建构统一复杂信息系统理论的几个问题，本文主要内容关键词为：信息系统论文,几个问题论文,理论论文，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：N031 文献标识码：A 文章编号：1000—8934(2006)12—0096—04
1 信息系统科学、复杂性理论研究的兴起
20世纪中叶以来爆发了一场新的科学革命（第三次科学革命），这场科学革命涉及一系列学科领域的先后变革，并表现为一个持续推进和发展的过程。标志这一过程的是一批可以用信息系统科学、复杂性理论研究的名称来指谓的新兴学科群的崛起。直到目前我们仍然未能看到这次科学革命终结的迹象。这次科学革命无论在涉及学科领域的范围和规模上，还是在科学思想的创新力度上都远远超过了以前的科学革命。
可以将第三次科学革命引发的新兴学科群的崛起具体分为三个阶段：
第一阶段是信息系统基础理论创立期（20世纪40年代～50年代初），诞生的主要学科包括分子生物学、一般系统论、通讯信息论、一般控制论等；
第二阶段是信息系统自组织理论发展期（20世纪60年代末～80年代初），创立的主要学科包括耗散结构论、协同学、超循环论、突变论等；
第三阶段是复杂性信息系统理论研究期（20世纪70年代中期～90年代以来），创立的主要学科包括分形学、混沌理论、虚拟现实科学、纳米科学、复杂系统研究理论等。
第三次科学革命的意义极为广阔和深远。信息系统科学、复杂性理论研究学科群的崛起，不仅揭示了一个区别于传统科学与哲学所集中阐释的物质（包括质量、能量）世界的一个全新的存在领域（信息世界的领域），而且提出了诸多具有全新视角的科学解释纲领。
(1)系统科学（整体主义）研究纲领 20世纪以前的科学崇尚“还原论”的科学研究纲领，这一纲领主张从构成事物的微观构件的性质探讨中便可以透析出事物的本质。第三次科学革命中诞生的系统科学则强调了与“还原论”相悖的另一种“整体主义（整体涌现论）”的科学研究纲领，这一纲领强调了事物整体性质具有超越其组成部分性质的全新意义和价值。按照系统科学研究的开创者贝塔朗菲的说法，他所创立的“一般系统理论是关于‘整体性’的一般科学”，“整体化是系统的一般理论的核心”，而“整体大于它的各部分的总和”则“是基本的系统问题的一种表述”。[1]
(2)信息科学研究纲领 第三次科技革命中兴起的包括分子生物学、控制论、通讯信息论在内的信息科学、借用信息、编码、程序、反馈、控制、网络、全息等概念，强调了一种通过信息普遍联系，结构化组织、调控和综合建构的信息科学研究纲领。
(3)自组织科学研究纲领 第三次科学革命第二阶段中兴起的耗散结构论、协同学、突变论、超循环理论以及广义进化理论等强调了一种有序生成、维持和增长的自组织科学研究纲领。
(4)复杂性理论研究纲领 20世纪最后20年来，在第三次科学革命第三阶段中兴起的分形几何学、混沌理论、虚拟现实科学、纳米科学以及复杂系统研究理论等领域培植起了一种全新的复杂性理论研究纲领，这一纲领试图在一个更为综合的层面上将上述诸多科学研究纲领有机统一起来，以便能够说明我们所面对的这个复杂世界中的复杂事物。
2 20世纪相关研究领域的五大缺陷
然而，20世纪中叶以来兴起的上述科学研究纲领虽然具有某种内在的统一性，但是，这种内在的统一性却未能得到较为充分地挖掘和展示。其中呈现着的缺陷大致可以归纳为五个方面：
