存在振荡原理(3)

 —关于系统复杂与简单的统一   

  陈雨思

       ( 四川大学,电子信箱 chenyusi5225@163.com  )

2002年10月公布于熵、信息、复杂性网站

http://entropy.com.cn


[摘要] 本文应用存在振荡原理来探讨系统复杂与简单的问题。根据系统同一性振荡使差异性与同一性共存,使对称与对称破缺共存的原理,得到系统复杂与简单共存的结论。根据这个结论,提出了“差异决定复杂,同一决定简单”的猜想,根据这个猜想,得到“同一决定简单”的方法论原则。将这个方法论原则应用于系统信息表达的研究,得到寻找复杂中的简单应该建立简单、直接和同一化系统参照系的结论。最后讨论了建立简单、直接和同一化的系统参照系对于改进人类思维方式的意义。
[关键词] 存在振荡原理;系统复杂性;系统参照系

[中图分类号] N941.4 [文献标识码] A [文章编号]

在《试论系统科学的困惑与出路》等文章中说到,系统研究遇到了一个很大的困惑—复杂与不确定困惑,系统研究没有能够提出解决这两个困惑的理论与方法.因此,雄心勃勃的圣塔菲学派在经过十余年探索后发出了“从复杂性转向困惑”的感叹! 
存在振荡原理的发现,自然给人们提出了这样一个问题,存在振荡原理作为系统稳定性的普适判据,能否为解决复杂与不确定困惑有所帮助。我们认为,这是有可能的,不过,这将涉及非常广泛的研究内容,不是一两篇文章能够说清楚的。本文以及后面几篇文章将探讨一种从存在振荡原理通向复杂与不确定困惑问题解决的新途径。
本文要探讨的问题,是复杂和简单的关系,复杂和简单与存在振荡原理的关系,怎样来把握复杂中的简单等等。


一、复杂性是系统差异的总和
什么是复杂性?科学界有各种不同的说法,甚至有人说,复杂性的定义与研究者一样多。不过,我们认为,哈肯等人把复杂性定义为一个计算机程序的最小长度,是比较接近问题实质的。
哈肯定义实际上是把复杂性看成系统所包含的信息量。
根据同态学研究,信息是结构的表达,信息量是结构的差异。因此,同态学将复杂性定义为系统结构差异的总和。或者就叫系统差异的总和。[注]
由于系统的信息量就是系统差异的总和,因而复杂性的同态学定义与哈肯定义实质上是一致的,不过复杂性的同态学定义通过揭示信息量的本质而揭示了复杂性的本质。
我们可以很直观地来看这个问题。因为系统的差异可以用0,1符号来表示。如果系统存在一种差异,则用一个0,1符号来表示,它具有1比特的信息,如果系统存在n种差异,则用n个0,1符号来表示,它具有n比特的信息。
表达系统差异的0,1符号多,系统的信息量就大,系统复杂程度就高,表达系统差异的0,1符号少,系统的信息量就小,系统复杂程度就低。
0,1符号的多少不仅可以表示静态系统的差异,而且可以表示动态系统的差异。
在计算机研究中,有一个用算法作工具来研究字符串所含信息的理论,叫做描述复杂性理论。由于各种计算对象都可以用0,1组成的字符串来表示;任何计算过程都可转化为对0,1字符串的加工过程,因此,在整个过程中涉及的0,1字符串的量,就是它的信息量。
从理论上讲,任何系统运动过程都可以转化为计算机中的一个计算过程,因而,该计算过程涉及的0,1字符串的量,也就是系统运动过程涉及的0,1字符串的量。可见,0,1符号可以表示系统运动过程。
0,1符号的多少也就是系统运动差异的多少。
表达系统运动差异的0,1符号多,系统运动的信息量就大,系统运动的复杂程度就高,表达系统运动差异的0,1符号少,系统运动的信息量就小,系统运动的复杂程度就低。
对于不同的系统,它的信息量是不一样的,因而,它的复杂程度也是不一样的,故世界上既存在简单系统,也存在复杂系统。
对于整体而言,系统的复杂程度可能是一个确定值,但是,对于系统的各局部而言,它们的复杂程度是各不相同的,而局部之间又存在相互联系和相互作用,使得系统各局部的复杂程度发生相关变化,并因而影响系统整体的复杂程度,这就形成了系统复杂与简单共存的局面,而系统各局部之间、系统与环境之间的相互联系和相互作用,使系统作为一个整体来运动,从而使系统的复杂与简单达到统一。
具体来讲,系统的复杂与简单是怎样达到统一的,以下讨论一下这个问题。


