探索復(fù)雜性的系統(tǒng)哲學(xué)與系統(tǒng)思維

范冬萍

20世紀(jì)20年代以來，一般系統(tǒng)論、控制論、信息論等學(xué)科的創(chuàng)立和發(fā)展，使系統(tǒng)科學(xué)作為一門新興的交叉與橫斷學(xué)科進(jìn)入人類思想的殿堂。系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)大階段，即一般系統(tǒng)理論、自組織理論以及復(fù)雜性研究，我們通常稱之為系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展的“三次浪潮”(1)顏澤賢、范冬萍、張華夏：《系統(tǒng)科學(xué)導(dǎo)論——復(fù)雜性探索》，北京：人民出版社，2006，第33—54頁。。如何定義并處理復(fù)雜性，成為系統(tǒng)科學(xué)家和哲學(xué)家們長期關(guān)注和爭論的科學(xué)和哲學(xué)話題(2)Robert. L. Flood, “Complexity: A Definition by Construction of A Conceptual Framework”, Systems Research，Vol. 4, No.3, Sept., 1987, pp. 177-185.。特別是從標(biāo)志著系統(tǒng)科學(xué)誕生的貝塔朗菲(Ludwig von Bertalanffy)一般系統(tǒng)論開始，“超越還原論”“認(rèn)識(shí)和處理世界的復(fù)雜性”就已成為系統(tǒng)科學(xué)和系統(tǒng)哲學(xué)的方法論追求。隨著復(fù)雜性科學(xué)的興起，處理自然科學(xué)中的復(fù)雜性的獨(dú)特方法論理念、模型和方法不斷成熟，并廣泛滲透到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和管理等復(fù)雜系統(tǒng)的研究中。例如，美國學(xué)者約翰·米勒(John H. Miller)和斯科特·佩奇(Scott E. Page)將復(fù)雜性科學(xué)的適應(yīng)性主體計(jì)算模型應(yīng)用于復(fù)雜適應(yīng)社會(huì)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為和管理決策(3)John H. Miller & Scott E. Page, Complex Adaptive Systems: An Introduction to Computational Models of Social Life, Princeton University Press, 2007.；英國學(xué)者邁克爾·杰克遜(Michael C. Jackson)進(jìn)一步深化了他提出的面向管理復(fù)雜性的創(chuàng)造性整體論和批判系統(tǒng)思維(4)Michael C. Jackson, Critical Systems Thinking and the Management of Complexity, John Wiley & Sons Ltd, 2019.；圣菲研究所(Santa Fe Institute)的元老級人物、著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家布萊恩·阿瑟(W. Brian Arthur)拓展了運(yùn)用復(fù)雜系統(tǒng)方法研究經(jīng)濟(jì)學(xué)的新領(lǐng)域(5)W. Brian Arthur, Complexity and the Economy, Oxford University Press, 2014.?？梢姡到y(tǒng)科學(xué)的發(fā)展使系統(tǒng)方法論不斷成熟和發(fā)展。根據(jù)系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展的階段和所處理的復(fù)雜系統(tǒng)的類型，我們認(rèn)為可以把目前比較成熟的系統(tǒng)方法論總結(jié)為三類系統(tǒng)思維(systems thinking)：注重開放性與系統(tǒng)性的整體性系統(tǒng)思維、注重非線性與自組織性的協(xié)同性系統(tǒng)思維、注重適應(yīng)性與生成性的突現(xiàn)性系統(tǒng)思維。2011年愛思唯爾的《科學(xué)哲學(xué)手冊》(HandbookofthePhilosophyofScience)首次把“復(fù)雜系統(tǒng)哲學(xué)”(Philosophy of Complex Systems)(6)Cliff Hooker (ed.), Philosophy of Complex Systems, of Handbook of the Philosophy of Science, Vol. 10, Elsevier, 2011.納入科學(xué)哲學(xué)的框架和規(guī)范，可以說開啟了系統(tǒng)思維研究的一個(gè)新范式。

