1、1.系统及其相关问题1.1 什么是系统，系统的概念包含哪些要义所谓“系统” ，是由若干相互联系，相互作用的要素组成的具有特定结构与功能的有机整体。或者说系统是以各要素的属性为基础经由特定关系而形成的属性不可分割的整体。其包含以下四个要义：第一，系统是由若干要素组成的。要素是构成系统的单元，单一要素不能成为系统，即系统内部具有可分析的结构；单一要素不是系统，必须有两个以上的要素才可能构成系统。且要素只能是具有一定属性的实体。第二， “系统”在于“系” ，即系统内各要素之间、系统要素与系统整体之间的相互联系、相互作用，形成了特定结构。而结构是系统中各种联系和关系的总和，这些关系可以是数量关系（数量
2、结构） ，也可以是空间关系（空间结构） ，还可以是时间关系（时间结构） ，而更重要的是相互制约关系（相互作用结构） 。第三， “系统”还在于“统” ，即要素彼此之间联系成为一个统一的有机整体，使系统成为一个有特定功能的整体。功能是系统在内部关系和外部关系中表现出来的特性和能力。功能是系统整体才有的属性。第四，系统作为一个整体对环境表现出特定的功能，功能之所以为整体所具有，是由于功能以结构为载体，并在系统各要素的功能耦合中突显出来。而系统总是存在于一定的环境之中，凡是与系统的组成要素发生相互作用而不属于系统的事物，均属于系统的环境。要素、结构、功能和环境，都是完备地规定一个系统所必需的。这几种规
3、定之间存在如下基本关系：系统的功能依赖于其要素、结构和环境。要素性质的变化、结构构型的变化、环境条件的变化，都会影响系统的功能表现，甚至导致系统的质变。从实质上说，系统概念的要义并不是一般地强调联系，而是强调那种具有新质突现的联系。1.2 系统与要素之间的辩证关系及意义：系统是以各种要素的属性为基础经由特定关系而形成的不可分割的新质的整体。首先，系统由要素构成，要素是构成系统的基础，要素的属性影响系统的属性，这是系统的加和性；其次，系统并不是各个要素的简单相加，而是由要素之间的相干性耦合作用而形成的具有新质的整体，这就是系统的非加和性，即整体大于部分之和，它是系统的重要特征。系统是加和性和非加
4、和性的辩证统一。认识这一辩证关系，对于用系统观去认识自然，对于树立整体观和系统思维方式，具有重要的理论意义；在实践中，必须从整体出发，正确处理好部分与整体，局部与全局、个人与集体的关系，这在现代科学研究和工程设计中具有重要的实际意义。1.3 系统层次结构的特点及结合度层次是具有构成关系的系统系列的概念，若干个要素经相干作用构成一个系统，这个系统又和同级系统经过新的相干作用构成更大的系统，这种具有构成关系的不同等级的系统系列，就表现为系统的层次结构。层次结构的主要特点是：（1）底层系统对高层系统具有构成性关系。底层系统必然是高层系统的构成部分，而高层系统也只能以底层系统为存在基础。 （2）统一层
5、次的系统之间存在相干性关系。只有通过相干性关系，它们才能结合起来构成高一级系统，在单纯加和性关系中不会出现层次结构。层次结构的基本特点决定了其中各层结合的紧密程度互不相同。随着层次由低到高推进，结合的紧密程度由大到小而递减。从层次结构的基本特点来看，结合度递减的趋势是必然的。试想如果高层系统的结合度不是小于而是大于低层系统，那么在高层系统形成的时候低层系统岂不是已土崩瓦解而不能成为一级整体，哪里还谈得上构成性关系和相干性关系？正因为才能在着结合度递减的趋势，所以高层系统的阶梯可以不影响低层系统的稳定性，有可能在稳定的低层结构之上重新建立新构型，出现变构过程中的稳定转变。2. 自然演化相关问题2
6、.1 序、有序与无序“序”的概念不仅表现为空间结构的某种规则性，而且反映了时间演化过程中的某种规律性。因此，广义的序是指时空机构的规则性，这种规则性既可以用来描述自然系统的状态，也可以用来反映自然系统演化的过程。如某一系统的内部各要素的空间位置呈现有规则的排列，系统的变化过程有明显的周期性，系统的行为表现出一定的关联性等，即称该系统具有一定的序。与此相反，系统内部各组成要素之间混乱而无规则的组合及系统转化的无规则性称为无序。有序意味着系统内部的某种组织性与确定性，无序则与系统内部的不确定性即混乱有关。任何系统都是有序与无序的不同程度的辩证统一，这种统一的不同程度，就构成了系统的一定秩序，即有序
