动态平衡态势的阶段可调控性,本文主要内容关键词为:动态平衡论文,态势论文,阶段论文,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:N02 文献标识码:A 文章编号:1001-5981(2006)02-0035-05
动态平衡态势是自组织系统在非线性相干作用条件下系统要素的有效伸缩或涨落,使系统形成有序结构的一种和谐状态和机制[1] 40-45。一方面,动态平衡态势作为系统运行的一种状态,表明是可以对其进行调控的;另一方面,动态平衡态势作为系统有序运行的机制,又表明调控的目的是为了使系统内的动态平衡态势由较低层次向较高层次发展。
一、确定性非线性系统的可调控性
演化规律既表现为有规又表现为无规或者既表现为无规又表现为有规的系统被称为确定性非线性系统。确定性非线性系统具有自身的非线性规律[2] 22-24。这种非线性规律为确定性非线性系统的可调控性提供了可能。非线性规律表现为既无规又有规,或者说既有规又无规,就像埃德加·莫兰在仰望星空时看到的情景[3] 169。正是这种既有规又无规的非线性规律使对确定性非线性系统的调控成为可能。因为一个完全有规的系统是不需要调控的,也不可能调控。比如金刚石中的碳原子的排列完全是有规的,它具有不可调控性。当然,完全无规的事物往往不是确定性非线性系统。一个完全无规的系统也是不可能调控的。这种系统,无规已成为系统特征,是系统自身所固有的,已不可改变。所以,只有表现为既有规又无规,或者既无规又有规的系统才具有可调控性。
对确定性非线性系统进行调控,是依据其非线性规律,以实现有序为目的。系统有序运行的内在表现就是系统内动态平衡态势的形成,而动态平衡态势的形成取决于动态平衡态势的网络结构的形成。所以,从本质上讲,对系统的调控是为了形成动态平衡态势的网络结构。这也告诉我们,对动态平衡态势的调控是通过对影响动态平衡态势网络结构的影响因子的调整来实现对动态平衡态势的调控。一般来说,调控应在如下几种情形进行。一是系统处于呆滞状态。所谓呆滞状态,是指系统要素的伸缩虽然形成了动态平衡态势,但由于这种伸缩的幅度较小,有效作用发挥不够,致使所形成的动态平衡态势处于较低层次而难以自拔。二是系统处于无序状态。所谓无序状态,就是系统内动态平衡态势被打破而又未形成新的动态平衡态势。三是对动态平衡态势的维护。动态平衡态势是不断变化的。由于内、外随机性因素的干扰,这种变化很可能朝着破坏动态平衡态势网络结构的方向发展。所以,对动态平衡态势进行经常性的维护就成为对动态平衡态势调控的内容之一。这种维护具有成本少、绩效高的特点,在经济、社会生活中被广泛采用。
二、动态平衡态势可调控方式
(一)边界调控
所谓边界,有人从认识论的角度出发,提出系统是由某些相互有关的不同事物组成的具有数学边界的集合体。这种数学边界是一种没有质量、没有厚度的边界。例如在内宇宙与外宇宙之间存在的边界就是这种数学边界,它随着人类认识能力的不断提高会不断向外宇宙扩展[4]。其实,从本体论的角度出发,我们发现在系统与系统、系统与环境之间同样存在边界。边界的功能就是通过与环境实现物质流、能量流和信息流的交换而维持系统的整体性。国家作为系统其边界可以粗略地理解为国界;动物体作为系统其边界可以粗略地理解为皮肤皮毛;政治系统与经济系统的边界则有所不同,它存在着边界但很难具体确定。我们只能进行一种思维设定。
边界的功能是在系统与环境进行物质流、能量流和信息流交换的过程中发挥中介作用。在一定时间和空间内,到底哪些物质、能量与信息能够通过边界输入或输出,这既决定于系统整体的调整、控制能力,又决定于外界环境作为更大时、空范围的大系统的调整、控制能力。前者主要体现系统整体对系统要素及其对外界环境的能动作用,后者则主要体现一切以时间、地点和条件为转移的外部条件的作用[4] 37-40。系统整体因素和环境因素固然对物质流、能量流和信息流通过边界输入或输出具有决定性作用,但边界同样具有不可忽视的作用。它表现为边界在系统的暗示下对物质、能量和信息的选择性输入与输出。体系的外界输入具有平权化的特征[5] 38。也就是说,环境向系统输入物质、能量和信息时不针对系统的任何特定部分。但是系统对环境的输入却有选择性。这种选择性完全服从系统自身的需要。这种选择的过程就是通过边界来实现。比如,人体边界一方面将人体需要的物质、能量和信息输入人体系统,又将经过消化的废物以排泄或耗散的方式输出;另一方面还将人体不需要的物质、能量和信息挡在边界之外。如导致人体疾病的各种病毒等。可见,边界的这种选择性作用对系统的生存和演化具有极其重要的意义。边界还是系统与环境适应的结果。这种适应就是环境与系统在相互作用的过程中,彼此能够有效地实现物质、能量和信息的交换,从而保证系统的有序演化。从这个意义上讲,边界并不仅仅属系统所有,边界是系统与环境相互作用的中介。