一、注重開放性與系統(tǒng)性的整體性系統(tǒng)思維

20世紀(jì)初以來，隨著數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，跨學(xué)科研究日益深入，人們發(fā)現(xiàn)，自然界及人類社會(huì)面臨的許多現(xiàn)實(shí)問題不是孤立存在的，它們之間具有復(fù)雜的關(guān)聯(lián)性和整體性，人類需要處理越來越“復(fù)雜、變化、多樣”(7)Michael C. Jackson, Systems Thinking: Creative Holism For Managers, John Wiley & Sons Ltd., 2003, p. xiii.的問題。近代科學(xué)形成的以還原論為核心的簡單性思維方式，雖然在人類認(rèn)識(shí)自然中取得過巨大成功，但無法很好地解決人類面對的現(xiàn)實(shí)的復(fù)雜問題情境，人類迫切需要一種新的、有效的思維方式和科學(xué)方法。系統(tǒng)科學(xué)的創(chuàng)始人貝塔朗菲在當(dāng)時(shí)就指出，“我們被迫在一切知識(shí)領(lǐng)域中運(yùn)用‘整體’或‘系統(tǒng)’概念來處理復(fù)雜性問題”(8)[美]貝塔朗菲：《一般系統(tǒng)論：基礎(chǔ)、發(fā)展和應(yīng)用》，林康義、魏宏森等譯，北京：清華大學(xué)出版社，1987年，第2頁。?？梢姡瑥钠湔Q生起，系統(tǒng)科學(xué)和系統(tǒng)哲學(xué)就旨在為人類認(rèn)識(shí)和處理世界復(fù)雜性問題提供一種新的整體的系統(tǒng)思維方式。隨著整體論在現(xiàn)代生物學(xué)以及心理學(xué)等學(xué)科的成功復(fù)興和發(fā)展，這種特別關(guān)注“整體性”的系統(tǒng)思維方式受到許多學(xué)科的認(rèn)可和應(yīng)用。正如貝塔朗菲所言，科學(xué)思維的基本方向發(fā)生轉(zhuǎn)變(9)同上，第2頁。。

(一)探索整體性的系統(tǒng)哲學(xué)

系統(tǒng)科學(xué)從產(chǎn)生就與哲學(xué)密不可分，或者說，系統(tǒng)科學(xué)本身就具有哲學(xué)的品質(zhì)。貝塔朗菲于1968年出版了其經(jīng)典著作《一般系統(tǒng)論：基礎(chǔ)、發(fā)展和應(yīng)用》(10)Ludwig von Bertalanffy, General System Theory: Foundations, Development, Applications, George Braziller, 1968.，奠定了他在系統(tǒng)科學(xué)研究的開創(chuàng)性地位。他提出的一般系統(tǒng)論體系也成為我們所說的廣義的系統(tǒng)科學(xué)體系。他認(rèn)為，從廣義上來說，這一學(xué)科體系主要由三個(gè)緊密相關(guān)又有所區(qū)別的領(lǐng)域構(gòu)成，即系統(tǒng)科學(xué)、系統(tǒng)技術(shù)以及系統(tǒng)哲學(xué)；其中，系統(tǒng)哲學(xué)又包括系統(tǒng)本體論、認(rèn)識(shí)論和價(jià)值論三個(gè)組成部分(11)[美]貝塔朗菲：《一般系統(tǒng)論：基礎(chǔ)、發(fā)展和應(yīng)用》， 修訂版序言第3—6頁。。可見，這個(gè)學(xué)科綱領(lǐng)的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是把系統(tǒng)哲學(xué)作為廣義的系統(tǒng)科學(xué)體系的一個(gè)重要部分。貝塔朗菲認(rèn)為，“系統(tǒng)”概念構(gòu)成一個(gè)庫恩所說的新“范式”，一般系統(tǒng)論需要“科學(xué)之后的”(12)同上，修訂版序言第4頁。即哲學(xué)方面的指導(dǎo)。特別是他將價(jià)值論引入系統(tǒng)哲學(xué)范疇，意在強(qiáng)調(diào)復(fù)雜系統(tǒng)中人與世界之間的復(fù)雜性關(guān)系。他力圖運(yùn)用整體、有機(jī)、動(dòng)態(tài)、有序等系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)來回答系統(tǒng)的邊界如何劃分、系統(tǒng)內(nèi)部諸要素之間及系統(tǒng)與環(huán)境之間的關(guān)系如何形成系統(tǒng)整體、系統(tǒng)通過什么方式進(jìn)行有序演化等問題，使人類能夠認(rèn)識(shí)和把握復(fù)雜的事物和問題。可見，探索系統(tǒng)整體性是系統(tǒng)哲學(xué)新范式的最核心追求。

