过程层次论，本文主要内容关键词为：层次论文,过程论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：B80—05；G20文献标识码：A文章编号：1000—8691(2007)01—0035—05
所谓“层次”主要指事物及组成部分在空间和时间上的间隔及等级系列关系。目前，自然科学揭示的物质空间共时态层次有：夸克、原子、分子、宏观对象、行星、太阳系、银河系、星系集团、总星系等，“超弦”是否是微观领域中最小的层次目前尚无定论。然而，人们对事物时间过程中的历时态层次研究明显不足。过程哲学曾经把过程分成过程、事件两个层次，天文学的宇宙大爆炸理论揭示了100多亿年来“宇宙总体经历的物理、化学、天体、地质、生物、社会、人工自然、智慧等演化过程”[1] (P9)，但迄今为止大多数理论都没有在普适层次上回答具体事物的形成、变化和发展过程中到底有多少种不同的历时态层次的问题。目前，对过程不分层次或少分层次的理论比较盛行，这妨碍了对过程的深入探讨，这也是复杂性理论研究陷入困境的原因之一。对此，本文提出了演化过程的4层次理论。
一、事物演化的第一层次：非系统存在
1.非系统存在的界定
流行的系统理论一般不大讲非系统问题，该理论的缺陷是没有把系统对象从形成到变化再到解体等纳入一个总体的演化过程中，无法回答和描述系统之前和系统之后的问题，本文针对传统理论的缺陷提出了“过程层次论”该理论将非系统存在当作事物演化中的一个对象或层次。所谓“非系统”就是指“有若干要素在空间和时间中并存，但彼此之间没有(针对特定关系而言的)共时态或历时态相互作用的非整体性存在”。在事物的具体演化过程中非系统先于系统而存在，它为系统形成准备了质料和特定的关系，孕育了系统形成的可能性。当要素之间的相互关系发生到一定程度，一个系统整体才涌现出来，系统形成以后非系统对象被纳入系统之中，由分散的各自独立的“有”变成集中的相互作用的整体的“有”。随着系统的继续演化，原有的系统解体，系统解体后的残留对象又变成非系统存在。简言之“系统之前”和“系统之后”的对象就是过程层次论界定的非系统。
2.非系统存在的两种类型及普适性
非系统的第一种类型是Δt≠0即有时间过程的非系统。在空间和时间中并存的要素之间没有或近似没有相互作用，不形成一个整体对象。非系统不是指没有物质、能量和信息的存在，它有要素层次的存在但没有系统整体的存在。此类非系统，其特点是有局部或要素层次的演化问题，但没有所谓“整体”层次的演化问题。
非系统的第二种类型是Δt=0或Δt≈0即还没有时间过程或时间过程很短暂时的非系统对象。任何演化存的开端其实都是非系统存在，此时非系统要素之间有空间上的并存关系，但彼此之间还没有相互作用发生，还不会形成系统整体。一个系统整体形成需要的时间尺度取决于要素之间相互作用传播的速度以及要素之间的空间距离的大小。如果是在微观领域空间尺度很小，在物理水平上的相互作用又以光速传播，那么形成一个物理相互作用的系统所需要的时间尺度会很短，从非系统到系统存在的时间尺度在不同领域、不同对象、不同层次中是不一样的。非系统广泛存在于自然、社会和思维领域的各种对象的演化过程中。
3.非系统与系统的关系
首先，在同一对象的演化过程中非系统层次提供了系统形成的质料、要素和条件，提供了系统形成的可能性，非系统中孕育着系统的胚胎，没有非系统存在系统就不会凭空产生。
其次，已经存在的系统一旦解体或崩溃后会转变为非系统存在。系统的解体只是系统作为整体存在的消失，只是要素和要素之间关系的变化和中断，是整体功能的消失但不是对象本身的消失。
其三，系统与非系统的区分是相对的。非系统是否形成系统决定于是在哪个层次，哪种维度、哪种关系上，一种关系上不是系统在另一种关系上可能形成系统。
此外，在宏观层次上不是系统的对象在微观层次上可以有局部或要素层次的系统存在。“在系统哲学研究中，有两种观点一直争论激烈”，部分学者认为“可以猜测存在着非系统”，“拉兹洛把这种非系统称为堆”[2] (P16)。过程层次论认为否认非系统在逻辑上讲不通，不利于把系统的形成也看成一个演化过程，不利于对解体系统的“剩余存在”进行描述。总之，不承认非系统就不能对事物的演化过程作完整的描述。
