秩论——系统学独特基本研究对象的提出与探讨,本文主要内容关键词为:研究对象论文,独特论文,系统学论文,秩论论文,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:N94-02 文献标识码:A 文章编号:1005-6408(2009)04-0092-05
钱学森把系统思想应用于学科体系研究中,并提出了系统科学的体系结构。但是,“至今我们希望确立的有一定中国特色的成套系统理论还没有做到。”[1]钱学森系统科学体系思想的巨大指导作用,至今尚未充分发挥出来。虽然在钱学森系统科学体系思想指导下,中国系统科学的发展方向已经指明,但其体系中关键的系统学至今尚未建立起来。目前,在系统学研究的方向上,已有相当的材料和内容(特别是非线性动力学和自组织理论),在此基础上,研究系统学逻辑连贯的理论框架是一个重点。理论是对应研究层次的普遍的基本研究对象的概念范畴的展开。朱照宣认为系统学已“处于其幼年状态”[2],系统学的部分理论已成雏形,“涌现”作为逻辑连贯系统学的思想已经提出,但系统学独特的基本研究对象还没有真正确立。
1.“秩”的提出
1.1涌现不是“构建”系统学独特基本研究对象
首先需要肯定的是:涌现是系统学的普遍的基本概念之一,但是,它不是“构建”系统学的独特的基本“研究对象”概念。
从钱学森的系统科学框架来看,系统学要划清两个界限,向上与系统论界限划清,向下与技术科学层次的系统理论界限划清。划清这两个界限,就确定了系统学的研究层次和对象。苗东升曾给出一个界定:“系统学是描述一般系统,特别是复杂巨大系统的结构、功能、特性和演化的普遍规律以及设计、控制的一般原则的概念体系和方法论框架,是一切系统研究的基础理论。”[3]但是,对该定义,苗东升也认为“没有体现基础科学和应用科学的区别,未能突出系统学的主要特征”。“系统科学的开创者贝特朗菲把系统科学界定为关于整体,或整体性的科学,获得普遍认可。他最先在系统科学中引进涌现概念,在这种导向下,把系统学界定为关于整体涌现性的基础理论,能够体现系统学的根本特征。”[4]但是,涌现是系统演化的一种现象,是系统的一种“机能”现象,而不是直接的基础研究对象,在系统学界定中,仍有偏于功能和设计方面的倾向。
理论的展开需要独特的最普遍、最基础范畴作为基本研究对象和逻辑起点。涌现作为系统的一种机能现象,其原理可以表述为:“整体不等于部分之和”[5]。涌现虽然能够把系统科学体系中的基础科学层次的系统学与技术科学层次的系统理论鲜明的区别开来,能够初步实现系统学逻辑连贯,能够成为系统学的一个核心概念。但,其并不满足系统学独特的普遍的、基础的研究对象的要求,它作为机能现象,必定是基础研究对象的一种机能。在系统条件下,涌现从逻辑上考虑作为被呈现的机能状态现象,它必须有一个能够承载这种机能的更普遍的平台——系统,还必须要有系统的演化,只有这样,涌现作为一种机能才能显现。
关于系统学的构建,首先必须寻求自己独特的基本研究对象,但涌现不是。涌现是贯穿系统学研究和构建的一个普遍的基本概念,它在系统学的构建中起指导和统筹作用。系统学需要结合现有研究,确定自己独特的基本研究对象——在此基础上,用“涌现”来实现一切能够上升到系统学的理论的逻辑连贯,进而完善成为系统学理论框架。
1.2秩——系统学独特的基本研究对象
在进行理论思维的时候,只要一撇开具体问题的研究,首先需要确定的是理论的逻辑出发点,其次才是理论的具体展开。系统学作为系统科学体系的基础层次的理论,不管其具体理论内容如何千差万别,都必须有一个共同的逻辑基石和出发点——而且“这个”必须是系统学自己相对独立的、特有的。从目前系统学研究的科学角度来看,还没有获得系统学独特的最基本研究对象。涌现,并不是这个基石和出发点。它是实现系统学的具体内容逻辑连贯的东西,它是系统学的“神”。“神”必须要有具体的形和物。虽然普遍承认“涌现”能够作为实现系统学整体的逻辑连贯,但目前“涌现”并未能有效实现对系统学的逻辑连贯。归根结底,“涌现”这个“精髓”没有从系统学的根源(独特的基本研究对象)展开,以获得其应该具有的最高逻辑连贯地位,实现对系统学的统筹。
