论混沌思维，本文主要内容关键词为：混沌论文,思维论文，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。
提要 混沌思维是当今科学研究的重要思维方式。本文论述了混沌思维与传统思维方式的不同及其特点，并阐述了混沌思维在现实中产生的作用和意义。
关键词 混沌 非线性 线性 混沌思维
本世纪70年代兴起的作为新科学思潮的重要代表之一的混沌科学蓬勃发展，“混沌风暴”横扫了归线性世界观的各个角落。混沌被誉为本世纪继相对论和量子力学之后的第三次科学革命。著名的美国乔治亚工学院物理教授福特曾写道：“相对论消除了关于绝对空间与时间的幻象即牛顿式的幻象；量子力学则消除了关于可控测量过程的牛顿式的梦。而混沌则消除了拉普拉斯关于决定论式可预测性的幻想。”[①]甚至在混沌学看来，相对论和量子力学仍属经典科学的范围，它们仍在追求简单性和线性序，只有混沌才是20世纪物理学的最大革命，是对世界本质的真实的描写。因此，研究混沌思维有着重大的理论和现实意义。
一
经典科学最成功的两大项是欧氏几何和牛顿力学，它们对人类改造世界发挥了巨大的作用。同时它们追求点、直线、平面和单链因果关系的简洁明了的美的信念深深地烙入人们的观念和思维方式中，从而发展起来一种线性思维方式。它的最大特点就是将思维对象简化、分解，可叠加性，抓住单线因果链的一环前推、后推企图得出事物的全体，一言以蔽之，就是追求线性序。“线性系统有一条模范美德，你可以把它一块一块地切开，又可以把它一块一块地拼拢。”[②]
然而在混沌科学看来，这只不过是大自然的一幅漫画，是一种失真的抽象。从混沌角度看，世界的本质是非线性。所谓非线性“意味着你在做游戏之中不断地改变游戏规则。”[③]意即多种因素相互绕织胶粘在一起，产生复杂的相互作用，很难互相分开。我们可以这样来理解非线性，例如当我们不考虑摩擦的时候，用一个简单的线性方程就可以表示加速一个物体所需的能量。但如果考虑摩擦因素而不将其简化掉（这才是事物的真实），问题就复杂了。因为摩擦的重要程度取决于物体本身的速率，而速率本身的大小取决于摩擦的大小。这种相互缠绕的可变性造成了难以计算的非线性，但却在其中产生了线性系统中不可能出现的丰富性态。物体的自组织性就来源于非线性。
混沌理论对非线性的研究又向前推进了一步，认为非线性系统不仅可以以自组织的方式产生有序，而且当我们在此基础上从系统外部进一步改变或增大系统的控制参量时，可使系统进入混沌状态，即宏观混乱、微观有序的状态。所以混沌并不是一片混乱，而是有序和无序的统一，是“乱中有治”，是决定论系统当中自身产生出来的随机性。正如混沌学研究揭示的，混沌存在精细的内部分形结构，即自身自相似，不论从何种尺度和角度看来都一样的复杂，但这种复杂性都是由一个相当简单的原因引起的。如一个人往两面相对的镜子中间一站，可在镜中无穷次地看到自身越来越小的影像，但影像的复杂性并不因此而减小。
在今日科学看来，混沌无处不在。一支烟头的袅袅上升的烟花，风中随风飘动的旗帜，自来水笼头滴水的花样由稳态变随机。高速公路上汽车拥挤的性态，输油管中油的流动和血管中血液的流动，气候变化，乃至股票市场，舆论传播，传染病扩散，城市化的发展，公路网的延伸等等等等，到处是混沌的创造在满足人们的惊讶和疑惑。“条条大路通混沌”。
二
从混沌现象无所不在的事实可以看出，旧的追求线性序的线性世界观将要被扔进“科学的垃圾桶”，因为它的巨大作用已经被用过了，只剩下了一堆陈迹。从混沌科学中兴起的追求“混沌序”的非线性世界观才是科学的“新产品”。它要求我们将思维方式转向混沌思维。
混沌思维是一种既研究局部又研究整体的思维。当我们研究局部时我们并不将其单纯割裂开来讨论，而是将其放在整体当中，依据分形的原则而获得对全体的印象。例如当我们走进一间房间，我们的眼睛环视左右一圈，每次眼睛只能有一个聚焦点，但注视了一会以后我们就能得出对整个房间的总体印象。反过来当我们走出房间时我们也能说得出每件家俱的具体位置。这就是一种“混沌序”，一种有机的整体观。因为我们从眼睛有限的聚焦当中得出了整个房间的有机整体，而不被整个房间的无限多的信息和关系扰得无所适从，将这些信息机械地拼凑。因为有了整体的背景，我们的有序是在整体当中的，是一种信息的“混沌序”组合，离开了整体就不再是混沌，而是混乱。
