复杂系统中的自组织

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所属图书：《踪迹与替补》

出版日期：2007-12

字数： 18150

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换肤

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“后马克思主义”是马克思主义吗？

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复杂系统中的自组织

我们研究过复杂系统的结构特征，这里我们将重点研究结构是如何产生、发展和变化的。“结构”与系统的内在机制有关，这种机制是系统自身建立的，它的作用一方面是接受、解译、传递和储存信息，另一方面通过输出对它们作出反应。这里要讨论的问题是，系统在没有外界设计者的干预和内在中心化的控制情况下，其内在结构是如何发展的。系统有能力处理各种限制，在整个自我组织的过程中它能够发展出一种内在结构的散布形式。在这一过程中，结构既不是对外界被动反映的结果，也不是由某种能动的、预先设计的内在因素控制的结果，而是环境、系统的目前状态和历史之间复杂的相互作用的结果。

在西方思想史中，许多哲学家都对秩序和结构的自动涌现表示过怀疑。他们认为这种状况缺少合理的解释，因此他们设想了一些组织秩序和结构的原动力。这些原动力既可能是上帝（作为结构的设计者），也可能是其他先验的原则。这里我们要说明的是：自组织既不是一个神秘的过程，也不是一个任意的过程，它与我们的正常感觉之间也不存在矛盾。

在后文中我们将研究自组织的一些事例，这里为了说明问题的方便，我们先举一个简单的例子，它将有利于我们理解自组织的基本思想。让我们来观察一下水坝中的一群鱼。假设我们可以通过鱼群的大小来观察它们的健康状况。鱼群的生存条件包括食物、水温、充足的氧气和阳光以及鱼龄等多种因素。当这些条件发生变化的时候，尽管鱼群中的每一条鱼只管自己的生存，但它们可以成功地调节自己以适应新的环境。鱼群作为一个整体系统组织，可以自我调节以确保系统与环境间的良性平衡。这种组织也可以在这种意义上理解：鱼群依据经验能够敏感地感觉到条件的变化；鱼群不知道会发生什么，也不理解形势的复杂性；鱼群组织出现只是作为变化的系统与环境之间相互作用的结果。

总之，下面要说明的自组织的基本特征和原则是相当普遍的，它们都是从大量不同的事例中总结出来的，因此，在每一个个体中不可能呈现所有这些特征。系统越复杂，这些特征就越明显。我们的研究是为了说明自组织的动态过程是复杂系统的普遍特征。

一主要方面

自组织的定义对复杂现象下定义是十分困难的，这里我们只能用大量的特征和事例给自组织作出一个描述性的定义。

自组织的能力是复杂系统的一个特性，它可以使这些组织自动地发展或改变内在结构，以此处理或应付它们所面对的环境。

就我们所关心的问题而言，说明这种系统最好的例子就是人脑。在一些既定的条件下（包括肉体的、生物的和遗传的条件等），人脑必须发展对环境的理解，并且能够在这些环境中有效地操作。既然人脑所包含的程序是难以置信的，这种程序能够使它处理所有可能发生的事件，那么我们能够断定人脑必然有学习的能力。因此，人脑结构的必要变化必然是自动产生的，这种结构能使人脑记得所学的东西。

自组织的不同系统并不一定具有相同的特性。一个生命细胞自然属于自组织的行列，但它内部的结构就比一个国家的经济结构还要稳定。经济系统是一个自我组织的过程，当许多内部因素发生变化时（资金供给、增长速度、政治稳定和自然灾害，等等），它要改变自身的内在结构。尽管这些因素的相互作用十分复杂，难以建立预测其发展的决定模式，但是对系统内在结构进行较大程度的干预还是可能的（通过货币再估价、调整利率等方法）。既然系统的自动调整包含了太多因素复杂的相互作用（它们中的许多实际上是无法控制的），这种干预的结果只能作出短期的预测。

自组织系统的另一个例子就是语言。为了交流的方便，语言必须有一个能够辨认的结构。为了在不同的环境中保持自身应有的功能，语言结构必须能够调整（特别是在语义的问题上）。由于许多个体都使用同样的语言，因此，这种调整不可能仅仅由个体作出。变化是大量个体相互作用的结果。^[1]社会相互作用的系统，即文化系统，与语言系统有许多相同的特征。这里所说的复杂系统的模式，对语言理论和哲学、伦理学问题的研究都有某种指导意义，这些我们将在今后讨论。

这些事例表明，自组织可以在不同层次、不同情况下运作。尽管复杂系统的事例各不相同，但我们仍可看出其中有许多普遍特征，这些特征我们将一一叙述。

二组织系统的特征

尽管拥有不同功能的自组织复杂系统具有不同的特征，但它们之间仍然存在某些共同特征。这些特征能够帮助我们建立复杂系统的普遍模式。我们曾经指出，复杂系统由大量的元素组成，它们在高层次上以非线性方式相互连接，这些连接分别形成了一个网络中的若干节点。系统的行为主要不是由其元素性质决定的，而是复杂模式相互作用的结果。自组织系统有如下一般特征：