论系统科学对现代心理学研究的影响，本文主要内容关键词为：心理学研究论文,科学论文,系统论文，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］B15［文献标识码］A
［文章编号］1000-5102(2003)06-0073-05
一、历史的回顾
心理学由于研究对象的内隐、复杂与不确定，长时期没有独立的科学地位。直到19世纪后期才开始用实证的方法研究心理现象，思辨性的研究向客观性研究的转变，标志着心理学成为了一门独立科学。此后，心理学形成了许多学派，如构造主义、机能主义、行为主义、格式塔心理学和精神分析等。各学派虽从不同侧面丰富和发展了心理学，但也存在尖锐分歧，使刚走上独立发展道路的心理学面临“分崩离析”的危机。危机的产生，一方面源于研究对象的不同和方法的差异，另一方面则是缺乏科学的方法论的指导，割裂了整体和部分、结构和机能的关系所致。
心理学建立之初，元素主义占优势。冯特认为，心理由元素组成。他将意识分解为元素，并探索由元素构造出各种复杂心理活动的方式与规律。华生也认为，不管多复杂的行为，不外乎是一套反射而已。心理学的任务是要确定作为复杂行为的元素，即刺激与反应的联结。这种还原论及元素主义的指导思想，有助于简化复杂的心理现象，深化对心理的认识，为心理学的早期发展起了积极作用。但是，由于忽视心理的整体性，导致心理学处于分化和分裂的危机之中。
作为元素主义的反动，机能主义反对将意识看成是少数心理元素的集合。机能主义认为，元素分析不是最重要的，心理活动是主动的、连续的整体，是在对环境适应过程中起作用的机能，心理学应研究心理活动的整体机能。机能主义重视心理的机能而非结构。格式塔学派更是反对元素主义和行为主义所持的集多个反应而成整体行为的理念。他们强调心理现象的整体性，在这种思想指导下，格式塔心理学在知觉和学习领域进行了富有成效的探索，并取得了很大成果。
虽然机能主义和格式塔心理学重视心理的整体性，但由于缺乏科学的方法论指导，在回答‘心理机能的产生机制”、“心理组织整体性的本原”、“心理的机能与结构的关系”等问题时，仍显导力不从心。机能主义对这些问题采取回避态度，主张心理学的生命在于应用，反对对意识结构的研究。格式塔心理学则在康德先验范畴思想和现象学的指导下，认为心理的整体性机能是先验的，使其理论带有强烈的先验论和唯心主义倾向。
由此看来，要全面把握心理现象的整体与部分、结构与机能的关系，传统的方法论难以胜任，需要一种全新的思维方式和方法论，它就是系统科学。
二、系统论、信息论、控制论与认知心理学的兴起
20世纪40年代以来，系统论、信息论和控制论等新兴科学的出现为心理学提供了新思路、新方法，对现代心理学的发展产生了重大而深远的影响。
系统论认为，结构是功能的基础，功能是结构的表现。要把握系统功能就必须对系统结构进行分析。然而，与那种破坏整体性与内部联系的机械切割式的“分析”不同，系统分析方法是从整体出发，将事物分解为结合在一起的各个部分，是考虑到综合和伴随着综合的分析方法。系统分析方法特别适于研究多要素组成的复杂有序的系统。心理是宇宙中最复杂的现象，具有多层次、多水平、多因素共同作用的特点。它是一个错综复杂、纵横交错的有序系统，也是一个自组织系统，其状态随时间发展而变化，表现出运动性和多变性。因此，要科学地研究心理现象，把握其内在本质和活动规律，必须采用适合研究有序整体和提倡历时性原则的系统方法。
信息论认为，一切系统中都有信息流通，当然也包括人类的认知系统。信息方法，撇开了对象的具体运动形态，把系统有目的的运动过程抽象为信息变换过程。在心理学研究上，信息方法给人的启发就是对认知的信息流程进行分析。这种通过信息流程分析研究复杂系统内部结构的研究思路被引入心理学后，人们便找到一种能探索认知系统内部结构的方法，即在控制作用于认知系统的刺激形式与刺激时间的同时，检测认知系统的反应形式与反应时间，并根据刺激与反应间的内在联系，分析认知系统的内在信息流程，推测认知系统可能具有的内部结构。事实上，现代心理学的许多重要成果，如记忆结构，短时记忆的信息加工和提取，表象的类比学说等，都是在分析信息流程基础上获得的。