7、度。事物或状态不同的有序度构成一系列的阶梯。如果系统向有序化发展，我们就说它的有序度愈来愈高；反之，如果系统向无序化发展，我们就说它的有序度愈来愈低。前者是从低级有序到高级有序的上升或进化过程，后者是从高级有序到低级有序、再到更低级有序的下降或退化过程。有序与无序是对立的统一。它们之间的区别是相对的而不是绝对的。任何自然系统不可能处于绝对有序或绝对无序的状态。一方面，没有离开有序的绝对无序，事物即使处于毫无秩序的混乱状态，其内部也包含着有序的因素，如分子无规则的热运动在宏观层次上却显示出一定的规律和秩序，具有一定的温度和压力，可以用统计规律来描述。绝对无序的系统是不存在的。另一方面，也没有离开
8、无序的绝对有序，如人脑是一个高度有序的系统，但也并非绝对有序，人脑的进化并没有走到终点，它还要不断消除自身的无序，向更高的有序发展。热力学第三定律指出，绝对零度不可能达到，系统的熵可能等于零。这也就是说，系统不可能完全有序。不过，对于某一具体系统，在确定了“零序面”之后，有序和无序便有了绝对的意义。2.2 进化与退化进化与退化，是标志自然演化趋势的范畴。进化，标志着自然事物由无序到有序、由简单到复杂、从低级到高级不断向前进步的发展趋势；退化则标志着事物由有序到无序、由复杂到简单、从高级到低级不断退步的下降趋势。2.3 什么是耗散结构，其理论如何统一进化与退化的矛盾，其意义何在近代以来人们认为系
9、统的演化有两个完全不同方向，即熵增方向和熵减方向。在热力学系统中，系统的熵 S 与相对应的微观状态出现的概率 W 成正比。S=KlnW，K 为波尔兹曼常数，W 为系统状态出现的概率，而混乱程度越高，出现的概率就越大。因此，熵越大，系统越无序，意味着系统的退化。而生物体演化方向是：由低级向高级、由简单到复杂的进化图景。这是一个复杂性不断增加的不可逆过程，与热力学演化的时间箭头相反。耗散结构理论则从更一般的意义上统一了这两种不同的变化趋势。耗散结构是指远离平衡态的开放系统，通过耗散运动形成的一种动态稳定的有序化结构，即由原来混沌无序的状态转变成一种在空间上、时间上、或功能上的有序状态。耗散结构理论
10、用开拓的眼光去观察不断趋向多样化的变化和趋向复杂性的演化，并力图去描述这些映像和变化过程。耗散结构理论提出，假如改变现有的约束条件，使这个系统愈来愈远离平衡状态，那么，当结构稳定性的条件已不满足时，这个系统就可能向新结构发展，产生一种高度组织化的新型组织。耗散结构理论认为，自然界的进化过程，相对应于一系列的各种动态的平衡过程，这种动态平衡状态的演化导致水平越来越高的复杂组织的出现，因此进化可以看作是动态平衡的发展过程。耗散结构理论为我们理解系统进化提供了有益的启示。首先，系统中各要素的相互作用是系统进化的内在依据，系统原理平衡态才能演化。其次，系统必须从外部获得物质和能量，这时系统进化的基本条
11、件。最后，系统内部必须有随机涨落的发生，这是系统进化的直接诱因。3. 科学发现3.1 科学与技术的概念、内涵，它们之间的异同科学，就其表现样态来说，科学是一种知识体系；就其发现过程说，科学是一种活动体系；就其社会存在方式说，科学是一种社会建制。作为知识体系的科学。科学知识有如下的特征：内容的客观性、理论的逻辑性、应用的普遍性、进步性；作为产生知识体系的认识活动的科学。科学活动是一种生产知识 (特别是理论知识)的活动，其首要目标是认识世界，进而才能改造世界，其发生与发展的内部动力是科学实验与科学理论的矛盾，它是实践和认识的矛盾在科学中的表现；作为社会建制的科学。随着社会的科学化，科学也社会化了，
12、科学的劳动方式已经 1 少数知识分子业余的个人自由探讨、少数人相互协作的集体研究、转变为国家规模甚至是世界范围的社会化研究。目前，拥有大量的科研人员和科技文献资料的科研机构已经成为完整严密而又专门性很强、独立性很强的社会建制。科学知识与非科学知识之间的区别。神话解释、宗教解释乃至艺术解释及哲学解释往往从预定的信念出发，采用隐喻、比附的方式说明对象；而科学解释则有确定的形式、确定的内容和确定的推理过程。它们虽然都属于认知活动，但内容和形式却相差很多。在这个意义上，我们把前者所涉及的知识称为非科学知识，后者所涉及的知识称为科学知识。科学与伪科学的区别。伪科学是指以科学面目出现的种种反科学的理论和说
13、教。伪科学的根本特征是反科学性，即主观随意性、神秘性、反逻辑性、不可确证性。而科学具有客观性、理性、可检验性、逻辑自洽性和开放性等特征。与次相对应，一般来说，伪科学不具有客观性，其研究对象和内容不具有客观性，其探讨的往往是所谓的“不解之谜”或“神秘之物” ；伪科学不是理性的，其方法论的核心是信仰，不尊重逻辑、数学和实验，主张“心诚则灵” ；伪科学不具有可检验性，其回避、拒绝或经不起科学实验的检验和内行专家的科学鉴定，是伪科学的本质；伪科学不具有逻辑自洽性，其既与已有的科学定律或公理相矛盾，理论内部又存在逻辑上的矛盾，并且没有预见性和消化反例的能力，这也是其与科学的又一原则性区别；伪科学不具有开
