Uncertainty and Surprise in Complex Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026
出版者:Springer
作者:McDaniel, Reuben R., Jr. (EDT)/ Driebe, Dean J. (EDT)
出品人:
页数:200
译者:
出版时间:2005-4-29
价格:USD 169.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9783540237730
丛书系列:
图书标签:
- 复杂系统
- 不确定性
- 惊喜
- 非线性动力学
- 混沌理论
- 自组织
- 涌现
- 风险评估
- 预测
- 信息论
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具体描述
Complexity science has been a source of new insight in physical and social systems and has demonstrated that unpredictability and surprise are fundamental aspects of the world around us. This book is the outcome of a discussion meeting of leading scholars and critical thinkers with expertise in complex systems sciences and leaders from a variety of organizations, sponsored by the Prigogine Center at The University of Texas at Austin and the Plexus Institute, to explore strategies for understanding uncertainty and surprise. Besides contributions to the conference, it includes a key digest by the editors as well as a commentary by the late nobel laureate Ilya Prigogine, "Surprises in half of a century". The book is intended for researchers and scientists in complexity science, as well as for a broad interdisciplinary audience of both practitioners and scholars. It will well serve those interested in the research issues and in the application of complexity science to physical and social systems.
好的，这是一份关于一本名为《复杂系统中的不确定性与意外》的图书简介，内容侧重于该领域的核心概念、前沿研究及其在实际应用中的挑战与机遇，但不提及您提到的具体书名。 --- 复杂系统中的不确定性与意外：洞察与掌控 图书简介 在当今世界，我们所处的环境——无论是生态系统、金融市场、社会网络还是工程控制系统——都日益展现出高度的复杂性。这些系统并非简单的组件相加，而是通过非线性、相互依赖的反馈回路相互作用，从而涌现出令人瞩目的宏观行为。然而，正是这种复杂性，孕育了深刻的不确定性与难以预测的意外事件。 本书深入探讨了复杂系统中“不确定性”的本质及其在系统动态演化中扮演的关键角色，同时聚焦于如何识别、理解和应对那些突破常规预测范围的“意外”事件。我们不满足于线性的、可预测的建模范式，而是致力于为读者提供一个跨越多个学科边界的、结构化的框架，以理解复杂性带来的固有风险与潜在的创新机遇。 第一部分：复杂性的数学与概念基础 复杂系统的核心挑战在于其内在的非稳定性和对初始条件的极端敏感性。本书从数学理论的基石出发，详细阐述了非线性动力学、混沌理论以及涌现现象的基础原理。我们探讨了如何利用相空间分析、分岔理论和迭代函数系统来描述系统的演化路径。 重点内容包括： 反馈回路的复杂性： 分析正反馈与负反馈如何相互作用，导致系统行为的非单调性与自组织现象。 阈值效应与临界点： 研究系统从一种稳定状态过渡到另一种截然不同状态的机制，即“相变”，以及识别系统接近这些转变点时的早期预警信号。 信息理论视角下的不确定性： 采用信息熵、互信息等概念来量化系统内部信息的分布和结构，揭示不确定性如何在信息的传递与消散过程中积累和传播。 第二部分：不确定性的来源与度量 不确定性并非单一概念，它来源于多个维度，包括模型本身的局限性、测量误差以及系统内部固有的随机性。本书系统地分类和分析了这些不确定性的来源。 我们深入探讨了结构性不确定性（模型对现实的简化）与参数不确定性（输入变量的模糊性）。在方法论上，本书对比了传统的概率论方法与贝叶斯推理在处理不确定性时的优势与局限。特别关注了模型证据的评估，即如何在面对多个相互竞争的模型时，客观地评估它们对观测数据的解释能力。 此外，本书还详尽介绍了量化不确定性的高级技术，例如： 蒙特卡洛模拟与敏感性分析： 用于探索参数空间对系统输出的整体影响。 区间算术与模糊逻辑： 适用于信息质量较低或无法完全量化为概率分布的情况。 第三部分：意外事件的涌现与建模 “意外”事件，或称“黑天鹅”事件，是复杂系统研究中最引人注目也最具挑战性的部分。这些事件通常具有低概率、高影响力的特征，并且事后看来似乎可以被解释，但在事前却难以预测。 本书认为，许多意外事件并非纯粹的随机噪声，而是复杂系统内部结构积累到临界点后必然的、但超出常规预期范围的涌现。我们构建了一个识别“高风险结构”的框架，重点分析以下几种类型的意外： 级联失败（Cascading Failures）： 探讨系统内各组成部分间依赖性的传播效应，如何导致局部故障迅速扩散为全局性崩溃。 自适应性反应： 研究系统中具有学习和适应能力的参与者（如个体、企业）如何集体行动，产生非预期的全局模式，例如金融泡沫或社会恐慌。 长尾分布与幂律行为： 分析为何在许多复杂系统中，小事件频繁发生，而极端事件虽然罕见，却对整体影响巨大，并探讨如何利用极值理论来辅助风险评估。 第四部分：从不确定性到韧性与适应性 理解了不确定性与意外的成因后，关键在于如何设计出能够在不确定环境中保持功能并具备恢复力的系统。本书将视角从“预测”转向“适应”和“韧性”。 我们介绍了旨在增强系统对意外冲击吸收能力的工程设计原则： 冗余与多样性： 在系统中引入不同类型的组件和替代路径，以确保在单一失败模式下系统仍能维持基本功能。 解耦与模块化： 如何设计系统边界，限制不确定性在局部传播，避免全局耦合导致的灾难性连锁反应。 情景规划与反事实推理： 侧重于构建和测试应对一系列“如果……会怎样”的极端情景，而非仅仅依赖于单一的最佳预测路径。 第五部分：跨学科的应用与挑战 复杂系统的方法论已渗透到社会、经济、生物和技术的前沿领域。本书的最后部分将理论应用于实际，讨论了在不同领域中处理不确定性的具体挑战： 气候与生态系统： 建模气候反馈回路的不确定性，以及如何制定适应气候变化的长期策略。 金融工程： 分析市场波动性聚类与系统性风险，以及如何利用非高斯模型进行风险价值（VaR）的更审慎评估。 城市规划与交通管理： 应对突发交通堵塞和基础设施故障，设计具有自愈合能力的城市网络。 本书的目标读者包括高级工程师、数据科学家、风险分析师、政策制定者以及对复杂系统科学充满好奇的研究人员。它不仅提供了理论工具，更倡导一种思维模式的转变：将不确定性视为系统固有的一部分，而非需要被完全消除的干扰，从而在承认局限性的基础上，构建更具韧性和适应性的未来。
作者简介
目录信息
Prefeface and Acknowledgements........................................................................... V
List of Contributing Authors................................................................................... IX
Section I Introduction to Uncertainty and Surprise .............................................. 1
1 Uncertainty and Surprise: An Introduction........................................................... 3
2 Surprises in a Half Century .................................................................................. 13
Section II Central Themes on Uncertainty and Surprise ................................... 17
3 Complexity, Uncertainty and Surprise: An Integrated View ............................ 19
4 The Evolutionary Complexity of Social Economic Systems:
The Inevitability of Uncertainty and Surprise..................................................... 31
5 Managing the Unexpected:
Complexity as Distributed Sensemaking ............................................................ 51
Section III Differing Views of Uncertainty and Surprise....................................... 67
Section IIIA Fundamental Unknowability in Science and Social Science ............ 69
6 Fundamental “Uncertainty” in Science................................................................ 71
7 The Complementary Nature of Coordination Dynamics:
Toward a Science of the In-Between.................................................................. 77
