商品描述
本書是一部突破還原論的研究體系工程復雜性的書籍,是以系統湧現為主要研究對象,基於復雜工程實踐提出了體系湧現的動力機制和演化方向,指出了體系工程復雜性新的應對之道,也是智能體系設計的重要參考。本書包括基礎篇、創新篇、方法篇、應用篇和展望篇。基礎篇包括體系工程的基本概念和特性分析,並討論了體系工程面臨的挑戰和時代局限;創新篇包括基於自然界的啟示,提出在新科學範式下解決體系工程困局的“金鑰匙”和新策略;方法篇包括運用V++模型和適應性指數進行體系工程復雜性設計的方法,並提出了體系演化動力和方向的建議;應用篇包括利用創新的理論和方法在體系工程的實踐和驗證,以及推廣到公司治理和社會治理等的建議;展望篇從人工智能的視角對體系工程的未來發展進行了展望,並提出了體系工程V++中模型在大模型時代的發展機遇與挑戰。 本書可供從事系統工程、體系工程、系統科學和復雜性研究的科研人員、管理人員和高校師生參考閱讀,也可以作為復雜性研究愛好者的科普讀物。
目錄大綱
目?錄
基?礎?篇
第1章 體系工程概述 2
1.1 系統 2
1.1.1 系統的定義 2
1.1.2 系統的特性 3
1.2 體系 4
1.2.1 體系的定義 4
1.2.2 體系的特性 7
1.3 系統工程 12
1.3.1 系統工程的定義 12
1.3.2 系統工程方法論 14
1.3.3 傳統系統工程與基於模型的系統工程 15
1.3.4 系統工程的發展方向 17
1.4 體系工程 19
1.4.1 體系工程的定義 19
1.4.2 體系工程的方法論 20
第2章 體系工程的特性分析和演化發展 22
2.1 體系工程的特性分析 22
2.2 體系工程的演化發展 24
第3章 體系工程的原理和設計方法 26
3.1 體系工程的基本原理 26
3.1.1 基於還原論的西方設計原理 26
3.1.2 基於整體論的中國設計原理 28
3.1.3 基於系統論的設計原理 30
3.2 體系工程傳統設計方法 32
3.2.1?面向能力的頂層設計 33
3.2.2?基於架構的融合設計 35
3.2.3 模型驅動的優化設計 40
3.2.4 基於LVC的綜合仿真設計 44
3.2.5 基於“綜合集成研討廳”的集成設計 46
第4章 體系工程面臨的挑戰和局限 49
4.1 體系工程現有設計方法與方法論的局限 49
4.2 體系工程的復雜性分析 51
4.2.1 從自然狀態到人造功能的跨越 51
4.2.2 人造工程體系復雜性特點 52
4.2.3 工程體系復雜性分析 54
4.3 體系工程復雜性面臨的挑戰 56
4.4 體系工程復雜性研究的局限 58
4.4.1 認識的局限 58
4.4.2 技術的局限 59
4.4.3 理論的局限 60
4.4.4 時代的局限 62
創?新?篇
第5章 自然界的啟示和新科學範式的產生 66
5.1 自然界的啟示 66
5.1.1 生態多樣,自然有機 66
5.1.2 物競天擇,適者生存 67
5.1.3 生命以負熵為生 68
5.1.4 信息負熵與逆熵體 70
5.2 新科學範式的產生 73
5.2.1 四個科學範式的發展歷程 73
5.2.2 第四範式的時代意義 76
第6章 新科學範式促進復雜性科學發展 78
6.1 復雜性科學發展歷程 78
6.1.1 一般系統理論階段 79
6.1.2 系統自組織理論階段 83
6.1.3 復雜非線性系統理論 86
6.2 第四範式對復雜性研究的影響 91
第7章 系統科學是破解體系工程困局的“金鑰匙” 95
7.1 系統、系統工程和系統科學 95
7.2 系統科學的兩大主題與體系工程的兩大核心 98
7.2.1 系統科學的兩大主題:復雜性與智能化 98
7.2.2 體系工程的兩大核心:復雜性與有機性 99
7.3 破解體系工程困局的“金鑰匙” 105
第8章 體系工程應對復雜性的創新策略 109
8.1 體系工程特性從無機到有機的創新 109
8.1.1 體系工程的有機性分析 109
8.1.2 體系工程的有機性賦能 113
8.2 體系工程架構從V模型到V++模型的創新 115
8.2.1 體系工程的適應性機制構建 115
8.2.2 體系工程的耗散結構設計 118
8.2.3 體系工程的升維創新設計V+模型 121
8.2.4 體系工程的深維創新設計+V模型 123
8.2.5 體系工程的跨尺度融合V++模型 127
8.3 體系工程從靜態到演化的創新 132
8.3.1 多視圖設計是體系架構的靜態設計 132
8.3.2 體系工程動態演化的方向創新 134
8.3.3 體系工程動態演化的動力創新 136
8.4 體系工程從定性評估到定量評估的創新 139
8.4.1 體系工程的定性評估困局 139
8.4.2 體系工程的定量評估創新 140
8.5 體系工程的理論創新 141
8.5.1 還原論的局限 141
8.5.2 整體論的局限 142
8.5.3 系統論的創新 143
8.5.4 體系工程的有機適應性理論 144
方?法?篇
第9章 體系工程復雜性的應對之法 146
9.1 基於適應性的體系工程設計路徑 146
9.1.1 信息負熵是基礎 146
9.1.2 耗散結構是路徑 148
9.1.3 智能逆熵體是核心 150
9.1.4 適應性引導是目標 152
9.2 體系工程復雜性的適應性表征 154
9.2.1 適應性因子選擇 154
9.2.2 適應性指數設計 156
9.3 適應性因子設計 157
