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以人为主 ,人机结合,从定性到定量的综合集成法

以人为主 ,人机结合,从定性到定量的综合集成法
以人为主 ,人机结合,从定性到定量的综合集成法

2005年6月西安交通大学学报(社会科学版)Jun.2005第25卷第2期(总72期)Journal of Xi'an Jiaotong University(Social Sciences)Vol.25(Sum No.72)以人为主,人机结合,从定性到定量的综合集成法

黄志澄

(北京系统工程研究所,北京100101)

[摘要]通过钱学森先生对系统科学的杰出贡献,重点介绍了钱学森先生提出的以人为主,人机结合,从定性到定量的综合集成法,指出其实质就是利用现代信息技术,把不同领域专家掌握的专业知识、各种统计数据资料、专家的实际经验和各种直感式的体会综合集成起来,从而获得关于开放的复杂巨系统的整体定量认识。在此基础上,进一步讨论了信息技术的发展,尤其是网格技术的发展对钱学森先生提出的从定性到定量的综合集成研讨厅体系的发展推动作用。

[关键词]钱学森;开放的复杂巨系统;从定性到定量的综合集成法;信息技术;网格

[中图分类号]N94 [文献标识码] A [文章编号]1008-245X(2005)02-0055-05

Comprehensive Analytic-Quantitative Integration Method Based on Man-centered and

Man-Machine Combination Principle

HUANG Zhi-chen

(Beijing Systems Engineering Research Institute,Beijing100101,China)Abstract From outstanding contributions of Mr.Qian Xuesen to systems engineering,the paper introduces his comprehensive analytic-quantitative integration method based on the man-centered and man-machine com-bination principle.The central point of the method is to synthesize and integrate professional knowledge grasped by experts in different fields,various statistic data,practical experiences and intuitively-felt under-standing of experts by use of modern information technology(IT)to acquire comprehensive quantitative knowl-edge on the open complicated giant system.Based on the above,the paper further deals with the development of IT,and in particular that of network technology and the boosting action on the discussion on the develop-ment of the comprehensive analytic-quantitative integration system proposed by Mr.Qian Xuesen.

Key words Qian Xuesen;open complicated giant system;comprehensive analytic-quantitative integration method;information technology;network

人类的20世纪,是科学技术突飞猛进,推动社会飞速发展的一个世纪,创造了科学技术的百年辉煌。在这百年之中,造就了一批杰出的科学思想家,其中包括我国著名的科学家钱学森先生。本文将结合信息技术的最新进展,在以往介绍钱学森从一个杰出的力学家发展成为杰出的系统学家的基础上,进一步介绍钱学森先生所创建的开放的复杂巨系统的方法论。这个方法论就是:“以人为主,人机结合,从定性到定量的综合集成法,并在工程中逐步实现综合集成研讨厅体系。将来我们要从系统工程、系统科学发展到大成智慧工程,要集信息和知识之大成,以此来解决现实生活中的复杂问题。”[2]

一、钱学森先生对系统科学的杰出贡献

钱学森先生在力学的许多领域都做过开拓性的工

[收稿日期]2004-12-06

[作者简介]黄志澄(1937-),男,江苏无锡人,北京系统工程研究所研究员,中国科学院力学研究所兼职研究员,国家高技术航天领域专家委员会前委员,专家组组长。

作。力学发展的源泉来自社会发展的应用需求。由于发展高速飞行器的需要,钱学森先生早年对高速空气动力学的发展,做出了杰出的贡献,指明了超声速和高超声速飞行器的发展方向[3]。力学的土壤,为钱学森先生提供了丰富的营养,如跨声速流动和高超声速流动的非线性和湍流的复杂性,在钱学森先生发展系统科学中都起到了作用。在20世纪40年代末、50年代初,钱学森在总结第二次世界大战后迅速发展的控制与制导工程技术实践时,发现并提炼出了指导控制与制导系统设计的普遍性概念、原理和方法,从而创建了一门技术科学“工程控制论”[4],为今后钱学森先生发展系统科学作了最早的理论准备。

钱学森先生以他在总体、动力、制导、气动力、结构、计算机、质量控制等领域的丰富知识,在组织领导新中国的火箭、导弹和航天器的研究发展中,发挥了巨大作用,对中国火箭、导弹和航天事业的迅速发展,做出了杰出的贡献。作为综合集成技术的航天技术的发展,也推动了系统工程的发展。钱学森先生根据我国航天系统工程的长期实践,提炼出系统工程理论。1978年,钱学森先生与许国志、王寿云同志在《文汇报》上发表文章“组织管理的技术———系统工程”[5],吹响了全国向系统工程进军的号角。钱学森先生说[5]:

“我们把极其复杂的研制对象称为“系统”,即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体,而且这个“系统”本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。”在20世纪80年代初期,钱学森先生又提出了国民经济建设总体设计部的概念,坚持致力于将系统工程概念推广应用到整个国家的经济建设。他最早提出了军事、农业等14门系统工程,以后又不断提出诸如草业、沙产业等系统工程。

钱学森先生在系统科学思想的研究方面的贡献,首先体现在提出一个清晰的现代科学技术的体系结构,并进而形成整个系统科学体系。系统科学是以系统为研究和应用对象的一个科学技术的门类。如同自然科学、社会科学、数学科学等一样,它是现代科学技术体系中一门新兴的科学技术体系。钱学森先生在总结、概括已有的系统研究成果的基础上,于20世纪70年代末首先提出了系统科学体系的层次结构。钱学森先生认为系统科学由三个层次、很多学科和技术所组成:

工程技术层次———系统工程,自动化技术、通信技术,是直接改造客观世界的知识。

技术科学层次———运筹学……信息论和控制论,是指导工程技术的理论。

基础科学层次———系统学,系统学是研究系统的基本属性与一般规律的学科,是一切系统研究的基础理论。系统学正在建立之中。系统科学通向哲学的桥梁是系统论或称系统观,属于哲学范畴。

钱学森先生从力学、运筹学、控制论和信息论及国外正在不断发展的系统学中吸取其精华,形成他对系统学的一整套观点和理论,并亲自组织了讨论班,对其加以研究和发展。80年代末90年代初,他提出开放复杂巨系统的理论及其处理方法-从定性到定量的综合集成方法[6,7]。1992年,他又提出“从定性到定量综合集成研讨厅”的思想。钱学森先生这些思想不仅在我国国内有着重要而深远的意义,而且在国际上也产生了重要的影响。1995年,国际著名的系统学家哈肯为许国志主编的《系统科学大辞典》写的序言中说:“系统科学的概念是由中国学者较早提出的。我认为这是很有意义的概括,并在理解和解释现代科学,推动其发展方面是十分重要的。”[8]又说,“中国是充分认识到了系统科学巨大重要性的国家之一”[8]。这个评价是非常中肯的。

