用一般系统论的观点看灾害，本文主要内容关键词为：系统论论文,灾害论文,观点论文,用一般论文，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。
尽管人类对灾害的关注由来已久，但将其作为一门独立的学科来研究，本世纪80年代末才开始，故灾害学是一门新兴的学科。
由于灾害既具有自然属性又具有社会属性，使得关于灾害的研究广泛涉及自然和社会的诸多方面。因此，仅采用以往传统学科所惯用的分析还原方法，对整个灾害学研究而言，就显得远远不够了。近年，灾害学研究中系统科学方法的应用受到国内一些学者的高度重视和大力提倡。如马宗晋等在其关于中国重大自然灾害研究的一系列论著中多次强调：灾害学的研究必须依据系统思维方式，采用系统科学方法，将各种灾害联系在一起视作一个整体来分析，将人类的减灾活动作为一项系统工程来开[1][2][3]。
系统科学，目前已形成为一个庞大的学科群，而且仍处在迅速发展之中。不过，追根溯源可以发现，一般系统论是其方法论源头。所以，在方法论的层面上，先行阐明怎样用一般系统论的观点看灾害，可为灾害科学研究中广泛地、正确地应用系统科学方法奠定基础。本文拟进行这方面的尝试。具体做法是首先考察一般系统论原理和方法；其次，评述灾害系统概念的定义和展开方式，再次论述灾害系统的基本特征，最后，就灾害系统数学描述方法的选择问题略陈浅见。
一、一般系统论原理和方法
反观人类思想发展史可以清楚的看到，系统思想以及用系统的思想看待世界的观点，早在古代就有萌芽，这在古代中国、古希腊、古罗马的哲学著作中都可以找到证据。不过，现代意义上的一般系统论，则是于本世纪20年代末萌生，经过二十多年的发展，至40年代末才脱颖而出的。其开山鼻祖及集大成者大家公证为美籍奥地利科学家贝塔郎菲。
20年代末，作为理论生物学家的贝塔郎菲发现，“活的东西的最基本的特征是它的组织，对各个部分和各个过程进行研究的传统方法不能完整地描述活的现象”，因为“这种研究没有告诉我们各个部分和各个过程的协调关系”[4]。基于上述发现，他在批判生物学领域的机械还原论和活力论的同时，创立了机体生物论。所谓机体生物论，强调生物客体是一个有机发展的系统，认为生物科学的主要任务在于发现生物系统各个层次上的组织原则和起作用的规律。贝塔郎菲简称上述思想为“机体纲领”，并认为它是一般系统论的萌芽，是一般系统论的基础之一。30年代初至40年代中期，贝塔郎菲将机体纲领的基本思想加以扩展，推广到生物学以外的领域，形成了一般系统论原理。他将一般系统论原理归结为，“存在着适用于一般系统或子系统的模式、原则和规律，而不论其具体种类、组织成分的必须和它们之间关系或‘力’的性质如何”[5]，认为一般系统论属于“数学和逻辑的领域”[6]，其主要任务“乃是确立总的适用于‘系统’的原则”[7]，并进而将系统原则解释为“形式上相同而完全属于不同现象和完全不同的学科中各种法则的类似性或逻辑一致性”[8]。
显而易见，在贝塔郎菲那里，系统概念是一般系统论之基石。那么，怎样定义和展开系统概念呢？贝塔郎菲定义系统为：“处在一定的相关关系中并与环境发生关系的各个组成部分（要素）的总体（集）”[9]，并强调“可以按照不同的研究对象和反映中心概念的不同方面，用不同的方式来定义和展开系统概念”[10]。这说明，贝塔郎菲不仅给系统概念以最广泛的意义，而且对定义和展开系统概念的方式也未加严格的限制。由此，用前苏联系统哲学家萨多夫斯基的话说，贝塔郎菲给出的系统概念将是一个“意义族”[11]。