在系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展的第一階段，美國數(shù)學(xué)家諾伯特·維納(Norbert Wiener)和克勞德·申農(nóng)(Claude Elwood Shannon)等人，從系統(tǒng)的通訊、控制、反饋、信息和熵等概念出發(fā)，提出控制論和信息論，為系統(tǒng)哲學(xué)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的系統(tǒng)科學(xué)理論基礎(chǔ)。系統(tǒng)工程和系統(tǒng)分析等具體系統(tǒng)方法的成功應(yīng)用，則為系統(tǒng)哲學(xué)的方法論研究提供了強(qiáng)大的實(shí)踐支持。這一時(shí)期，形成了一股在系統(tǒng)科學(xué)和系統(tǒng)哲學(xué)層面上探索整體性的系統(tǒng)研究熱潮。

(二)關(guān)系性、開放性與系統(tǒng)性

系統(tǒng)是系統(tǒng)哲學(xué)新范式的最基本概念。盡管不同學(xué)者或?qū)W派對系統(tǒng)的定義各有側(cè)重，但都強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)組成要素之間的關(guān)系是系統(tǒng)之所以成為系統(tǒng)，或者說具有系統(tǒng)性的關(guān)鍵。貝塔朗菲將系統(tǒng)定義為“相互作用著的若干要素的復(fù)合體”(13)[美]貝塔朗菲：《一般系統(tǒng)論：基礎(chǔ)、發(fā)展和應(yīng)用》，第51頁。。這種相互作用指的是：“若干要素(p)，處于若干關(guān)系(R)中，以致一個(gè)要素p在R中的行為不同于它在另一關(guān)系R’中的行為。如果要素的行為在R和R’中并無差異，那么就不存在相互作用，要素的行為就不依賴于R和R’?！?14)同上，第51頁。也有學(xué)者認(rèn)為“一個(gè)系統(tǒng)是客體與客體之間相互關(guān)系的集合”(15)A. D. Hall & R. E. Fagan, “Definition of System”, L. von Bertalanffy, & A. Rapoport (Eds.), Yearbook of the Society for the Advancement of General Systems Theory, Vol.1, 1956, pp.18-28.。美國紐約大學(xué)的喬治·克勒爾(George J. Klir)在其著作中，用一個(gè)簡單形式的公式S=(T, R)來定義系統(tǒng)，并賦予系統(tǒng)要素與關(guān)系十分豐富的內(nèi)涵。其中，T代表任何可以想象的任何事物的集合，R代表定義于T的任何可能的關(guān)系(16)George J. Klir, Facets of Systems Science (2nd ed.), New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2001, p.9.?？梢?，不管學(xué)者們?nèi)绾味x系統(tǒng)，都在強(qiáng)調(diào)組成系統(tǒng)的要素或子系統(tǒng)之間的既相互區(qū)分又相互作用的關(guān)系或者關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，以及在宏觀層面新出現(xiàn)的組成要素所不具有的整體性質(zhì)。因此，在某種意義上，系統(tǒng)的概念就是對關(guān)系性的把握，系統(tǒng)哲學(xué)強(qiáng)調(diào)要素間的“關(guān)系性”比要素的“實(shí)體性”更重要，從而區(qū)分于近代以來的機(jī)械論哲學(xué)。