当今,人类已进入信息时代,整个人类社会通过世界市场和全球信息网络,把不同经济发展状态、不同社会制度、不同意识形态、不同种族、不同宗教信仰、不同地区的国家紧密连在一起。多极化、多格局以及经济的全球化,使人类社会出现了许多开放的、十分复杂的动态巨系统。人类在物质文明与精神文明建设中所面临的问题,千头万绪、变化多端、十分复杂。那么有没有一种切实可行而又比较科学的方法,使我们能够成功地解决各种复杂性问题呢。近年来,国内外许多科学家对此进行了广泛的探索,希望得到满意的答案。

在系统学方面,最先取得突破的是普利高津、哈肯等欧洲学者提出的耗散结构论、协同学、超循环论等自组织理论等。他们依托物理学、化学和生物学的最新成果,以若干著名的物理化学系统为背景,运用系统思想和数学方法,深刻阐明了这些系统,如何从混乱无序的热平衡态产生出有序结构,又如何从一种有序结构演化为另一种有序结构。他们把系统学的研究推进了一大步,使人们相信建立系统科学的基础理论是有可能的。但他们这些理论还带有明显的物理学和生物学的痕迹。严格地说,它们还属于系统科学与自然科学的交叉学科,还不能算作真正的系统学。

从20世纪80年代起,系统学的研究转向了主要研究复杂性问题。欧洲学者普利高津提出了“探索复杂性”这一响亮的口号,把复杂性研究视为超越传统

黄志澄:以人为主,人机结合,从定性到定量的综合集成法

科学的新型科学,产生了广泛的影响。普利高津和哈肯等人满怀信心地要把各自的理论和方法推广应用于生物、经济、社会等复杂现象领域,着手建立复杂性科学以形成世界复杂性研究的欧洲学派。但在近20年来,除在某些局部问题上有所收获外,他们的努力总的来说并不成功。在复杂性研究热潮中,1984年成立的美国圣菲研究所(Santa Fe Institute)特别引人注目。他们面向生命、经济、组织管理、全球危机处理、军备竞赛、可持续发展等当今世界上的重大问题,开展大规模的跨学科研究,企图建立关于复杂系统的一体化理论,实质也就是全面建立系统学。虽然他们在系统学理论方面提出了许多极富启发性的见解,但美国学派同样没有取得突破性进展。现在看来,要建立所谓复杂系统一体化的理论还遥远无期,以致美国学者发出了“从复杂性到困惑”(From Complexity to Perplexity)的感叹。

长期以来,科学主要是沿着还原论的思想发展起来的。还原论相信整体的性质可由部分的性质来说明,高层次的事物可由低层次的事物来解释;相信一切事物都可以用物理学基本规律来解释。但复杂性不是物质粒子固有的属性,而是组织的属性。它是在客观世界由低级向高级的自组织演化中逐步涌现出来的,即简单性经过组织而涌现(Emergency)出复杂性。描述较低层次上产生的涌现性,采用基于还原论的方法并加以补充或修正,也许可以奏效;但对描述较高层次特别是复杂巨系统所产生的涌现性,基于还原论的方法则肯定会力不从心。

钱学森先生领导的研究队伍对复杂性的研究走的却是另一条辩证唯物主义路线。他们不大强调涌现概念,但主张从方法论上区分简单性与复杂性,凡是能用还原论方法处理的是简单系统,不能用还原论方法处理的是复杂系统。作为一种研究复杂巨系统问题的方法论,强调必须超越还原论,强调基于整体现代科学技术体系,采用综合集成方法来解决问题。其实质就是利用现代信息技术,把不同领域专家掌握的专业知识、各种统计数据资料、专家的实际经验和各种直感式的体会综合集成起来,从而获得关于开放的复杂巨系统的整体定量认识。

钱学森先生对开放的复杂巨系统的定义是[7]:“1、系统本身与系统周围的环境有物质的交换、能量的交换和信息的交换。由于有这些交换,所以是“开放的”。2、系统所包含的子系统很多,成千上万,甚至上亿万。所以是“巨系统”。3、子系统的种类繁多,有几十、上百,甚至几百种。所以是“复杂的”。”“过去我们讲,开放的复杂巨系统有以上三个特征。现在我想,由这三条又引伸出第四个特征;开放的复杂巨系统有许多层次。这里所谓的层次是指从我们已经认识得比较清楚的子系统到我们可以宏观观测的整个系统之间的系统结构的层次。如果只有一个层次,从整系统到子系统只有一步,那么就可以从子系统直接综合到巨系统。我觉得,在这种情况下,还原论的方法还是适用的,现在有了电子计算机,从子系统一步综合到巨系统,这个工作是可以实现的。”“我们所说的开放复杂巨系统的一个特点是。认可观测的整体系统到子系统,层次很多,中间的层次又不认识;甚至连有几个层次也不清楚。对于这样的系统,用还原论的方法去处理就不行了。怎么办?我们在这个讨论班上找到了一个方法,即定性到定量的综合集成技术,英文译名可以是:Meta-synthetic Engineering,这是外国没有的,是我们的创造。”

“要建立开放复杂巨系统的一般理论,必须从一个一个具体的开放复杂巨系统入手。哪些系统属开放复杂巨系统呢?社会系统是一个开放复杂巨系统。除此以外,还有人脑系统、人体系统、地理系统、宇宙系统、历史(即过去的社会)系统、常温核聚变系统等等,都是开放的复杂巨系统。研究问题要从具体资料入手。”“只有从一个一个具体的开放复杂巨系统入手进行研究,当这些具体的开放复杂巨系统的研究成果多了,才能从中提炼出一般的开放复杂巨系统理论,形成开放的复杂巨系统学,作为系统学的一部分”由此可见,开放复杂巨系统几乎是无处不在的。为了建立开放复杂巨系统的一般理论,必须发展一种能对具体的系统进行有效研究的方法,这就是以人为主,人机结合,从定性到定量的综合集成法。

二、以人为主,人机结合,从定性到定量的综合集成法

首先,钱学森先生提出的从定性到定量的综合集成法,来自他在工作中长期坚持科学的民主集中制。他曾经说过:“在科学工作中,凡是提倡民主作风,学术民主发扬好的单位,科研成果就多,科学成就就大。相应的,也培养出许多科学人才,出大科学家。”[9]他常举的一个例子是德国哥丁根大学的著名物理学海森贝格(W.Heisenberg),他在20岁时勇敢地和当时的大