至于一般系统论的研究方法，贝塔郎菲将之概括为两大类：一类是他所提出并倡导的经验直觉的逻辑方法，主要应用一些概念、范畴，研究各类系统的一般规律；另一类是由英国生物学家、控制论的创始人之一艾什比于1958年提出的，后来又为许多人丰富和发展了的数学系统论的方法，主要应用数学工具集合论描述系统的状态变化，研究一般系统论的原理、原则和方法。他认为，上述两种方法中，前者偏重于逻辑，后者着眼于数学，各有千秋，相辅相成。但他特别申明，将一般系统论“限制为一种数学的理论来看是不合适的，因为有许多系统问题的解答，需要一种不能用现代数学概念去表达的‘理论’”，他强调，“一般系统论提出一种新的科学规范，是现实的某些一般方面的模式，而同时它给出我们这样一种方法，使我们看到过去没有注意过或绕了过去而没有研究的事物，这就是它的方法论意义所在”[12]。
总之，一般系统论的原理和方法代表了人类认识世界的一种新的“科学范式”，它与自牛顿、笛卡尔时代以来所形成的旧的科学范式有着本的区别，主要表现在：它所依据的是综合的思维模式，而旧的范式所依据的是分析的思维模式；它所采用的是有机的整体的研究方法，而旧的范式所采用的是机械的还原的研究方法；它所注重揭示的是事物各个部分和各个过程之间的结构、组织关系，以及影响事物整体发展的规律，而旧的范式所注重揭示是事物的各个部分和各个过程之间的单线因果关系，以及影响事物局部发展的规律。
二、灾害系统概念的定义和展开方式
关于灾害系统概念的定义和展开方式，近年国内一些学者做过论述，试举两例：
其一，视灾害为组成灾害系统的元素，从灾害之间关系的角度定义和展开。如《中国减灾重大问题研究》一书的作者在该书中写到，“各种自然灾害都不是孤立的，它们常常在某一地区或某一时间段集中形成灾害群；许多自然灾害特别是强大的自然灾害，常常诱发和引起一连串的次生灾害与衍生灾害，形成灾害链；灾害群和灾害链交织在一起形成自然灾害系统”[13]。为了理解这段文字有必要先解释灾害群和灾害链的含义。所谓灾害群是指同一致灾原因引起的同时发生的不同灾害所组成的群体。所谓灾害链是指相继发生的互为因果关系的灾害所组成的群体。显而易见，由上述方式定义和展开的灾害系统概念形象直观，但由于暗含了一个较强的限制条件——灾害群和灾害链的存在以及相互间的交织，从而不能涵盖自然灾害的全部，因为现实中存在的很多灾害并不满足上述条件。
其二，视灾害系统为上一层次系统的子系统，从灾害产生的原因以及灾害与环境的关系的角度定义和展开。上面提到的《中国减灾重大问题研究》一书的作用也曾采用这种方式。作者在该书的另一处写到，“自然灾害系统的发生，与太阳的活动、地球的整体运动、及相关联的地球各圈层物质的变异和相互影响有关，并涉及到人口的增长、资源的开发、环境的变化和经济的发展”[14]。作者意在揭示自然灾害发生的自然方面和人为方面的所有原因，不过所用的“自然灾害系统的发生”一语显得牵强，何谓自然灾害系统的发生呢？系统本无发生可言。接着作者又将自然灾害系统归结为“天-地-生-人-社会巨系统的一个子系统”[15]。可是象这样将包罗万象的宇宙当作自然灾害系统的环境，或者说当做自然灾害系统的上一个层次的系统，引入一个所谓“巨系统”的说法，就使得上面的表述从逻辑上等于说“某物是宇宙间万事万物中的一物”了。
依据上文所述一般系统论的原理，笔者认为，灾害系统概念应具有以下内涵：（一）它是现实中存在的大量灾害的最一般性质的模式，而不是自然界抑或人类社会中的自在物；（二）在一定的意义上，它是人类关照自身以及考察生存与发展的环境所形成的一类思维框架；（三）其表述形式应具有高度的概括性和普适性。
