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02苗东升教授_复杂性科学概述

2010-09-18 31页 doc 86KB 43阅读

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02苗东升教授_复杂性科学概述复杂性科学概述 复杂性科学概述 一 复杂性研究的孕育和产生 简单与复杂是一对含义相反的术语,历来是在相互比较的意义上使用的:一个事物或事件或问题未被认识、没有找到解决办法前是复杂的,被认识、找到解决办法后就成为简单的了,因而算不上科学或学术概念。直到1990年代初,复杂性科学传入国内不久,我国科学界的领袖人物仍然持这种看法。从400年来的科学传统看,这很正常。 1、事情的变化肇始于19世纪末,逻辑学家皮尔斯意识到,客观事物的复杂性和多样性需要给以科学的说明。20世纪初,经济、军事等领域的复杂性问题开始引起科学界的关注,后来被称...
02苗东升教授_复杂性科学概述
复杂性科学概述 复杂性科学概述 一 复杂性研究的孕育和产生 简单与复杂是一对含义相反的术语,历来是在相互比较的意义上使用的:一个事物或事件或问题未被认识、没有找到解决办法前是复杂的,被认识、找到解决办法后就成为简单的了,因而算不上科学或学术概念。直到1990年代初,复杂性科学传入国内不久,我国科学界的领袖人物仍然持这种看法。从400年来的科学传统看,这很正常。 1、事情的变化肇始于19世纪末,逻辑学家皮尔斯意识到,客观事物的复杂性和多样性需要给以科学的说明。20世纪初,经济、军事等领域的复杂性问题开始引起科学界的关注,后来被称为系统科学的早期探索者正是复杂性研究的拓荒者。控制工程、通信工程等技术问题,特别是军事对阵的定量分析、电话拥挤现象分析、企业管理、投入产出分析等事理问题,既产生了应用自然科学方法作定量分析的强烈要求,又遇到单凭自然科学方法不能解决问题的困惑。尽管还没有把复杂性提炼成科学概念,但在思维的深处已把复杂性不再只当成尚未认识的简单性,事实上已经把复杂性当作复杂性对待。 决定性的一步是由创立系统科学的那一批学者迈出的,提出一些研究复杂性必不可少的概念,如系统、信息、通信、控制、反馈等,着手制定新的科学方法论。贝塔朗菲表达了他们的共识:“我们被迫在一切知识领域中运用‘整体’或‘系统’概念来处理复杂性问题。”(《一般系统论》)维纳把动物、机器、社会一起作为科学的研究对象,以信息、通信、控制、反馈为基本概念。认识最透彻、眼界最深邃的是信息论专家韦沃尔,在《科学与复杂性》(1948)一文中,第一次把复杂性作为科学概念,把科学研究的对象划分为简单性和复杂性两类,判定20世纪以前科学研究的是简单性,20世纪以来的科学研究复杂性,并提出无组织的复杂性和有组织的复杂性概念,认为20世纪上半叶科学研究的是无组织的复杂性,20世纪下半叶科学转向研究有组织的复杂性。这些看法对近60年来的科学发展产生了深远影响。《科学与复杂性》一文是复杂性研究的宣言书。 2、1940年代尚不是复杂性科学的诞生期,对复杂性的认识还很笼统,关于复杂性的概念体系尚未建成,对新的方法论的理解还比较模糊,赞同韦沃尔观点的学者还是极少数。50-70年代是复杂性科学的产前孕育期,形成多种理论: (1)​ 软系统统方法论。控制论、运筹学、系统 工程在50-60年代前期的大发展以及随之而来的困惑使人们明白了,线性的、有良好结构的系统是简单的,还原论方法稍加改进即可解决问题;大量系统是结构不良的,结构不良系统必定是非线性的,结构不良的系统才是复杂的,必须在方法论上有重要突破。