二、系统差异性增加可能使系统复杂
既然复杂性是系统差异的总和,那么,在一定的范围内,系统差异增加就必然使系统变得复杂。
举几个例子。在电视屏幕上,没有收到电视信号时,整个屏幕到处都是相同的,差异性很小;收到电视信号后,电视屏幕各处变得不同了,差异增加,此时,电视屏幕就变得复杂起来。
泼墨做画也是如此。一张白纸,差异性很小,泼上墨,就有了明暗、浓淡、深浅的变化,差异增加,此时,画面就变得复杂起来。
再如公司招了一批员工,最初大家都一样,差异性不大。后来分配工作了,岗位不同了,差异增加了,从而使他们之间的关系变得复杂起来。
在热力学中,当一个系统处于平衡态时,其内部粒子的分布是均匀的,差异性不大。当系统向远离平衡态发展时,内部粒子的分布变得来不均匀了,差异增加了,使系统向组织化复杂化发展,并可能出现新的有序结构。


三、系统同一性增加可能使系统简单
系统不仅有差异性,而且有同一性,在一定的范围内,系统差异性增加,意味着同一性减少,系统差异性减少,意味着同一性增加。因此,在一定的范围内,当系统同一性增加时,系统的复杂程度减少,从而使系统变得简单。
系统同一性增加表现为系统要素间相似程度的增加,系统关系的增加等等。
系统相似程度的增加,使得任取相似系统要素中的一种,就可以代表所有相似系统要素,这就使系统的信息量变小,系统的复杂程度变低,系统变得简单。
系统关系的增加,使关系各方受到某种约束,关系各方运动的自由度减少,这就使系统的信息量变小,系统的复杂程度变低,系统变得简单。


四、系统运动的对称破缺可能使系统简单
现在来说一种系统差异与同一交织的情况,这种情况就是系统运动的对称破缺。
什么叫做对称破缺?一般而言,对称破缺是系统运动和变化的不均匀性。
在系统运动中,假设系统向各个方向运动的可能性基本上是相同的,即系统在某时刻既可能向“彼”方向运动,也可能向“此”方向运动,系统向“彼”、“此”两个方向运动的可能性都存在。我们就说系统运动在方向上是对称的。
现在假设系统在某时刻向“彼”方向运动的可能性增加了,而向“此”方向运动的可能性减少了,系统运动在方向上就变得来不对称了,此时就说系统运动在方向上产生了对称破缺。
系统运动的对称破缺使系统出现优势的运动轨迹,这种优势的运动轨迹可能预示着某种规律。如水可以有很多种运动方向,但在地球—水系统中,它运动的优势方向是往低处流,在地球任何地方都如此,故水往低处流就成了一个规律。
系统优势运动轨迹的出现,使系统的运动极大地同一于优势运动方向,减少了系统在运动方向上的各种差异,从而使系统变得简单。
如果考虑系统中物质、能量、信息的运动,那么,系统运动的对称破缺使物质、能量、信息在系统中出现不对称分布。这件事一方面导致系统运动的复杂,另一方面也导致系统运动的简单。在《复杂中的简单与不确定中的确定 》一文中,讨论过信息聚焦现象。信息聚焦使得大量信息在一个或少数几个系统要素上聚集,使得大量重复信息得到简化,并且使得大量系统要素的状态及其运动可以在一个或少数几个系统要素上重演,从而导致系统信息的大幅度压缩。这就是信息不对称分布导致系统运动简单的例子。