系統(tǒng)科學(xué)在對系統(tǒng)存在與演化的研究中發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)只有在開放的條件下才能生存，開放性是系統(tǒng)能夠向有序方向演化的必要條件。諾貝爾物理化學(xué)獎(jiǎng)得主、比利時(shí)物理化學(xué)家伊利亞·普利高津(I. Prigogine)的耗散結(jié)構(gòu)理論(Dissipative structure theory)，正是以開放系統(tǒng)與負(fù)熵理論解決了熱力學(xué)第二定律與生物進(jìn)化理論關(guān)于“時(shí)間箭頭”的矛盾，并揭示出一個(gè)系統(tǒng)只有與外界環(huán)境保持物質(zhì)、能量的交換，才能形成動(dòng)態(tài)有序的耗散結(jié)構(gòu)，才能從無序向有序演化。由遺傳算法之父、美國科學(xué)家約翰·霍蘭(John Holland)提出的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)(Complex Adaptive Systems)理論，則進(jìn)一步揭示了系統(tǒng)的開放性與復(fù)雜性突現(xiàn)機(jī)制之間的關(guān)系。他認(rèn)為系統(tǒng)與環(huán)境之間的開放性能夠形成一種適應(yīng)性，進(jìn)而突現(xiàn)出系統(tǒng)的復(fù)雜性：要素如果是一種具有適應(yīng)性的主體，它們不僅能夠相互適應(yīng)，而且能夠?qū)沫h(huán)境中獲取的信息進(jìn)行處理和加工并再次向外界環(huán)境輸出，形成一種因果反饋環(huán)，從而提高自身學(xué)習(xí)的能力，更主動(dòng)適應(yīng)環(huán)境，產(chǎn)生新的有序整體并不斷進(jìn)化。

可見，系統(tǒng)要素之間的關(guān)系性、系統(tǒng)對環(huán)境的開放性是系統(tǒng)之成為系統(tǒng)、并能夠有序演化的必要條件?？死諣栒J(rèn)為，系統(tǒng)科學(xué)是集中研究系統(tǒng)的“系統(tǒng)性”(systemhood)性質(zhì)，而不是研究它們的“事物性”(thinghood)性質(zhì)(17)Ibid., p.6.。因此，我們可以將這種注重研究系統(tǒng)的關(guān)系性或系統(tǒng)性以及系統(tǒng)開放性的方法論稱為整體性思維，并以此區(qū)分于注重研究系統(tǒng)的實(shí)體性和事物性的還原論思維。

二、注重非線性與自組織性的協(xié)同性系統(tǒng)思維

耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)(Syengreitcs)等理論是系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展第二階段的重要理論。這些系統(tǒng)理論的研究對象主要是自組織現(xiàn)象，一種廣泛存在于自然系統(tǒng)和人類社會(huì)系統(tǒng)中的復(fù)雜性現(xiàn)象。普利高津在《探索復(fù)雜性》一書中指出：“自組織現(xiàn)象是作為一個(gè)嶄新的科學(xué)范例出現(xiàn)的，它使人們可以設(shè)想出復(fù)雜性如何在自然中出現(xiàn)，以及可在何種程度上被加以探索研究?！?18)[比]G.尼科里斯、I.普利高津：《探索復(fù)雜性》，羅久里、陳奎寧譯，成都：四川教育出版社，1986年，中文版序言。對自組織系統(tǒng)演化的研究，進(jìn)一步豐富了系統(tǒng)開放性和整體性思維，并形成一種強(qiáng)調(diào)要素之間非線性相互作用以及自組織過程的協(xié)同性思維。

(一)自組織與非線性相互作用

普利高津通過研究自然系統(tǒng)中的自組織現(xiàn)象，例如化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的周期震蕩現(xiàn)象(B-Z反應(yīng))以及流體運(yùn)動(dòng)的宏觀有序現(xiàn)象(貝納德花紋)，提出了著名的耗散結(jié)構(gòu)理論。他主要解釋了遠(yuǎn)離平衡態(tài)下的要素如何自發(fā)形成有序結(jié)構(gòu)的過程和機(jī)制，再次用實(shí)驗(yàn)證明開放性和遠(yuǎn)離平衡態(tài)是系統(tǒng)走向有序的先決條件：遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)，只有與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量的交換，并滿足從環(huán)境中輸入系統(tǒng)內(nèi)部的負(fù)熵值大于系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的正熵值時(shí)，系統(tǒng)才有可能走向有序；但“只有在‘遠(yuǎn)離平衡’和在系統(tǒng)的不同元素之間存在‘非線性’的機(jī)制條件下，耗散結(jié)構(gòu)才能出現(xiàn)”(19)湛墾華、沈小峰：《普里戈金與耗散結(jié)構(gòu)理論》，西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1982年，第156頁。。也就是說，要素之間存在非線性相互作用，是系統(tǒng)能夠產(chǎn)生自組織行為的內(nèi)在原因。正是非線性相互作用的非加和性、相干性、時(shí)空非均勻性和非對稱性，使要素之間的因果關(guān)系產(chǎn)生疊加與放大，導(dǎo)致由下而上的從局域到全局的擴(kuò)展，產(chǎn)生多重反饋的整體效應(yīng)，使系統(tǒng)在演化中出現(xiàn)多種可能性狀態(tài)。正如“蝴蝶效應(yīng)”所描述的那樣，系統(tǒng)對初始條件的微小擾動(dòng)具有極度敏感性，這些局部范圍內(nèi)的微小擾動(dòng)經(jīng)過非線性作用的放大，會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生不可預(yù)測的結(jié)果。