由此产生了软系统方法论,控制论、运筹学、系统工程则属于硬系统方法论。 (2)​ 札德的模糊集理论从另一角度揭示出一类 特殊的复杂性——模糊性,即事物类属的不分明性,提出处理模糊性的方法论,创立了一种应对复杂性的新的逻辑――模糊逻辑。 (3)​ 耗散结构论(普利高津)、协同学(哈肯) 等是第一批科学形态的自组织理论,揭示出自组织是物理化学领域复杂性产生的根本机制,对于理解生命、社会领域的复杂性也颇具启发。60年代发现耗散结构使人们认识到,物理学领域也有复杂性,物理耗散结构代表物质世界的“最低复杂性”。 电子计算机技术和计算机科学的长足进展,为复杂性研究提供了技术支撑,在超级计算机上做模拟计算成为复杂性研究的实验手段。复杂性科学便呼之欲出。 3、1980年代是复杂性科学的诞生期。重要标志: (1)​ 普利高津等人提出复杂性科学这个概念 (70年代末至80年代初,见《从混沌到有序》), 给40-70年代这四十年的零散研究竖起一面统一的旗帜,尼克里斯和普利高津推出专著《探索复杂性》一书,为科学前沿的这一重要动向制定了响亮的战斗口号; (2)在三位诺贝尔讲得主盖尔曼、安德森、阿罗的推动下,世界上第一个以研究复杂性为目标的学术机构SFI(圣塔菲)成立(1984),吸引了一批批能力卓著的学者参与,迅速发展为世界复杂性研究的枢纽,产生了广泛而巨大的影响; 60年代发现混沌这种最复杂的动力学现 象,70年代发现分形这种最复杂的几何现象,建立起混沌学和分形学这两个公认属于复杂性研究的新学科。沌学、分形学、非线性科学的问世,表明复杂性科学已经具备若干足以在现代科学殿堂占有一席之地的分支; (3)​ 各个学科部门先后开展本领域的复杂性研 究,迅速成燎原之势,世界重要国家都在开展这复杂性研究; (5)日益得到科学主流的承认,杂志1999年推出的复杂性研究专集就是一个证明。新世纪以来,欧美纷纷制定复杂系统研究路线图。 (6)复杂性研究形成一个初步的概念体系:简单性,复杂性,耗散结构、自组织、涌现、突变、混沌、分形、模糊性、非线性、适应性、混沌边缘等等。 在中国,最早注意到复杂性科学的是钱学森,他 是在创建系统学的探索中走向复杂性研究的。从1986年初起,在他指导下探索如何创建系统学的讨论班开始运转,复杂性成为讨论班经常提及的话题。钱翁最早注意到SFI的工作,要他的助手们注意盖尔曼和阿罗的“联姻”。但1980年代中期以前,他也是在比较的意义上讲简单与复杂的,甚至把复杂性作为系统概念的必要内涵之一(“我们把极其复杂的研制对象称为‘系统’”,1978),不赞同把复杂系统作为系统学的必要概念,主张用巨系统概念概括复杂性,未认识到有必要必给复杂性和复杂系统以专门的界定。通过几个讨论班多年探索,钱翁开始思考是否需要(1984,人体科学讨论班)以及如何界定“复杂”(1987,系统学讨论班)一词,提出系统的新分类,把巨系统分为简单的与复杂的两类,把系统学分为简单巨系统学和复杂巨系统学,把探索的重点放在复杂巨系统学(1987年底)。1989年进一步完善为开放复杂巨系统概念,并公诸于众,着手探索建立开放复杂巨系统理论,制定了从定性到定量综合集成法。1993年给出他的复杂性定义,终于形成自己一套独特的复杂性研究的思路和方法论。 科学作为一种社会存在具有三种基本的规定性:作 为一种知识体系,作为一种社会建制,作为一种社会实践活动。到1980年代,复杂性研究初步具备了这三种规定性,标志着复杂性科学诞生了。 二 什么是复杂性 复杂性在复杂性科学概念体系中处于最核心的地位,建立复杂性科学不能绕开界定复杂性这一关口。无论贝塔朗菲,还是韦沃尔,那一代倡导复杂性研究的人都没有开展这种工作。