五、系统同一性振荡使复杂与简单共存
由上面可以看出,系统的简单与系统的同一性关系要大一些,系统的复杂与系统的差异性关系要大一些,如果一个系统的差异性与同一性是共存的,那么,系统的复杂与简单也应该是共存的。
系统差异性与同一性的共存与系统的稳定性有关。
任何一个系统要能够存在,必须具有一定的稳定性,而根据存在振荡原理,一个系统要稳定,就必然要形成同一性振荡。
同一性振荡是这样一个过程,假设系统差异在运动过程中逐渐减少,当减少到一定程度的时候,系统各方的唯一性或独立性受到影响,这时,系统要素之间便产生一种维持其唯一性或独立性的运动,这种运动造成一种使系统要素之间差异增大的一种趋势。
如果系统要素之间差异继续增大,到一定的时候,系统要素之间的联系或同一性受到影响,这时,系统要素之间又产生一种维持其联系或同一性的运动,这种运动造成一种使系统要素之间的差异减少的趋势。
上述两个过程交替进行,就构成同一性振荡。
系统同一性振荡使差异性与同一性共存,使对称与对称破缺共存,从而使复杂与简单共存。


六、把握同一性,寻找复杂中的简单
从方法论的角度,系统复杂与简单的共存有什么方法论意义呢?对于一个复杂系统,我们总希望能够比较简单地把握它,而前面已经指出,系统的简单与系统的同一性关系要大一些,这就提供了一个方法,即通过把握同一性来寻找复杂中的简单。因此,可以提出一个方法论原则:同一决定简单
按照同一决定简单的原则,我们在描述系统时,就要全力找出系统中的同一性,然后基于这种同一性来对系统信息进行压缩,从而比较简单地来把握系统。
在《建 立 一 门 同 态 学》中,我们正是根据“同一决定简单”的原则,分析了牛顿-莱布尼茨微积分为什么成为质点运动描述的合适工具,又为什么在将其应用于复杂和不确定性系统时遇到巨大困难的问题。
在那里,我们指出,质点运动包含三方面的同一性,即直线性、直线方向的确定性和质点运动的连续性。而以导数为基础的牛顿-莱布尼茨微积分恰好体现了这三方面的同一性,因而使牛顿-莱布尼茨微积分成了质点运动描述的合适工具,。
而在复杂和不确定系统中,质点运动所具有的三方面的同一性一般不再存在,因而将牛顿-莱布尼茨微积分应用于复杂和不确定性系统时遇到巨大困难。此时,应该采用信息同一性压缩法来描述复杂和不确定性系统。
在《复杂中的简单与不确定中的确定 》一文中,我们指出,可以从五个方面的“系统同一性”来寻找复杂中的简单,这五个方面是:要素的相似、要素的关系、关系的关系、关系的关系的对象化和背景约束。找到这些“系统同一性”,就可以去除冗余信息、抓住主要信息、实现信息压缩,从而通过简单把握复杂,消除复杂性困惑。


七、一个猜想
在上节,我们提出了“同一决定简单”的方法论原则,但是,我们在更前面讨论系统复杂与简单的共存时,对同样问题加了限制语“可能”,如“系统差异性增加可能使系统复杂”、“系统同一性增加可能使系统简单”,“系统运动的对称破缺可能使系统简单”,就我们目前的认识水平来讲,这些限制语是不能省略的,因为,系统差异与同一的交织,系统发展的复杂性,系统边界的不确定性等等,使我们难以断定“同一决定简单”是不是系统本身的一个规律。例如,把化合物放在一起,使它们发生联系(同一性增加,约束),就会产生化学反应,系统就不是简单了,而是复杂了。原子有裂变,也有聚变,都可能使复杂性增加,两个系统发生新的联系(同一性增加,约束),也可能使复杂性增加。但是,根据前面的讨论,我们觉得,“差异决定复杂,同一决定简单”应该是系统本身的一个规律。这个规律在什么情况下成立呢?怎样去证明它呢?值得进一步探讨。
不过,无论是否能够证明“差异决定复杂,同一决定简单”的命题,但“同一决定简单”作为一个方法论原则,却有可能将我们引向复杂与不确定困惑问题解决的新途径,这首先在帮助我们解决系统参照系怎样表达系统信息的问题上体现出来。下面我们将讨论这个问题。