根据边界所具有的中介性质,通过对边界的调控,就能实现对系统的整体调控。一是疏通边界通道,以保证系统需要的物质流、能量流和信息流顺利地进入系统。边界能否具有一定程度的开放性,决定着自组织系统的兴亡。所以,尽可能扩大系统边界的开放性程度就十分重要。疏通边界通道就有利于扩大边界的开放性。疏通主要表现为对系统边界的健康性维护。比如,搞好人体个人卫生,加强体育锻炼,以强健肌肤,就是这种调控的常见例子。二是对边界的输入和输出进行有针对性的调整。一方面,这种调整应服从系统对外界输入的选择性吸收。由于系统的选择性吸收,边界一般都具有识别功能。强化边界的识别功能,就有利于系统的选择性吸收。比如,人们为了防晒,通常在脸上等部位涂抹防晒霜,以抵抗太阳紫外线光直接照射人体,起到健肤的作用。另一方面,可以通过对边界输入与输入量的调控实现对系统整体的调控。系统的有序运行离不开外界的输入与输出。但是不同的系统对输入与输出的要求不同。只有保持在一个最佳的输入与输出范围内,系统才能保持最佳运行状态。所以,对边界输入与输出的量进行调控,就能实现对系统整体的调控。比如,名牌产品的生产企业为了保品牌,在一个时段内往往会限量生产。
(二)要素调控
动态平衡态势是系统要素的有效伸缩处于和谐状态时系统整体呈现的有序状态。只有当系统内的所有要素的伸与缩对系统有序运行发挥作用时,系统运行才能处于最佳状态。这时系统不仅是有序的,而且还是稳定的。这就为我们对系统要素进行调控提供了原则依据,即调控是以实现所有要素的有效伸缩为原则。当一个要素的有效伸缩限制了另一个要素的有效伸缩时,系统就有可能偏离动态平衡态势,这时对系统要素进行调控,就能维护动态平衡态势,从而保证系统的有序运行。
对系统要素调控的主要手段是对要素的输入与输出进行调控。此外,还可以通过施以外界影响来实现。这都能对系统要素的伸缩形成影响。比如,法律的最高理念就是实现公平与公正[6] 9-15。法律的颁布不仅仅是为了惩罚违法者,更主要的还是督促社会公民遵法守法,营造广泛的具有社会性的法治风气,以保证所有公民都能分享到民主与自由。
(三)途径调控
所谓途径调控,是指通过对系统变化方式的调控来实现对系统整体的调控。系统变化的方式包括渐进式质变和突进式质变。渐进式质变和突进式质变的存在反映了系统演化途径的多样性[7] 67-71。
从本质上讲,质变就是结构的改变。张彦认为质变的渐进方式,是指事物发生了根本性质的变化,但过程却是渐进的、相对稳定的,没有突变[7] 67-71。这里的“根本性质的变化”,应该是结构的改变。我认为,渐进式质变在产生新结构的过程中,仍或多或少地保留原结构的某种成分,这才是最重要的,也是渐进式质变根本之所在。这就意味着,在这种质变的过程中,原有的动态平衡态势并未彻底打破,而是系统涌现的新质,逐步地取代网络结构上原有的结点,以实现系统结构的调整,直到新的动态平衡态势形成。而突进式质变是在较短时间内实现的质变,所以,这是一种彻底地打破了原有的动态平衡结构而实现的质变。在突进式质变中,系统涌现的新质虽然能在较短的时间内取代大部分旧质,并占据起关键作用的结点位置,但往往会留下空缺。这就使得系统结构不够完善,因而系统结构在一定的时间内往往不稳,只有所有的空间都被新质替代,系统结构才趋于完整,才有可能形成新的动态平衡态势。
既然系统的演化途径具有多样性,就有可能对系统演化的方式进行选择。这方面,人类已经有了成功的例子。比如受控核反应,就是将突进式质变改为渐进式质变;太空育种就是将渐进式质变改为突进式质变。相对而言,自组织系统的渐进式质变比突进式质变对人类更有利,所以选择渐进式质变就成为对动态平衡态势进行调控的重要方式。这是因为渐进式质变是不打破原有动态平衡态势,而将原有动态平衡态势逐步推向更高层次的质变。这种质变由于渐进、温和,系统照样保持稳定,所以破坏性不大,损失较小,有利于系统的长期稳定。渐进式质变还有利于实现合目的控制,通过对系统的调控可以使系统沿着我们希望的方向演化。突进式质变则不能。由于渐进式质变属于质变的高级方式,实现的概率较小,因此必须缜密计划和精心操作,才能避免与分歧点集的不期而遇[7] 67-71。当然,如果渐进不能实现质变,系统又处于无序状态,则可选择突进式质变,以尽快地促进系统内动态平衡态势的形成。