14、放性，其缺乏自我批判，拒斥合乎理性的外在批判，不与时俱进和开放进取，也是其与科学向区别的有一个重要标志。广义的讲，技术是人类为实现社会需要而创造和发展起来的手段、方法和技能的总和。作为社会生产力的社会总体技术力量，包括工艺技巧、劳动经验、信息知识和实体工具装备，也就是整个社会的技术人才、技术设备和技术资料。其基本特征是：技术是目的化的自然物质运动规律；技术是主体要素和客体要素的统一；技术本身有一个从潜在形态到现实形态的发展过程。科学和技术的异同。一般来说，技术的发明是科学知识和经验知识的物化，使可供应用的理论和知识变成现实。现代技术的发展，离不开科学理论的指导，已在很大程度上变成了“科学的应用
15、” 。但二者之间还是存在明显的区别，主要包括如下几个方面：（1）从目的和任务看，科学主要是认识自然，获得关于自然的知识，回答研究对象“是什么”和“为什么”的问题。技术则主要是利用和改造自然，创造人工自然，解决在实践过程中应当“做什么”和“怎样做”的问题。（2）从活动过程看，科学乃是对复杂实践感性的理性纯化，技术乃是对理性理论的综合感性化。（3）从形态上看，科学主要地表现为一元性的知识，从多样到单一；相对来说，技术则是从单一到多样，将提纯了的东西复杂化。（4）从评价标准看，科学判断要讲是非，讲真理性标准，技术主要讲合理，讲效用性标准。（5）从与社会的相关程度上看，科学与近期的社会经济发展往往没有
16、直接关联，而具有根本性、长远性的意义；技术则是更具有现实性的生产力。（6）从工作主体看，科学主要是研究员、学者、教授们的事业。技术主要是工程师、发明家、设计师、管理者，企业家们的事业。技术家或工程师们的价值取向、地位作用、智能结构、认知风格、心理素质与科学家有较大差异。3.2 科学方法相关问题科学方法的性质。第一，在探索性认识中方法也就是工具，是主体的某种手段，主体通过这个和客体发生联系，并在这种联系中获得经验材料。第二，方法是主体的思维方式，是主体对经验材料进行加工、整理以上升为规律性认识的概念图式或思维定式。第三，方法和理论、原理是不同的范畴，但二者之间可以相互转化。正所谓我们用什么观点看
17、待事物，就可能用相应的方法去认识和改造事物。科学方法的层次。按照其普遍性程度和使用范围的不同，可以把科学方法分为三个层次：第一，自然科学各门学科所特有的专门研究方法，如化学中用催化剂来加快反应速度的方法等。第二，适用于各门自然科学学科的一般研究方法，如实验方法、观察方法、模型方法、假说方法等。第三，适用于自然科学、社会科学、思维科学的最普遍的方法，如矛盾分析方法、从抽象上升到具体的方法、历史和逻辑相统一的方法等。科学方法的类型。按照科学研究的基本环节和步骤可将科学方法分为：发现和分析科学问题的方法；资料搜集和整理的方法；观察实验方法；理论思维方法；检验验证方法。按照研究结果是否定量化可分为：定
18、性研究方法，如比较、分析、综合、归纳、演绎等；定量研究方法，如测量、观测、定量分析、数学模型方法等。近现代两种主要的科学方法：归纳主义方法论和假说-演绎方法论。归纳主义的基本观点是：科学研究从观察开始，由观察而获得科学事实（在逻辑形式上表现为单称陈述）：然后经由归纳而发现定律和理论（在逻辑形式上表现为普遍称述） ，即运用归纳方法从单称陈述推出普遍陈述，再从定律、理论和先行条件的合取中演绎出预见和解释，如果预见和解释被证实，定律和理论也就被确证了。其要点：第一，科学研究开始于观察（包括实验中的观察） 。观察中所获得的经验事实是科学研究的基本素材，是科学发现的基本支撑点。第二，归纳方法是从经验事实
19、中发现普遍原理的基本方法，虽然归纳方法本身是一种或然逻辑，但是通过改进归纳程序依然可得出有科学意义的结果。第三，理论的确认是在演绎结论与经验事实的对照中实现的。如果演绎结论在试验中被证实，那么理论本身就得到一次确认，被证实的结论越多，理论的确认程度也就越高。假说演绎方法论原来是指关于假说证明的一种观点，强调证明一个假说必须做的两件事：一是必须证明它与其它已得到确证的定律没有矛盾；一是证明它的一些推动与所观察到的是一致的。而要证明这两点就必须利用演绎论证，这显然是关于假说检验（即理论辩护问题）的一种观点，并不包含假说提出（即理论发现问题）的内容。后来随着“发现”与“辩护”的交织研究，逐渐扩展了假
