怎样给复杂性研究作历史定位，本文主要内容关键词为：复杂性论文,历史论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：B026
文献标识码：A
目前的跨越世纪、遍及世界的复杂性研究的热潮的意义或历史地位是什么，国内某些学者作出了这样的定位：“复杂性寓于系统之中，‘系统’这个概念本身就蕴含着，‘复杂’”。言下之意是复杂性是系统中的应有之义，因而本质上不是什么新东西。另一些人宣说：“复杂性探索的基本宗旨是超越还原论，它实质上就是涌现性探索”。超越还原论实际上是贝塔朗菲建立的系统论完成的任务。所谓的“涌现性探索”如果是指对整体性效应的探索，那么原则上它也是系统论研究的主要课题。这种论断的言下之意是复杂性研究本质上没有超出系统论的范围。笔者认为这些观点未免低估了这场国际上的新的科学运动的含义，而主张复杂性观代表着科学方法论在系统观之后上升的一个新的台阶。
美国圣塔菲研究所被称为当前世界上复杂性研究的中枢，国内学者注视着它的研究内容和动向。沃尔德罗普的《复杂》一书是对该研究所活动的报导，在其中文版115页上的下述表述可能对上述观点的形成产生了一定的影响：“复杂性实质上就是一门关于涌现的科学。我们面临的挑战……就是如何发现涌现的基本规律。”[1]但是我们要注意圣塔菲研究所是由美国许多杰出的科学人才组成的研究群体，上述断言只是出自该所的行政领导人考温在建所之初的言论。而在该书第410页上就表述了该所主要科研工作者之一法默的想法：“只是谈论‘涌现’还远远不够。”[2]因为“涌现”只能够说明静态有序的事物，还不能说明能动的动态有序的事物的原因。以后法默和该所其他几个骨干科学家从不同方面共同找到了这个原因——“混沌的边缘”。混沌的边缘“结合混沌和秩序”[3]，它是“介于有序之力与无序之力之间的某种平衡”[4]，“在这个区界中，系统会产生出类似生命的现象和复杂的行为表现”[5]。圣塔菲复杂性理论的核心概念究竟是“涌现”还是“混沌的边缘”？我想《复杂》一书的作者最终还是赞同后一概念，因为该书的副标题被确定为：“诞生于秩序与混沌边缘的科学”。
给不同的理论思潮作历史定位，关键的问题是要搞清它们各自的核心观念、它们各自的精髓是什么。本文下面将围绕探讨这个问题作出历史的分析。
贝塔朗菲在20世纪40年代提出了系统论思想。因为他是理论生物学家，他主要是从生命组织的机体概念出发形成一般系统论的原理的。他将系统的普遍性质归纳为系统的整体性、关联性、动态性、有序性和预决性。在贝塔朗菲的系统论中整体性是系统的核心性质，贝塔朗菲的立论就是从区分一个复合体的整体性行为和累加性行为入手的，指出在系统里“整体大于部分之和”。系统整体会产生各个要素在彼此孤立时所不具有的崭新功能，这种现象就是我们现在所说的“涌现”。但是贝塔朗菲从机体论发展出来的“系统”概念只强调有序性，未谈无序性的积极作用，对系统组成要素的地位和作用方式谈得也不多。相反地，无序性只是如在经典科学中那样被作为外在的、消极的因素对待，因此他说：“在19世纪和20世纪上半叶，世界被设想为无序的。无序就是常被引证的原子盲目作用……正由于无序，生命世界是机遇的产物……”[6]。“现在我们正在寻求关于世界的另一个基本的观点——世界是组织。”[7]这里有序性和无序性还被看作是相互对立的，没有看到它们的相互为用。总的来说，这个系统论的历史功绩就是它批判了还原论，指出了整体不能被化归为部分来认识。
法国的哲学家和社会学家埃德加·莫兰可以说是在当代思想史上提出复杂性理论的第一人。当然在他以前也有其他一些西方思想家提出了关于复杂性的概念和思想，但是只是莫兰才把“复杂性”作为本人整个思想体系的主题、核心集中地、反复地加以阐释、宣传，并至今追求在人类思想领域里实现一个关于“复杂范式”的革命。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》一书的1973年。他在该书中宣称：“对人类的一个封闭的、片段的和简化的理论的丧钟敲响了，而一个开放的、多方面的和复杂的理论时代开始了。”[8]莫兰是从探讨掌握人类的多方面本性的研究方法入手，以后进入复杂性方法的领域的。