复杂性科学漫谈.ppt
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复杂性科学概述一复杂性研究的孕育和产生简单与复杂是一对含义相反的术语,历来是在相互比较的意义上使用的:一个事物或事件或问题未被认识、没有找到解决办法前是复杂的,被认识、找到解决办法后就成为简单的了,因而算不上科学或学术概念。
直到1990年代初,复杂性科学传入国内不久,我国科学界的领袖人物仍然持这种看法。
从400年来的科学传统看,这很正常。
1、事情的变化肇始于20世纪初,后来被称为系统科学的早期探索者正是复杂性研究的拓荒者。
控制工程、通信工程等技术问题,特别是军事对阵的定量分析、电话拥挤现象分析、企业管理、投入产出分析等事理问题,既产生了应用自然科学方法作定量分析的强烈要求,又遇到单凭自然科学方法不能解决的困惑。
尽管还没有把复杂性提炼成科学概念,但在思维的深处已把复杂性不再只当成尚未认识的简单性,事实上已经把复杂性当作复杂性对待。
决定性的一步是由创立系统科学的那一批学者迈出的,提出一些研究复杂性必不可少的概念,如系统、信息、通信、控制、反馈等,着手制定新的科学方法论。
贝塔朗菲表达了他们的共识:“我们被迫在一切知识领域中运用‘整体’或‘系统’概念来处理复杂性问题。
”(《一般系统论》)维纳把动物、机器、社会一起作为科学的研究对象,以信息、通信、控制、反馈为基本概念。
认识最透彻、眼界最深邃的是信息论专家韦沃尔,在《科学与复杂性》(1948)一文中,第一次把复杂性作为科学概念,把科学研究的对象划分为简单性和复杂性两类,判定20世纪以前科学研究的是简单性,20世纪以来的科学研究复杂性,并提出无组织的复杂性和有组织的复杂性概念,认为20世纪上半叶科学研究的是无组织的复杂性,20世纪下半叶科学转向研究有组织的复杂性。
这些看法对近60年来的科学发展产生了深远影响。
《科学与复杂性》一文是复杂性研究的宣言书。
2、1940年代尚不是复杂性科学的诞生期,对复杂性的认识还很笼统,关于复杂性的概念体系尚未建成,对新的方法论的理解还比较模糊,赞同韦沃尔观点的学者还是极少数。
复杂性科学⼀⽂讲透复杂性科学及其复杂适应系统模型任何⼀个门学科在创⽴初期,都会有不同的声⾳,或⽀持,或反对,或提出⾃⼰的主张。
复杂性科学(姑且叫复杂性研究吧,免得引来⼝⾆之争),⼀个刚刚初具雏形的理论却能在⽣物界、免疫系统、社会、经济、产业、城市等给予共性⽅⾯的⼤尺度解释,可想⽽知⼀些⼈会对之充满热情,⽽⼀些⼈则极⼒反对。
什么是复杂性?这个问题看似简单,其实是最复杂、最难以回答的问题。
复杂性研究之所以产⽣,是因为⼀些研究和⼀些⾼度复杂的⾃然现象、社会发展、经济系统之间具有深刻的相似性。
这个实例包括我们⼤众所熟知的⼤脑、免疫系统、细胞、经济等,说它们相似,并不是说必然存在掌控这些不同系统的唯⼀原理,⽽是说这些系统都表现出“适应性”“类⽣命”“智能性”“⾃发涌现性”的⾏为。
复杂性科学复杂性科学是在现有的学科体系下继续追究终极的⼀个产物,所以它天然的是跨学科的、更是跨尺度的,哪怕是在复杂性科学的圣地:圣塔菲研究所,也⽆法准确的给出复杂性科学的定义;所以,学习复杂性科学,⾸先要“掌握⼀些基础学科的重要道理”,尤其是底层的、决定性的原理,然后再尝试着去从“交叉学科”中的“普遍规律”着⼿,去找到这个普遍规律与重要学科的重要道理之间的联系,才能逐渐打开视野并深⼊实践下去。
然⽽,这种研究⽅式最终⼀定会让我们在研究的过程中“脱实向虚”,最后看起来越来越像⼀个哲学家。
理解复杂性为什么要研究复杂性呢?主要原因是⽜顿机械论时代之后,⼤家已经习惯了“观察--抽象—建⽴范式--分析和预测”的循环。
但领域越来越来细分、范式越来越不稳定,这个时间⼤家惊讶的发现单⼀理论体系下衍⽣出来的范式经常受到跨学科的要素的影响,因此⼤家才⽇益重视“跨学科的底层逻辑”,期待着⼀个更基础、更稳定的底层逻辑的出现,为⼤家建⽴⼀个更稳定的认知范式。
就像互联⽹刚兴起的时候,⼤家最经常提到的⼀个词是“跨界打动”和“能消灭你的对⼿都是你平时看不见的”,其中⼀层意思就是:你现在的⾏业中的商业范式会因为另⼀个⾏业与你所在的⾏业产⽣和交集⽽被推毁。
复杂性科学的简介兴起于20世纪80年代的复杂性科学(complexity sciences),是系统科学发展的新阶段,也是当代科学发展的前沿领域之一。
复杂性科学的发展,不仅引发了自然科学界的变革,而且也日益渗透到哲学、人文社会科学领域.英国著名物理学家霍金称“21世纪将是复杂性科学的世纪”。
复杂性科学为什么会赢得如此盛誉,并带给科学研究如此巨大的变革呢?主要是因为复杂性科学在研究方法论上的突破和创新.在某种意义上,甚至可以说复杂性科学带来的首先是一场方法论或者思维方式的变革。
尽管国内外学者已经认识到研究复杂性科学的重要意义,然而要想找出一个能够符合各方研究旨趣的复杂性科学的概念还有困难.虽然目前人们对复杂性科学的认识不尽相同,但是可以肯定的是“复杂性科学的理论和方法将为人类的发展提供一种新思路、新方法和新途径,具有很好的应用前景”.黄欣荣认为尽管复杂性科学流派纷呈、观点多样,但是复杂性科学却具有一些共同的特点可循:(1)它只能通过研究方法来界定,其度量标尺和框架是非还原的研究方法论。
(2)它不是一门具体的学科,而是分散在许多学科中,是学科互涉的。
(3)它力图打破传统学科之间互不来往的界限,寻找各学科之间的相互联系、相互合作的统一机制。
(4)它力图打破从牛顿力学以来一直统治和主宰世界的线性理论,抛弃还原论适用于所用学科的梦想。
(5)它要创立新的理论框架体系或范式,应用新的思维模式来理解自然界带给我们的问题。
复杂性科学是指以复杂性系统为研究对象,以超越还原论为方法论特征,以揭示和解释复杂系统运行规律为主要任务,以提高人们认识世界、探究世界和改造世界的能力为主要目的的一种“学科互涉”(inter—disciplinary)的新兴科学研究形态。
复杂性科学研究主流发展的三个阶段复杂性科学研究主流发展的三个阶段主要是指:埃德加·莫兰的学说、普利高津的布鲁塞尔学派、圣塔菲研究所的理论。
(1)埃德加·莫兰的学说埃德加·莫兰是当代思想史上最先把“复杂性研究”作为课题提出来的人。