论复杂性

第二十二卷 自 然 辩 证 法 通 讯 , , 期期总第 · 科学前沿 · 论 复 杂 性 苗 东 升 中国人 民大学哲学系 , 北京 关键词 复杂性 简单性 涌现 摘 要 本 文从方法论角度考察复杂性的定义和来源 问题 , 试 图阐明简单性与复杂性的划 分有其客观性依据 , 不能全部 归结为主观认识 的原 因 , 从而 阐明复杂性科学具有客观 的研 究对 象 , 复杂性研 究应遵循“ 把复杂性 当作复杂性处理 ” 的方法论原则 。 〔中图分类号 〕刀 多 文献标识码 〕 文章编号 〕 一 了 石 一 一 , 本文的 目的是对复杂性作方法论分析 。 鉴于科 学方法论属于科学哲学范畴 , 我们的讨论也涉及对 复杂性的某些哲学思考 。 关于复杂性概念的定义 按照传统的理解 , 复杂与简单只能相 比较地把 握 。 一种事物未被认识或一个问题未找到解决办法 时被当作复杂的 , 一旦认识或 找到解决方法后就成 为简单的了 。 钱学森在评述这种观点时曾说 “ 有 同 志认为 ‘ 复杂性 ’只是人们在面对一个新 问题 、新领 域时的初步感受 , 后来认识了 , 就不复杂了 。 从人认 识事物的过程来讲 , 这也是正确 的 。 由浅 到深也就 由 ‘ 复杂 ’到不复杂 。 ”〔‘〕在这种被广泛接受的观点后 面隐藏的根本哲学观点是 , 简单与复杂 的划分纯属 认识论范畴 , 不具有本体论意义 。 在科学 主要研究 简单性的几百年中 , 这个观点近似成立 , 允许把复杂 性归结为认识发展不深人所致 , 因而从未受到质疑 。 但复杂性科学的兴起和发展要求超越这种传统 理解 , 给复杂性以相对确切的界定 , 科学 自身和社会 实践的发展逐渐使人们意识到 , 存在这样的复杂事 物 , 即使它被我们认识了 , 即使一个复杂问题有了解 决办法 , 仍然应 当看作复杂的 。 已经解决的复杂问 题与未找到解决办法的简单问题不是一码事 。 就科 学层面说 , 应当承认简单性 同复杂性之间存在某种 定性性质的区别 , 复杂性具有 自身特有的规定性 , 复 杂性科学应当有特定 的对象领域 。 就哲学层 面说 , 简单与复杂的区分既有认识论意义 , 也有本体论意 义 , 复杂性是客观世界固有的 , 不 以人的主观意志为 转移的属性 , 不会 因科学 的发达而消失 。 这是现代 科学向哲学 、特别是科学哲学提出的重大问题 , 需要 作为专题深人研究 , 不是本文拟议中的主题 。 从科学方法论角度看 , 复杂性应是复杂性科学 的首要概念 , 需要 给出它的科学定义 。 复杂性研究 的提出至少可 以追溯到 加 世纪 年代末 , 明确提 出建立复杂性科学这个科学任务也 已十多年 , 不 同 学者基于不 同的学科背景和研究对象 , 给 出不 同的 复杂性定义 。 据约翰 · 霍甘提供 的信息 , 塞思 · 劳埃 德共收集了 种复杂性定义川 , 如分层复杂性 、 算 法复杂性 、 随机复杂性 、有效复杂性 、 同源复杂性 、基 〔收稿 日期 〕 年 月 日 〔作者简介 〕苗东升 一 男 , 中国人民大学哲学系教授 。 于信息的复杂性 、时间计算复杂性 、空 间计算复杂性 等等 。 他的统计仍然不完全 , 例如 , 至少没有包括钱 学森的复杂性定义 。 复杂性是现代科学 中最复杂 的概念之一 , 至今 无法给出统一 的定义是正常的 , 也许根本就不存在 统一的复杂性定义 。 我们认为 , 至 少 目前不必追 求 这种统一定义 , 应 当容忍 和接受不 同意义下 的复杂 性 , 允许不同学科有不同的定义 。 多样性 、差异性是 复杂性固有的内涵 , 只接受一种意义下 的复杂性 , 就 否定了复杂性本身 。 