抽象来讲，整体思维与还原思维是对相互联系这种基本联系的认知。整体来讲，整体论以系统的整体出发，注重系统整体和元素间的联系，认为世界的本质在于结构性，只有整体才可以表现出整体的特性；还原论从系统的元素出发，注重单个的元素和简单的联系，认为世界的本质在于简单性，认为把系统特性是组成元素的表现，分解更利于对元素的认识。其实，现阶段人们对整体思维于还原思维的理解并没有很深入，而且对整体思维的探讨还是站在还原的角度来的，并没有完全抛开还原思维的影响。

在哲学界，还原论和整体论一直像是个不可调和的矛和盾，争论一直都没停过，对方一直想说服对方，但一直没有说服，在不同的时期这两种论调有不同的势头，此起彼伏没有谁一直站上风。其实在工程技术界，这两个论调也一直在争论，如各种智能算法。在上个世纪智能算法的风头主要被那些模拟生物类的算法占据，如蚁群算法，蜂群算法、遗传算法等等，这些模拟生物某些特性的算法其实是整体思维的表现，这些算法侧重从群体整体性来模拟智能；在最近几年的智能算法中，当然是神经网络算法独领风骚，神经网络把智能看成是一个个的神经元以某种连接而实现，这些算法把智能还原为一个个神经元，是还原思维的表现。补充一句，智能算法可不仅仅是神经网络一家，可以分为五大流派的，神经网络只是当前在这些流派中最强势的。

无论是在哲学界还是工程技术界，还是理论科学界，这两种思维都有不同的拥护群体，这两种思维其实是相互渗透的，并不存在哪个群体认为各自的论调可以解释一切，因此我们在处理工程问题的时候，也要把这两种思维合理调度。优秀的工程师并不在乎整体与还原的矛盾，而是用辩证的思维来调和两者，游走于元素和系统间，做到游刃有余。在前面的文章中也提到，个人比较提倡用还原的手段来分解系统，用整体的眼界来看待系统，先分再合，边分边合。

而且整体思维和还原思维也是划分东西方思维的一个界限：东方思维更侧重于整体论，而西方则是还原论的忠实粉丝。例如中医、国画等都是从对象整体上把握，而对细节不是那么重视，讲求“以大局为重”；而西医、素描、雕塑等就更注重对象的分解元素，如西医研究的对象可能是器官，组织，甚至是细胞，素描关注的是线条等等。应此思维的不同就导致了东方和西方在面对相同事物时不同的反应和处理态度。现代科学技术的核心是还原，因此在整体论的大本营中国，在这方面就有点力不从心了，不过个人认为还原与整体都是正确的思维，只不过现在的整体论还处于成长期，后现代的科学可能就要靠整体论者来解决了。

下面对整体思维进行探讨。

我们看到的世界变得越来越复杂和混乱，是因为我们使用了不恰当的概念去理解它。当真正理解了某些事后，我们则不再视之为混乱和复杂

--贾姆希德.格哈拉杰达基

贾姆希德.格哈拉杰达基的这一句话很有道理，现在我们习惯了还原思维，因此在处理一些“复杂的”事情上就有点力不从心，是时候关注一下整体思维了。而且他的这句话也是在说明整体思维的必要性时提出的，强调要转换思维模式，从还原转向整体。

整体思维其实现在还不是很成熟，至少没有还原思维那样成熟，这大概来源于主体的“能力”有限吧。应此这里对整体思维的探讨就没有像对还原思维那样明确和具体。应此对整体思维讨论的开放性比较大，也期望整体思维在大佬们的研究下逐步成熟，相信后现代的科学是属于整体论的天下，会实现与还原思维的均衡。

其实整体思维是比较深的，不可能用这一篇文章探讨清楚，因此这里只是引出整体思维的大概，并给出一些适用于工程师的整体思维指导，对系统整体思维的深入思考会在其他的部分进行。

思维核心

整体思维是对元素间相互联系的一种认知，认为事物整体所表现出的特性的本质是基本元素结构化的整体体现，本质是基本元素以及相互的联系，结构化使整体特性得以表现；要探索本质，必须从系统的整体来看待，不可进行分解，分解会破坏本来的面貌。

