整体论、还原论、假说演绎、归纳推理、黑箱方法、观察渗透理论总结-研究生考试预测

古代对人类科技发展做出了很多重要贡献，可为什么现代工业革命没有在中国发生？作者认为，究其原因，实际上就是中国没有严格意义上的哲学。“中国的智慧是谋略，西方的智慧是科学。”哲学固然是自然科学和社会科学的概括总结，但哲学有着一个求根问本的内在特性。中国传统思维特别依赖于感觉，重视具象的知觉，这样的思维很难对事物的本质进行分析，所以对事物的规律和世界就容易产生不可知论，也就缺少积极性去探索未知领域。试想，没有哲学光芒的照耀，怎么可能有工业革命的发生？

浅谈“整体大于部分之和”思想的构建 整体和部分相互依存。所谓整体，就是由部分组成的，离开部分就不存在整体；而部分也一样离不开整体，离开整体的部分也就失去其原来的意义。不过两者还有很大的区别，整体不是将多个部分进行简单堆砌，而是将这些部分科学地组合成一个有机体。所以优化了的整体是大于部分的总和的。“整体大于部分之和”是系统论的核心思想。不论是细胞、个体、生态系统等在各级水平上都表现出整体性特点。例如，组成细胞的各种化学成分和各种细胞的结构只有统一在细胞这个整体中，才能相互协调，发挥各自的功能，表现出细胞的整体性。构成生物个体的各种组织、器官，如果离开了生物这个整体，其作用也难以发挥。组成生态系统的各种成分，一方面在系统内相互协调完成各自的功能，维持系统的整体性，另一方面，若系统崩溃，各种系统成分则难以存在。反馈调节机制是维持系统整体性的必要条件，生命活动的调节、内环境的稳态、生态系统的稳定性等知识中，都包含了这一思想。系统论观

点可以使我们从整体上把握生物学知识，使生物学知识成为一个有明显结构层次、线条清晰的知识体系。在教学中注重体现系统论的思想和方法，对提高学生的学科内综合能力是有很大帮助的。

黑箱方法——最主要的整体研究方法

当今科学的成果，几乎都是沿笛卡尔的方法产生的，即先研究简单的理想情况，然后再用其结论研究复杂的实际情况，复杂的具体问题总是把它分割成部分、部分再分成部分…。随着科学的积累，研究的越来越深入，这样的方法，虽然还不断获得成果，但明显觉得无止境，因此人们在探索有没有新的方法。20世纪50年代后，陆续出现了系统论、控制论、信息论以及各种自组织理论，提出了一些新的方法。这些学科都是文理相通的学科，所以这种方法也称为横向学科方法。如系统方法、黑箱方法、反馈方法、信息方法和自组织方法等。这些新的方法与经典科学方法不同的是强调整体性，就是不去将事物解剖下来，先分析后综合，而是整体的找出系统的要素，多元的整合处理，因为这些方法不太同于笛卡尔的解剖方法，而又科学来自于西方，所以从对称角度来表达，把这些方法有时说成是古代东方的科学方法，因为东方人思维常常整体化。现代科学对人脑、黑洞、信息过程的研究运用的就是黑箱方法。它是人类实践对象巨系统化、高层次化过程中必然产生的方法。

对微观粒子的研究表明，物体分割到非常小时，就会出现不能再分割的微粒，这时人们只能借助科学仪器来观察其行为，总结它的外在表现。 对“大脑之谜”，无数科学家和哲学家倾注了大量精力深入探讨，提出了种种假设和理论。思维究竟是怎样从物质中产生出来的？用分割法的方法是不行的，因为将大脑打开，解剖分析，也只能是对失去思维功能的大脑物质的认识。显然在一些不得已的地方被迫用黑箱方法。 黑箱方法，又称系统辨识——通过考察系统的输入与输出关系认识系统功能的研究方法。具体是：首先给黑箱一系列的刺激（系统输入），再通过观察黑箱的反应（系统输出），从而建立起输入和输出之间的规律性联系，最后把这种联系用数学的语言描述出来形成黑箱的数学模型。

黑箱方法不涉及复杂系统的内部结构和相互作用的大量细节，而只是从总体行为上去描述和把握系统、预测系统的行为，这在研究复杂系统时特别有用。黑箱方法的目的在于通过为黑箱建立模型，是黑箱变成白箱。有时黑箱模型不止一个，这种情况下，系统辨识其中最合理的一个。

黑箱研究方法的基本步骤

①先验知识。这是指关于系统运动规律、数据以及其他方面的已有知识。这些知识对选择模型结构、设计实验和决定辨识方法等都有重要作用。②实验设计。辨识是从实验数据中提取有关系统信息的过程，设计实验的目标之一是要使所得到的数据能包含系统更多的信息。主要包括输入信号设计，采样区间设计，预采样滤波器设计等。③结构辨识。即选择模型类中的数学模型的具体表达形式。④参数估计。知道模型的结构后，用输入输出数据确定模型中的未知参数。⑤模型适用性检验。检验方法主要有利用先验知识检验和利用数据检验两类。