70年代以后就不同了,定义复杂性的方案不断出现。这也是复杂性诞生于80年代的重要标志。 但复杂性是一个很难定义的概念,普遍接受的定义至今没有问世。我们只就以下几点做些考察。 2.1 1990年代中期,按劳埃德的统计,已提出45中不同的复杂性定义 随机复杂性 算法复杂性 有效复杂性 同源复杂性 分层复杂性 树形复杂性 时间计算复杂性 空间计算复杂性 基于信息的复杂性 熵 信息 逻辑深度 热力学深度 数目还在增加,目前已超过50种。吴彤教授把它们分成9大类:信息类、熵类、描述长度类、深度类、复杂性类、多样性类、维数类、综合类等。看几例: 有效复杂性,指一个系统显示“规律性”而不是随机性的程度; 语法复杂性,指描述一个系统所需语言的普遍性程度; 热力学深度,指将一个系统从头组织在一起所需热力学资源的数量; 随机复杂性,韦沃尔首创,即“无组织的复杂性”;现在有些学者(如卡斯蒂)仍把随机性当成复杂性,但多数学者已不认为随机性是真正的复杂性。 共同的特点是力图给出复杂性的精确定义,局限性很大,只能在很有限的范围适用。例如,不能一概地把信息与熵都算作复杂性,通信工程讲的信息有精确定义和计算方法,热力学熵亦有精确定义和计算方法,不属于复杂性。要把它们综合成一个能广泛使用的定义,至少目前不可能。复杂性之为复杂性,在于它的具体表现具有无穷的多样性和差异性,复杂性普遍适用的精确定义也许并不存在,至少应该承认目前不可能提出这样的定义。应当容忍和接受不同意义的不同定义,允许不同学科有不同的复杂性定义,物质运动的不同层次有不同的复杂性定义,只承认一种定义就否定了复杂性本身。 不宜追求精确定义的复杂性,把复杂性当成一个札德意义上的模糊概念(外延不明确)更有利,简单性和复杂性之间没有明确肯定的分界线。在核心部分,两者界限分明;在边缘部分,两者界限不分明。 2.2 复杂性的来源,什么不是复杂性 避开正面定义复杂性,考察何处没有复杂性,什么不是复杂性(排除法)。 1源于系统规模的复杂性。规模不够大的系统没有复杂性。“复杂性的本质部分都来源于其包含的主体(agent)的绝对数量”(霍兰,129),中等以上规模是产生复杂性的必要条件(卡斯蒂),“复杂系统由大量因素组成”(西利亚斯,《复杂性与后现代主义》)。钱学森认定巨系统才可能出现复杂性,即小系统、中等系统、大系统都没有复杂性。中国问题中的规模复杂性最典型。 2源于等级层次结构的复杂性。非层次结构的系统无复杂性,简单巨系统无复杂性(司马贺,钱)。 3源于开放性的复杂性。封闭系统无复杂性,近封闭系统也无复杂性(作为扰动因素处理),开放系统才可能有复杂性。 4源于动力学因素的复杂性。静态系统无复杂性,动态过程是产生复杂性的重要根源,线性动态系统亦无复杂性,非线性动态系统才可能有复杂性。 5源于非平衡态的复杂性。平衡态无复杂性,近平衡态亦无复杂性,复杂性只能出现在远平衡态。 6源于过程不可逆性的复杂性。可逆过程无复杂性,近可逆过程亦无复杂性,复杂性只肯出现在远不可逆过程。 7源于非线性作用的复杂性。非线性因素是产生复杂性最重要的根源,线性系统无复杂性,可近似线性化处理的非线性(弱)系统无复杂性,强非线性、大范围的非线性、本质非线性往往产生复杂性。 8源于不确定性的复杂性。多种不确定性。平稳随机过程无复杂性,非平稳随机过程可能产生复杂性,模糊性是一类复杂性,混沌是一类复杂性,社会系统的各种风险性都会带来复杂性。 9源于主动性、能动性、智能性的复杂性。没有“活性”的“死”系统没有复杂性,大量具有主动性、能动性的agent(行动者,作用者,主体)相互激发、相互回应,就会产生复杂性。SFI学派的基本命题“适应性造就复杂性”,在主动适应复杂多变的环境中系统变得复杂了。