西安交通大学学报(社会科学版)

物理学家玻尔(N.Bohr)进行辩论。另一个例子则是同样出自哥丁根大学的卡门,他们师生之间进行多次友好辩论,并把这种民主作风带到加州理工学院的故事。我们有这样的深刻印象:钱学森先生在听取有关技术问题的汇报时,他丝毫没有大科学家的架子,而把自己作为一个普通的科技人员。为了一个技术细节,如一个数据、一条曲线、一个程序或一个操作,他会和你争得面红耳赤,绝不退让,直到水落石出,才肯罢休。钱学森先生在作最后总结时,又表现出一个大科学家的风采。他的总结往往是来自讨论,而又高于讨论,使争论双方心服口服。这就是一位科学帅才发扬科学的民主集中制的风范。钱学森先生近年来在研究开放式复杂巨系统理论时,提倡的定性到定量的综合集成技术和综合集成研讨厅体系,就是这种既有民主,又有集中科研方法的升华。

其次,钱学森先生提出的从定性到定量的综合集成法,来自他对思维科学的发展。他提出:“这样看思维学只有三个部分:逻辑思维———微观法;形象思维———宏观法;创造思维———微观与宏观的结合。创造思维才是智慧的源泉,逻辑思维和形象思维都是手段。”[10]这里我们还必须区分数据、信息和知识的概念。数据是符号的集合。信息是有用的数据。信息不等同于知识。信息不能像知识那样去反映数据之间的内在联系。对于知识,有人主张可分成两类,一类是无法用语言和文字来描述的,称之谓隐知识(Tacit Knowledge);另一类是可以用语言和文字来描述的,称之谓显知识(Explicit Knowledge)。与此相对应,人类的智慧也可分成“性智”和“量智”两部分。当前,信息就是这种显知识。展望未来,在脑科学取得突破的基础上,将研制成功类人脑的计算机-生物计算机,从而开创人工智能的黄金时代。但即使到那时,信息也不能完全表达人类全部的隐知识。钱学森先生提倡的以人为主,人机结合,就不是要用计算机代替人,而是要用计算机去协助人,将计算机高速处理信息的能力和人的综合思维能力(包括逻辑思维、形象思维和创造思维)结合起来。他说[7]:“从定性到定量的综合集成技术,实际上是思维科学的一项应用技术。研究开放的复杂巨系统,一定要靠这个技术,因为首先要处理那么大量的信息、知识。信息量之大,难以想象,哪一个信息也不能漏掉,因为也许那就是一个重要的信息。情报信息的综合,这是首先遇到的问题。过去我在情报会议上讲过一个词,叫资料、信息的“激活”,即把大量库存的信息变成有针对性的“活情报”。我们在做定性的工作中,一开始就要综合大量的信息资料,这个工作就要用知识工程,而且一定要用知识工程,因为信息量太大了,光靠手工是无法完成的。”如果综合集成研讨厅采用了人机结合和人机交互的先进技术手段,就可能做到古人说的“集其大成”了。这就必然使我们的知识和智慧,上升到一个新的层次。这就是钱学森先生说的;“集大成,出智慧”[11]。钱学森把这种定性到定量的综合集成方法又称之为大成智慧工程。由此可见,钱学森先生提出的综合集成不是一般意义上的系统集成,它要求把系统的各种要素,如信息、知识、专家、设备、环境、模型等全部动态地集成起来,这就是这种方法的关键所在。

这样的大成智慧工程,实际上是把计算机的信息处理与人脑的信息处理两者密切结合起来,形成一个人为的开放的复杂巨系统。这个系统可以拓宽人们的视野,使人接触、了解广泛的知识、经验,“感受到从前不能感受到的东西:大至宇宙,小至分子、原子,人都能审视感触!”[11]面对这样的工作环境,老一套的工作方法与思维方式就不适应了,只有把钱学森先生提倡的大跨度的思维方式、整体的思维方式、综合集成的思维方式、逻辑与非逻辑相结合的思维方式、灵感的思维方式等多种唯物辩证的思维方式,有效地结合起来,充分启发、引发、推动,发挥其互相补充、互相促进的作用,才可能比较准确地把握各种复杂事物的现象与本质、微观与宏观、部分与整体、稳定与发展等辨证关系,做到在定方针时居高远望,统揽全局,抓住关键;在制定行动计划时又注意到一切因素,重视细节,使决策既具有战略意义,又符合实际,有所前进,有所创新。

三、信息技术将推动从综合集成研讨厅体系的发展

钱学森先生提出的从定性到定量的综合集成研讨厅体系,必须不断采用信息技术的现代成果。钱学森近年来十分关注信息技术的发展。他认为具有较高文化素养,拥有广博科学知识的人群,如果经常人-机结合地进行工作,将使人的智能发展到一个新的阶段,大大提高人的创造思维能力,甚至可能出现智能革命。近年来,由于信息技术的发展,特别是电子计算机和互联网的发展,产生了多媒体(Multimedia)、虚拟现实技术(Virtual Reality)、数据库中的知识发现(KDD:Knowledge Discovery in Databases)、数据挖掘(Data

黄志澄:以人为主,人机结合,从定性到定量的综合集成法

Mining)等先进技术,为我们创造性地进行思维与工作提供了前所未有的良好条件。组成人机结合、人机互动的体系势在必行。这个体系涉及到机器学习、模式识别、统计学、智能数据库、知识获取、数据可视化、高性能计算、专家系统等多个领域。

近年来,在软件方面出现了新一代的程序设计方法,即面向“智体”的程序设计方法(Agent-Oriented Programming),它是面向“对象”的程序设计方法(Ob-ject-Oriented Programming)的进一步发展。Agent具有拟人的智能特性的客观世界中的实体。由于“智体”是“对象”的升华,是具有自主性、主动性的智能化、拟人化的“对象”,是具有拟人智能特性的“实体”。因而,面向“智体”的方法不仅继承了面向“对象”方法的优点,具有通用性、模块性、重用性、扩展性、移植性,而且进一步提高了软件系统智能性、互操作性、灵活性、编程效率和程序自动化和智能化水平。这种新一代的程序设计语言,如Java等,适用于面向“智体”的程序设计,从而为建设定性到定量综合集成研讨厅体系提供了有效工具。

