有了系統(tǒng)分析、系統(tǒng)工程、控制論、運(yùn)籌學(xué)和作戰(zhàn)模擬，從現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系的認(rèn)識(shí)考慮，系統(tǒng)科學(xué)的概念就形成了。

錢學(xué)森對(duì)系統(tǒng)科學(xué)最重要的貢獻(xiàn)，是他發(fā)展了系統(tǒng)學(xué)和開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法論。錢學(xué)森對(duì)這一問題的興趣起源于８０年代初對(duì)軍事對(duì)陣模擬的研究。１９８１年５月２５日，他在與方�？档耐ㄐ胖姓f：“４０年前，Ｊ．馮·諾伊曼（ｖｏｎＮｅｕ－ｍａｎｎ）同Ｏ．莫根施特恩（Ｍｏｒｇｅｎｓｔｅｒｎ）建立了博弈論，后來因?yàn)橛?jì)算理論太繁，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，往往用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ數(shù)值法上電子計(jì)算機(jī)，求得結(jié)果。近來，在計(jì)算機(jī)下棋和簡單的軍事戰(zhàn)斗集體（如排對(duì)排）的行動(dòng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。但如何把理論用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成員眾多的對(duì)陣集團(tuán)，問題太復(fù)雜，就連電子計(jì)算機(jī)也不行了。這是軍事系統(tǒng)工程中的一個(gè)大問題，也是微觀經(jīng)濟(jì)過渡到宏觀經(jīng)濟(jì)的根本問題。能不能把博弈論和系統(tǒng)學(xué)結(jié)合起來，以解決此難題？”從１９８１年夏天到１９８２年１０月，在為指導(dǎo)王壽云編著《現(xiàn)代作戰(zhàn)模擬》一書而進(jìn)行的幾次討論中，錢學(xué)森從Ｆ．Ｗ．蘭徹斯特（Ｌａｎｃｈｅｓｔｅｒ）的工作提煉出半經(jīng)驗(yàn)半理論的處理復(fù)雜對(duì)陣問題的方法論（見《現(xiàn)代作戰(zhàn)模擬》第三章）。在后來的研究工作中，錢學(xué)森賦予這一方法論更廣泛的含義（參見《論系統(tǒng)工程》增訂版說明）：處理復(fù)雜行為系統(tǒng)的定量方法學(xué)，是科學(xué)理論、經(jīng)驗(yàn)和專家判斷力的結(jié)合。這種定量方法學(xué)，是半經(jīng)驗(yàn)半理論的。提出經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)（猜想和判斷），是建立復(fù)雜行為系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的出發(fā)點(diǎn)。這些經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)（猜想或判斷）不能用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)方式證明，但需用經(jīng)驗(yàn)性數(shù)據(jù)對(duì)其確實(shí)性進(jìn)行檢測。從經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)（猜想或判斷）出發(fā)，通過定量方法途徑獲得的結(jié)論，仍然具有半經(jīng)驗(yàn)、半理論的屬性。當(dāng)人們尋求用定量方法學(xué)處理復(fù)雜行為系統(tǒng)時(shí)，容易注重于數(shù)學(xué)模型的邏輯處理，而忽視數(shù)學(xué)模型微妙的經(jīng)驗(yàn)含義或解釋。要知道，這樣的數(shù)學(xué)模型看來“理論性”很強(qiáng)，其實(shí)不免牽強(qiáng)附會(huì)，從而脫離真實(shí)。與其如此，反不如從建模一開始就老老實(shí)實(shí)承認(rèn)理論的不足，而求援于經(jīng)驗(yàn)判斷，讓定性的方法與定量的方法結(jié)合起來，最后定量。這樣的系統(tǒng)建模方法是建模者判斷力的增強(qiáng)與擴(kuò)充，是很重要的。錢學(xué)森并沒有把研究工作停止在這一水平上，他同于景元、戴汝為合作，深入到一個(gè)科學(xué)新領(lǐng)域——開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)及其方法論（參見《自然雜志》１３卷１期）。開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)目標(biāo)還沒有形成從微觀到宏觀的理論，沒有從子系統(tǒng)相互作用出發(fā)，構(gòu)筑出來的統(tǒng)計(jì)力學(xué)理論。那么有沒有研究方法呢？有些人想得比較簡單，硬要把處理簡單系統(tǒng)或簡單巨系統(tǒng)的方法用來處理開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)。他們沒有看到這些理論方法的局限性和應(yīng)用范圍，生搬硬套，結(jié)果適得其反。例如，運(yùn)籌學(xué)中的對(duì)策論，就其理論框架而言，是研究社會(huì)系統(tǒng)的很好工具，但對(duì)策論今天所達(dá)到的水平和取得的成就，遠(yuǎn)不能處理社會(huì)系統(tǒng)的復(fù)雜問題，原因在于對(duì)策論中已把人的社會(huì)性、復(fù)雜性、人的心理和行為的不確定性過于簡化了，以致于把復(fù)雜巨系統(tǒng)問題變成了簡單巨系統(tǒng)或簡單系統(tǒng)的問題了。同樣，把系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、自組織理論用到開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)研究之中，之所以不能成功，其原因也在于此。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)創(chuàng)始人Ｊ．福雷斯特（Ｆｏｒｒｅｓｔｅｒ）就提出，對(duì)他的方法要慎重，要研究模型的可信度。錢學(xué)森在１９８９年指出，實(shí)踐已經(jīng)證明，現(xiàn)在能用的、唯一能有效處理開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)（包括社會(huì)系統(tǒng)）的方法，就是從定性到定量的綜合集成方法，這個(gè)方法是在復(fù)雜巨系統(tǒng)研究實(shí)踐的基礎(chǔ)上，提煉、概括和抽象出來的。除去復(fù)雜軍事對(duì)陣系統(tǒng)外，各類復(fù)雜巨系統(tǒng)的研究實(shí)踐還包括：