在1977年他开始发表阐述复杂性方法的多卷本巨著《方法》（今年才完成了第6卷也是最后一卷），在欧洲以至世界产生了一定影响。普利高津在1979年发表的《新的联盟》（该书1984年出英文版改名为《从混沌到有序》）一书中提出了“复杂性科学”的概念。普利高津提出的复杂性科学实质上是对立于经典科学的新科学。由于普利高津是一个诺贝尔奖获得者，在他的麾下又有一个布鲁塞尔学派，所以他鼓吹复杂性研究比莫兰作为一个社会科学家单枪匹马的战斗产生的影响力更大。1984年在美国圣塔菲研究所成立，它接过“复杂性科学”的口号作为研究所活动的宗旨。圣塔菲研究所更是汇集了美国的若干名诺贝尔奖获得者，众多的不同科学学科的精英，还享有公私机构的巨大的财政资助，因此它的研究活动更加有力地推动着世界范围内的蔚为壮观的复杂性研究的潮流逐步展开。这三家的复杂性理论是有所不同的：莫兰提出的是复杂认识方法理论，普利高津提出的是不可逆过程的物理学理论，圣塔菲研究所提出的是复杂适应系统理论。它们可以相互补充，而且他们也有相通、一致的地方。在莫兰那里复杂性意味着对立面的统一、统一性和多样性的统一、有序性和无序性的统一；在普利高津那里它意味着不可逆性、随机性（不确定性）、多种可能性等等；而圣塔菲研究所则认为复杂性产生于“混沌的边缘”，在这个有序性和无序性适中地相互混合的区域，系统的运行效率最高，出现了进化中的复杂适应状态。这三种复杂性观念的共通之处就在于都涉及了无序性在世界事物演化中发挥的积极作用，而这一条超越了系统论的基本原理的框架。
在此我想强调指出莫兰反复申说的“从噪声产生有序”的原理与圣塔菲研究所的“混沌的边缘”的原理的某种不谋而合之处，恐怕现在还没有人指出圣塔菲研究所奉为自身发现的“混沌的边缘”的观念早有别人立下开创之功。这一观念表明：过分有序的状态会禁锢系统的生命力，而过分无序的状态使任何组织都不可能存在，因此发挥活力的关键问题是要在这两个极端之间寻找相互结合的适中点。因此圣塔菲研究所的学术领导人、诺贝尔物理学奖获得者盖尔曼说：“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。”[9]而莫兰在世界观的高度讲到过：“一个绝对被决定的世界和一个绝对随机的世界都是片面的和残缺的，前者不能进化而后者甚至不能产生。”[10]关于作为被动的静态的有序现象的人造机器和作为能动的动态的有序现象的生命之间的区别，莫兰指出：“人造机器不能承受无序的作用就是因为它不具有自我修复和自我再生的能力。相反地，生物组织不仅能够承受一定程度的无序而且产生再生的反过程，从而从内部退化和衰变的过程中得到自我更新的好处。”[11]“……一个生物系统愈是进化，愈是复杂，它愈是在本身中包含着无序、噪声、差错。我们认识的最复杂的系统——人类的大脑和社会都是伴随着很大部分的随机性、无序性和‘噪声’运转的。”[12]
莫兰虽是一位出身于人文社会科学研究的科学家，但他是吸收和融汇了自然科学研究领域内的先进成果提出自己的复杂方法理论的。他特别敏锐地吸取了那些印证了他研究复杂的社会系统、人文现象所获得的规律性认识的自然科学的规律，因此他的复杂方法具有普遍性。“从噪声产生有序”(order from noise)的规律是美国控制论学家冯·弗尔斯特(Von Foerster)在1960年提出来的。弗尔斯特表明生命在其生存期间不仅从环境吸取有序性，而且也吸取无序性。这一思想由法国杰出生物学家亨利·阿特朗(Henri Atlan)介绍给莫兰，并且阿特朗本人又大力阐明、发展了这一思想，提出了“起组织作用的无序性”的观念，表明对于有生命的动态有序现象，无序性可能不起破坏作用而起建设作用，当然其条件是这个无序性与有序性相配合，而且它的数量要处于一定的阈值之内。他指出在这种情况下自组织系统可以吸收外界的随机干扰并把它们转化为组织性因素，从而在本身减少冗余性而增加复杂性。总之，噪声的积极作用就是它是复杂化的因素。1979年阿特朗在法国色伊(Seuil)出版社出版了一本书，题为《在晶体与烟雾之间——论生物组织》。其中主标题寓意深远：晶体代表严格有序的状态，而烟雾代表极端无序的状态；阿特朗说这两个状态都是死亡的形式，而生命是这两个极端的折衷的产物。我感到他的这个观念实际上构成了圣塔菲研究所的“混沌的边缘”的观念的先驱。
