说明：OCR自《自然辩证法通讯》2000年6期，87-92页，仅向杂志社，作者、责任编辑致谢！本文比较长，分三个网页刊出。--编者
------

把复杂性当作复杂性来处理

我们曾经指出，简单性科学的方法论原则是把复杂性约化为简单性来处理，复杂性科学的方法论原则应是把复杂性当作复杂性来处理[10]。有学者批评这种意见否定了对复杂性问题作简化处理的必要性，有违科学方法论的通则[11]。我们曾对这种误解作过分析[12]，这里拟给予进一步的阐述。

把研究对象加以简化，撇开一切非本质因素，是一切科学方法论的信条。不作简化处理，就无法抓住事物的本质。这一点对复杂性科学依然有效。问题在于什么是本质因素以及如何简化才能抓住它。存在两种指导思想相反的简化路线，在一种指导思想下被当作可以忽略的次要因素，在另一种指导思想下可能是必须把握的本质因素。简单性科学是以消除复杂性为前提的简化，复杂性科学要求在保留产生复杂性之根源的前提下进行简化，如果把产生复杂性的因素当作非本质的东西排除掉，复杂性科学便不复存在了。

还原论联通着简单性原则，相信客观世界本质上是简单的，复杂性不过是披在简单性之上的面纱，只要找到适当的方法撩开这层面纱，总可以把它约化为简单性。所以，还原论又称为约化论。从此种认识出发，400年来的科学把开放系统简化为封闭系统（把对象从环境中孤立出来），把非平衡运动简化为平衡运动，把动态特性简化为静态特性，把非线性关系简化为线性关系，把随机性简化为确定性，把模糊现象简化为精确现象，把混饨运动简化为极长周期的有序运动或随机运动，等等。都是把复杂性转化为简单性来处理。这样认识和处理问题在许多情形下是有效的。可行的，但绝不是万能的、普遍适用的。一旦碰到由整体涌现性导致的自然奥秘，它的有效性就要打折扣，甚至无能为力了。

分形是典型的复杂性问题之一，台湾岛的海岸线就是一种自然分形（曲线）。我们以分形曲线为对象考察两种不同的简化路线。传统的做法是选定某个尺度，忽略一切小于该尺度的曲折，用一条分段光滑的闭曲线近似代表它（作为模型），从而把分形曲线简化为规整的曲线即整形，原对象的层次嵌套自相似性、粗糙性都没有了。这是简单性科学的方法，在许多情形不是有效的。例如，若要修建一条沿台湾省海岸线的公路，就需把实际海岸线简化为分段光滑的简单弧线或直线段，不能当作分形来处理。复杂性科学反对把分形简化为整形，主张选取一个适当的光滑闭曲线（如椭圆）为源图，确定若干简单的生成规则，反复应用这些规则即可生成一条特殊的科赫曲线作为台湾海岸线的数学模型。这个模型无疑忽略了原型的许多信息（真实的海岸并非线，“线”的概念已经是简化的结果），是对原型的重要简化，且具有简单易行的可操作性，合乎建模原则。显然，这是两条性质不同的简化路线。前一路线是把分形当作整形处理，即把复杂性当作简单性处理；后一路线是把分形当作分形处理，即把复杂性当作复杂性处理。

还原论遵循的是线性思维，力图把处理简单系统获得成功的方法平移或推广于一切系统，不懂得对于真正的复杂系统问题，方法论必须有方向性的改变①。例如，对于距离平衡态不够远的非平衡态，即所谓近平衡态，把处理平衡态的方法稍加改变即可以近似解决问题；一旦系统远离平衡态，必须有全新的思路和方法才能奏效。普利高津之前以及他本人的早期工作都试图把近平衡热力学的成功方法线性地推广于远平衡态，未能成功。普利高津首先克服了这种线性思维，努力寻找不同于近平衡热力学的新方法，终于创立了耗散结构论。又如，线性理论的成功促使科学家采用线性模型加非线性扰动的方法去处理弱非线性系统的局部性问题，获得成功；但在推广到大范围或强非线性问题时，这种方法遇到实质性困难。非线性科学的开拓者们采用全新的思路，把非线性当作非线性处理，开辟了非线性科学这个复杂性研究的重要战场。

---
①在本文定稿时读到物理学家这样一段话：“随着科学转向复杂性，人们必须懂得复杂性要求采取与物理学迄今习以为常的态度不同的态度。”[13] 这正是本书强调的复杂性科学的方法论原则。
----

所以，问题不在于要不要简化，而在于如何简化。存在不同的简化路线。把复杂性化为简单性来处理是传统科学的简化路线，其本体论前提是承认世界本质上是简单的，复杂性只是表面现象，科学的任务是透过表面的复杂性去发现内在的简单性。把复杂性当作复杂性来处理是复杂性科学的简化路线，其本体论前提是承认复杂性是客观世界在自身演化中产生出来的客观存在，不可能通过人的认识活动而消除掉，科学的任务是承认它。描述它。从哲学看，这其实不是什么新思想，辩证唯物论一贯强调按照事物的本来面目描述事物，把复杂性当作复杂性来处理不过是这个观点的一种具体应用。

参考文献

[1]王寿云、于景元、戴汝为、汪成为、钱学敏、徐元季；开放的复杂巨系统，286页，杭州，浙江科学技术出版社， 1996。
[2] 约翰·霍甘：科学的终结， 329页，呼和浩特，远方出版社， 1997。
[3] M．盖尔曼：夸克与美洲豹，28页，长沙，湖南科学技术出版社，1997。
[4] John L．Casti，Complexification, Harper Collins  Publishers，1994．
[5] John H．Holland， Hiden order：How adaptation Builds Complexity， Addlson－ Wesley publishing Company，1995．
[6] Gu J．F，Zhu Z．C， The Wuli－ Shili－ Renli Approach（WSR）：An oriental Systems Methodology． Systems methodologies：Possibilities for eross－cultural Learning and Integration，The University of Hull，UK，1995．
[7] 赫伯特A．西蒙；人工科学，3页，北京，商务印书馆，1987。
[8]伊·普利高津、伊·斯唐热：从混沌到有序，146、50页，上海，上海译文出版社，1987。 盖尔曼在《夸克与美洲豹》也讨论过“最小复杂性”问题。
[9]郝柏林：复杂性的刻画与复杂性科学，科学（上海），51卷3期，1999。
[10]苗东升：系统科学原理， 666页，北京，中国人民大学出版社， 1990。
[11]孙小礼；从部分与整体谈科学方法，北京，自然辩证法通讯，1993（4）。
[12]苗东升：把复杂性当作复杂性来研究，太原，科学技术与辩证法， 1996（ 1）。
[13]Nigel Goldenfeld，Leop.Kadanoff，Simple Lessons from Complexity，Science，Vol．284，1999．4．

〔责任编辑胡新和，OCR张学文〕

回本文首