八、系统与系统参照系的复杂与简单
在《 论系统参照系的本体意义》一文中,我们指出:用系统参照系来表达系统,是系统自己表达自己,不受外界因素影响,因而回归了自然。不过,这样做同时也就意味着,系统参照系在表达信息时,自身不能超越于过程之外 ,其表达出的信息与系统参照系自身的性质相关。
在相对论中,爱因斯坦就已经告诉我们参照系与其所表达的信息是怎样相关的。相对论指出,同一物理量在不同的惯性系中可以得到不同的量值,空间和时间是与物质运动紧密联系的。
与力学参照系相比,系统参照系与其所表达的系统信息的相关要复杂得多。因为力学只涉及质点运动,故只是把力学参照系分为惯性系和非惯性系;而系统参照系涉及系统的结构和运动,并且系统参照系本身也是系统,故系统参照系与其所表达的系统信息的相关涉及很多方面。
如果从大的方面来看,系统参照系与其所表达的系统信息的相关涉及三个方面,即系统、系统参照系、系统与系统参照系的关联。
因此,讨论系统参照系表达的复杂与简单,也就涉及系统、系统参照系、系统与系统参照系的关联三个方面。下面分别加以讨论。


九、系统参照系的复杂与简单
因为用系统参照系来表达系统,是系统自己表达自己,所以系统参照系也是系统。
既然系统参照系也是系统,那么,它就具有系统的所有性质。
如果系统参照系所表达的是复杂系统,那么,系统参照系本身也可能具有复杂性。
如果系统参照系本身具有复杂性,那么,系统参照系所表达的系统信息就可能具有复杂性。
如果系统信息具有复杂性,那么,由系统信息的处理而得到的结论也可能具有复杂性。
总的来说,如果系统参照系本身具有复杂性,则人们对于系统的认识也就具有复杂性。
系统参照系的复杂性是与系统的演化相关的。
系统演化是一个从局部到整体的自组织过程。这个过程的结果,是形成多层次的、复杂程度各异的系统。例 如,在有机界,有:生物大分子、细胞、组织、器官、系统、生物个体、生物种群、生物群落、生态系统、生物圈等。
在系统演化过程中,有这样一种现象,即系统越高级,自组织的能力越强,它的结构与功能也越复杂。如原子这个层次的系统种类只有108种,分子有100多万种,有机体在地球上存在过的多达10亿种。人类具有宇宙中最复杂的结构——大脑和神奇的思维功能,并且可以无限多样地创造各种结构和各种功能。
系统复杂性的增长,也就意味着系统参照系复杂性的增长。
系统参照系复杂性的增长,使人们对于系统的认识也变得愈来愈复杂。
系统认识的复杂性的增长,则往往导致人们对于系统认识的不确定。
现在举“牛顿死了”这个简单信息表达的例子,来说明系统参照系复杂性增长如何导致人们对于系统认识的复杂性增长,从而导致人们对于系统认识的不确定的。
例如,假定由医生来表达“牛顿死了”这个信息,他可能以心脏跳动为系统参照系,这个系统参照系是很简单的,牛顿心脏停止跳动,所以他死了。
但是如果由牛顿 的亲人来表达这个信息,他就可能不止是以心脏跳动为系统参照系,而且还会以他们与牛顿一起生活的全部经验为系统参照系,这时,系统参照系变复杂了。因为牛顿总是活在他们的心中,所以牛顿没有死。
如果再由牛顿 的亲人兼同事来表达这个信息,他们可能会以与牛顿一起生活和工作的全部经验为系统参照系,这时,系统参照系更复杂了。他们也会认为牛顿没有死。
如果再考虑科学、宗教、基因等等因素,则系统参照系更为复杂,对于“牛顿之死”的认识也变得愈来愈复杂。
但是,牛顿究竟死没有呢?有几种答案:
1.牛顿死了;
2.牛顿没有死;
3.生物牛顿 死了,精神牛顿没有死; 
4.科学家牛顿死了,宗教家牛顿没有死;
5.生物牛顿 死了,基因牛顿没有死; 
……
一个信息导致多种答案,出现了认识的不确定。
当然,“牛顿之死”是一个简单信息,我们可以通过具体分析来区分这些答案,以消除认识的不确定。但如果信息比较复杂,导致的答案就会更多,认识的不确定就会更大,而且难以消除。
那么,有没有办法使系统参照系变得简单,以消除它导致的认识的不确定呢?这个办法是有的,这个办法就是选择简单的系统参照系。
选择简单的系统参照系的基础是系统复杂与简单的统一。
因为系统是复杂与简单的统一,而系统参照系也是系统,所以系统参照系也是复杂与简单的统一。
因为系统参照系是复杂与简单的统一,而复杂与简单是相互联系的,所以我们可以选择简单的系统参照系来表达系统信息,从而消除认识的不确定。
选择简单的系统参照系,涉及一系列问题,这些系统参照系稳定吗?相互独立吗?能够控制吗?便于观测吗?它表达信息滞后吗?分辨率如何?而通常,可以认为,一个稳定而单调的系统参照系是比较简单的。
系统参照系的稳定使得系统参照系表达比较简单,这容易理解,然而,系统参照系的单调是什么意思呢?
通常,系统参照系是通过其状态变化来表达系统信息的,它的状态变化要构成一个状态系列。如果这个状态系列是唯一的,没有分叉,那么,系统信息的表达自然就比较简单;否则,就会使系统信息的表达变得很复杂。
如果系统参照系表达系统信息时,它的状态变化总是处于唯一的状态系列中,就称它的状态变化是单调变化。
因此,简单的系统参照系,必定是一个稳定而单调的系统参照系,如果考虑前述各种因素,原则上我们就可以得到一个简单系统参照系。
简单系统参照系有一个很重要的特点,就是它能够表达比较纯粹的系统信息。
虽然系统信息总是与表达它的系统参照系相关,我们不可能完全消除系统参照系对所表达的系统信息的影响,但是,我们还是有希望获得比较纯粹的系统信息。简单系统参照系通常能够表达比较纯粹的系统信息。
例如,关于时间的测量问题。最早,人们是利用地球自转运动来计量时间的。但是,后来人们发现,由于地球的自转运动存在着不规则变化并有长期减慢的趋势,使得世界时秒逐年变化,不能保持恒定。因此,1960年国际计量大会决定采用以地球公转的运动为基础的历书时秒作为时间单位。到1967年,国际计量大会又决定采用更稳定更准确的原子秒定义取代历书时秒定义。人们这样做的目的,就是力图使时间的系统参照系比较简单,从而获得比较纯粹的时间信息。


