系统科学与城市学——解读城市这个“复杂巨系统”

2015年12月20日至21日于北京举行的中央城市工作会议上指出，“城市工作是一个系统工程”。而据鲍世行主编《钱学森论山水城市》一书中记载，早在1985年，世界著名科学家，空气动力学家，中国载人航天奠基人钱学森就已提出将城市作为一个整体来研究，开辟城市学学科，“将对城市本身的研究作为一门应用的理论科学”，并提出，城市是一个复杂的巨系统，要用系统科学的方法，科学系统地对城市进行研究。

城市是一个复杂的巨系统，要用系统科学的观念与综合集成的方法来研究城市。

在1990年第1期《自然杂志》登载的《一个科学新领域——开放的复杂巨系统及其方法论》文章中，钱学森先生提出：“根据组成系统的子系统以及子系统种类的多少和它们之间关联关系的复杂程度, 可把系统分为简单系统和巨系统两大类。简单系统是指组成系统的子系统数量比较少, 它们之间关系自然比较单纯。……若子系统数量非常大( 如成千上万、上百亿、万亿) , 则称作巨系统。……如果子系统种类很多并有层次结构，它们之间关联关系又很复杂, 这就是复杂巨系统。如果这个系统又是开放的，就称作开放的复杂巨系统。……实践已经证明，现在能用的、惟一能有效处理开放的复杂巨系统( 包括社会系统) 的方法, 就是定性定量相结合的综合集成方法。……在这些研究和应用中, 通常是科学理论、经验知识和专家判断力相结合, 提出经验性假设(判断或猜想);而这些经验性假设不能用严谨的科学方式加以证明, 往往是定性的认识, 但可用经验性数据和资料以及几十、几百、上千个参数的模型对其确实性进行检测；而这些模型也必须建立在经验和对系统的实际理解上，经过定量计算，通过反复对比，最后形成结论；而这样的结论就是我们在现阶段认识客观事物所能达到的最佳结论，是从定性上升到定量的认识。定性定量相结合的综合集成方法, 就其实质而言, 是将专家群体(各种有关的专家)、数据和各种信息与计算机技术有机结合起来, 把各种学科的科学理论和人的经验知识结合起来。”

研究城市、规划城市必须着眼于基于科技革命的生产力的发展。

在《关于建立城市学的设想》一文中，钱学森先生揭示了经济发展、生产力发展与城市发展的相互关系。钱学森认为：“所谓城市，也就是人民的居住点或区域，也就是大大小小的人民聚集点形成的结构，这种结构是由人的社会活动需要形成的。不同的时代，生产力和生产关系不一样，这样的结构也是不一样的。所以说，影响这种结构的基本力量是生产力。当然，生产力的发展也是受社会制度的影响的，上层建筑反回来又会影响基础。从这样一个认识出发，我觉得我们今天研究城市学必须看到今天生产力的发展，而且为了搞好规划，还不能够光看到今天生产力的发展，还要看到现在的科学革命、技术革命会导致什么样的生产力发展，也就是说看看这些发展到21世纪将会如何。”

城市学要研究整个国家的城市问题，整个国家的城市体系。

钱学森先生指出：“我国城市的体系可分为这么四个层次，最小的是集镇，书目最多，有几万个；往上是县城，有100-2000个；然后是中心城市，人口几十万人，全国有百十来个；最后是大城市，人口在100万以上，全国有20-30个，如果说还有第五级，那就是首都。所以城市学要考虑的问题，必须包括现代科学技术的发展，生产力的发展，我国逐步走向从集镇到大的城市结构。这样城市学不光是研究一个城市的问题，要研究整个国家的城市问题，整个国家的城市体系，有体系就有结构，这个首先要搞清楚。……为什么要这样来研究城市的问题？这就是系统科学的观点，系统就不能够割离开来研究，因为系统组成的部分相互都是有密切关系的，割离开来就不成其为系统。刚才说四级的城市结构，谁也离不开谁，大城市离了小城市不行，小城市离了上级的大城市也不行，这是一个完整的有机的结构。而在系统科学里面有一条，就是整体并不等于局部的总和，这个原则是很突出的。就是把很多单独的东西加在一起相互作用了，最后的结果并不等于原来这些东西的和，它是有飞跃、有变化的。”

城市学，既是城市系统学，又是城市生命学。

自城市产生以来，城市与城市发展就成为一个客观存在。城市由小到大，由简单到复杂，由少到多地不断发展。人们在城市发展的进程中，不断认识城市、了解城市，又在实践中不断地总结经验和教训并上升为理论来指导城市的发展，从而使城市发展由自发走向自觉，由盲目走向理性，由必然的王国走向自由的王国。换句话说，城市发展是具有内在规律性的。城市学的产生就是基于对这一规律性的认识。

国内首家以城市学命名的研究机构——杭州国际城市学研究中心认为，城市学是一门从整体上研究城市产生、运行和发展的综合性学科，也是一门统领城市科学各分支学科的新兴学科。从某种意义上讲，城市学既是“城市系统学”又是“城市生命学”。

之所以说它是“城市系统学”，是因为城市是一个自我组织、自我调节的“巨系统”，是自然、城、人形成的共生共荣的“综合体”。因此，城市学研究必须着眼于城市全部功能的整体性和系统性来全面把握城市经济、政治、社会、文化、环境各领域及其相互联系。

之所以说它是“城市生命学”，是因为城市是一个有机的“生命体”，有起源、有发展、有演变、有兴衰，也有人文精神、有性格特征、有文化意蕴、有个性魅力，有其自身发展的内 在规律，有着自己的生命信息和“遗传密码”。正因为生命不同、精神不同、个性不同、文化不同，才创造了一座座鲜活的城市。通过城市学研究，感受城市的生命存在，分辨城市的生命容颜，把握城市的生命脉搏，识别城市的性格差异，倾听城市的情感诉求，捕捉城市的 精神意象，进而发现、把握、应用城市的生命信息和“遗传密码”。

因此，城市学是城市科学的核心学科，但不是城市科学本身。城市科学是研究城市的学科群体，而城市学是独立的综合性学科，它包含在城市科学群之内，是一个牵头学科。据统计，城市科学群有30多个独立学科，既有自然科学学科，如城市建筑学、城市地理学、城市规划学、城市园林学、城市设计学、城市生态学，也有社会科学学科，如城市社会学、城市经济学、城市管理学、城市人口学等等。城市学是一个牵头学科、核心学科，并不意味着城市学是某些学科内容的叠加或混合，更不是大杂烩式的城市研究成果拼盘。城市学作为独立学科，具有自身特有的学科性质。

要高质量地推进城市化，就必须坚持城市规划、保护、建设、管理、经营、研究“六管齐下”，而城市研究是城市规划、保护、建设、管理、经营的前提、先导和基础。中国的城市学研究才刚刚开始起步，应该有一种强烈的历史责任感和使命感去从事城市学研究。如果中国再不对城市进行系统而又综合的研究，如果城市学的研究成果再不为中国数百万城市管理者所掌握，那么中国的城市化就会变成一场新的灾难。因此，要使城市化真正成为中国最大的内需之所在、最大的发展潜力之所在，就必须迅速地、大规模地、高水平地开展城市学研究。只有这样，中国才能以最小的成本、最低的风险、最大的成效，顺利地完成城市化这一伟大的历史使命。