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對系統學研究中若干基本問題的反思
對系統學研究中若干基本問題的反思
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      1 引言
  自從貝塔朗菲(Bertalanffy L V)于1937 年提出“一般系統論”一詞、1945年發表“關于一般系統論”一文[1]以來, 系統科學基礎理論研究取得了一系列的成果[2]。在前人研究成果的基礎上, 本文將對系統學研究中的若干基本問題進行反思,并簡述對這些問題的見解。
      2 關于“1+1>2”
  整體性的主要含義并不在于比較“整體”和“各部分之和”的量的大小。而且,僅就量的關系而言,“整體”和“各部分之和”之間不僅可能存在“1+1>2”的關系,而且還可能存在“1+1<2”或“1+1=2”的關系。因此,將整體性簡單地理解為“1+1>2”在理論上是錯誤的,在實踐上是有害的。例如,在韓國,大型企業集團的形成曾為韓國經濟的騰飛起過重要的推進作用,但是大型企業集團無節制的多角經營和官商勾結產生了降低企業效率、削弱國際競爭力等諸多弊端,現又成為嚴重金融危機的一個重要原因。
  實際上,系統所強調的整體性的本質并不在于整體與各部分之和的量的關系上,而在于整體與部分的質的關系上;研究系統與要素之間的關系不僅要重視整體與整子之間的靜態關系(如非加和性、加和性和同一性),而且要重視整體與整子之間的各種動態關系(如整子的一體化傾向和自肯定傾向)。
      3 關于“結構決定功能”
  “結構決定功能”的原理常被看作是一條基本的系統原理,并且被看作是現代系統理論的一個重大貢獻。但是,不可否認的事實是,早在系統研究興起之前,生物學家們已強調生物結構對其生理功能的決定作用,工程師們也已清楚地知曉機械結構對機械功能的決定作用。
  在結構與功能的關系上,現代系統研究的主要貢獻并不在于它靜態地闡述了結構決定功能、功能對結構起反作用,而在于它闡明了結構與功能之間的各種動態關系。在系統學看來,結構與功能的關系不是單向的一者決定另一者的關系,而是雙向的相互決定的關系;也就是說,結構與功能互為前提,互為因果,結構轉化為功能,功能轉化為結構,兩者的統一在于系統過程。
  上述的理解是以對結構與功能的科學認識為基礎的。首先,結構與功能被看作是同位概念,而不是主從概念。其次,結構被定義為系統內部各要素之間的分布關系的總體,而功能被定義為系統內部各要素之間的活動關系的總體。有了這種認識,就不難闡述結構與功能之間的動態關系。
      4 關于子系統與分系統
  無論從經驗上還是從理論上可將一個系統的下層系統分為子系統與分系統。在理論上,子系統是基于系統構成成分的概念,而分系統是基于系統構成活動的概念。在系統結構與要素的關系側面上,系統的下層系統可稱為子系統,而在系統功能與要素活動的關系側面上,系統的下層系統可稱為分系統。如果我們根據一定標準將系統要素的活動分成若干類型,并將系統要素看作是各種特定活動的承担者,那么就可將承担特定活動的特定要素的集合體看作是系統的分系統[5]。這樣, 系統功能可視為各分系統功能的總體,而各分系統的功能可視為系統功能的特定側面。
  在系統研究中,一方面要研究系統的各層次子系統,另一方面要研究系統的各種分系統,并在此基礎上要建立系統的子系統—分系統矩陣,或稱子系統—分系統表。在為各種具體系統建立子系統—分系統表時,米勒(Miller J G)先生所編制的生命系統子系統—分系統表多有借鑒之處。
      5 關于熵、負熵與信息
  在系統學領域,圍繞熵、負熵、信息等進行的許多爭論中有些是物理學等其他領域長期爭論的重演,有些是在系統研究中新出現的。
  在探討系統的可逆性與不可逆性的關系時,人們雖然廣泛承認熱力學熵與統計力學熵的科學性,但是圍繞對熱現象的統計解釋仍然爭論不休。當統計力學熵被示為微觀狀態的概率分布的函數時,以可逆結果的可能性之極小來解釋熱力學系統的不可逆性依然是引起爭論的根源。實際上,對熱現象的統計解釋只能給出大量事件中某一事件出現的概率大小,不能給出各種事件出現的時間上的先后次序。
  在熵、負熵與序的關系上之所以發生各種混亂,是因為討論者忽略了下列幾點:物理熵(熱力學熵與統計力學熵)與序不是同一論域中的概念;就其含義而言,熱力學熵與序無關,統計力學熵也不能直接用來表示熱力學系統微觀狀態的無序程度;熵具有可加性,而序不具有可加性;對于序需要考慮其層次性和內容;負熵不是一個科學的概念,它不僅是多余的,而且是錯誤的。因此,用熵或負熵概念來討論一般系統,尤其是社會經濟系統的有序性和無序性是不可取的。
  在物理熵與信息的關系上,也不能建立兩者之間的普遍的對應關系。信息是一切系統的三個基元(指要素、活動、信息)之一,因此信息與物理熵也不是同一論域中的概念。不僅如此,信源熵不能直接表示信源的無序程度,信息量也不是系統有序性的普適測度。
  各種喻義熵(如社會熵、經濟熵、精神熵、管理熵等)概念的非科學性或偽科學性也是顯而易見的,這些概念的引入不可能為科學的發展作出實質性貢獻。
      6 關于自組織與他組織
  在理論上,我們已經有了關于系統的自組織與他組織以及兩者之間關系的正確理解。這里,區分他組織與自組織的根據在于系統賴以組織化的信息是否來自系統的外部。自組織是系統新模式的自創生過程,是系統新信息的自創生過程;與之相反,他組織是系統在現成外部信息的輸入下進行組織的過程。