（１）在社會(huì)系統(tǒng)中，由幾百個(gè)或上千個(gè)變量所描述的定性定量相結(jié)合的系統(tǒng)工程技術(shù)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的研究和應(yīng)用。

（２）在人體系統(tǒng)中，把生理學(xué)、心理學(xué)、西醫(yī)學(xué)、傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)以及氣功、人體特異功能等綜合起來的研究。

（３）在地理系統(tǒng)中，用生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境保護(hù)以及區(qū)域規(guī)劃等綜合探討地理科學(xué)的工作。

在這些研究和應(yīng)用中，通常是科學(xué)理論、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和專家判斷力相結(jié)合，提出經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)（判斷或猜想）；而這些經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)不能用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)方式加以證明，往往是定性的認(rèn)識(shí)，但可用經(jīng)驗(yàn)性數(shù)據(jù)和資料，以及幾十、幾百、上千個(gè)參數(shù)的模型對(duì)其確實(shí)性進(jìn)行檢測；而這些模型也必須建立在經(jīng)驗(yàn)和對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際理解上，經(jīng)過定量計(jì)算，通過反復(fù)對(duì)比，最后形成結(jié)論；這樣的結(jié)論就是我們?cè)诂F(xiàn)階段認(rèn)識(shí)客觀事物所能達(dá)到的最佳結(jié)論，是從定性上升到定量的認(rèn)識(shí)。定性定量相結(jié)合的綜合集成法，就其實(shí)質(zhì)而言，是將專家群體（包括各種有關(guān)專家）、數(shù)據(jù)和各種信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，把各種學(xué)科的科學(xué)理論和人的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)結(jié)合起來。這個(gè)方法應(yīng)用的成功，就在于發(fā)揮了這個(gè)系統(tǒng)的整體優(yōu)勢和綜合優(yōu)勢。近幾年，國外有人提出綜合分析方法（ｍｅｔａ－ａｎａｌｙｓｉｓ），對(duì)不同領(lǐng)域的信息進(jìn)行跨域分析綜合，但還不成熟，方法也太簡單。而從定性到定量的綜合集成法卻是真正的綜合分析方法。錢學(xué)森在１９９２年進(jìn)而提出了從定性到定量的綜合集成法的應(yīng)用形式。錢學(xué)森的系統(tǒng)科學(xué)思想，使人們認(rèn)識(shí)到開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)具有科學(xué)與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的本質(zhì)，并指導(dǎo)人們運(yùn)用一種科學(xué)的途徑去尋求科學(xué)與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的解答。