整体思维，强调系统不是简单的叠加。整体论认为复杂的系统所表现出的复杂性不是简单的叠加，而是整体所表现的，如果分解这些表现就会丢失一些特质。整体论其实更关注的是系统整体或元素间的相互联系与结构。

整体思维认为，在对系统进行分解后，我们得到的元素以及元素间的联系，仅仅是我们可以认知或关注的一部分，因此必然会有一些忽略，这个时候就会伴随着一些联系甚至是元素的丢失。这就是整体论中经常所说的“丢失”。而对整体进行认知时，这种“丢失”就不容易发生。

当前的整体思维

虽然整体论哲学在现在还不成熟，但整体论的一些思维现在还是很有价值去应用的，而且在处理复杂的问题和系统时，整体思维往往可能会是最后救命的稻草。而且整体思维互辩证思维共同发展，可能会迸发出新的火花。因此非常值得工程师们去思考和应用。在系统整体方面的研究，“系统科学”作为一个比较新的“科学”分支而在不断地崛起，在系统科学方面有很多深入的研究在不断进行着。而且整体思维已经在很多的方面发挥了重要的作用，包括社会科学、经济与管理等的人文领域。

整体思维中最关键的一个是系统观，我们往往会把系统观与整体思维看成是一个。其实，对现阶段而言，系统观是整体思维中最主要的一种认知，就像还原思维中的分解一样。对于系统观有非常重要贡献的人是贝塔郎菲，其影响著作有《一般系统论：基础、发展与应用》。

系统观更关注系统整体，而且相比于元素更关注联系与结构。系统观看待对象并不会像还原思维一样想着如何去分解该对象，然后从分解开的元素、联系等方面进行研究，而是把对象当成一个整体来看待，从该对象对外的行为来认知该对象；即使对对象进行分解，也会更多关注于分解出的联系与结构，而且对结构的关注度会更高。系统观并不会像严格意义上的整体思维一样，对分解持抵触态度，而是把分解后的结构看成是比元素更重要，认为系统整体性的来源是结构而不是元素。

系统行为

系统整体的行为是系统特性的体现。整体思维中最核心的一个观点就是，系统是以一个整体存在的，考察这些系统的特性必须从系统整体来考察，如果把系统进行分解就会丢失一些“特性”，是无法全面进行考察的。因此，系统的行为就变成了考察系统特性的“无失真”表现。系统整体的行为是系统特性的表现，这一点是通常是不会出现问题的。

系统的行为其实也可以分为两个方面：自身行为、与外交互行为。系统观认为，系统整体的行为与系统对外交互的行为一定是相关连的，即不会存在完全对外不产生交互行为的自身行为。其实这一点也是整体思维得以存在的最根本的基础。从这个角度来看，我们通过考察系统的整体行为是可以实现对系统特性的考察的。其实系统观在一直追求的也是对这一点的明确。

其实我们现在科学研究就是基于还原思维的“拟合”，通过探究元素间的联系，元素集合间的性质来不断拟合系统的行为，拟合系统的结构，出发点是元素的行为而不是系统行为。这样“拟合”结果就是只能不断接近而不是真实，而且这个接近往往令人失望，有效范围很小。假如能直接从系统整体行为进行研究，结果可能会很不一样，当然这里的研究并不是现在认为的片面的“黑盒研究”。

系统结构

系统结构是对实体特性的支撑。集合与系统的主要差别在于系统有复杂的结构作为支撑。结构是元素间的联系而形成的一种稳定的、有固定模式的框架。其实结构就是一种联系，这一点在前面也提到过，结构是比较稳定、成体系的联系。结构的分解性较差，结构本来就是多个元素间的联系的体现，如果进行分解，则很容易就丧失了这一结构的特性。如果进行分解而不是整体研究，则这些结构与联系很可能就瞬间消失了。还是以庖丁解牛为例，在解牛的那一瞬间，牛已经不再是牛了，失去了牛的很多特性；随着解牛的不断进行，牛的结构越来越少，牛的特性也越来越少，最终变成了牛肉和牛骨。