十、系统与系统参照系关联的复杂与简单
系统参照系要表达系统信息,就必然要与系统发生联系和相互作用。
通常,系统参照系与系统的联系和相互作用有两种情况,一是直接联系和相互作用,二是间接联系和相互作用。
什么叫直接联系和相互作用?
直接联系和相互作用是中介环节不可分辨的联系和相互作用,或者说,是中介环节趋于混沌和模糊时的联系和相互作用。
间接联系和相互作用与直接联系和相互作用恰恰相反,它是中介环节可以分辨的联系和相互作用,是存在传递结构的联系和相互作用。这个传递的中介结构叫做联系和相互作用的传递结构。
在《系统存在量与系统动力学结构(一)》一文中,给出了近同态作用原理,讨论了近同态作用结构。讨论表明,近同态作用结构呈现出丰富多彩的现象,如环、奇点、盲区等。这些现象使得近同态作用的传递变得十分复杂。
从系统参照系表达系统信息的角度看,其近同态作用结构就是系统参照系与系统联系和相互作用的传递结构。因而,系统参照系与系统间的联系和相互作用可以出现十分复杂的情形,从而使系统参照系对于系统信息的表达变得十分复杂。
传递结构不仅使系统参照系对于系统信息的表达变得十分复杂,而且使系统信息失真。
在信息技术中,对于信息的准确传输进行了多方面的研究,其中一个重要方面是对信道噪声的研究。
噪声是信道中出现的传输信号以外的干扰。它包括外部噪声和内部噪声,外部噪声如雷电噪声、宇宙噪声、大气噪声、人为噪声和其他噪声。 内部噪声如电子元器件中自由电子的热运动、半导体中载流子和真空电子器件中的电子流的起伏变化、电路自激和电源叫声等。 噪声对有用信号构成干扰和威胁,是信息准确传输的主要障碍。
在系统参照系与系统联系和相互作用的传递结构中,也存在类似于噪声的干扰,它造成系统参照系对于系统信息表达的失真。
系统与系统参照系关联的复杂,造成系统参照系表达的复杂和失真,这对于系统的认识和调控将带来巨大影响。为了说明这一点,我们举一个管理的例子。
在《同态学在管理中的应用》讲座第三讲 “混乱度在管理中的应用”中,讲到一个管理屏蔽的问题。
管理屏蔽是由许多方面的复杂性造成的,其中一个重要方面,就是管理者与管理对象之间关联的复杂,造成管理者获取的信息复杂和失真所致。
管理者获取的信息复杂和失真,可能使管理者的指示走样,如果有多级管理,走样将会被放大,最终使管理目标不能实现。
管理者获取的信息复杂和失真,还往往使管理者走入管理误区。多数员工不喜欢的人,管理者可能偏偏喜欢;管理者以为最了解的人,可能是管理者最不了解的;管理者以为正在全力帮公司做事的人,可能正在危害公司。
管理者获取的信息复杂和失真,还可以使管理者变成聋子和瞎子,不要以为只有上司可以愚弄下属,下属同样也可以愚弄上司。君不见管理者到下属公司视察,那些精心选择的标语、精心选择的陪同、精心选择的参观路线、精心的汇报,正是下属在利用信息的复杂和失真来愚弄管理者呢!
历史的教训值得记取。在斯大林生前,赫鲁晓夫大捧斯大林,在斯大林逝世后,赫鲁晓夫大反斯大林。对斯大林来说,正是这种信息的复杂和失真导致的悲剧。
那么,有没有办法使系统与系统参照系关联变得简单,以消除系统参照系表达的复杂和失真呢?这个办法是有的,这就是使系统参照系与系统形成直接的联系和相互作用,取消作为中介的联系和相互作用的传递结构,建立直接表达系统信息的系统参照系。
建立直接的系统参照系,是一个既有实际意义又有理论意义的问题。其实际意义在于消除系统与系统参照系关联的复杂,减少系统参照系表达的复杂和失真,以便能够准确地认识系统和有效地进行系统调控。其理论意义在于它导致一种新的认识论观点,即按照自然的本来面目来认识自然的观点。
前面我们讲过,系统自己表达自己,是回归自然,这是说系统参照系要来自自然。建立直接系统参照系,也是回归自然,这是说系统参照系要回到自然。因此,回归自然就意味着系统参照系来自自然,又回到自然。
如果从认识论角度看,系统参照系来自自然,又回到自然,是达到思维与存在同一的重要环节,从这里,建立直接系统参照系的理论意义得到显现。


