简述系统科学的基本原理范文

[关键词]教育技术学研究范式复杂性科学简单性范式复杂性范式

[中图分类号]G640[文献标识码]A[文章编号]1005-5843（2013）04-0010-04

[作者简介]欧阳明，云南大学职业与继续教育学院副教授、硕士生导师；龚萍，云南大学网络与信息中心硕士生（云南昆明650091）

教育技术学是涵盖科学、技术、艺术、工程技术与人文科学等五方面性质的交叉学科。来自工程技术或教育科学领域的研究者具有不同的学科背景，他们从不同的角度，以各自擅长的学科研究范式来研究教育技术学，致使教育技术学的研究范式多种多样，甚至有所对立，至今仍未能形成统一、公认的研究范式。从复杂性科学的视角反思教育技术学研究范式，能够得出教育技术学研究范式应统一或整合到莫兰复杂范式的基本观点。笔者筛选了与莫兰复杂范式相匹配的一些研究方法，倡导研究者予以重视、采用。

一、教育技术系统是一个复杂的系统

从复杂性科学的视角来看，教育技术学研究的对象是教育技术系统的功能、构造、工程技术、演化、与周围环境的相互作用、多样性和实践运用等等问题。焦建利曾这样论述教育技术学的复杂性：“作为研究教育实践活动技术学层面的教育技术学，它不仅受教育自身复杂性的困扰，而且也无法摆脱技术复杂性的羁绊；而在作为研究对象的教育技术与作为学科的教育技术学，又各有特殊性、交叉性和复杂性。”笔者认为这样的表述仍未能清楚地说明教育技术学研究复杂性产生的原因。本体论意义上的教育技术研究的复杂性应归结为以下5个方面：（1）源自于系统规模及要素的复杂性。教育系统所涉及的要素（教育者、受教育者、教学媒体、教学环境和教学资源等）不仅数目庞大，而且还具有多样性，不可能像牛顿经典力学那样将所有运动的物体都简化为“质点”来进行处理。教育技术学构成中的教育系统尚且如此，那么作为教育与技术相交叉的教育技术系统，其复杂性是不言而喻的。（2）源自于系统层次结构的复杂性。教育技术系统根据不同的标准可以划分为不同的层次结构，如按教育技术的实施过程来划分，就可分为设计、开发、运用、管理和评价5个不同的层次，每个层次又可以再划分为多个小的层次。各层次结构之间的差异，极大地增加了教育技术系统的复杂性。（3）源自于研究主体本身的复杂性。在教育技术学研究中，研究者为能更好地适应社会变化和学科发展的需求，需要主动地进行学习或调整自身的认知结构。在此自适应过程中，受研究领域、条件等方面的影响，他们往往会自发地形成不同的学派，不同的研究领域等。如此，教育技术系统中主体的主动性、能动性和智能性就导致了其复杂性。（4）源自于非线性作用的复杂性。教育技术系统涉及的要素既广又多，这些要素之间很难区分主次，多要素参与的非线性作用不可避免地造成了其复杂性。（5）源自于人类有限理性和非理性的复杂性。教育技术系统是一个典型的以人为主体要素的系统，任何一个人都不可能是完全理性的，这种主体的有限理性和非理性自然带来了教育技术系统的复杂性。

教育技术学研究中存在的诸多复杂性使其成为一个复杂的系统，从而使得教育技术学的研究范式混乱多样，甚至相互对立。

二、教育技术学研究范式的现状

长期以来，对教育技术学的研究不注重方法论，方法单一，定性研究占据主导地位，成为了以应用为取向的教育技术学发展的桎梏。近年来，教育技术学界的研究者们已经开始认识到方法论的重要性，纷纷将社会科学领域中的诸多研究方法引到教育技术学研究之中，使教育技术学的研究范式形成了多元化的格局。在分类上，教育技术学“二分法”研究范式的不同名称包括：科学研究和非科学研究、定量研究与质性研究、质化研究与量化研究、实证主义与人文主义研究、实证主义与解释/建构主义等；“三分法”的不同名称有：实证主义、管理范式和建构主义范式等。瑞斯克根据当前教育技术领域所采用的主要研究方法，把教育技术研究分为8种研究范式：实验、准实验、元分析、个案研究/人种学、系统评价、成本一效应分析、模型开发与技术开发；巴巴拉・西尔兹和丽塔・里奇从整体学术的角度考察，认为教育技术研究范式正在向“接受定性研究方法、现象学方法，以及建构主义心理学观点转移”；黄荣怀教授认为，教育技术学领域的研究范式经历了“经验总结――对比试验――系统整合”等三个主要阶段。

教育技术学领域的研究范式难以达成共识的主要原因有二：一是教育技术学是科学、技术、艺术、工程技术、人文社会五大领域的混合体，在学科特性上同时兼备五大领域的特性。这五个领域各有不同的研究范式，决定了教育技术学同时兼有科学、技术、工程、人文与艺术的研究范式，导致了教育技术学研究范式的复杂性。二是教育技术系统的复杂性（前文已提到）使得研究范式难以统一。

三、从简单思维和复杂性对比的视角分析教育技术学的研究范式

教育技术学作为一门桥梁学科，在简单思维的影响下进行了几十年的研究，使其研究范式显得混乱甚至对立，难以甚至不可能解决逐渐涌现出来的复杂教育技术问题。笔者将简单性思维下的教育技术学研究范式与复杂科学性视角下的教育技术学研究范式进行比较，以此说明复杂性视角更有助于解决教育技术学的研究范式问题。

（一）简单思维下的教育技术学研究范式

在复杂性科学被引入教育技术学之前，或者说在教育技术学学者真正正确地运用复杂性思维来思考教育技术学的研究范式之前，诸多的教育技术问题都是在简单思维下解决的。以下是教育技术学的简单性范式所遵从的11条原则。（1）摈弃目的论原则。受简单性思维范式的影响，教育技术学研究中有些问题有很强的目的性，是非科学的，故其研究范式是自主性的。（2）普遍性原则。在复杂性科学出现以前，教育技术学研究中追求的是普遍性，而局部性或特殊性会被作为偶然因素排除在普遍性之外。（3）决定论原则。在简单性思维影响下，教育技术学学界的研究者总是不经意地将随机性、混沌、无序性等当做研究中的“噪声”，排除在研究之外。（4）线性因果性原则。因果决定论是简单范式中线性思维所信奉的有因必有果的观点。教育技术学研究中的线性因果思想是根深蒂固的，前文所论的还原论便是代表。（5）时间可逆性原则。时间被作为无关要素而排除，使得事件性和历史性的东西不具有价值。（6）客体性原则。客体性原则是介于对象与主体之间的绝对分离原则。受简单思维的影响，以往的教育技术研究者识会消除任何有关主体的问题。（7）对象与环境相互分离原则。简单思维使教育技术学的对象与其所处的环境处在孤立或分离状态。（8）单值逻辑原则。简单范式下，单值逻辑的“是”或“不是”广泛地存在着。教育技术学研究史上的“质”、“量”大战，就是研究者在“非此即彼”的单值逻辑下进行思考所导致的。（9）构成性原则。他们把事物看成是由若干组成要素构成的，因而容易忽视对事物整体性的把握。（10）还原论原则。试图把对总体和系统的认识还原为对组成它们的简单部分或基本单元的认识，忽略了有些部分经整体呈现后是不能再还原到具体部分的事实。如氢元素和氧元素组成了水，但水的特性是氢和氧都不具备的一种新特性。（11）形式化和数量化原则。简单范式下，教育技术学的研究总是试图通过量化和形式化来表述整个研究活动或研究结果。最典型的是教学设计的研究者们总是试图用简单的图表形式来表述设计思想，但这仅能在一定程度上表述教学活动中人、事、物之间的活动。

（二）复杂性视角下的教育技术学研究范式

20世纪末兴起的复杂性科学为教育技术学提供了全新的研究视角。复杂性科学中的系统思维方法是以往简单思维中单纯的还原论和整体论的辩证融合。将系统思维运用于教育技术学复杂性问题研究，使得教育技术学某种程度上成为具有独特“个性”的桥梁学科。自复杂性科学被运用于解决教育技术的复杂性问题时起，教育技术学的研究范式发生了变化。以下是笔者从复杂性视角来阐述的教育技术学研究范式应遵循的11条原则。（1）兼容目的论原则。教育技术学领域的研究者往往会从自我的角度（如自身的认知结构、认知风格、态度、立场观点等等）选择研究内容和方法解决所研究的教育技术问题，难以或不大可能做到完全客观公正。研究者之间形成派系，继而形成相应派系所公认的基础研究理论和规范等等。研究者既是派系研究范式的“生产者”，又是派系研究范式的“产物”。（2）统一性与多样性共存原则。当前，教育技术学所研究的问题是复杂的，充满个性和多样性，如同“千人千面”一般。在复杂性科学看来，教育技术学研究既要追求普遍性、统一性，更要充分考虑所研究问题的个性、多样性。（3）非决定论原则。在复杂性视野中，“在某些条件下，那些特例、反例、偶然、非稳定状态、混沌的现象可能反而是本质的重要显现”。莫兰曾指出：“复杂性研究中，无序和有序既是对立的，又以某种方式合作形成组织。”如在教育技术学研究的核心领域――教学设计中，设计者根据教学目标，按标准的设计流程精心地对每个教学环节进行设计，而实际教学效果总是千差万别。（4）非线性因果性原则。在复杂性科学看来，事物之间存在大量的相互关联的因果性，相互反馈、干扰、协同作用，产生偏转、重新定向以及自组织等现象，非线性更能接近事物的本质。教育技术学研究中要注意事物之间的非线性相互作用。（5）时间的不可逆性原则。一粒种子长成作物，自然不会再回到原来的种子状态。教育技术系统也是演化的、复杂的过程。演化着的教育技术系统的规模越来越庞大、功能越来越强大、结构越来越复杂，并与社会环境不停地进行着错综复杂的相互作用。（6）主客体统一原则。复杂性研究认为，对象与主体是不可分离的，即主体与客体是统一的整体。此点与人文主义的研究范式是一致的，都认为研究主体与客体之间互为主体、相互渗透，主体对客体的认识过程实际是主体和客体在互动的关系中对客体的重新解读和构建。如此看来，教育技术学研究中研究者与研究对象（人、事、物）之间的关系不再是彼此分离的，从而打破了以往人们因客观的观察需要排除主观干扰的局面，而把观察者、相关认识都整合在观察和认识中。（7）对象环境一体化原则。教育技术学的研究对象与其环境是相互依存、相互作用的，任何教育技术系统既对其置身其中的社会环境产生作用，又要承受环境所施加的压力，进而调整自身，适应环境，不断进化。（8）两重性或多值逻辑原则。在复杂性科学看来，形式逻辑只有单值性，是有限度的，而复杂的推理则包含着互补、竞争和对立的联合。在复杂性教育技术学研究中，出现矛盾冲突时不能简单地判断正误，而应该将矛盾的双方联系起来考察，从而更加全面和准确地把握矛盾双方所指的事物或问题，进而得出求解事物或问题的最佳方案。（9）生成性（过程性）原则。生成性原则是指要重视事物规律、结构的过程性，强调事物的生成性。对于教育技术学所设计开发的一些教学活动来说，结果固然重要，但过程可能更重要。（10）涌现性原则。系统的整体具有而部分所不具有的特性，即涌现性，它是主体自主性和系统中各组成部分之间非线性作用的结果。涌现的结果不等于整体各部分相加之和，这是理解复杂性与整体性之间区别的关键。教育技术的研究要注重涌现而规避部分之和即整体的简单思维。（11）有限形式化和有限数量化原则。复杂性研究认为量化和形式化的表述只能在某种程度上描述某一特定范围、某一特定时间段内教学活动，却不能概括全部的教学活动，它要求研究者在研究中应谨慎地说明得出结论的范畴，以及使用范围。需要指出的是，复杂性视野中的教育技术学研究范式并不是对简单思维下各研究范式的否定，而是对它们的兼容与发展。

（三）两者的综合比较

以上分别从相对应的11条原则谈论了简单思维和复杂性科学视角下的教育技术学的研究范式。毫无疑问，面对众多的教育技术复杂性问题，我们必须摆脱简单性思维的束缚，应该在复杂性视野下，以复杂性科学所倡导的理论和方法论来研究教育技术学中的复杂性问题，构建教育技术学复杂性研究方法论，从而引导教育技术学研究走出还原的、线性的及多元对立的困境，应该在莫兰的复杂性范式下统一概括教育技术学的研究范式。

四、教育技术学研究应遵从莫兰的复杂性范式

简述系统科学的基本原理范文篇2

关键词:硬件类课程;创新能力;教学改革;实践教学

中图分类号:G642文献标识码:A

1引言

“计算机系统结构”是高等院校计算机专业本科的一门专业主干课程。

长期以来,很多教师反映这门课程比较难讲,其原因之一是课程的内容体系和教材有些陈旧,强调的是定性分析,内容比较空泛、较难理解,对有些非重点或非主流的结构和方法进行了过细的介绍,而对实际系统和现已广泛应用的方法的定量分析却比较少。二十多年来,国内教材的内容体系都变化不大。我们77级本科生在1981年上“计算机系统结构”课时的内容体系跟现在有些教材的内容体系相差不是很大,在不少现在的教材中都能找到它们的影子。

另外,近二十多年,计算机系统结构技术已经有了很大的发展。美国著名教授JohnL.Hennessy和DavidA.Patterson联手于二十世纪九十年代初出版的《ComputerArchitecture:AQuantitativeApproach》一书在这个领域激起了一阵改革的浪花,它从全新的角度讲述系统结构,受到了同行的高度赞赏,被称为是计算机系统结构的“圣经”。

本文在对国内外系统结构教材进行对比分析和研究的基础上,确定了系统结构课程比较全面的内容体系。

2对国外系统结构教材内容的研究

计算机系统结构的英文是computerarchitecture,用这个词作为关键词,在国外著名的网上书店、国外著名的出版社MorganKaufmann和PrenticeHall的网站以及其他一些网站上进行检索,查到了近五年来的8本主要的系统结构方面的书(到2007年为止):

(1)书名:ComputerArchitecture:AQuantitativeApproach(3rdEdition),作者:JohnL.Hennessy,DavidA.Patterson,出版时间:2002年5月,出版商:MorganKaufmann,国内出版社引进情况:电子工业出版社(中),机械工业出版社(英),页数:1136,简称:【Henn3】或【H3】(为了本文的论述方便而采用的简称,下同)。

(2)书名:ComputerArchitecture:AQuantitativeApproach(4thEdition),作者:JohnL.Hennessy,DavidA.Patterson,出版时间:2006年9月,出版商:MorganKaufmann,国内出版社引进情况:电子工业出版社(中),机械工业出版社(英),页数:704,简称:【Henn4】。

(3)书名:ParallelComputerArchitecture:AHardware/SoftwareApproach,作者:DavidCuller等,出版商:MorganKaufmann,出版时间:1998年8月,国内出版社引进情况:机械工业出版社(中),页数:1100,简称:【Culler】。

(4)书名:EssentialsofComputerArchitecture,作者:DouglasE.Comer,出版商:PrenticeHall,出版时间:2004年8月,国内出版社引进情况:清华大学出版社(中),高等教育出版社(英),页数:400,简称:【Comer】。

(5)书名:PrinciplesofComputerArchitecture,作者:M.Murdocca,V.P.Heuring,出版商:PrenticeHal,出版时间:2000年,页数:640,简称:【Murd】。

(6)书名:ComputerArchitecture:FromMicroprocessorstoSupercomputers,作者:BehroozParhami,出版商:OxfordUniversityPress,出版时间:2005年2月,页数:575,简称:【Parha】。

(7)书名:ComputerSystemArcitecture:ANetworkingApproach(2ndEdition),作者:RobWilliams,出版商:PrenticeHall,出版时间:2006年11月,国内出版社引进情况:机械工业出版社(英),页数:752,简称:【Willi】。

(8)书名:AdvancedComputerArchitectureandParallelProcessing,作者:HeshamEl-Rewini,MostafaAbd-El-Barr,出版商:Wiley-Interscience,出版时间:2005年1月,国内出版社引进情况:电子工业出版社(中),页数:288,简称:【Rewini】。

在这些书中,【Culler】和【Rewini】主要是论述高级体系结构和并行处理体系结构,这部分内容一般是在研究生阶段才学习的,所以,它们不适合作为本科生的教材,但可以作为研究生的教材或参考书。

【Comer】是由美国普渡大学资深教授DouglasE.Comer编写的。该书中共有20章,其中一半以上与我们国内的计算机组成原理课程的内容重叠,而对系统结构的论述又深度不够。【Murd】和【Parha】与【Comer】类似,相当一部分内容属于计算机组成原理的内容。

【Willi】共有23章,篇幅达752页。这本书不仅包含组成原理的内容,而且还包含了操作系统、网络方面的内容,可谓包罗万象。

内容涉及面太广、与“计算机组成原理”课程重复、系统结构内容深度不够等缺点是国外大多数系统结构教材的通病。也许其目的是为了不需要计算机组成原理的铺垫就可以学习系统结构。但国内一般都是先学计算机组成原理,后学系统结构的,所以,这些教材不太适合“中国国情”。

JohnL.Hennessy和avidA.Patterson编写的《ComputerArchitecture::AQuantitativeApproach》彻底改变了这种状况。这两个人是享誉全球计算机界的著名教授,他们在RISC研究方面取得了卓越的成绩,其研究结果分别形成了MIPS和SPARC系统结构的基础。十多年前,该书第一版一出现,就好评如潮。到去年为止,已经出了4个版本。这是一本在全世界有很大影响的教材,国外很多大学都选用它作为教材。在国外同类教材中,它是最权威、最有影响的一本。它对系统结构进行了深入、全面的阐述,并且在讲述中采用了国际上流行的研究计算机系统结构的方法――量化方法。该书的内容充分反映了当前系统结构的主流发展,而且结构合理、内容新颖、可读性好。我们多年的教学研究和实践表明,采用量化方法的教学效果很好。

这本教材的第3版【Henn3】有1136页,虽然内容丰富,但也太多、太全,难度偏大,我们认为直接作为本科生的教材是不合适的。而且该教材还有工程性太强、对有些经典的计算机系统结构内容没有论述(如向量处理机,数据流计算机等)的不足。这本书的第4版【Henn4】虽然是最新版,但在编排上更像是研究生教材。所以,后面我们将主要以【Henn3】作为参考书,与国内的系统结构教材内容相结合,取长补短,设计“计算机系统结构”课程的内容体系。

3对国内系统结构教材内容的研究

3.1近五年来的主要教材

在计算机专业教材方面,国内最有影响的出版社有:清华大学出版社、高等教育出版社、电子工业出版社、机械工业出版社、科学出版社、人民邮电出版社等。在这些出版社的网站以及在中国互动出版网上,我们用“系统结构”和“体系结构”作为关键词查询,查出了这些出版社在近五年来(到2007年为止)出版的所有计算机系统结构教材情况如下:

(1)清华大学出版社:4本。作者分别是郑纬民、李学干、尹朝庆、周立等。

虽然郑纬民的那本是1998年出的,但因为它是国内比较经典的一本计算机系统结构教材,所以,把它也列为研究的对象。李学干的那本也是比较经典的,是“十一五”部级规划教材。其前身是庄编写的计算机系统结构教材。25年前笔者上大学时就使用过。

(2)高等教育出版社:1本,作者是张晨曦等。这本书是“十五”部级规划教材。

(3)电子工业出版社:2本,作者分别是陈建铎和徐炜民等。徐炜民那本是“十五”部级规划教材。

(4)机械工业出版社:1本,作者是田俊峰等。

(5)科学出版社:1本,作者是白中英等。

(6)人民邮电出版社:1本,作者是张先俊等。

这10本系统结构教材的详细信息如下。

(1)书名:计算机系统结构(第2版),作者:郑纬民等,出版社:清华大学出版社,出版时间:1998年9月,页数:731,简称:【郑】。

(2)书名:计算机系统的体系结构(“十一五”部级规划教材),作者:李学干,出版社:清华大学出版社,出版时间:2006年1月,页数:333,简称:【李】。

(3)书名:计算机系统结构教程,作者:尹朝庆,出版社:清华大学出版社,出版时间:2005年4月,页数:292,简称:【尹】。

(4)书名:计算机系统结构,作者:周立等,出版社:清华大学出版社,出版时间:2006年12月,页数:259,简称:【周】。

(5)书名:计算机体系结构(第2版)(“十五”部级规划教材),作者:张晨曦等,出版社:高等教育出版社,出版时间:2005年6月,页数:328,简称:【张】。

(6)书名:计算机系统结构(第2版)(“十五”部级规划教材),作者:徐炜民等,出版社:电子工业出版社,出版时间:2003年7月,页数:274,简称:【徐】。

(7)书名:计算机系统结构教程,作者:陈建铎,出版社:电子工业出版社,出版时间:2006年2月,页数:249,简称:【陈】。

(8)书名:计算机系统结构,作者:田俊峰等,出版社:机械工业出版社,出版时间:2005年10月,页数:274,简称:【田】。

(9)书名:并行机体系结构(第二版),作者:白中英等,出版社:科学出版社,出版时间:2006年1月,页数:200,简称:【白】。

(10)书名:计算机系统结构,作者:张先俊等,出版社:人民邮电出版社,出版时间:2006年2月,页数:292,简称:【张2】。

3.2教材内容对比分析和研究

我们购买了所有这些教材以及【Henn3】(简称为【H3】)和【Henn4】原版教材,对其内容进行了仔细的研究和比较,并作出了我们的选择。

我们采用了以下选取原则:

(1)重点选取已被现代计算机广泛采用的比较成熟的结构、方法和技术等;

(2)经典与现代相结合,理论与实用相结合;

(3)强调采用量化分析方法,减少大量冗长的定性论述;

(4)突出重点内容和核心思想,避免繁杂;

(5)减少与先修课程的重复;

(6)根据学科和专业的定位以及学时数来取舍。

首先是在知识模块方面进行研究。我们找出了这些书的知识模块的一个合集,其组成为:①计算机系统结构的基本概念;②指令系统结构的设计;③流水线技术;④向量处理机;⑤指令级并行的开发――硬件方法(新);⑥指令级并行的开发――软件方法(新);⑦存储系统(存储层次);⑧输入输出系统;⑨互连网络;⑩多处理机;机群计算机(新);阵列处理机(也称并行处理机,SIMD计算机);数据流计算机(经典);知识库机;智能机;归约机;数据库机;脉动阵列机;相联处理机。

其中①～④和⑦～⑩是大多数教材都有的,可以说它们是核心知识模块。指令级并行是提高计算机性能的重要措施,目前的大多数微处理器都采用了这个技术,所以⑤和⑥也是比较重要的内容,特别是⑤,应该也选作核心知识模块。