钱学森先生说:“因特网的单元和子系统的数量巨大,各子系统之间或者单元之间的交互作用非常复杂,而且还有人与因特网的联系,以及以因特网为基础的经济所引发的种种问题等。所以,因特网正好生动地体现了开放的复杂巨系统的概念。这方面的研究非常有现实意义。”[2]开放的复杂巨系统理论对于全面解决因特网的资源共享、人机结合和信息安全等问题将有重大的指导意义。另外,因特网的发展,也将为综合集成研讨厅体系的信息、知识和智慧的综合集成打下坚实的技术基础。当前,互联网正在涌现出另一个具有划时代的新生事物———网格(Grid)[12]。它的出现,将掀起互联网继传统因特网(Internet)、万维网(Web)之后的第三次浪潮,将为实现现综合集成研讨厅体系创造条件。今天所说的网格概念,十分相似于电力供应网(Power Grid)。电力供应网是电力供应商根据用户的需要供应电力,消费者只需支付自己使用的那部分电费。有鉴于此,在计算的性能方面,网格的目标是根据用户的需求通过网络提供必要的计算资源,而用户只需支付相对应的使用费用。美国阿岗(Argonne)国家实验室的资深科学家、美国网格计算项目的领导人伊安?福斯特(Ian Foster)曾这样描述网格:“网格是构筑在因特网上的一组新兴技术,它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体,为科技人员和普通老百姓提供更多的

资源、功能和交互性。因特网主要为人们提供电子邮件、网页浏览等通信功能,而网格功能更多更强,能让人们透明地使用计算、存储等其他资源。”由此可见,实际上传统因特网实现了计算机硬件的连通,Web实现了网页的连通,而网格试图实现互联网上所有资源的全面连通。它要把整个因特网整合成一台巨大的超级计算机,实现计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源的全面共享。不难预测,随着网格的发展,钱学森先生提出的定性到定量综合集成研讨厅体系将成为现实。

四、结束语

21世纪,人类社会的发展无疑将迈向新的宏大目标,从而为系统科学的发展提供新的发展机遇和提出新的挑战。系统科学与中国有不解之缘。中国有光辉灿烂的历史与文化,巨大人口的社会和广泛的现代化建设实践,有取之不尽的科学研究命题,这些都是发展系统科学的肥沃土壤。中国系统科学界应该也能够为我国科学技术的兴旺发达作出自己的贡献,从而迎来人类科学技术发展的一个新的百年辉煌。

钱学森先生在发展力学、控制论和系统科学过程中,坚持辩证唯物主义,永远站在学术的风口浪尖,勇于开拓,勇于创新,从而取得了举世公认的杰出成就,为祖国争得了荣誉和骄傲。钱学森先生在2001年3月接见文汇报记者时说:“我是从搞工程技术走向科学论的,技术科学的特点就是理论联系实际。因而我思考问题,一方面在理论上要站得住,另一方面在工程上要有可操作性。”[2]这就是从技术科学出身的钱学森先生辩证唯物主义的学术思想的精髓所在[13]。

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[3]钱学森.钱学森文集1938-1956[M].北京:科学出版社,1991.

[4]H.S.Tsien:Engineering Cybernetics[M].New York:McGraw-Hill Book company,1954.

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这些多少合理的成份也一概加以批评和否定,并把它提到反对“机会主义”的高度[7],可以说,前者不仅进一步发挥了后者的片面性,同时也进一步抛弃了后者中的一些合理因素,在贬斥股份制上走得更远。《金融资本》对“股份公司的革命意义”明言不讳,说它作为“清扫机”,“十年内就清扫了一百年的清扫量”,“解决社会问题需要这样的清道夫”[3]。由此它设想,“存在着卡特尔化不断蔓延的趋势”,最后“产生了总卡特尔”,于是“整个资本主义生产将由一个主管机关自觉地进行调节,这个机关决定它的所有领域内的生产量”,届时经济危机没有了,“货币会完全消失”,卡特尔走向自己的反面[3]。它还设想,“金融资本的社会化职能使克服资本主义变得非常容易”,因为,“金融资本已经办理了社会主义所必要的那种剥夺”,“经济权力同时也意味着政治权力。对经济的统治同时也提供了对国家政权的权力手段的支配”,等等[3]。沿着这种思路,希法亭后来还提出了在股份制大发展中,资本主义已经“组织化”,有组织的资本主义意味着用计划生产的社会主义原则代替资本主义[10]。这就是后来形成了巨大影响的所谓“有组织有计划的资本主义”理论。客观公正地说,这种理论超越了关于资本主义对应于无计划生产以及社会主义等于国有计划经济的僵化框架,把经济基础自身的巨变看成比政治力量更根本的决定因素,并无大错。在一定意义上,它是马恩股份制理论精髓的合乎逻辑的一个推论。以暴力革命为职志的《帝国主义论》当然要批判这种思路。他饱带感情地提出:“所谓用卡特尔消除危机,这是拼命替资本主义粉饰的资产阶级经济学家的谎话。相反,在几个工业部门中形成的垄断,使整个资本主义生产所特有的混乱现象更加厉害”[7]。显然,列宁坚守资本主义等于无计划生产的信条。

近来,我国资深理论家吴江先生根据当代社会主义市场经济的实际,勇敢指出,列宁“对帝国主义时代资本

主义生命力估计失当”[11],是有道理的。这种失当,如上所述,也源自其股份制理论分析中的片面性,以及对马恩股份制理论精髓部分的全面否定。《帝国主义论》对股份制的全盘否定,使股份制成为帝国主义专利品,使社会主义各国隔绝于股份制实践,严重妨碍了生产力发展,其消极后果已经有目共赌。当中共中央十六届三中全会《决定》从中国社会主义市场经济新实践出发,提出应把股份制作为公有制的主要实现形式时,它也是纠正了《帝国主义论》及其源自的《金融资本》的偏激,回归并发挥了马恩股份制理论的精髓。

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(责任编辑:司国安

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(上接第59页)

[5]钱学森,许国志,王寿云.组织管理的技术-系统工程[N].文汇报,1978-09-27.

[6]钱学森,于景元,戴汝为.一个科学新领域———开放的复杂巨系统及其方法论[N].自然杂志,1990,(1):3-10.[7]钱学森.再谈开放的复杂巨系统[J].模式识别与人工智能,1991,(1):1-4.