9.3.1 主體 157
9.3.2 關系 159
9.3.3 能力包 162
9.3.4 流程 162
9.3.5 規則 163
9.3.6 環境 164
第10章 適應性規則 166
10.1 體系的層級與規則的作用域 166
10.1.1 法律體系的層級 167
10.1.2 物理學的作用域 167
10.1.3 經濟學的規則 168
10.1.4 生態體系的規則 169
10.2 適應性對規則設計的要求 169
10.3 適應性規則選擇的建議 169
10.4 V++跨尺度三層適應性規則模型 170
第11章 體系工程的演化動力 172
11.1 規則引擎 172
11.1.1 軟件工程中的規則引擎 173
11.1.2 規則引擎的應用場景 174
11.2 適應性規則引擎設計 175
11.2.1 適應性規則引擎的參考架構 175
11.2.2 適應性規則引擎的角色及角色視圖 177
11.2.3 適應性規則引擎的功能架構和功能視圖 181
11.3 適應性規則引擎運行的載體 184
11.4 基於適應性規則引擎的逆熵體 186
11.4.1 逆熵規則流 186
11.4.2 逆熵體設計 188
11.4.3 逆熵體運行 194
第12章 體系工程的演化方向 196
12.1 微觀層適應性規則引擎與適應性因子 196
12.2 中觀層適應性規則引擎與適應性因子 198
12.3 宏觀層適應性規則引擎與適應性因子 200
12.4 適應性指數跨層級傳導與計算 202
應?用?篇
第13章 基於航母的體系工程適應性設計評估與驗證 212
13.1 實驗場景設計 212
13.2 實驗結果 215
13.3 結果分析 219
第14章 工業生態的演進與智能船舶應用 221
14.1 工業生態概述 221
14.1.1 對“工業”一詞的再認識 221
14.1.2 工業生態的內涵 225
14.1.3 工業生態的有機生命力特點 226
14.2 工業生態的演進 230
14.2.1 以工業革命為脈絡的工業生態重要演進歷程 230
14.2.2 新一代工業生態轉型的演進探索 231
14.3 智能船舶基於V++適應性規則引擎的工程實踐 235
14.3.1 船舶行業宏觀形勢 235
14.3.2 “逆熵體”智能船舶 236
14.3.3 智能船舶體系V++三層規則模型 237
14.3.4 基於V++三層規則模型的“兩端兩雲”智能引擎 240
第15章 智慧海洋工程的生態體系設計 245
15.1 智慧海洋工程概述 245
15.1.1 工程背景 245
15.1.2 智慧海洋工程的內涵 246
15.1.3 智慧海洋工程的實現路徑 247
15.2 智慧海洋工程基於V++三層規則模型的生態全景構建 248
15.2.1 海洋治理體系跨尺度全景設計 248
15.2.2 海洋治理體系建設的要素設計 248
15.3 智慧海洋工程基於V++規則引擎的生態演進 251
15.3.1 海洋數字孿生信息基礎平臺 252
15.3.2 MaaS工業互聯網平臺 253
15.3.3 基於區塊鏈的海洋綜合信息服務平臺 256
15.4 智慧海洋工程的V++設計 260
第16章 裝備體系的有機適應性設計探索 262
16.1?裝備體系的重新認知 262
16.2 裝備體系設計的難點與對策 264
16.3 裝備體系有機適應性研究基礎與特征分析 267
16.3.1 裝備體系有機適應性研究基礎 267
16.3.2 裝備體系有機適應性特征分析 268
16.4 裝備體系有機適應性機制構建探索 269
16.4.1 當前裝備體系有機適應性研究的困境 269
16.4.2 裝備體系有機適應性分類 271
16.4.3 用V++三層規則模型設計裝備體系的探索 272
第17章 企業治理的逆熵體案例分析 277
17.1 熵減——華為活力之源 277
17.2 華為的逆熵體案例 278
第18章 社會治理的復雜性分析與有機適應性探索 280
18.1 社會治理的復雜性分析 280
18.2 中國應對復雜性的國家治理結構優勢 281
18.2.1 從復雜性視角探究國家治理體系新方法的必要性 282
18.2.2 以V++三層規則模型認知復雜性的實踐與理論創新 284
18.3 以有機適應性理論助力國家治理體系研究 284
展?望?篇
第19章 人工智能與體系工程生命力 288
19.1 人工智能從遐想到實現 288
19.1.1 人工智能的遐想 288
19.1.2 人工智能的實現 289
19.1.3 人工智能的優勢與不足 291
19.2 人工智能與生命力 292
19.2.1 從人工智能到有機生命——體系工程發展的必然方向 292
19.2.2 從有機適應到生命力——體系工程應對復雜性的發展趨勢 293
19.3 體系工程生命力的構建 295
19.3.1 自然生命系統特征分析 295
19.3.2 基於規則的體系工程生命力構建 296
19.4 體系工程生命力等級 299
19.4.1 生命力成熟度模型 299
19.4.2 生命力等級設計與評價 301
19.5 體系工程專業特性和通用質量特性的適應性統一 302
第20章 體系工程V++中模型的發展機遇 303
20.1 大模型的發展與挑戰 303
20.2 V++中模型的優勢 306
20.3 V++中模型的發展機遇 307
第21章 復雜性研究中國學派的興起 309
名詞解釋 312
參考文獻 314