在高性能并行计算机中,机群是近年来发展势头最为强劲的一种结构。在全球高性能计算机500强(Top500)排名中,尽管到1997年6月才首次有机群结构的计算机进入该排名,但此后入选的机群系统的数量逐年稳步增加。到2003年11月,这一数字已达到208台,机群首次成为Top500排名中比例最高的结构。截至2008年6月,已经连续10期位居榜首。机群已成为当今构建高性能计算机系统时最常用的结构。因此,也应该选作核心知识模块。

数据流计算机能够充分开发程序中的并行性,曾被认为是具有很好前景的高度并行的新型计算机。虽然数据流计算机的研究尚未达到实用水平,但其核心思想具有很大的参考价值的。对于要求较高的系统结构课程来说,是应该包含的。

～是一些专用性太强的机器结构,并没有得到广泛的应用,大多数的教材也不包含这些内容,所以我们没有选择它们。

阵列处理机在计算机并行性的发展中有重要的地位,也属于比较经典的内容。对于要求较高的系统结构课程来说,是应该包含的。

综合考虑上述各知识模块的重要性以及学时数,我们选择出以下两种方案。

方案A:48学时左右

①计算机系统结构的基本概念;②指令系统结构的设计;③流水线技术;④向量处理机;⑤指令级并行的开发――硬件方法(新);⑥存储系统(存储层次);⑦输入输出系统;⑧互连网络;⑨多处理机;⑩机群计算机。

方案B:60学时左右

与方案A相比,增加了3个模块:指令级并行的开发――软件方法、阵列处理机、数据流计算机。

3.3部分教材的特色

(1)【郑】共有731页,内容丰富,是一本大而全的书。该书是国内很经典的一本系统结构教材,但对于本科生来说,内容太多、书太厚,作为系统结构参考书倒是非常好。该书第2版为1998年出版。

(2)【李】也是国内比较经典的一本系统结构教材。之所以称它为经典,主要是因为其前身是庄编写的系统结构教材。25年前我们上大学时就使用过。

(3)【白】是网络版,只有200页,但该教材框架清晰、重点突出、语言简练。

(4)【张】借鉴了【H3】的讲法和内容,内容比较新,但缺少数据流计算机等一些经典内容和机群计算机的内容。

(5)【徐】中有这样一章:“分布计算环境结构”,这是所有上述教材中所没有的。另外,该书的第二章为“计算机系统结构”,概述了系统结构的方方面面,这也是其他教材中所没有的。

4课程内容体系

在上述对国内外系统结构教材进行分析和研究的基础上,我们确定了系统结构课程的内容体系,如下所示。

第1章绪论

包含5节:引言,计算机系统结构的概念,计算机系统的性能评测,计算机系统结构的发展,并行性的发展。

第2章计算机指令系统的设计

包含5节:指令系统的分类,寻址方式,指令系统的功能设计(包括RISC和CISC),指令格式的优化设计,MIPS指令系统。

第3章流水线技术

包含6节:重叠执行和先行控制,流水线的基本概念,流水线的性能分析,非线性流水线的调度,流水线的相关与冲突,流水线的实现(以MIPS流水线为例)。

第4章向量处理机

包含5节:向量处理方式,向量处理机的结构,提高向量处理机性能的方法,向量处理机的性能评价,向量处理机实例(Cray-1,CrayY-MP和C90)。

第5章指令级并行性及其开发――硬件方法

包含5节:指令级并行的概念,指令的动态调度(包括记分牌算法和Tomasulo算法),动态分支预测技术,基于硬件的前瞻执行,多指令流出技术(包括超标量、超长指令字、超流水技术)。

第6章指令级并行性的开发――软件方法

包含6节:循环展开和基本指令调度,跨越基本块的静态指令调度,静态多指令流出:VLIW技术,显式指令并行执行EPIC,开发更多的指令级并行,实例:IntelItanium处理器。

第7章存储器系统

包含8节:存储器的层次结构,Cache的地址映象与地址变换,降低Cache失效率的方法,减少Cache失效开销的方法,减少命中时间的方法(包括虚拟Cache等),并行主存,虚拟存储器(简单),存储层次实例。

第8章输入输出系统

包含5节:I/O系统性能与CPU性能,I/O系统的可靠性、可用性和可信性,廉价磁盘冗余阵列RAID,通道处理机,I/O与操作系统。

第9章互连网络

包含4节:互连网络的基本概念(包括互连函数和互连网络的特性参数),静态互连网络,动态互连网络(包括互连网络的例子),消息传递机制。

第10章多处理机

包含6节:引言,对称式共享存储器系统结构(包括监听法多Cache一致性协议及其实现),分布式共享存储器系统结构(包括目录法多Cache一致性协议及其实现),同步,同时多线程,多处理机实例(Origin2000,SunT1)。

第11章机群计算机

包含7节:机群的基本概念和结构,机群的特点,机群的分类,机群的通信技术,并行程序设计环境,机群的负载平衡技术,机群系统实例(包括BerkeleyNOW和IBMSP2)。

第12章阵列处理机

包含4节:阵列处理机的操作模型,阵列处理机的结构和特点,阵列处理机的并行算法,阵列处理机实例(包括ILLIACⅣ和BSP)。

第13章数据流计算机

包含5节:数据流计算机的基本原理,数据流计算机模型,数据流程序图和数据流语言,静态数据流计算机结构,动态数据流计算机结构。

5教材

在上述工作的基础上,我们编写出版了以下两本系统结构教材:

(1)《计算机系统结构教程》

由清华大学出版社于2009年5月出版。包含了上述13章的内容,63万字。与下面高教出版社的教材相比,更适合于重点大学(48～64学时)。该教材的详细信息见/45835&ref=ps。

(2)《计算机系统结构》

由高等教育出版社于2008年6月出版,45万字。包含了上述13章中最重要的部分:计算机系统结构的基本概念,计算机指令集结构,流水线技术(含向量处理机),指令级并行,存储系统,输入/输出系统,互连网络,多处理机,机群计算机,共9章。与上面清华大学出版社的教材相比,该教材更适合于普通院校(36～48学时)。该教材的详细信息见/208975&ref=ps。本课程的精品课程网站:。

参考文献:

[1]JohnL.Hennessy,DavidA.Patterson.ComputerArchitecture:AQuantitativeApproach[M].3rdEd.SanMateo,CA:MorganKaufmann,2002.

[2]郑纬民,汤志忠.计算机系统结构[M].2版.北京:清华大学出版社,1998.

[3]李学干.计算机系统的体系结构[M].北京:清华大学出版社,2006.

StudyofContentsofComputerArchitectureCourse

ZHANGChen-xi1,WANGZhi-ying2,LIUYi1,SHENLi2

(1.SchoolofSoftwareEngineering,TongjiUniversity,Shanghai201804,China;2.SchoolofComputerScience,National

UniversityofDefenseTechnoloey,Changsha410073,China)

简述系统科学的基本原理范文篇3

关键词：自动化；控制系统；自动控制原理；强化概念

中图分类号：TP13文献标识码：A

1引言

“自动控制原理”是研究自动控制共性规律的技术科学。控制理论与其它任何学科一样，源于社会实践和科学实践。随着社会生产和科学技术的迅猛发展，自动控制已形成了完整的理论体系，主要包括经典控制理论、现代控制理论，以及自20世纪80年代逐渐形成的大系统理论和智能控制理论。“自动控制原理”是自动化类专业一门很重要理论基础和技术课程。该课程的特点是：内容丰富、理论性强、涉及知识面广、信息量大、而且比较抽象，是具有一定深度和学习难度的课程。本文主要讨论如何在这门课程的教学过程中把抽象的理论具象化，如何提高大家的兴趣，如何把这门课程与整个专业体系结合起来。

2上好《自动控制原理》第一课

对于这门难度很高的课程，第一课一定要给予学生充分的感性认识，为基本概念的掌握打下好的基础。只有掌握了基本的概念，学生才有进一步自我深化的可能。而同时感性认识的获得的方法莫过于实际的例子。笔者为此设计了一些例子来进行教学，获得了较好的效果。现举出常用的一个例子与大家共同探讨。

如图所示，这是一个水位自动控制系统。

首先需让同学们明白这个系统的控制过程。在教学实践中发现，由于比较贴近生活，同学们对于这个系统的自动运行原理基本都能自发自然的理解，不需太多的引导。但当教师要同学们对他自己的理解进行表述时却都不能准确完整的表达。因此在教学过程中要引导大家如何进行准确完整的表述。一般有以下这样几点需要表述出来。

（1）系统的控制目标是什么？被控制量是什么？被控对象是哪个？扰动量有哪些？（被控对象和被控量不要混淆，要让同学们分清楚，同时还要让大家明白系统的概念）

（2）什么元件实现对被控对象的驱动？这个元件就是执行元件。

（3）哪个元件实现对被控量的测量？它就是检测元件。它的信号是如何反馈的？

（4）输入量由哪个元件给定？反馈量如何与给定量进行比较？（一般要进行反馈量大于给定量和小于给定量的两方面分析，在讲解的时候要重点突出负反馈在自动控制系统中作用和地位）

（5）系统还有哪些元件给定？它们在系统中起什么作用？

通过这样的引导，同学们基本能完整准确的表述。反复进行这样的训练，同学们从中可以得到这些学习效果：基础概念不断丰富深入认识理解，系统的缜密的思维不断建立完善，语言表达能力得到提高。而且在分析的过程中，同学还能感觉到自动化原来并不是那么神秘，是可以学会，可以掌握的，从而提高大家学习兴趣。

当然在实际教学中，不能仅举上述一个例子，还需很多例子，如直流调速系统、位置随动系统、过程控制系统（一般书上温度控制最常见到）等等。例子越多，同学们感性认识越丰富，基础概念理解越深入准确。当然这个学习的过程中，还应该适当的留下空白，让同学们解答，或者让同学们写出一些简单控制系统的分析，作为大作业评讲。

我们在分析自控过程时，要让同学们领会到自动化专业课程体系的结构，知道每门课程的基本作用和地位。从而通过这门课程让大家可以初步建立起本专业的知识框架，至于具体内容，当然需要每门课程的具体教学去完成了。

3对“自动控制原理”课，从实际控制系统入手进行教学，强调工程和物理概念

“自动控制原理”是一门理论性较强的课程，涉及知识面广，信息量大，所涉及的数学基础较为广泛，从微积分，复变函数，离散数学到矩阵理论。学生觉得难学，教师觉得难教。如果在教学过程中只注重一般的数学论证，缺乏工程和物理概念的阐述，学生学后不知用在哪里，如何运用。学生在课堂上忙于做笔记，课后忙于根据公式作大量的习题，考完试后，公式忘掉了，脑子里一片空白。这样的学习效果为后续专业课程的学习、毕业设计以及就业工作等带来许多问题。

任课教师必须有一个明确的认识，那就是设置本课程的教学目的并不在于使学生仅仅多学一些知识，而是通过该课程的学习，在学生头脑中形成一种稳固的思想，并使他们自己学会找出与本专业的实践结合点，培养一种对知识应用和创造的能力。在教学过程中一定要重点讲述基本概念、基本原理和基本方法。

通过典型示例，引出控制、自动控制，反馈等基本概念。例如，通过人骑自行车这样一个最简单的例子，引出控制系统的基本构成，通过人的控制将不稳定的被控对象通过反馈控制变成稳定，并且可实现跟踪控制，进而引出机器人控制这个热点的控制问题。根据换热器的温度控制，让同学们明确闭环控制的首要目的是为了克服不确定性因素，如对象本身的不确定性以及不确定性的干扰等。在关于稳定性的教学中，还要明确反馈可能会引起系统的不稳定，保持系统的稳定性是控制系统设计首先必须满足的基本要求。通过系统传递函数分析的关于系统的稳定性是有界输入/有界输出（BI/BO）稳定性，因传递函数本身就是关于系统的输入输出描述。通过这些典型示例，使学生们对学习本课程的任务有一个感性认识，明确自动控原理课程的主要内容就是采用时域、根轨迹、频域等各种方法分析控制系统的性能，并根据要求的系统性能指标，进行控制系统的设计校正。在掌握了这些基本概念后，学生的学习就有了明确的目的性。为了定量分析自动控制系统的性能，需用数学模型描述实际的物理系统，引出传递函数的概念。传递函数是控制理论中很重要的一个概念，不仅要让学生掌握它是在零初始条件下输入输出变量的拉氏变换之比，更要明确它表示的是输入输出的变化量之比。还可把它引伸为一个算子，实现从输入到输出的一个变换。同时还要明确传递函数只能描述元件或系统输入输出特性，即端部特性，而不能描述其内部状态。通过传递函数的引入，可建立控制系统的方框图。整个经典控制理论都是以传递函数为核心，围绕着系统方框图进行分析和设计。通过强化物理概念，使学生们看到的不仅是一个个方框图、传递函数，更要看到方框图背后所代表的物理系统，这样在进行分析和设计时就有了明确的物理概念。

在知识的传授中，注重控制思想和工程背景。本课程的设置目的不仅是对这门学科知识的掌握，更重要的是在各行业中的具体工程应用。因此在教学的全部过程中必须注重课程在工程的具体情况，并将工程的分析、设计实现方法渗入课程的教学中，如PID参数的整定及工程整定等。还应向学生介绍控制理论的前沿和热点，并结合教师的科研介绍在工程中的应用，以此使学生学会寻找各行业与控制理论的结合点，并去开创新的结合点，从而培养学生应用知识的能力和创新的能力。

4注重“自动控制原理”与“信号与系统”有机结合，拓宽学生的知识面

自动化专业开设的“自动控制原理”和“信号与系统”两门课，都是作为专业基础课开设，两门课程在内容上存在一定的重复。将两门课的内容有机的结合在一起，做到一加一等于二，甚至大于二。“信号与系统”和“自动控制原理”是不同性质的专业基础课，虽然在内容上存在重复，但在思想体系及出发点上不同。“信号与系统”偏重于弱信号的处理与传输，为通信系统的学习做准备。而“自动控制原理”则侧重系统的应用。因此在“自动控制原理”的教学过程中，注重对基本概念、基本理论和基本方法的阐述，使学生等到一定的工程应用概念。在选用例子时，尽量选用实际控制系统的例子，这样能够使学生在很少的时间内理解一般系统的控制规律，掌握控制系统的有关概念。而在讲述数学模型中的信号流图，采样系统中的z变换和差分方程的求解等内容时，由于这部分内容与“信号与系统”中的部分内容相重复，就可简单讲解。在“自动控制原理”中不重点讲述的脉冲响应函数和卷积的概念，而在“信号与系统”中作为重点进行阐述，这样可以拓宽学生的知识面，为第三学年学生选专业奠定了基础。

在自动化专业，同时开设“自动控制原理”和“信号与系统”两门课的时间还不长，在教学过程中会暴露出许多问题，如何在教学内容上统筹安排，使学生在有限的学时内获得更多的知识，仍需在今后的教学实践中不断探讨。

参考文献

[1]罗冀，程桂芬等.控制工程与信号处理[M].北京：化学工业出版社，2004.

[2]鄢景华.自动控制理论[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2000.

[3]胡寿松.自动控制原理（第四版）[M].北京：科学出版社，2002.

简述系统科学的基本原理范文篇4

一、理论物的重要方法

探索性的演绎法是理论物理学的重要方法。在爱因斯坦看来，理论物理学的完整体系是由概念，被认为对这些概念是有效的基本原理(亦称基本假设、基本公设、基本定律等)，以及用逻辑推理得到的结论这三者所构成的。因此，理论物理学家所运用的方法，就在于那些作为基础的基本原理，从而导出结论;于是，他的工作可分为两部分：他首先必须发现原理，然后从这些原理推导出结论。对于其中第二步工作，他在学生已得到很好的训练和准备。因此，如果在某一领域中或者某一组相互联系的现象中，他的第一个已经得到解决，他就一定能够成功。可是第一步工作，即建立一些可用来作为演绎的出发点的原理，却具有完全不同的性质。这里并没有可以的和可以系统地用来达到的的方法。科学家必须在庞杂的经验事实中间抓住某些可精密公式来表示的普遍特征，由此探求界的普遍原理。

爱因斯坦指出，一旦找到了作为逻辑推理前提的基本理，那么通过逻辑演绎，推理就一个接着一个地涌现出来它们往往显示出一些预料不到的关系，远远超出这些原理依据的实在的范围。但是，只要这些用来作为演绎出发点原理尚未得出，个别经验事实对理论家是毫无用处的。实际上，单靠一些从经验中抽象出来的孤立的普遍定律，他甚至么也做不出来。在他没有揭示出那些能作为演绎推理基础原理之前，他在经验的个别结果面前总是无能为力。

爱因斯坦把物理学理论分为两种不同的类型，其中之一是“原理理论”。建立这种理论使用的是方法，而不综合方法。形成它们的基础和出发点的元素，不是用假设造出来的，而是在经验中发现到的，它们是自然过程的普遍特征，即原理。这些原理给出了各个过程或者它们的理论表述所必须满足的数学形式的判据。热力学就是这样力图用分析的方法，从永动机不可能这一普遍经验得到的事实出发，推导出一些为各个事件都必须满足的必然条件。用探索的演绎法建立起来的相对论，就属于“原理理论”。但是物理学理论大多数是构造性的。它们企图从比较简单的式体系出发，并以此为材料，对比较复杂的现象构造出一幅图像。气体分子运动论就是这样力图把机械的、热的和扩散的过程都归结为分子运动——即用分子假设来构造这些过程。当我们说，我们已经成功地了解一群自然过程，我们的思想必然是指，概括这些过程的构造性的理论已经建立起来了。爱因斯坦认为，构造性理论的优点是完备，有适应性和明确，原理理论的优点则是逻辑上完整和基础巩固。([1]，pp．109～110)

相对论就是爱因斯坦自觉地运用探索性演绎法的杰作。它不仅以其革命性的新观念和卓有成效的理论结果为人津津乐道，而且它所体现出的科学方法的新颖、精湛以及理论的逻辑结构的严谨，也令人叹为观止。爱因斯坦在创立狭义相对论(1905)时，他依据的仅仅是光行差现象和斐索实验这两个并不充分的实验材料，著名的二阶以太漂移实验即迈克耳孙-莫雷实验，对他并没有直接。他主要通过对16岁时想到的“追光”思想实验的沉思，对经典力学和经典电动力学基础的深入考察，发挥了思维的自由创造，提出了两个基本假设——相对性原理和光速不变原理(美国著名科学史家霍耳顿认为，在狭义相对论中，除了被提高为公设的两个基本原理外，爱因斯坦还作了另外四个假定：一是关于空间的各向同性和均匀性，另外三个是定义钟的同步的三个逻辑性质。霍耳顿的学生米勒后来指出，另外的四个假定也是两个基本原理的必然结果，他们不是独立的假设。参见[3]，p．196)。然后，他以此为逻辑前提，接二连三地推导出了关于运动学和电动力学的结论，著名的质能关系式是他先前根本没有料想到的，这些结论大大超出了两个原理所依据的实在的范围。广义相对论(1915)的建立也是这样。作为广义相对论的两个基本原理，即广义相对性原理和等效原理，前者是爱因斯坦基于把相对性原理贯彻到底的信念（从惯性系推广到加速系)提出的，后者是依据厄缶实验(惯性质量等于引力质量)和升降机思想实验提出的。

在1905年，由于爱因斯坦采用了探索性的演绎法，从而使他能够高屋建瓴、势如破竹，一举砍断了哥尔提阿斯死结(哥尔提阿斯是古代夫利基阿国王，相传他曾把自己的车乘的辕与轭用绳结系住，死得无法解开，声言能解开此死结者，得以结治亚细亚。这个死结后来被亚历山大大帝用剑砍断)，开拓了一个奇妙的新世界。那些恼人的以太漂移实验，那些使人迷惑不解的单极电机电动势的“位置”问题，在爱因斯坦的理论体系中已根本不成其为问题。但是，同时代的博大精深的科学大师，诸如洛伦兹、彭加勒，却热衷于同迈克耳孙-莫雷实验等以太漂移实验打交道，迷恋于做出种种构造性假设，建立他们的构造性理论——论和电子动力学。例如，洛伦兹1904年的著名论文尽管声称是以“基本假设”而不是以“特殊假设”为基础的论文，但事实上却包含有11个假设：假设有静止以太，假设静止电子是球形的，假设电子的电荷分布是均匀的，假设电子的全部质量都是电磁质量，假设运动电子收缩，假设电子之间的作用力与分子力相同等等。洛伦兹和彭加勒虽说走到了狭义相对论的大门口，但他们并没有打开这扇大门，其原因固然是多方面的。从方法论上讲，就在于他们运用的是传统的经验归纳法，而没有采用探索性的演绎法。在当时的科学的形势下，仅靠个别的经验事实进行归纳，是建立不起什么崭新的理论的。洛伦兹、彭加勒的电子论和电子动力学固然富丽堂皇，但毕竟只是经典物理学的最后的建筑物。它们虽然包罗万象，可是由于不适应科学发展的总趋势，最终还是被人们遗忘了，仅有的价值。

二、采用探索性的演绎法是科学发展的必然趋势

从文艺复兴到19世纪的经典科学，一般称为近代科学。在科学史上，这个漫长的时期主要是积累材料和归纳材料的时期。与这一科学发展状况相适应，产生了经典的科学哲学，它始于弗兰西斯•培根的归纳主义。培根认为，科学的发展是从个别上升到一般，从经验归纳出理论。他比喻说，只要及时采摘成熟的葡萄，科学的酒浆就会源源不断。到19世纪，整个科学一般说来还没有摆脱这种“原始”状态，因而经典科学哲学能够得以通过穆勒之手发展成为更完备的经验论形态，经验归纳法依然是正统的科学方法。

在物理学领域，这个时期的最大成就是牛顿力学和麦克斯韦的电动力学。牛顿力学虽则是超越了狭隘经验论的人类理智的伟大成就，但它又同人们的日常经验密切相关。力学中的许多概念都比较直观，可以直接在现实生活中找到某种原型。这种状况掩盖了基本概念和基本原理的思辨性质，甚至牛顿本人也深深陷入这一幻觉之中。他一再声称他“不作假设”，实际上却作了许多假设，他要求人们“必须把那些从各种现象中运用一般归纳法导出的命题看作是完全正确的”。19世纪的经典物理学也具有现象论和经验论的特征：它尽量使用那些接近经验的概念，因而在很大程度上必须放弃基础的统一性。热、电、光都用那些不同于力学量的各个状态的变数和物质常数来描述，至于要在它们的相互关系以及同时间的相互关系中去决定全部变数的任务，主要只能由经验来解决。麦克斯韦及其同代人，在这种表示方式中看到了物理学的终极目的，他们想像这个目的只能纯粹归纳地从经验得出，因为这样所使用的概念同经验比较接近。从认识论上看，穆勒和马赫大概就是根据这个理由来决定他们的立场的。总而言之，这个时期的科学家和科学哲学家大都以为，“理论应当用纯粹归纳法的方法来建立，而避免自由地创造性地创造概念;科学的状况愈原始，研究者要保留这种幻想就愈容易，因为他似乎是个经验论者。直至19世纪，许多人还相信牛顿的原则——“我不作假设''''——应当是任何健全的自然科学的基础。”([1]，p．309)