普利高津的耗散結(jié)構(gòu)理論從科學(xué)上揭示了系統(tǒng)演化過程具有自組織性，即系統(tǒng)在演化的過程中，新的有序結(jié)構(gòu)和行為的產(chǎn)生，并沒有所謂的來自系統(tǒng)內(nèi)部的指令和外部環(huán)境的設(shè)計(jì)，而是源自系統(tǒng)要素之間局域的、簡單的相互作用，經(jīng)由非線性的、正反饋的放大而形成復(fù)雜的整體結(jié)構(gòu)，要素之間的非線性相互作用是產(chǎn)生有序的最根本原因。因此，我們在認(rèn)識(shí)系統(tǒng)的演化機(jī)制時(shí)，應(yīng)該特別關(guān)注要素之間的非線性和自組織性。

(二)演化中的復(fù)雜因果性與協(xié)同性

德國物理學(xué)家赫爾曼·哈肯(Hermann Haken)在研究激光現(xiàn)象時(shí)，也發(fā)現(xiàn)自組織現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)制，提出另一個(gè)重要的系統(tǒng)理論——協(xié)同學(xué)。協(xié)同學(xué)的一個(gè)重要觀點(diǎn)是，系統(tǒng)從無序向有序的演化過程中，要素之間、要素所形成的序參量之間、序參量與環(huán)境之間的非線性作用機(jī)制表現(xiàn)為一種競爭與協(xié)同的復(fù)雜因果作用。在協(xié)同學(xué)中，哈肯用序參量這個(gè)重要的宏觀概念來揭示系統(tǒng)演化的自組織性，把序參量比喻為使一切事物有條不紊地組織起來的無形之手，系統(tǒng)在臨界點(diǎn)存在著幾種可能的宏觀結(jié)構(gòu)，至于哪種結(jié)構(gòu)能夠成為系統(tǒng)新的有序結(jié)構(gòu)，取決于幾個(gè)序參量之間的競爭與協(xié)同的結(jié)果，即取決于哪種序參量可以對微觀要素起到一種自上而下的因果作用(20)[德]哈肯：《協(xié)同學(xué)——大自然構(gòu)成的奧秘》，凌復(fù)華譯，上海：上海譯文出版社，2001年，第7頁。。序參量對系統(tǒng)要素的行為有一種役使作用，使系統(tǒng)要素服從于序參量所代表的新的宏觀結(jié)構(gòu)，最后使系統(tǒng)在宏觀上呈現(xiàn)出一種新的整體有序狀態(tài)，這是一種從宏觀到微觀的下向因果關(guān)系(downward causation)。然而，序參量的產(chǎn)生是一種自發(fā)的行為，它來源于系統(tǒng)要素之間的非線性作用，這是一種從微觀元素到宏觀整體的上向因果關(guān)系(upward causation)。也就是說，上向因果作用和下向因果作用同時(shí)存在于系統(tǒng)演化之中。上向和下向因果作用，包括同層中的因果作用，都不可能是簡單的、線性的因果關(guān)系，它們構(gòu)成復(fù)雜的因果網(wǎng)絡(luò)，因此，因果還原論無法解釋系統(tǒng)自組織演化中的因果關(guān)系。關(guān)于層次間的因果關(guān)系一直是哲學(xué)中一個(gè)古老而常新的難題，特別是高層次的系統(tǒng)或性質(zhì)是否具有獨(dú)立性，或者是否具有下向因果關(guān)系更是一個(gè)爭論激烈的問題。系統(tǒng)科學(xué)以及復(fù)雜性科學(xué)的研究成果，在科學(xué)的層面為下向因果作用提供了有力的理論辯護(hù)(21)參見范冬萍：《復(fù)雜系統(tǒng)的因果觀和方法論》，《哲學(xué)研究》2008年第2期；范冬萍：《復(fù)雜系統(tǒng)突現(xiàn)論——復(fù)雜性科學(xué)與哲學(xué)的視野》，北京：人民出版社，2011年。。