(1)整体主义（系统科学）的科学纲领，以及自组织的科学纲领在片面化和简单化的方向上得到了绝对化的张扬，从而占据了20世纪下半叶在相关领域中进行研究的主导地位。据此，学术界也把20世纪称为系统科学与系统哲学占主导地位的世纪，把20世纪兴起的新的科学思维方式称为系统思维方式。与此相一致，以“系统科学”、“系统工程学”、“自组织系统理论”、“系统哲学”、“系统辩证法”、“系统思维方式”等标题命名的学术专著和学术论文则大量充斥着学术论坛的各个领域和角落。
(2)信息科学研究纲领，虽然在技术、经济和社会层面上引起了巨大的变革，但是，作为某种时代科学的范式研究纲领的意义则一直未能被清晰揭示，信息因素对事物存在和演化的价值也未能获得充分的认识和挖掘。虽然，在维纳的信息反馈控制原理中，在哈肯关于“信息与自组织”、“信息子”和“协同学信息”的探讨中[2]，在艾根关于超循环构架的信息密码子生成的具体机制的研究中都深刻地体现了信息科学研究纲领的巨大价值和非凡魅力，但是，总的来看，在20世纪的研究风格中，信息科学研究纲领是从属于系统科学研究纲领和自组织研究纲领之下的，尽管在某些学者的某些方面研究中或多或少也进行了某种强调性的关照，但是，这种关照也仅仅是在外在方法描述的意义上进行的，很少涉及内在机制的具体的统一和融合。在我国，系统科学界的主流学派仅仅把信息科学看成是“关于系统的信息传递和处理的科学理论”[3]。著名的复杂性研究方法的探索者法国学者埃德加·莫兰虽然敏锐地看到了信息在组织创新过程中的非凡作用，但是仍未能明了信息在一般存在论层面上所具有的普遍性品格，还只是把信息看成“负熵组织的一部分”[4]。
(3)复杂性研究纲领则仅只在20世纪最后的一个时间段上才开始引起更多的重视。从已有的一些较有影响学派的相关理论来看，复杂性理论的基本研究方法和视角还未曾得到较为清晰地表述，其与其他科学纲领的相互关系尚未很好揭示。如，最著名的复杂性理论研究机构，美国圣塔菲研究所的学者们虽然阐释了一种个体通过自主的能动性在与其他个体、在与环境的相互作用中，通过适应性的变化而造就出复杂性的思想，但是，所阐释的相关理论还仅仅在生物、生态、经济与社会领域里具有较大的可行性价值，一旦涉及到无机自然层面的复杂性问题时则显得无能为力。至于其他一些较有影响的复杂性研究理论，如，法国学者莫兰的多元互动环链复杂性模式、中国学者的复杂巨系统理论等等，则过于宏观笼统，因而显得比较粗糙，离现实操作的运用尚有一段距离。
(4)信息哲学的研究还仅限于个别学者的理论建构领域，被世界性的系统哲学潮流所屏蔽。由于信息本质的普遍性品格尚未得到学术界的普遍认可，信息概念的普适性问题一直被作为某种存疑的东西而悬置，这不仅影响到信息科学纲领的一般理论层面的发展，而且影响到系统科学、自组织理论、复杂性研究理论一般理论层面的发展，当然，也影响了这诸多研究纲领走向内在融合的统一综合建构的发展进程。事实上，由于信息科学研究纲领所具有的特殊地位，21世纪的复杂性研究要真正超越20世纪的科学视野，在更高层级上实现新的综合，就必须对信息因素和信息科学纲领加以充分的关注，并给其应有之地位。
(5)有理论认为，系统论、信息论、控制论、耗散结构、协同学、超循环理论等等，都是复杂系统理论。然而，就上述理论最初起源的情境来看，它们都还不能算是标准的复杂性研究理论。复杂性研究纲领是在对上述众多研究理论所提出的各种纲领再度综合的基础上产生出来的。复杂性研究理论并不简单的存在于上述诸多研究纲领的某一单维纲领之中。如果用复杂信息系统研究理论所阐释的更为综合的视角对上述理论加以重新解读，那么，则可能使上述理论具有复杂信息系统理论研究的性质，然而，这已经是上述理论的更为发展了的一种形态。事实上，由于存在上述四个方面的缺陷，在20世纪的研究风格中，信息科学研究纲领与系统科学研究纲领、自组织研究纲领、复杂性研究纲领是相互割裂的，而由于复杂性研究纲领的尚未成熟，就其发展现状而言，也很难承担起人们对其奢望的对其他研究纲领的再造性解读和超越的使命。