但是，在某些个别的科学部门，已经悄悄地透进了新时代的曙光;尤其是非欧几何学，它仿佛故意向经验论示威一样，以毋庸置辩的方式显示了理性思维的强大威力和奇妙作用。彭加勒正是在《科学与假设》中通过对非欧几何学的深入研究以及对经典力学和经典物理学的慎密考察揭示出，科学的基本概念和原理不是经验的直接归纳，而只能以经验事实为指导，通过精神的自由活动(其产品即约定)来创造。通过研读彭加勒的科学哲学著作，尤其是通过创立狭义和广义相对论的科学实践，使爱因斯坦清楚地看到，人们可以在完全不同于牛顿的基础上，以更加令人满意和更加完备的方式，来考虑范围更广泛的经验事实。但是，完全撇开这种理论还是那种理论优越的问题不谈，基本原理的虚构特征却是完全明显的，因为我们能够指出两条根本不同的原理，而两者在很大程度上都同经验相符合。这—点同时又证明，要在逻辑上从经验推出力学的基本概念和基本假设的任何企图，都是要失败的。爱因斯坦还清楚地看到，相对论是说明理论科学在发展的基本特征的一个良好的例子。初始假设变得愈来愈抽象，离经验愈来愈远。另一方面，它更接近一切科学的伟大目标，即要从尽可能少的假设或者公理出发，通过逻辑的演绎，概括尽可能多的事实。同时，从公理引向经验事实或者可证实的结论的思路也就愈来愈长，愈来愈微妙。理论科学家在他探索理论时，就不得不愈来愈听从纯粹数学的、形式的考虑，因为实验家的物理经验不能把他提高到最抽象的领域中去。正是科学发展的这种理论化趋势，使爱因斯坦认识到：“科学一旦从它的原始阶段脱胎出来以后，仅仅靠着排列的过程已不能使理论获得进展。由经验材料作为引导。研究者宁愿提出一种思想体系，它——般地是在逻辑上从少数几个所谓公理的基本假定建立起来的。”（[1]，p.115），他进而指出：“适用于科学幼年时代的以归纳为主的方法，正在让位给探索性的演绎法。”([1]，p.262)

三、爱因斯坦大胆运用探索性的演绎法的直接动因

只是在广义相对论建立之后，爱因斯坦才把探索性的演绎法作为一个论原则从上加以论述。可是，早在创立狭义相对论时，他就在中大胆运用这一方法了，并在思想上对它已有比较深刻的认识。促使爱因斯坦大胆运用探索性的演绎法的直接原因有两个：其一是赫兹、玻耳兹曼、彭加勒等人的思想，其二是当时的物现状使得他不能不那样做。

在联邦大学期间(1896~1900)，爱因斯坦自学了赫兹、玻耳兹曼等科学大师们的著作。赫兹在他的名著《力学原理》(1894)中试图重构力学，为此他仅利用空间、时间和质量三个原始概念。赫兹的力学体系建立在通过科学家个人的“内在直觉”从经验引出的公理之上，它能够导出经验预言。赫兹认为“内在直觉规律”的功能像“康德意义上的先验判断”一样，并且声称他的力学重构是演绎系统，与牛顿的《原理》(全称《的数学原理》)有许多相同的风格。在这个公理体系中，我们可以推演出与我们的观察记录相对照的可检验的结论，依据该结论与可观察的世界一致还是不一致，来决定这个体系是否正确。尽管爱因斯坦不赞同赫兹的隐质量概念和“把自然现象追溯到力学的主要定律”的长远目标，但是赫兹强调公理描述的威力却给他留下了深刻的印象。这种公理描述与其说在经验材料上预言理论结构，倒不如说在公理和直觉上预言理论结构。

爱因斯坦也自学了玻耳兹曼的《力学讲义》(1897)。在该书中，玻耳兹曼把力学作为物理学的核心，爱因斯坦当然不会同意这种看法的。但是，玻耳兹曼重构力学的方法的下述特点，一定会强烈地震撼爱因斯坦敏感的心弦：“恰恰是力学原理的不明晰性，在我看来不是同时以假设的智力图像为起点而得到的，而是从一开始就以与外部经验相联系的尝试而得到的。”([2]，p．127)玻耳兹曼的意思很清楚：力学原理的不明晰，在于经验归纳，而不在于智力图像。玻耳兹曼的“智力图像”概念比赫兹的“外部对象的图像或符号”更自由，爱因斯坦可能山此注意到，力学的已使原理凌驾于经验材料之上。

彭加勒在《科学与假设》(1902)中对约定主义的论述，对爱因斯坦的探索性的演绎法的形成必定大有裨益，爱因斯坦在“奥林比亚科学院”时期(1902~1904)曾和他的同伴索洛文、哈比希特一起研读过这本脍炙人口的畅销名著。彭加勒通过对数理科学的基础进行了敏锐的、批判性的审查和后得出：几何学的公理既非先验综合判断，亦非经验事实，它们原来都是约定。物理学尽管比较直接地以经验为基础，但它的一些基本原理也具有几何学公理那样的约定特征。例如惯性原理，它不是先验地支配我们的真理，否则希腊学者早就知道它了，它也不是经验的事实，因为人们从来也不能用不受外力的物体做实验，因而无法用实验证实或否证它。经过最终分析，它们化归为约定或隐蔽的定义。因此，彭加勒得出结论说：在数学及其相关的学科中，“可以看出自由约定的特征”;他进而指出：“约定是我们的精神的自由活动的产品”，“我们在所有可能的约定中进行选择时，要受实验事实的引导;但它仍是自由的，只是为了避免一切矛盾起见，才有所限制。”

彭加勒在考察了物理学的理论后认为，物理学有两类陈述——原理和定律。定律是实验的概括，它们相对于孤立的系统而言可以近似地被证实，原理是约定而成的公设，它们是十分普遍的、严格真实的，超越了实验所及的范围。彭加勒还阐述了约定主义的方法论意义。他说，当一个定律被认为由实验充分证实时，我们可以采取两种态度。我们可以把这个定律提交讨论，于是，它依然要受到持续不断的修正，毋庸置疑，这将仅仅以证明它是近似的而终结。或者，我们也可以通过选择这样一个约定使命题为真，从而把定律提升为原理。在彭加勒看来，经典力学和经典物理学的六大基本原理(迈尔原理即能量守恒原理、卡诺原理即能量退降原理、牛顿原理即作用与反作用原理、相对性原理、拉瓦锡原理即质量守恒原理、最小作用原理)就是这样形成的。

彭加勒提出约定主义并不是无缘无故的。在近代科学发展的早期，弗兰西斯•培根提出了经验归纳的新方法，这种方法对促进近代科学的发展起了巨大的作用，但后来却助长了狭隘经验事义的盛行。到19世纪，以惠威尔、穆勒为代表的“全归纳派”和以孔德、斯宾塞为代表的实证主义广为流行，把经验和归纳视为唯一可能的认识方法。到19世纪末，第二代的实证主义的代表人物马赫更是扬言要把一切“形而上学的东西”从科学中“排除掉”。另一方面，康德不满意经验论的归纳主义的阶梯，他把梯子颠倒过来，不是从经验上升到理论，而是以先天的“感性直观的纯形式”(时间和空间)和先天的“知性的纯粹概念或纯粹范畴(因果关系、必然性、可能性等十二个范畴)去组织后天经验，以构成绝对可靠的“先验综合知识”。彭加勒看到，无论是经验论还是先验论，都不能圆满地说明科学理论体系的特征。为了强调在从事实过渡到原理时，科学家应充分有发挥能动性的自由，他于是提出了约定主义。约定主义既要求摆脱狭隘的经验论，又要求摆脱经验论，它顺应了科学发展的潮流，反映了当时科学界自由创造、大胆假设的要求，在科学和哲学上都有其积极意义。

《科学与假设》一书对爱因斯坦的印象极深，他和同伴们花了好几个星期紧张地读完了它。爱因斯坦坦率地承认彭加勒对他的直接影响。他赞同“敏锐的深刻的思想家”彭加勒的约定主义观点，认为概念和公理是思维的自由创造，是理智的自由发明。他这样说过：“一切概念，甚至那些最接近经验韵概念，从逻辑观点看来，……都是一些自由选择的约定，……([1]，p．6)

一开始，爱因斯坦也对洛伦兹的论（是1895年的论文，而不是1904年的电子论的最终形式）发生过兴趣，这是一种构造性的理论。可是不久，他从普朗克的量子论中看到，辐射具有一种分子结构。这是同麦克斯韦理论相矛盾的，而且麦克斯韦理论也不能导致出正确的辐射压涨落。爱因斯坦在“自述”中谈到了他当时的转变：“早在1900年以后不久，即在普朗克的首创性工作以后不久，这类思考已使我清楚地看到：不论是力学还是热力学(除非在极限情况下)都不能要求严格有效。渐渐地我对那种根据已知事实用构造性的努力去发现真实定律的可能性感到绝望了。我努力得愈久，就愈加绝望，也就愈加确信，只有发现一个普遍的形式原理，才能使我们得到可靠的结果。”([1]，p．23)从此时起，爱因斯坦就断然决定用探索性的演绎法来解决。

四、爱因斯坦的探索性的演绎法的特色

作为科学推理的演绎法，可以说是源远流长了。早在古希腊，著名的哲学家、形式逻辑的创始人亚里士多德就提出了归纳和演绎这两种逻辑方法，并认为演绎推理的价值高于归纳推理。而古希腊名声最大的数学家欧几里得，在《几何原本》中把几何学系统化了，这部流传千古的名著就是逻辑演绎法的典范。牛顿在建立他的力学理论体系时虽然运用了归纳法，但其集大成著作《原理》的叙述方法却采用的是演绎法。爱因斯坦的探索性的演绎法绝不是这种古老的演绎法的简单照搬。他根据自己的科学研究实践，顺应当时理论科学发展的潮流，对演绎法作了重大发展，赋予了新的。也许是为了强调他的演绎法与传统的演绎法的不同，他在“演绎法”前面加上了限制性的定语——“探索性的”，这个定语也恰当地表明了他的演绎法的主要特征。与传统的演绎法相比，爱因斯坦的探索性的演绎法是颇有特色的。这主要表现在以下三个方面。

第一，明确地阐述了科学理论体系的结构，恰当地指明了思维同经验的联系问题，充分肯定了约定在建造理论体系时的重要作用。爱因斯坦把科学理论体系分为两大部分，其一是作为理论的基础的基本概念和基本原理，其二是由此推导出的具体结论。在爱因斯坦看来，那些不能在逻辑上进一步简化的基本概念和基本假设，是理论体系的根本部分，是整个理论体系的公理基础或逻辑前提。它们实际上“都是一些自由选择的约定”;它们“不能从经验中抽取出米，而必须自由地发明出来”([1]，pp．6，315)。谈到思维同经验的联系问题时，爱因斯坦说：直接经验ε是已知的，A是假设或公理，由它们可以通过逻辑道路推导出各个个别的结论S;S然后可以同ε联系起来(用实验验明)。从心理状态方面来说，A是以ε为基础的。但是在A和ε之间不存在任何必然的逻辑联系，而只有通过非逻辑的方法——“思维的自由创造”(或约定)——才能找到理论体系的基础A。爱因斯坦明确指出：“物理学构成一种处在不断进化过程中的思想的逻辑体系。它的基础可以说是不能用归纳法从经验中提取出来的。而只能靠自由发明来得到。这种体系的根据(真理内容)在于导出的命题可由感觉经验来证实，而感觉经验对这基础的关系，只能直觉地去领悟。进化是循着不断增加逻辑基础简单性的方向前进的。为了要进一步接近这个目标，我们必须听从这样的事实：逻辑基础愈来愈远离经验事实，而且我们从根本基础通向那些同感觉经验相联系的导出命题的思想路线，也不断地变得愈来愈艰难、愈来愈漫长了。”([1]，p．372)

第二，大胆地提出了“概念是思维的自由创造”、“范畴是自由的约定”([1]，pp．407，471)的命题，详细地阐述了从感觉经验到基本概念和基本原理的非逻辑途径。爱因斯坦指出，象马赫和奥斯特瓦尔德这样的具有勇敢精神和敏锐本能的学者，也因为哲学上的偏见而妨碍他们对事实做出正确的解释(指他们反对原子论)。这种偏见——至今还没有灭绝——就在于相信毋须自由的构造概念，事实本身能够而且应该为我们提供科学知识。这种误解之所以可能，是因为人们不容易认识到，经过验证和长期使用而显得似乎同经验材料直接相联系的那些概念，其实都是自由选择出来的。爱因斯坦认为，物理学家的最高使命就是要得到那些普遍的基本定律，由此世界体系就能用单纯的演绎法建立起来。要通向这些定律，并没有逻辑的道路，只有通过那种以对经验的共鸣的理解为依据的直觉，才能得到这些定律。”([1]，p，102)

为了从经验材料中得到基本原理。除了通过“以对经验的共鸣的理解为依据的直觉”外，爱因斯坦还指出可以通过“假设”、“猜测”、“大胆思辨”、“创造性的想像”、“灵感”、“幻想”、“思维的自由创造”、“理智的自由发明”、“自由选择的约定”等等。不管方法如何变化，它们都有—个共同点，即基本概念和基本原理只能通过非逻辑的途径自由创造出来。这样一来，基本概念和基本原理对于感觉经验而言在逻辑上是独立的。爱因斯坦认为二者的关系并不像肉汤同肉的关系，而倒有点像衣帽间牌子上的号码同大衣的关系。也正由于如此，从感觉经验得到基本概念和原理就是一项十分艰巨的工作，这也是探索性的演绎法的关键一步。因此，爱因斯坦要求人们“对于承担这种劳动的理论家，不应当吹毛求疵地说他是‘异想天开'''';相反，应当允许他有权去自由发挥他的幻想，因为除此以外就没有别的道路可以达到目的。他的幻想并不是无聊的白日做梦，而是为求得逻辑上最简单的可能性及其结论的探索。”([1]，pp.262~263)

关于爱因斯坦所说的“概念是思维的自由创造”和“范畴是自由的约定”，其中的“自由”并非任意之谓，即不是随心所欲的杜撰.爱因斯坦认为，基本概念和基本原理的选择自由是一种特殊的自由。它完全不同作家写小说时的自由，它倒多少有点像一个人在猜一个设计得很巧妙的字谜时的那种自由。他固然可以猜想以无论什么字作为谜底，但是只有一个字才真正完全解决了这个字谜。显然，爱因斯坦所谓的“自由”，主要是指建立基本概念和基本原理时思维方式的自由、它们的表达方式的自由以及概括程度高低的自由，—般说来，它们包含的客观实在的内容则不能是任意的。这就是作为反映客观实在的人类理智结晶的科学之客观性和主观性的统一。诚如爱因斯坦所说：“科学作为一种现存的和完成的东西，是人们所知道的最客观的，同人无关的东西。但是，科学作为一种尚在制定中的东西，作为一种被迫求的目的，却同人类其他一切事业一样，是主观的，受心理状态制约的。”([1]，p．298)

第三，明确地把“内在的完备”作为评判理论体系的合法性和正确性的标准之一。在爱因斯坦看来，探索性的演绎法就是在实验事实的引导下，通过思维的自由创造，发明出公理基础，然后以此为出发点，通过逻辑演绎导出各个具体结论，从而构成完整的理论体系。但是，评判这个理论体系的合法性和正确性的标准是什么呢?爱因斯坦晚年在“自述”中对这个问题作了纲领性的回答([1]，pp．10～11)。他认为，第一个标准是“外部的证实”，也就是说，理论不应当同经验事实相矛盾。这个要求初看起来似乎十分明显，但起来却非常伤脑筋。因为人们常常，甚至总是可以用人为的补充假设来使理论同事实相适应，从而坚持一种普遍的理论基础。但是，无论如何，这种观点所涉及的是用现成的经验事实采证实理论基础。这个标准是众所周知的，也是经常运用的。有趣的是爱因斯坦提出的第二个标准——“内在的完备”。它涉及的不是理论同观察材料的关系问题，而是关于理论本身的前提，关于人们可以简单地、但比较含糊地称之为前提(基本概念和基本原理)的“自然性”或者“逻辑简单性”。也就是说，这些不能在逻辑上进一步简化的元素要尽可能简单，并且在数目上尽可能少，同时不至于放弃对任何经验内容的适当表示。这个观点从来都在选择和评价各种理论时起着重大的作用，但是确切地把它表达出来却有很大困难。这里的问题不单是一种列举逻辑上独立的前提问题(如果这种列举是毫不含糊地可能的话)，而是一种在不可通约的质之间作相互权衡的问题。其次，在几种基础同样“简单”的理论中，那种对理论体系的可能性质限制最严格的理论(即含有最确定论点的理论)被认为是比较优越的。理论的“内在的完备”还表现在：从逻辑的观点来看，如果一种理论并不是从那些等价的和以类似方式构造起来的理论中任意选出的，那么我们就给予这种理论以较高的评价。

爱因斯坦看到了“内在的完备”这一标准不容忽视、不可替代的特殊作用。他指出，当基本概念和基本原理距离直接可观察的东西愈来愈远，以致用事实来验证理论的含义就变得愈来愈困难和更费时日的时候，“内在的完备”标准对于理论的选择和评价就一定会起更大的作用。他还指出，只要数学上暂时还存在着难以克服的困难，而不能确立这个理论的经验内涵：逻辑的简单性就是衡量这个理论的价值的唯一准则，即使是一个当然还不充分的准则([1]，pp.12、501)。爱因斯坦的“内在完备”标准在某种程度上是不可言传的，但是它在像爱因斯坦这样的具有“以对经验的共鸣的理解为依据的直觉”的人的手中，却能够有效地加以运用，而且预言家们在判断理论的内在完备时，它们之间的意见往往是一致的。

在爱因斯坦创立狭义相对论和广义相对论的过程中，充分地体现了探索性的演绎法的这三个特色。前面我们已简单地涉及到这一点，这里我们只谈谈爱因斯坦从“内在的完备”这一标准的角度是如何对自己理论进行评价的。1906年，当德国实验物理学家宣称，他在1905年完成的关于高速电子(β射线)质量和速度关系的数据支持亚伯拉罕和布赫尔的“刚性球”电子论，而同洛伦兹-爱因斯坦的理论(电子在运动方向的直径会随速度的增加而收缩)不相容，彭加勒立即发生了动摇，认为相对性原理不再具有我们先前赋予它的那种重要的价值。洛伦兹表现得更是十分悲观，他在1906年3月8日致彭加勒的信中说：“不幸的是，我的电子扁缩假设同考夫曼的新结果发生了矛盾，因此我必须放弃它，我已到了山穷水尽的地步。在我看来，似乎不可能建立起一种要求平移对电学和光学现象完全不产生影响的理论。”([2]，p．334)爱因斯坦的态度则截然相反，他对自己的理论的“内在的完备”抱有信心。他在1907年发表的长篇论文中指出：考大曼的实验结果同狭义相对论的“这种系统的偏离，究竟是由于没有考虑到的误差，还是由于相对论的基础不符合事实，这个问题只有在有了多方面的观测资料以后，才能足够可靠地解决。”他认为“刚性球”电子论在“颇大程度上是由于偶然碰巧与实验结果相符，因为它们关于运动电子质量的基本假设不是从了大量现象的理论体系得出来的。”正由于狭义相对论的理论前提的简单性大，它涉及的事物的种类多，它的应用范围广，它给人的印象深，所以爱因斯坦才对自己的理论坚信不疑，要知道当时还没有确凿的实验事实证实这种具有思辨性的理论。谈到广义相对论的“内在的完备”，爱因斯坦说：“这理论主要吸引人的地方在于逻辑上的完整性。从它推出的许多结论中，只要有一个被证明是错误的，它就必须被抛弃，要对它进行修改而不摧毁其整个结构，那似乎是不可能的。”([1]，p．113)他甚至说过这样的话：当1919年的日蚀观测证明了他关于光线弯曲的推论时，他一点也不惊奇。要是这件事没有发生，他倒会是非常惊讶的。

探索性的演绎法是爱因斯坦的主导哲学思想——唯物论的唯理论——的一个重要组成部分。可贵的是，爱因斯坦在这里并没有排斥或漠视经验归纳法在科学中的地位。一方面，他认为纯粹思维可以把握实在;另一方面，又认为从来也没有一种理论是靠纯粹思辨发现的，他对构造性的理论也给予了较高的评价。爱因斯坦敢于正视矛盾的两极，在唯理论和经验论之间保持了一种微妙的、恰如其分的平衡，这正是他的高明之处。他提出的探索性的演绎法，只是强调“要大胆思辨，不要经验堆积”罢了，这是理论科学在20世纪发展的必然趋势，爱因斯坦则是率先表达了这一时代要求。

《爱因斯坦文集》第一卷，许良英等编译，商务印书馆，1978年第1版，第75~76页。

ArthurI．Miller，AlbertEinstein''''sSpecisloryofRelativity：Emergence(1905)andEarlyInterpretation,(1905~1911)，Adison-WesleyPubiishingCompany，Inc.,1981,p.196.

H．S．塞耶编：《牛顿著作选》，上海人民出版社，1971年第1版，第6页。

H．Poincaré，TheFoundationsofScience,TranslationbyG．B．Halsted，TheScience,YorkandGarrison，N.Y.1913,pp.28,65.