復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)部要素之間的非線性作用導(dǎo)致的自組織性、層次間因果關(guān)系的復(fù)雜性與協(xié)同性，為人們理解和把握復(fù)雜系統(tǒng)的行為提供了新的方法論進(jìn)路。特別是系統(tǒng)開放才能生存、非線性是有序之因、非平衡是有序之源、序參量役使原理等，不僅成為系統(tǒng)科學(xué)的重要原理，也成為體現(xiàn)系統(tǒng)演化中辯證協(xié)同關(guān)系的重要方法論。

三、注重適應(yīng)性與生成性的突現(xiàn)性系統(tǒng)思維

20世紀(jì)80年代，美國圣菲研究所的成立標(biāo)志著復(fù)雜性科學(xué)的研究進(jìn)入新階段。這一集聚了享譽(yù)全世界的科學(xué)家和哲學(xué)家的研究機(jī)構(gòu)，試圖沖破學(xué)科界限的枷鎖，探索和解答“整體真的可以大于部分之和”“人類究竟是如何認(rèn)識(shí)和處理復(fù)雜性”等難題，為系統(tǒng)科學(xué)和系統(tǒng)哲學(xué)的發(fā)展開啟了一扇新大門。在對復(fù)雜性突現(xiàn)機(jī)制的研究中，形成了簡單性生成整體性、適應(yīng)性造就復(fù)雜性的突現(xiàn)性系統(tǒng)思維。

(一)簡單性生成整體性與計(jì)算機(jī)模擬方法

圣菲研究所的研究揭示了作為整體性和復(fù)雜性的生成是一種“突現(xiàn)”現(xiàn)象，“復(fù)雜性，實(shí)質(zhì)上就是一門關(guān)于突現(xiàn)的科學(xué)。我們面臨的挑戰(zhàn)……就是如何發(fā)現(xiàn)突現(xiàn)的基本規(guī)律”(22)M. Mitchell Waldrop, Complexity: The Emerging Science at the Edge of Order and Chaos, Touchstone, 1992, pp.88-89.。例如，數(shù)學(xué)家斯蒂芬·沃爾夫勒姆(Stephen Wolfram)在模擬元胞自動(dòng)機(jī)(cellular automaton)時(shí)發(fā)現(xiàn)，要素之間在簡單規(guī)則的約束下也會(huì)突現(xiàn)出宏觀上的復(fù)雜狀態(tài)；數(shù)學(xué)家約翰·康威(John Conway)運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬了“生命游戲”(game of life)；人工生命的創(chuàng)始人克里斯·蘭頓(Chris Langton)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)可以在“混沌邊緣”(edge of chaos)突現(xiàn)出新的行為模式；霍蘭運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬適應(yīng)性主體(adaptive agent)如何通過相互適應(yīng)和適應(yīng)環(huán)境而進(jìn)化突現(xiàn)出復(fù)雜有序的系統(tǒng)。

