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（20）复杂性理论与理论的复杂 ——读米歇尔·沃尔德罗普的《复杂——诞生于秩序与混沌边缘的科学》 刘剑 http://dzl./info.asp?id=2044 “正如每个世纪都有自己的技术特征一样，每个世纪也都有自己的思想特征。例如19世纪在技术上被称为电气世纪，在思想特征上她则被德国著名物理学家波尔兹曼称为‘机械自然观’的世纪。20世纪在技术上是一个电子世纪，而他的思想特征是什么哪？20世纪发生过多次科学理论、方法和思想方面的革命,例如,20世纪初发生的相对论和量子力学取代牛顿经典科学的革命就是其中最为著名的一次革命。然而,在这个世纪即将结束时,我们发现将把我们带入21世纪的最重要的思想革命却是关于复杂性、非线性思想的革命。虽然这场革命还刚刚开始,正在不断深化,但是建立起来的关于复杂性、非线性的新认识的思想也许是20世纪区别于以往世纪的最重要的思想特征,也许是20世纪的人类留给21世纪的最重要的思想遗产。”（《20世纪未竟的革命和思想遗产》，吴彤，载《内蒙古大学学报》２０００年５月第三期）在这样的社会背景之下，詹姆斯·格莱克的《混沌:开创新科学》成了世界性畅销书,沃尔德罗普的《复杂》也为中国人所了解。 由生活·读书·新知三联书店1997年4月出版的，米歇尔·沃尔德罗普所著的《复杂——诞生于秩序与混沌边缘的科学》，全书由九章组成，介绍的是一门新兴科学萌芽诞生的故事。该书回顾了“三百年科学的发展，从分子、原子、电子到夸克，科学家们总是把复杂的系统解析成简单的组成分子，再研究各组成分子的性质，探讨它们间的相互作用，然后用数学方程式来描述他们。”这样的方法虽然主导着过去两个世纪的科学发展，而且也取得了前所未有的成就，但在另一方面，却引起了人们的困惑，整体并非等同于部分之和，过程也不完全等同于阶段的相加。“但是这种1+1并不等于2的突现的特质让‘化约论’走到了胡同的尽头，同时也点燃了复杂科学开展的契机。……作者把焦点摆在成立不久，矢志于复杂科学研究的美国圣塔菲（即桑塔费）研究院。创办这所机构的是一群诺贝尔奖获得者，参与讨论的包括世界一流的经济、物理、生物、电脑、考古、政治、人类学者。他们对忽略现实世界复杂性的抽象方程式，已经感到不满，在新的探索过程中，打破了几百年来的传统学术界限。”（《复杂科学与模拟真实——介绍新书《复杂》，载《中国软科学》1995年10月期》）本书以多门学科为背景，展现了复杂科学在美国的产生和发展的历程。由于这样一门新兴的科学打破了传统的对知识门类的划分，涉及到众多的知识种类，理解起来就存在着相当的矛盾。 几个与复杂性理论有关的概念。首先，复杂性。“尽管关于“复杂性”的描述性定义约有近50种,尽管到目前为止,还没有一个公认的非常科学确切的复杂性定义,但是绝大多数各种关于复杂性的概念,都表达了这样的共识:复杂性表现为一种众多因素相互作用的状态;复杂性即“交织在一起的东西”;复杂性表达了一种不可还原的特征。复杂性思维因此是一种将区分和关联相结合的思维。”（《复杂性范式的兴起》，吴彤，载《科学技术与辩证法》2001年12月期）其次，复杂系统。“有些问题看上去甚至根本就不是科学问题。但当你进一步研究它们时，你就会发现，这些问题其实有许多共同之处。比如，它们都属于一个系统，即复杂系统。也就是说，许许多多独立的因素在许许多多方面进行着相互作用。……而且，在每种情况中，这些无穷无尽的相互作用使每个系统作为一个整体产生了自发性的自组织。更进一步的是，这些复杂的、具有自组织性的系统是可以自我调整的。最后一点，每一个这样自组织的、自我调整的复杂系统都具有某种动力。