(四)环境调控
环境调控,主要是对物质流、能量流和信息流的调整和控制。按照自组织理论,系统演化必须有物质流、能量流和信息流提供支持。就系统本身来说,它没有产生物质流、能量流和信息流的功能。物质流、能量流和信息流只能由环境产生并由环境提供。如果提供的物质流、能量流和信息流越充分,就越有利于系统的演化。而且提供的物质流、能量流和信息流还必须是有效的,有价值的①。因为只有有效,系统才能吸收利用;只有有价值,系统吸收后才能产生高效率,这表明系统吸收具有选择性。
针对系统的选择性吸收特点,环境调控主要包括三个方面。一是为环境产生更多的物质流、能量流和信息流并保证渠道畅通提供良好的条件。充足的物质流、能量流和信息流以及渠道的畅通,可以保证系统有序演化的顺利进行。比如,太阳光是重要的能量来源,它不仅为人体直接提供热能,还能通过植物进行光合作用而产生可供人体利用的物质。我们可以减少空气污染,保持天空明洁,让更充足的太阳光为绿色植物所利用,为人类所利用。二是提高物质流、能量流和信息流的有效性和价值。物质流、能量流和信息流的有效性和价值与其品质有关。提高其品质就可增加其有效性和价值。比如,人类对农作物优良品种的选育,以及实施的绿色农业工程,就是广泛运用这种调控手段的典型例子。三是对环境中的某些因素进行改善,从而减少环境因子对系统的干扰,导致系统演化按照既符合系统演化规律又符合我们希望的方向发展。在系统的演化中,环境因子时刻都对其进行扰动,尽管这种扰动带有偶然性,但偶然性往往寓于必然性中,所以,我们同样可以通过对环境的改造而使系统演化按照预期的方向发展。事实上,系统内动态平衡态势的形成并不是孤立的,它与环境具有密切关系。从根本上说,是系统必须适应环境,并非环境适应系统。而在保持环境动态平衡态势的前提下,环境是可以进行某种程度的改造的。这样,通过对环境的改造,就可以达到对系统实施调控的目的。这类例子在社会系统、经济系统的演化中使用得相当广泛。比如树立良好的社会风气,有利于青少年的茁壮成长;改造经济环境,能使经济系统的运行趋于更加有序等。
三、调控的有限性与阶段性
(一)有限性
动态平衡态势的调整具有有限性特征。其有限性是指系统整体在其控制能力范围内对一系列调控行为所实施的有条件性接纳。任何系统,其整体控制能力都是有限的。这种控制能力是系统要素相互作用程度的体现,也是系统维持自身整体完整的一种度量。任何来自内部或外界的作用力一旦超出这个控制能力的范围,系统就面临着瓦解。这从根本上决定了动态平衡态势可调控的有限性。不同的系统,其整体控制能力不同,动态平衡态势可调控的有限性也表现为不同。一般来说,动态平衡态势可调控的有限性表现在如下三个方面。
一是调控目的必须与系统运行目标一致。动态平衡态势是系统要素相互作用所形成的一种和谐而稳定的状态,网络结构是其形成的内在依据。同时,动态平衡态势还作为系统有序演化的机制。自组织系统的自组织性的根本目的和功能也在于促成系统内动态平衡态势的形成和发展。这便为系统调控的目的确立了一个明确的指向,即调控必须以促成和推动动态平衡态势为宗旨。也就是说,调控目的体现在两个层面。一个层面就是促成动态平衡态势的形成,另一个层面就是促进动态平衡态势的发展。当系统内的动态平衡态势被打破,或者动态平衡态势出现失稳迹象时,就应该以促成动态平衡态势的形成为目的实施调控。如若动态平衡态势处于呆滞状态,或者动态平衡态势不够完善时,调控就应以促进动态平衡态势的发展为目的。事实上,由于动态平衡态势是需要不断发展的,由较低层次向较高层次发展是系统演化的必然趋势,所以以推动动态平衡态势的发展为目的而实施调控就是经常的、不断的。