涌现作为一种机能现象,其产生的条件,必须以“系统”为平台,同时系统必须是“演化”的。“涌现”是系统学的精髓,那么产生涌现的整体平台——“系统及其演化”应当是系统学独特的基本研究对象。系统学需要充分阐述系统学基本研究对象与系统学“精髓”之间的融合,即系统学基本研究对象的开显和展开研究,能够获得以“涌现”为系统学精髓的核心;反过来,以“涌现”为系统学的精髓能够逻辑连贯系统学整个理论框架。
为了方便研究展开,把普遍的“系统及其演化”定义为“秩”。
秩,是系统学独特的基本研究对象——系统学的归根结底的最基本研究对象一定是“系统”,而在此基础上系统学“独特”的基本研究对象是“秩”。“秩”的定义,作为系统学的独特的研究对象,它包括了对象实体、运动和关系,完全符合“科学”的研究标准,重要的是:它把科学研究的实体、运动和关系,作为一个囫囵的整体研究对象——显示了坚决而彻底的系统精神,这在任何科学中都尚未出现。但这恰恰是系统学需要创新而独树的根本特点——它是与“涌现”的精髓相符合的需要。
2.秩的研究
秩概念的定义——“系统及其演化”包括两个方面,一是系统及其生成,是指“从无到有生成系统的过程及系统”的统一的普遍的研究对象抽象概念;二是系统及其演化,是指系统已经存在,系统及其演化进程统一的普遍的研究对象抽象概念。这两个方面并不矛盾,是相统一的,两方面综合起来,秩的定义可以直接是描述普遍的“系统及其演化”统称的抽象范畴。秩,作为抽象范畴,在科学研究中,又必须是具体,可以直接作为系统学的独特的基本研究对象。
秩作为系统学的独特研究对象,它的研究和展开可以包括两大方面:一是秩的分解研究,二是秩的整体研究。
在开展研究之前,确立秩研究的相关概念如下:
秩体:秩中的系统主体,即系统实体。
秩点:秩体中的实体组分,即系统的实体组分(元素)。
秩态:秩体呈现的状态,即系统演化过程中所处的状态。
秩网:秩体中的秩点构成的及其动态的网络结构,即系统的结构及其动态结构。
秩轨:秩体运动演化的轨迹,即系统变化、演化发展的轨迹。
秩规:秩体运动变化的规律和原理,即系统存在及运动变化的一般原理。
秩能:秩体的动能和势能、显能和隐能、“还原能”和“统能”的统称,通俗地说,即系统的功能。
秩变:秩体的质变和量变呈现的秩涌现的统称,即系统的变化。
秩向:秩体运动、演化和发展的方向趋势,即系统变化方向。
系统学研究,是要获得一切系统研究的基础理论。秩的研究,集中起来就是为了获得秩规——获得系统学原理。
2.1秩的分解研究
秩的第一分解是两部分,秩体和秩轨。其中秩体即系统实体,系统实体的研究是重要的。一个秩体是由秩点构成的,秩点的来由可以是生成的,因此,秩体也可以是生成的。秩体的运动变化和演化形成的轨迹,称为秩轨。对一个秩而言,没有秩体的轨迹是不存在的,没有轨迹的秩体也是不可能的。秩的分解研究,核心是秩点的研究。
秩点是隶属于秩体的组分部分,即是系统的元素。秩点,在研究中,具有元素组分的能量、状态、运动、和功能等等,即具有秩点能、秩点态、秩点向和秩点轴等等。秩点态是秩点的状态,分显现状态和隐性状态。秩点向是秩点当下的变化方向和趋势,包括显现的方向和隐生的方向。秩点轴的秩点运动变化的轨迹,包括显现的轨迹和秩点内部成分变化未显现的轨迹。秩点能包括三个方面的内容:秩点显能、秩点隐能、秩点联能。秩点显能,是指秩点显示的能量、功能或机能;秩点隐能是指秩点隐藏具有的能量、功能或机能;秩点联能是指秩点与其它秩点相互联合、相互作用、相互统一趋势的联合控制能量描述。
在独立秩点研究(机械论还原论的组分特性)的基础上,秩点联能的研究是极其重要的。联能是系统秩点独具有的。联能是互供互联的能力和能量,任何绝对独立的秩点(元素)都不能具有显现的联能,但一定具有隐性的联能。任何不绝对独立的秩点(元素或组分事物)都必须展现联能,也是通过联能被认识和作用的,即任何事物都是通过联能而使事物自己获得存在和开显的。
联能,在秩点中是双向相互的;研究中,可以忽略一方,出现单向的研究。联能有大小、方向和主客体之分。秩点在确定的秩体中,同时与其它一切的秩点(来自不同方向、不同种类的秩点)具有联能,“牵一发而动全身”是联能普遍存在的经典现象。因此,在分解研究中,解决秩点与秩点的联能问题,是秩体内秩点研究的核心问题。