据此，将一些学者提出的孕灾环境、致灾因素、承灾体、灾害损失等概念加以扩展，可以给出一种定义和展开灾害系统概念的一般方式：即灾害系统是由相互作用并与孕灾环境相关联的致灾因素、承灾体和灾害损失组成的一类系统。所谓孕灾环境并不泛指包罗万象的宇宙，也不等同于灾害孕育、产生的空间处所，它是相对于某一特定的灾害而存在，与该灾害的孕育、发生相关联的现实中所有要素的总体。所谓致灾因素是指孕灾环境中存在的致使灾害发生的因素，所谓承灾体是指承受灾害作用的物体，所谓灾害损失是指灾害所导致的人类生存和发展所需事物的量的减少和质的退化。勿庸置疑，任何灾害必同时具有其孕灾环境、致在因素、承灾体和灾害损失，相反的情形是难以设想的；致灾因素、承灾体和灾害损失是构成灾害系统的基本要素（也可将之分别视为系统而做进一步的划分）；不同的灾害，有着不同的致灾因素、承灾体、灾害损失以及孕灾环境。
三、灾害系统的基本特征
笔者的看法是，灾害系统具有下述三个基本特征：即非线性特征、模糊特征和灰色特征。
所谓“线性”和“非线性”是从代数方程论中引伸出的概念。我们称一次方程为线性方程，而称高次方程为非线性方程，因为前者的几何图象是一条直线，而后者的图象一般是曲线。类似的便有线性微分方程和非线性微分方程等。在数学中，一般而言，线性理论已较为成熟，而非线性理论则不然，不过由于非线性理论可以描述复杂的现象，所以显得越来越重要，近年成了数学研究的一个热门课题。在系统理论中，线性系统理论也较为成熟。所谓线性系统是指输入参量和输出参量为单线因果关系，而且量值成比例的系统，反之则是非线性系统。线性系统是人们为了研究和处理问题的方便所抽象出的一种简单的理想模型，而现实中存在的大量事物都不具有线性特征，所以这种模型的适用范围是受局限的。我们知道，灾害涉及自然和社会方面的众多因素，而且众多因素间并不一定具备单线因果关系，量值上也未必成比例。可以说，非线性是灾害的本质特征之一。因此，只有建立灾害这一研究对象的非线性系统模型才能更深入地揭示灾害的本质。
所谓模糊特征是排中律的破缺，是事物的亦此亦彼性在人类认识上的反映。当我们评价一个事件或过程是否属于灾害时，当我们分析某一因素是否为致灾因素时，当我们评判灾害损失是否存在及其相对大小时，当我们考察某一灾害的孕灾环境和承灾体的构成时，往往不得不做出模糊的判断。所以在一定的意义上，可以将灾害系统看作为模糊系统。
日本学者浅居喜带治说过，“人们在描述某个对象（客体）时，作为认识主体的那个人必须首先认识那个对象，可是人类不能十分明确地认识各种各样的对象”[16]。总的说，人类就不能十分明确地认识灾害这一对象。仅现有的灾害已多到令人目不暇接防此失彼的地步，何况随着自然的演进和人类社会的发展，新的灾害还将不断产生，所以恐怕不仅现今的人，即便具有更高文明程度的未来人，也难以十分明确地认识灾害这一对象。关于模糊特征的认识论根源，浅居喜带治认为，“认识的对象包含了作为认识主体的我们自身时，要对这个对象给出明确地描述就不可能，因为主体和客体混淆起来了。因此，现实对象的大多数不得不用‘模糊的表现’来表现。这就是说，可以认为模糊现象对于人类是一个本质的东西”[17]。灾害作为人类认识的对象正是包含了作为认识主体的人类自身，倘若将灾害（客体）与人类（主体）分开，灾害也就失去了存在的前提。故从认识论的角度看，灾害系统具有模糊特征是必然的。
所谓“灰色”是人们用来描述系统的信息是否完备的一种形象用语。信息完备的系统称为白色系统，反之称为黑色系统，介于黑与白之间，部分信息完备，部分信息不完备的系统称为灰色系统。灰色系统理论的创始人，我国著名的控制论专家邓聚龙认为，“‘灰’也是自然界的一种基本属性”，“人类的行为、思维并不总是遵循严格的范畴性，不总是囿于固定的边界，并不总是具有完整性。这种非范畴性、非边界性、非完整性的普遍存在，表明人类生活在灰的世界里，人们的认识是灰的，思维是灰的，也就是说，人类对客观世界的认识，是不断深化的，是不断接近其本质规律的，但永远也不能达到完全的认识”[18]。灾害系统对人类而言属灰色系统这一点是显而易见的，倘若灾害系统对人类而言属白色系统或黑色系统，灾害学的研究也就无从谈起了。人类对各种灾害的锲而不舍的探究，在一定的意义上就是一个使灾害系统相对人类而言由灰向白转变的过程，但这个过程永远不会完结。所以从认识论的角度看，灾害系统具有灰色特征也是必然的。