8 The Tyranny of Many Dimensionless Constants:
A Constraint on Knowability............................................................................... 87
Section IIIB Organizational Issues of Uncertainty................................................. 93
9 A View from the Inside:
The Task of Managing Uncertainty and Surprise ............................................... 95
10 An Introduction to the Mathematics and Meaning of Chaos ............................ 99
Section IIIC Fundamental Uncertainty and the Delivery of Health Care............ 107
11 The Social Construction of Uncertainty in Healthcare Delivery .................... 109
12 Primary Care Practice: Uncertainty and Surprise............................................ 123
13 Medical Errors and Microsystems:
The Best Things Cannot be Told ...................................................................... 131
14 Organization and Leadership in Hospitals....................................................... 145
Section IIID Fundamental Uncertainty in Business and
Business Decision Making ................................................................ 151
15 Fundamental Uncertainty in Business: Real Options...................................... 153
16 Transforming Your Regional Economy through Uncertainty and Surprise:
Learning from Complexity Science, Network Theory and the Field ............... 165
17 Uncertainty and Certainty ................................................................................ 177
Section IV Conversations on Uncertainty and Surprise....................................... 181
18 Uncertainty and Surprise: Ideas from the Open Discussion ........................... 183
· · · · · · (收起)
List of Contributing Authors................................................................................... IX
Section I Introduction to Uncertainty and Surprise .............................................. 1
1 Uncertainty and Surprise: An Introduction........................................................... 3
2 Surprises in a Half Century .................................................................................. 13
Section II Central Themes on Uncertainty and Surprise ................................... 17
3 Complexity, Uncertainty and Surprise: An Integrated View ............................ 19
4 The Evolutionary Complexity of Social Economic Systems:
The Inevitability of Uncertainty and Surprise..................................................... 31
5 Managing the Unexpected:
Complexity as Distributed Sensemaking ............................................................ 51
Section III Differing Views of Uncertainty and Surprise....................................... 67
Section IIIA Fundamental Unknowability in Science and Social Science ............ 69
6 Fundamental “Uncertainty” in Science................................................................ 71
7 The Complementary Nature of Coordination Dynamics:
Toward a Science of the In-Between.................................................................. 77
8 The Tyranny of Many Dimensionless Constants:
A Constraint on Knowability............................................................................... 87
Section IIIB Organizational Issues of Uncertainty................................................. 93
9 A View from the Inside:
The Task of Managing Uncertainty and Surprise ............................................... 95
10 An Introduction to the Mathematics and Meaning of Chaos ............................ 99
Section IIIC Fundamental Uncertainty and the Delivery of Health Care............ 107
11 The Social Construction of Uncertainty in Healthcare Delivery .................... 109
12 Primary Care Practice: Uncertainty and Surprise............................................ 123
13 Medical Errors and Microsystems:
The Best Things Cannot be Told ...................................................................... 131
14 Organization and Leadership in Hospitals....................................................... 145
Section IIID Fundamental Uncertainty in Business and
Business Decision Making ................................................................ 151
15 Fundamental Uncertainty in Business: Real Options...................................... 153
16 Transforming Your Regional Economy through Uncertainty and Surprise:
Learning from Complexity Science, Network Theory and the Field ............... 165
17 Uncertainty and Certainty ................................................................................ 177
Section IV Conversations on Uncertainty and Surprise....................................... 181
18 Uncertainty and Surprise: Ideas from the Open Discussion ........................... 183
· · · · · · (收起)
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