定义的多样性无疑会增加不 同 学科之间交流的困难 , 但可 以 超越哲学思辨式 的议 论 , 开展具有可操作性 的实证研究 。 这种研究成果 多了 , 就可能概括出较一般的复杂性概念 。 其次 , 应当区分不同层次上 的复杂性 。 物理 、生 物 、社会 、意识这些现实世界的不 同层次各有性质不 同的复杂性 , 既不可 以 拿低层次 的复杂性代替高层 次的复杂性 , 也不 可 以拿高层次 的复杂性否定低层 的复杂性 , 不可混淆不 同层 次 的复杂性 。 纯粹物理 系统的复杂性属 于最低层次 的复杂性 , 人 的意识和 人类社会具有的复杂性应属最高层次 的复杂性 。 中 间尚有各种层次的复杂性 。 不 同层次的复杂性须有 不同的定义 , 使用不同的研究方法 。 复杂性研究 的另一条思路 , 是先不 考虑 给复杂 性概念下定义 , 针对具体的复杂系统类 型 分别进行 研究 。 如钱学森划分出一类对象叫做开放的复杂 巨 系统 , 先研究一个个具体的开放复杂 巨 系统 , 如人脑 系统 、人体系统 、社会系统 、 生物圈系统 、 地理环境系 统等 , 再根据这些成果概括 出开放 的复杂 巨 系统理 论 。 美国圣塔菲学者提出一类称为规则支配 的复杂 适应系统 , 如人体免疫系统 、 神经系统 、经济系统 、 人 工生命 、 可持续发展等 , 着重寻找解决若干实际复杂 适应系统问题的理论和方法 , 再建立 复杂适 应系统 的一元化理论 。 需要指 出 , 我们 既要 承认简单性 与复杂性有定 性性质或本体论 的区别 , 又 应 承认它们都是模糊概 念 , 在各 自的核心部分明确肯定 代各 自的本质规 定性 , 在远离核心处又相互交叠 、渗透 , 从典型 的简 单性到典型的复杂性是逐步过渡 的 , 没有截然 分明 的界线 。 所 以 , 无论圣塔菲的复杂适应系统 , 还是钱 学森的开放复杂巨 系统 , 都是模糊概念 , 不能苛求给 它们划 出明确的边界 , 一些 系统能否应 用 他们 的方 法 , 需灵活处理 。 一 一 复杂性的根源 尽管不能苛求现在就给出符合科学规范的复杂 性统一定义 , 却应该也能够探讨它同简单性之间的 定性 区别 。 办法之一是讨论复杂性 的根源 。 源于系统规模的复杂性 。 系统组分的数目代表 系统的规模 。 在一定范 围内 , 规模增大不 足 以造成 现有方法无法处理的复杂性 。 复杂性的形成需要足 够的系统规模 , 规模 巨 大就会带来描述和处理的困 难 , 小系统或大系 统 的方法 无济于事 。 简单系统不 存在源于规模的复杂性 , 具有足够规模 圣塔菲要求 系统有 中等规模 , 钱学森要求达到巨系统规模 是产 生复杂性的必要条件 , 但不是充分条件 , 即使巨系统 也不一定是复杂系统 。 源于系统结构的复杂性 。 组成成分的多样性和 差异性造成组分之间相互关系的多样性和差异性 , 是系统复杂性 的根本源泉 。 对 于 产生复杂性 , 结构 效应 比规模效应要 紧得多 。 因为组分的差异越大 , 把它们整合起来 的难度就越大 。 特别地 , 等级层次 结构是复杂性 的主要根源之一 , 复杂性研究者几乎 都强调这一点 。 只有元素和 整体两个层次 的系统必 定是简单的 , 被当作非等级层次结构 在元素层次上 不能完成全部整合任务 , 需要经过不 同层次逐级整 合才能最终形成系统整体 , 因而在元素与系统整体 之间还有中间层次 的系统 , 才是等级层次结构 。 复 杂性只可能出现于等级层次结构的系统中 。 层次越 多 , 越容易产生复杂性 。 按照 盖尔曼对简单性和复 杂性的词源学考察 , 英文 “ 简单性 ”的原意是 “ 只包含 了一层 ” , 复杂性一词来源 于 “ 束在 一起 ” 作为简单 性的反概念 , 复杂性应有 “ 非止一层 ” 即多层次的含 义 〔 。 