二、事物演化的第二层次：系统存在
1.系统存在的普适性和界定系统的前提条件
从演化论的角度看任何系统都是由非系统演化而来的，系统理论曾将世界看成过程与系统二个方面，经典的表述是“世界普遍联系作为系统而存在，世界永恒发展是过程的集合体”。系统理论的普及使描述系统成为并不困难的命题。但是，一旦涉及深层次问题如系统的界定，学者间的分歧较大。例如，部分系统理论将系统定义为“由相互作用的若干要素结合而成具有特定功能的有机整体”。这样的系统定义涉及了元素、相互作用、整体性、环境以及演化过程等，但定义侧重的是局部与整体的关系，是对象的整体涌现性，由于定义没有时间维度的限制，导致了系统整体涌现的历时态边界不清楚。为此，过程层次论强调了系统的时间维度并限制了系统概念的适用范围。过程层次论认为“系统”不是一切，它仅仅是事物演化存在的一个历时态层次，对系统的描述需要二个前提：
其一，不能离开时间维度来界定系统。在部分系统理论中，系统被定义为“相互作用着的若干要素的有机整体”。这个系统定义没有正面和直接回答系统与时间的关系。但是，描述系统是不可能离开时间维度的，系统形成离不开要素间的相互作用，相互作用离不开时间，无论是系统整体性也好，结构层次也好，系统开放也好，离开了时间维度都不成立。早在60年代末，一般系统创立者冯·贝塔朗菲也意识到了这个问题。他指出“系统这样一个定义绝不是普遍的，它抽去了空间和时间的条件”[3] (P52)。因此，“系统不仅要被看作空间的整体，而且要被看作时间的整体”。工程控制论创始人贝尔(S.Beer)认为，“系统就是具有动态学联系的元素之内聚统一体”，“系统就是一群变量的集合”。可见，系统的界定应该有时间维度。
其二，必须对加入时间维度系统的时间期间作限制。限制系统的时间维度实际上就是确定系统的历时态边界，限制系统概念的适用范围，使系统这一概念具备确定性和可操作性。一段时期以来描述系统要不要加入时间维度是系统论学派争论的焦点之一。因为，系统界定一旦加入了时间维度(如果不限制其边界)将使问题变得异常复杂，如系统与过程范畴会相互混淆无法区分，过程中的不同层次也将混淆。系统论各学派分歧的症结在哪里呢？笔者以为在于对整体涌现的理解各有侧重，有的学者侧重系统的共时态空间整体，有的侧重历时态过程整体，有的侧重时空统一的整体。如果从空间中要素的相互作用形成的整体出发，系统整体会被看成是一个空间范畴，至少是一个相对共时态(Δt较小)下的范畴。然而，系统不可能是静止的，系统的形成和存在都面临动态演化问题，这样，系统整体性又必须成为一个时间中的历时态问题，整体性又要看成一种过程范畴。
现有系统理论的麻烦问题还在以整体涌现定义的系统会由于时间维度及时间边界的不确定而将系统的形成、系统在特定时间期间的稳定存在、系统发生变化的三个历时态层次混淆起来。因为，在这三个层次上都有所谓整体性或涌现性问题。此外，如果不限制时间维度还会把系统的量变与质变，连续变化与非连续变化，线性与非线性变化混淆起来。这样一来，一个混淆了历时态层次又如此复杂的“系统整体”是没办法用现有的理论和工具来研究的，所以，笔者以为对系统的界定和描述需要一个新的角度。
2.过程层次论对系统的界定与描述
既然系统的定义不加入时间维度不行，加入时间维度又使问题变得复杂难解也不行，那么，只有通过对系统的时间维度或时间的边界进行适当限制来解决问题。过程层次论的系统定义：“系统是在特定时间期间由要素之间的相互作用形成(涌现)的具有特定功能的有机整体，系统标志着一个整体对象在演化过程中的形成，它是对象作为整体存在的起点或一个历时态层次”。如果把系统未形成之前的存在看成事物演化存在的第一层次(该层次没有所谓整体性的演化问题)，那么，系统的形成则是事物演化存在的第二个历时态层次，系统形成是事物作为整体存在且有了整体存在的演化问题的开端。任何系统的形成都需要一定的时间即Δt≠0，凡系统都有其共时态与历时态结构，在微观领域，由于空间小，要素之间相互作用传播快形成一个系统所需要的时间很短，即Δt很小，Δt趋近于0，一般可以称为相对共时态。在宏观领域如果要素间相互作用传播速度快，形成一个系统所需要的时间尺度也很小，从人们直观的经验上，也为了研究的方便可以把微观和宏观领域中的部分系统近似地看成是相对共时态下形成的整体对象，针对这些对象可以不强调系统的时间维度和时间结构，可以省略时间维度而偏重于系统的空间结构，从而使系统科学理论中原有的省略时间维度的系统定义仍然有效，但是，对于时间尺度较长才能形成的系统描述必须加入时间维度和时间结构。
