《一般系統論》讀書筆記之〇：邂逅這本書（下）
邂逅
多變數問題的複雜程度是隨著變數數量的增加而指數增加的。在工程領域，添油一般把新的機械論成果添加到舊的工程當中會造成問題的複雜度迅速爆炸，再加上工業過程本身的保守性，並不允許頻繁地調整修改。機械論範式的學術似乎和工業過程越走越遠。
第二次世界大戰是人類科學技術的一個爆發點，20世紀初物理大發現積累的自然科學知識在戰爭中集中進入了工程領域，一大批全才型的理論科學大師也因為戰爭涉足應用科學（朗道，馮紐曼，澤爾多維奇等等）。從廣義上說，這場戰爭本身對於雙方都是一項巨大的戰略工程，這項工程的複雜程度遠遠超出人類以往的所有工程。
隨著戰爭工程的推進，經驗教訓的積累，工程的早期設計問題被提上了日程。這其中最具有代表性的便是工程的可靠性設計。
二戰中，由於電子器件可靠性不高，美軍在太平洋戰場大約有一般的電子設備運到前線時就已經失效。為了解決這一問題，可靠性設計應運而生。可靠性設計的基本思想就是在一項工程的方案論證階段就開始用數學方法定量評價方案的可靠性並且進行針對性設計，從源頭上提高終端產品的可靠性。事實證明，可靠性設計是一項偉大的發明：在工業領域，早期可靠性設計階段的投入可以在整個產品生命周期里獲得十倍以上的收益：監測、修理、更換部件的費用和系統失效的造成損失都將大大降低。
可靠性工程的發展改變了工程設計的思路，前期設計「磨刀不誤砍柴工」逐漸成為共識。我對工程問題的思考也停留在這一階段：工程問題已然很複雜，我們應該通過前期設計周全考慮，避免後期的添油和修補，盡量不要增加無謂的複雜度。
過去，我將這種想法稱為「工程思維」。雖然在實踐中，「磨刀不誤砍柴工」常常被「大幹快上「替代，盲目上馬的工程比比皆是。但是至少名義上，前期的設計論證是一個重要環節。最近幾十年，幾乎所有的工科專業都在名字後面加上了「工程」二字，在我的理解中，其意義就在於強調這種統籌規劃，系統論證的思想。
但是「工程思維」並不能徹底解決問題，這也是我過去不得其解的問題。
還從工程的可靠性設展開。可靠性理論本身依然使用機械論的舊範式，以可靠性分析常用的故障樹分析（Fault Tree Analysis，FTA）為例：將系統故障作為頂事件，根據故障可能發生的原因及其邏輯關係層層分解，直到最基本的失效點（即基本事件）。
事故樹可以寫成布爾代數關係式，最終用代數方法簡化，並且確定每個基本時間與頂事件的邏輯關係。然後分析每個基本事件的概率分布函數，確定發生的概率，再用概率論去計算頂事件的概率。然後有針對性地改進系統設計，提高可靠性（包括但不限於：針對性地提高瓶頸節點的元器件的可靠性、關鍵位置的冗餘設計、邏輯連接的優化改進）。
故障樹的原理很簡單，一個簡單的故障樹可以輕易地手工解算。但對於複雜系統，故障樹可能極其複雜，同時複雜系統也必然會有很多不同的頂事件需要分析，只有高超的系統分析技巧和計算機輔助求解相結合才能完成分析——複雜度再一次成為了瓶頸。
作為一個完全接受機械論範式訓練的研究者，固有的大腦迴路告訴我：山窮水盡了。直到我偶然間看到了下面的視頻。雖然視頻是關於設計的，卻不是單一的外形或者藝術設計，而是工業設計，甚至擴展到了關於國家社會的頂層設計——一個典型的系統工程設計。而視頻中，柳老也提到了一本給他一啟迪的專著《一般系統論》。
這本書不難找，我得以第一時間就拿來拜讀。僅僅讀完作者的自序，就不禁感嘆「吾嘗終日而思矣，不如須臾之所學也」：原來我思而不解的問題，幾十年前就已經有了基礎理論，並且已經在很多學科里衍生出了相關學說。
我不是一個愛做筆記的人，究其原因，平時閱讀中除了教材和有的放矢的專業讀物就是文學作品。前者是知識性的，知道了就是知道了，互動有限；後者對我而言是娛樂性的，幾乎不會坐在書桌前看，也沒有動筆的便利。但這本書大大不同，它對我而言不僅介紹了一個具有思想性的新範式，更是關於我一直思而不得解的問題。因此閱讀中自然會有很多零散想法，順手記錄下來，以防日後書籍遺失——是為一種「冗餘設計」。
書尚未讀完，邊讀邊想，攢夠了一篇便寫下來，爭取每周末更新。
希望此書可以解答內心懸而未決的問題，同時以新的方法論啟迪我心。
這個文集將由一系列零散的筆記構成。每篇文章都會包含若干段讀書筆記，筆記內容來自閱讀時書眉頁腳的隨筆。
題圖：視頻截圖，來源如下
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