計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的發(fā)展，為科學(xué)家研究復(fù)雜系統(tǒng)突現(xiàn)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制提供了有效的方法，隱喻與模擬也成為復(fù)雜系統(tǒng)哲學(xué)的新問題。例如，運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬方法，可以研究鳥群、魚群、獸群、畜群的群體行為。首創(chuàng)這種模擬方法的計(jì)算機(jī)科學(xué)家、藝術(shù)家克雷格·雷諾德斯(Craig Reynolds)把這種現(xiàn)象稱為Boids，我們且譯作“群伴”。他說：“結(jié)群行動(dòng)只不過是個(gè)體動(dòng)物行動(dòng)的聚合結(jié)果，每個(gè)個(gè)體主體的行動(dòng)都建立在它自己獨(dú)自對世界的局域感知的基礎(chǔ)上?！?23)Craig W. Reynolds，“Flocks, Herds and Schools: A Distributed Behavioral Model”, Computer Graphics, Vol.21, No.4, July, 1987, pp.25-34.他將模型建立在結(jié)群的鳥兒試圖平衡兩種對立力量的基礎(chǔ)上，即個(gè)體的鳥兒力圖聚中，又力圖防止與其他個(gè)體相碰撞。他認(rèn)為“鳥群是一種由鳥類以協(xié)調(diào)的方式以一種保持獨(dú)特的、不精確的形狀的方式移動(dòng)的物體，它是鳥類根據(jù)三種簡單的分離(separation)、排列(alignment)和聚合(cohesion)規(guī)則進(jìn)行個(gè)體運(yùn)動(dòng)的結(jié)果”(24)Paul Humphreys, Emergence: A Philosophical Account, Oxford University Press, 2017, pp.45-46.。為了達(dá)到這種平衡，每只鳥兒需要有三種感知：自我，它的兩三只鄰近鳥兒以及其余的群鳥。通過研究發(fā)現(xiàn)，“在類似的群體行動(dòng)中，群伴的目標(biāo)與行為規(guī)則異常簡單，通過防撞、模仿、聚中、視野等簡單規(guī)則，便可以保證群伴的集體行動(dòng)顯示出整體的最優(yōu)化和行為的多樣性”(25)范冬萍：《復(fù)雜系統(tǒng)突現(xiàn)論——復(fù)雜性科學(xué)與哲學(xué)的視野》，第97—100頁。。通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬手段來實(shí)現(xiàn)上述原則可以看到，無組織的群伴聚合為一個(gè)單一的自組織群體?！坝腥さ募w效應(yīng)作為遵循幾條原則的行動(dòng)主體之間的相互作用的結(jié)果而突現(xiàn)出來?！?26)Andy Clark, Mindware: An Introduction to the Philosophy of Cognitive Science, Oxford University Press, 2000, p.108.可見，計(jì)算機(jī)模擬方法，可以使我們更清楚地理解和認(rèn)識(shí)系統(tǒng)突現(xiàn)出各種復(fù)雜的整體行為模式背后的簡單性規(guī)則，也就是“簡單性如何產(chǎn)生復(fù)雜性”的機(jī)制。這為哲學(xué)上理解“突現(xiàn)”這個(gè)曾經(jīng)被披上神秘性面紗的概念提供了重要的科學(xué)依據(jù)。