四、灾害系统数学描述方法的选择
上文已指出，在一般系统论的研究中，贝塔郎菲倡导经验直觉的逻辑方法，同时也高度重视数学系统论的方法。在“关于数学系统论发展的笔记”(1971)一文中，他总结了截止到当时数学系统论方面的主要进展，指出“数学系统论是一个快速发展的领域，其发展有过多种多样的途径，其重点、兴趣的焦点以及数学方法各不相同，这些方法各从不同的方面阐述系统这个术语所包含的性质和原理，并为不同的理论目的和实用目的服务”[19]。不过他认为，对一些基本的问题如层次的问题，数学系统论方才探讨，大概还需要数学方面新型的思想和理论产生以后才能解决。
贝塔郎菲去世已二十多年了，这期间数学方面确实出现了很多“新型的思想和理论”。笔者以为，60年代中后期产生的模糊数学，70年代以来产生的非线性科学，80年代初产生的灰色系统理论当属其列。模糊数学是由美国控制论学者扎德于1965年在提出模糊集合概念的基础上创立的。他考虑到描述模糊现象的需要，对德国数学家康托创立的经典集合概念进行修改和推广，提出模糊集合作为表现模糊事物的数学模型，并在模糊集合上建立了一系列的运算、变换法则，构造成研究现实世界中大量模糊现象的数学模型，创立了对模糊系统进行定量处理的数学方法。灰色系统理论是由我国控制论专家邓聚龙创立的。他于1982年提出灰色系统概念，随后又结合预测问题的研究，陆续提出了灰色预测、灰色决策、关联空间等理论，最后形成了以系统分析、信息处理、建模、预测、决策、控制为主要内容的灰色系统理论。非线性科学是指本世纪70年代以来，经由普里高津、哈肯、托姆等许多著名科学家的开创性工作所建立的包括耗散结构理论、协同学、突变论等理论的一个学科群。
灾害系统的基本特征是选择其数学描述方法的依据。既然如上文所分析的，灾害系统具有模糊特征、非线性特征和灰色特征，那么可以定量描述这些特征的模糊数学、非线性科学和灰色系统理论的思想和方法无疑可资灾害学研究广为借鉴。目前这些学科已分别在灾害的研究中主要是在单科灾害的研究中得到部分应用，未来的发展应侧重在将这些学科有机结合在一起，用于灾害的综合研究，以期对以往灾害研究没有注意过或绕了过去而没有研究的事物有新的认识和发现。
注释：
[1][13][14][15]马宗晋、方蔚青、高文学、高庆华主编《中国减灾重大问题研究》，地震出版社，1992年10月第1版，第4页。
[2]高庆华、马宗晋《再议减轻自然灾害系统工程》《自然灾害学报》，1995年5月，第4卷第2期，第6-13页。
[3]国家科委全国重大自然灾害综合研究组：《中国重大自然灾害及减灾对策》，科学出版社，1994年。
[4][5][6][7][8][10][12]贝塔郎菲《普通系统论的历史和现状》，见庞元正、李建华编《系统论·控制论·信息论经典文献选编》，求实出版社，1989年1月第1版，第137,138-139,138-139,140,140,143,151页。
[9][19]贝塔郎菲著，林康义、魏宏森等译，《一般系统论基础、发展和应用》，清华大学出版社，1987年6月第1版，第1,239页。
[11]瓦·尼·萨多夫斯基著，贾泽林等译，《一般系统论原理》，人民出版社，1984年7月第1版，第88-100页。
[16][17]引自李洪兴，汪培庄编著，《模糊数学》，国防工业出版社，1994年2月第1版，第1页。
[18]邓聚龙《灰色系统理论与灰色认识》见魏洪森主编《系统理论及其哲学思考》，清华大学出版社，1988年11月第1版，第144-162页。