20、说演绎的内容，把与归纳主义相区别的发现方法和检验方法称为假说演绎方法论。其与归纳主义方法论的主要区别在于：第一，在科学研究的起点上，归纳主义强调观察和经验事实，而后者认为观察需要在理论指导下进行，没有“中性”的观察，也没有纯客观的经验事实。因而，驱动研究活动的主要因素是“问题” 。第二，在提出理论（或假说）的方法上，前者强调归纳方法的重要性，而假说演绎方法则认为纯粹的逻辑方法难以做出创造性的发现，应发挥自由想象的作用。第三，在理论的检验上，前者强调用经验进行确证（乃至实证） ，而后者则认为个别经验（即使数量很多） ，不足以证实一种理论，只能进行证伪。3.3 科学问题和科研选题所谓科学问题，是指
21、科学主体在一定的科学背景知识下提出的关于科学实践和科学认识中所遇到的需要解决而又尚未解决的矛盾。其具有如下的特征：一是历史性，即科学问题是历史时代的产物，脱离历史知识背景的个人疑难可能是知识结构的缺陷，不一定能成为科学问题。二是指向性，即有一定的求解目标和方向，不求解决的问题虽然还是问题，但不会成为科研课题。三是可解性，即问题有一定的求解手段和应答范围，可以着手解决。发现科学问题应当首先从它的结构要素开始，一般包括如下四项：问题域、求解目标、应答域、背景知识。问题域是科学问题的现状和性质；求解目标是求解方向和要求；应答域是指求解的大致范围；背景知识是指当时已有的与问题相关的知识。科学问题在科学
22、研究中的意义主要表现在以下几个方面：1.科学发现从问题开始关于科学研究的起点的争论概括起来主要有三种情况：一是主张科学发现从观察开始，二是认为科学发现从已知的理论开始，三是认为科学发现从问题开始。科学发现由问题开始，是由科学问题和科学发现各自的特点决定的。科学发现不是重复和模仿，而是探索和创造。科学发现是一个提出问题、展开问题和解决问题的过程。问题始终贯穿于研究工作的始终，问题为科学研究提供了方向和动力，一旦问题消失科学的生机将不复存在。2.科学问题是科学理论发展的动力问题即矛盾，科学中的矛盾是普遍存在的，大体来说包括经验事实与理论的矛盾；理论内部自洽性、广泛性的矛盾；不同学派之间的矛盾；由社
23、会需求引起的矛盾等。正是在这些矛盾中会不断产生问题，这从侧面反映了问题贯穿于科学研究的始终。3.问题起理论评价作用一个理论能解决一个问题无疑是理论成功的标志，以解决问题的能力评价一个理论的优劣，这不但与实践就是检验认识真理的标准不矛盾，而且真正体现了实践标准的内核和精髓。一个正确反映事物规律的理论必然是能够大量解决实际问题的理论。理论解决问题的过程，也就是实践检验的过程。科研选题和选题的基本原则：广义的说，科研选题不仅包括对自然科学问题的选择，而且也包括对技术问题的选择。其要遵循一定的限制性原则：1.需要性原则，指选择的课题应当满足社会发展的需要和科技发展的需要。2.科学性原则，指选择的课题应
24、该具有一定的科学事实和科学理论方面的依据。应该把课题置于当时的科学技术的理论背景中加以发现，使之成为在科学上可以成立和可以探究的问题。3.创造性原则，指选择的课题应是前人没有解决或没有完全解决的疑难问题。4.可行性原则，指选择课题时应该考虑完成课题的主客观条件，应该根据实际具备的条件或经过努力可以具备的条件来确定课题。3.4 科学事实及其获取途径1.客观事实、经验事实和科学事实含义及其联系客观事实是指客观世界存在的现象、事件和过程。经验事实是指用某种语言或文字对观察到的客观事实所做出的陈述和判断。科学事实是指人们对科学实践中所观察到的客观存在的事件、现象和过程的真实的描述。科学事实和经验事实有
25、密切的联系。首先，科学事实属于经验事实，不仅指其内容应该与经验有关，而且指它的获取方式应该与经验、实践有关。其次，科学事实又不同于其他的经验事实，科学事实的表述应该比较精确、系统，应该可以复核、可重现。科学事实在科学认识中的作用，主要表现在：重大的科学事实本身就是一种科学新发现。科学事实为科学规律和科学理论的发现提供了启示和支持，成为其他更普遍发现的基础。科学事实是推动科学理论发展的必不可少的条件。首先，科学事实是对科学规律和科学理论进行检验和评价的依据。其次，新的科学事实与原有理论的矛盾，会促使在解决这一矛盾过程中，科学理论得到更新和发展，成为推动科学认识发展的动力之一。获取科学事实一般有两