3 建构统一复杂信息系统理论应注重研究的四个方面
针对上述五方面的缺陷，当代复杂性理论与信息科学、系统科学的发展需要在如下四个方面寻求突破：
(1)深化信息哲学理论研究 由于信息现象在哲学存在论层面上具有普遍性品格，因而，信息科学研究纲领在当代复杂性理论、自组织理论、信息科学和系统科学的综合发展过程中具有十分独特的地位和作用。而这种普遍性品格，这种独特的地位和作用必须在一般哲学理论的层面上才能得到较为深刻地揭示。这就需要首先深化信息哲学理论的研究。在这一领域有两方面的工作要做：一是合理建构信息哲学的基本观点、理论和体系；二是展开与其他研究纲领和其他哲学流派的论辩性对话，以期深入展示信息哲学对传统哲学所具有的根本性变革的意义和价值。第一个方面的具体内容包括：信息本体论、信息认识论、信息进化论、信息价值论、信息方法论等等；第二个方面的具体内容包括：信息哲学与马克思主义哲学的比较性研究；信息哲学与系统哲学的比较性研究；信息哲学与当代西方哲学的比较性研究，尤其是与现象学、语言哲学、后现代理论的比较性研究。
(2)深化信息科学研究纲领的一般理论研究以信息哲学所揭示的信息所具有的普遍性品格为基础，重新解读和阐释信息科学研究纲领的一般理论；在与系统科学研究纲领、自组织研究纲领和复杂性研究纲领的比较性研究中，具体揭示信息科学研究纲领更为基本、更为综合，并且也能更好体现出复杂性研究纲领的相关基本特征的性质。其具体内容包括：信息科学研究纲领的基本方法和原则；信息科学研究纲领所具有的一般世界观和方法论意义的研究；信息科学研究纲领与系统科学研究纲领、自组织研究纲领和复杂性研究纲领的比较性研究；信息科学研究纲领的复杂性特征研究；从信息科学研究纲领的层面上对系统科学研究纲领、自组织研究纲领、复杂性研究纲领的重新解读和阐释。
(3)深化复杂性研究纲领的研究 重点关注复杂性研究纲领的清晰表述，以及用此纲领对其他研究纲领的再造性、综合性解读。其具体内容包括：复杂性研究纲领的基本方法和原则；复杂性研究纲领与信息科学研究纲领、系统科学研究纲领、自组织研究纲领的比较性研究。
(4)建构统一的复杂信息系统理论体系 在上述具体研究的基础上，从复杂性研究纲领和信息科学研究纲领的综合视角出发对系统科学研究纲领和自组织研究纲领进行再造性、综合性解读，最终实现统一的复杂信息系统理论体系的建构。
当然，要实现上述研究设想所面临的困难是相当巨大的。这是一个十分宏大、雄心勃勃的研究计划，需要众多相关领域的志士仁人达成共识、协同攻关，并在长期而艰苦的努力和探索中去寻求突破。
4 统一复杂信息系统理论的若干具体观点
从前期发展起来的信息系统理论学科群中之学科的最初起源来看，它们都还不能算是标准的复杂性研究理论；
复杂性研究纲领是在对众多研究理论所提出的各种纲领再度综合的基础上产生出来的，复杂性研究理论并不简单存在于已有诸多研究纲领的某一单维纲领之中；
复杂性概念的复杂性决定了它不可能由某一或某几个特定的单面性量纲来加以较为严格的界定，微观随机可变互动性与宏观随机可变涌现建构性的具体而辩证的统一乃是复杂性的最重要特征；
现代科学所揭示的场能实在论世界图景、超弦以及无规分形的时空结构理论具有自然、事物本体客观复杂性的意义和价值；
