面对这样复杂的城市该如何管理和运营呢?有一种思路叫作还原 ，城市管理从经验管理过渡到科学管理以后，普遍采用的就是这种方法论，即将城市系统拆解成若干子系统，以专业职能部门为基本单位强化专业管理。譬如，将城市按照物质形态和非物质形态分为两大子系统：物质子系统和非物质子系统。物质子系统又分为用地、建筑、道路、市政和园林五部分；非物质子系统分为社会、经济、文化、生态和管理五部分。这种以城市功能为单位的管理方式很好理解，在这些功能后边加上一个“局”字，便是我们常见的城市管理单位。

这个管理体系是十分庞大的。2019年，东京公布的职员数是17.4万人，消防部门的相关的职员有18800人。负责公共设施的职员有20775人(分管医院的7259人，分管交通的6553人，分管上下水道的6127人)。这组数据统计的是登记在册的地方公务员，负责东京的行政管理，并不包括实际对城建管理的企业人员。东京都直接分管城市建设的有6个机构：都市整备局、建设局、港湾局、交通局、住宅政策本部、收用委员会事务局。其中交通局是东京都管辖的地方公营企业，管理东京都营地铁、都营公交、都营路面电车、都营单轨电车以及附属的事业。东京交通局并不包含前文所提的大部分城市铁道部门，因为这些铁道的运营属于民间企业管理。东京有名的民营地铁公司有十余家，每家的职员有3000~4000人。因此除了公务员，东京负责城市铁路的人员有三四万人之多。那么,当这些铁道部门需要扩建、改建与维护其服务系统时，如何协调呢?这就涉及相关的机构，例如，整体规划与协调要通过都市整备局；需要取得相应的土地，就要通过建设局与利益相关者以及政策当局斡旋；需要调整电车的运行时刻，就要跟交通局协商。因为一趟列车的运行时刻的改变将影响与其衔接的整个交通网的运转，影响与其对接的各种服务设施与机构，影响东京首都圈3800万人的生活。

那么,是不是这些部门各司其职、各尽其能就可以了呢?做到这一点是必要的，但并不是充分的。在这里，我们需要引入一个新的概念：开放的复杂巨系统。 开放的复杂巨系统

复杂系统(Complex system)是指由许多可能相互作用的子系统(如城市交通、卫生等)所组成的系统。公认的复杂系统包括大气、人脑、细胞、宇宙等，城市也是其中之一。

描述这样的系统的一个典型说法是：“整体大于各部分的总和”。也就是说，我们不能通过集合各部分的总和来组装整体，同样，我们不能仅仅通过拆开整体并检查各个部分来了解其本质。这样的系统所包含的大量子系统之间有着千丝万缕的制约关系，所以不能用常规的方式来建立模型。

1990年，中国科学家钱学森提炼出“开放的复杂巨系统”的概念，并指出其具备的特征：1.系统是“开放的”,系统本身与系统外部环境有物质、能量和信息的交换；2.系统包含很多子系统，成千上万甚至是上亿万，所以是“巨系统”;3.系统的种类繁多，有几十、上百甚至几百种，所以是“复杂的”;4.整个系统是多层次的，每个层次都表现出系统的复杂行为。

现代城市具备以上这些特征，而且，现代城市不仅具有海量的资源，包括巨大的物质系统，同时还包括了人的因素。如果说人是客观世界中最复杂的一个巨系统，那么众多人聚集在一起的社会系统就更为复杂了。

我们从最直观的城建项目来看，每一项都关系着很多利害关系。对已有设施的改造就要牵涉该设施相关者的利益。譬如，道路的拓宽与拆旧会引起拆迁问题，被拆迁者即使得到经济上的补偿，也要面对孩子上学、家人上班、工作环境变化的一系列问题，而城市建设的每一个环节都涉及土体权益、商业利益以及社会福祉，牵一发而动全身。城市建设又是很花时间的一项工程，日本的旧城改造与再开发(类似国内的小区综合开发),平均耗时10~20年之久，当规划的项目落成后，可能周边的经济环境已经跟当初有了很大的变化，许多美好的设想并不一定能落实。上述东京的城市铁路系统是一个花费近100年逐渐扩建的系统，随着经济发展、人口增多而不断扩建。后建的地铁越挖越深，地上的铁路则采取高架的方式，成为越来越复杂的立体交通系统。每新建或者改建一个公交站、一条公交线路，房产开发商进行新的开发，一家公司的搬迁都会影响交通的流量、电力分配、安全与灾害对策，等等。因此，即使对该系统进行小小的改动，也不只是铁路局(铁道公司)的事，相关各方都必须合作进行模拟、测试、调整与实施。

因为这样的复杂性，城市管理各子系统之间的复杂交错性使其难以切割而切开来的小系统已不是原来的系统了。也就是说，还原论的管理方式已经越来越不能适应时代的发展，对现代城市的管理必须遵从复杂巨系统的规律。钱学森指出，能有效处理开放的复杂巨系统的方法就是定性定量相结合的综合集成法。