26、种途径：一是查阅科技文献，从中搜集前人所积累的科学知识以及现代科学研究的动态和获取的科学事实；二是通过科学实践，直接获得关于研究对象的感性认识，主要包括：（一）科学观察方法（二）科学实验方法科学实验是人们根据一定的科学研究目的，运用一定的物质手段（科学仪器和设备），在人为控制和模拟客观事物的条件下获取科学事实的方法。因为：科学实验可以纯化和简化研究对象、科学实验可以强化和激化研究对象、科学实验具有重复的性质。科学实验对科学研究的作用：（1）科学实验可以提供丰富可靠的科学事实，这些感性材料是科学认识的重要源泉；（2）科学实验中新发现，是科学发展的重要内在动力。实验中的新发现往往与原有理论相矛盾，
27、于是提出新的假说或理论以解释新的实验现象，从而推动科学向前发展；（3）科学实验是检验科学认识真理性的标准，由于科学实验的客观性和可重复性，因而可作为检验科学认识的基本手段。（三）模拟实验方法模拟实验是指通过一种与被研究客体相似的替代物即模型，然后通过对模型的研究将信息外推到原型的实验。模拟实验的特点是用模型替代对客体本身的研究，而其替代的根据就是模型与原型的相似。“观察渗透理论”是美国科学哲学家汉森等人提出的，其含义为：在观察的感性活动中有理性的东西渗透其中。例如，观察什么，怎样观察，为什么观察，就是理性问题；至于观察的目的性、计划性、组织性及对观察结果的分析处理等更是理性思维的问题，它们都与
28、人的知识背景密切相关。同时，观察陈述是用科学语言表述的，因而理论的框架和概念系统是必不可少的。 “观察渗透理论”看到了理论知识和理性思维对观察的作用，有其合理的一面；但不能夸大理论和主体对观察结果的影响，否则就可能否认观察的客观性原则，在看到理论对观察作用的同时，又必须看到观察对理论的重要作用，汉森等人在这点上是有片面性的。4.科学抽象和科学思维4.1 科学抽象含义及相关概念科学抽象是科学研究主体在特定的科学认识活动中，在对研究对象的思维把握中对同类事物去除其现象的、次要的方面，抽取其共同的、重要的方面，从而做到从个别中把握本质的认识过程和思维方法。科学抽象的过程是根据人们认识事物的规律进行的
29、。人们对事物的认识，是从个别到一般，再从一般到个别的过程。所以，科学抽象是由三个阶段和两次飞跃构成的辩证思维过程。第一个阶段是“感性的具体” 。人们接触事物，首先是形成感觉，它属于对事物外部的、个别属性的初步了解。随后，通过人脑将相关感觉成分加以组合形成知觉。知觉在实践中经过多次重复，形成感性形象储存于人们的记忆中，便称为表象。知觉和表象又合称为印象。从感觉到印象都具有直观、形象、生动、具体的特征，于是人们将这样一种认知的状态和过程成为感性的具体。第二个阶段是“从感性的具体到抽象的规定” 。这是科学抽象过程中的第一次飞跃。在这一阶段，将感性的具体阶段所形成的关于某种或某类事物的完整表象分解为各
30、个部分和要素，分别进行加工、分析和研究，弄清每个部分，每个要素在质和量上的规定性，通过概念、判断加以规定，获得对事物某一方面本质的认识。第三个阶段是“从抽象的规定到思维中的具体” 。这是科学抽象过程中的第二次飞跃。它本质上是把前一阶段中形成的与特定事物相关的多视角、多侧面的各种抽象的规定在思维中加以综合，完整地重现出来，形成对事物内在本质统一的、完整的认识，是对事物内部联系的多方面反映。科学抽象的作用第一，科学抽象可以帮助我们撇开次要过程、干扰因素和无关的内容，把事物的自然状态，即具体而复杂的表象形态变成纯粹形态，让其主要的发展过程充分在思想中显现出来，予以精细的研究，从而把握事物的基本规律，
31、使人们的认识真实化。第二，科学抽象可以帮助我们区分事物的真相和假相，撇开事物外部的非本质的联系，揭示出事物内部的本质联系，达到对事物的规律性的认识。第三，科学抽象可以帮助我们从基础的东西出发，将事物的各种属性和关系综合起来，从而把事物的本质作为一个整体完整地抽象出来。第四，科学抽象可以帮助我们区分基础的东西和派生的东西，由表及里，揭示事物的性质，使对事物的认识不断深化。4.2 科学思维的逻辑方法 分析和综合分析方法是指将被研究对象整体分为各部分、环节、要素，并分别加以考察的思维方法。基本的分析方法有定性分析法、定量分析法、因果分析法、结构分析法、比较分析法、分类分析法、数学分析法等等。综合方法