控制论认为机器与生物都是通过负反馈来达到控制目的的。它是关于可能结构导致可能行为方式的科学，是通过行为分析来探索结构的。通过行为、机能来研究结构，是控制论在方法论方面的一大贡献，它克服了行为主义把行为研究与心理研究等同起来，把行为研究作为目的，而不是通过行为去研究心理结构以及心理与行为的关系。控制论的两大方法：功能模拟和“黑箱”方法更是给心理学的研究注入了新的活力，同时也促进了人工智能科学的发展。作为心理现象的物质载体的大脑，由于结构复杂，难于运用结构复制、模拟的方法再现其功能。但功能模拟（如计算机模拟）却可在未弄清内部结构的情况下，建立有关对象的技术模型，模拟人脑的部分功能，推断其过程、结构和机理，预测其未来行为。
心理现象之所以难以研究，根本原因之一是其活动的内隐性，即所谓的“黑箱”：我们既不能对人脑产生心理现象的内部机制进行直接观测，也不能对人脑所发生的心理过程进行直接考察。况且，人脑各组织间的分解会引起整体功能变化，影响心理活动的正常进行。“黑箱”方法可在不干扰正常心理活动的前提下，考察心理现象的内在机制，因此在心理学研究中具有独特作用。在将某一心理现象作为“黑箱”研究时，首先要找出它与其他心理现象的相对边界，把它作为一个相对独立的系统从心理整体中分离出来，确定外界对它的影响（输入）及其反作用（输出）；然后，在系统不受干扰的情况下，观测记录刺激（输入）和反应（输出）；最后利用观测取得的数据，结合原有关于“黑箱”的知识，建立起相应的理论模型；根据模型研究的结果，对它的内在结构作某种推测，对未来行为做某些预测。
系统论、信息论和控制论，虽自成体系，但互有交叉、辩证统一，即“三论归一”。作为思维方法，“三论”已不局限于研究某一物质运动的形式，而是从系统、信息和控制的过程来考察事物，对研究复杂事物间的关系具有重要指导意义。20世纪60年代兴起的认知心理学，就是心理学与系统科学相结合的产物。
认知心理学的研究对象是人的认知过程。认知心理学以系统、信息和控制的观点看待认知过程及机制，突破了行为主义只研究外显行为的局限。认知心理学将研究重点放在认知的内部过程和结构上，即信息是如何被获得、贮存、加工和使用的，并将人的认知系统与计算机进行类比，从而极大地推进了人类认知的研究。作为一种新的研究范式，认知心理学在系统论、信息论和控制论的思想指导下，结合心理学的特点，提出了反应时法、计算机模拟等方法，为深入研究认知过程起了巨大作用。反应时法以反应时作为客观指标，对复杂的心理与行为作定量分析，以获取规律性的知识。由于反应时与需要转换的信息量间存在某种线性关系，因此，从反应时的长短便可推知其内部信息转换的多寡，进而对内在心理过程作出某种假设。反应时法业已成为探索心理机制的重要手段。计算机模拟则是认知心理学另一方法。由于心理过程的内隐性，可利用模拟的方法通过模型间接地研究心理现象。其基本假设是：人脑类似于计算机的信息处理装置，人和计算机对信息加工的原理是一致的，因此可把计算机作为工具，将人的认知过程的假设编制成程序，通过计算机的运作进行验证。这种模拟既可验证认知理论的正确性，也可使研究者更清楚地了解从输入到输出间的各个环节。计算机模拟是功能的而非具体结构的模拟。
在系统方法、信息方法和功能模拟的指导下，认知心理学对认知过程的研究达到了前所未有的深度和广度，研究范围包括知觉与模式识别、注意、记忆、表象、思维与问题解决、决策、语言和认知发展。另外，由于认知心理学以信息的观点看待人的心理，而信息又包含信号和内容意义两方面，信号处理体现为生理过程，内容意义的加工则体现为心理机能，两者在信息论的基础上统一起来，对深入研究心理的生理机制与行为的关系起了重要指导作用。目前，认知心理学的研究范围已扩展到情绪、意识、社会心理、人格心理直至临床心理等领域。如在情绪方面，提出了认知—评价的情绪理论；在意识运行机制方面，出现了元认知模型，元认知模型有三个特征：监督、控制和元层次。在社会心理方面，出现了社会认知心理学。社会认知心理学以信息加工的观点解释和预测人的社会行为。