把多样性或多个层次束缚在一起就是系统 , 它的词义隐含了复杂性来源于层次结构的观念 ①。 源于开放性即环境的复杂性 。 封闭系统没有复 杂性 , 复杂性必定 出现 于 开放 系统 。 家务机器人被 当作复杂系统 , 其复杂性并非来 自系统规模或结构 , 而是来 自环境 —家务劳动 的多样性 和 极 不 规则 ① 据霍 甘记 载 , 盖 尔曼 在 提 倡 以 一 词代替 一词时 曾指 出 “ 这 个词源 于 印欧语 系 ‘ ’ 一 词 , 其含义 为 ‘ 简单性与 复 杂性 的共 同基础 ’ , 因此 , ‘ , ’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 。 《科学的 终结 》, 页 《夸克与美洲豹 》一书探讨的正是简单性如何 在演化中通过增加结构因素而产生复杂性 。 性 。 但对外部环境开放也不是产生复杂性的充分条 件 。 即使外部环境对系统 的影 响不能忽略 , 只 要 可 以近似地 当作对系统的干扰 、摄动 因素看待 , 或者系 统行为可 以归结为输 出对输人 的响应关系 , 就还是 简单系统 , 用传统的封闭系统模型 加摄动 的方法 , 或 者黑箱方法 , 足 以 有效地处理 。 只有当外部环境对 系统的作用不再允许当作干扰 、摄动 , 而是系统 自身 特性的有机构成成分 , 封闭系统加摄 动方法或者黑 箱方法都失效 , 这种 系统必然呈现某种复杂性 。 开 放性也是复杂性 的重要根 源 , 系统 与环境相互关系 的复杂性是系统复杂性的重要表现 。 源于动力学特性的复杂性 。 动力学 因素可 以忽 略不计的系统 , 或者动力学 因素可 以作为静态模 型 的干扰因素来对待的系 统 , 一定是简单系统 。 动 力 学过程可能产生无穷 的多样性 、 差异性 、 丰富性 、奇 异性 包括分叉 、突变 、混沌等 、 创新性 , 是产生复杂 性的重要机制 , 复杂性只能出现 于动力学系统 , 复杂 性一定是某种动力学特性 。 动力学因素是产生复杂 性最重要的物理学根源 。 但动力学因素也不是产生 复杂性的充分条件 , 许多动力学系统 如经典控制论 和运筹学处理的系统 还是简单系统 。 源于非平衡态的复杂性 。 平衡态不可能产生 复 杂性 , 处于平衡态的系统都是简单的 。 非平衡态 也 不一定产生复杂性 , 所谓近平衡态 的系统特性原则 上可 以使用平衡态 的处 理方法 , 或加 以 小 的修正 。 复杂性只能出现 于远离平衡态 , 在这种条件下 系统 通过 自组织形成耗散结构 , 即 自组 织地产生 出复杂 性 。 复杂系统必定是处于平衡态 的系统 、 耗散结构 才具有最小的复杂性 。 物理化学层次 的耗散结构还 不可能具有生物复杂性 , 但 只 有具备 了这种最小复 杂性 , 才可能进化出更高级的生物复杂性 。 源于不可积性的复杂性 。 保守的可积系统没有 复杂性 , 复杂性 只 能 出现于 不 可积系统 。 但弱 不可 积系统 , 即近可积系统 , 与可 积系统 没有定性 区别 , 用可积系统加不可积性扰动 的办法 即可 处理 , 这里 也不可能出现复杂性 。 远不可积系统才是 复杂性 的 来源 , 如果不可积性扰动达到使 环面基本破坏 时 , 系统轨道就复杂得难 以预测 了 。 源于不可逆过程的复杂性 。 可逆过程没有复杂 性 , 还原论方法足 以解决问题 。 复杂性 只 能出现于 不可逆过 程 。 但不 可 逆性也 有 差 别 , 须加 以 区 分 。 逻辑上说 , 应 当存在 近 可 逆过程 , 它 的不 可 逆性微 弱 , 可 以作为扰动因素片即 以 可逆过程 为模型 , 加 上 不可逆性扰动 , 就能够获得真 实过 程 的近似描述 。 