化學(xué)研究中的系統(tǒng)方法
化學(xué)先生 / 2019-08-20
系統(tǒng)方法是指用系統(tǒng)的觀點研究和改造客觀對象的方法，這種方法要求人們從整體的觀點出發(fā)，全面地分析系統(tǒng)中要素與要素、要素與系統(tǒng)、系統(tǒng)與環(huán)境、此系統(tǒng)與他系統(tǒng)的關(guān)系，從而把握其內(nèi)部聯(lián)系與規(guī)律性，達到有效地控制與改造系統(tǒng)的目的。系統(tǒng)方法還要求人們建造反映系統(tǒng)運動變化規(guī)律的數(shù)學(xué)模型，定量地進行研究探索實現(xiàn)優(yōu)化的途徑和手段。
所謂系統(tǒng)，都是由要 索構(gòu)成的，是各種要素組織起來的有特定功能的相互聯(lián)系、相互作用的整體，系統(tǒng)論是20世紀三四十年代產(chǎn)生和發(fā)展起來的。大約在1928 ~1948年這段時間內(nèi)，由美籍奧地利生物學(xué)家貝塔朗菲(L. V. Beritalnffy 19011971)創(chuàng)立。在第二次世界大戰(zhàn)期間，軍事上出現(xiàn)了一系列的超越軍事指揮員原有知識水平的科學(xué)問題和技術(shù)問題，例如雷達系統(tǒng)、自動火炮系統(tǒng)，戰(zhàn)爭中的交通運輸系統(tǒng)、布防系統(tǒng)、后勤供應(yīng)系統(tǒng)等，這些問題都需要從自然科學(xué)的角度進行研究,所以當時有關(guān)國家就組織了許多專家研究這些問題，并形成了--些以系統(tǒng)為對象的研究組織和研究機構(gòu)。第二次世界大戰(zhàn)后，某些以軍事系統(tǒng)為研究對象的組織逐步轉(zhuǎn)為民用，繼續(xù)存在和發(fā)展,有的還發(fā)展得相當快。如美國的蘭德(RAND)公司，曾從多方面、多角度地研究過對事物進行系統(tǒng)分析的方法。1957 年，美國密執(zhí)安大學(xué)的古德(H. Goode)和麥克霍爾(R. E Machol)合著了《系統(tǒng)工程學(xué)》。1956 年以后，美國的蘭德公司和杜邦公司互相合作，研究成功了協(xié)調(diào)龐大企業(yè)內(nèi)外關(guān)系的方法，名為關(guān)鍵路線法》,在世界上產(chǎn)生了極為深遠的影響。中國科學(xué)家錢學(xué)森在系統(tǒng)理論和系統(tǒng)方法的研究中也做出了杰出貢獻，在國內(nèi)外發(fā)表過許多有影響的關(guān)于系統(tǒng)論方面的文章,并出版了《系統(tǒng)工程》專著。
自貝塔朗菲 創(chuàng)立系統(tǒng)論和系統(tǒng)方法以后，這種科學(xué)方法不斷地獲得充實和發(fā)展,該方法的基本原則主要有:①整體化和綜合化，即要求人們統(tǒng)籌兼顧、全面安排，防止片面性和顧此失彼:②流動性和協(xié)調(diào)性,在處理系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系時需要從物質(zhì)、能量、信息的流通中把握規(guī)律性，在處理系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)系時要協(xié)調(diào)各要素的關(guān)系:③實現(xiàn)最優(yōu)化。通過對系統(tǒng)的要素與關(guān)系的研究,盡量做到形式化、數(shù)學(xué)化和定量化，通過這些研究實現(xiàn)最優(yōu)化或達到比較滿意的要求。而要實現(xiàn)以上的要求，就需做到以下幾點:①選擇好研究的目標(如一個原子、一 個分子、一 個反應(yīng)體系、一 一個化學(xué)工程等):②在全面了解前人研究成果的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)的要素與關(guān)系作全面的考察:⑤建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(一個或多個);④選定最佳方案:⑤付請實施:⑥對結(jié)果進行綜合評判。近年來，許多化學(xué)工作者把系統(tǒng)方法用于化學(xué)研究，取得了可喜成果。例如用優(yōu)選法或稱0. 618法:進行化學(xué)配方，做各種對照實驗或?qū)Ρ葘嶒?義如.利用”系統(tǒng)黃金分制”確定化學(xué)合成路線，進行化學(xué)物質(zhì)的統(tǒng)計分析和鑒定，等等.
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