秩点具有自己的独立事物还原论特性,也具有秩体中(系统条件)的联能特性。前者,更多作为还原论的研究范畴——这里不多作阐述。秩点之间的联能是相互的,具有互动性。对于两个不同的秩点(A)和秩点(B),它们之间具有联控互动能量,具有联能互动方向,具有联能互动的联点(在秩体中称为统能体),并将显现联能互动的效力和效果。秩点受不同的联能的作用,当然也具有“可还原的独立的事物”具有的作用,需要结合起来考虑和研究;往往还原论和机械论中,把联能的作用忽略了;而系统科学研究中,恰恰发现了这种现象并以其为独特研究对象而确立并发展起来。
2.2秩的整体研究
秩整体的研究是非常复杂的。秩点的研究,其核心是秩点联能的研究;而对于秩整体来说,核心是秩统能的研究。所谓秩统能是一切秩体内的秩点联能的总合的统称。秩统能包括两类,即显统能(涌现机能现象显现对应的统能)和隐统能(涌现尚未显现对应的统能)。统能是在“还原能”(秩点独立可还原事物的能力和特性的总称)的基础上显现的系统特有的能量(但是它不是目前科学的一般意义的能量)。秩整体的研究,主要是秩的规律和原理的研究,其核心是“涌现”的研究。
秩统能和秩点能的关系。一方面,涌现的秩点能(秩点还原能和联能)可以主导秩统能。统能是秩体内秩点联能的总合,某一秩点能的涌现,可决定整个联能的态势和发展方向,从而主导统能。另一方面,秩统能可以使秩点能(包括还原能和联能)由显能状态转入隐能状态,也可以使秩点能(包括还原能和联能)由隐能状态转入显能状态,甚至使秩点发生质变。
秩统能与秩网的关系。这是非常重要的。秩网,包括系统实体的网络结构,也包括系统动态的网络结构。秩统能,静态中,它由秩体的秩点联能构成,并形成秩网,即系统实体结构;动态中,可以通过使秩点联能变化而改变秩网(改变系统结构),甚至进而作用于秩点,使秩点改变——大大的改变秩网(系统结构)。静态的秩网呈现一个秩的基本的秩统能,即具体系统实体有一个相对固定的系统结构,系统结构决定一个系统的基本的秩统能。秩网决定秩统能情况,相同数目和种类的秩点,在不同的秩网条件下,其秩统能是不一样的——直接导致秩功能是不一样的。
秩统能与秩变的关系。在这里,秩统能要区分为两种,一种是纯粹的秩统能,另一种是通俗的秩统能(包括纯粹秩统能和秩点还原能),这里的研究通常取后者。秩变,也包括两种情况,一是秩体的变化,另一个是秩整体的变化。秩体的变化是指秩内部的系统的变化;秩整体的变化是指“秩体(系统)及演化”的整体的变化。秩体的变化,其内部主要是在秩统能的作用下,秩体内的秩点将受此作用而改变自己的状态——整体呈现统一的方向或者符合秩统能的方向变化,这称为“系统的组织”。在系统组织中,在秩体内秩点的运动中,呈现的秩网的有序情况——称为“系统的秩序”。秩整体的变化,是“秩体(系统)及演化”的整体的变化,秩体整体的变化,向外体现为系统的“行为和功能”——秩体由于受秩统能的作用,作为一个整体将对它的环境作出适当的变化。这种变化,不同于还原性事物与事物之间的机械作用和变化。
2.3秩和涌现的关系
对于系统学来说,涌现和秩的关系,是“神”和“形”的统一。
秩是“系统及其过程”的统称,是一个系统学独特的研究对象。“涌现”是“整体不等于部分和”的表述,是构成系统的同时,系统的机能的表述。乍一看,它们不相干,其实它们是统一的。可以说,涌现是秩基础上的普遍的机能原理。
涌现是秩研究中,以“秩统能为核心的机能”的研究表述。系统科学研究中,可得到一个基本结论:若干事物按照某种方式相互联系而形成系统,就会产生它的组分及组分总和所没有的新性质,即系统质或整体质。这种新性质只能在系统整体中表现出来,一旦把整体还原为它的组成部分便不复存在。这部分及其总和没有而系统整体具有的性质,叫作整体涌现性。
在秩这个研究对象中,整体涌现性,是秩体的秩点联能组成的秩统能的体现。在系统科学中,系统的整体特性既包括定性方面,即系统质;也包括定量方面,即系统量,如单个分子聚集起来形成热力系统涌现出温度和压强等整体特征量。在系统科学中,系统量在组分层次上是无法理解的,甚至不可能发现,但它们可以描述系统的整体性质和运行演变过程。秩的秩体中,秩点包括了独立秩点可还原能的研究和秩点联能的研究,可还原能的研究,就是系统科学中的组分层次的用机械论和还原可理解可研究的实体组分研究。而“不可理解的系统量”是指秩体的秩点的联能“聚集”起来的秩统能的显现。