莫兰虽然没有发现“从噪声产生有序”的原理，但他的关于复杂性系统的观念自发地渗透了这种思想。他提出复杂性方法“既反对只见部分的还原主义思想，又反对只见总体的整体主义思想，而表现为二者的结合”[13]。在这个指导思想之下莫兰在他的《方法》巨著第1卷《天然之天性》（注：吴泓缈、冯学俊译，北京大学出版社2002年出版。本书法文原标题为La Nature de la Nature，较难译为中文。我感到现有译名较为拗口，似可译为“自然之为自然”。下文中引证该书中译本时，我可能参照法文原文根据己意改动译文个别词语。）中对系统论的局限性进行了批判。他是这样说的：
一想到系统，整体观念就会占上风，甚至蒙住人眼，用整体论（眼中只看到整体）的盲目来代替还原论（眼中只看到部分）的盲目。人们常常强调整体大于部分之和，可却很少有人提到整体也会小于部分之和。据我所知，更未见有人把这两个命题联系在一起……[14]
莫兰实际上是高度评价系统论在批判还原论中推动科学方法论的进展所立下的历史功勋的。然而现在在复杂性的视域里他又看到了经典系统论的原理的不足或缺陷。经典系统论强调了整体性、有序性、中心化，无视或低估了局部性、无序性、分散化的意义。因此他说：“……系统论用‘整体论’或‘整体’观来反对还原论。然而，自以为超越了还原论的‘整体论’却实行了向整体的还原：它不仅对部分之为部分闭目不见，而且对组织之为组织十分短视，对统一整体内部的复杂性一无所知”。[15]作为纠正或弥补系统论的缺失的根本手段，莫兰提出“整体小于部分之和”的原则（下文有时简称“小于”原则），这是莫兰本人在国际上对复杂系统论理论作出的一个突出贡献。“整体小于部分之和”的原则虽然与“整体大于部分之和”的原则（下文有时简称“大于”原则）在字面上针锋相对，但实质上不是完全否定和排斥后者的。它只是否定后者的局限性，而与后者相互制约和补充，呈现一种辩证关系。“小于”原则的实质是反对把整体性原则绝对化，要求系统内容许存在一定程度的无序性以保证组成单元发挥其创造性的自由度。
下面我们来考察莫兰对于“小于”原则的具体含义的确切表述：
整体小于部分之和：其意为部分孤立之时所有的优良品质会在系统中消失。这一观点尚未被普遍接受。不过，它可以从组织的观念中推出，甚至比涌现更能令人合乎逻辑地设想。
……
所有系统，甚至包括那些引起涌现的系统，都会对部分加以约束，约束就是对部分进行限制和束缚。这些约束、限制和束缚或者剥夺或者压抑各个部分的优点或属性。从这个意义上讲，整体小于部分之和[16]。
我国学者长期习惯于听说系统的要素的相互作用引起产生系统整体上优异的新质，对于莫兰的这番论述可能会大感惊诧。其实在某种意义上这就是对“混沌的边缘”的观念所反对的过分有序（或无序）的状态的弊端的揭示。因此，“整体性”是个复杂概念，它具有两义性：从其优点来说它叫“涌现”，产生系统整体的优异新质；从其缺点来说，它叫“约束”，压抑了系统要素的优良属性的发挥。所以我们在运用系统方法处理一个事物时要作全面的考虑：在事物整体的哪个方面形成了“涌现”，而在哪个方面又形成了“约束”；或者如何适当地应用整体性原则，使所获得的涌现的效应最大而所获得的约束的效应最小。关于整体性效应可能形成约束压抑组成部分的优良性能的发挥这一点，莫兰在其书中列举了不少实例加以说明，但是我想运用我们这两、三代中国人最有切身感受的经验来证实这个论题。我国在经济改革以前实行苏联式的集权制的计划经济，当时有关的理论认为中央政府机构统一计划和指挥全国的生产、交换、流通、消费可以避免资本主义生产的无政府状态，形成最好的社会经济效益。而实行的结果却是只发挥了中央计划机构的积极性而束缚了广大生产单位的积极性的发挥（而中央机构又肩负了力难胜任的任务），导致社会主义社会生产率低下，成为“匮乏式经济”。经济改革以后实行社会主义市场经济，中央分权给地方、给生产单位，国家只是在宏观上利用若干经济杠杆掌控国民经济的总体方向，在微观上让生产单位到市场上去根据社会需求自主地组织生产和经营。这使得全民建设的活力爆发出来，导致二、三十年来我国生产力长足发展，甚至出现了“经济奇迹”。这就证明了在某些条件下整体小于部分之和，系统在这种情况下应该放松整体控制力以致允许在整体与部分、部分与部分的关系中存在一定的无序性来保证部分有充分的自由来发挥自己的积极性、创造性。这时就是通过削弱整体和增强部分来提高系统运作的效能。