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[9]涂元季.科学技术管理中的民主与集中———钱学森的实践经历[N].中国军工报,1997-11-20(4).[10]戴汝为.钱学森对系统科学、思维科学的的重大贡献[A].宋健.钱学森科学贡献暨学术思想研讨会论

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[13]黄志澄.技术科学的发展与技术科学的社会价值.中国工程科学,2002,(1):10-14,23.

(责任编辑:冯蓉)

GC定性定量方法 一、定性分析 气相色谱的优点是能对多种组分的混合物进行分离分析,(这是光谱、质谱法所不能的)。但由于能用于色谱分析的物质很多,不同组分在同一固定相上色谱峰出现时间可能相同,进凭色谱峰对未知物定性有一定困难。对于一个未知样品,首先要了解它的来源、性质、分析目的;在此基础上,对样品可有初步估计;再结合已知纯物质或有关的色谱定性参考数据,用一定的方法进行定性鉴定。 (一)利用保留值定性 1. 已知物对照法各种组分在给定的色谱柱上都有确定的保留值,可以作为定性指标。即通过比较已知纯物质和未知组分的保留值定性。如待测组分的保留值与在相同色谱条件下测得的已知纯物质的保留值相同,则可以初步认为它们是属同一种物质。由于两种组分在同一色谱柱上可能有相同的保留值,只用一根色谱往定性,结果不可靠。可采用另一根极性不同的色谱柱进行定性,比较未知组分和已知纯物质在两根色谱柱上的保留值,如果都具有相同的保留值,即可认为未知组分与已知纯物质为同一种物质。 利用纯物质对照定性,首先要对试样的组分有初步了解,预先准备用于对照的已知纯物质(标准对照品)。该方法简便,是气相色谱定性中最常用的定性方法。

2. 相对保留值法 对于一些组成比较简单的已知范围的混合物或无已知物时,可选定一基准物按文献报道的色谱条件进行实验,计算两组分的相对保留值: (5) 式中:i-未知组分;s-基准物。 并与文献值比较,若二者相同,则可认为是同一物质。(r is仅随固定液及柱温变化而变化。) 可选用易于得到的纯品,而且与被分析组分的保留值相近的物质作基准物。 2. 保留指数法 又称为Kovats指数,与其它保留数据相比,是一种重现性较好的定性参数。 保留指数是将正构烷烃作为标准物,把一个组分的保留行为换算成相当于含有几个碳的正构烷烃的保留行为来描述,这个相对指数称为保留指数,定义式如下: (6)

IHSS定性提取方法 称取过2mm筛风干土样100g加入玻璃瓶(2.5L玻璃瓶①)中, 按土水比1:1加入1mol/L 的HCl(如仍冒泡则按1:2), 放置1h, 用0.1mol/L的HCl调至最终土水比1:10. 室温摇动玻璃瓶1h(10min/次), 将混合液倒入大离心管中, 低速离心, 上清液(FA1)倒入FA瓶(2.5L塑料瓶)中备用. (1D) 碱提步骤:用0.1mol/L的NaOH将沉淀冲到玻璃瓶①中, 并调至最终土水比1:10,用1mol/L的NaOH调节pH=13~14, 立即充氮气(1min)并盖严. 保持氮气条件下(盖严)摇动玻璃瓶, 1h或0.5h一次, 持续12h后静置过夜. 次日低速离心, 上清液倒入HE(HA+FA2)瓶(2.5L 玻璃瓶②)中, 用6mol/L的HCl将HE瓶中液体酸化(pH=1.0). 碱提步骤(下划线)重复3次. 重复3次后将沉淀水洗至适当容器中, 50℃烘干, 以提取Hu备用(Hu提取完毕). 絮凝步骤:第三次酸化后的HE放置12~16h, 用虹吸法将上清液(FA2)吸入FA瓶, 之后低速离心, 上清液为FA2(虹吸残留), 将上清液倒入FA瓶中(FA提取完毕), 沉淀为HA. 氮气条件下在大离心管中用最少量(记录所用体积)0.1mol/L的KOH溶解HA, 之后用适量1mol/L 的KOH调节pH=13~14. 加入计算好的固体KCl (KCl用量见附表1), 使K+浓度为0.3mol/L(如无絮凝则需微量添加), 静置1h后, 将溶液移至高速离心管, 高速离心, 保留上清液, 弃掉悬浮物. 酸洗步骤:搅拌条件下用6mol/L的HCl调节上清液pH=1.0, 放置12~16h, 高速离心后弃掉上清液. 在高速离心管中用30ml的HCl(0.1mol/L)+HF(0.3mol/L)【8.3mL HCl+24.87mLHF→1000mL】浸泡HA, 室温下振荡过夜后高速离心, 弃掉上清液. 酸洗步骤(斜体)重复3次. 必要的话,洗至灰分含量小于1%. 用水将沉淀搅拌成泥状, 之后电渗析直到蒸馏水中无Cl-(AgNO3检测), 冻干备用(HA提取纯化完毕). 注解 注1: ①和②为玻璃瓶组号 注2: 室温条件为25℃ 注3: 低速离心为4000r/min, 15min, 离心管为大离心管, 250ml 注4: 高速离心为11000g, 15min, 离心管为高速离心管, 30ml 所需药品