十一、系统的复杂与简单
在《论系统复杂与简单的统一》一文中,已经指出,系统的复杂与简单是共存的,所以在这里,系统参照系表达的复杂与简单,取决于系统参照系表达的系统信息的复杂与简单。
这里涉及研究的层面问题。在《 系统研究与系统参照系》一文中,指出系统科学研究可以在三个层面上进行,即 基元层面、关联层面和存在层面(或局部层面、关联层面、整体层面),当局限于某层面来进行系统研究时,其它层面的信息被忽略。
不过,无论局限在哪个层面进行研究,都涉及系统信息复杂与简单的问题。
在《论系统复杂与简单的统一》一文中,我们提出了一个猜想,“差异决定复杂,同一决定简单”。根据这个猜想,如果系统参照系表达的是差异化信息,那么,它就必然复杂;如果系统参照系表达的是同一化信息,那么,它就必然简单。
因此,要使系统参照系表达简单,就要建立表达系统同一化信息的系统参照系。
所谓建立同一化的系统参照系,就是要全力找出系统中的同一性,和由这种同一性所决定的同态,然后确立表达该同态信息的系统参照系,这种系统参照系就是同一化系统参照系。
在《复杂中的简单与不确定中的确定 》一文中,我们指出,可以从五个方面的“系统同一性”来寻找复杂中的简单,这五个方面是:要素的相似、要素的关系、关系的关系、关系的关系的对象化和背景约束。找到这些“系统同一性”,就可以确定相应的同态,然后确立表达该同态信息的系统参照系,从而建立起同一化的系统参照系。