由大量智能性主体构成的系统更易呈现复杂性。 10源于多样性的复杂性。单一性、单打一都是简单的,多样性、差异性共存于一体,彼此互动互应,就会产生复杂性。 11源于人的因素的复杂性。人的感情、思想、意志、策略性是都是十分复杂的,无论理性还是非理性都可能造成复杂性。 12源于人工性的复杂性。普利高津揭示自组织是产生复杂性的系统机制,司马贺揭示人工性(他组织)也是产生复杂性的系统机制。“人工性和复杂性这两个论题不可解脱地交织在一起。”社会的复杂性很大程度上是人工性造就的。自组织与他组织交织在一起,就会产生复杂性。 2.3 钱学森的复杂性定义: “所谓‘复杂性’实际是开放的复杂巨系统的动力学,或开放的复杂巨系统学”(1993)。两处易引起误解: 1、​ 以学科名称定义系统特性,实际上,动力学 dynamics同时也指动力学特性。似应表述为:所谓复杂性实际是开放复杂巨系统的动力学特性。 2、​ 有以复杂定义复杂性之嫌,似有逻辑循环的毛 病。但这是表面现象,易于消除。参照钱老的其他论述,可以表述为:所谓复杂性,就是规模巨大的、组分异质性显著的、按照等级层次组织起来的、具有各种非线性相互作用的、对环境开放的系统的动力学特性。或者说,规模巨大性、组分异质性、等级层次性、非线性、开放性、动态性综合在一起所形成的系统特性,就是复杂性。 这是系统学的复杂性,不是精确定义,更非形式化定义。但在系统科学的研究和应用中,较所有其他定义更有效,适用范围更广,更具科学性。有一定的模糊性,如巨系统和大系统的分界线就是是模糊的。 2.4 复杂性的语言分析 盖尔曼考察过英文complexity的词源,“这个词源于印欧语系‘plec’一词,其含义为‘简单性与复杂性的共同基础’。因此,‘plectics’就具有‘探寻简单与复杂之间的关系,尤其是探寻具有复杂结构的事物行为背后的简单原理’的含义”。他主张英文作者以plectics取代complexity。(《科学的终结》,311)他还认为,“简单性是指缺少(或几乎缺少)复杂性,原意为‘只包含一层’的意思;而复杂性一词则来源于‘束在一起’的意思。”(《夸克与美洲豹》,29)这些论述有一定启发,但过于空洞贫乏,故未引起共鸣,反而受到霍根的嘲弄。 汉语“复杂”是一复合词,却大有深意。复杂 = 复 + 杂,代表一个二元文字符号系统。汉语的“复”有多重含义:(1)指两个(次)或两个(次)以上,即多(多个、多种、多样、多次、多段、多层等),有数量含义;(2)指反复、重复、回复,有过程、操作、演变的含义,跟现代科学概念反馈、循环、迭代、递归相通。汉语“杂”也有多重含义,(1)异质,成分不仅数量多,而且性质相异,形成多样性、差异性;(2)零散、破碎、杂乱,形成某种不规则的、无序的结构。复杂一词的含义是由这两个字组成一个词而涌现出来的一种整体属性。 复而不杂不是真正的复杂。无“复”者(没有重复,包括不同尺度的重复)不是复杂事物,它不可能具有规律性,因为规律性要在重复或反复中呈现出来。但复而不杂、多而不乱者还不是真正的或完全的复杂事物,多物共存、多次重复但没有显著杂乱性者不会呈现复杂性。物理学的超导体、激光器,组分巨量而无杂乱,并不复杂。部分和整体严格相似的事物,如按照数学方法产生的分形图形科赫曲线、谢尔宾斯基地毯等,生成规则完全确定,即“不杂”,虽有无穷多层次和细节,却很规则,与整形图形并无实质差异。 杂而不复也不是真正的复杂。不杂者不是复杂事物,而是完全规则的简单事物。但只有杂还构不成复杂。二元素系统不可能出现令人费解的杂乱性,少体运动也不会乱作一团。由巨量元素毫无规则的聚集而成的系统,没有任何重复,没有不同层次的自相似,也不是复杂。