真正的复杂性 只能来源 于远不可 逆过 程 物理学似 乎 尚未提出这种概念 , 是系统在不可逆过程 中的动 力学行为 。 源于非线性 的复杂性 。 哲学家早 已 指 出 , 事物 发展变化的终极原 因是相互作用 , 但相互作用有线 性和非线性之分 。 线性意味着单一 、 均匀 、 不变 , 不 具备产生复杂性的根源 , 线性系统都是简单系统 , 线 性相互作用产生 的是简单性 , 无 法造就复杂性 。 非 线性意味着无穷的多样性 、 差异性 、 可 变性 、 非均匀 性 、奇异性 、创新性 。 元素之 间 、 子系统之 间的非线 性相互作用是 系统产生复杂性 的根本 内在机制 , 复 杂性只能出现于非线性系统 。 但非线性 自身包含极 大的差异性 。 弱非线性 , 或非本质非线性 , 仍然不可 能产生复杂性 , 可 以作为扰动因素处理 , 特别是系统 的局部性质 , 用线性模型加微扰 的方法往往可 以有 效描述 。 只有强非线性 , 特别是本质非线性 , 才可能 产生复杂性 。 源于不确定性 的复杂性 。 确定性连通 简单性 , 不确定性连通 复杂性 。 首先是源 于 随机性 的复杂 性 。 但随机性也不是产生 复杂性 的充分条件 , 平稳 随机过程属于简单系统 , 非平稳过程 才可 能 出现复 杂性 。 简单地宣 布随机性是最大 的复杂性 〕, 并无 事实依据 。 物理系统随机性的规律一般只服从大数 定律 , 仍属于简单性范围 , 可 以用 统计方法处理 。 生 命系统 、社会系统 、 意识系统 的组分具有智能 , 组分 之间有复杂的相互作用 , 只靠大数定律不 能揭示 其 本质特征 , 宏观整体特性不能仅仅看作大量微观组 分相互碰撞的结果 , 现在 的概率统计方法不 足 以处 理这类系统 中的随机过程 。 例如 , 不可 能从细胞特 性出发通过统计综合获得人 体 系统 的整 体运 动特 性 , 不可能从个人特性 出发通过统计综合获得社会 系统的整 体 特性 。 另 一 种重要 的不 确定性 为模糊 性 , 它 既是 复杂性 的来源 , 又是 复杂性 的表现或结 果 。 札德的模糊集理论就是为处理复杂性而提出来 的 , 他的不相容性原理认为 , 系统的复杂性超过一定 阂值 , 描述的精确同描述的有意义互不相容 , 二者不 可兼得 。 但 目前 的 复杂性科学 尚未 涉足模糊性 问 题 源 于主动性 、 能动性的复杂性 。 作用者 与被作 用者 、原因与结果界 限分明的是简单系统 。 不 同组 分之间 、系统与环境之间互 为因果 、 互动互应 所有 组分都既是被作用者 , 又是主动作用者 , 一 连 串的 、 相互交叉 的 、 网络式的因果联 系 , 才能产生 复杂性 。 特别是当组分具有一定的 自适应能力时 , 在不断适 一 一 应环境 的行为过程中必然产生 出整体的复杂性 。 圣 塔菲的一个基本信念是适应性产生 复杂性 〔 〕, 所谓 复杂适应系统 就是在不断适应环境 的过程 中 产生出复杂性的系统 。 源于系统组分智能的复杂性 。 由非智能组分构 成的系统 如耗散结构论和协同学研究 的贝纳德流 、 固体激光器等 , 即使通过 自组织这种 主动过程产生 出复杂性 , 一般也是较为初步 的 、低级 的 , 总有办 法 对付 , 属于初级复杂性 。 由具有智能 的组分构成 的 系统 如圣塔菲研究 的 能够辨识环境 , 预测 未 来 , 在经验中学 习 , 以形成好 的行为规则 , 使 自身发 生适应性变化 , 因而必定是复杂 的 。 组分的智能愈 高级 , 系统的复杂性也愈高级 。 组分智能是复杂性 的重要根源之一 。 