十二、好的思维与好的系统参照系
由上面的讨论可知,一个好的系统参照系应该是简单、直接和同一化的。简单、直接和同一化的系统参照系对于系统研究的意义自不待言,我们现在来说一说它对于改进人类思维方式的重要意义。
在现实中,人们研究任何问题,总要以原有的知识和观点为基础,也就是以现存的东西为参照系。比如柏拉图是是苏格拉底的学生,亚里士多德是柏拉图的学生,牛顿说他是“站在前人的肩膀上”,他们都是以前人为参照系,后来才建立了自己的体系。然而,他们作为参照系的前人都是一些巨人,这些巨人构造了及其深刻的知识体系,要想理解这个知识体系已经很不容易,更不要说发展这个知识体系了。
要发展这个知识体系,就要发现这个知识体系中的缺陷、不足和矛盾,也就是正确地提出问题。
正确地提出问题谈何容易,在这个充满各种逻辑关系的复杂的知识迷宫中,我们很容易迷路,而每一次迷路,都可能耗费我们整整一生的精力,而留下一个生命的悲局。
怎样才能找到将我们引向深入的问题呢?其办法就是用简单来对付复杂,即建立一些简单的系统参照系,用简单系统参照系来破解知识迷宫。
比如,我们可以这样来建立简单系统参照系。
任何学科,无论它所包含的内容如何丰富、特性如何复杂,有三点却是共通的,一是任何学科的产生都有一个历史渊源,二是任何学科的核心思想往往都比较简洁,三是学科的复杂性往往是由核心思想由小而大,由简单而复杂地发展成长起来的。因此,我们只要抓住学科产生的历史线索、学科的核心思想线索、学科核心思想的发展和分叉线索,就可能使问题变得清晰和简单。
由此,我们可以建立这样的系统参照系:历史参照系;核心思想参照系;核心思想发展参照系。这三个参照系基本符合简单系统参照系的条件。如果我们根据这些简单系统参照系来认识某个学科,就可能对该学科有一个总体的了解,给以恰当的评价,并发现该学科中的缺陷、不足和矛盾,找到将我们引向深入的问题。
在思维中建立简单系统参照系,是一个改进思维方式的过程,在思维中找到一个简单系统参照系,就是思维方式的一次进化。
现在说建立直接系统参照系对于思维的意义。
建立直接系统参照系,是向自然的回归。在《论系统参照系的本体意义》一文中,已经指出,传统意义上的实验是在实验室里进行的,然而,对系统研究而言,大量的实验是不可能在实验室里进行的,而且这些实验也往往不能由人来任意安排,因此就有自然实验。采用系统参照系方法,自然实验就获得了科学依据。而建立直接系统参照系,将会导致研究和思维方式的改变,这不仅使我们可以把实验搬到家庭、组织、社会、精神、生物圈、大气层、地球和宇宙中去,而且使我们建立这样一种观念,即按照自然的本来面目来理解自然。这种观念的建立,将会使我们更好地理解自然。
再来说建立同一化系统参照系对于思维的意义。
在我们的思维中,如果信息太多,就容易产生混乱,但是,建立了同一化系统参照系,就可以选择到同一化信息,其数量通常比较少。这样,我们头脑中可能形成A字型信息结构,同一化信息是A字型的顶部,它下面统帅了大量信息。我们只操作同一化信息,这就使我们的大脑得到大大的解放。
建立同一化系统参照系,其实就是把握事物之心(本质 ),把握宇宙之心、天地之心、社会之心。我们的科学精神就在于寻找到这个心。例如:元素周期表出来以前,人们学化学要记大量的元素,大量的无联系的知识,因此是一门非常艰难的学问;元素周期表出来以后,人们把握了化学之心,学化学就容易多了。现在的医学也如此,要学七年,现在医学之心还没有找到,所以有大量的个案描述,个人的医疗经验。人们现在还没有寻找到生命之心, 正因为如此,人的寿命才短,如果寻找到了生命之心,应当说活几百岁是不成问题的。
从单个人来说,建立同一化系统参照系可以使我们的思维经济,信息的处理量很小,又能与广大信息保持一致。否则,你头脑中记忆的,运行的东西太多,组合数多,必然会产生混乱。例如:你当一个总经理,面对公司内外大量的信息,如果没有建立同一化系统参照系,你将为大量繁杂无用信息疲于奔命、不得要领,甚至出现管理混乱、决策失误。但若你建立了同一化系统参照系,把握住了公司之心,你就将牢牢掌握公司运作的中心环节和市场决策的关节点,处理的信息量很小,又能使公司高效、有序地运作,从而从容不迫地实现公司的目标。
[注] 如果从“量”的角度看,“系统差异的总和”又反映系统的复杂程度,哈肯等人没有对复杂性和复杂程度作严格区分。张学文先生认为,熵、信息和复杂程度是三个等价的概念。这个观点我觉得是正确的。张学文先生把复杂性定义为“物质系统中关于该物理量的分布的状态的丰富程度”,但是,他不同意把复杂性定义为一个计算机的程序的最小长度,认为这样不够通俗,我是赞同他的看法的。不过应该指出,从实质上讲,这两种定义是等价的。