定性--用文字语言进行相关描述 定量--用数学语言进行描述 定性分析与定量分析应该是统一的,相互补充的;; 定性分析是定量分析的基本前提,没有定性的定量是一种盲目的、毫无价值的定量;; 定量分析使之定性更加科学、准确,它可以促使定性分析得出广泛而深入的结论 定量分析是依据统计数据,建立数学模型,并用数学模型计算出分析对象的各项指标及其数值的一种方法。定性分析则是主要凭分析者的直觉、经验,凭分析对象过去和现在的延续状况及最新的信息资料,对分析对象的性质、特点、发展变化规律作出判断的一种方法。相比而言,前一种方法更加科学,但需要较高深的数学知识,而后一种方法虽然较为粗糙,但在数据资料不够充分或分析者数学基础较为薄弱时比较适用,更适合于一般的投资者与经济工作者。因此,本章以后几节所做的分析基本上以定性分析为主。但是必须指出,两种分析方法对数学知识的要求虽然有高有低,但并不能就此把定性分析与定量分析截然划分开来。事实上,现代定性分析方法同样要采用数学工具进行计算,而定量分析则必须建立在定性预测基础上,二者相辅相成,定性是定量的依据,定量是定性的具体化,二者结合起来灵活运用才能取得最佳效果。 不同的分析方法各有其不同的特点与性能,但是都具有一个共同之处,即它们一般都是通过比较对照来分析问题和说明问题的。正是通过对各种指标的比较或不同时期同一指标的对照才反映出数量的多少、质量的优劣、效率的高低、消耗的大小、发展速度的快慢等等,才能为作鉴别、下判断提供确凿有据的信息。 应用: 在证据法学研究中,定性分析方法和定量分析方法各有长处,可以相辅相成。但是由于我国证据法学的研究人员比较熟悉定性分析方法,所以有必要特别强调定量分析方法的功能和重要性。例如,我们不仅要分析某个证据规则是好还是不好,而且要分析其利弊比例……等等 专利分析法分为定量分析和定性分析两种。定量分析即对专利文献的外部特征(专利文献的各种著录项目)按照一定的指标(如专利数量)进行统计,并对有关的数据进行解释和分析。定性分析是以专利的内容为对象,按技术特征归并专利文献,使之有序化的分析过程。通常情况下需要将二者结合才能达到较好的效果。 定性分析与定量分析应该是统一的,相互补充的;定性分析是定量分析的基本前提,没有定性的定量是一种盲目的、毫无价值的定量;定量分析使定性分析更加科学、准确,它可以促使定性分析得出广泛而深入的结论。 定量分析是依据统计数据,建立数学模型,并用数学模型计算出分析对象的各项指标及其数值的一种方法。 定性分析则是主要凭分析者的直觉、经验,凭分析对象过去和现在的延续状况及最新的信息资料,对分析对象的性质、特点、发展变化规律作出判断的一种方法。相比而言,前一种方法更加科学,但需要较高深的数学知识,而后一种方法虽然较为粗糙,但在数据资料不够充分或分析者数学基础较为薄弱时比较适用,更适合于一般的投资者与经济工作者。但是必须指出,两种分析方法对数学知识的要求虽然有高有低,但并不能就此把定性分析与定量分析截然划分开来。事实上,现代定性分析方法同样要采用数学工具进行计算,而定量分析则必须建立在定性预测基础上,二者相辅相成,定性是定量的依据,定量是定性的具体化,二者结合起来灵活运用才能取得最佳效果。 不同的分析方法各有其不同的特点与性能,但是都具有一个共同之处,即它们一般都是通过比较对照来分析问题和说明问题的。正是通过对各种指标的比较或不同时期同一指标的对照才反映出数量的多少、质量的优劣、效率的高低、消耗的大小、发展速度的快慢等等,才能作为鉴别、下判断提供确凿有据的信息。数学的时候,才能称得上是一门科学。数学的时候,才能称得上是一门科学。 我所接触的稿件基本上都是运用科技统计数字作定量分析的。按常规推理,这种定量分析有扎实的统计数

定性研究与定量研究的比较(转载) 欧群慧 [摘要]在整个20世纪,定量研究处于研究方法的主流,定性研究处于研究方法的边缘。定性研究与定量研究在理论基础、研究方法、研究目的、研究者与被研究者的关系等方面存在不同。教育是一种复杂的人文现象,教育研究需要把定量研究与定性研究结合起来,教育研究方法应从一元走向多元。 20世纪以来,研究方法在教育领域取得了很大进步,各种教育研究方法纷呈异争,让人目不暇接。综观教育研究的整个历程,我们可以发现,定量研究与定性研究是贯穿教育研究的两条主线。瑞典教育学家胡森早在20世纪初就提出了教育研究中存在两种主要的研究方法:“一是模仿自然科学,强调适合于用数学工具来分析的经验的、可定量化的研究,研究的目的在于确定因果关系,并作出解释。另一种范式是从人文科学推演而来的,所注重的是整体和定性的信息,通讯说明的方法”[1]。在整个20世纪中,定量研究处于研究方法中的主流,定性研究却 处于研究方法的边缘。 边缘与主流无所谓好坏之分,它只是说明事物在历史发展过程中的一种态势。定性研究与定量研究也无所谓孰好孰坏,它们只是一种研究方法。但在20世纪中由于过分偏重于定量研究,缺乏对定量研究局限性的了解和忽视对定性研究的关注,以致对教育研究方法的研究有过偏之嫌。本文拟对这两种研究方法进行比较,理清这两种研究方法的区别与联系,以使我们能更深刻地了解这两种研究方法,准确地把握其各自的优势及局限性。从而使教育研究开始从迂执一种理论范式转向多元,促进教育研究方法向更深层次发展。 一、主流与边缘:简要的回顾 (一)主流中的定量研究 定量研究是指研究者事先建立假设并确定具有因果关系的各种变量,然后使用某些经过检测的工具对这些变量进行测量和分析,从而验证研究者预定的假设。西方自启蒙运动以来所产生的科学技术,使人类在征服自然、改造自然方面取得了辉煌成就。在辉煌的成就面前,人们对科学的态度由喜爱而走上了崇拜,

气相色谱的原理及定性定量分析 基本原理 气相色谱是将有机物分离的一种方法,它也可以对混合物的组成进行定性定量分析。混合物是通过在流动相和固定相中的相作用而分离的。流动相和固定相构成色谱法的基础。流动相可以有气体和液体两种状态,固定相则有液体和固体两种状态。流动相是气体的称作气相色谱。流动相是液体的称做液相色谱。气相色谱是一种分配色谱,其固定相是由特定的液体黏附在一些固体基质上组成的。 各种气相色谱仪虽然在功能、价格和操作上有所不同,但其都是由气流系统、分离系统、检测系统和数据处理系统所组成的。如下图: 气相色谱的气流系统主要包括气源和气体纯化及调节装置。气源一部分是作为流动相

的载气,我们所使用的载气是氮气。气源的另一部分是作为后期检测所用的燃烧气体,主要是氢气和空气。由于进入分离系统的气体纯度需要保证,所以不论气源纯度如何,都应通过气体净化装置才能进入色谱分离系统。虽然根据检测器或色谱柱不同,气相色谱的气体纯度有所差异,但所有气体的纯度至少要达到99%以上,许多情况下应达9999%。气相色谱分离系统包括样品汽化室和色谱柱两部分。气相色谱分离技术需要所测有机物样品必须在气态才能进行,因此,首先需要将液态或固态的样品加热 (100一300℃)汽化才能进入色谱柱进 行分离。这样气相色谱进样是用人工或自动注射的方式将有机样品首先注入汽化室。 气相色谱的定性定量分析 气相色谱主要功能不仅是将混合有机物中的各种成分分离开来,而且还要对结果进行定 性定量分析。所谓定性分析就是确定分离出的各组分是什么有机物质,而定量分析就是确定分离组分的量有多少。色谱在定性分析方面远不如其它的有机物结构鉴定技术,但在定量分析方面则远远优于其它的仪器方法。