因为它的生成毫无根据规则也是一种规则,属于典型的随机现象,服从统计规律,也是一种简单性。 既复且杂才构成真正的复杂。组分数量巨大且杂七杂八,杂乱中又有某些东西在之复出现,既有规则的一面,又有无规则的一面,这类混合体都是复杂的。山脉、海岸线、树皮等自然分形体都是这类复杂对象,既有层次自相似结构,又不严格相似,既规则,又无严格规则。市场体系,和谐社会,国际政治运作,都是既复且杂、既杂且复的事物,具有特殊的复杂性。 歌谣: 复而不杂不复杂,杂而不复非复杂。 既复且杂真复杂,学人切忌简单化。 三 复杂性研究的方法论 3.1 什么是还原论 古希腊的还原论思想:原子论,公理方法,逻辑分析。 笛卡尔是还原论的主要奠基者,他在《方法》一书中提出指导思维活动的四条原则,相当完整地规定了还原论的基本内涵。核心是第二条:“把我们正在考察的难题分解成尽可能多和必要的部分,以便把它最好成绩地解决。”一个问题摆在面前,如果你觉得它太复杂,无从下手,就把它分解为若干子问题,把这些子问题搞清楚,总问题就可以搞清楚;如果子问题还太复杂,就把一级子问题分解为二级子问题,把二级子问题分解为三级子问题,一级级地分解,直到找出那些不再复杂的最小部分为止。简言之,细分问题并逐条分析之。 从伽利略到牛顿几代人的开拓发展,还原论走向完善,有四个方面:实验的还原论,解释的还原论,思维的还原论(切克兰德),定量描述的还原论——把定性特征还原为定量特征(把质还原为量)来描述。 3.2 还原论是简单性科学的方法论 基本原则:把整体还原为部分就可简化问题,消除复杂性。 基本信条:世界本质上是简单的,复杂性是披在简单性上的伪装,只要找到方法,就可以把它化为简单性;部分比整体简单,只要把整体还原(分解)为足够小的部分,就可以消除复杂性。 有人宣称:“在任何情况下,简单性的追求都是基本的”,声称复杂性研究是“开错了药方”。 3.3 复杂性研究的方法论原则:把复杂性当成复杂性对待。 哲学依据:按照事物的本来面目认识事物。 基本信条:世界既是简单的又是复杂的,对于真正 的复杂性,还原方法不再有效,不可能通过分解整体使复杂性转化为简单性,要把复杂性当成复杂性来认识和处理。有学者不赞同的提法,认为这是反对科学方法论的简化原则,实属误解。不是不要简化,问题在于如何简化,不允许把造成复杂性的根源简化掉,坚持按复杂事物的本来面目认识和处理问题。试看把复杂性当成复杂性的几种特例: 把模糊性当成模糊性对待; 把混沌当成混沌对待; 把分形当成分形对待; 把非线性当成非线性对待; 把多样性当成多样性对待 复杂性研究的方法论是系统论,或涌现论。 3.4 从方法论角度定义复杂性 切克兰德:“历史上,系统思维是为应付复杂性的 一种尝试而产生的,这种复杂性(既存在于自然现象中,也存在于社会和人的现象中)使经典的科学方法的还原论归于失败。”(《系统思维与系统实践》,中译名为《系统论的思想与实践》)(1970年代) 钱学森:“凡现在不能用还原论方法处理的或不宜用还原论方法处理的问题,而要用或宜用新的科学方法,复杂巨系统就是这类问题。”(钱致于景元的信,1990年代) 四 什么是复杂性科学 复杂性科学也是一个难以确切界定的概念。复杂性科学刚刚兴起,它的面貌还不可能完整清晰地呈现出来。粗略地说,复杂性研究成果的总汇就是复杂性科学。 4.1​ 复杂性科学的范围 所谓复杂性科学,指的是把复杂性当成复杂性进行 研究所形成的知识体系。它由三大块组成,一是各门学科中复杂性研究的成果;二是各种跨学科复杂性研究的成果,如可持续发展、城市建设和管理、反恐斗争、反对霸权主义等,它们无法归属于任何现有的学科;三是复杂性研究的方法论,即复杂系统理论。 