化学研究中的系统方法

化学先生 / 2019-08-20

    系统方法是指用系统的观点研究和改造客观对象的方法，这种方法要求人们从整体的观点出发，全面地分析系统中要素与要素、要素与系统、系统与环境、此系统与他系统的关系，从而把握其内部联系与规律性，达到有效地控制与改造系统的目的。系统方法还要求人们建造反映系统运动变化规律的数学模型，定量地进行研究探索实现优化的途径和手段。

    所谓系统，都是由要 索构成的，是各种要素组织起来的有特定功能的相互联系、相互作用的整体，系统论是20世纪三四十年代产生和发展起来的。大约在1928 ~1948年这段时间内，由美籍奥地利生物学家贝塔朗菲(L. V. Beritalnffy 19011971)创立。在第二次世界大战期间，军事上出现了一系列的超越军事指挥员原有知识水平的科学问题和技术问题，例如雷达系统、自动火炮系统，战争中的交通运输系统、布防系统、后勤供应系统等，这些问题都需要从自然科学的角度进行研究,所以当时有关国家就组织了许多专家研究这些问题，并形成了--些以系统为对象的研究组织和研究机构。第二次世界大战后，某些以军事系统为研究对象的组织逐步转为民用，继续存在和发展,有的还发展得相当快。如美国的兰德(RAND)公司，曾从多方面、多角度地研究过对事物进行系统分析的方法。1957 年，美国密执安大学的古德(H. Goode)和麦克霍尔(R. E Machol)合著了《系统工程学》。1956 年以后，美国的兰德公司和杜邦公司互相合作，研究成功了协调庞大企业内外关系的方法，名为关键路线法》,在世界上产生了极为深远的影响。中国科学家钱学森在系统理论和系统方法的研究中也做出了杰出贡献，在国内外发表过许多有影响的关于系统论方面的文章,并出版了《系统工程》专著。

    自贝塔朗菲 创立系统论和系统方法以后，这种科学方法不断地获得充实和发展,该方法的基本原则主要有:①整体化和综合化，即要求人们统筹兼顾、全面安排，防止片面性和顾此失彼:②流动性和协调性,在处理系统与环境的关系时需要从物质、能量、信息的流通中把握规律性，在处理系统内部关系时要协调各要素的关系:③实现最优化。通过对系统的要素与关系的研究,尽量做到形式化、数学化和定量化，通过这些研究实现最优化或达到比较满意的要求。而要实现以上的要求，就需做到以下几点:①选择好研究的目标(如一个原子、一 个分子、一 个反应体系、一 一个化学工程等):②在全面了解前人研究成果的基础上，对系统的要素与关系作全面的考察:⑤建立系统的数学模型(一个或多个);④选定最佳方案:⑤付请实施:⑥对结果进行综合评判。近年来，许多化学工作者把系统方法用于化学研究，取得了可喜成果。例如用优选法或称0. 618法:进行化学配方，做各种对照实验或对比实验:义如.利用”系统黄金分制”确定化学合成路线，进行化学物质的统计分析和鉴定，等等.