如地缘政治系统一般包含为数不 多的组分 , 属于小系统 , 至 多算作大系统 , 但 由于组 分是具有高级智能 的主体 , 使得 系统整体行为异常 复杂多变 , 往往难以预测 , 一般属 于开放的复杂 巨 系 统 。 源于人类理性的复杂性 。 以人作为构成要素的 系统 , 其行为必须考虑人 的理性 因素的作用 。 尤其 在竞争性系统中 , 博弈者的理性 智慧 、谋略等 是产 生复杂性的重要来源 。 但在完全理性 无限理性 假 设下 , 复杂性的根源被抛弃了 , 博弈方都采取最大 最小策略 , 这种系统仍然是简单 的 , 可按照运筹学处 理 。 不完全理性即有限理性才可能产生复杂性 。 源于人类非理性 的复杂性 。 非理性 , 如人 的感 情 、意志 、偏好等 , 必然带来 至少现在 的科学还无 法 描述的行为特征 , 包括顾基发等人所说的人理〔 〕, 这 也是复杂性的重要根源 。 目前的科学发展还极少涉 及这类复杂性来源 。 西蒙所谓 “ 人工性和复杂性 这两个论题不可解脱地交织在一起 ”〔 〕, 其 中的人工 性同时包含人的理性和非理性因素 。 上述考察虽不完备 , 至少 可 以表 明 的确存在本 质上属于复杂性 的对象领域 , 简单性与复杂性有性 质上的区别 。 上述诸多复杂性成 因中的每一种都难 以单独造成真正 的复杂性 , 现实存在 的复杂性是 由 多种 因素交织在一起造成 的 ①。 目前几种颇受重视 的复杂性定义都体现 了这一点 。 西蒙关于复杂性 的 论述曾产生过广泛 的影 响 , 其 中给人 印象最深刻 的 是把复杂性同层次结构联系起来 。 劳埃德的统计表 中第 位称之为“ 分层复杂性 ” , 容易使人片面理解 他的观点 。 实际 上 西 蒙讨论 的 四 个方面都 是重要 的 其一 , 复杂性采取层次结构形态 其二 , 复杂性是 进化的结果 其三 , 复杂性是系统的动态性质 其 四 , 一 一 应从复杂性的描述即信息角度 区分简单与复杂 《人 工科学 》第七章 。 这些观点已被现代复杂性研究所 吸收 。 普利高津把物理系统的耗散结构看作物质世界 的“ 最低复杂性 ”〔“ 〕这种复杂性至少涉及到远离平衡 态 、非线性 、不可逆性 、动力学特性等多种因素 , 是由 这几种 因素整合而成 的 。 可见 , 即使最低级 的复杂 性也不可能 由单一 因素产生 。 生命系统 的复杂性 , 社会系统的复杂性 , 必定包含这种最低复杂性 , 只有 在 自然界首先进化出这种最低复杂性 , 才可 能在后 续过程 中进化出更高的复杂性 。 钱学森认为 “ 所谓 ‘ 复杂性 ’实际是开放的复杂 巨系统的动力学 ”〔‘ 〕。 从字面看 , 这个定义有以复杂 定义复杂性 的毛病 , 逻辑上不允许 。 但这个逻辑毛 病是表面的 , 可 以消除 。 复杂 巨 系统无须用 “ 复杂 ” 一词来定义 。 我们 把这样一种 系统称 为 复杂 巨系 统 构成元素不仅数量 巨 大 , 而且种类极多 , 彼此差 异很大 , 它们按照等级层次方式整合起来 , 不 同层次 之间往往界限不清 , 甚 至包含哪些层次有 时并不清 楚 。 这种系统的动力 学特性 就是复杂性 。 所 以 , 钱 学森讲的复杂性是 由规模 巨大 、 元素关联方式纷繁 多样 、具有等级层次结构 、对环境开放 以及动力学特 性等多种因素整合而成的 。 他所讲的复杂巨系统的 复杂性与外部环境的关系 , 绝非现在的 自组织理论 、 非线性动力学等描述环境影 响所使用的方法能够描 述的 , 必须创造全新的方法 。 把复杂性当作复杂性来处理 我们曾经指 出 , 简单性科学 的方法论原则是把 复杂性约化为简单性来处理 , 复杂性科学的方法论 原则应是把复杂性 当作复杂性来 处理〔‘”〕。 