我们平常所说的“管中窥豹”也是一样的道理，你首先要从整体入手对豹有一个总体印象，然后你才能从“管”中窥见豹斑，并知其为何物、大小和具体形象。如果直接窥豹斑，即使你把所有的豹斑都窥完了，也仍理不出一个头绪，反而被复杂众多的“豹斑”搞糊涂了，陷入混乱，以至乱中无治。所谓快刀斩乱麻，其实是越斩越乱。
从混沌思维的角度我们来分析传统的矛盾观。传统的矛盾观在应用于简单系统时发挥了很大的威力，但在应用于复杂系统中都有相当的局限性。从本质上说传统的矛盾观仍是一种追求线性序的线性矛盾观，是两极矛盾观和中心矛盾观。它将矛盾分为两极，它们既对立又统一，但有一个矛盾的主要方面和次要方面的区别。又将一堆矛盾分为主要矛盾和次要矛盾，主要矛盾是指在事物中属于主导地位，对事物的发展起主要作用的矛盾。解决了主要矛盾，次要矛盾也就迎刃而解了。传统的矛盾观限于单个矛盾中打转，对多个矛盾则拼凑式地解决，缺乏有机整体观念。一对矛盾我们也可以看作一个系统，这种消掉矛盾的方式是很有效的，但这个系统是一个简单系统。从复杂系统观点看，这种解决矛盾的方式也仅适用于简单的系统。
而在混沌学看来，三体相互作用就会进入混沌。何况在复杂系统中矛盾往往不止三对。这种矛盾间的相互作用或曰“矛盾间的矛盾”也会使矛盾系统进入混沌，而变得从矛盾内部本身不可解。可用下图直观形象地表示（虽然矛盾不止三对，但三对足以说明问题）：
从混沌学看来，矛盾Ⅰ、矛盾Ⅱ、矛盾Ⅲ之间存在非线性相互作用，它们是互相缠绕在一起的，如果再按传统的线性矛盾观把它们分开、简化从而得出哪是主要矛盾、哪是次要矛盾是不太可能的。当系统参量涨落使整个系统矛盾激化，从而使矛盾达到混沌时，已不可能分出哪个是主要矛盾，哪个是次要矛盾。因为它们在整个混沌背景中处于一种分形状态，是自相似的。而且整个混沌系统是动态，即使我们硬要人为地分出主次，它们也随时处于动态变化之中，致使区分主次的工作变得毫无意义。另外混沌有一个显著的特征，就是蝴蝶效应——对初始条件的敏感依赖性：系统某参量的一个微小的扰动即可串级指数发散、放大，对整个系统造成巨大的意料不到的影响，即所谓“差之毫厘，失之千里”。所以即使当我们解决了我们认为是主要矛盾的矛盾Ⅰ，那么这一行为造成的扰动会通过这对矛盾与其它矛盾的非线性相互作用而放大，造成矛盾Ⅱ、矛盾Ⅲ以及其它更多矛盾的激化，结果次要矛盾不但没有迎刃而解，反而它们所受的扰动会反向传递扩散，再通过蝴蝶效应而有可能致使系统质变、瓦解。
所以在混沌学看来，我们在解决复杂系统的矛盾时就要使用混沌矛盾观，运用混沌思维，将所有的矛盾当作一个整体，“把复杂性当复杂性来看待”，研究复杂性本身。要从混沌回到宏观有序的状态，不能再遵循传统线性矛盾观的方法，仅从单个矛盾入手，从矛盾本身入手，而应该从整体系统外部给系统施加控制，使系统螺旋式达到更高层次的有序。我们将这个控制称为“合目的的控制”或“自组织的控制”，而将传统矛盾观下解决问题的方法称为“命令式的控制”或“他组织的控制”。两者方法论上的根本区别一个是从系统外部，一个是从系统内部；从认识上的区别一个是混沌思维，一个是线性思维；从世界观上的区别一个是非线性世界观，一个是传统线性世界观。事实上，这种混沌思维我们经常无意识地用着，我们平常所说的直觉、灵感、顿悟就是从混沌到有序，是混沌思维的一种。
综上所述，我们可将混沌思维特点列表如下（与线性思维对比）：
混沌思维线性思维
整体与局部相结合 局部
发散与收敛相结合 收敛
内部与外部相结合 内部
渐变与突变相结合 渐变
开放 封闭
灰色 非此即彼
高级 低级
自组织他组织
高效 低效
三
掌握了混沌思维方式，在现实中对我们是有积极意义的，我们可以利用这思维观来加深对一些事物的清醒认识。