气相色谱的定性与定量分析 一、 实验目的: 1、 学习计算色谱峰的分享度 2、 掌握根据纯物质的保留值进行定性分析 3、 掌握用归一化法定量测定混合物各组分的含量 4、 学习气相色谱信的使用方法 二、 方法原理 1、 柱效能的测定:色谱柱的分享效能,主要由柱效和分离度来衡量。柱效率是以样品中验 证分离组分的保留值用峰宽来计算的理论塔板数或塔板高度表示的。 2 2 21 1654 .5??? ? ??=??? ? ? ??=b R R W t W t n 理论塔板数: n L H = 理论塔板高度: 式中R t 为保留值(S 或mm ):2 1W 为半峰宽(S 或mm ):b W 为峰底宽(S 或mm ):L 为 柱长(cm )。 理论塔板数越大或塔板高度越小,说明柱效率越好。但柱效率只反应了色谱对某一组分的柱效能,不能反映相邻组分的分离度,因此,还需计算最难分离物质对的分离度。 分离度是指色谱柱对样品中相邻两组分的分离程度,对一个混合试样成功的分离,是气相色谱法完成定性及定量分析的前提和基础。分离度R 的计算方法是: 2 112)(2B b R R W W t t R +-= 或 ()) ( )(221121122W W t t R R R +-= 分离度数值越大,两组分分开程度越大,当R 值达到1.5时,可以认为两组分完全分开。 2、 样品的定性: 用纯物质的保留值对照定性。在一个确定的色谱条件下,每一个物质都有一个确定的保留值,所以在相同条件下,未知物的保留值和已知物的保留值相同时,就可以认为未知物即是用于对照的已知纯物质。但是,有不少物质在同一条件下可能有非常相近的而不容易察觉差异的保留值,所以,当样品组分未知时,仅用纯物质的保留值与样品的组分的保留值对照定性是困难的。这种情况,需用两根不同的极性的柱子或两种以上不同极性固定液配成的柱子,对于一些组成基本上可以估计的样品,那么准备这样一些纯物质,在同样的色谱条件下,以纯物质的保留时间对照,用来判断其色谱峰属于什么组分是一种简单而行方便的定性方法。 用标准加入法来定性。首先用未知的混合样品在一定的色谱条件下采集混合物样品的色谱峰,然后取一定量的混合物样品中加入怀疑有的物质的纯物质,在相同的色谱条件下采集加入某纯物质的色谱峰,用两个色谱图进行比较,就会发现两个色谱图上某一个峰的保留值相同,但加了某纯物质的色谱图上的色谱峰的峰高增加、峰面积增大,那么此峰即为某纯物质。 3、 样品的定量

气相色谱的定性和定量分析实验 一、实验药品 乙酸丁酯(AR)、正己烷(AR)、未知试样 二、实验仪器 SC3000气相色谱仪;注射器:1μL;容量瓶若干 三、实验目的 1、深入了解气相色谱仪的基本结构 2、进一步熟悉气相色谱分离分析的基本原理 3、学习计算色谱峰的分离度 4、掌握根据保留值,作已知物对照定性的分析方法 5、熟悉用归一化法定量测定混合物各组分的含量 四、实验原理 利用气相色谱仪,根据物质的沸点、极性、分子量等差别进行分离分析。 对—个混合试样成功地分离,是气相色谱法完成定性及定量分析的前提和基础。衡量一对色谱峰分离的程度可用分离度R表示: 式中,T R,2,w2和T R,1,w1分别是两个组分的保留时间和峰底宽(时间),当R=1.5时,两峰完全分离;当R=1.0时,98%的分离。在实际应用中,R=1.0一般可以满足需要。 用色谱法进行定性分析的任务是确定色谱图上每一个峰所代表的物质。在色谱条件一定时,任何一种物质都有确定的保留值、保留时间、保留体积、保留指数及相对保留值等保留参数。因此,在相同的色谱操作条件下,通过比较已知纯样和未知物的保留参数或在固定相上的位置,即可确定未知物为何种物质。 在一定的色谱条件下,组分i的质量m:或其在流动相中的浓度,与检测器的响应信号峰面积Ai或峰高h,成正比: m i = f i A? A i(1) 或m i = f i h? A i(2) 式中,f i A和f i h称为绝对校正因子。式(1)和式(2)是色谱定量的依据。不难看出,响

应信号A、h及校正因了的淮确测量直接影响定定分析的准确度。 由于峰面积的大小不易受操作条件如校温、流动相的流速、进样速度等因素的影响,故峰面积更适于作为定量分析的参数。现代色谱仪中一般都配有准确测量色谱峰面积的电学积分仪。 由式(1),绝对校正因子可用下式表示: (3) 式中,m i可用质量、物质的量及体积等物理量表示,相应的校正因子分别称为质量校正因子、摩尔校正因子和体积校正因子。由于绝对校正因子受仪器和操作条件的影响很大,其应用受到限制,一般采用相对校正因子。相对校正因子是指组分i与基准组分s的绝对校正因子之比,即: (4) 因绝对校正因子很少使用,一般文献上提到的校正因子就是相对校正因子。 根据不同的情况,可选用不同的定量方法。归一化法是将样品中所有组分合量之和按100%计算,以它们相应的响应信号为定量参数.通过下式计算各组分的质量分数: 该法简便、准确。当操作条件变化时,对分析结果影响较小,常用于定量分析,尤其适于进样量少而体积不易准确测量的液体试样。但采用本法进行定量分析时,要求试样中各组分产生可测量的色谱峰。 五、实验内容 1.认真阅读气相色谱仪操作说明。 2.在教师指导下,开启色谱仪。根据实验条件,将色谱仪按仪器操作步骤,调至可进样状态,待仪器上电路和气路系统达到平衡、记录仪上基线平直时,即可进样。 3、用气相色谱定性分析未知组成的酯类试样,进样量约0.05~0.3 L,2~3次,调节工作站的参数,得到合适的色谱图。 4、标准曲线制备,于一组6支已知含量的溶液试样,试样1(0.100g/ml)、试样2(0.160g/ml)、试样3(0.222g/ml)、试样4(0.288g/ml)、试样5(0.320g/ml)、试样6(0.364g/ml)。用气相色谱测定组分含量,并绘制面积对组分含量的标准曲线。