贝塔朗菲区分了对事物考察的三种不同方式：一种是按构成事物的元素数目所进行的考察；另一种是按构成事物的元素种类所进行的考察；第三种则是按构成事物的元素结构关系所进行的考察。贝塔朗菲强调指出，前两种考察方式是“累积性的”，事物的性质被看成是相关元素孤立时的特征和行为的累加，具有加合性；第三种考查方式是“构成性的”，事物的性质依赖于特定关系的性质，事物被理解为元素加关系。而关系通常是具有非加和性的，其要害在于：在关系的构成（建构）中实现整体新质的突现（涌现）。贝塔朗菲进一步强调说，只有第三种考查方式才是系统的考察方式，才可能揭示事物所具有的整体性存在的性质。正是基于这一认识，贝塔朗菲才把系统定义为：“处于一定的相互关系中并与环境发生关系的各组成部分（要素）的总体（集）”[5] 也正是基于这一认识，“整体大于部分之和”才成了系统论的最高定律。其实，系统论所强调的“构成”、“建构”、“结构”、“关系”、“生成”、“突现”、“涌现”、“整体”等等，与信息科学的一般理论是直接相通的。信息科学正是在关系结构的建构和构成的模式中来揭示信息的一般编码方式的，而事物的生成、整体性质的突现（涌现）又可以看成是所编码的信息内容、模式或程序在空间相互作用和时间演化过程中的表达、重构、再生或创新；
从复杂性理论和信息科学的双重维度上来看，贝塔朗菲所阐释的“元素＋关系”的系统概念还未能揭示系统概念的复杂性特征，应当把组织互动、网络反馈环链、全息映射、时空内在融合的相互转化（时间的空间化和空间的时间化）、直接存在（物质）和间接存在（信息）的统一性、有序和无序的兼容、要素的自主个性等诸多方面的内容融入到对系统概念的解读之中；
应当把维纳的信息反馈理论、艾根的超循环信息密码子结构理论、莫兰的多元互动回环结构理论、哈肯的多元协同的序参量理论、信息哲学关于物质和信息双重存在与演化的理论作统一而互补性的考察，以便更为清晰地阐明复杂性结构生成维持和演进的具体机制；
绝对的还原论和绝对的整体主义都是极端化、机械化、简单性的研究方法，信息科学关于码元与码元序的结构化理论乃是将还原论和整体主义有机结合起来的具体途径和方法，纳米科学技术和虚拟现实科学技术都是在合理应用信息科学相关理论的基础上，将还原论和整体主义有机结合起来的典范；
自组织乃是新模式创生的质的进化过程，这一过程显然不可能在纯粹的物质（质量或能量）活动的层面上得到合理的解释，模式本质上是一种关系、构架，是一种组织的方式、序的结构，这些都只能用信息活动来加以解释；
系统自组织的动态性行为是信息模式的持存和复杂化重组的建构活动导致的一个结果；适宜的开放性是从环境引入系统演化的相关信息的必要条件；
内随机性、要素的自主不确定性乃是系统探索新的信息模式的内在根据；
内反馈、长程相干或非线性乃是建构系统整体性信息构架、整体性信息网络，以及整体性全息映射关系的一般机制；
从信息活动的尺度可以更为深刻的揭示复杂自组织行为的一般机制：分化——原有系统信息关联的退耦，汇聚——新信息模式的探索，成核——信息密码子的创生，发育——信息密码子指示的信息反馈链环的遍历性建构，复制、扩散——信息模式的量的扩张，变异——信息模式的创新，选择、进化——信息模式的复杂化发展，新旧结构的交替——原有系统整体信息网络构架的瓦解和新的系统整体信息网络构架的形成；
贝塔朗菲所阐释的系统演化结果的终极性、等终极性和预决性理论乃是一种宏观演化结果不变的简单性观念，非平衡自组织理论所阐释的分岔与混沌理论乃是一种宏观演化结果可变的复杂性观念，而复杂性理论所阐释的混沌边缘，以及在随机互动适应和永远流动的整体涌现中所呈现的永恒的新奇性则与辩证法普遍联系和永恒变化的基本观念相通。
收稿日期：2006—07—21