简述系统科学的基本原理范文1篇5

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简述系统科学的基本原理范文

关键词高中生物课程知识目标

中图分类号：G633.91文献标识码：A

0引言

在一个人的生物科学素养构成中，理解生物学的基本事实、概念、规律和观点是一个重要的组成部分，是生物学课程的基本任务之一。其中，基本事实是学习基本概念、原理、规律和模型等所必需的事实。

中学生物学课程要帮助学生初步构建一个生物学的知识框架，向他们展示一幅较为完整的生物科学的画面，为学生以后的发展打下基础。在传统教学中，传授知识是我国生物学教育中的强势，应该继承和发扬。然而，让学生学习这些知识，不能只停留在对书本知识的了解、对事实的记忆和财理论试卷能取得较高分数的满足。这就是生物学课程对知识方面更高层次的要求。

1案例分析

课程标准要求，通过这一章节的学习，使学生理解“生物圈”是自然界最大的生态系统，是人类、动物、植物等所有生物赖以生存的唯一环境，生态系统物质循环的知识表明，人类要想更好地生活，在开发自然界的同时，要注意保护环境，实现可持续性发展。但是在社会生活的各个领域，还时常发现破坏环境的现象和行为，如工业废水未经处理就排入河流，生活垃圾乱丢、乱扔，给自己带来了方便和利益，对环境、对他人却造成了极大的危害，这都是生物科学中环境意识没有在公众的心目中树立起来所造成的。这就要求广大中学生在掌握了基本的生物学知识之后，要向社会推广、传播，促进生物科学知识进入每个人的意识领域和社会生活的各个角落，以提高全民的科学素养和社会责任感。

2阅读材料

课程标准的要求，知识性目标的达成分为三个水平：了解水平、理解水平和应用水平。

（1）了解水平：所要求的心理过程主要是记忆。如再认或回忆知识；识别、辨认事实或证据；举出例子；描述对象的基本特征等。了解水平常用的行为动词有描述、简述、识别、列出、举例说出、指出、辨别、写出、排列等。例如：①简述核酸的结构与功能。②说出水和无机盐的生理作用。③描述细胞的无丝分裂。④举例说出基因重组及其意义。⑤列出入类遗传病的类型（包括单基因病、多基因病和染色体病）。⑥列举其他植物激素。

（2）理解水平：要求能把握材料的实质和内在的逻辑关系，与已有的知识建立联系。这一水平超越了单纯的记忆，代表着最低水平的理解，进而能够进行解释、推断、区分、扩展，提供证据，收集、整理信息等。理解水平常使用的行为动词是说明、举例说明、概述、评述、区别、解释、选出、收集、处理、阐明、示范、比较、描绘、查找等。例如：①说明生物大分子以碳链为骨架。②概述蛋白质的结构和功能。③解释ATP在能量代谢中的作用。④阐明基因的分离规律和自由组合规律。⑤收集生物变异在育种上的应用事例。⑥举例说明细胞的全能性。

（3）应用水平：应用水平包括运用、分析、综合、评价四方面的内涵。运用是指能将可得的材料恰当地应用于新情景；分析是指整体分解或组成结构；综合与分析相反，即将部分按其规律重新组合成整；评价则对某一事实、现象作出价值判断。这一水平要求学生能在新的情景中使用抽象的概念、原则，进行总结、推广，建立不同情景下的合理联系等，应用水平常使用的行为动词有：分析、得出、设计、拟订、应用、评价、撰写、利用、总结、研究等。例如：①分析细胞学说建立的过程。②研究影响光合作用速率的环境因素。③总结人类对遗传物质的探索过程。④评述植物激素的应用价值。⑤设计并制作生态瓶。

3科研活动

（1）反复研读课程标准中的知识目标要求成谈个人学习的感受。

（2）练习：以下为某教师在“生态系统的能量流动”教学设计中确定的知识目标，讨论其是否与标推的要求相吻合，表述方式是否恰当？请用最恰当的行为动词加以修改。

知识目标：①使学生理解能量流动是生态系统的两大能量之一。②使学生了解生态系统能量流动的概念，掌握生态系统能量流动的过程和特点。③使学生体会研究人员研究生态系统能量流动的意义。

总之，课程目标是一个科学体系，知识、情感态度与价值观，能力三个方面的要求，对科学素养的形成同样重要，缺一不可。教师在重视知识教学的同时，要更加重视情感态度与价值观和能力目标的实现，在每个模块的教学中都要全面落实三个方面目标的要求。只有这样，才能够达到新课改的目的，完成新课程的任务。

参考文献

简述系统科学的基本原理范文篇7

一、政治史研究

作为秦汉史研究的传统内容，2003年秦汉政治史的研究也依然受到重视。林剑鸣的《秦汉史》（上海人民出版社3月第2版）、黄留珠的《汉武帝》（人民出版社3月版）、徐日辉的《秦早期发展史》（中国科学文化出版社8月版）和葛承雍的《王莽新政》等，都用大量篇幅从不同角度论述了秦汉政治史的内容。

孙斌来在《秦统一六国原因的再探讨》（《人文杂志》第1期）中提出，秦统一全国的主观原因是秦的自然资源优于六国及其成功地决策，而客观原因则在于抓住了历史机遇。对汉初确立郡国并行的体制，赵沛通过解析“白马之盟”，认为这实际是刘邦与其军功大臣的一种政治契约，既为两汉确立了郡国并行的政治模式，也为秦汉以后确立了基本范式（《试论“白马之盟”与汉初政治模式的建立》，《河南师大学报》第6期）。邹水杰、岳庆平的《西汉县令长初探》（《北京大学学报》第4期）结合尹湾汉简的记载认为，西汉权贵之家和贫家子弟均可以小吏迁升为县令长，县令长与地方王侯的关系亦很微妙。相关文章还有陈伟的《秦苍悟、洞庭二郡刍论》（《历史研究》第5期）、史云贵的《西汉郡国并行制探略》（《广西社会科学》第4期）、董平均的《西汉王国分封制度探源》（《首都师范大学学报》第4期）和张功的《汉代郡县关系探析》（《青海师大学报》第4期）等。对秦汉大帝国所形成的监察制度，曹金祥的《试论秦汉时期的监察制度》（《聊城大学学报》第2期）指出，这实际是我国先民权力分配的产物，但它却与专制主义中央集权制度相始终。关于宦官和中朝制度，袁刚的《秦汉政府宫官系统和汉武帝任用中朝官》（《南都学坛》第5期）紧扣秦汉家国不分的史实，指出宫官参政和中朝官用事突出表现了秦汉官僚政府家产制的特征。樊志民的《战国秦汉农官制度研究》（《史学月刊》第5期）论述了战国秦汉时期农官制度的发展与完善。对丞相制度，蒋非非具体研究了《汉初萧曹相位之争》（《北京师范大学学报》第5期）。阎步克发表了《从〈秩律〉论战国秦汉间禄秩序列的纵向伸展》（《历史研究》第5期）和《论张家山汉简〈二年律令〉中的“宦皇帝”》（《中国史研究》第3期），指出张家山汉简《二年律令·秩律》的面世，更清晰地揭示了战国秦汉间禄秩序列的纵向伸展进程；而汉初的“宦皇帝者”主要是一个侍臣系统，他们与“吏”的重要区别乃在于没有禄秩。蔡万进的《尹湾汉简〈元延二年日记〉所反映的汉代吏休制度》（《中国史研究》第2期）提出，汉代官吏“五日得一休沐”仅施行于中央官吏，地方官吏的“休沐”权则可以适当调整，普通官吏也不适用于“病告”请休。宋杰的《汉代的“陷陈都尉”与“陷陈士”》（《首都师范大学学报》第1期）诠释了“陷陈”的含义，认为“陷陈都尉”和“陷陈士”当即敢死队将官与士兵。张鹤泉《东汉持节问题探讨》（《史学月刊》第2期）认为，东汉持节官有长期与临时之分，实际东汉末年的持节已开了魏晋将军使持节、持节、假节的端绪。

在政治思想方面，王绍东、白音查干的《论秦始皇对五德终始学说的改造》（《人文杂志》第6期）提出，秦始皇通过去掉五德终始学说的道德约束因素，已把它改造成只维护君权不限制君权的理论，对秦朝政治曾产生巨大影响。韩玉德的《略论命相论与西汉政治》（《学术月刊》第7期）研究了命相论与西汉政治的融合，认为命相论为确立专制主义政治权威和意识形态权威发挥了历史性作用。王健的《伦理制衡与西汉政治——以汉武帝时代为中心》（《河南科技大学学报》第3期）从伦理标榜下的事功政治与伦理制衡的冲突来总结汉武帝的政治，并认为这种冲突形成了秦汉时代普遍存在的一种特殊的历史张力。而曹金华则对《东汉前期统治方略的演变与得失》（《安徽史学》第3期）作了新的探讨，指出由“柔道”到“严切”再到“宽厚”的变化轨迹，虽基本符合宽严相济的原则，但其“严切”和“宽厚”政治的矫枉过正也产生了不可低估的消极影响。杨东晨、杨建国的《汉代名将》则集中研究了韩信、周亚夫、李广、卫青、霍去病、赵充国、耿弇、马援、班超及窦宪等十大名将的忠君爱国精神。另外，刘占成的《秦帝国灭亡的历史反思》（《秦文化论丛》第10辑，三秦出版社7月版）、张强的《汉代之前的礼乐沿革与帝王统治之术》（《江苏社会科学》第3期）、刘汉东的《解读〈史记·樊郦滕灌列传〉透析刘邦用人之道》（《广州大学学报》第10期）、林永光的《试论汉武帝的治国为政之道》（《烟台师范学院学报》第4期）、王云江、谢艳华的《简论刘秀的人才谋略》（《史学集刊》第2期）等也都值得一读。

关于秦汉法制，阎晓军的《秦汉时期的诉讼审判制度》（《秦文化论丛》第10辑）运用云梦秦简和张家山汉简，并结合文献记载，尝试复原秦汉时期的诉讼审判程序，认为一般要经过报案、侦破、讯问、诘问、验问、读鞫、乞鞫、议罪、论、报、执行等程序。王泽武的《汉文帝“易刑”考辨》（《湖北大学学报》第2期）提出，汉初肉刑有四，文帝只是变易了其中的墨、劓、刖刑，并没有废除宫刑。韩树峰结合秦汉简牍讨论了的《秦汉律令中的完刑》（《中国史研究》第4期），认为“完”刑的含义因时而异，既非单纯的“耐”刑，亦非单纯的“髡”刑，更不是指身体发肤的完好无损。秦代的“完”即“耐”，汉初的“完”为“耐”或“髡”，文帝时改革肉刑始有完好无损之意。魏道明的《汉代的不道罪与大逆不道罪》（《青海社会科学》第2期）主张，不道是重大常事犯的专称，大逆不道则是包括谋反在内的各种重大犯罪，二者已基本包含了北齐以后十恶罪的各种罪种。

关于民族关系与对外关系，刘光华的《西汉前期西北民族研究》（《西北第二民族学院学报》第2期）论述了西汉前期的汉匈关系、和亲政策和西北少数民族，指出实行和亲政策，以及汉朝为发展经济和加强边防建设的等等措施，乃是对付强敌的一种积极防御政策。刘瑞着重研究了《秦、西汉的“内臣”与“外臣”》（《民族研究》第3期），认为秦简中的“臣邦”相当于汉代“内臣”，“外臣邦”相当于汉代“外臣”；而以往文献所说的“羁縻”制度等同于“外臣”，“葆塞蛮夷”则相当于“内臣”。韦东超的《移民与族际冲突——东汉时期武陵、长沙、零陵三郡“蛮变”动因浅论》（《中南民族大学学报》第1期）认为，三郡“蛮变”的深层原因可能是中原汉族大量移民所导致的族际冲突。周伟洲的《西汉长安与南海诸国的交通往来》（《中国历史地理论从》第4辑）揭示西汉与南海诸国的交通往来，重现了东南亚地区古代诸国与中国交往的历史。黎虎的《汉代外交使节的人选》（《人文杂志》第6期）则得出先秦外交使节主要是“辩士”、汉代外交使节主要是“勇士”的结论，并认为这是由于汉代外交已经突破“东亚外交圈”所致。

在人物研究方面，多数文章仍关注于秦汉时期的帝王将相。比较引人注目的，是孟祥才的《东方朔简论》（《烟台大学学报》第4期）和张小锋的《霍山、霍云身世蠡测》（《南都学坛》第3期）。前者概述东方朔生平，认为他善吹牛而不令人讨厌，经常以幽默机智和奉承博取武帝欢心，既关心民瘼又敢言直谏，虽一直期望作为却终生碌碌，源于自我定位的失误；后者则通过考辨，提出霍山、霍云虽名义上是霍去病之孙，而实际却应是霍光之子。

二、经济史研究

李天虹的《居延汉简簿籍分类研究》（科学出版社9月版）将居延汉简中的簿籍文书分为10类，135种，又分别进行了认真的辑录研究和分析。作者对当时的簿籍制度和许多经济问题进行了深入的探讨，新见颇多。黄晓芬的《汉墓的考古学研究》（岳麓书社7月版）、田静的《秦铜车马》和张骅的《秦郑国渠》也都就相关经济问题作出比较精到的论述。还有杨玉坤的《广润集》（陕西人民出版社9月版），也收录了多篇秦汉经济史论文。

关于土地制度，高敏的《从张家山汉简〈二年律令〉看西汉前期的土地制度——读〈张家山汉墓竹简〉札记之三》（《中国经济史研究》第3期）指出，张家山汉简中《二年律令》的出土，不仅证明授田制是国有土地制的一种表现形式，而且证明了“以名占田”的真实存在和土地买卖的合法。杨振红的《秦汉“名田宅制”说——从张家山汉简看战国秦汉的土地制度》（《中国史研究》第3期）主张，战国秦汉时期的爵位名田宅制是以爵位划分占有田宅的标准，以户为单位名有田宅，田宅可以有条件地继承、转让和买卖。国家以爵位减级继承制来控制田宅的流转，并与罚没田宅以及户绝田宅一起构成国家授田宅的来源。刘旭东《从汉代私有土地来源考察其土地私有制特点》（《涪陵师范学院学报》第2期）认为，汉代的土地买卖尚未达到“自由”买卖的程度，土地所有权的变动往往伴随着政治权力的变动。

关于农业和工商业研究，吴小强的《秦简〈日书〉与战国秦代农业经济生活》（《秦文化论丛》第10辑）考察了长江流域的农业发展，认为根据秦简《日书》可以得出我国传统农业在秦代已经相当成熟的结论。高敏的《从东汉时期入仕者与知名人士出生地的分布状况看东汉江南经济的发展》（《郑州大学学报》第5期）依据文献和走马楼吴简，对东汉江南经济的空前发展作出了比较可信的论证。刘磐修的《汉代河套地区的开发》（《中国经济史研究》第1期）认为，河套地区的大规模开发始于武帝，西汉后期和东汉中期曾出现两次高潮，西汉河套开发的主体是封建政府，而东汉豪强地主的田庄则成为开发的主要形式。杨兆荣的《“0.6折合法”在先秦、秦汉农业生产中计量的应用》（《云南大学学报》第6期）通过汉简记载考证了“0.6折合法”在农业生产中谷物权衡、容量的大、小石折算和耕地面积的大、小亩折算中的应用。罗二虎的《汉代模型明器中的水田类型》（《考古》第4期）从模型明器中所见的大区划水田、小区划水田和梯田三种类型着手，就汉代水田与稻作农耕的关系、不同类型水田出现的原因及水田的面积与地理环境展开了讨论。刘磐修的《汉唐时期的养猪业》（《农业考古》第3期）和萧爱民的《“苏武牧羊”所反映的匈奴族养羊技术》（《农业考古》第3期），则着重研究了汉代养殖业问题。黄今言、王福昌的《汉代农业商品生产的群体结构及其发展水平之评估》（《中国社会经济史研究》第1期）考察了汉代农业商品生产的发展，认为无论专业农户，还是各类田庄主和小农，都有商品性的生产，并估算出汉代农业商品率约为30%。王刚的《从债务问题看西汉商品经济状况》（《安徽史学》第3期）认为，西汉时以货币为中心的债务关系已渗入每一阶层的生活中，对当时商品经济的发展有重要作用，同时讨论了政府对债务问题的管理和商品经济发展的变态。杜劲松的《关于西汉多黄金原因的研究》（《中国史研究》第4期）主张，在西汉皇室巨大黄金赐予的表象之下，其实蕴藏着一个独特的以中央政府为中心的黄金流人、流出的机制。而这种黄金的循环、集中、积累的周转机制，就直接造成了文献记载西汉多黄金的现象。张弘、李文青的《秦汉时期对地方官吏经济政绩的考核》（《东岳论丛》第2期）提出，秦汉时期各级地方官吏都有不同的经济管理职责，诸如指导、组织和管理生产，征收赋税，统计户口、垦田数字，兴修水利交通等，构成了考核其经济政绩的主要内容。袁延胜发表了《略论汉代的人口增殖政策及其社会影响》（《郑州大学学报》第3期）和《东汉户口总数之谜试析》（《南都学坛》第2期），认为汉代的人口增殖政策虽使得人口迅速增长，但也带来了人口过剩、影响社会安定的问题，而史载东汉户口则基本可信。朱宏斌的《两汉西域屯田及其在中西农业科技文化交流中的作用》（《中国农史》第3期）认为，汉代西域屯田在中西农业科技文化交流中发挥了极其重要的作用，不仅为中西科技文化交流的畅通提供了坚实的经济基础与安全保障，而且更是中西农业科技文化交流的重要桥梁与纽带。

关于赋役制度，这是2003年秦汉经济史研究成果相对集中的一个方面。丁光勋的《秦汉时期的始傅、始役、终役的年龄研究》（《上海师范大学学报》第4期）主张，秦朝十五岁始傅、始役，不满十五但身高已六尺五寸者亦在始役范围之内；有爵男子五十六岁免，无爵男子六十免。汉初承袭秦制，景帝二年改为二十始傅，昭帝又改为二十三始傅，一般五十六岁老免，特殊情况除外。晋文的《商鞅变法与秦国田租的征课——兼论秦汉“纳粟拜爵”与“更赋”的起源》（《秦文化论丛》第10辑）认为，秦自商鞅变法即对田租的征课进行改革，实行定额租，并有着低限与高限之分。商鞅令“耕织致粟帛多者复其身”，实际也应是秦汉“纳粟拜爵”与“更赋”的滥觞。臧知非的《西汉授田制度与田税征收方式新论——对张家山汉简的初步研究》（《江海学刊》第3期）提出，根据张家山汉简，西汉继续实行定额田税制度，并明确规定按顷计算、按户征收，改实物税制为实物、货币并举而以货币为主。对西汉矿业税问题，臧知非还发表了《张家山汉简所见西汉矿业税收制度试析》（《史学月刊》第3期）。高敏的《关于汉代有“户赋”、“质钱”及各种矿产税的新证——读〈张家山汉墓竹简〉》（《史学月刊》第4期）认为，张家山汉简证明过去曾存在争议的户赋确有其事，而且“质钱”及各种矿产税也都可以得到证实。李冀的《两汉政府对少数民族的赋役政策》（《南都学坛》第6期）认为，两汉政府在对少数民族赋役政策方面做了积极的探索，形成了以贡纳羁縻之、以兵役统率之、以赋税汉化之的特点。

三、文化史研究

2003年秦汉文化史研究继续深入，取得了一批可喜成果。关于秦汉学术，张文立的《秦学术史探赜》（陕西人民出版社12月版）在系统论述秦代学术史的基础上指出，秦代学术在中国学术史上占有重要地位，它上承先秦诸子下启汉代经学，甚至对汉以后中国古代学术走向都有不同程度的影响。熊铁基的《汉代学术的历史地位》（《华中师范大学学报》第5期）强调，先秦典籍在汉代流传，经过汉人不同程度的整理，甚至改造，传世的“群经诸子”都主要是汉人的文本。汉代以经学为特征所“整合”形成的新学术，乃是中国传统学术的实际源头。江林昌的《考古发现与先秦两汉学术文化》（《社会科学战线》第2期）则论述了考古发现对研究先秦两汉学术文化的重要作用。

关于区域文化研究，滕铭予的《秦文化——从封国到帝国的考古学观察》（学苑出版社1月版）通过对考古资料的系统整理和分析，运用文化谱系分析、文化层次分析等考古学方法，对秦文化发展的过程进行了全面论述。孙继民、郝良真的《先秦两汉赵文化研究》（方志出版社10月版）着重研究了先秦两汉时期的赵文化，其内容包括赵文化纵论、战国秦汉时期赵俗例证、赵都考略、赵器管窥、赵迹述论等。周新芳、叶海芹的《秦文化与齐文化之比较》（《齐鲁学刊》第5期）认为，齐、秦两国文化属于两种类型不同的异质文化，齐偏功利，秦重战功，齐人治，秦法治，在经济、文化、风俗等理念上也存在巨大的差异。刘跃进的《班彪与两汉之际的河西文化》（《齐鲁学刊》第1期）指出，两汉之际河西地区相对平静，以班彪为代表的中原士人在王莽之乱后纷纷避难西北，在当时政治格局的变迁中发挥了特殊作用，对于河西经济文化的繁荣发展做出了重要贡献。雷依群的《东汉关中学派述论》（《咸阳师范学院学报》第3期）也从区域文化的角度论述了“关中学派”产生的历史背景，以及“关中学派”对中国古代经学发展的贡献。对秦汉知识分子的研究，林甘泉的《中国古代知识阶层的原型及其早期历史行程》（《中国史研究》第3期）指出，中国古代知识阶层的价值取向和精神追求从一开始就呈现多元化的趋势。秦朝短祚而亡是各种社会矛盾汇集激化的结果，并非由于儒家与法家两种“吏道”观念尖锐对立的缘故。汉武帝“独尊儒术”亦并非“政治权威”对“文化力量”的“妥协”，而是封建皇权加强专制主义中央集权的政治需要。鲁同群的《略论汉初儒家知识分子》（《南京师大学报》第2期）考察了秦末投身反秦和参与楚汉战争的儒家知识分子最多的原因，并认为汉初儒家知识分子在战争中的作用有限，但在以政治手段巩固政权时则较有建树。而李禹阶、汪荣的《汉初儒士的群体认同与价值取向探析》（《重庆师范学院学报》第1期）认为，汉初儒士积极投身于汉初军功集团的政治活动之中，他们直道而行、实现理想、改造汉政、变异儒学，推动经学思潮成为儒士群体认同的价值取向。牟发松、李磊的《东汉后期士风之转变及其原因探析》（《武汉大学学报》第3期）提出，东汉后期，在同宦官势力的斗争中，士风由前期“保身怀方”的“去就之节”转向“蹈义陵险”的“婞直之风”，最终激起党锢事变。这迫使士人正视现实，士风亦由“婞直”而“退处穷处”、“念营苟全”，或“大直若曲”，讲究权谋。

在礼制、宗教研究方面，中国社科院考古研究所编著的《西汉礼制建筑遗址》（文物出版社12月版）汇集了20世纪50年代在西安老城西北郊（汉长安城南郊）发掘的十五座西汉礼制建筑遗址的全部资料及其研究成果。韩养民、韩小晶的《风水与西汉陵》对西汉时代的风水以及帝王群体的登基、选妃、立储、功绩、墓地的兴建、陪葬者等进行了综合考察和品评。杨英的《汉初祀畤考》（《世界宗教研究》第2期）则通过汉初祀畴内容、性质的考察，探讨了祀畤兴盛的原因及其日后退出主流社会信仰之必然。相关研究还有后晓荣、陈晓飞的《秦汉五畤地望新探》（《秦文化论丛》第10辑）、何平立的《汉武封禅——儒学正统化大典》（《上海大学学报》第4期）、王柏中的《汉代庙制问题探讨》（《史学月刊》第6期）等。