三、事物演化的第三层次：状态存在
1.状态的界定及特征
状态一词在日常用语中表示事物存在的状况和态势，在科学技术领域中，状态指一组变量的集合。在一部分哲学理论中状态与过程范畴配对使用，状态指对象的静止，过程指对象的变化。在过程层次论中，“状态”是指事物演化存在的继系统形成之后的又一个历时态层次。状态定义如下：“状态是在特定时间区间事物或系统保持其质的相对稳定不变时的存在总合”[4] (P105)，它是事物整体上质的相对静止与局部上量的运动变化的统一体，是亦静亦动的对象，是事物共时态与历时态在有限时空范围内相干作用的最小单位，是过程的最小单位或历时态层次，状态的历时态集合组成过程。状态层次的存在使过程中各个历时态组成部分之间形成功能上相对独立的历时态片断，造成各个历时态片断之间的功能间隔。状态概念是过程层次论中专门用来描述过程中的非连续性对象和那些质的相对稳定、彼此之间功能上相对独立的历时态层次或对象的，状态与过程构成相对的静动关系。
事物“状态”的主要特征有8个方面：
(1)状态的相对稳定、相对静止或亦静亦动性。状态是事物整体质的相对稳定、相对静止，是局部量的运动变化，对于系统状态而言，是系统的有限演化，是量的运动变化，对于过程状态而言，是过程的历时态局部，是质的相对静止。
(2)状态在过程中的相对独立性。
(3)状态间的功能间隔性，状态的存在使过程表现为非连续性，状态之间关系的非确定性是复杂性来源之一。
(4)状态对系统的包容性。系统存在于状态之中，历时态状态中包容着共时态或相对共时态的系统。
(5)状态是组成过程的最小历时态单位(层次)，状态从属于过程，状态的集合组成过程。
(6)状态都有确定的时间边界。
(7)状态的整体性非线性。
(8)状态的时空统一性。
2.状态层次与系统层次的关系
状态是加上了时间维度的系统，是系统在有限时间尺度内的量变行为的总合。从系统科学的角度看，“状态”也可以理解为在特定时间区间系统保持其质的相对静止即内部序参量稳定不变时的存在总合，是系统的一种“稳定态”或一种“相”。状态范畴的提出不是要否定系统范畴而是要对原有的系统范畴作一定的限制和补充。在过程层次论中“状态”包容系统，状态是在已经生成一个“整体对象”的基础上保持其对象(系统)质的相对稳定不变的历时态层次，因此，状态有比系统更多的历时态内容，即系统随着时间展开的变化内容。状态以系统的量变范围为其存在的界限。系统一旦形成会立刻进入状态层次。在一般情况下状态内系统是连续变化的，在状态间则是系统连续变化的中断，是过程中各个历时态片断间功能上的间隔或离散。
四、事物演化的第四层次：过程存在
1.过程的界定及普适性
在哲学和具体科学研究中人们习惯于把事物或系统随时间发生的任何变化都称之为过程，小到微观世界粒子的变化运动，大到宇宙的演化都使用过程范畴来描述。但这里的运动变化没有区分层次和维度，也没有指出是量动还是质动，是整体动，还是局部动，没有明确运动与静止的相对性转化性。过程范畴也不一定与状态配对使用。为此，过程层次论在界定状态范畴的基础上还需要对过程范畴给以补充说明。在过程层次论中过程与状态是配对使用的范畴，过程指事物或系统‘质’的变化(质的变化中包含了状态中量的变化)，状态指事物或系统‘质’的相对静止，过程是状态的历时态集合，过程是最高范畴，它包容其他范畴。需要指出，过程层次论中的非系统、系统、状态、过程是针对同一演化对象区分出来的4种历时态层次，在同一个演化对象中这4种历时态层次有严格的界限和各自的定义不能混淆，然而，在改变层次或维度以及改变动静标准的前提下，这4个层次的划分有相对性。
2.状态与过程的关系
