 10.3.2 基于规则的工程系统生命力构建?215 10.4 工程系统生命力等级评价?217 10.4.1 生命力成熟度模型?217 10.4.2 生命力等级评价?219 10.4.3 通用质量特性的新阶段：适应性?220 附录 名词注释?222 后记 复杂性工程学派?224 参考文献?226