但是，随着研究的不断深入，反应时法已显现出局限性。这种反应后指标(off-line)难于精确地揭示正在发生的心理过程的机制(on-line)。于是，便出现了一些更为先进的研究方法和技术，如眼动记录法、脑成像技术和脑电技术等。这些即时的方法和技术使研究者可以直接“看到”人在完成某种作业时头脑中正在进行的活动。但是即使是这些新的研究技术，其实验设计的仍然是减法设计这种简单的线性思想。另外，运用反应时法来研究人的心理，前提假设是脑内的信息加工过程是一个连续的信息流，体现为系统对信息的系列加工，即连续而非间断，线性而非非线性，串行而非并行。然而，人们在利用眼动仪记录眼动轨迹时发现，阅读时的眼动有注视和跳动，并非是连续性扫描，这表明阅读时的信息获取，在时间上是分步地（即量子化地）完成的，体现出脑内信息加工的不连续性。同时，认知心理学在研究人的某些高级心理过程，如顿悟、决策这些影响因素众多、关系非常复杂的心理现象时，便显得苍白无力，以致出现理论众多、琐碎、外在效度低的尴尬局面。要打破这种危机，就需要有更新的研究指导思想和方法论。
三、耗散结构论、协同学、突变论、混沌学和模糊数学对现代心理学的含义
20世纪下半叶，科学的探索方向发生了转变。研究重点开始从简单系统转向复杂系统，从研究静态、可逆、线性的关系转向研究动态、不可逆、非线性的关系，从研究简化、理想化、对称和守恒的物理世界转向研究复杂、现实、不对称和不守恒的自然界。在这一转变过程中，产生了以耗散结构论、协同学、突变论、混沌学和模糊数学这些新的系统科学和方法，它们对心理学的发展提供了新的指导思想和方法论。
耗散结构论是关于系统自组织的理论。自组织就是进化。耗散结构论认为，生物体是非平衡有序的结构系统。这种系统结构的形成和延续，只能在系统不断与环境进行物质、能量、信息交换的条件下进行。普林高津认为，非平衡有序的结构的特点是，“一方面是结构和有序，另一方面是耗散或捎费”，系统只能在物质和能量的不断耗散中形成和维持。人的心理也是一个自组织的有序系统，心理发展和心理活动的进行要通过不断同外界环境进行物质、能量和信息的交换实现。目前，耗散结构论在理论层面和具体研究中深深地影响了现代心理学。例如，皮亚杰的发生认识论、列昂节夫的活动理论、费斯廷格的认知不协调理论，管理心理学中的“社会人”和“自我实现人”假设、智力研究中斯腾伯格的智力三元理论，对感觉剥夺的研究等，基本精神都和耗散结构论一致。
协同学也是关于系统内部复杂的自组织行为的理论。协同学所处理的量是序参量。序参量是为了描述系统整体行为而引入的宏观变量。它是微观于系统集体运动的产物、合作效应的表征和度量。序参量一旦产生，就成为一切子系统的因素，导致协同作用，产生宏观有序。系统从一个状态到另一个状态的演变，是通过将控制参量作一个全局性的变化，在自组织的作用下，系统发生质变。“协同”反映了形成自组织结构的内在根据。协同学的原理符合人的心理系统的特性。心理系统虽然受环境影响，与环境的相互作用，但决定心理系统发展和变化的还是心理系统自身的变量。正如前苏联心理学家列昂节夫所指出的；“心理不是由直接的外部影响所引起，而是由主体借以同对象世界的实际接触的过程而引起的”，“内部的东西通过外部的东西而起作用，并由此而改变着自己”。在皮亚杰理论中，心理系统中起作用的两个关键的内部参量是同化和顺应。在鲁利亚关于大脑机能系统理论中，人的大脑的活动由三个机能系统的相互作用决定，一是动力系统，二是信息加工的系统，三是行为调节的系统，这些系统都可以被视为心理系统的序参量。在认知心理学中，目前占优势的系统理论有两大类：其一是模块理论，其二是网络理论。模块理论认为，人的神经系统的活动和心理活动由几个相互独立的“模块”的相互作用实现，这些模块本身也是许多子系统集体运动的产物和合作效应，模块之间相对独立，在认知上不可穿透。刺激以系列方式进入信息加工系统，各个模块依次对刺激进行加工，一个模块的输出提供给另外模块的输入。信息是以并行方式存储在各个不同的记忆模块中，这样提取一个模块中的信息对另一个模块就没有影响。如特尔文认为，人的记忆可分为程序记忆系统、知觉表征系统、语义记忆系统、初级记忆系统和情景记忆系统五个系统（模块），多重记忆系统并行地存在于不同的脑区之中。这样，一次编码事件就产生多重记忆系统的效果，记忆效果是五个记忆系统活动的结果。由于各个系统在一次具体认知中所起的作用不同，所以记忆的性质的效果就不同。模块理论和协同学的精神是一致的。