(二)適應(yīng)性與突現(xiàn)現(xiàn)象的受約束生成機(jī)制

霍蘭提出的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論，被廣泛應(yīng)用于模擬解決人類社會(huì)的許多復(fù)雜系統(tǒng)問題。在自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)中，復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)有別于物理適應(yīng)系統(tǒng)的一個(gè)最基本特征是：它們由大量不同要素聚集而成，而這些要素是具有適應(yīng)性的主體。霍蘭認(rèn)為，正是適應(yīng)性主體之間的相互適應(yīng)，以及與適應(yīng)性主體的聚集而產(chǎn)生的新的主體的適應(yīng)性，形成復(fù)雜的反饋回路，使系統(tǒng)突現(xiàn)出具有新穎性和不可預(yù)測性的整體性行為，這也是復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)難于分析和解釋的重要原因(27)John Holland, Complexity: A Very Short Introduction, Oxford University Press, 2014, p.9.?；籼m用“受約束生成過程”解釋了“適應(yīng)性造就復(fù)雜性”的機(jī)制。他認(rèn)為，由于適應(yīng)性主體在生成復(fù)雜性的過程中，特別是在混沌邊緣，幾乎具有無限的可能性狀態(tài)空間，是簡單規(guī)則所支配的適應(yīng)性主體(他也稱之為機(jī)構(gòu))間的相互作用約束了這個(gè)可能性，就像國際象棋的規(guī)則約束了可能的多樣的棋局構(gòu)型一樣。作為“機(jī)構(gòu)”的適應(yīng)性行動(dòng)主體，它起到一種轉(zhuǎn)換函數(shù)的作用：將環(huán)境的輸入和適應(yīng)性主體自身的狀態(tài)，轉(zhuǎn)變?yōu)橄乱粋€(gè)輸出狀態(tài)的轉(zhuǎn)換函數(shù)。這個(gè)轉(zhuǎn)換函數(shù)對應(yīng)著客觀世界的自然規(guī)律或各種行為的“游戲規(guī)則”。這個(gè)規(guī)則雖然是相對簡單的，但它的迭代作用使其產(chǎn)生出復(fù)雜的結(jié)果。正是在約束和限制生成的動(dòng)態(tài)行為的可能性過程中，展示出各種事先不能準(zhǔn)確預(yù)測的突現(xiàn)性質(zhì)。可見，簡單規(guī)則(轉(zhuǎn)換函數(shù))的約束性在復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的復(fù)雜性生成中具有關(guān)鍵性作用。另一方面，環(huán)境對于系統(tǒng)的狀態(tài)空間也會(huì)施加一種約束，通過適應(yīng)性選擇對系統(tǒng)施加約束。能生存下來是那些能適應(yīng)環(huán)境的構(gòu)型和狀態(tài)，不適應(yīng)的則會(huì)在環(huán)境的選擇壓力下消失。群體遺傳學(xué)創(chuàng)始人休厄爾·賴特(Sewall Wright)用適應(yīng)性景觀(fitness landscape或adaptive landscape)對這種約束與適應(yīng)性生成過程做了形象的解釋(28)Sewall Wright, “The Roles of Mutation, Inbreeding, Crossbreeding and Selection in Evolution”, Proceeding of the Sixth International Congress of Genetics, Vol.1, 1932, pp.356-366.。

從系統(tǒng)本體論的觀點(diǎn)看，相互作用和相互作用所依據(jù)的規(guī)律，本身就是一種約束，是對要素、行動(dòng)主體或系統(tǒng)的可能狀態(tài)空間的約束。相互作用導(dǎo)致的整體性的突現(xiàn)，本質(zhì)上就是一種受約束的生成過程?？刂普搫?chuàng)始人艾什比(W. Ross Ashby)曾說：“事實(shí)上，‘規(guī)律’只是‘約束’的同義語。如牛頓定律告訴我們用以表明行星位置與速度可能有的矢量(這是個(gè)較大的集合)，在天體運(yùn)動(dòng)中實(shí)際出現(xiàn)的只有一小批，牛頓定律就突出了這小批矢量的各元素所取的值。”(29)W. Ross Ashby, An Introduction to Cybernetics, Chapman & Hall Ltd., 1957, pp.130-131.“沒有約束的世界是混亂到極點(diǎn)的世界。”(30)Ibid., p.131.生成性與突現(xiàn)性是復(fù)雜系統(tǒng)的重要?jiǎng)恿W(xué)特征。近年來，計(jì)算機(jī)模擬方法迅猛發(fā)展，不僅成為人們認(rèn)識(shí)和處理復(fù)雜性的一種重要手段，也引起哲學(xué)家對突現(xiàn)這個(gè)古老的哲學(xué)問題的重新關(guān)注。從愛思唯爾《科學(xué)哲學(xué)手冊》第十卷“復(fù)雜系統(tǒng)哲學(xué)”中可以看到，“突現(xiàn)性、依隨性、因果網(wǎng)絡(luò)、機(jī)制解釋等成為了科學(xué)哲學(xué)、認(rèn)知科學(xué)哲學(xué)、心靈哲學(xué)等哲學(xué)研究領(lǐng)域的重要概念和前沿問題，而且滲透到社會(huì)學(xué)、政治學(xué)和管理學(xué)等學(xué)科”(31)范冬萍：《系統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)理論范式的發(fā)展與構(gòu)建》，《自然辯證法研究》2018年第6期。，突現(xiàn)性系統(tǒng)思維逐步成為這些領(lǐng)域中新的研究進(jìn)路。

綜上所述，從一般系統(tǒng)論到復(fù)雜性理論，當(dāng)代系統(tǒng)哲學(xué)已形成一種關(guān)于認(rèn)識(shí)和處理復(fù)雜性問題的系統(tǒng)整體論理念和系統(tǒng)思維，超越還原論的方法論訴求也在不斷地豐富和發(fā)展。