状态与过程是一对描述动静关系的范畴，在同一层次中状态从属于过程，状态是过程的历时态片断或局部，是组成某种对象的过程的最小单位，是过程中的动中之静(质静)，过程则是状态的历时态集合，是事物在时空中的产生发展和消亡。状态与过程的区分是相对的，在时空尺度变化或层次变换的前提下两者相互转化，宏观尺度上为状态的在更微观的尺度上则为另一层次及相应质的过程，反之亦然。过程层次论提出4个核心范畴来描述历时态存在，即要素(非系统)、系统、状态、过程。其相互关系是，在同一层次中，非系统要素包含于系统、系统包含于状态、状态包含于过程，前两个范畴描述共时态或相对共时态存在的局整关系，可以近似看成空间关系，是在描述一个整体对象的生成、突现，后二个范畴描述对象质的动静关系，状态是静，过程是动，二者重在时间过程，是对“动态存在”的描述。
从要素存在到演化存在的顺序是：
要素(非系统)→系统→状态→过程
从演化存在到要素存在的包含关系是：
过程
状态系统要素(非系统)
3.非系统、系统、状态和过程之间的主要区别
非系统各要素之间没有相互作用，没有整体性问题。系统以对象涌现出特定的整体规定性为标志。状态以系统质的相对稳定不变为标志，状态以系统形成为开端，以系统在特定的时间期间的量的变化为内容，以系统质的变化为终点，状态是系统在特定时间期间的量变存在的总合。系统层次一般不能独立存在，它与状态连续，系统总是要演化变成状态，没有离开系统存在的状态存在，多数情况下，状态实际就是系统在特定时间期间的直接和现实的存在方式。状态是系统在有限时间尺度中的相对稳定、相对独立的存在，状态中包容着系统，状态的时间尺度大于系统的时间尺度。过程以系统的质的变化为标志，过程是多个状态(不同质)的串行历时态存在，是状态的历时态集合，过程中包容状态，过程的时间尺度大于状态的时间尺度。
事物演化的4种历时态层次图示：
事物演化的4个层次的含义及区别说明：
(1)非系统，一个整体对象还未形成或一个整体对象已经解体的存在，非系统强调的是整体对象还未形成，但已经为系统形成准备了质料，孕育了系统形成的可能性。
(2)系统，一个整体对象的形成(涌现)，系统强调的是整体从无到有。
(3)状态，一个整体对象保持相对稳定的存在，状态强调的是一个整体对象在特定时间期间的相对稳定的存在，质静量动，亦静亦动，状态包容系统。
(4)过程，一个整体对象由一种状态变为另一状态，表现为对象功能的变化，强调的是整体对象从一种稳定态转变为另一种稳定态，是质变化，过程是状态的历时态集合。
4.简单系统和复杂系统的演化差别
在简单系统的演化中事物的系统、状态、过程三个层次不太容易区分，有时它们没有太大的区别，甚至可以将它们等价看待。例如，在简单系统中系统整体一旦形成以后，很可能在可观测的时间进程中系统的量与质都不再发生变化，或者只是发生微小的量的变化(这取决于观测的工具及精度)。此时，该对象状态的性质和功能基本等价于系统的性质和功能。而状态描述等价于系统描述，或者对状态采样的描述也等价于对状态和系统的描述。进一步，如果在时间进程中简单系统的状态也不再发生质的变化，那么，状态的性质与功能也基本等价于过程的性质与功能，状态描述等价于过程描述。此时，除了时间参量的不同以外，对系统、状态及过程这三个不同的历时态层次的描述可以没有太大的差别即系统≈状态≈过程。然而，以上情况只存在于简单过程中。在复杂系统的演化中特别是在耗散结构中，系统、状态、过程有很大的区别。复杂系统的要害在于过程复杂，其特点在于对象的非线性、非连续性、非确定性、非预测性，因此，适用于简单系统的方法不能用于复杂系统，或者说对演化过程不分层次或少分层次的理论解决不了复杂性问题。
五、过程层次论对解决复杂问题的认识论和技术方法学意义
1.提出过程层次论是克服传统方法局限性的需要