另外，韩晋芳、罗见今钩稽整理了《〈西京杂记〉中的汉代科技史料》（《故宫博物院院刊》第3期），李馥明论述了《东汉魏晋时期的洛阳太学》（《史学月刊》第7期）。王琳、李成文的《论秦汉时期中医学的发展特点》（《河南中医学院学报》第6期）认为，这一时期是中医学从分散的经验积累开始进入理论总结的新阶段。关于汉代审美研究，周跃西的《略论五色审美观在汉代的发展》（《中原文物》第5期）认为，五色审美观是中国传统审美体系中的重要组成部分，汉代已形成五行色彩学体系的雏形，色彩观念转换成一种逻辑推理方式和思想认知图式，并广泛深入民间，形成色彩使用中的形式美规范。在秦汉体育运动研究方面，则有顾颖的《试论西汉角抵运动》（《南都学坛》第5期）、吕利平、吴卫东的《从体育考古角度看我国先秦及秦汉时期的军旅体育》（《体育文化导刊》第3期）、宋会群的《围棋起源于西汉说》（《体育文化导刊》第1期）等文章。

四、社会史研究

对秦汉社会的研究在生态环境、社会风俗以及社会关系等方面多角度展开，出现了一批新的成果。杨师群的《东周秦汉社会转型研究》（上海古籍出版社4月版）和李振宏的《居延汉简与汉代社会》（中华书局10月版）均可谓秦汉社会史综合研究的力作，不仅内容丰富，在论述上亦颇多新意。

在生态研究方面，王子今的《中国生态史学的进步及其意义——以秦汉生态史研究为中心的考察》（《历史研究》第1期）指出，就秦汉生态史研究而言，20世纪的生态史学取得了空前的进步，在21世纪新的史学格局中，生态史学将逐渐占有重要的地位，也将有益于史学的总体性进步和生态意识、生态对策的科学化。陈业新的《西汉元帝建昭四年“雨雪”辨析》（《中国历史地理论从》第2辑）从历史文献学的角度，对《汉书·地理志》记载的西汉元帝建昭四年“雨雪”之事进行了条缕、辨析，分析史料记载的真实性；《两汉时期天体异常灾害论探讨》（《社会科学战线》第3期）通过对历史文献的检阅，梳理出两汉时期天体运行灾害思想之大端，提出对两汉灾害思想的评说应持一分为二的辨证态度。闫明恕的《论西汉时期对黄河的治理》（《贵州师范大学学报》第4期）对西汉时期的河患及黄河决溢原因、黄河的治理等方面问题进行了探讨。王尚义、任世芳的《两汉黄河水患与河口龙门间土地利用之关系》（《中国农史》第3期）、王尚义的《两汉时期黄河水患与中游土地利用关系》（《地理学报》第1期）、段伟的《试论东汉以后黄河下游长期安流之原因》（《灾害学》第3期）等，也从不同角度阐述了两汉时期的地理环境问题。

社会生活方面，李如森的《汉代丧葬礼俗》（沈阳出版社6月版）结合历史文献对各地的汉墓遗存进行研究，从葬俗、丧礼、随葬品、陵园、墓葬形制等角度全方位论述汉代葬俗。张敏、张文立的《秦始皇陵》、王学理的《汉景帝与阳陵》和王志杰的《汉武帝与茂陵》则具体研究了秦始皇陵、阳陵、茂陵的诸多问题。吕宗力的《汉代的流言与讹言》（《历史研究》第2期）从汉代流言、讹言出现的原因背景着手，深层剖析当时社会心理氛围及社会现象，对此类信息的历史真实性与特定历史语境之间的关系做出完整解读。马新的《两汉乡村婚姻略论》（《山东大学学报》第1期）探讨了两汉乡村婚姻的基本功能、基本形式中礼俗关系的变化，彭卫则总结了《秦汉时期饮食生活的基本模式》（《陕西历史博物馆馆刊》第10辑）。孙家洲的《汉代齐地尚巫之风考实》（《文史哲》第3期）通过齐鲁地区巫文化和尚巫风俗的表现，说明齐地巫文化既是对远古东方巫文化的继承，又在此基础上有所发展，形成新的特征并产生深远影响。肖健一的《西汉时期的性观念》（《文博》第4期）则从出土帛书、考古发现之性器及史料记载等方面综合讨论了西汉时期性观念的一些特征。段清波、张颖岚的《秦始皇帝陵的外藏系统》（《考古》第11期）从古代陵墓的外藏系统谈起，利用发掘资料论及秦始皇陵的外藏系统，并从文化背景、陪葬坑的象征意义论述秦始皇陵外藏系统的认识及其特点，说明正是这一时期形成了中国古代帝王陵墓的“正藏”和“外藏”两大系统。

社会关系方面，白芳发表了《论秦汉时期“君臣”称谓的社会内涵》（《河北师范大学学报》第2期）、《论秦汉时期“臣”称谓的社会内涵》（《中山大学学报》第1期）、《论秦汉时期“公”谥称谓的社会内涵》（《锦州师范学院学报》第2期）的系列论文，从社会语言学范畴对这些称谓所反映的人际关系展开论述。刘淑丽的《汉代儒家正统妇女观的演变》（《社会科学辑刊》第6期）讨论了汉代妇女观由相对平等慢慢走向苛严，最终形成乃至强化为男尊女卑的过程，说明汉代妇女观所具有的深远影响。薛瑞泽的《汉代邻里关系研究》（《上海大学学报》第5期）认为，汉代邻里关系既有邻里间的相互帮助和理解，还有在危难之时的扶危济困，亦有相互侮辱、彼此争斗甚而兵刃相见的现象，更有一些人因种种原因而不愿意与邻居往来。张金光的《有关东汉侍廷里父老僤的几个问题》（《史学月刊》第10期）认为，当时国家政府必须依赖和通过父老者流的民间社会领袖人物来确立一种乡村社会秩序，乡里实际具有半自治的性质。相关文章还有王关成《先秦两汉妇女婚恋生活状况发覆》（《秦文化论丛》第10辑）、魏道明《从简牍资料看秦的家庭结构》（《青海师大学报》第1期）、宋杰《〈元延二年日记〉所反映的汉代郡吏生活》（《社会科学战线》第3期）、臧知非《张家山汉简所见西汉继承制度初论》（《文史哲》第6期）、王彦辉《从张家山汉简看西汉时期私奴婢的社会地位》（《东北师大学报》第2期）、韩琳琳《汉代妇女观念及其演变趋势之管见》（《皖西学院学报》第3期）等，都从不同方面对秦汉社会关系进行了探讨。

考古学研究

秦汉考古研究主要围绕在简牍与封泥、秦汉都城及城址、汉画像石和出土文物等方面。

李均明的《古代简牍》（文物出版社3月版）对战国、秦汉至三国间的简牍概况及其内容与分类进行了系统而全面的综合研究。对张家山汉简的研究继续深入，陈伟的《张家山汉简〈津关令〉涉马诸令研究》（《考古学报》第1期）从张家山汉简津关令的文本进行讨论，在对涉马诸令进行研究后，整理出当时的买马程序以及对马匹的严格管理程序，并对其所反映的问题进行论述。王子今、范培松的《张家山汉简〈贼律〉“叚大母”释义》（《考古与文物》第5期）、刘钊的《〈张家山汉墓竹简〉释文注释商榷》（《古籍整理研究学刊》第3期）、朱绍侯的《从〈二年律令〉看汉初二十级军功爵的价值》（《河南大学学报》第2期）、温乐平、程昌宇的《从张家山汉简看西汉初期平价制度》（《江西师范大学学报》第6期）、周振鹤的《〈二年律令·秩律〉的历史地理意义》（《学术月刊》第1期）、王子今的《张家山汉简〈贼律〉“偏捕”试解》（《中原文物》第1期）等，都对张家山汉简涉及的各方面进行了研究。里耶秦简作为秦代考古的一项重要发现，对它的研究也逐渐展开。张春龙、龙京沙的《湘西里耶秦代简牍选释》（《中国历史文物》第1期）对里耶出土秦简中的部分简牍材料进行公布，并做了初步考证、注释。李学勤的《初读里耶秦简》（《文物》第1期）从里耶秦简的历朔、行书与文书格式、洞庭与迁陵、与汉初文书对比等问题进行讨论，并举出几个具体事例进行详细解说，探讨了龙山里耶秦简的学术价值。相关研究还有周宏伟的《传世文献中没有记载过洞庭郡吗》（《湖南师范大学社会科学学报》第3期）、饶宗顾的《由明代“二酉山房”谈秦人藏书处与里耶秦简》（《中国历史文物》第1期）、沈颂金的《湘西里耶秦简的价值及其研究》（《中国史动态研究》第8期）等。秦代封泥的研究主要有周晓陆的《秦封泥所见安徽史料考》（《安徽大学学报》第3期）和《秦封泥所见江苏史料考》（《江苏社会科学》第2期），对秦封泥中涉及安徽和江苏的史料问题进行了探讨。王辉的《释秦封泥中的三个地名》（《秦文化论丛》第10辑）和刘尊志、梁勇的《徐州出土“祕府”封泥的封缄方法浅析》（《华夏考古》第3期）也论述了秦汉封泥的一些问题。另外，对其他出土简牍的研究还有王子今《敦煌悬泉置遗址出土〈鸡出入簿〉小议》（《考古》第12期）、邓文宽《出土秦汉简牍“历日”正名》（《文物》第4期）、刘乐贤《虎溪山汉简〈阎氏五胜〉及相关问题》（《文物》第7期）、刘乐贤《尹湾汉简〈神乌赋〉“靳靳”试释》（《古籍整理研究学刊》第5期）、廖伯源《汉初县吏之秩阶及其任命》（《社会科学战线》第3期）、刘金华《秦汉简牍“九九残表”述论》（《文博》第3期）等。

简述系统科学的基本原理范文篇8

关键词：高中生物课程；“遗传与进化”模块；逻辑体系；小进化

Abstract:Thetheoreticalsystemofmoderngeneticsisaxiomsystemwithscientifictruthasthelogicalstartingpoint.Atthesametime，thedevelopmentofgeneticsprovidelogicalbasisfortheresearchofsmallevolution.ThecontentsystemofhereditaryandevolutionmoduleinTheBiologyCurriculumStandardsinGeneralSeniorMiddleSchools（experimentaledition）isconstructedaccordingtologicalregulations.Inthedevelopmentalcoursesofgeneticsandevolutionism，scientistshaveusedmanyscientificwayswhichhaveveryhigheducationalvaluesforscientificrealization.Teachingmaterialscouldbewritteninaccordancewithlogicallinesorwithhistoricallinesofsubjectdevelopment，whichhasitsownsignificance.Andthecombinationofabstractthinkingandthinkinginimagesshowstheimportantvaluesofthinkingtraininginthismodule.

Keywords:biologyinseniormiddleschools；hereditaryandevolutionmodule；logicalsystem；smallevolution

关于生物课程内容体系的建构，作者曾在《高中生物课程内容建构及稳态与环境模块的分析》一文中作过讨论，认为像“遗传与进化”模块的内容，可以按形式逻辑的方法，确定若干科学事实或概念作为逻辑起点，通过演绎推理构建一个公理化的体系。[1]本文拟对此做一具体分析。

一、现代遗传学理论的构建

科学研究首先要通过观察和实验获得感性认识。孟德尔正是通过豌豆杂交实验，获得了大量经验材料。但是，感性材料的获得只是认识的第一步，认识的真正任务在于达到理性认识。这就需要用科学的方法去处理这些材料。如何处理？首先要概括总结出这些经验材料所反映的事物的本质和变化规律。这需要科学抽象。所谓科学抽象，就是人们运用思维能力，透过事物的各种现象，抽取出事物的本质属性及其变化发展规律。科学抽象是一个复杂的思维过程。第一步是以经验材料为基础形成概念，就是从“感性上的具体”上升到“抽象的规定”。所谓“感性上的具体”，就是人们在科学实践中形成的混沌的表象；所谓“抽象的规定”，就是通过一定的方法抽象出事物的本质属性。孟德尔正是从豌豆大量具体的遗传性状（如花的颜色、子叶是否饱满、植株的高矮等）中，抽象出“相对性状”的概念，并进一步把它区分为“显性性状”和“隐性性状”。第二步，是运用概念进行判断和推理，建构规律、原理，就是从“抽象的规定”上升为“思维中的具体”。“思维中的具体”不同于“感性上的具体”，感性材料已不再是各种事实的混沌的总和，而是受一定规律支配的有组织的知识。孟德尔就是依据显性性状和隐性性状等概念，总结出了分离现象和自由组合现象。整个过程从逻辑方法的角度看，是一个归纳推理的过程：前提是若干科学事实，结论是从前提中通过推理得到一般规律。在科学认识活动中，科学抽象与逻辑方法是同一认识过程中的两个侧面。一方面，认识过程是一个不断抽象形成科学概念的过程；另一方面，认识过程是一个运用逻辑方法进行判断和推理的过程。

认识了分离现象和自由组合现象后，孟德尔没有停步，他开始建立遗传因子假说。在科学研究中，当对科学事实的认识达到一定程度后，就必须通过理论思维的能动作用，运用各种理论思维方法进行整理和加工，建立科学假说。这是将研究引向深入的重要环节和一般方法。在孟德尔所处的时代，科学界盛行的理论思维方法是牛顿的方法。牛顿在《自然哲学的数学原理》中提出的第一条科学方法规则，就是简单性原则。[2]对“简单性原则”概念的界定，学术界至今尚无一致意见。牛顿和孟德尔所运用的简单性原则的含义，是事物内部的简单性，即认为在对自然的认识中，最简单的解释总是比较可取的。正如爱因斯坦所说：“我们所谓的简单性，并不是指学生在精通这种体系时产生的困难最小，而是指这种体系所包含的彼此独立的假设或公设最少。”[3]近代科学中，道尔顿首先在19世纪初按照简单性原则，把宏观的、高层次的、凭感官能觉察但认识还不够清楚的化学物质的多样性、复杂性，分解成数量无限多而种类比较少的微观的、低层次的、感官不能直接察觉的物质最小微粒──原子（当时道尔顿的认识），再以原子之间的相互联系和相互作用，来理解、说明、解释化学物质的形态、结构、功能和属性的无限多样性、复杂性，达到对化学物质和化学变化的全面、深刻的认识，从而奠定了现代化学的基础。孟德尔在创建其遗传因子假说的过程中，有否借鉴道尔顿的原子论认识模式，我们不得而知。但他运用简单性原则取得了成功。他建立了遗传因子成对存在的模型并创造了符号体系予以表达，以有限种类基因的无限组合，解释了无限种生命形式的存在。

假说虽然具有一定的事实基础和知识依据，但毕竟不同于科学理论，它带有一定的猜测性和或然性。因此，在建立起假说后，孟德尔又运用演绎推理以测交实验验证其遗传因子假说。演绎推理是进行逻辑证明的一种重要方法，是运用一般原理对具体事物进行推论并作出科学预见和发展科学理论的必要环节。

由此可见，孟德尔工作的开拓性，除了正确选择材料和采用统计方法，更重要的是巧妙地抽象出科学概念，建立假说，创造符号体系予以表达并与有计划的实验相结合。这种方法自伽利略和牛顿以来在物理学中一直被使用，但在当时的生物学中无人知晓。这可能是孟德尔的工作没有被与他同时代的最优秀的生物学家所认同的原因。但正是这种方法的建立使遗传学不断取得进展并成为一门真正的科学。

从逻辑方法来分析，遗传因子假说的逻辑起点是分离现象的自由组合现象，概括得出这两个现象时孟德尔使用的归纳方法是简单枚举法，即根据若干对象都具有某种属性而无一反例，于是推论得出该类对象都具有这种属性的结论。简单枚举归纳法得出的结论带有某种程度的或然性，不能作为科学理论来使用，只能提供尚需进一步加以研究和验证的一种假定。为了从根本上提高结论的可靠性，必须努力发现某种属性与某类对象之间的必然联系。如果能够确定某属性是该类对象所必然具有的，那么其推论就最终成立了。这样，推理方法也就由简单枚举法过渡到科学归纳法了。细胞遗传学和分子遗传学的成果，最终证明了孟德尔假说的正确性，因为它们根据对遗传现象和遗传物质之间必然联系的认识，推定分离规律和自由组合规律具有普遍性。至此，孟德尔假说才被确立为遗传学理论。

其实，经过分子遗传学的建立这一场“科学革命”后，现代遗传学的“范式”与经典遗传学已经完全不同了。现代遗传学的逻辑起点是三个方面的科学事实，一是有性生殖细胞的形成和受精作用（特别是这些过程中染色体的变化）；二是DNA是主要的遗传物质，每个染色体都是由特定的DNA链和蛋白质组成的；三是遗传物质对遗传信息的储存、传递和表达（分子遗传学中心法则）。通过对这三方面所发现的科学事实的综合，建构起了现代遗传学理论。而前面所述的遗传学的发生发展过程，已经成为历史。

二、进化理论构建的科学方法

达尔文进化论包括两方面的内容，一是肯定生物是进化的，二是说明生物进化的机理。对于“生物是进化的”这个结论，达尔文在自己的环球考察和前人研究的基础上，收集了大量的材料，主要运用归纳法得出。后来，又有越来越多的发现提供了新的证据。迄今未遇到反例。因此可以说，自1859年达尔文的《物种起源》发表后，进化论取得了胜利。对“生物进化的机理”，达尔文用自然选择理论解释。现在有许多异议，但尚未有一个理论可以取而代之。对此，我们从科学方法的角度做一分析。

自然选择理论的逻辑起点是四个科学事实：过度繁殖、遗传变异、生存斗争和隔离。达尔文以它们为基础，通过与人工选择的类比，依据因果关系而建立起理论体系。在作为逻辑起点的四个科学事实中，过度繁殖和生存斗争，可以通过观察直接证实；对遗传变异，现代科学研究也已充分证明，在各种生物中都发现了大量的突变，遗传多态现象（polymorphism）广泛存在；隔离阻断了基因交流，对于小种群来说，确实能使物种分化，这已成为珍稀动物保护中建立“种群通道”的理论依据。现在的争议在选择理论。达尔文的自然选择理论是通过与“人工选择”的类比而建立的，因此仅仅是一种推断。人工选择是在有限范围内进行的，而且是实验上可控的原理。把这样一种原理扩展成普遍意义上的原理，是否可以？而且到目前为止，人们除了在多倍体植物中发生的一些例子外，在可以观察的范围内从来没有出现过新物种。所以，通过自然选择产生新物种尚缺乏实证。因此，一些人从思维方式和科学方法的角度，对自然选择学说提出了质疑。伴随对生物进化过程中物种演变认识的深入，遗传学家歌德斯密特（R.B.Goldshmidt）在1940年提出了“大进化”和“小进化”的概念。1944年古生物学家辛普森（G.G.Simpson）对此概念又做了修正并给予明确定义，认为小进化（microevolution）考察进化过程中物种内性状维持或变异的规律，大进化（macroevolution）则研究物种规模演变的特征。达尔文和他以后的许多进化论者把生物个体看作是进化的单位，但小进化的研究表明这样的认识是不对的。实际上，进化的单位，对无性生殖的生物是无性繁殖系，对有性繁殖的生物是通过有性生殖联系起来的种群。这样，在遗传学研究成果的直接推动下，达尔文的自然选择学说发生了一次大的改造，主要体现在选择的效果不再是“生”或“死”的问题，而变成了在生物的繁衍过程中，突变基因对种群基因库分布（某突变基因和与它同源的等位野生型基因在种群总基因数中的比例）的影响大小的问题；生物进化的单位不再是生物个体，而是扩展到种群。这是对达尔文进化论的一次重要修正，人们把这次修正后的达尔文进化论称为“现代综合论”（themodernsynthesis）。

现代进化理论对小进化的研究，以遗传平衡定律（Hardy-Weinberg定律，1908）为基础，引进适合度（fitness）和选择系数（selectivecoefficient）的概念后，为自然选择学说提供了可靠的逻辑基础和定量概念，是自然选择学说的重要发展。现在许多生物学家接受选择理论，正是因为遗传学在这个方面的发展。然而，对现代综合论，基于种群遗传学基础之上的小进化模式是否可以解释物种形成和高级分类群起源等大进化现象，多年来一直是进化生物学中争论的一个焦点问题。特别是20世纪70年代以来，古生物学研究证明生物的大进化过程并不总是与环境的变迁相一致。例如，我国云南澄江动物群化石揭示的寒武纪大爆发之类的进化现象（还包括大绝灭现象）告诉我们，进化不是一个连续的过程而表现为阶段性的过程，最初是以迅速形成几种主要类群的方式爆发性地形成类群的阶段，然后是缓慢的物种形成和在每个类群内对不同栖息地逐渐适应的阶段，最后是衰落和绝灭阶段。因此，进化不仅是由环境的变化和生存斗争决定的，它还受生命系统内部因素的制约。特别是大进化，更是如此。

从控制论的角度看，生命系统的稳态是反馈调节的结果。生命系统可能通过负反馈调节而保持稳态，也可能通过正反馈调节打破原有的稳态，从而建立新的稳态或趋于毁灭。因此，选择并非只是自然的选择，生命系统作为自组织系统，对系统的发展也存在一定的自身干预，如作为进化单位的种群内部的性选择对基因频率的影响等。从热力学的角度看，热力学第二定律揭示的孤立系统的熵增加，是一个退化的过程。20世纪中叶诞生的非平衡态热力学，说明生命系统在本质上都是开放系统。它们的结构都是耗散结构，因而可以发生“熵减少”的个体生长发育和系统进化过程，同时其中也可以包含局部的熵增加过程。所以，任何生命系统都在大量偶然的随机因素中发展着，并不只是适应环境的变化。在生物进化的过程中，内因是变化的根据，而外因只是变化的条件。

三、“遗传与进化”模块逻辑体系的构建

（一）模块体系构建的逻辑方法

《标准》对“遗传与进化”模块的知识体系，没有按遗传学和进化论的发展历史线索构建，而以逻辑线索构建，形成一个公理化的体系。公理化体系的特点是先提供不容置疑的科学事实或概念作为逻辑起点，然后主要运用形式逻辑的方法，通过判断、推理、证明来建构，其逻辑形式包括逻辑起点、逻辑中介、逻辑顺序和逻辑终点四个基本环节。

1.逻辑起点。逻辑起点是形成理论的起点，它必须是：①对事物最简单和最一般的本质规定；②能构成所研究对象的基本单位；③包含事物整个发展过程中一切矛盾的“胚芽”。例如，经典遗传学中的“相对性状”“基因”等概念，就是经典遗传学理论的逻辑起点。