但复杂性系统却具有将秩序和混沌融入某种特殊的平衡的能力。它的平衡点——即常被称为混沌的边缘——便是一个系统中的各种因素从无真正静止在某一个状态中，但也没有动荡至解体的那个地方。再次，复杂性理论。在混沌边缘发生的复杂、调整和剧变——这些共同的特征是如此显著，以至于越来越多的科学家相信，在一系列仅仅是顺理成章的科学类推之外肯定还有更多的东西存在。他们都达到了一个基本的共识，那就是，他们都坚信一个将普照自然和人类的新科学——复杂性理论。他们相信，近二十年来的知识热潮在神经网络、生态平衡、人工智能和混沌理论这样一些领域所取得的成果已经助使他们掌握了建立这个复杂性理论框架的数学工具。他们相信，对这些新思想的运用使他们得以从过去无人知晓的角度和深度来认识这个自发、自组的动力世界。这一认识将对经济和商业行为，甚至政治行为发生潜在的巨大影响。他们相信，他们正在凌厉地冲破自牛顿时代以来一直统治着科学的线性的、还原论的思维方式。他们的突破已经能够使他们面对当今世界的最重大的问题。他们相信，他们正在开创的是，套句桑塔费研究所创始人乔治·考温（George Cowan）的话，“二十一世纪的科学”。 本文认为，复杂理论也是要回答一个这样的问题，即“结构和秩序是哪里来的？”（米歇尔·沃尔德罗普的《复杂——诞生于秩序与混沌边缘的科学》，第29页）复杂理论也是要对于秩序是如何形成的问题找到自己的解答。在回答这个问题的过程中，沃尔德罗普指出“秩序是最初就存在的，是天然的。（第142页）”在个别要素个体活动的背后存在着先定的秩序。在这一点上，复杂理论与达尔文的进化理论是相异的，因为在达尔文那里，只有偶然事件和自然选择。秩序是选择的结果，而不是先定的。并且这种选择是美一个个体的要素单独面对外部环境时，在要素的适应性与环境的要求之间的调试的结果，很少会涉及到各个要素间的作用。而复杂理论在这一点上与达尔文的进化论不同，他认为“具有将所有东西都简单到最简单的基本规律的能力，并不意味着具有能从这些最简单的基本规律着手重构宇宙的能力。”（第104页）“复杂出现的原因就在于……组成要素以无数可能的方式在相互发生作用。”（第111页）正因为有要素间相互作用的存在，所以才有整体不等于局部之和的问题的存在。 另外，虽然同为进化理论，但达尔文的进化理论与哈耶克的进化论理性主义也不尽相同，然而在某种意义上，哈耶克的进化论理性主义与复杂理论却有着几分相似之处，即二者都强调系统要素之间的相互作用，即在哈耶克的内部秩序理论中所谓的行为结构和规则系统的部分。但哈耶克的进化论与复杂理论还有着很大的差别，在哈耶克的理论中，其所说的“复杂现象理论”中的复杂限于“生命现象、心智现象、和社会现象等。”（《哈耶克论文集》第289页）但是却把自然科学研究的对象是为简单现象，比如哈耶克在谈到物理学时说“物理学之所以取得了成功，实是因为它处理的乃是我们所谓的简单现象。”（《哈耶克论文集》第293页）。而沃尔德罗普认为不论是自然科学还是社会科学，面对的都是复杂现象，复杂理论是“普照自然和人类的新科学。”（米歇尔·沃尔德罗普的《复杂——诞生于秩序与混沌边缘的科学》概述第6页） 复杂性理论是针对复杂性现象的，但理论的发展本身也是一个“复杂”的事物。科学在经历了一个逐渐细化的过程之后，却又要打破曾作为其历史成绩的细化的工作；从注重学科差别的时段一路走来，却又要回到淡化学科部门划分，探寻学科部门共同之处的起点。也许对一个事物的透彻的了解注定要经过细致的个体的研究之后，才开始综合的对个体要素的相互关联的研究。 |
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