文中提到《论系统参照系的本体意义》一文,也可以从这里链接上。


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20 陈雨思.试论系统科学的困惑与出路.<<熵·信息·复杂性>>网站,2000.
21 陈雨思.克服不确定,发展系统科学.<<熵·信息·复杂性>>网站,2001.
22 陈雨思.建立一门同态学.<<熵·信息·复杂性>>网站,2001.
23 陈雨思.同态怎样成为科学的对象.<<熵·信息·复杂性>>网站,2001.
24 陈雨思.人类关于同一性的探索 —再论同态怎样成为科学的对象.<<熵·信息·复杂性>>网站,2001.
25 陈雨思.系统研究与系统参照系.<<熵·信息·复杂性>>网站,2001.
26 陈雨思.系统结构与系统三象.<<熵·信息·复杂性>>网站,2001.
27 陈雨思.从矛盾构成三要素到系统三象.<<熵·信息·复杂性>>网站,2001.
28 陈雨思.信息定义与信息的本质.<<熵·信息·复杂性>>网站,2001.
29 陈雨思.系统惯性与系统背景(一)—关于系统“忍受外界作用能力”的科学探索.<<熵·信息·复杂性>>网站,2001.
30 陈雨思.系统惯性与系统背景(二)—关于系统运动的背景.<<熵·信息·复杂性>>网站,2001.
31 陈雨思.系统惯性与系统背景(三)—系统惯性描述.<<熵·信息·复杂性>>网站,2001.
32 陈雨思.系统存在与存在量.<<熵·信息·复杂性>>网站,2001.
33 陈雨思.系统存在量与存在量分布.<<熵·信息·复杂性>>网站,2001.
34 陈雨思.系统存在量与系统动力学结构(一).<<熵·信息·复杂性>>网站,2001.
35 陈雨思.系统存在量与系统动力学结构(二).<<熵·信息·复杂性>>网站,2001.
36 陈雨思.系统的存在性分裂与存在性干涉(一) —存在独立性原理<<熵·信息·复杂性>>网站,2002.
37 陈雨思.系统的存在性分裂与存在性干涉(二) —存在同一性原理<<熵·信息·复杂性>>网站,2002.
38 陈雨思.系统的存在性分裂与存在性干涉(二) —存在同一性原理(续1)<<熵·信息·复杂性>>网站,2002.
39 陈雨思.系统的存在性分裂与存在性干涉(二) —存在同一性原理(续2)<<熵·信息·复杂性>>网站,2002.
40 陈雨思. 同态学发现了什么.<<熵·信息·复杂性>>网站,2002.
41 陈雨思.复杂中的简单与不确定中的确定 .<<熵·信息·复杂性>>网站,2002.
42 陈雨思. 存在振荡原理 —系统运动的普适判据.<<熵·信息·复杂性>>网站,2002.
43 陈雨思. 存在振荡原理 (2)—老子意义下的稳定性.<<熵·信息·复杂性>>网站,2002.
44 中国大百科全书图文数据光盘.哲学卷.北京:中国大百科全书出版社,1999.
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