32、是指将关于研究对象各个部分、环节、要素的认识联系起来形成关于对象的整体性认识的思维方法。 归纳和演绎归纳方法是指从个别到一般的推理方法，即从个别的事物推出该类事物共同的本质或一般规律的逻辑思维方法，主要分为全称性归纳法和统计性归纳法。全称性归纳法是以全称命题的形式表述其归纳成果的一种归纳方法，即是一种探索以全称命题陈述的经验定律的方法。统计性归纳法是以概率命题的形式表述其归纳成果的一种方法。演绎方法是从一般到个别的推理方法，它从一般性的原理出发，对个别的或特殊的事物进行分析、推理、从而达到相应的结论。三段论是演绎方法的主要形式，它由大前提、小前提和结论三部分构成。大前提是已知的一般原理，小前提
33、是已知的个别事实与大前提中的全部事实的关系，结论则是由大小前提中通过逻辑推理获得的关于个别事实的认识。 公理化方法公理化方法是指一种从少数几个基本概念、公理或公设出发，通过演绎推理，逻辑地得出一系列推论，从而建立整个理论体系的方法。 类比方法类比方法是根据两个或两类对象之间在某些方面的相似或相同，从而推出它们在其他方面也可能相似或相同的一种逻辑思维方法。类比方法在逻辑学上又叫类比推理，它可以是由特殊到特殊，也可以是由一般到一般。类比方法有很强的创造性，但类比推理的结论是或然性的。类比方法在科学研究和技术发明中有重要作用。 （1）类比方法是提出科学假说的一个重要推理方法，即通过联想和比较，从已知
34、事物的判断过渡到未知事物的判断；（2）类比方法也是促进技术发明的重要方法，通过类比进行模拟，在仿生工程、自动控制、人工智能等方面有广泛应用；（3）类比方法还可以促进科学研究方法的发展，促进不同学科之间的相互渗透和移植。4.3 科学思维的非逻辑方法 形象思维形象思维是在形象地反映客体的具体形状或姿态的感性认识基础上，通过意象、联想和想象来揭示对象的本质及其规律的思维形式。形象思维具有如下一些基本特征：一是运用形象，如图形视觉形象，音响听觉形象，运动综合形象等；二是依靠想象力，借助于类比、联想、想象把记忆中能反映自然本质特征的那些形象，加以选择、提炼、塑造，构思出新的形象；三是无一定程式束缚的创造
35、性思维活动，通过个别来表现一般。形象思维与逻辑思维的主要区别在于：逻辑思维的“细胞”是抽象的概念，而形象思维的“细胞”是形象的意象。所谓意象是指对同类事物形象的一般特征的反映，它是从印象、表象这些处于感性阶段的关于对象的生动形象，进过形象分析和综合建立起来的。 直觉思维直觉思维是指不受某种固定的逻辑规则而直接领悟事物本质的一种逻辑思维形式。直觉和灵感是直觉思维的两种主要表现形式。直觉，也叫直觉思维，它是指在经验知识的基础上，直接领悟事物本质的思维形式。灵感是一种特殊心理体验和心理过程，它是认识主体的创造力突然达到超水平发挥的一种特殊心理状态。具体来说，灵感是指人们在对于反复思索而不得其解的问题
36、，在某种条件下非预期地获得顿时醒悟的一种思维形式。直觉思维的基本特征1.认识发生的突发性。从认识的发生看，直觉和灵感都是认识主体偶然受到某种外来信息的刺激而突然产生的随机过程。2.认识过程的突变性。从认识的过程看，直觉和灵感是一种突变性的创造活动。3.认识成果的突破性。从认识的成果看，直觉和灵感能打破常规的思路，突破思维定势和逻辑规则的束缚，成为突破性发现的催生婆。5.科学假说和科学理论5.1 科学假说的相关概念所谓科学假说，是指认识主体在已知的有限的科学事实和科学原理的基础上，运用科学思维方法，对未知自然现象的本质及其规律所做出的推测性的解释和说明，是自然科学理论思维的一种重要形式。一般来说
37、，科学假说具有以下四个基本特征：（一）科学性。假说的提出是以一定的科学事实和已被证实的理论为前提和根据，按照事物自身的内在逻辑提升和推断出来的。（二）可检验性。科学假说语言了新内容，这些内容并非一定正确，但它必须是原则上可检验的，具有被确证或证伪的可能性。（三）假定性。科学假说是在经验事实不甚充分的基础上对事物的本质和规律的猜测，是未经实践检验、包含有不确定性的知识。（四）易变性。对统一对象，由于人们占有的材料不同、看问题的角度不同、知识背景不同、使用的方法不相同等原因，可以提出多种不同的科学假说；同一科学假说也会随着实践过程中的新发现而变化，随着争论的发展而修改。科学假说在科学认识中的作用第