2.逻辑中介。逻辑中介是联结起点和终点之间由一系列的概念、模型所组成的中间环节。它具有以下特点：①起沟通和联结的作用，能把逻辑起点和逻辑终点联结起来，构成一环扣一环的逻辑整体；②以事物之间的内在联系为依据，不能任意跳跃。例如，经典遗传学中的表现型、基因型、等位基因等概念和模型，就是经典遗传学理论的逻辑中介。

3.逻辑顺序。逻辑顺序是概念、模型、原理之间前后相继或相互隶属的关系。确定逻辑顺序的方式主要有两种：①从属性的联系方式，如相对性状与显性性状、隐性性状之间，基因型与纯合子、杂合子之间的联系，按照这种方式确定的逻辑顺序主要反映客观事物内部各个组成部分之间的从属关系；②继起式的联系方式，如相对性状与分离现象、自由组合现象、等位基因与基因的分离规律之间的联系，按照这种方式确定的逻辑顺序大体上与客观事物的发展顺序以及人类认识的发展历史相一致。

4.逻辑终点。逻辑终点意味着一个特定范围内的认识上升周期的结束，也是另一个新的认识上升周期的开始。思维从起点到终点的整个上升运动，一方面是对客观事物和实际过程的反映，另一方面又具有其严密的逻辑结构。

（二）模块逻辑体系的构建

1.第一个逻辑起点──“专题1.遗传的细胞基础”

现代遗传学的第一个逻辑起点是有性生殖细胞的形成和受精作用（特别是这些过程中染色体的变化），因此，《标准》安排了“举例说明配子的形成过程”和“举例说明受精过程”这两个知识点，重点在“阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化”。

2.第二个逻辑起点──“专题2.遗传的分子基础”

其中的“总结人类对遗传物质的探索过程”“概述DNA分子结构的主要特点”这两个知识点，说明DNA是主要的遗传物质，每个染色体都是由特定的DNA链和蛋白质组成的。

3.第三个逻辑起点──分子遗传学的中心法则

围绕中心法则，“专题2.遗传的分子基础”安排了“说明基因和遗传信息的关系”“概述DNA分子的复制”“概述遗传信息的转录和翻译”等内容。

4.得出第一个理论──“专题3.遗传的基本规律”

先通过“分析孟德尔遗传实验的科学方法”，然后以上述三个逻辑起点为基础，来“阐明基因的分离规律和自由组合规律”。这里的逻辑证明和“分子与细胞”模块不同，那里是通过“使用显微镜观察多种多样的细胞”等活动来证明没有反例，而这里是通过“专题1.遗传的细胞基础”和“专题2.遗传的分子基础”，来阐明基因的分离规律和自由组合规律的内在必然性。

5.得出第二个理论──“专题4.生物的变异”

以前述三个逻辑起点为基础，再根据遗传的基本规律进行推理，便可“举例说出基因重组及其意义”“举例说明基因突变的特征和原因”“简述染色体结构变异和数目变异”。

6.从遗传学出发讨论进化问题

从遗传学出发来讨论进化机理，主要在小进化的范畴。所以安排了“用数学方法讨论基因频率的变化”的活动建议。然而小进化能否说明大进化，还有许多争议，所以《标准》只是要求通过“搜集生物进化理论发展的资料”活动，“说明现代生物进化理论的主要内容”。

至于对“生物是进化的”这个问题，因已为现代社会普遍接受，初中也已涉及，所以《标准》只在初中的基础上安排了一个知识点：“概述生物进化与生物多样性的形成”。

考虑到遗传学和进化论发展中的科学认识模式和方法所具有的教育价值，《标准》又安排了“总结人类对遗传物质的探索过程”“分析孟德尔遗传实验的科学方法”“探讨生物进化观点对人们思想观念的影响”等内容。

当然，在编写教材时，可以有不同的体系。例如，对遗传学的内容，既可以根据现代遗传学理论体系构建，也可以根据遗传学发展史上的学科思想和方法构建。

四、“遗传与进化”模块的思维方式特点分析

自孟德尔开始，遗传学便使用模型来表征概念及判断和推理的过程。例如，“表现型”就是一种实物模型，相当于生物体某性状的模式标本；减数分裂图解、染色体图解等则属于模拟模型。这些都是物质模型。而DNA分子双螺旋结构模型、蛋白质合成示意图等属于具象模型，“基因型”和杂交过程图解等属于抽象模型，二者都是思想模型。基因型，其实质是“基因组成模型”，它用英文字母来表示生物体中与所研究问题有关的基因组成。杂交过程图解是理想化的过程模型，它按遗传学规律把杂交过程简化，用以反映和解释杂交试验的过程和结果，并通过演绎推理来预测某些杂交试验的结果。

模型属于表象。过去的生物学课程在逻辑实证主义的影响下，往往只重视概念在思维中的作用而忽视对表象的研究。而认知心理学家一般认为，表象是更适合于进行创造性思维的认知成分。众所周知，想象是一种重要的创造性思维形式，而它正是大脑对表象进行分析综合、加工改造，从而形成新的表象的心理过程。因此，在教学改革中许多教师提倡要发挥生物学图解教学的功能，其实质就是运用模型来设计新的知识结构，注意通过对表象的操作、加工而实现的思维活动。例如，在遗传学问题解决中，人们经常使用模型方法。利用模型方法解决问题，需先建立模型，简称生物建模。所谓建模，就是要寻找变量之间的关系，构建模型；然后依据模型进行推导、计算，作出预测。其过程在实质上是一个需要概念思维和表象思维参与的过程。我们以2003年全国高考“理综”卷第26题为例说明。题目是：“小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮秆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称为杂合体），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（Yy）、抗病（Rr）的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可。）”运用模型方法解题程序如下表所示。

我们可以运用认知心理学的双重编码理论对这个思维过程进行分析。该理论认为人的认知结构存在两个系统──言语系统和表象系统，二者之间存在三个重要的联结关系：一是言语刺激与表象刺激之间的表达联结，在上表中，“（1）分析变量”这一步骤建构了这个联结，如“矮秆或高秆”对应“aa或A_”；二是言语系统与表象系统之间的指称联结，上表中的“（2）构建亲本基因组合模型”步骤完成了这个联结，如小麦亲本“矮秆不抗病”对应“aabb”；三是言语系统和表象系统内部的联想联结，这是在“（3）推导杂交过程”和“（4）作出预测”中完成的，这两步既有运用言语的思维，又有运用表象（模型）的思维。根据双重编码理论，第一步骤中的表达意义即言语刺激和表象刺激之间的联结，来自对外在事件、字词或表象的熟悉感，表达意义以经验作为基础；第二步骤中的指称意义指相应的表象表达的激活或相应言语表达的激活，它来自言语系统与表象系统之间的相互激活和相互作用；最后两个步骤中的联想意义是分别在言语系统或表象系统本系统内的一种深层次表达，它依靠本系统内的联想网络结构赋予认知者以意义，这个过程在表象系统和言语系统的共同作用下完成。从整个问题解决过程来看，遗传学建模问题对学生来说有一定难度，其根本原因可能也在这里，它需要言语和表象两个系统共同作用才能完成。

在思维方式中，以科学概念为思维材料而进行的思维是科学抽象思维，以表象为思维材料进行的思维是科学形象思维。上述遗传学问题解决思维过程的特点在于抽象思维与形象思维相结合，这正是“遗传与进化”模块的重要思维训练价值之所在。

参考文献

［1］余自强.高中生物课程内容建构及稳态与环境模块的分析［J］.课程·教材·教法，2004，24（9）：54.

简述系统科学的基本原理范文篇9

1.教育研究方法成为一门独立的学科是在()

A.直觉观察时期之前

B.直觉观察时期

C.以分析为主的发展时期

D.系统综合发展时期

2.教育研究的水平是()

A.直觉观察水平

B.探究研究水平

C.迁移推广水平

D.理论研究水平

3.进行教育研究的起始环节是()

A.教育研究设计

B.文献检索

C.理论构思

D.选题

4.在取样的基本方法中，又叫类型抽样的是()

A.简单随机取样

B.系统随机取样

C.分层随机取样

D.整群随机取样

5.教育研究中最基本、最常用的一种研究方法是()

A.历史研究

B.观察研究

C.调查研究

D.实验研究

6.对某一调查对象在一个较长的时间内的特征变化进行调查，目的是了解研究对象前后的变化和差异情况，这是教育调查研究中的()

A.现状调查

B.相关调查

C.发展调查

D.预测调查

7.一个测验要能实际测出其所要测量的特性或功能的程度，这是对测量工具要求中的()

A.效度要求

B.信度要求

C.难度要求

D.区分度要求

8.首次提出“实验科学”概念的是()

A.罗吉尔·培根

B.弗朗西斯·培根

C.达·芬奇

D.伽利略

9.进行教育实验设计所用的符号中，表示一次测试或观察的是()

A.X

B.C

C.0

D.R

10.从理性的抽象上升到理性的具体，目的是取同舍异，将具体概括为一般，这是基本思维逻辑方法中的()

A.分析

B.综合

C.归纳

D.演绎

11.由余果推余因，其结论具有或然性，是归纳分析主要方法中哪一方法的特点?()

A.求同法

B.求异法

C.共变法来源：www.exam8.com

D.剩余法

12.计算未分组数据标准差的公式是()

2015自考《教育科学研究方法》预测试题及答案(1)

13.在方差分析中，可处理多个自变量与多个因变量相互关联的数据资料的统计技术是()

A.单因素方差分析

B.三因素方差分析

C.协方差分析

D.多元方差分析

14.教育研究报告中，列举参考的期刊所表述的主要项目和顺序是()

A.作者姓名、文章标题、期刊刊名和期号

B.文章标题、作者姓名、期刊刊名和期号

C.期刊刊名、文章标题、期号和作者姓名

D.文章标题、期刊刊名、期号和作者姓名

15.同一层次各指标只能是并列关系，这就要求在编制教育科研成果评价指标体系时要遵循()

A.一致性

B.独立性

C.可测性

D.可行性

二、名词解释题(本大题共5小题，每小题4分，共20分)

16.教育科学研究方法

17.样本

18.无关变量

19.定性分析采集者退散

20.次数分布表

三、简答题(本大题共4小题，每小题6分，共24分)

21.简述教育科学研究过程的几个主要环节。

22.确立研究课题的基本要求是什么?

23.简述历史研究法的主要作用。

24.简述教育科学研究成果表述的基本要求。

四、论述题(本大题共2小题，每小题13分，共26分)

25.试述现代教育科学研究方法发展的四个基本特征。

26.什么是理论构思?试述其包含的内容及好的教育科学研究理论构思的主要标准。

一、单项选择题

1.D【解析】此题主要考查教育科学研究方法的历史发展。在系统综合发展时期，教育研究方法从哲学方法中分化出来，成为一个独立的专门研究领域，教育研究方法本身为研究对象，它意味着人们认识的深化。采集者退散

2.D【解析】此题主要考查教育研究的两个层次表现的四种水平。理论研究水平是教育研究的水平穗过教育研究形成较完善的理论体系，解释和预示教育发展的客观规律。

3.D【解析】此题主要考查选题。选择和确定研究课题是进行教育研究的起始环节，并且是关键性的一步。

4.C【解析】此题主要考查取样的基本方法。分层抽样又叫类型抽样、配额抽样。此题为记忆性题目，考生对一些概念的其他叫法往往容易忽略。

5.B【解析】此题主要考查教育观察研究的相关知识。教育观察研究是教育研究人员通过感官或借助于一定的辅助仪器，在一定时间内有目的、有计划地对处于自然状态下的客观事物进行感知、考察并收集资料的一种科学研究方法。教育观察是教育研究中最基本、最常用的一种方法。

6.C【解析】此题主要考查发展调查。按调查目的划分，教育调查研究可分为现状调查、相关调查、发展调查和预测调查，发展调查是对某一调查对象在一个较长的时间内的特征变化进行的调查，其目的是了解研究对象前后的变化和差异情况。考试大-全国教育类网站(www.Examda。com)

7.A【解析】此题主要考查对测量工具要求。效度是反映测量的结果与测量所要达到的目标的二者之间相符合的程度。

8.A【解析】此题主要考查教育实验研究历史发展的相关知识。考生需要注意的是在“实验科学”概念提出这一问题上不要把罗吉尔·培根和弗朗西斯·培根(现代实验科学之父)弄混。

9.C【解析】此题主要考查教育实验设计的符号。O是英语单词observe观察的打头字母。由“观察”想到observe，即可记住表示一次测试或观察的符号是“0”。

10.B【解析】此题主要考查基本思维逻辑方法。综合是将事物各个部分和要素联结成一个整体加以考察，从内在的相互关系中把握事物的本质和整体特征的思维方法，它以分析为起点，在思维方向上与分析法相反。

11.D【解析】此题主要考查归纳分析的主要方法。剩余法，就是被研究的某种复合现象是由某种复合原因引起的，除去已知因果联系的部分，则剩余部分之间也可能存在着因果联系。其特点是由余果推余因其结论具有或然性。

12.B【解析】此题主要考查差异量数的相关公式。A选项是未分组数据方差公式，C选项是分组数据方差公式，D选项是分组数据标准差公式。

13.D【解析】此题主要考查方差分析。多元方差分析可以在一个统计检验中同时对一系列单因变量统计分析的内容加以综合性地考察。

14.A【解析】此题主要考查教育研究报告的写作格式。此题为记忆性题目，所需注意的是，参考期刊要与参考书籍的表述区分开。参考书籍的表述项目和顺序是：作者姓名、书名、出版时间和页数。考试大论坛

15.B【解析】此题主要考查教育科学研究成果评价的内容。编制教育科研成果评价指标体系要遵循一致性、独立性、可测性和可行性等要求。其中独立性是指所确定的评价指标应具有相对独立性，同一层次的指标之间内涵不雷同，外延不交叉。二、名词解释题

16.(P4)教育科学研究方法是按照某种途径，有目的、有计划地、系统地进行教育研究和构建教育理论的方式。

17.样本，是从总体中抽取的、对总体有一定代表性的一部分个体，也称为样组，它是能够代表总体的一定数量的基本观测单位，样本中所包含的个体的数量称为样本容量。

18.无关变量也叫控制变量，指在实验中应该保持恒定的变量。

19.定性分析就是指研究者在对所搜集到的文字、声音、图片等资料进行系统审查、汇总、归类的基础上进行逻辑和意义分析，从而揭示出事物内在特性的过程;它是一个对资料的分类、描述、归纳、抽象的过程。

20.次数分布表是把所有数据按大小分为若干组，把所有的数据归到有关的组内，得到数据在各组内出现的次数(也称频数)，从而清楚地看出全部数据的分布情况。

三、简答题

21.简述教育科学研究过程的几个主要环节。

答：(1)研究课题的选定，文献资料的检索，理论构思的形成，制定研究计划;

(2)实施研究计划，搜集、整理、分析研究得到的资料数据;

(3)得出结论，写出研究报告或论文。

22.确立研究课题的基本要求是什么?

答：(1)问题必须有价值;

(2)问题有一定的科学理论依据和事实依据;

(3)问题必须具体明确;

(4)问题要新颖有独创性;

(5)问题要有可行性。

23.简述历史研究法的主要作用。

答：(1)揭示教育发展的规律和特点，帮助我们认识现代教育的实质;

(2)有助于我们借鉴历史经验，预测未来教育发展的方向;

(3)有助于我们开拓新的教育研究领域和研究课题，并不断提高研究人员的评判分析能力。

24.简述教育科学研究成果表述的基本要求。

答：(1)在科学求实的基础上创新;

(2)观点和材料的一致性;

(3)在独立思考的基础上借鉴吸收;

(4)书写格式符合规范，文字精练、简洁，表达准确完整。

四、论述题

25.试述现代教育科学研究方法发展的四个基本特征。

答：(1)提高教育研究的理论化程度。现代教育科学研究非常强调理性作用，这一特点主要表现在以下三个方面。

①现代教育科学研究非常强调理论的指导作用;

②提高研究过程中理论的构造性、清晰性和概括性;

③理论地研究教育。

(2)教育研究方法的多元化、多样性与统一性。

①当代教育研究，不同的教育哲学观构成不同层次的认识论和方法论，建构不同的理论体系;

②教育研究方法的发展在呈现多元化趋势的同时也表现出统一性的特点。

(3)关注教育研究的社会性和价值标准。

①在研究目标的确定上，以价值导向作为根本依据;

②在研究过程的实施上，强调大教育观;

③在研究方法上，更强调人的主体性，重视非理性因素在教育研究过程中的作用;

④在研究的组织形式上，强调在个体研究基础上的集团认识主体——科学研究群体;

⑤在教育研究结果的评价分析上所具有的明显价值取向性。

(4)教育研究的可操作性。

①强调教育实验研究在发展教育科学中的重要作用并努力探索教育实验的特点，以不断提高教育实验的科学水平;

②教学方法和计算机技术促进教育研究数学化形式的发展;

③教育信息技术的应用。

26.什么是理论构思?试述其包含的内容及好的教育科学研究理论构思的主要标准。

答：(1)理论构思是指以一定科学理论为指导，在已有的客观现实材料及理论研究成果基础上运用科学的思维方式对所要研究问题的现象、过程、本质或原因的一种理论解释。

(2)包括的内容有：准确地表述研究问题;界定该研究课题的核心概念;形成初步的研究思路。

(3)好的教育科学研究理论构思的主要标准：

①所依据的历史和现实材料全面、充分和和客观;

②具有指导教育实践的现实性和可行性;

③理论分析着眼点的正确性;

简述系统科学的基本原理范文1篇10

关键词：弊端；复杂科学；初中生物；特征

一、线性思维方式造成的弊端

1.知识本位倾向严重影响学生能力的发展

一直以来，生物教育强调“刺激―――反应”，认为“学习是知识的获得”。这一简单线性思维方式，仅仅将学生视作个体信息的处理者，忽视了人脑的学习是一个复杂的、特殊的认知过程这一本质。造成了教师采用“灌输式教学”强调“接受性学习”；学生的学习方式简单化，偏重于死记硬背，缺乏对知识的思考和整和，教学文化是一种“快餐文化”，由此学生必然缺乏主动获取知识的能力，缺乏体验的能力，更缺乏解决新问题的能力。

2.生物教学中的应试严重阻碍了素质教育的实施

当前，我们不得不面对的现实是：对教师、学生的评价标准仍很简单―――成绩。教师通常通过加班加点、机械训练、题海战术等短平快的方式来应对各种考试、评比。生物教科书中规定的必做实验，有85%的教师和学生懒得去做，即使考也可以变做实验为讲实验，学生亲自做实验变为听实验。所谓综合实践活动，学生们也只能“望本兴叹”。这种现象严重扭曲了教育评价促进学生全面发展，教师提高和改进教育教学的功能，严重背离了教育的本真。

二、复杂科学视域中生物教育的特征

1.生物教育具有自组织特征

自组织是一个系统的要素按彼此的相干性、协同性或某种默契形成特定结构与功能的过程。首先学生作为个体生命，是自然生命，具有自组织特征；能主动地从外界系统中获取阳光、空气、水分等营养物质，自主地生长；同时从学生的精神生命看，学生能主动地获取书本知识、社会经验，不断调整自己与外界的相处方式。在自组织的启示下，教师必须重在引领、激活学生的自组织系统，唤醒他们内在的学习潜能，引导学生学会学习，乐于学习。其次，生物教学系统具有自组织特征。这里至少存在教师系统、学生系统、教材系统。这些系统在教学活动中经过其内部和系统与系统的相互作用，逐步向合理、有序化发展，呈现出教学的无限丰富和发展性。这里教师要起到优化教材系统，积极激活学生系统的关键作用。

2.生物教育具有非线性特征

一直以来，在线性思维的指导下，人们在生物教学中认为，人的发展是线性的，可以看作一个连续的过程，这个过程可以被测定分解为一个个小的不连贯的步骤。强调行为的客观性和因果制约性，追求因果的透明和相互作用的简单性为求在每一种情形中都辨认出原因和结果。实际上人的发展具有差异性、多样性、可变性。而教育事件的发生与否还取决于具体的情境等随机出现的条件，基于此我们不能对某一教育结果的出现作简单归因，也不能对即将出现的教育效果作断然的预测。因此要求：①教师要不断提高示范、引领作用，重视自身素质、修养的提高。要自觉践行先进的教学理念，改变传统的教学模式，充分发挥学生的主体作用，提高课堂教学效益。②鼓励学生的“超越”“质疑”与创新。③重视学生的实践探索与亲身体验。重视合作学习、探究学习。④重视挖掘和利用生物教育的资源。

3.生物教育具有整体性特征

整体性是系统的一个基本特征。系统的整体行为决不是所有局部行为的简单相加，一般情况是整体大于各组成部分之和。因此生物教育不能简单地分离为教师的教与学生的学，必须确认教学是师生精神生命共同生长的过程，不能还原为教师讲、学生听，教师的教与学生的学，要从生物教学的总体上去把握教学特点及学生的发展趋势。在此过程中要把握师生充分交流这一关键。对生物教学内容不可分离得支离破碎，不管是介绍人、其他生物，还是环境都要从生物圈这一整体去理解把握。生物教育整体性关注青少年生命整体的发展，明确认识生命发展的复杂性，以期实现人的自然性、社会性和自主性的和谐健康发展。

总之，生物教育作为一个复杂系统，一是要注重体现系统的整体性和自组织性的理念，从而克服传统生物教学的片面性和强制灌输性；二是要以非线性、开放性、不确定性等复杂性思维方法为指导，优化课程组织、教学过程与方法，使生物教育从简单、封闭、线性的思维模式中走出来，走向健全、科学与高效。

【参考文献】

[1]初中生物[J].课程.教材.教法．1990，（04）．

简述系统科学的基本原理范文篇11

关键词：科学理论简单性功能

简单性是科学理论的一个突出特色，作为一种认识论和方法论的简单性原理贯穿在科学的整个历史中。卡西尔开宗明义：“科学开端于对简单性的追求。简单标志真理似乎是它的基本意愿之一。”在前科学时代，就有毕达哥拉斯的万物皆数，奥卡姆的剃刀——“如无必要，毋增实体”。此后，牛顿的节约原理、莫佩尔蒂的最小作用原理、马赫的思维经济原理、彭加勒的力戒特设假设、爱因斯坦的逻辑简单性原则、惠勒的质朴性思想，就是绵绵不绝的简单性思想潮流中的有代表性的浪花。在19和20世纪之交，简单性观念在科学中相当流行，乃至成为一种智力时尚，这种遗风一直绵延至今。数学家外尔这样说过：