  在實踐上,當利用自組織與他組織概念討論具體系統進化時,重要的是如何判斷所發生的是自組織過程還是他組織過程,或者是兩者的結合。實際上自組織與他組織的區分不是絕對的,而是相對的。兩者的區分,一是與系統邊界的劃定有關,二是與所選取的時間尺度有關。
  就社會文化系統而言,所出現的事件通常是自組織與他組織的統一過程。例如在經濟系統中,市場調節屬于自組織過程,計劃調節(或政府干預)屬于他組織過程。對經濟系統來說,如何處理市場的“看不見的手”(自組織)與政府的“看得見的手”(他組織)的關系始終是經濟系統的運作能否獲得成功的關鍵。許多國家經濟發展中的經驗與教訓為此提供佐證。
      7 關于“系統進化的周期發展規律”
  在系統進化論中,我將系統進化的趨勢明確地分為層內進化與層間進化,并通過理論研究和實證研究指出:在大量復雜系統的層內進化中,在封閉—開放、平衡—非平衡、線性—非線性三對因素的交互作用下,系統依次經歷平衡有序結構、準平衡結構、活性結構、混沌結構[6];當系統經過層間轉化進入新的層次后,在新的層次上也將重演這四種有序結構的依次更替。我把這一結果稱為系統進化的周期發展規律。
  但是,如我反復強調的那樣,這一規律雖然在大量復雜系統中廣泛起作用,但是它的適應范圍尚不清楚,并且它尚未具備較嚴緊的數學描述。不僅如此,對現實的具體系統來說,由于各種內部和外部原因,實際的進化進程可能有非常不同的表現,甚至會出現某些階段的缺失或系統的突然瓦解(例如,一個國家可能因外國的侵略而突然滅亡)。因此,任何機械地將這一規律套用到具體系統進化研究的研究方式都是不可取的。
  當運用系統進化的周期發展規律研究具體系統時,對其中的各種因素和各種結構都應加以具體化。在社會經濟系統研究中這一具體化操作通常是極為艱難的。但是,無論怎樣,只有全面系統地考慮政治波、經濟波和文化波(包括科技波)以及它們之間的諧振機制,人類才有可能在社會生活中駕馭系統進化的周期發展規律,從必然王國走向自由王國。
       8 關于吸引子與系統演化趨勢
  用數學語言來講,在理想情況下,系統從簡單到復雜的層內演化序列可表示為不動點→極限環→二維環面(→高維環面)→混沌吸引子。在其他情況下,亦可出現與之不同的演化道路。例如,在系統進入混沌的倍周期分叉序列中,混沌不是來自環面的分叉,而是來自極限環的無窮多次的倍周期分叉;在陣發混沌道路中,又可觀察到另一種形成混沌的方式。
  吸引子概念之引入系統演化研究,確實為系統進化過程描述的數學化提供了一種切實可行的手段。有待研究的一個重要課題是如何將用吸引子概念描述的系統演化序列的各階段和系統進化的周期發展規律中所說的各種結構有機地統一起來。如能在兩者之間建立適當的對應關系,系統進化的周期發展規律將在描述的數學化方面取得重大進展,從而為這一規律的應用開辟更為廣闊的前景。
      9 關于系統演化判據
  在系統的無序—有序、有序—有序、有序—混沌的轉變中,既有前時性發展,又有退化。為了判斷系統進化的方向、程度和速率,必須有相應的判據。人們已為解決系統進化方向、各種結構的生成條件、各種吸引子的發生條件、系統有序度的增減等問題提出了各種判據,如物理熵判據、維數判據、李雅普諾夫指數判據等。
  這些判據從不同的角度刻劃了系統的演化。它們都有其可取之處,但又都有不足之處。似乎至今沒有一個判據是普適的,每個判據都有其特定的適用范圍或適用側面。考慮到系統及其演化的復雜性,能否在現有的各種進化判據的基礎上開發出一個統一普適的綜合判據體系,仍然是一個謎。在為開發這種綜合判據體系作出努力的同時,有必要進行其他方式的努力,例如對不同類型的系統建立與之相應的演化判據。不管怎樣,系統演化目前特別需要研究的一個重要問題無疑是系統演化判據問題。
      10 結語
  上面提到的問題都不是什么新問題。這些問題中有的至今沒有得到解決,顯然,這些問題都是系統學的基本問題。如能圓滿地解決所有這些問題,21世紀的系統學將在理論和實踐上取得長足的進步。
  收稿日期:1998—11—17
系統辯證學學報太原15~18C8新興學科樸昌根19991999列舉了目前系統學研究中尚有爭議、尚待澄清的若干基本問題,指出問題的要害,并提出作者對這些問題的見解。系統學/系統/整體性  systemology/system/entiretyReflection upon Some Basic Problems in the Studies ofSystemologyIn this article, some basic problems which are to bediscussed further and to be clarified in the studies ofsystemology are listed,and the crucial point of every issueamong them and my viewpoints on them are outlined.樸昌根,男,1947年11月生,復旦大學韓國研究中心教授,200433 作者:系統辯證學學報太原15~18C8新興學科樸昌根19991999列舉了目前系統學研究中尚有爭議、尚待澄清的若干基本問題,指出問題的要害,并提出作者對這些問題的見解。系統學/系統/整體性  systemology/system/entirety
2013-09-10 21:43

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