突变论着重研究不连续的现象。突变论研究的过程本身是连续的，但连续的原因造成了不连续的结果，这种现象称为突变。突变论力图揭示造成这种不连续性的一般机制。突变的本质是系统从一种稳定状态经过失稳向另一种稳定状态的跃迁，是自然界和生物界进化的内在动力之一。自然界中有许多与不连续性有关的现象。这种不连续性既可以体现在时间上，如细胞分裂或房屋倒塌；也可以体现在空间上，如物体的边界或两种生物组织之间的界面。这种不连续性使人们在用连续性的数学方法处理问题时面临巨大数量的状态变量的难题，而突变理论却可避开这一难题。当处理复杂系统时，只要观察到某些突变特征，就可选择合适的状态变量和控制变量并用突变模型来拟合观察结果。突变论既可运用于自然科学，也可运用于心理学和行为科学。例如，在研究狗的攻击行为、人的决策、人类的神经错乱、语言识别和知觉的多稳态方面，突变理论都显现出较大优势。突变理论也可以用来研究问题解决中的“顿悟”的心理过程。
“混沌”现象是人们在研究流体力学、天体物理、生态学中，发现的一种混乱、无秩序现象。但研究表明，混沌现象是一种复杂的动力学行为，与随机性和噪声有本质不同。这种看起来无规律的东西有内在规律，对应一种没有明显周期性的高度有序的结构。混沌现象的发现与研究，为探讨心理现象的机制，如大脑如何进行信息加工，思维如何产生，以及其他复杂的、看来无规律的行为，提供了新的研究思路。例如，人们发现正常的脑电波处在混沌状态。相反，当大脑处在非正常状态时，如癫痫病发作，脑电波则呈现出高度的节律性。事实上，人的心理是一个耗散系统，这个系统同时也具有混沌性质。因此，可以把混沌学的思想和方法应用到心理学研究中。
另外，事物不仅有质的规定性，也有量的规定性。心理现象也有质的规定性和量的规定性，心理学要成为一门精确科学，要从经验科学步入理论科学行列，就要广泛使用数学的理论和方法。由于心理现象的内隐性，混沌性和模糊性，线性数学难于确切地描述其过程，模糊数学就表现出优势。模糊数学引入模糊集合及其隶屑函数，在多值逻辑的基础上，克服经典集合及其特征函数所表现的绝对观念，建立了灵活的隶属程度的相对思想，为探索复杂事物提供了有效工具。事实证明，运用模糊数学对复杂系统进行模糊性描写，反而能达到精确的目的。心理现象具有随机性，即事件出现的方向虽不确定，但事件的结果却完全确定，总可归于某一类或某一状态，这种现象容易用经典集合论来加以阐明，如信号检测论。但有些非随机性、不符合排中律的心理现象，如相似性判断、等级判断等，这类现象难以用概率统计方法加以研究。心理活动受众多因素影响，如需要、情绪、动机、能力和环境等，都会引起不确定性、模糊性。近年来，不少学者将模糊数学方法运用于心理学研究，取得了许多新的成果。当然，由于模糊数学诞生至今时间不长，而它被引人心理学研究的历史更短，它在心理学研究中的应用面还很狭窄，但是随着模糊数学的发展，它在心理学研究中所体现出来的优势将不断扩大。
上述非线性科学的理论虽然都是来源于某个自然科学领域，但是它们的研究角度、研究方法、语言、工具却具有普适性。目前，除模糊数学外，耗散结构论、协同学、突变论和混沌学对现代心理学的影响还主要表现在研究的指导思想上，而不象系统论、信息论和控制论那样，已经深入到具体研究方法的层面。但是，只要我们进一步地挖掘其思想内涵，探寻各类非线性现象的共同机制和彼此间的一般联系，用更普适的语言、工具进行描述、刻划，完全可以将这些非线性科学的方法较贴切地应用于心理学研究中去，从而促进现代心理学的发展。
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