38、一，科学假说使科学研究具有定向作用，是寻求真理的向导。第二，假说是通向科学理论的必要环节。第三，假说是激发创造性思维的有效方法。第四，不同假说之间的争鸣促进科学研究的深化。科学假说的形成（一）根据新的观察实验事实提出假说。（二）为了回答特定性质的问题提出假说。（三）为了解决新事实与旧理论的矛盾提出假说。（四）为了解决事实之间的矛盾提出假说。（五）为了直接解决理论自身的矛盾提出假说。科学假说的检验 实践检验人们根据对大量自然科学现象的分析研究提出初步的假说后，只有把假说放到人类认识的时间过程中去，其真理性才能得到证明。可划分为直接检验和间接检验。直接检验，一般只能用于某些关于事实存在的假说或某些
39、经验定律性的假说的实践检验。间接检验，即由假说的基本概念出发，通过演绎逻辑的推演，获得一些有关自然客体的可供观察的事实陈述，然后设计实验检验这些推论是否与实验相符，从而间接的确证或伪证假说。 判决性实验所谓“判决性实验” ，意指能够对相互对立的两个假说或理论的真伪起到最终的裁决作用的实验，它是由科学假说向理论过渡的一道关卡。 逻辑检验根据科学假说的理论结构及功能，对假说进行逻辑检验的内容主要包括三方面：第一，分析假说在逻辑结构上是否具有逻辑的自洽性、简单性和完备性。第二，逻辑检验的系统性保障了实践检验的客观性。第三，逻辑分析作为实践检验的辅助工具，有助于确定检验的重点和方向，克服了实践主体在检
40、验过程中的主观约束。应该指出的是，逻辑检验只能作为实践检验的补充对假说的真理性进行一定的检验，其检验的结论最后必须经由实践来证明其真伪。5.2 科学理论所谓科学理论，是指经过实践验证的、正确地反映客观事物的本质联系及其过程的、系统化的知识体系，它是由概念原理以及按照一定的逻辑关系导出的推论组成的思想体系。科学理论的基本特征（一）客观真理性。它要求科学理论必须正确地反映客观事物的本质及其规律性。（二）系统性。科学理论是对客体对象的系统认识，是根据自然界的有机联系，由它的知识单元按系统性原则组成的有内在联系的知识体系。（三）逻辑性。一个成熟的科学理论不仅在于它具有客观真理性，而且它还是一种具有严密
41、逻辑联系的概念、范畴体系。（四）普遍性。科学理论不是针对个别现象的解释和说明，它通过揭示某一领域现象的共同本质而普遍使用与这一领域。（五）开放性。任何一个科学理论，不管它的抽象程度由多高，真理价值有多大，都有其自身的适应范围和成立的条件，离开了这一范围它就可能是错的。6.技术研究和技术方法6.1 技术研究概念技术研究是人们在科学研究的基础上，依据对自然规律的认识，探寻利用自然、改造自然的新原理、新手段和新方法的创造性活动。技术研究和科学研究的区别（1）价值取向科学研究的基本价值取向是探索自然奥秘，揭示自然规律，用以解释存在和预言未来，以此向社会提供理论价值和认识价值，并在这个过程中使研究者的求
42、知欲、好奇心得到满足。技术研究在一开始就把实际应用作为目标，并根据对实际应用的重要性和迫切性的估计，来看待研究本身的价值。不论实际应用目的是具体的，或是比较抽象的，明确应用目的总是技术研究的前提条件。这种前提条件的存在，使技术研究的价值取向本质上属于实践性功利。技术是对“善”的追求，技术研究中不可避免地会奉行功利原则。（2）市场属性科学研究不属于市场行为，也不由市场调节。原因在于，科学成果归全社会所有，任何人都有权无偿使用，不存在科学知识和其他产品交换的问题。而在市场经济条件下，技术成果中的相当大部分由某一部分人所有，需要应用这些技术的也是特定的人群，这种既存在社会分工又存在不同所有者主体的状
43、况，决定了技术与其他产品的交换会采取商品的形式借助于市场机制而进行。（3）思维方式上科学研究中奉行理性原则，承认理性、葱白理性和信仰理性。这种理性首先指世界可理解。这种以理解为首要内容的科学理性，体现在方法论上，是重视解释与验证的作用；体现在行为准则上，则是有条件的怀疑精神，科学不盲从权威，不承认偶像，只接受理性批判。技术研究中也奉行理性原则，但其表现为实践中目的和手段的合理选择。科学家看待客观事物时，关注事物的规律性以及对规律认识的真理性。技术家在看待同一事物时，则关注它对特定目的的可用性以及这种应用的有效性。技术商品相对于普通商品所具有的特点：一是高额剩余。技术商品在应用过程中会形成比自身
44、价值大得多的价值。同样的资金和劳动投入，在应用专有知识或专利知识时所形成的产值，往往比不应用这些知识时高出很多倍。二是多次转让。普通商品随着交易过程的完成，产权同时转移，买房与卖方的交易是一次性的，而科技商品很少能够被买断。多次转让之所以可能，是因为知识本身不具有守恒性，买方获得的知识不以卖方丧失知识为前提。三是预期承认。技术商品的交易发生在它实际使用之前，无论买方或是卖方在实际使用所可能带来的高额剩余都是一种预期。虽然普通商品交易中也包括某种预期，但这种预期以经验或品牌为依据，风险极小。而技术商品的实际应用往往带有首创和实验性质，不确定因素颇多，风险也较大。购买者为降低风险，则会高估因技术出