4.2​ 复杂性科学的主要学派。 复杂性研究者遍布全球,学派林立可能是复杂性科 学的一个显著特点,对同一个问题,一般都不可能像还原论科学那样取得完全一致的看法,大同小异是常态,不同学派用不同方法描述同一对象,建立不同理论。各有千秋,各有不足。 软系统方法论。福瑞斯特,切克兰德,丘奇曼,阿科夫,等等 自组织理论。包括普利高津学派、哈肯学派等,主 要成果是关于物理化学领域的复杂性问题。非平衡相变产生的复杂性,自组织产生的复杂性。 非线性科学。混沌理论,分形理论,孤立子理论,元胞自动机理论,等等 复杂适应系统(CAS)理论。沃菲尔德认为美国的复杂性研究有五个学派:系统动力学学派,混沌学学派,结构基础学派,SFI学派,暧昧学派(?)。最有影响的是SFI,理论旗帜是CAS理论 开放复杂巨系统理论。实际就是钱学森学派,理论旗帜是开放复杂巨系统(OCGS)理论。中国还有不少散兵游勇,追随国际上的某一派,无定见。 4.3​ 复杂性科学与系统科学的关系 存在诸多认识混乱。一种广泛传播的观点认为,复 杂性科学是系统科学新的发展阶段。这是一种误解。不可把复杂性研究的理论成果都算作系统科学的成果,力学复杂性研究属于力学而不属于系统科学,生物学复杂性研究属于生物学而不属于系统科学,经济复杂性研究属于经济学而不属于系统科学,如此等等。但它们都属于复杂性科学。杂志的那个专集就属于复杂性科学而非系统科学。 另一方面,任何领域的复杂性研究都要应用系统科学,它们的成果也会对发展系统科学提供建筑材料和思想启示,系统科学家必须关注它们的进展,参与具体领域的复杂性研究,但这些研究本身不属于系统科学。确如贝塔朗菲所说,系统科学是为应付复杂性而产生的,但它的早期成果主要是针对简单系统取得的,算不上复杂性科学,线性系统理论仍然属于简单性科学;关于复杂系统,特别是复杂巨系统的研究成果,才属于复杂性科学。复杂系统理论只提供复杂性研究的方法论,不能包揽各个具体领域的复杂性研究;复杂系统理论才是系统科学发展的新阶段。 4.4​ 复杂性科学在科学发展史上的定位。 一种影响很大的观点认为,复杂性科学是一门21 世纪的科学(SFI地第一任所长柯文)。不对,复杂性科学不是一门科学,而是一大批学科;不是在现有学科分支之外有增加一个分支,而是科学整体作为一种文化系统的一种全新形态。科学整体作为一个系统是演化的、动态的、历史的,既有量变式的保型演化,也有质变式的转型演化,即从一种历史形态向另一种历史形态的演变。 古代科学 经典科学(现代科学) 新型科学 (简单性科学) (复杂性科学) 古代科学 现代科学 复杂性科学 知识论 不分科的学问 分科的学问 跨科的学问 世界观 朴素有机论 机械论 有机论 认识论 朴素反映论 机械反映论 映构论(能动的反映论) 方法论 朴素整体论 还原论 系统论(涌现论) 社会属性 民族的科学 西方的科学 世界的科学 五 复杂性的哲学分析 5.1​ 本体论意义上的复杂性 复杂之所以来自简单,在于简单性中蕴藏着复杂 性的基因、种子、胚胎。复杂性本质上是客观的,呈现在人们面前的种种复杂性是客观世界逐步演化的产物,未来还要演化出更多的复杂性,它们也是本体论意义上的复杂性。演化是客观事实的本性,经过演化产生的复杂性当然具有本体论意义。社会的复杂性也具有本体论意义。即使和谐社会构建成功,它也是一种特殊复杂的巨系统,构建过程是十分复杂的过程。 演化性是客观世界固有的属性,具有本体论意义。 5.2​ 认识论意义上的复杂性 在认识过程中,由认识主体和认识客体相互关系引起的复杂性,就是认识论意义上的复杂性。本体论意义上的复杂性必定也是认识论意义上的复杂性。反之不见得。