复杂适应系统

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复杂适应系统(Complex Adaptive Systems,简称CAS),也称复杂性科学(Complexity Science),是20世纪末叶兴起的前沿科学阵地。对复杂适应系统的定义也是“复杂”的,至今尚无统一的公认定义。

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复杂适应系统(Complex Adaptive Systems,简称CAS),也称复杂性科学(Complexity Science),是20世纪末叶兴起的前沿科学阵地。对复杂适应系统的定义也是“复杂”的,至今尚无统一的公认定义。但对复杂适应系统的研究越为深入,则越能感受到这是对现有科学理论,甚至哲学思想的一大冲击。与复杂适应系统表现出来的不确定性不可预测性非线性等特点相比,长期以来占统治地位的经典科学方法显得过于确定,过于简化。可以说,对复杂适应系统的研究将实现人类在了解自然和自身的过程中在认知上的飞跃。

复杂适应系统 - 概念的提出


复杂适应系统 -   重要时间点:1973年

法国哲学家埃德加·莫兰是当代系统地提出复杂性方法的第一人。他的复杂性方法主要是用“多样性统一”的概念模式来纠正经典科学的还原论的认识方法,用关于世界基本性质是有序性无序性统一的观念来批判机械决定论。他提出要把认识对象的背景也作为研究的部分,而不应剥离,以此来反对在封闭系统中追求完满认识、主张整体和部分共同决定系统来修正传统系统观的单纯整体性原则。莫兰提出复杂性思想的标志时间可以定在他发表《迷失的范式:人性研究【参考资料(1)】一书的1973年。

复杂适应系统 -   重要时间点:1979年

比利时著名科学家普利高津首次提出了“复杂性科学”的概念。普利高津实质上是把“复杂性科学”作为经典科学的对立物和超越者提出来的。他指出:“在经典物理学中,基本的过程被认为是决定论的和可逆的。”(普里戈金、斯唐热《从混沌到有序》,上海译文出版社,1987年,第42页)而今天,“ 物理科学正在从决定论的可逆过程走向随机的和不可逆的过程。”(同上书,第224页)普利高津紧紧抓住的核心问题就是经典物理学在它的静态的、简化的研究方式中从不考虑“时间”这个参量的作用和无视自然变化的“历史”性。他所提出的关于复杂性的理论就是不可逆过程的物理学的理论,主要是揭示物质进化机制的耗散结构理论。普利高津说这个理论研究了物理、化学中的“导致复杂过程的自组织现象”。因此我们可以认为普利高津所说的“复杂性”意味着不可逆的进化的物理过程所包含的那些现象的总体:在热力学分岔点出现的多种发展可能性和不确定性,动态有序结构的不断增长和多样化等等。1984年美国的圣菲研究所成立,它接过了“复杂性科学”的口号,由于它实力雄厚,现在被视为世界复杂性问题研究的中枢。圣菲研究所的学术领头人、诺贝尔物理奖获得者盖尔曼如此提及圣菲研究所的研究宗旨:“现代科学的一个重大挑战是沿着阶梯从基本粒子物理学和宇宙学到复杂系统领域,探索兼具简单性与复杂性、规律性与随机性、有序与无序的混合性事件。”(盖尔曼《夸克与美洲豹》,湖南科学技术出版社,1999年,第119页)圣菲研究所的研究对象是复杂适应系统,它提出“适应性造就复杂性 ”,表明它主要研究能够学习的系统在适应环境的过程中于自身中发生的结构和行为方式从简单到复杂的演变。复杂适应系统的共同特征是,它们能够通过处理信息从经验中提取有关客观世界的规律性的东西作为自己行为的参照,并通过实践活动中的反馈来改进对世界规律性的认识从而改善自己的行为方式。这反映了生物、社会等高级系统的能动的自组织的机制。 有人因为复杂性理论研究复杂系统的问题,就认为它还是属于系统论范畴的一种方法。其实莫兰认为系统论超越了还原论,复杂性理论又超越了系统论,它们代表着科学方法论依次达到的三个梯级。贝塔朗菲在20世纪4 0年代提出的系统论思想从批判还原论出发,过分强调了整体性原则,以致忽略了系统构成要素的积极作用,提出系统通过“中心化”而形成一个“愈来愈统一”的 “个体”(贝塔朗菲《一般系统论》,清华大学出版社,1987年,第66页)。与此相联,他主张越是功能强的系统必须越有序。但是现在圣菲研究所提出了“ 混沌的边缘”的原理,指出“复杂适应系统在有序与无序之间的一个中间状态运作得最好”(盖尔曼《夸克与美洲豹》,第364页)。复杂适应系统是一些多元的或多主体的系统,它们的大量的具有主动性的个体积极地相互竞争和合作,在没有中央指挥的情况下,通过彼此相互作用和相互适应也能形成整体的有序状态。圣菲研究所采取的研究思路是“多主体建模”,“非中心化思维”,由于它主要是从个体出发,采取自下而上的研究策略,所以又被称为“基于个体的思维范式”。举例来说,计划经济体现了自上而下的“中心控制的思维方式”,而市场经济则建立在“基于个体的思维范式”的基础上,商品生产者根据价值规律的指示相互作用也能自发地形成宏观经济秩序。由此观之, 贝塔朗菲式的系统只是一种简单系统,复杂性观在它的视域内对经典系统论加以改造才达致复杂系统论。复杂性理论把被经典科学的简化理性所排除的多样性、无序性、个体性因素引进科学的视野,借以研究能动系统的复杂的自组织问题。当然我们认为也应有某种宏观调控机制来控制市场经济的自流性,莫兰也提到生物组织和社会组织的“高度复杂性表现在它们同时是无中心的(也就是说以无政府的方式通过自发的相互作用运转)、多中心的(即拥有几个控制和组织的中心)和一中心的(即同时还有一个最高的决策中心)。”(莫兰《复杂思想:自觉的科学》,北京大学出版社, 2001年,第141页)

参考资料
(图)迷失的范式:人性研究迷失的范式:人性研究
1)作者: 埃德加·莫兰
译者: 陈一壮
ISBN: 9787301043745
页数: 192
出版社: 北京大学出版社
装帧: 平装
出版年: 1999-10-1

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