也正是由于结构是整体特性的支撑，进而是上面提到的系统的自身行为一定会影响到对外的交互行为。系统的行为来基于这些结构与联系。系统观的关键就在与对系统结构与联系的认知与抽象，这个和还原思想正好相反，还原思维的核心和研究对象是系统分解出的元素。当然在还原思维中也提到了联系与结构，只不过还原思维的重点在那些分解的元素上而不是在结构与联系上。

之前看过一个神人斯科特.扬写的书《如何高效学习》，该书里面就如何更高效和快速地学习进行探讨，并给出了一些很有效的建议，其实这本书中表达的一个核心思想就是结构与联系。里面强调了知识结构的重要性，强调了系统学习的高效性。那些给出的建议和策略围绕的核心就是如果构建结构，增强联系。

系统的抽象结构

当前的系统观的认知重点在系统的结构层面，因此对结构的认知会更深入一些。结构与联系也是有特性的。不同的结构会表现出不同的特性，如自组织性、混沌性、平衡性等。这些特性都是由于结构的特性而产生的，系统的特性也几乎都集中在结构表现出的这些特性上。也正是系统表现出的这些特性而吸引着研究人员的研究。

这里总结一些应用中比较成型的系统结构，有：简单关联与分层结构、平衡型结构、自组织结构、混沌结构等。由于简单关联与分层结构是工程师经常面对的结构，因此这里进行重点说明，而其他的结构在复杂问题或其他领域中遇到，这里先不做详细探讨。这里对结构的抽象，包含有还原的思维在里面，严格上并不是纯粹的整体思维。

（1）简单关联与分层结构。这种结构应该是最常见、最普遍、最简单的一类结构，如前一篇文章中提到的操作系统的结构就属于这类结构；如函数调用的分层结构；电路板中各个模块的连接拓扑等。其实这类结构存在横向和纵向两个维度，横向维度是关联，纵向维度是分层，无论是横向还是纵向维度都可以划分为多种拓扑：环形、星形、网形等，只不过横向的这些拓扑更为常见罢了。如在通信网络拓扑中的环形、星形以及网形连接就是结构的横向维度拓扑；如社会结构中权利的监督体系就是纵向的环形结构。

（2）平衡结构。平衡型结构其实也是一种比较常见的结构，不过要比简单关联与分层结构要稍稍复杂一些。平衡型结构核心在于该结构的存在可以使系统在经历外界的扰动时处于“稳定”状态。如控制工程中通过引入反馈进而建立反馈控制，这就是一种简单的平衡型结构。平衡型结构在系统中作用巨大，还可以进行深入的研究，这将会在后面的思维模型中对平衡思维模型进行详细探讨。平衡型结构在工程中的应用多出现在控制、电子信息等领域。

（3）自组织结构、混沌结构等是现在比较新的结构，其实现在很火的神经网络，如果从整体的角度来看就是一种自组织结构，通过不断的输入来进行模型特征的自学习（学习其实就是组织的一个特例）。这些结构在工程实践中暂时用的较少，因此这里就不做过多的探讨，但这些结构很可能就是解决现在未解决问题的一些突破，因此对于研究还是很有价值和必要的。这些结构在系统科学中会有大量的介绍，有兴趣的可以关注一下系统科学的内容。

简单关联与分层结构不会表现出太复杂的系统特性，而工程领域讲究使用简单方式来解决问题，因此经常使用这类结构，而较少使用其他的结构，但其他结构会大量存在于客观世界中。这就使得人所创造的系统中大多都比较简单，而自然界的结构大多比较复杂。其他结构有着比较特殊的系统特性，但不是很好掌握，因此出现的频率并不是那么高，但随之研究的深入，这些复杂的结构也会越来越多地应用到工程中的。

存在的缺陷

现阶段的整体思维是有很多的缺陷的。具体体现在下面的几个方面。这些缺陷都是站在人的角度而得出的，应此有很强的主观性。而且这些缺陷都在对于现在的整体思维模型而言的，将来得到改进的思维模型很可能就不会有这些毛病了。

（1）认知的困难性。对于认知的主体而言，如果认知一个比较庞大、复杂的系统，如果从整体上进行研究，则费时费力而且效果不佳。毕竟研究的主体是人，人在对待复杂问题时往往力不从心，而且整体思维模式也不是那么成熟。但这点也来源于人还原思维的惰性，结合开头那句话，如果人们看待问题的角度进步了，兴许那时候就得心应手了。