二是调控程度的有限性。对动态平衡态势调控有一个基本前提,就是不能超出系统整体的控制能力,否则动态平衡态势将会被打破,系统就会瓦解。这是其一。其二,在自组织系统中,动态平衡态势是通过自组织的自组织机制来实现,如果调控破坏了自组织系统的自组织机制,自组织将面临死亡。其三,调控并不是万能的。不是所有的调控都是有效的,也不是所有的调控都能达到预期效果。之所以这样,与动态平衡态势的非线性本质有关。非线性系统具有对“初始条件的敏感依赖性”,当对系统施以调控时,哪怕调控措施的表现力度非常微弱,但它必定是改变系统的“初始条件”。只要是改变系统的“初始条件”,都有可能“失之毫厘,谬以千里”,使系统演化出现难以想象的结果。这个结果很可能与调控目的完全相悖。调控虽然是对某个因素② 或某个要素进行调整,但这个因素或要素必须是相关的因素或者要素,即与所构成的动态平衡态势具有联系。只要有这种联系存在,哪怕调控是针对某个因素或者某个要素,都会影响到整个系统,从而使系统内所有要素原来形成的有效伸缩的格局发生变化。这种变化可能与调控目的吻合,也可能偏离调控目的。
明确调控的有限性,对于我们实施调控、掌握调控的力度很有帮助。比如,我们对政治体制的改革不能急于求成。任何一种新的政治体制都有一个孕育的过程,都有其内部规律。改革既要顺应潮流,又不能破坏政治体制孕育的基本规律。只有有条件的、有步骤的进行政治体制的改革,才能促进政治体制的改革朝着我们希望的方向发展。
三是调控的间接性。所谓调控的间接性是指调控往往通过对系统边界、系统要素、演化途径以及环境等参量实行有条件的调整而间接地起到对动态平衡态势产生调控作用。或者说,调控只是维护和促进动态平衡态势形成和发展的辅助性手段。
自组织理论表明,直接促进动态平衡态势形成和发展的是自组织系统所具有的自组织性。自组织性是系统所固有的一种不需要外界特定指令而能自行组织、自行创生、自行演化,并能够使系统自主地从无序走向有序,形成稳定结构的性质[5] 3。动态平衡态势只有通过自组织的自组织性作用才能形成。任何外界的作用,都只能对与系统演化有关的部分产生影响。而最终由自组织系统的自组织作用来实现对动态平衡态势的调控。所以,实施调控虽然具有整体性涵义,但它不能直接对整体实施调控。它必须是对局部的直接作用,而间接地达到对整体实施调控的目的。如果直接对系统整体实施调控,抛开自组织系统的自组织作用,那是违背调控原则的,也是不可能的。比如,中国农村经济改革就是通过改变土地的使用形式,来刺激整个农村经济,使农村经济处于呆滞的状况得到改善,以达到推动农村经济整体发展的目的。
(二)阶段性
系统调控具有阶段性。这种阶段性表现在两个方面。一是对系统动态平衡态势的调控具有阶段性。就是说,调控应选择动态平衡态势处于呆滞状态以及处于失稳状态时进行。只有在这个阶段对其进行调控才是必要的和有效的。原因在于动态平衡态势有一个在自组织作用下自行生成的过程。系统要素需要在这个过程中建立相互联系,并使这种相互联系呈现和谐状态,使所有的要素都能有效伸缩,以增强系统整体的稳定性。在这个阶段,可以视作系统生长的阶段。通过这个阶段的生长,系统的整体控制能力将会形成和增强,动态平衡态势也会更加稳定。系统处于这个阶段时,就应少实施调控或者停止调控,给系统一个“休养生息”的机会。比如,给病人治病,当完成一个疗程的治疗后,就应观察是否需要继续下一个疗程的治疗,若病情好转,就可以停止药物治疗,以让病人的生理功能自行恢复,这样的效果可能更好。二是对动态平衡态势调控的作用具有阶段性。任何调控,其作用都不可能长久。之所以调控的作用具有阶段性,一方面是系统要素的非线性相干作用对调控具有放大作用和化解作用。放大作用所导致的结果很可能是系统运行偏离调控目标。这种情况已失去了调控的意义。化解作用则将调控作用淡化,以至失去调控作用。这可以从动态平衡态势网络结构的频频震动中找到答案。动态平衡态势网络结构的频频震动需要吸收能量也需要消耗能量。在这个过程中,也伴随着对外界作用的吸收和消化,所以对调控作用进行化解也就是自然的了。另一方面便是系统内正负反馈作用对调控作用的调节。自组织系统存在着正负反馈机制。正反馈作用对系统行为具有放大作用,负反馈作用则对系统行为产生抑制作用。当对系统局部进行调控时,正反馈作用可能会将这种调控作用放大,但当达到一定程度时,负反馈作用将会对调控作用进行调节,从而阻止调控作用进一步放大。由于系统正负反馈机制的存在,系统调控作用就只能在一定的阶段内表现出来。
注释:
①对某类具体的系统而言,环境提供的物质流、能量流和信息流并不都是有效的、有价值的。
②这里的因素不单指独立的要素。