目前，部分系统科学理论用系统与过程二个范畴来描述事物的存在与演化。但是，对演化过程的层次划分不是越简单越好，把不应该省略的东西省略了就会导致错误的认识，产生错误的方法。过程层次论认为：如果非系统(系统还未形成前的存在)与系统的形成(一个整体对象的涌现存在)与系统质的相对稳定(状态)与系统质的不断变化即一种状态变成另一种状态(过程)4个层次没有差别(即简单系统的情况)，那么，对事物的演化描述可以不需要状态和非系统这两个范畴。但是，复杂事物的演化的确存在以上4个不同的历时态对象，而这些对象之间在客观上和认识中确实有差别，那么，与系统和过程相区别的非系统和状态范畴的使用就是必须的。过程层次论认为事物4个历时态层次的区别是它们分别处于演化存在的不同时间尺度内，各有其不同的性质和特点，在演化过程中各有其不同的地位和使命，需要用不同的方法和技术去认识。系统和状态层次主要是非线性问题，而过程层次即状态之间主要是非确定性关系问题。如果人们不分历时态层次或只用一种方法去解决多个历时态层次的问题就行不通的。如果我们切入或锁定的层次不合适将事倍功半，如果我们切入的层次不对将永远不能解决问题。目前，部分系统理论方法从系统出发，以系统为核心来构建过程，忽略了状态层次，跨越了状态层次去描述过程，将系统或状态的非线性与过程(状态之间关系)的非确定性混淆，这样的理论面对复杂系统及过程将陷入困境。
2.提出过程层次论是解决复杂性问题研究路径的需要
过程层次论认为状态层次(不是系统层次)是研究复杂问题的最佳出发点。就系统与状态的关系而言现实的历时态状态中包裹着系统，解决了状态层次的描述系统层次的描述也随之解决。状态层次是系统通向过程层次的中介即关键层次，只有描述了状态才可能描述过程。状态层次又是人们在实践中直接面对得最多的对象，在事物演化存在的4个历时态层次中，单独的非系统层次并不多见，而系统层次又不能独立存在，系统大都以系统在特定时刻的状态方式存在着，平时人们所面对的所谓系统其实是面对系统的状态或系统的过程，只有认识了事物的状态和状态组成的过程才能认识和把握事物。研究复杂问题是从系统出发还是从状态出发的路径是不一样的，而认识过程中锁定的对象层次不同，认识和改造对象的结果也就不一样。
3.提出过程层次论是用不同的方法与技术处理不同层次及对象的需要
(1)过程层次论在普适性层次提出了与系统、过程并列的状态范畴，将状态层次放到最核心的位置。提出对过程中的在特定时间期间相对稳定、相对独立的对象的描述问题，并且把这种对象作为描述和解决复杂问题的出发点。一个复杂系统在不同的时刻，在不同的环境(输入输出关系)下其状态是不同的，如果不把这些不同的状态区别开来研究，又如何能将它们组成完整的过程呢？过程层次论的意义就在于提出把这些不同的状态(历时态片段)分开来研究，分开来描述的理论，这其实就是描述过程中的功能上相对独立的历时态片段，以及这些片段之间的关系。状态论面对的对象基本上是两个层次，一是状态(不是系统)，二是片段之间的关系即过程层次即状态之间如何组成过程。
(2)过程层次论将过程与状态分开处理并用不同的方法及技术处理不同性质的不同层次的问题。过程层次用符号方法及技术解决，状态层次用广义智能技术解决，状态论方法不是不处理系统问题而是将系统问题归于状态层次中一并解决。先易后难，从线性到非线性、从符号方法及技术到非符号方法及技术去处理复杂系统及过程问题，过程层次论揭示了一个重要的命题即不但系统层次不能用线性分析来解决，系统在有限时间期间的演化存在(状态层次)更不能用线性方法解决，非线性问题最好的解决方法不是将问题化做符号和符号之间的关系，因为变量多、关系多会使问题变成无解。状态层次可以通过空间与过程的非线性映射来处理。过程层次论将非线性(整体才产生)与非确定性(过程才产生)这二种情况分开处理。
(3)过程层次论采用时空统一的四维整体处理、有限度的分析法。在状态层次内事物是有限时空内的相干统一整体，无法切开也用不着切开，在状态内分析还原方法无效，符号方法及技术也基本无效，状态论方法是有限度的分析法即只分析到状态层次。
(4)过程层次论采用线性与非线性的适当分离方法。人们面对的对象及过程大多是线性和非线性的混合对象，单独用线性和非线性方法都无法处理。因为状态内是非线性为主，状态间是线性关系为主，只要在状态之间切分开、线性与非线性就可适当分离，用目前的符号方法及技术来解决状态之间的关系描述，用非符号方法及技术解决状态内的非线性描述问题，过程层次论正是用这二个方法来局部解开复杂性问题的。过程层次论适用于一部分复杂系统及过程，特别是非连续的状态之间有着巨大差异的对象及过程。