45、让而使自身机会丧失的“成本” 。均衡价格很难在这里形成。6.2 技术方法及其特点、作用技术方法是人们在技术研究过程中所使用的各种方法、程序、规则、技巧的总称。技术方法和科学方法属于同一层次，它们具有很多共同的方面。特别是随着技术与科学的关系日益紧密，自然科学中诸如观察、实验、归纳、比较、分析、综合等方法被移植到技术研究中。但是，由于科学认识是在自然过程中最少受到干扰的地方考察自然过程的，而技术认识则受技术过程的各种复杂因素的影响和制约，因而技术方法与科学方法又有区别，具体如下：（1）目的性与客观性的统一。技术是人们有目的地创造人工自然的活动，技术方法总是与人的一定目的相对应。目的性反映技术方法
46、的应用是以达到目的为前提和归宿的。另一方面，技术方法具有客观性，它以与客观因果性相符合为前提。（2）功利性和折衷性。技术方法带有明显的功利性。它存在的价值就是保证技术活动达到预先设计好的主观愿望。同时，技术方法又具有折衷性的特点。这是指人们会最大限度地追求技术活动的效用，但在这个过程中，人们还会考虑技术活动的其他效益。（3）多样性与专用性。技术方法的多样性是指为实现同一技术目的，人们可以寻找多个不同的可相互替代的方案或方法，以便从中选优；技术方法又具有专用性，这不仅表现在不同的技术领域或不同的技术问题有自己特有的技术方法，而且还表现在方法的使用有时会打上个人的烙印。（4）社会性和综合性。由于技
47、术自身具有的自然性和社会性，决定了作为实现技术目的和技术规范的方法必须符合技术本身的这两种属性。技术方法在技术活动中的作用第一，方法意识是从事技术研究的基础。技术工作者需要掌握技术方法，这不仅仅是指掌握技术活动的方式和程序，更主要的是指理解和掌握蕴含在技术方法深层的方法意识。第二，技术方法是技术活动的手段和工具。技术活动的手段是指人们为实现一定的技术目的而置自己于对象之间的中介。工具、器械、及其等物质手段是“硬手段” ，而技术程序、方法是“软手段” ，技术方法作为“软手段”又是技术主体与“硬手段”之间的中介，它不仅要与“硬手段”相互配合，共同作为实现技术目标的桥梁，而且还具有制约和管理各种“硬
48、手段”的功能。第三，具体技术方法与一般技术方法相辅相成，组成一个完整的体系。一般技术方法在具体指导实践中总会不断地创造和繁衍出大量具体技术方法，一些具体技术方法也会随着应用范围的变化上升为一般技术方法。第四，技术方法在应用中也有其负面作用和缺陷。首先，一种技术方法获得成功后，易使人产生依赖感，而不去思考改进。其次，不同行业都有一套技术方法，其中一些虽与其他行业的方法道理几乎相同，但却存在“各自为政” 、无法统一的局面，因而一方面有限的方法缺少，另一方有存在方法重复、不规范的现象。再次，技术方法既要求按严格程序进行，又要求因地制宜、随具体问题灵活变动。6.3 技术构思的主要方法技术原理的构思是指
49、在实现技术目的的技术实践中，根据已有的科学原理和技术经验，通过创造性思维和技术试验来获得关于实现技术目的的途径、手段、方式和方法的理论规范的过程。技术构思的主要任务就是要明确技术项目的解决应利用何种原理、如何利用这种原理把涉及的相关部分连接起来，技术构思的结果就是形成具体的技术原理。（1）原理推演法。所谓原理推演，是指将基础科学中的普遍规律推演为技术中的特殊规律，从而实现科学原理向技术原理的转化。其推演过程大致为：由基础科学给出的基本原理出发，经过一系列的实验研究和理性思维加工，得出一些比较具体的概念或原理，然后再经过一系列的实验研究和构思，最后形成技术原理。（2）实验提升法。这时直接从科学观察或科学实验发现的新现象中构思技术原理的方法。（3）类比法。在技术构思中运用类比法，是通过构思对象与已知事物在某些方面的相似，推出它们在其他方面也可能相似，由此借以激发潜在的创造力，运用已有的知识、经验，提出新的技术构思方法的方法。（4）联想法。从一概念到另一概念，从一事物想到另一事物的心理活动叫做联想。在技术构思中运用联想法就是把不同领域的现象联系起来思考，从而提出新的技术原理构思的方法。（5）移植法。在具有质的差异的系统与系统之间，将某些共同相关的因素或机理，从一个系统移到另一个系统中，从而发展出新的崭新技术的方法就是移植法。（6）回采法。这是将被否定