定量分析方法和定性分析方法的特点和优劣是什么? 定性分析:定性分析是对研究结果的"质"的分析。定性分析有两种含义:一种是专指作为研究方法的定性研究,如观察法和访谈法就是两种定性研究方法;另一种是作为研究结果的分析手段的定性分析和研究。与此相对应,还可以将定性分析划为两种不同的层次:一种是研究结果本身就是定性的描述材料,数字化的水平较低甚至没有数量化。另一种是与定量分析密切结合的定性分析。定性分析是建立在描述基础上的逻辑分析和推断。用于定性分析的资料,通常是描述性的资料(包括描述性的数量统计),如文字、图片等。为了使分析顺利进行,保证结论的正确性,研究资料必须要充分、全面,这就要求研究者在收集研究结果时应该把握尽可能多的信息。在丰富的资料背景下进行逻辑分析,才能准确地揭示各种现象的内在联系。 定量分析是依据统计数据,建立数学模型,并用数学模型计算出分析对象的各项指标及其数值的一种方法。定性分析则是主要凭分析者的直觉、经验,凭分析对象过去和现在的延续状况及最新的信息资料,对分析对象的性质、特点、发展变化规律作出判断的一种方法。 相比而言,前一种方法更加科学,但需要较高深的数学知识,而后一种方法虽然较为粗糙,但在数据资料不够充分或分析者数学基础较为薄弱时比较适用,更适合于一般的投资者与经济工作者。因此,本章以后几节所做的分析基本上以定性分析为主。但是必须指出,两种分析方法对数学知识的要求虽然有高有低,但并不能就此把定性分析与定量分析截然划分开来。事实上,现代定性分析方法同样要采用

数学工具进行计算,而定量分析则必须建立在定性预测基础上,二者相辅相成,定性是定量的依据,定量是定性的具体化,二者结合起来灵活运用才能取得最佳效果。 不同的分析方法各有其不同的特点与性能,但是都具有一个共同之处,即它们一般都是通过比较对照来分析问题和说明问题的。正是通过对各种指标的比较或不同时期同一指标的对照才反映出数量的多少、质量的优劣、效率的高低、消耗的大小、发展速度的快慢等等,才能为作鉴别、下判断提供确凿有据的信息。 另外,通常接触到的市场调查中,小组座谈会、深度访谈等是定性研究的具体方法,而大量的问卷调查、电话访问等是定量研究,大体上可以这么讲!市场研究基本上要经历:定性研究——定量研究——定性研究,这样一个简单的过程

仅供参考[整理] 安全管理文书 定性评价方法与定量评价方法的比较 日期:__________________ 单位:__________________ 第1 页共4 页

定性评价方法与定量评价方法的比较 1.定性风险评价 定性风险评价是借助于对事物的经验、知识、观察及对发展变化规律的了解,科学地进行分析、判断的一类方法。运用这类方法可以找出系统中存在的危险、有害因素,进一步根据这些因素从技术上、管理上、教育上提出对策措施,加以控制,达到系统安全的目的。 目前应用较多的方法有安全检查表(SCL)、事故树分析(FTA)、事件树分析(ETA)、危险度评价法、预先危险性分析(PHA)、故障类型和影响分析(FMEA)、危险性可操作研究(HAZOP)、如果怎么办(Whatif)、人的失误(HE)分析等分析评价方法。 2.定量风险评价 定量风险评价是根据统计数据、检测数据、同类和类似系统的数据资料,按有关标准,应用科学的方法构造数学模型进行定量化评价的一类方法。主要有以下两种类型: (1)以可靠性、安全性为基础,先查明系统中的隐患并求出其损失率、有害因素的种类及其危险程度,然后再与国家规定的有关标准进行比较、量化。 常用的方法有:事故树分析(FTA)、事件树分析(ETA)、模糊数学综合评价法、层次分析法、格雷厄姆金尼法、机械工厂固有危险性评价方法、原因结果(CC)分析法。 (2)以物质系数为基础,采取综合评价的危险度分级方法。 常用的方法有:美国道化学公司(DowChemicalCo.)的火灾、爆炸危险指数评价法、英国帝国化学公司蒙德部的ICI/Mond火灾、爆炸、毒性指标法、日本劳动省的六阶段法、单元危险指数快速排序法等。 第 2 页共 4 页

结构与性质的思想方法 这是化学学科核心的思想方法。在研究各类物质时,我们首先是分析其结构、组成,再对性质进行科学推测,经历无数次实验验证,最后得出结论。 结构决定性质、性质反映结构。在整个高中化学学习过程与这个思想是分不开的。 量变与质变的思想方法 量变和质变是两个相互依存的过程。量变是质变的前提,而质变又是量变的最终结果。在元素周期律(元素周期表)里,同一周期、同一主族元素的性质随原子序数的递增或电子层数的递增而发生有规律性的变化,而且在一些化学反应中也有所体现,如硝酸浓度的改变,氧化性强弱发生变化,导致反应产物的变化等。 定性与定量的思想方法 这是化学研究中通常用到的两种思想方法。这两种方法从不同的深度和角度对事物进行研究。定性的思想方法,主要从是否存在某种属性、存在程度的深浅或大小等角度进行初步确定;而定量的思想方法,则在定性的基础上精确地对事物的属性进行深度的、量化的表达。如物质溶解性就是定性,溶解度的描述就是定量。 一般与特殊的思想方法 化学研究,通常是通过对某些特殊事物的研究,得出普遍性的规律,并加以应用;同时事物在具有普遍性的同时,由于不同事物存在某些独特的性质,因此又具有特殊性。在学习化学过程中,既要掌握某一类物质的共性,同时还要掌握各个物质特殊的性质。例如硝酸,硫酸都是酸,都有酸的通性,但相互之间又有许多不同的性质。 抽象理论形象化的思想 化学是研究微观物质的运动规律,但许多物质是不能直接观察的,只有通过想象和类比使抽象理论形象化,才可理解所接触的理论知识。在原子结构理论中,原子,质子,中子,电子等微粒;物质结构理论中元素的化合价,化学键,晶体结构等知识就可通过形象具体的实物类比来认识学习。 分类思想 这是化学学科的基本思想方法之一。如果不对成千上万种化学物质进行分类,那么根本无法研究,把结构、性质相似的物质进行分类研究,不仅系统,而且方便。 高中化学对电解质的教学采用了这一思想。先根据化合物在溶于水或熔化状态下是否导电将化合物分为电解质和非电解质,根据电解质的电离能力不相同,这样又将电解质分为强电解质和弱电解质。 守恒思想方法 守恒思想是化学学科的重要思想方法之一。

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