我们常说改革是一项复杂的系统工程，特别是它与人的社会、心理、目的相联系，与人们的生活密切相关，各项改革措施最终都关系到人的切身利益，弄不好会出乱子，造成社会动荡不安，所以对每一项改革措施的实施都要周全考虑，充分顾及到各方面的因素。这表面上看起来好象是一种遵循混沌思维的改革观，其实骨子里面还是线性观，还是在运用线性思维的模式。因为人们事实上并未把这一系统工程的系统当作可进入混沌的复杂系统，而是当作块块模式的叠加，哪里出了乱子哪里补。而在补的同时忽视了整体推进。如80年代末的价格改革就是这样，经济、社会系统存在对价格的严重敏感依赖性，对这场改革必须是慎之又慎的，国家高级决策层也意识到了这点。价格改革原意是要将价格放开后，企业在市场上依据灵敏的价格信号，实现资源的合理配置，以此为契机搞活国有企业。但由于线性思维方式的作祟，从价格这个主要矛盾体单刀直入冒险闯关，结果大部分国有企业特别是国有大中型企业对价格信号并不敏感，反而一石激起千层浪，引发了全国性的抢购风，致使通胀指数扶摇直上，局势险些失控。所以在“八五”期间国家高级决策注意到了这个问题。国家体改委在1996年“两会”召开期间为全国政协经济委员会的委员们作形势报告时，在谈到经济体制改革的经验中特别谈到了重点突破和整体推进相结合是改革的一种工作方法，其中强调了整体推进的作用。意即既要重视局部更要重视整体。而我们以往只讲重点突破，不讲整体推进，以为重点突破，主要矛盾解决了，其它矛盾自然就跟着解决，就推进整体发展，没有形成混沌思维的习惯。由于从思维方式上开始向混沌思维方式转变，因此“八五”期间价格改革取得了前所未有的进展。然而由于这样那样的原因以及线性思维的惯性，价格改革还是出现了许多问题，物价上涨幅度仍然较大。所以这一事例从一个侧面说明了混沌思维的重要性。
我们可再从混沌思维观来盾宏观调控，或者说是计划调控，两者实际上是一回事。当今市场体制正处于逐步建立完善的阶段。由于传统上对计划经济的憎恶情绪，所以许多人希望将计划完全摒弃掉，取消宏观调控，国家不干预市场。有意无意地将计划和市场对立起来，市场处于一极，计划处于另一极。事实上用混沌思维方式来看，两者并不是什么对立的两极的问题，其实是一个系统，一个是从外部对系统的控制。单纯的计划也可使经济系统有序，但那是一种线性序，是一种低级的有序，是依靠他组织得出来的，是低效的，把经济系统当作了一个线性系统，是简单的理想化的，线性思维模式的产物。而市场是一个复杂的非线性系统，其间存在各种各样的“流”（物质流、能量流、信息流……），各种各样的网（经济网、社会网、科技网、文化网……），各种各样高低不同的塔（每一个系统由低级向高级演化的历史的集合）。这些“流”、“网”、“塔”等系统内部存在复杂的非线性相互作用。这些复杂因素的相互作用会使市场自组织地走向混沌，所以单纯的市场只能使系统自身走向混沌，虽然从微观上看来是有序的，如每一个企业的管理可能是有序的。但从市场整体看来是无序的，从而也是一种低效率的经济体制。要使经济系统从混沌走向有序，我们从系统外部给系统施加控制，改变其外部参量，使之达到新的高级有序。这种控制就是宏观调控，也可以说是计划的作用，它对市场来说是一个自组织的控制。在我们看来是参进了人的能动作用即人的目的的“合目的的控制。”所以我们认为“计划与市场相结合”的提法更符事混沌思维观，而单提市场经济似有不妥。
在这里我们再一次看到了，混沌思维的作用。单纯从市场本身入手进行的任何改革和修补是不可能使经济系统达到高级有序的。反而一个微小的失误有可能被串级放大使错误成倍增长而使系统质变、瓦解。因而单纯的市场本身是不可能长久存在的。美国的自由主义市场经济经过了1929－1993年的大危机之后引发了凯恩斯革命，宣布了完全自由市场经济的破产，还是给我们提供了有益的启示的。所以我们应将市场本身看作一个复杂系统的整体，而计划等宏观调控再与市场组成一个更高级复杂系统的整体，它们的本性即是绞在一起的，这就是混沌思维观。
注释：
① ② ③卢侃、孙建华编译.混沌学传奇.上海翻译出版公司.1991：8页、30页、30页