在系统科学研究中,组分层次上的所谓不可理解的、甚至不可发现的“特征量”,在秩的研究中,必须是完全可以研究的。不管是在组分层次,还是在“聚集”层次,都必须是可研究的,并且是连贯一体的。简单地说,就是秩点联能“聚集”到秩统能的体系研究。涌现不仅仅要研究要研究系统量,也要研究系统质,也就是说,秩点不仅要研究秩点的联能和秩体的统能,还要研究秩体中秩点的可还原能量和性质特征。
涌现是秩变的一个精髓现象的机能表述。涌现虽然也可以作为独立研究对象,尽管对系统学具有支柱作用、统筹作用,但作为系统学的基本的独特研究对象是不妥的。秩是以系统为平台的,涌现应当是以秩为平台的。整个系统科学体系是以系统为基本研究对象的,系统学是以系统基础上的秩为自己独特的基本研究对象的,涌现只是秩研究中获得的普遍的机能现象和原理——它是由研究对象展开而获得的,并不是“最直接的”就是研究对象。
2.4秩和信息的关系
秩表征的统能称为信息,秩的统能没有脱离秩时候,称为潜信息,当统能从被表征对象脱离,并栖息于载体的时候,它将成为信息。
按照秩研究的理念,秩的秩点联能和秩统能就是信息。秩统能其核心的一点是:具有表征事物的特性。我们所有的事物都是相互作用的,所有的作用,都是统能的,它们将构成一种系统条件下的新的事物体——统性事物[6]。这种相互作用将表征事物或对象的组分、结构、环境、状态、行为、功能、属性、未来走向等等,但是这种统能并是事物或对象本身,也不是能量(统能和一般科学中的能量是区别的,统能直接产生的是系统条件下的新的事物体“统性事物”),正如维纳在1948年提出:“信息就是信息,不是物质,也不是能量。”[7]信息是秩统能在系统条件下产生的新的事物体——统性事物。在《系统辩证论新议》我认为信息,即统性事物,在物质定义和条件改变下是可以归属为物质的。
统能体,具有相对独立性。其相对独立出来,在研究中被称为“信息”。在秩研究中,统能体的相对独立,是指统能体与“产生此事物或对象”分离——它分离后必须栖息于别的事物或对象(信息载体),它对被栖息事物的统能体是有影响的(影响大小不同,有的可忽略,有的甚至对被栖息事物都有重大影响)。统能体,虽然不是直接的事物,但能表征事物。事物虽然消亡,但记忆犹存。由于它的相对独立性,使人类在研究事物的时候,不接触事物,而能够获取事物的信息,可以不改变事物自身而对它进行信息的采集、变换、加工、存取、利用,统能体作为信息在栖息事物(载体)的处理是复杂的。但是,统能体,不能脱离栖息事物而独立存在,也就是说,作为非物质的信息不能离开物质而单独存在,客观世界和人脑中都不存在同物质相分离的“裸信息”。对于确定的统能体,是由确定的研究事物产生的,它相对独立栖息别的事物之后,主要受载体的控制,可生可灭,也可以复制,可以为人们共享。
3.秩的研究意义
秩,作为一个字,在系统科学研究中,本身没有什么意义。但是,它作为“系统及其演化”的抽象范畴的表述定义,在系统科学研究是有意义的;尤其有可能作为系统学的独特的基本研究对象而得到确立。
根据秩的定义,它直接就是一个动态系统。在目前的研究中,可认为把秩的秩体作为一个确定性系统来研究,在动力学方程的结构、参数、初始条件都确定的基础上,开展动态系统理论研究、线性系统理论和非线性系统理论研究。但是系统常常是随机的,秩的统能体,对秩体(系统)的作用的不确定,将产生随机系统和混沌系统等;秩统能体对系统的作用——可以称为“自组织”,而有外力条件下的作用,称为“他组织”。对系统的复杂性研究,是秩研究过程必然呈现的特性研究。
在这一切研究中,都离不开系统,离不开系统的演化,准确地说,更为核心的是:离不开统能及统能体的研究。统性事物,是系统学一切理论不同于机械论和还原论的根本,也是使系统显现“涌现”机能现象的根本原因。
秩,在《集合学》中有这个概念,集合与系统是有渊源的(但是集合学中的秩与系统学中的秩是完全不同的两个概念)。同时,秩是“秩序”这个词的前一个字。把系统学的独特研究对象用“秩”来获取定义,因为它的后一个字——“序”也非常重要,有必要在“泛化范围条件”进行专门研究。秩,能不能成为系统学独特的基本研究概念,取决于秩能不能承载一切系统学的研究;系统学理论框架能不能初步呈现,取决于“涌现”在“秩”中的成长能不能逻辑连贯一切的系统学具体理论。