面向元社会挑战的系统-系统（SoS）收敛范式
系统与控制
2026-03-06 v2 系统与控制
摘要
现代社会挑战，如气候变化、城市化和水资源管理，要求采用集成化、跨学科、多问题的方法来把握其复杂性。然而，现有方法论往往处于学科壁垒之内，导致碎片化的洞见，错失跨学科集成的机遇。跨学科集成的关键障碍在于不同领域在概念化和传递知识时所采用的本体论存在差异。为此，本文提出一种基于元认知图的系统-系统（SoS）收敛范式，该框架整合了五个互补领域：真实观测、系统思维、可视化建模、数学和计算。该范式基于系统建模语言（SysML），提供了一种标准化、领域中性的方法，用于表示和分析复杂系统。本文通过Chesapeake Bay流域（Chesapeake Bay Watershed）案例研究进行演示，该案例涉及土地利用、水文、经济和政策等多个领域的协调。通过采用SysML对该系统进行建模，研究展示了应对跨学科挑战的实际策略，并突显了敏捷SoS建模在支持大规模、多维决策方面的潜力。
引用
@article{arxiv.2603.01972,
title = {A System-of-Systems Convergence Paradigm for Societal Challenges of the Anthropocene},
author = {Megan S. Harris and Mohammad Mahdi Naderi and Ehsanoddin Ghorbanichemazkati and Sina Jangjoo and Emily Lapan and Seyed Amirreza Hosseini and Fabian Schipfer and Stephen Craig and Enayat Moallemi and Inas Khayal and Laura M. Arpan and Tian Tang and John C. Little and Amro M. Farid},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.01972},
year = {2026}
}