（2）不够深入。人的能力有限，因此如果不进行分解则无法掌握系统的本质，看到的一直是“大概”。而且研究系统是需要进行不断地进行迭代，抽象结构的，如果迭代的比较少，对结构研究地不是很到位，那么对系统行为的分析就不会很好，结果就是对系统认识不深，存在大量盲点。还有就是现在的整体思维并不成熟，因此由整体思维指导的行为就没有那么优秀（和还原思维相比）。其实这个问题最好理解的例子就是“中西医之争”。中医的核心思想其实就是系统整体论，注重的是人这个整体；而西医是现代科学的一个分支，因此核心是还原论。整体论的中医就很容易陷入“无法解释”、“只能意会而不能言传”等的尴尬局面，尤其是被秉承“还原思维”的现代人士进行质疑时。“中西医之争”中的中医表现出的窘境就是由于整体论的不够深入。

系统观的思维模式

系统观思维中有一些比较常用的小的思维模式。这些思维模式在整体思维中扮演着非常重要的角色，也正是这些小的思维模式，逐渐构成了系统观思维习惯的大楼，因此很有必要了解这些小的思维模式。

（1）黑盒思维。黑盒就是对系统的一个最简单的抽象。黑盒思维是最朴素、最简单、最基础的一种整体思维。为什么叫黑盒，因为对盒子内部一无所知，黑漆漆的一片。黑盒思维关注的是两点：输入是什么、输出是什么，而对中间做了什么并不特别关心。黑盒思维一般用在分析系统的初期，对系统不是很了解时使用，或要避免一些系统的复杂性。该思维模式的目的其实是为了打开待研究系统的突破口，随着研究的深入，黑盒思维会越来越淡的。

（2）结构思维。在系统观认知中，系统是以稳定的某种结构出现的，结构是系统的核心。如社会中人是以阶级的形式存在的；操作系统是以软件的不同抽象层构成的。结构思维看待的客体是结构化的系统，更注意的是结构而非元素。结构思维善于把一个个的系统总结为一个个的结构，从一个个的元素关联中总结出结构，从结构的角度来分析系统的特性。如在系统科学中比较受重视的“自组织”、“混沌”等的概念就是抽象出的一些结构。在结构思维中，把所有的客体都组织成结构体系而不是一些组合甚至是集合。如很善于学习的人，在他的大脑中知识是像大树一样的知识体系树，而不是相互之间无关箱子的堆叠。

（3）涌现思维。涌现认为1+1>2，认为在多个元素整合为一个整体的时候会出现原来单个元素中没有的特质。其实这里的涌现就来源于结构，特定的结构会表现特定的性质。在元素整合为结构的过程中，结构的特性就会逐渐表现出来，而产生了涌现。涌现思维在分析问题时往往不太相信叠加定理，而是下意思地会觉得在组合过程中会有想不到的东西出现。在系统科学领域的元老苗东升前辈提出的“微”的概念就是为描述涌现而提出的。他提出有生于“微”，正是这些微不足道的“微”在逐步构建成系统的过程中才产生出了“系统”。我的公众号“生于微”就是引用于苗老前辈的“微”理论。

（4）“大局”思维。“大局”思维其实就是抓主要结构，大局就是系统的主要结构，“大局观”其实就是在关注系统的主要结构和联系而忽略次要联系或元素。在抽象系统结构的过程中，有时系统的结构比较多，元素比较复杂，但主要的结构一般比较少，次要的结构是围绕这个别主要结构进行的，因此在简化中，可以重点研究主要结构与联系，而适当淡化次要联系。

（5）普遍联系思维。在分解思维中，把联系紧密的系统组分，分解为低耦合的元素，减少了元素间的联系，但在整体思维中是不会这样进行的。整体思维认为，联系是普遍的，一组独立的变量，其实是在更为广泛意义上相互依赖的一种特殊情况，当系统变得越来越复杂时，这些联系就变得越明确和紧密。其实在生活中这样的实例很多，比如你认为两个不会认识的人却很可能是很熟的朋友，这就来源于单维联系思维，没有站在更广的范围中考察。