有学者 批评这种意见否定了对复杂性 问题作简化处理的必 要性 , 有违科学方法论的通则〔“ 〕。 我们曾对这种误 解作过分析〔‘ 〕, 这里拟给予进一步的阐述 。 把研究对象加以简化 , 撇开一切非本质 因素 , 是 一切科学方法论 的信条 。 不作简化处理 , 就无法抓 住事物的本质 。 这一点对复杂性科学依然有效 。 问 题在于什么是本质 因素以及如何简化才能抓住它 。 存在两种指导思想相反 的简化路线 , 在一种指导思 ① 普利高津根据热传导过程 的不 可逆性 断定傅利叶 提出热传导方程标志复杂性科学的诞生“ , 忽略了这个方程 刻划的是一条线性律 , 并不复杂 , 因而受到批评 。 想下被当作可 以忽略 的次要 因素 , 在另一种指导 思 想下可能是必须把握的本质 因素 。 简单性科学是 以 消除复杂性为前提 的简化 , 复杂性科学要求在保 留 产生复杂性之根源 的前提下进行简化 , 如果把产生 复杂性的因素当作非本质 的东 西 排除掉 , 复杂性科 学便不复存在了 。 还原论联通着简单性原则 , 相信客观世 界本质 上是简单的 , 复杂性不过是披在简单性之上 的面纱 , 只要找到适当的方法撩开这层 面纱 , 总可 以 把它约 化为简单性 。 所 以 , 还原论又 称为约化论 。 从此种 认识出发 , 年来的科学把开放系统简化为封闭系 统 把对象从环境 中孤立 出来 , 把非平衡运 动简化 为平衡运动 , 把动态特性简化为静态特性 , 把非线性 关系简化为线性关系 , 把随机性简化为确定性 , 把模 糊现象简化为精确现象 , 把混沌 运 动简化为极 长周 期的有序运动或随机运动 , 等等 , 都是把复杂性转化 为简单性来处理 。 这样认识和处理问题在许多情形 下是有效的 、可行的 , 但绝不是万能 的 、普遍适用 的 。 一旦碰到 由整体涌现性导致 的 自然 奥秘 , 它 的有效 性就要打折扣 , 甚至无能为力 了 。 分形是典型 的复杂性 问题之一 , 台湾 岛的海 岸 线就是一种 自然分形 曲线 。 我们 以分形 曲线为对 象考察两种不 同的简化路线 。 传统的做法是选定某 个尺度 , 忽略一切小 于该尺度的曲折 , 用一条分段光 滑的闭曲线近似代表 它 作 为模型 , 从而把分形 曲 线简化为规整 的 曲线 即整形 , 原对象 的层次嵌套 自 相似性 、粗糙性都没有 了 。 这是简单性科学 的方法 , 在许多情形下是有效 的 。 例如 , 若要修建 一 条沿 台 湾省海岸线的公路 , 就需把实际海岸线简化 为分段 光滑 的简单弧线或直线段 , 不 能 当作分形来处 理 。 复杂性科学反对把分形简化为整 形 , 主 张选取一个 适当的光滑闭曲线 如椭 圆 为源 图 , 确定若 干简单 的生成规则 , 反复应用这些规则 即可 生成一 条特殊 的科赫曲线作为台湾海岸线的数学模型 。 这个模 型 无疑忽略 了原 型 的许 多信息 真实 的海 岸并非线 , “ 线 ”的概念已经是简化 的结果 , 是对原型 的重要简 化 , 且具有简单易行的可操作性 , 合乎建模原则 。 显 然 , 这是两条性质不 同的简化路线 。 前一路线是把 分形 当作整形处理 , 即把复杂性 当作简单性处理 后 一路线是把分形 当作分形 处理 , 即把复杂性 当作复 杂性处理 。 还原论遵循 的是线性思维 , 力 图把处理简单系 统获得成功的方法平移或推广于 一切 系统 , 不 懂得 对于真正的复杂系统 问题 , 方法论必须有方 向性 的 改变 ① 。 例如 , 对于距离平衡态不够远 的非平衡态 , 即所谓近平衡态 , 把处理平衡态 的方法稍 加改 变 即 可 以近似解决间题 一旦 系统远离平衡态 , 必须有全 新的思路和方法才能奏效 。 