在自然定律中，正如我后来将要更精确地确立的，简单性是本质的。如果我们不添加在数学上受简单的定律支配的陈述，那么自然受严格定律支配的断言就缺乏一切内容。这件事类似于化学中的倍比定律：除非我们添加组合以相对原子量的小整数倍数发生，否则它就丧失了一切内容。莱布尼兹在他的《论方法》中已经指出，当容许任意的复杂性时，定律的概念就变成空洞的。因此，简单性在自然科学中变成工作原则。

叫人匪夷所思的是，科学中的简单性本身却是一个十分复杂的概念。它到底意指什么，它的内涵都有那些东西，也许在运用和鉴赏它的个人的心中也不是十分清楚的。下面，我们将集中诸家诸派之洞见和智睿，尽可能地厘清简单性的内涵。

简单性的一种比较简洁、比较直观的涵义是，理论中包含的假设、概念、关系、实体、属性等在数目比较少。例如，赫兹所谓的简单性意指，在同样适当和独特的两个理论中，“包含较少数目的多余的或空洞的关系那一个图像更简单”。彭加勒和爱因斯坦对简单性的理解大体上亦是如此；他们的高明之处在于，要求作为理论的逻辑前提的假设是基本的、普遍的，并且在数量上尽可能地少。当今有人认为，O-R简单性（奥卡姆剃刀简单性）比若干其他类型的简单性较少规定性，而且较多地与我们的许多直觉协调。也就是说，给定两个与事实一致的可能的假设或理论，当一个假设或理论比另一个有较少的原理、定律、属性或实体时，则说它是较为O-R简单性的。

不少学者对简单性的特征和标识罗列得比较详尽，使我们能够领略简单性内涵的多义性和丰富性。N.麦克斯韦认为，简单性显然意指定律或理论的形式的简单性——理论的函数、方程简单的程度。但是，它也意指这样一些东西的程度：理论是非特设的，或说明的，或雅致的，或统一的，或在概念上融贯，或具有爱因斯坦所谓的内在的完美，或在另外语境中的美，或可理解性，或明白易懂。他特别提及目标取向的经验论（aim-orientedempiricism）对简单性是什么这个问题的解决方案：物理学中的基本理论Tn是被接受必须满足的非经验要求的更强的统一理论。因此，关键的概念是统一——基本动力理论的全体内容的统一。给出两个竞争的总括理论Tn和Tn＋1，Tn＋1比Tn简单，当且仅当Tn＋1比Tn更好地作为物理主义的例子，即Tn比Tn＋1更不统一。麦卡里斯特同样也强调这一点：

简单性概念与统一能力的概念密切相关：科学理论可以在这样的程度上称为简单的，即它们确定了原先认为不同现象之间的统一。

他还说：“科学家希望理论显示出的简单性的最简要的可能说明，必定固定在两个参量的值上：他希望在理论中看到简单性的形式，以及理论应该显示出那种简单性的形式的程度。这两个参量是相互独立的。”拉德纳（R.Rudner）则把理论描述的简单性分为：从一个理论使用概念的特点如概念的个数来判断的客观记法的简单性；依概念的优雅、我们对其熟悉的程度、操作的有效性、方便和其他美学特征来判断的主观记法的简单性；人们主要讨论客观逻辑和主观逻辑的简单性，后者是人们对理论逻辑结构是否简单的主观评价。记法简单性是因人为的记法不同而造成的表面的简单，逻辑简单性是理论由其内容决定的较深层结构的实质的简单。再则，古德曼从计算谓词的复杂性值，凯梅尼从陈述或陈述的逻辑测度出发，探讨了理论的简单性问题。

还有一些学者对简单性的指标列举得相当具体。雷舍尔表示，当各个理论的其他情况等同时，对简单性的偏爱是建造科学理论的普遍实践。例如，一维的描述模式优于多维的描述模式，定量的特征描绘优于定性的特征描绘，较低阶多项式优于较高阶多项式，线性微分方程优于非线性微分方程。总之，x比y简单，如果它们相互之间处于如此这般的描述种类的关系中。撒加德（P.Thagard）提出衡量理论T的简单性的定量量度：T的简单性＝1－（T的共存假设数／被T说明的事实数）。两个例外是，理论的共存假设（cohypotheses）数目比它说明的事实多（在这种情况下该理论的简单性规定为零），理论未说明任何事实（该理论的简单性未确定）。他把共存假设定义为要完成对该理论的说明必须联合到T中的辅助假设。从这个公式得到的简单性的度量能够给已有的理论排序——排序是客观的——而不依赖于科学家的审美情趣。还有人概括了科学中的简单问题或一种理论所确定的简单现象的七个特征。

为了对简单性的内涵有进一步的了解，我们不妨涉及一下简单性的分类。邦格把简单性分为四种：句法的（syntactical）、语义的（semantical）、认识论的和实用的简单性。他进而又把实用的简单性细分为算法的（algorithmic）、记法的（notational）、心理的、实验的和技术的简单性。句法的简单性把我们带入语法领域而非韵律领域，即考虑形式的而非内涵的要素。邦格本人称此为形式简单性。在科学中，线性定律在句法上比非线性定律简单。语义的简单性实际上是理论的能力，即预设的经济，因为比较普遍的命题自然地经济，它把线性的几个无明显联系的陈述浓缩为同一线性的一个陈述。然而，最终的能力寓居于这样概括正常承担的说明和预言的范围之广度。于是，狭义相对论在语义上比电磁理论简单。很清楚，我们在这里处理的不是形式的要素而是内涵的要素。认识论的简单性并非总是可以达到的或称心如意的，因为它有时导致肤浅。事实上，物理学家常常选择在认识论上是复杂的（和在经验上达不到的）术语，像弯曲时空，因为它们具有语义的简单性。认识论的简单性把现象还原为违反我们通常理解的概念和理论，同时它向我们提供知识的更确定的基础。在某种意义上，认识论的简单性向我们提供比较简单的答案，以回答我们对科学的终极题材的疑问。实用主义简单性的算法方面可以等价于理论的雅致的一个方面，因为算法的简单性或计算的容易属于理论的风格。在这里，我们有形式的要素，该要素未谈到理论的较大意义。记法的简单性同样是这样，它往往有助于理论的雅致或（形式的）简明。它不是具有基本重要性的要素。实用主义的简单性的心理方面是最难对付的，也是最主观的要素。心理的简单性或同化（assimilation）的容易已经在18世纪就被克鲁萨（Crousaz）避开，他相信在某些场合，我们的情绪变活跃，以致能享受不同的观念或命题的阐明的乐趣，从而引起审美的愉悦。我们能够把心理的简单性的特定要素这样描绘：它不需要增加我们对世界的理解，但至少符合我们对（假设或定律或）理论的正确性的直观感觉。它也包括与理论的适意与和谐地生存的能力；因为在这个要素中，主观的东西如此突出地显露出来，以致它实际上近似地落入内涵的要素之内。至于实用主义简单性的实验和技术方面，望文即可生义。邦格还认为，不存在总括的简单性，因为意识几个方面根本不能相互共存，也不能与科学的某些必要因素共存。麦卡里斯特的分类比较简明，他以物理学为例，认为科学理论的简单性有四种形式：

一是像狄拉克希望的，由于赋予系数和指数以简单性而表现出数字方面的简单性；二是像信奉牛顿学说的物理学家希望的，由于广大范围的现象引用同样的解释性定律而表现出解释方面的简单性；三是像马赫期望的，由于只要求数目很少的不同物质实体而表现出本体论上的简单性；四是像爱因斯坦期望的，由于只以数目很少的独立公设为据而表现出逻辑上的简单性。

由以上关于简单性的内涵和分类的考察，我们对简单性的面目已经大致有所了解。但是，要严格界定其中每一个的确切含义，要断定它们的主次和整体结构，依然是比较困难的。况且，关于简单性还存在诸多有待进一步思考和澄清的问题，从而大大增加了处理的难度。鉴于这种状况，我们不可能充分和准确地肯定简单性是什么，但是却能够以否定语句说出简单性不是什么。其一是，简单性不是形式简单得容易记忆和书写。广义相对论描述引力场要用10个位置和时间函数，而万有引力理论仅用一个；爱因斯坦的场方程比牛顿的反平方定律繁杂得多，难以记住和写出。但是，前者还是比后者简单。这是因为，在牛顿理论中，惯性质量和引力质量是两个独立的概念，即有两类质量；可是在爱因斯坦理论中，二者的区分从未出现，即质量的概念是统一的，这实际上也包含在该理论的两个公设即广义相对性原理和等效原理中。也就是说，广义相对论具有逻辑简单性。其二是，简单性不是内容简单得容易理解和学习。爱因斯坦的相对论确实比牛顿理论难以把握。狭义相对论在1905年发表后，遭到许多物理学家的反对，人们对离奇的时间和空间概念感到莫名其妙，甚至掀起了一场“保卫以太”的运动，直至1911年该理论才越出德语国家的国界。广义相对论在问世后，情况更为糟糕，据说当时全世界只有三个人懂得它（除了两位作者之外，连验证光线弯曲的爱丁顿也不知道第三个人是谁）；著名的物理学家劳厄承认，他直到1950年前后才真正掌握了广义相对论。由此可见，科学理论的简单性并非日常意义上的简单性。

在讨论科学理论的简单性时，人们往往把把简单性和经济性等同，或作为类似的东西相提并论。雷舍尔就持有这种观点：“简单性偏爱经济原理。”在他看来，经济和简单性的观念是归纳推理的指导原则。其程序是理性的基本规则的程序：“用与供你支配的信息之恰当使用相容的最简单、最经济的方式，解决你的认知问题。”我们对简单性的爱好容易立足于经济的根据加以辩护。他甚至用纯粹的经济学术语说：“我们并不是为简单性——因为事物的美学——而追求简单性，而是因为作为解决问题的战略，这是而符合成本-效益的。”他的结论是：

我们偏爱均一性、类似、简单性等等，因为这减轻了认知努力的负担。我们避免了无论何时都困难的不需要的复杂，因为这是努力的经济进程。归纳的辩护恰恰在这里，因为就其真正的本性而言，归纳向我们提供了完成必不可少的认知任务的满意手段。

其实，思维经济原理（简称思维经济、经济原理等）的滥觞是马赫，马赫的这一原理可以理解为简单性思想的体现。马赫认为，“科学可以被视为最大值或最小值问题”。他反问道：“用尽可能少的工作，在尽可能少的时间内，以尽可能少的思维，获得尽可能多的永恒真理部分，难道不是科学的任务吗？”他还说：“可以把科学看成一个极小值问题，这就是花费尽可能少的思维，对事实做出尽可能完善的描述。”马赫思维经济原理的内涵包括思维的经济、精力的经济、功和时间的经济、方法论的经济、作为数学简单性的经济、作为缩略的经济、作为抽象的经济、作为抽象的经济、作为不完备的经济的逻辑、本体论的经济、自然界中没有经济、语言的经济。思维经济原理的功能可以概括为：思维经济是科学的目的、方法论的原则、评价科学理论的标准、反形而上学的武器、关于知识（认识）的生物经济学。马赫的思维经济原理涵盖广泛、内容丰富、意蕴深远、真谛微妙，在某种意义上超越了简单性的内蕴。就连马赫本人也强调：“思维的经济、和谐和有组织被认为是生物学的需要，这种需要远远超过了对逻辑连贯性的要求。”

批判学派的其他代表人物推崇马赫的思维经济原理，并在某种意义上把它视为简单性。彭加勒说：“著名的维也纳哲学家马赫曾经说过，科学的作用在于产生思维经济，正像机器产生劳力经济一样。这是十分正确的。”“这种思维之经济，劳力之经济是科学的永恒趋势，同时也是美的源泉和实际利益的源泉”，“应该是我们对准的目标”。这是因为，

每一个命题都可以用无限的方式概括。在所有可能的概括中，我们必须选择，我们只能选择最简单的。因此，我们被诱使如此行动，仿佛简单的定律——其他事情都相同——比复杂的定律更概然一样。

迪昂指出：“有助于构成理论的抽象和概括的双重工作导致双倍的思维经济；当它用定律代替众多事实时是经济的；当它用少数假设群代替庞大的定律集合时再次是经济的。”

简单性不仅与思维经济有重合之处，而且简单性与科学美也往往被等量齐观。爱因斯坦这位科学的艺术家在构造理论时，倾心追求简单性和美——在他的心目中，美在本质上终究的简单性。米勒在谈到这一点时写道：对于爱因斯坦来说，就像当年的哥白尼和伽利略一样，美学就是数据。他对美学十分敏感，以致他把与美学冲突的东西藏在心底。1905年，他对当时关于电磁感应的不同解释变得实在“难以容忍”，“被迫”提出了一个推广了的相对性原理。1907年，他选择了一个统一的质量定义，而不是牛顿运动理论里假设的两个定义。对于爱因斯坦而言，极简主义是一条美学原则——一条公理。自然界不是冗余重复的；因此我们要揭示自然法则就得消除冗余重复。解释中的冗余重复掩蔽了相对性原理，而质量概念中的冗余重复模糊了重力和加速度之间的等效。美学和自然的基本法则之间有一种联系。许多哲学家对简单性也是这样理解的。石里克表明：“简单性是这样一个概念：在它表示的选择性质上，部分地是实用的，部分地是美学的。”他还说，即使我们不能解释简单性的真正意思是什么，但是当科学家成功地用一个非常简单的公式来描述一系列观察时，他立即确信，他已经发现了一条定律。麦卡里斯特甚至断定：“简单性形式是一类审美性质。特定的简单性形式，例如本体论的节省，是理论可能显示出的审美性质。”

对简单性与经济性、科学美之间的关系的了解，毕竟有助于加深我们对简单性的认识。但是，这三个本身并不十分明晰的概念纠缠在一起，更增加了我们准确把握它们的困难。尽管如此，科学家在实践中还是能够比较顺利地利用简单性（以及经济性和科学美）作为他们的认识论和方法论的原理，充分发挥简单性原理的功能。外尔一言以蔽之：“简单性问题对于自然科学的认识是重要的。”若格则具体地揭示出简单性的认识论和方法论功能：

简单性原则表现了科学知识的系统性，简化形式的多样性乃是认识活动的必要条件。在科学理论中，各种不同的简化类型的存在，体现了通过比较求简化的要求；这种要求在寻找数学公式时，在表述科学理论的基本内容时，起着启发性的作用。简单性运转经历过一定的进化：起初对科学理论简单性的分析抱着朴素实在论的态度（用自然的简单性来论证简单性理论的作用）；现在则把简单性理解为一条有启发作用的方法论原则，简单性表现为要求用实验来论证科学知识中的理论原理。现在，简单性原则最普及地出现在数学简单性这个概念之中。

尼采这位哲学怪杰甚至把简单性视为思想家的“本能”：“他是思想家，这意味着：他善于简单地——比事物本身还要简单——对待事物。”

可见，简单性成为科学理论的禀性，显然与科学家把它作为一个重要的认识论和方法论原则、作为科学的追求目标密切相关。这种禀性和追求实际上是一种相辅相成、相得益彰的的关系——为了达到科学理论的简单性则必须追求简单性，追求简单性的结果即可达到科学理论的简单性。现在我们要问：这样的简单性原理的功能究竟有那些呢？

首先，它是评价科学理论的标准之一。在对这个问题的看法上，一些学者相信，理论主张的简单性是理论未来经验成功的征候，因此应该把简单性的考虑看做是理论选择的经验标准。另一些作者坚持，理论的简单性与它的经验完成不相关——这自明地为真。其中有人认为，由于简单性是与观察者有关的特性，不同的观察者将在不同的程度上发现它存在于理论之中。也有人认为，理论的简单性是它的审美特性，因此科学家求助于简单性的考虑相当于诉诸审美标准。也就是说，关于简单性标准流行三种观点：作为理论的经验适宜性的征兆，作为与观察者有关的理论评价的标准，作为审美标准。依我之见，

严格地讲，简单性标准不是经验的或实证的标准——尽管它可能显示出在经验上成功的征兆以及似律性或规律性的迹象——也不是逻辑的或传统理性的标准。它是科学共同体共有的理智价值标准或价值理性标准之一，可以视其为一种美学标准，因而是评价科学理论的辅助标准——它无法断然地和惟一地决定理论的是非正误，却可以估量理论的长短优劣。

其次，它是启迪科学发现或科学发明的源泉。在科学发现或发明的关键性时刻，对简单性或科学美的鉴赏和感悟，往往能使科学家突破平素难以逾越的壁垒，进入柳暗花明的胜景之中。从哥白尼、开普勒到彭加勒、爱因斯坦以及其后的科学大家，对这一点无不有浃髓沦肤的感触。爱因斯坦就是在追求科学理论的逻辑简单性的激励和伴随下，一步步走向狭义相对论，并一鼓作气攀登到广义相对论的颠峰的。施雷德-弗雷谢特使用了三个论据证明，“O-R简单性”没有为接受或拒斥科学理论提供认识论的基础，但是能够用它产生假设和理论。它的作用与其说对辩护的上下文，还不如说对发现的上下文更合适——O-R简单性能够给予我们以良好的基础，朝着科学进步的方向急剧前进，它是发现的逻辑的良好运载工具。

最后，它使科学理论更接近实在。科学的理论体系并不是各种大小、各种深浅的理论的杂乱堆积，而是有等级秩序的。具有更大简单性、特别是具有更大逻辑简单性的理论，则处于更高的水平。这样的理论具有更大的统一性，更多的经验涵盖性，更强的理性说明能力，在形式上也显得更雅致、更优美。一言以蔽之，这样的理论更接近实在。诚如爱因斯坦所说，逻辑前提愈简单的理论虽然愈远离感觉经验，但是却能更深刻地揭橥实在。若格也指出：“简单性意味着理论能够解释一系列现象，因而可以把它比作已经解释清楚了的东西。相应地，复杂就意味着在简化世界图景方面存在一定的障碍。”

关于简单性，还有一个重要问题必须涉及，这就是简单性与真——在某种意义上也可以说是美与真——的关系问题。在这里，我们暂且在下述意义理解真或真理：理论与经验事实在某种程度符合或对应，理论没有逻辑矛盾而且是合理性的。当然，有人否认简单性与真有关联。例如雷舍尔认为：

我们把简单性、融贯性等当作较好理论的有效的因素和对其的巨大优先和偏爱，这不是因为我们获悉，较简单的理论是较真的或更可能真的理论，而宁可说因为我们通过经验获悉，这种实践对探究行为来说是充分的（合乎成本-效益的）。

他还说：“简单性不是真理不可避免的标志（简单是真的印记），而仅仅是探究的方法论工具——程序的指导标杆。当某种简单的东西像某种比较复杂的、可供选择的对象一样完成了手头的任务时，采纳后者就是愚蠢的。”“我们在探究中选择简单性（一般而言系统性），不是因为它是真理的指示，而是因为在比较有效地实现探究目标方面，它在目的论上是符合成本-效益的。”考尔丁也坚持，简单性与真理不同，它甚至不是真理或精确性的检验。例如，爱因斯坦的行星轨道公式比牛顿的更精确并且更复杂。科学中的简单性观点可以远离正道。简单性在科学系统中是优点的理由，是因为它方便核验理论和设计新实验去检验它。它在把握一个已知理论上是有用的，但是它不是判断两种不同理论精确性的直接工具。

然而，比较普遍的看法是：具有简单性的科学理论有可能为真，但是并不能保证它必定为真；也就是说，简单性充其量只是科学理论为真的某种若隐若现的征兆。赖兴巴赫对此的看法是：“在归纳简单性的案例中，决定我们选择的不是经济。……我们做出假定：最简单的理论提供最好的预言。这个假定不能用方便来辩护：它具有真的特征，要求在概率论和归纳之内辩护。”麦卡里斯特则从目标分析和归纳投射为之辩护：

简单性的程度标准或形式标准应该被看做是理论的经验适宜性的征兆。有两条路线能用来辩护，特定标准可以促进具有高程度的经验适宜性的理论的选择。一条路线是目标分析：经验适宜性概念的逻辑阐明能够揭示，理论的某些性质能够有助于它们具有高度的经验适宜性。第二条路线是归纳投射：一旦我们拥有挑选好理论的标准，我们就能够归纳地识别其他特性，这些特性的存在与理论是好的相关。

爱因斯坦就是一位善于“到数学的简单性中去寻求真理的惟一可靠源泉”的大科学家。对于简单性预兆真理，他有一段原则性的经典论述：“逻辑上简单的东西不一定都在经验到的实在中体现出来，但是，根据一个建立在一些具有最大简单性前提之上的概念体系，能够‘理解’所有感觉经验的总和。”他进而提出一个原则性的命题：“逻辑上简单的东西，当然并非必须是物理上为真的东西；但是，物理上为真的东西是逻辑上简单的东西，即是说，它在基础上具有统一性。”

其实，要真正理解简单性与真的关系，必须回答这样一个关键性的问题：是否存在本体论的简单性？换句话说，作为科学研究对象的自然界是否是简单的？若回答“是”，则具有简单性的理论为真就是顺理成章的事了。若回答“否”或“不确定”，这就是一个需要仔细思考和认真讨论的问题。

科学家牛顿和菲涅耳对此做出肯定的回答。牛顿在他的伟大著作《原理》中开门见山地写道：“自然不做徒劳的事，解释多了白费口舌，言简意赅才见真谛；因为自然喜欢简单性，不会响应于多余原因的侈谈。”菲涅耳也认为：“自然并未因分析的困难而烦劳，它仅仅避免手段的复杂性。它似乎已经决意以少做多：物理科学的完美不断地以新的证据支持的正是这个原理。”

第二种回答的人也许要多一些：自然在本体论上不是简单的，简单性是我们的心理的需要和科学的需要。简单性思想的滥觞奥卡姆的威廉反对把简单性思想置于自然界中的倾向，他认为，坚持自然界总是遵循最简单途径这一点，就是限制上帝的力量。上帝很可能选择用最复杂的道路来达到这些结果。由于这个理由，奥卡姆把简单性的重点从自然过程转移到所提出的关于自然过程的理论上。他利用简单性作为形成概念和建立理论的标准。他认为，应该淘汰多余的概念，并建议在说明某类现象的两个理论中应该选择更简单的（后来的作者常常称这个方法论原理为“奥卡姆剃刀”）。雷舍尔自问自答：有任何理由认为比较简单的理论具有实际为真的更好的指望吗？很清楚，在这里存在着困难。自然显示出简单性的爱好吗？确实没有。我们不能说，仅仅在某种一般原则的基础上，这个世界——实在世界本身——必然地必须是简单的世界。也不存在如此做的任何需要。巴什拉直截了当地断定：自然界没有简单的事物，只有被简化的事物。