确实存在这样一些事物,未被认识前很复杂,认识以后就不复杂了。它们也是认识论意义上的复杂性,与认识主体有关的复杂性。 简单性和复杂性都是札德意义上的模糊概念,外延不明确,没有确定的边界线。在对象的核心部分彼此界限分明,在对象的边缘地区彼此界限不分明,在这里一定会产生认识论意义上的复杂性。 5.3 辩证法视野中的复杂性 毛泽东:“所谓复杂,就是对立面的统一。” 毛泽东复杂性原理。 埃德加·莫兰:复杂性原则“旨在把分离的东西联系起来”, “复杂性——联结相互斗争的概念”。 解释:一切事物都是对立物的统一体,对立面通过中介而相互连接、相互过渡。粗略地分成两种情形: (1)如果中介不发达,允许忽略不计,可以作极化处理,略去次要的一极,以另一极代表统一体,这就是简单事物。所以, 简单性就是可以作极化处理的对立统一性。 在数学中,一个整数要么是偶数,要么是奇数,非此即彼,整数的奇偶性就是一种简单性。在阶级社会系统中,敌我关系是简单的,凡是敌人反对的东西我们就拥护,凡是敌人拥护的东西我们就反对,也是简单性。 (2)如果中介发达,两个对立面相互渗透,你中有我,我中有你,不允许作极化处理,必须同时看到两个方面,把事物看成两个发明既对立又统一的过程,那就是复杂事物;只要面对这种事物,人们就感到两难,这样不行,那样也不行,在动态平衡中兼顾两方,这就是复杂事物和复杂性。所以, 复杂性就是不允许作极化处理的对立统一性。 必须把对立统一当成对立统一来认识和处理。和谐就是对立统一,没有对立无所谓和谐,只有对立则沦为和谐的反面。 复杂性科学={x|x是一切把复杂性当做复杂性的学科} 结束语 复杂性科学的现状与展望 已得到承认,是世界范围的科学前沿热点。 各个学派都有成就,又都感到困惑,成就与困惑共存。 中国学派的危机 毛泽东:前途是光明的,道路是曲折的。 欧美复杂性研究新世纪以来的动向: 1、​ 复杂性科学的应用――美国教育部调查 (2003年) 2、​ 欧洲复杂系统研究路线图(2006年3月) 3、​ 欧盟科技发展计划第7框架(FP7)的复杂系 统研究(2006) 4、​ 法国复杂系统研究路线图(2008年3月) 5、​ 美国能源部的应用数学研究:过去、现在和未 来展望(2008年5月),(重点是复杂系统的模型化、模拟、分析和理解) 6、美国《工程前沿论坛文集(2004、2005、2006、2007)》的复杂系统研究 A 复杂性科学概述 一 什么是复杂性科学 复杂性科学 = { x | 把复杂性当复杂性对待的学科 } 现有各学科的复杂性研究 三大块 跨学科研究:可持续发展、科学发展、和谐世界等 复杂系统理论(复杂性科学的方法论) 二复杂性科学的孕育和产生 2.1早期孕育 哲学:恩格斯 逻辑学:皮尔斯 经济学:熊彼特 经营管理: 军事学 2.2​ 1940年代 贝特朗菲:“我们被迫在一切知识领域中运用‘整体’或‘系统’概念来处理复杂性问题。” 韦弗:复杂性研究的宣言书,《科学与复杂性》 学科群:一般系统论,控制论,信息论,运筹学,系统工程等 2.2​ 复杂性科学的诞生 1970-1980之交:概念体系,学术活动,社会建制 三 复杂性科学的主要流派 软系统方法论 自组织理论 非线性动力学 复杂适应系统理论 开放复杂巨系统理论 四 复杂性科学的历史定位 古代科学 经典科学(现代科学) 新型科学 古代科学 现代科学 复杂性科学 知识论 不分科的学问 分科的学问 跨科的学问 世界观 朴素有机论 机械论 有机论 认识论 朴素反映论 机械反映论 映构论 方法论 朴素整体论 还原论 系统论(涌现论) 社会属性 西方的科学 世界的科学 五 什么是复杂性 还原论科学:复杂性是披在简单性之上的一层外衣,是人们尚未认识事物之前的假象。 