普利高津之前 以 及他本 人的早期工作都试图把近平衡热力学 的成功方法线 性地推广于 远平衡态 , 未能成功 。 普利 高津首先克 服了这种线性思维 , 努力寻找不 同于 近 平衡热 力学 的新方法 , 终于创立 了耗散结构论 。 又如 , 线性理论 的成功促使科学家采用线性模型加非线性扰动的方 法去处理弱非线性系统的局部性问题 , 获得成功 但 在推广到大范 围或强非线性问题时 , 这种方法 遇 到 实质性困难 。 非线性科学的开拓者们采用全新 的思 路 , 把非线性当作非线性处理 , 开辟 了非线性科学这 个复杂性研究的重要战场 。 所以 , 问题不 在 于 要 不要 简化 , 而在 于 如何 简 化 。 存在不 同的简化路线 。 把复杂性化为简单性来 处理是传统科学的简化路线 , 其本体论前提是承认 世界本质上是简单的 , 复杂性 只是表面现象 , 科学 的 任务是透过表面的复杂性去发现 内在 的简单性 。 把 复杂性 当作复杂性来处理是 复杂性科学 的简化路 线 , 其本体论前提是 承认复杂性是客观世界 在 自身 演化中产生出来 的客观存在 , 不可 能通过人 的认识 活动而消除掉 , 科学的任务是承认它 、描述它 。 从哲 学看 , 这其实不是什么新思想 , 辩证唯物论一贯强 调 按照事物的本来面 目描述事物 , 把复杂性 当作复杂 性来处理不过是这个观点的一种具体应用 。 ① 在本文定稿时读到物理学家这样一段话 “ 随着科 学转 向复杂性 , 人们必须懂得 复杂性要求采取 与物理学迄 今习 以为常的态度不 同的态度 。 ”〔’ 〕这 正 是本节 强调 的复 杂性科学 的方法论原则 。 〔参 考 文 献 〕 王寿云 、 于景元 、戴汝为 、汪成为 、钱学敏 、涂元季 开放的复杂 巨 系统 , 页 , 杭州 , 浙江科学技术 出版社 , 。 约翰 · 霍甘 科学的终结 , 页 , 呼和浩特 , 远方出版社 , 。 盖尔曼 夸克与美洲豹 , 页 , 长沙 , 湖南科学技术出版社 , 。 一 一 、沪、 , 产 , ,‘气 厂、了 〕 〔〕 〕 〔 〕 〔 〕 〔 〕 〔 〕 〔 〕 〔 〕 〔 〕 , 尸 , , , 叨 即 沁 了 , 一 , , , 一 一 一 , , 赫伯特 西蒙 工人科学 , 页 , 北京 , 商务印书馆 , 。 伊 · 普利高津 、伊 · 斯唐热 从混沌到有序 , 、 页 , 上海 , 上海译文 出版社 , 。 盖尔曼在《夸 克与美洲豹 》中也讨论过 “ 最小复杂性 ”问题 。 郝柏林 复杂性 的刻划与 “ 复杂性科学 , 科学 上海 , 卷 期 , 。 苗东升 系统科学原理 , “ 页 , 北京 , 中国人民大学出版社 , 。 孙小礼 从部分与整体谈科学方法 , 北京 , 自然辩证法通讯 , 。 苗东升 把复杂性 当作复杂性来研究 , 太原 , 科学技术与辩证法 , 。 , , , , , 〔责任编辑 胡新和 〕 上接第 页 〔 〕 刘昭 民 《中华物理学史 》, 台北 台湾商务印书馆 , , 一 。 〔 〕 戴念祖 《中国力学史 》, 石家庄 河北教育出版社 , , 一 。 〔 〕 王锦光 、洪震寰 《中国古代物理学史略 》, 石家庄 河北科学技术出版社 , , 。 〔 〕 蒋天枢 《陈寅洛先生编年事辑 》, 上海 上海古籍出版社 , , 一 。 〔 〕 《陈寅烙先生论文集 下 》, 台北 三人行 出版社 , , 一 。 〔 〕 梁章拒 《三 国志旁证 》卷十四 。 〔 〕 刘广定 《汉学研究 》, 卷 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