系统观的应用

在用系统观为主要的思维进行客体的研究时，不会先钻入到细节中，而是先从整体系统的层面进行了解，然后再逐步进入感兴趣的细节中研究，即使你感兴趣的是一个小块，也要先了解所在的系统。系统观可能会有一个比较固定的思维模式，这个模式可供参考。

暂定系统边界

其实对于系统观思维而言，没有完全不关联的系统，因此在界定系统上就有点“吃力”，因此这里用“暂定”来表述。在对系统的不断研究深入中，系统的界限很可能会不断进行调整来满足对系统不同行为特性的了解。而且在研究系统的过程中可能会把边界进行一些模糊，而使研究更方便。如在研究系统的行为时往往需要把系统和环境，甚至是主体来关联起来一起研究，这时候系统的边界就比较模糊了。还有就是有时系统与环境等的交互除了接口外，还会进行融合，而模糊了边界。

明确系统接口

明确系统的接口，其实就是明确系统交互的输入与输出。系统的接口是系统与外界环境进行交互的主要通道，也是表现系统行为的关键。因此明确输出与输入就非常重要。如在经典控制学中对控制系统求解的传递函数就是输出和输入拉氏变换的比值，而就是这个比值在一定程度上描述了系统的特性。

分析系统结构

系统的核心是结构，这也是系统思维中的核心所在。分析系统结构也是整个过程中最为重要的环节。虽然在上面的系统结构中进行了说明，其实对结构的思考还比较浅，有很多结构有可能可以抽象为同一结构，而且也存在一些未总结到的结构。但无论如何，该阶段的目标就是要分析出系统的结构，寻找出一些稳定的联系。而且对系统结构分析地越彻底，对系统了解越具体。

由于整体思维的核心是结构与联系，因此对于元素的关注就会有一些弱化，因此在重点关注系统的结构时，如果情况比较复杂，则可以适当简化元素，删除元素。这个简化是以不影响对系统结构的研究为前提的。毕竟结构要由元素来体现。

分析系统行为

系统是动态的，除了有关键的结构与联系外，还有的就是系统的行为。系统的行为其实主要通过于系统的结构来表现，在上一步中对系统的结构了解越彻底，在分析系统行为中就越准确。分析系统行为就是分析系统对输入做了什么处理，输出了怎样的效果。由于涌现的存在，系统的行为并不是简单的子系统的行为叠加，因此分析系统行为并不是一件简单的事。

分析系统的行为是个迭代的过程，需要不断对系统的输入输出、边界等进行调整，不断抽象系统结构。这也是整体思维较还原思维不容易操作的地方。在把一个系统的行为差不多分析到位后，这个系统也就被主体所认识了。系统的行为分为自身行为与对外交互行为，自身行为的观测要比对外交互行为更隐蔽，更容易形成“观测失真”。

还原与整体的结合

其实现在的整体论还不是比较成熟的整体论，和还原论相比整体论还有一段路要走。现代科学的主体思维还是以还原论为主，当整体论成熟到与还原论旗鼓相当时，这时候整体论就应该比较成熟了，这个模型有点像“纳什均衡”。

其实作为工程师可以先不对整体思维的进行研究，而是应用系统观即可。系统观的应用其实本质就是还原思维与整体思维的结合，并不是完全的整体思维。因此工程师应该做的是结合还原与整体思维的优点，更好地改造世界；但也要抽时间进行思考，思考更高效的思维模型，这样效率会有质的提高。

还原的特点就是分解，分解后更容易被人所处理；整体的特点是关注结构，结构是系统行为的主要来源。因此工程师在工程实践中要做的就是在适当的时候调配这两种对立的思维。这也是我一直秉承的一个理念“怀着整体的眼光看待系统，用分解的手段去了解系统”。在我的认知中比较推崇整体思维，把还原思维当成是一种手段。如果用武侠世界做比喻，整体思维就是武林高手的内力，还原思维就是他的功夫。

上面就是我对整体思维的认识，整体思维还是一个不太成熟的思维，需要不断思考。虽然思考这些问题是哲学家的事，但我觉得工程师在抽空中也应多总结和思考这些问题，将受益匪浅。