实际上在《复杂》一书中论述“混沌的边缘”的一节（该书410－413页）里也涉及同样的问题。在其中圣塔菲研究所的科学家法默说：“用中央集权的办法来控制社会不会有好效果”[17]（在此他影射斯大林建立的过于僵硬的社会体制）；“另一方面，无政府主义也不是行之有效的社会体制。”[18]“一切健康的经济和健康的社会都必须保持秩序与混乱之间的平衡。”[19]“在自下而上组织而成的，具有灵活弹性的系统中，进化勃然而兴。但同时，在该系统中，自下而上的活动必须导入正轨，使其无法摧毁组织结构，进化才有可能。”[20]我们可以看出法默提出的处于“混沌的边缘”的复杂系统其实就是兼有自下而上的组织和自上而下的组织的系统。而这个观点也恰好与莫兰关于复杂系统的观点不谋而合。根据莫兰，只有整体决定部分的系统是简化范式下的系统，整体与部分相互决定的系统才是复杂范式中的系统。莫兰说：“系统论的复杂性一方面随着元素的数量和多样性的增长而增长，另一方面也随着元素之间的相互关联（相互作用、反馈、相互干预等等）愈来愈具有柔性、愈来愈错综复杂、愈来愈少决定论特点（……）而增长。”[21]“我们应该把系统的概念建立在整体的非集权式和非等级性的观念的基础上，建立在多样性统一的复杂性观念的基础上，并向多方面的整体开放。”[22]莫兰还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）。”[23]总之，莫兰使系统观复杂化了，而关键之点在于他提出了要看到部分（与整体分享的）对于系统的共同决定作用。莫兰为此说：“惟有当部分扮演了部分的角色时整体才能作为整体运转。”[24]而这就是应用“小于”原则对“大于”原则加以限制的结果。在贝塔朗菲的系统论那里没有部分的作用的问题，也没有多中心的问题。它在强调整体的重要性时把部分、要素的相对独立的作用给抹煞了，整体一中心化为“个体”[25]。但是圣塔菲研究所处理的复杂适应系统问题也是一个各要素的“共同演化之舞”[26]。在那里进化不仅是一个统一系统与环境的关系，而且是一个多元系统的内部关系。每个要素与其他要素和环境的相互作用占有重要地位。要素之间有相互适应、共同进化的问题，它们不仅彼此合作而且彼此竞争。
我们也可以把复杂性理论的核心确定为“自组织”，因为“混沌的边缘”只是揭示了进行自组织活动的最有利的条件。复杂性科学从基础上说与以前被某些科学家所称的“自组织科学”有关，后者专门研究在发展方向上与热力学第二定律标示的退化的时间之矢相反（从无序到有序、从低序到高序）的那类自然现象的动因和规律。现在，远离平衡态的热力学、微观元素的非线性的相互作用等等已经揭示了自组织现象的理化基础，而复杂性理论在进一步探讨高级的动态有序的现象的能动的自组织活动的具体机制。圣塔菲研究所研究的复杂适应系统就是一种作为高级自组织现象的能动系统。为什么处于“混沌的边缘”它运作最佳，是否因为有序性提供了它手段而无序性提供了它自由？这些都有待深入探讨。莫兰的“复杂范式”理论表明，我们应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。（注：参阅莫兰《复杂思想：自觉的科学》一书中《复杂范式的原则》一文。）我认为这构成当前复杂性理论的主要特色。
莫兰宣称：“我们的系统观是对还原论和整体论的超越，它通过统合两派各自所有的部分真理来寻找一个理解原则：它不应该为了部分而牺牲整体，也不应为了整体而牺牲部分。重要的是阐明整体与部分之间的关系，它们互相凭借”。[27]这段话向我们启示了这样一个历史序列：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。我们不能因为现在被提出的复杂系统观还带着“系统观”三个字，就说复杂性观并没有超出系统观的窠臼，毋宁应该说是复杂性观在它的视域内对系统观进行了改造（通过提出“小于”原则等等）。总之，系统观不能囊括复杂性观，复杂性观代表着科学方法论的发展在系统观之后达到的一个新阶段。
收稿日期：2004-03-15