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复杂性概念:科学的抽象过程及其表达的跨层次相互关系

时间:2023-07-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:与简单性概念的遭遇相反,复杂性概念始终没有获得明确的含义。复杂性概念本身除了对考察者的认识能力作否定之外,并不表示什么。例如,普里高津说:“我们看到同一个系统可以呈现不同的状态,为我们成功地建立起关于‘简单性’和‘复杂性’的初步概念。”复杂性概念所反映的正是这种跨越层次之间的相互关系。复杂性概念的形成是一系列科学的抽象过程。

复杂性概念:科学的抽象过程及其表达的跨层次相互关系

许多年来,尽管复杂性一词被广泛地使用着,但到目前为止还不曾有一个公认明确的定义。其原因,正如耗散结构理论的创始人普里高津(Prigogine,I)所说的:“在本世纪之初,物理学家继续着经典研究项目的传统,几乎一致承认宇宙的基本定律是决定性的和可逆性的。那些不适合这一程式的过程被认为是例外,仅仅是人为的产物,是因为我们的无知或对所涉及到的变量缺乏控制才由复杂性造成的。”[14]确切地说,是因为简单性在人们头脑扎的根太深了。

长久以来,人们把世界和谐与有序的基础单一地理解为简单性,认为世界最终是由一些在逻辑上简单又简单、数量上少之又少的原理支配着的,概括性最大或最简单的原理便成了科学理论当中“美”的标志之一。简单性概念一开始便有实在的含义:世界的各个部分、各个层次之间有一种可以约化和还原的简洁的关系。数个世纪以来,科学家所作的无数不懈的努力都是为寻找那些代表这种简洁关系的定理、定律。简单性被视为世界自身的属性。

与简单性概念的遭遇相反,复杂性概念始终没有获得明确的含义。复杂性通常被作为简单性的否定词使用,但是它否定的不是简单性本身,而是否定考察者运用简单性原则处理难题的能力。“复杂性=非简单性=无法知道”,这是一种简单的机械式的否定。复杂性概念本身除了对考察者的认识能力作否定之外,并不表示什么。与其说它是简单性的负概念,不如说是不可知论关于世界不可知的一个代名词。复杂性从来没有被视为是一个与简单性相对而又具有同等地位的世界自身的属性。

这样,长久以来,在缺少明确的复杂性概念的情况下探索复杂性事物,所以没有办法,也不可能认识复杂事物的本质和揭示出它们的发展规律。而现在,各方面的情况已经发生了变化,复杂性所代表的那类事物的性质,越来越清晰地反映到人们的头脑中来,使原来在不同领域里工作的许多人们都认识到建立复杂性概念的可能性和必要性。例如,普里高津说:“我们看到同一个系统可以呈现不同的状态,为我们成功地建立起关于‘简单性’和‘复杂性’的初步概念。”[15]复杂性科学揭示出来的大量材料说明,复杂性不仅客观地存在着,而且同简单性一样是客观事物的一个属性。对科学史逻辑学史的研究表明,自然科学哲学中新概念的提出和建立的最重要的条件是概念所反映的对象明确。因此,现在给复杂性下定义的适当时候已经到了,只有通过揭示复杂性概念的含义,才能推动探索复杂性科学的发展。我们有以下三个层次或三个方面的定义:[16]

1.复杂性是客观事物的一种属性。

2.复杂性是客观事物层次之间的一种跨越。

3.复杂性是客观事物跨越层次的不能够用传统的科学学科理论直接还原的相互关系。(www.xing528.com)

首先,复杂性是客观的,它是客观事物本身具有的属性,这是一个基本的立场。没有被反映的对象,就不可能有反映的概念。这一点从复杂性科学产生和存在的事实本身即可以得到说明。复杂性是事物存在和演化过程当中自身表现出来的普遍特性。它的存在并非简单地由于人们的认识能力和分析手段的欠缺,而有实实在在的客观基础。

第二,复杂性被定义为客观事物层次之间的跨越,是要说明复杂性与物质结构层次性之间的联系与根本区别。没有层次概念,就不可能有复杂性概念。物质层次结构是客观世界演化的具体表现形式,它们是可能性与现实性、连续性与间断性、偶然性与必然性的统一。复杂性概念是建立在层次论基础上的。但是复杂性不等于层次性。复杂性是层次的一种跨越。复杂性概念的任务就是要反映客观世界的这种层次跨越的存在和表现,进而揭示世界自身演化的属性。因此,只有运用跨越的观念,才能表达出什么是复杂性的深刻内涵。将复杂性定义为客观事物层次间的跨越这一提法,同时还强调了复杂性与简单性的区别:简单性只反映整体与部分或两者间直线式的因果关系,没有跨越。而复杂性反映的对象同时涉及各个层次、部分在各个方向上的联系。简单性只适合于把世界当作一个统一的大层次来考察,具有很大的局限性。复杂性适合于把世界当作多层次的,甚至无限多层次的体系考察,具有更大的普适性。

第三,把复杂性概念定义为跨越层次之间的不可以直接还原的相互关系揭示了复杂性的实质。物质结构层次表现为一系列关联但不同质的事物,复杂性就存在于这一系列层次的相互关系之中。早期的层次思想认为,层次与层次之间,即高层次与低层次之间,虽然表现出质的差异,但总该具有一种约化和还原的关系;总该可以通过传统科学学科揭示出来的那些规律性的知识还原,并设想了两种还原的方式:一种是把高层次属性还原为低层次属性的机械决定论的还原;另一种是把低层次属性约化为高层次属性的统计决定论的还原。然而数个世纪以来科学的实践表明,层次之间的约化或还原如果不是以一种人为主观的简化方式来进行是不可能实现的。复杂性概念所反映的正是这种跨越层次之间的相互关系。换句话说,由于存在这样一种在层次之间不可约化和还原的关系,我们才有了复杂性这个概念。

图1-5 层次与复杂性

最后,关于复杂性概念的定义还需要强调一点,它不是一种主观的臆造。复杂性概念的形成是一系列科学的抽象过程。以上复杂性概念定义的依据都可以从数年来学术界对复杂性问题的讨论中找到。虽然复杂性概念一直没有明确的表述,但大多数科学研究工作者都已趋向于把复杂性理解成为是大系统与各层次子系统,或上一层次和下一层次,或多个层次之间的一种关系,并通过分析层次之间的关系对事物的复杂性做出判定。例如,我们在上一节复杂系统的剖视中用到的K—分解和S—∈c—分解,就都是通过不同的理论透视子系统之间的边缘关系来对系统的复杂性作判定的。通过进一步考察,作者发现,目前自然科学中具有代表性的那些复杂性的判定方式,实质上都包含了一种并未言明的设定,即我们在这里阐明的关于复杂性定义的立场;复杂性是客观事物不同层次的跨越,存在于客观事物不同层次之间,是跨越层次相互关系的表现。

另外,我们在前面提到的所有被称之为复杂性科学的学科,它们的研究对象,无一例外,都是跨越物质层次的,例如,研究信息在各个层次结构中如何运转;各个子系统或各个层次的功能如何协调一致;层次之间的形态如何跃迁;不同层次之间的相互作用如何促进系统的进化和衰退;客观物质世界的等级结构如何形成,如何演化,等等。[17]这种情况说明,它们在对待复杂性概念含义方面的态度是一致的,只是还没有对复杂性概念作出定义罢了。我们在这里做的就是在上述各门新学科所做工作的基础上,从逻辑学与哲学上来明确复杂性概念。

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