毛泽东:所谓复杂,就是对立统一。 钱学森:“凡现在不能用还原论方法处理的或不宜用还原论方法处理的问题,而要用或宜用新的科学方法,复杂巨系统就是这类问题。” 六 复杂性科学的方法 系统论:整体论与还原论的辨证统一 把复杂性当做复杂性对待(按照事物的本来面目认识事物) 七复杂性科学的认识论 变革:机械反映论 能动反映论。 “能动”在哪里?在建构,建构假说,建构猜想,建构概念,建构模型,建构框架,等等。话语体系,失语症。 八复杂性科学的实践形式 343页 九 复杂性科学的逻辑工具 非标准逻辑(非经典逻辑) 辩证逻辑 十 复杂性科学的研究方式 复杂性科学的兴起导致科学研究方式的变革: 群体化 技术化 信息化 B 复杂性科学与社会主义 一 社会形态的科学技术基础 一定的社会形态或文明形态需要一定的科学技术为基础,前工业社会(农业文明)建立在古代科学及其相关技术的基础上,工业社会(资本主义社会,工业-机械文明)建立在简单性科学即相关技术的基础上。建立社会主义社会必须充分利用已有的科学技术,但在简单性科学及相关技术的基础上不可能建成社会主义社会(信息-生态文明),必须有新的科学技术。一百多年来世界社会主义运动的重大挫折都与没有适当的科学技术基础有关。世界社会主义运动的著名导师、领袖们的理论和行动纲领都有过分理想化的缺点,或多或少把社会主义运动简单化,是社会主义运动屡次遭受重大挫折的原因之一。没有复杂性科学这样的科学基础,是他们无法回避的历史局限性。 二 资本主义社会以还原论科学为智力工具,强调的是分工、专业化,个人利益最大化。形成方法论的个人主义。社会主义也承认社会分工,并非取消专业化,但更强的分工合作,强调不同专业的综合集成,强调集体利益的最大化。所以不能建立在还原论科学的基础上。社会主义的智力工具是复杂性科学及其相关技术。 三 讨论几个具体问题 1世界社会主义运动的是一种试错过程,社会主义者往往也习惯于线性思维,对其曲折性、复杂性认识非常不够。 社会是开放复杂巨系统,巨型性、异质性、层次性、非线性、动态性、不确定性、可分性应有尽有,都很突出。社会主义是一种非线性动力学过程,不可预料性、突变性、稳定性的交换、风险性,饱和、滞后、拐点、震动、瓶颈、指数放大、临界漫化等,应有尽有。简单性科学没有提供认识工具,只能凭经验把握,常常估计不足。 2现代化问题。 线性思维:现代化 = 工业化,照搬发达国家的工业化模式。苏联,中国1958年大跃进,超英赶美。 非线性思维:20世纪中期以降不发达国家、特别是社会主义国家的工业化,以不能照搬西方模式。 3民主政治问题 不能照搬西方模式,路径依赖。 美国政局为什么稳定。发达国家的国内民主以国际不民主为存在条件,向国外、特别是第三世界转嫁矛盾。一旦这个条件不具备,现在的政党政治就可能破产。 民主政治是复杂事物,一系列对立统一的综合体。 选举民主与协商民主, 直接民主与间接民主, 民主与集中,民主与法治 4、自组织与他组织 复杂巨系统都是自组织与他组织的对立统一,统一得好,系统呈现健康态;统一得不好,系统呈现病态。 经济:在商品经济下,自组织的主要机制是市场,市场不发达,经济的自组织受压制,不行。但对市场放任不管,一切靠市场调节,经济行为的盲目性过大,破坏稳定性,危机。 政治:民主代表政治和行政系统的自组织,集中、法治代表他组织,结合得好与不好,系统行为和品质大不一样。 文化学术:学术自由、学术民主、百家争鸣代表自组织,整体规划、集中管理代表他组织。 四、大力发展复杂性科学
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