黑箱研究方法利弊

“黑箱方法”从综合的角度为人们提供了一条认识事物的重要途径，尤其对某些内部结构比较复杂的系统，黑箱方法是可能的有效方法。但很明显，这不可能是一种主流的科学方法，因为这需要更复杂的数学知识和实验手段，又因为模型的选择不仅不唯一，而且可能有很多，难以确定选择怎样的模型好。

模型不适用主要原因有：模型结构选择不当；实验数据误差过大或数据代表性太差；辨识算法存在问题。可见这种整体思维的方式只有借助现代技术，特别是计算机技术才可能有效地实现。在古代采用这种方法是没有什么实际价值的。 综述

分析的方法、解剖的方法为了解黑箱内容提供了细节，但并非都能解决问题。即使分析和解剖的成果，可能又孕育了新的黑箱，黑箱的方法所以不能废弃。“终有一天我们可以用实验的方法把思维‘归结’为脑中的分子和化学运动，但是难道就把思维的本质包括无遗了吗”(恩格斯)。现代黑箱方法的产生：在分析的基础上，要求从整体和事物之间的相互关系上研究问题，如思维、人脑的功能等，又提出了现代黑箱的研究方法。控制论已不满足于从外部输入与输出关系去研究系统的控制功能，而要求深入到系统内部去，寻找某些能够外推的根据，这样控制论便由原来的传递函数为特征的经典控制理论，进而发展到以状态空间法为标志的现代控制理论，已成为研究生命科学的重要方法。

观察渗透理论——观察可分为自然观察和实验观察。自然观察是指人类对自然现象不作任何人工的变革而进行的一类观察。实验观察是通过对自然现象或事物人为进行积极干预后所进行的观察。实验观察是一种比自然观察更强有力的认识手段。 观察和理论的关系问题是科学哲学研究的重要问题。 首先，观察依赖于理论，观察渗透着理论。理论决定了观察的目的和对象。在科学的研究中，人们都要

根据研究的目的选择观察对象和范围。科学观察基本上都是有目的的、有计划地进行的。科学观察的目的不外乎是为了作出新的发现或检验已有理论或假说。用观察来检验一个理论，即是看是否能观察到理论所预言的现象。 第二，观察必须以正确的理论为指导，理论决定了观察到什么。在观察中如果以反映客观事物本质的理论为指导，将在一定程度上保证观察的客观性；相反，当不完备甚至错误的理论或观点渗透到观察中时，就会导致错误观察。理论可以纠正一些错误的观察。 第三，任何观察陈述都是用某种理论语言构成的，理论提供了观察语言。一种情况是，有些观察陈述明显地用到一些理论术语，而离开了有关的科学理论就不可能理解这些观察陈述。第二种情况是，我们现在日常生活中有许多概念，实际上过去曾是科学家在科学探索过程中所创造的理论术语，只不过它们在人们日常生活中被长期广泛使用，久而久之，人们逐渐忘记了它们的来源罢了。第三种情况，虽然观察陈述中没有任何形式的理论术语，但它所表达的意思仍以某种已经形成常识的理论为前提，与背景知识联系在一起。此外，在不同理论和信念的指导下，可以得出不同的描述。任何观察语言总是同某种背景理论联系在一起的，而且其语义随着背景知识的变化而变化。并且，观察陈述所利用的理论或概念框架越精确，观察陈述所表达的意义越精确。 第四，观察陈述也是可错的。一是观察本身可能产生错觉；二是观察依赖了错误的理论。如何知道一个观察陈述是否正确？还是要依赖于理论。而且检验越严格，要求的理论越多，知识越广泛，并且永远达不到绝对的确实无疑性。任何完全独立于理论的 “中立的观察语言”是不存在的，任何观察陈述都不同程度地渗透着理论的因素。所以，观察陈述并不能像逻辑经验主义者设想的那样，通过观察陈述来给理论提供绝对可靠的基础。 第五，理论以观察为基础和源泉。科学理论和定律的发现来源与观察实验。科学理论和假说的发展完善离不开观察实验，科学理论或假说也只是相对真理，需要在新的观察实验的基础上进一步发展、完善。科学理论的检验必须依靠观察实验。 总之，观察和理论是相互联系、相互渗透的。观察和理论的这种关系是由观察的主观性和客观性所决定的。观察的主观性决定了理论必须依赖观察；观察的客观性决定了理论必然依赖观察。观察主观性与客观性的辩证统一决定了观察与理论的辩证统一。