当今的学者也持有与奥卡姆的威廉大致相同的观点：简单的不是自然界而是科学理论，简单性作为科学认识论和方法论原理是行之有效的。考尔丁表示，简单性是一个有名的误导概念：仿佛我们能够先验地确定，自然的行为必须是简单的，最简单的定律必然是真的定律。事实上，我们没有这样一种观点的理性基础，似乎很可能，像科学中显示出来的简单性，是由于科学家自然地把他们的注意力首先转向相对简单的对象。雷舍尔这样写道：偏爱简单性是否合法？或者，有什么健全的理由认为自然倾向于简单性吗？人们对此的意见是不一致的。但是，当人们从方法论的观点而不是从真实存在的观点趋近该问题时，它就变得不怎么成问题了。我们确实应该容许对问题的最简单的可行的解决占优势——无论如何可以暂时占优势——直到它明显地站不住脚、复杂被迫强加于我们之时。在简单的解决能够容纳资料的情况下，没有充足的理由转向其他地方。在各种其他方面同样完好的的事物中进行选择时，我们应该选择最简单的——这是理性程序的基本原则。不管自然可能还是不可能喜爱简单性，作为一种合理性的程序，我们肯定应该这样做。他进而表明：简单性偏爱基于严格地方法取向的实践考虑：对于在我们的意图的与境中，使用简单的假设最方便、最有利。因此，不存在求助于自然简单性的实质性的（或在描述上构成的）公设。求助于手段经济的规则性的（或实践的）方案足矣。因为归纳系统化的参量——简单性、均一性、规则性、常规性、融贯性等等——都表示认知经济的实践原则。在我们努力实现探究目标的过程中，它们避免复杂的、不节省劳动的设计。简单性偏爱的基本原则是径直的。它在于一个词——经济。

彭加勒这位超级哲人科学家对“自然界是否简单”持审慎态度：他对这个问题似乎没有直接做出断然的回答（不承自然界本身简单但又有部分保留），而是强调对简单性的偏爱和追求是人的心智需要和科学需要。在他看来：“半个世纪之前，人们坦白地表明了这一信仰，并且宣布自然界喜欢简单性；从此以后，自然界十分经常地指责我们说谎。今天，我们不再承认这种意向，我们仅仅保留必不可少的那么多的意向，以使科学不致变得不可能。因此，在相对少量的、表现出某些偏差的实验的基础上形成普遍的、简单的和精确的定律时，我们只不过是服从了一种需要，人的心智不能使自己摆脱这种需要。”他明确指出：如果我们的研究方法变得越来越透彻，我们便会在复杂的东西之下发现简单的东西，然后在简单的东西之下发现复杂的东西，接着再在复杂的东西之下发现简单的东西，如此循环不已，我们不能预见最后的期限是什么。然而，“我们必须停止在某个地方，要使科学是可能的，当我们找到简单性时，我们就必须停下来。这是惟一的基础，我们能够在这个基础上建立我们的概括的大厦。”在此处，彭加勒提出了一个必须研究的问题：这种简单性仅仅是表观的，该基础将足够牢固吗？他对该问题的回答是肯定的，但是好像并没有完全诉诸本体论的自然简单性为之辩护。

综上所述，也许可以说：我们就科学理论的简单性大体可以做出判断，因为它或多或少具有某种客观性和价值理性，是能够进行理智评价的；相反地，自然或自然秩序的简单性也许是一个主观的问题，因为我们没有实证的和理性的方法证明这个形而上学论题，它至多只能算做一个准科学预设。尚须注意的是，我们没有必要在科学中把简单性和复杂性对立起来。实际上，这二者在科学发展中是交替出现或交织在一起的——科学的发展呈现出分化和整体化、简单性和复杂性对立统一过程。只是在科学的结果中，我们应该在其他条件等同时尽可能选择简单的理论，否则就是不可理喻的了。还有一点也务必引起注意：

要把手段的经济与成果的经济区分开来，即把方法论的经济与实质内容的经济区分开来。简单的工具或方法在合适地应用时创造复杂的结果。简单的认知方法诸如“试错法”，最终能够产生对困难问题的复杂答案。反过来，简单的结果有时是用复杂的方式产生的。探究或解决问题的复杂方法可以产生容易的和不复杂的问题解。在科学探究中，我们对简单性的信奉归根结底并未妨碍我们发现无论多么复杂的东西实际存在着。

参考文献

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这七个特征是：（1）简单现象必须是在自然界可实现的现象。（2）简单问题必须是能够用简单方法回答的问题，也就是说简单回答的实际计算必须能够用一个容易而实际可行的方法来完成。（3）简单现象的实验认识必须是容易实现的。（4）容易的问题必须是在科学实践中常常发生的那些问题。（5）容易的问题应该是对其他科学领域的研究者也是有兴趣的那些问题。（6）容易的问题应该是那些对科学以外的东西有意义的问题。（7）简单问题的界限应该是实现能限定的，这是一条特别重要的标准，甚至需要在该理论的实验检验之前就要实现。复杂问题的性质有两项标准：（1）理论中的复杂问题至少在原则上是能够解决的，或者至少在原则上理论能够提出回答困难问题的一种方法，否则这种问题就不能被看做是完全的。（2）或许通过大型计算机的广泛应用，复杂问题应该在实际应用中有一个过得去的精确度的回答。参见莫拉夫希克：科学中的简单问题和复杂问题，岳效竹译，北京：《科学与哲学》，1982年第6期，第160~165页。

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N.麦克斯韦举出了“简单性是什么”问题的不同方面。（1）术语问题。理论是简单的还是复杂的，似乎依赖于理论是如何被阐明的、阐明它使用的术语或概念。但是，这样的依赖术语的简单性概念在科学中如何能够扮演有意义的方法论或认识论的角色呢？什么决定“正确的”术语呢？——借助这样的术语理论必须如此阐述，以便它们的简单性可以被称赞。如何能够存在像“正确的”术语这样的事？如果不存在，理论的简单性整个概念崩溃了吗？一方面，理论的简单性或复杂性看来必须依赖于阐明它所使用的术语，但是另一方面，这看来不能是简单性是否作为真理的指示是否有意义的案例。（2）简单性的程度问题。理论如何按它们的简单性程度整理？（3）变化的简单性概念问题。简单性随时代的不同而变化。（4）简单性的多面本性问题。“简单的”是一个普通词语，科学哲学家倾向于把它用于整个家族概念，而科学家求助它估价理论的非经验的优点。可接受的简单性理论应当恰恰选出一个概念作为基本的，但是同时要公平对待在评价物理学理论时其他概念所起的作用。（5）意义不明确问题。一个理论在明显的方面比另一个复杂，但是同时在更为重要的意义上却更简单，这从牛顿和爱因斯坦的引力理论的比较可以看出。合适的简单性理论必须解决这种令人困惑的事态。（6）公正对待物理学家的直觉问题。物理学家就理论的简单性判断绝不是一致的，但是存在显著的一致水平。可接受的简单性理论必须公正地对待这样的一致的直觉。（7）物理学家的直觉的改善问题。可接受的简单性理论应该在物理学家的直觉方面能够有所改善。参见N.Maxwell，TheComprehensibilityoftheUniverse，ANewConceptionofScience，OxfordClarendenPress，1998，pp.104~105.

李醒民：《激动人心的年代——世纪之交物理学革命的历史考察和哲学探讨》，成都：四川人民出版社，1984年第2版，第135~185页。

波兰尼讲过一段值得深思的话：当然，把简单性看做理性的一个标记，并把任何理论称颂为简单性的胜利，这是合法的。但是，伟大的理论却罕有通常意义上的那种简单，量子力学和相对论都十分难以理解。只用几分钟就可以记住从相对论推导出来的事实，但是数年的学习时间却未必足以掌握这些理论，并在相关的环境中理解这些事实。赫尔曼外尔一语道出了其中的秘密：“所要求的简单性不一定是显而易见的，但是我们却一定要让大自然培养我们认识真实的内在简单性。”换言之，只有在“简单性”被用于惟有科学家才理解的那种特定意义上时，科学中的简单性才能变成与理性的意义相等。参见波兰尼：《个人知识——迈向后批判哲学》，许泽民译，贵阳：贵州人民出版社，2000年第1版，第24页。

N.Reschered.，AestheticFactorsinNaturalScience，Lanham，NewYork，London:UniversityPressofAmerican，1990，pp.2，4，6，3.

E.Mach，PopularScientificLectures，OpenCourtPublishingCompany，U.S.A.，1986，pp.15~16.

E.Mach，TheScienceofMechanics:CriticalandHistoricalAccountofItsDevelopment，OpenCourtPublishingCompany，U.S.A.，1960，p.586.

J.T.Blackmore，ErnstMach:HisWork，Life，andInfluence，UniversityofCaliforniaPress，1972，pp.173~174.

李醒民：《马赫》，台北：三民书局东大图书公司，1995年1月第1版，第117~121页。

马赫：《认识与谬误——探究心理学论纲》，李醒民译，北京：华夏出版社，2000年1月第1版，第177页。

彭加勒：《科学与方法》，李醒民译，沈阳：辽宁教育出版社，2000年第1版，第12、8、14页。

彭加勒：《科学与假设》，李醒民译，沈阳：辽宁教育出版社，2001年第1版，第95~96页。

迪昂：《物理学理论的目的和结构》，李醒民译，北京：华夏出版社，1999年1月第1版，第62页。

李醒民：《爱因斯坦》，台北：三民书局东大图书公司，1998年第1版，第483~501页。

米勒：《爱因斯坦毕加索——空间、时间和动人心魄之美》，方在庆等译，上海：上海科技教育出版社，2003年第1版，第256页。

波普尔：《科学发现的逻辑》，查汝强等译，北京：科学出版社，1986年第1版，第108页。

J.W.McAllister，Beauty&RevolutioninScience，CornellUniversityPress，1996，p.122.

杜兰已经意识到这个问题：经济和简单性是在科学说明中经常起作用的两个审美因素。在其他境况相同时，比较简单或比较经济的理论必须受到偏爱。可是，经济和简单性也是困难的概念。什么算作是比较经济的理论决不是清楚的，不仅仅因为人们不能在理论的构成要素上达到一致（也就是说，在什么构成理论内的假设上不能达到一致），还因为这些概念本身是供人竞购的或待价而沽的。而且，也难以完成理论的经济和简单性的审美概念。经济和简单性确实是比纯粹的本体论的和假设的微弱性更多的东西。换句话说，当我们谈到理论的“经济”或“简单性”时，我们可能正在提及比笨手笨脚地挥舞奥卡姆剃刀更多的东西。参见J.Duran，TheAestheticsofTheoryTesting:EconomyandSimplicity;N.Reschered.，AestheticFactorsinNaturalScience，Lanham，NewYork，London:UniversityPressofAmerican，1990，pp.73~78.

波普尔：《科学发现的逻辑》，查汝强等译，北京：科学出版社，1986年第1版，第107页。

В.И.Жог等：自然科学知识：从简单到对称，罗长海译，上海：《世界科学》，1989年第10期，第46~50页。

尼采还说：“知识深奥者致力于明晰；当众故作深奥者致力于晦涩，因为众人以为凡见不到底的东西皆高深莫测，极不情愿涉水。”参见尼采：《快乐的科学》，黄明嘉译，桂林：漓江出版社，2000年第1版，第181、175页。

J.W.McAllister，Beauty&RevolutioninScience，CornellUniversityPress，1996，pp.105，111.

石里克认为，简单性概念要提供一种事件的似律性或规律性的程度的量度。费格尔说出了同样的看法：“用简单性概念来定义似律性或规律性的程度的程度”。波普尔在把简单性概念等同于可证伪度的基础上得出结论说：“假如知识是我们的目的，简单的陈述就比不那么简单的陈述得到更高的评价，因为它们告诉我们更多的东西；因为它们的经验内容更多，因为它们更可检验。”参见波普尔：《科学发现的逻辑》，查汝强等译，北京：科学出版社，1986年第1版，第109、113页。

李醒民：科学理论的评价标准，北京：《哲学研究》，1985年第6期，第29~35页。李醒民：科学理论的价值评价，北京：《自然辩证法研究》，第8卷（1992），第6期，第1~8页。

有兴趣的读者可以参阅下述两本书的有关章节。李醒民：《论狭义相对论的创立》，成都：四川教育出版社，1997年第2次印刷。李醒民：《人类精神的又一峰巅——爱因斯坦思想探微》，沈阳：辽宁大学出版社，1996年第1版。

K.Shrader-Frechette，ThreeArgumentsAgainstSimplicity;N.Reschered.，AestheticFactorsinNaturalScience，Lanham，NewYork，London:UniversityPressofAmerican，1990，pp.11~26.这位作者是这样论证他的观点的：（1）如果科学家使用O-R简单性作为接受或拒斥假设或理论的基础，那么假的或反直觉的结果就会随之而来。（2）被说成在O-R简单性之上卷入理论接受的案例实际上是借助其他一些标准——例如说明能力——评价的案例。（3）如果科学家使用O-R简单性作为接受或拒斥理论的基础，那么危险结果会随之而来。关于第一个论据，在假的或反直觉的结果中，最让人烦恼的也许是使“单因素”（single-factor）理论变得似乎有理，在任何地方，理论和理论家之间的经验符合是贫乏的。像在高能物理学直接观察往往是困难的领域，或者像在心理学一些部分成功预言几乎不可能的领域，或者像在生态学许多部分相对新的科学领域，这样的情况都能发生。当存在几个在经验上不充分决定的理论时，当这些理论同样地与事实一致时，O-R简单性的使用能够指示选择粗糙的、可疑的、单因素的理论。从认识论的观点看，没有理由假定，在给定两个与事实一致的、在经验上不充分决定的理论后，具有更大的O-R简单性的理论更可能为真。事实上，在说明人的行为的科学中，也许具有较少O-R简单性的理论更可能，因为它们能够阐明更复杂的现象。关于第二个论据，当科学家在辩护的上下文中使用简单性时，他们实际上把它定义为另外的东西，某种与经验的可能性有关的东西。爱因斯坦之所以偏爱仅由少数公设开始并消除以太，这是因为他有健全的经验理由。O-R简单性至多只是二阶标准，而像说明能力这样的标准才是一阶标准。的确，假理论典型地充塞更多的特设假设，但是这并不是与简单性有关的问题，而是与说明能力和可检验性有关的问题。而且，因为假理论常常没有简单性，并不意味着人们应该得出结论说，具有较多O-R简单性的理论为真；O-R简单性的存在不一定总是与高说明能力、可检验性等联系在一起。关于第三个论据，尤其是在经验上高度不充分决定的科学领域的情况下，仅仅承认不存在恰当的理论也许更好一些；否则，使用O-R简单性可能给头脑简单的理论赋予使它们误入歧途的、华而不实的可接受性的空架子，尤其是在包括公共政策在内的案例中。尽管O-R简单性不能用于假设和理论的辩护，但是它在帮助科学家产生假设和理论的过程中十分有用。科学家之所以乐于使用它，也许经济是最重要的理由。物理学家惠勒（J.Wheeler）说，使用简单性的理论是假定少数的实体，能使物理学家尽可能迅速地犯错误和矫正错误；他们能够典型地、比检验复杂理论更迅速地检验简单理论。

李醒民：论爱因斯坦的纲领实在论，北京：《自然辩证法通讯》，第20卷（1998），第1期，第1~11页。

В.И.Жог等：自然科学知识：从简单到对称，罗长海译，上海：《世界科学》，1989年第10期，第46~50页。不过，若格在肯定科学理论的简单性具有重大意义时，又在前面加上“在经典科学时代”的限制语。这样做是不妥当的。简单性原理不是在现代科学中仍然大有用武之地吗？

N.Reschered.，AestheticFactorsinNaturalScience，Lanham，NewYork，London:UniversityPressofAmerican，1990，pp.2，3，5.

E.F.Caldin，ThePowerandLimitofScience，London:Chapman&HallLTD.，1949，ChapterⅤ.

N.Reschered.，AestheticFactorsinNaturalScience，Lanham，NewYork，London:UniversityPressofAmerican，1990，p.6.

J.W.McAllister，Beauty&RevolutioninScience，CornellUniversityPress，1996，p.122.

许良英等编译：《爱因斯坦文集》第一卷，北京：商务印书馆，1976年第1版，第496页。

爱因斯坦的原话是这样的：“Thelogicallysimpledoesnot，ofcourse，havetobephysicallytrue;butthephysicallytrueislogicallysimple，thatis，ithasunityatthefoundation.”参见G.Holton，ThematicOriginsofScientificThought，KeplertoEinstein，Cambridge，Massachusetts:HarvardUniversityPress，1974，p.241.

牛顿：《自然哲学之数学原理宇宙体系》，王克迪译，武汉：武汉出版社，1992年第1版，第403页。

马赫：《认识与谬误——探究心理学论纲》，李醒民译，北京：华夏出版社，2000年1月第1版，第462页。

洛西：《科学哲学历史导论》，邱仁宗等译，武汉：华中工学院出版社，1982年第1版，第39页。

N.Reschered.，AestheticFactorsinNaturalScience，Lanham，NewYork，London:UniversityPressofAmerican，1990，p.6.

莫兰：《复杂思想：自觉的科学》，陈一壮译，北京：北京大学出版社，2001年第1版，第137页。

E.F.Caldin，ThePowerandLimitofScience，London:Chapman&HallLTD.，1949，ChapterⅤ.

雷舍尔还立足于进化论为人们偏爱简单性做辩护：我们的理智对于简单性、雅致的品味（tastes）像我们的物理品味（美味）一样，是进化压力对起作用的那些事物优先的结果——这被证明是有效的，从而有利于幸存。我们认知机制的进化方面保证服务于认知价值。不仅生物选择，而且理智动因中的文化优势也在我们认知工具的发展中起了决定性的影响。参见N.Reschered.，AestheticFactorsinNaturalScience，Lanham，NewYork，London:UniversityPressofAmerican，1990，pp.2~3，5，7~8.这里补充说明一下，许多科学哲学家从实用的角度为偏爱简单性辩护。他们认为，偏爱简单性的科学理论的合理性能够借助于实用主义和经济的强制来说明，例如时间的分配和检验的容易。可是，施雷德-弗雷谢特表示，在实践性的基础上为偏爱简单性理论辩护是不充分的。参见K.Shrader-Frechette，ThreeArgumentsAgainstSimplicity;N.Reschered.，AestheticFactorsinNaturalScience，Lanham，NewYork，London:UniversityPressofAmerican，1990，pp.11~26.

简述系统科学的基本原理范文篇12

一、财政资金支出绩效评价指标的设计

1.绩效评价指标设计的原则

构建财政绩效评价指标体系是一个复杂的系统过程,在指标体系构建过程中,必须坚持一定的原则。

(1)科学性原则

科学性原则是一切科学研究工作的共同原则,它是指指标与指标体系的设置应符合客观认识对象本身的性质、特点、关系和运动过程。指标体系中每一项指标的设计都应建立在充分的论证和调研,并对收集的数据进行周密、细致的统计分析的基础上。设计评价指标体系时,首先要有科学的理论作指导,使绩效评价指标体系能够在基本概念和逻辑结构上严谨、合理,能够抓住评价对象的本质,并具有针对性;同时,绩效评价指标体系是理论与实际相结合的产物,无论采用定性、定量方法,还是建立模型,都必须是客观的抽象描述,抓住最重要的、最本质的和最具有代表性的东西,对客观实际现象描述得越清楚、越简练、越符合实际,科学性就越强。

(2)目标导向性原则

绩效评价的目的不是单纯地评出名次及优劣的程度,更重要的是引导和鼓励被评价对象向正确的方向和目标发展。绩效评价是管理工作中控制环节的重要工作内容,采用“黑箱”的方法利用实际成果的评价对被评价对象的行为加以控制,引导其向目标靠近,即目标导向的作用。建立绩效评价指标体系的目的就是规范支农支出管理工作,实施导向和监控作用,以获取最佳绩效,实现三农持续发展的目标。

(3)共性可比性原则

共性可比性指的是评价指标体系各项指标要量化,指标值采用相对值,以利于不同时期和不同对象间的比较,即纵向比较和横向比较。纵向比较:即同一对象不同时期的比较。横向比较:即指不同对象之间同一时期的比较,这就要找出共同点,按共同点设计绩效评价指标体系。对于各种具体情况,采取调整权重的办法,综合评价各对象的状况再加以比较,对于相同性质的部门或个体,往往很容易取得可比较的指标。

(4)实用性原则

实用性原则要求所建立的指标体系及其评价方法具有可行性和可操作性,指在构建的指标体系中要充分考虑指标体系实施时的可行性与经济性。在满足评价目的需要的前提下,从实际情况出发,指标概念要清晰,表达方式简单易懂,数据易于采集,计算公式科学合理、评价过程简单、评价方法便于实际操作。

①指标要简化,方法要简单。评价指标体系要繁简适中,计算评价方法简便易行,即评价指标体系不可设计得太繁琐,在能基本保证评价结果的客观性、全面性的条件下,指标体系尽可能简化,减少或去掉一些对评价结果影响甚微的指标。

②数据要易于获取。评价指标所需的数据易于采集,无论是定性评价指标还是定量评价指标,其信息来源渠道必须可靠,并且容易取得。否则,评价工作难以进行或代价太大。

③整体操作要规范。各项评价指标及其相应的计算方法,各项数据都要标准化、规范化。

④要严格控制数据的准确性。能够实行评价过程中的质量控制,即对数据的准确性和可靠性加以控制。

(5)系统性原则

评价对象必须用若干指标进行衡量,系统性原则要求这些指标必须是互相联系和互相制约的。有的指标之间有横向联系,反映不同侧面的相互制约关系;有的指标之间有纵向关系,反映不同层次之间的包含关系。在指标体系设置和个体指标选取上,要以构建科学、完整的绩效评价系统为出发点,根据各指标对实现评价目标的重要程度同时考虑各类指标在评价指标体系中的合理构成以及指标间的关联度,通过指标的合理取舍和指标权重的设置,达到评价指标既能突出重点,又能保持相对的均衡统一,实现系统的最优化。

①指标数量的多少及其体系的结构形式以系统优化为原则,即以较少的指标(数量较少,层次较少)较全面系统的反映评价对象的内容,既要避免指标体系过于庞杂,又要避免单因素选择,追求的是评价指标体系的总体最优或满意。

②设计评价指标体系的方法应采用系统的方法,例如系统分解和层次结构分析法,由总指标分解成次级指标,再由次级指标分解成次次级指标(通常人们把这三个层次称为目标层、准则层和指标层),并组成树状结构的指标体系,使体系的各个要素及其结构都能满足系统优化要求。也就是说,通过各项指标之间的有机联系方式和合理的数量关系,体现出对上述各种关系的统筹兼顾,达到评价指标体系的整体功能最优,客观的、全面的评价系统的输出结果。财政资金支出绩效评价指标体系要尽可能覆盖支出工作的投入一活动一产出的全过程,以便在总体评价的同时,能对财政资金支出工作的主要环节分别作出客观的评价。

2、绩效评价指标设计的思路