构成与生成——方法论视野下的两种整体论路径,本文主要内容关键词为:方法论论文,两种论文,路径论文,视野论文,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。
“整体”不是一个简单的概念,不同领域、不同层面对整体的思考产生了形形色色的整体论。格式塔心理学、结构主义思潮、机体论、系统论以及科学哲学领域内关于确证整体论(conformation holism)、语义整体论(semantic holism)的讨论等均涉及整体论。人类最初是通过感性直观领悟到整体的存在的,很自然地就把整体作为某种区别于个体心灵之外的“实在”,由此发展出存在论层面的实体整体论(ontological Holism)、属性/关系整体论(property/ relational Holism)、法则整体论(nomological Holism)[1],等等。这是整体论思想创立的重要基础,却也成为当下更为深入理解整体论的阻碍。本文试图转换这一传统定位,把整体视为一种方法①,一种看待问题、解决问题的路径。这一路径包括两种取向:一是构成整体论,它把对象视为“构成性整体”,目标是实现构成性超越;另一条是生成整体论,它把对象视为“生成性整体”,目标是实现生成性超越。
一、对整体的方法论界定
把整体作为一种方法,并非完全抛弃存在论层面对整体的思考,而是把这些思考纳入方法论的框架内重新审视。以下给出一些基本界定。
(一)有界性
关于整体常常被忽略的一个区分是“绝对整体论”与“相对整体论”。前者只承认整体,把整体等同于宇宙“全体”或称“一”,取消了部分与组分的存在,如印度吠陀哲学及神学中的一些观点;后者则把整体视为基于相互关联组分之上的整合,整体是更大整体的一部分,具有相对性。对于前者,当把某一对象视为一个不含任何元素、不可分解为任何部分的个体时,这个整体就是对象本身,整体论蜕变为“个体论”;而当把对象、主体及其一切潜在关系视为整体时,该整体就是全部世界,整体论成为“全体论”。这两种情况实际上都消解了方法论意义上的整体。因此,本文不讨论这种无界的绝对整体,而认为特定整体总是相对有界的。在方法论上,有限的边界意味着问题域的封闭性,这是整体论方法可得以实施的基础。
(二)结构性
整体不是诸组分的简单集总,而常常呈现为某类结构。这一特性可以从整体与一般复合体的比较中得出。由图1所示,通常存在着三类复合体:
图1 复合体与整体的区分
第Ⅰ类可以依据元素数量的多少得以区分。第Ⅱ类可以依据元素种类的不同得以区分。前面这两种集合体可归结为通常所称的复合体,满足诸元素加和性(summative)这一特征。第Ⅲ类复合体已不是一般意义上的复合体,它们具有构成性(constitutive)特征,元素之间存在相互作用,对它的区分必须依据其元素间内在关系(结构)的不同,它们可视为整体。更精确地说,结构的存在使元素(p)相互联系与作用产生了新的联系(R),成为整体新质,以致任一个元素p在R中的行为不同于它在另一关系R′中的行为。一幢建筑物、一部机器等等实体性结构是最为直观的结构。② 在图1中,特定的图式也可被看做结构。
对结构更深的认识则需要突破静态的实体论视野,而把结构视为组分间稳定的相互联系与相互作用。贝塔朗菲曾关注指数定律、异速生长规律等在生物、经济、社会不同领域的普遍适用性。如异速生长规律揭示出,同一个整体中处于相互竞争的部分是以一定的稳定关系相对生长的。在多种动物中,若以生长发育中的同种动物或亲缘动物来对照,其基础代谢与体重增长保持着稳定比例关系:a=2/3,并可以一组通用的微分方程表示出这种动力学性质的整体性。[2](P50)皮亚杰(Jean Piaget)对结构的理解更为彻底,他认为结构的本质在于“运算”,强调“结构首先是、并且主要是一束转换关系……结构只代表这些运算的组成规律或平衡形式;结构并不是等于它们或高于它们的,为它们所依靠的实体”[3](P124)。这就把结构明确定位为一种方法,而不是某种实在。
(三)非加和性
整体最突出的特性是非加和性。该特性是种种不同整体论能够取得共识的基点,即整体与组分具有质的对立性,整体质不是组分的加和或集总,具有其组分所没有的属性与功能。对于生命等演化现象来说,非加和性表现为涌现性。涌现的新奇性(novelty)在于复杂系统整体行为超越了其组分的个体结构、属性和功能的合成。非加和性引发方法论上的一个争论是:我们能否依据组分的属性与功能来解释甚至预测整体?强还原论者把整体视为组分的加和,认为较高层次对象可以被分解为不可再分的、具独立性的低层次构件,对这些构件的研究就可重构高层次现象,整体被消解于组分。强整体论拒斥这种分解与重构,认为这会损害整体,坚持整体是不能被分割的,对整体的理解仅依赖于我们对整体层次上规律的认识。菲立普(D.G.Phillips)把这一问题作为还原论与整体论真正的对质点。[4](P32-37)
二、构成整体论
强还原论与强整体论的对立,也可表述为这样一个问题:可以分割的整体是否还是整体?以弱的整体论观点来看,如果分割没有损害整体,或者说我们可以依据解决问题的需要,把问题视为一种可分割的整体来研究,那么这一对立就大大弱化了。这类整体,本文称之为“构成性整体”(constitutive whole),以此视野来看待问题的整体论方法为“构成整体论”。“构成”在此有“可分割”、“组成”、“构造”等意。③
(一)构成性整体基本特征
巴姆(Archie J.Bahm)曾把类似的整体称为机械整体(mechanical whole)。他认为,在一个机械整体中,构件之间在功能上相互依赖,而在存在上彼此无关。如一辆汽车,每一个零件都可取下,具有独立性,所有零件共同构成一个具有行驶功能的整体。④ 显然,机械整体更倾向于实体性整体。本文所言的构成性整体包括机械整体,但不局限于此,还包括非实体性的一切可以构成性方法处理的组合系统,如组织机构的层级、系统工程中可分解的系统目标,等等。事实上,经典系统科学领域内研究的大多数系统都是某种构成性整体,它们强调以合理的系统分解来获得系统整合,这就是一种构成性方法。再深入思考,“系统”之为系统的一个必要前提就是必须存在两个及以上的组成元素,这意味着系统一定是可分解的整体。构成性整体是传统整体论思想的主要来源,除了满足以上整体的基本条件,还具有以下特征:
——近可分解性。构成性整体是由两个及以上既存组件组成的“近可分解系统”(Nearly Decomposable Systems),其整体功能依赖于组件之间的相互关联。近可分解系统由司马贺(Herbert A.Simon)最初提出⑤,本文用以指两层含义:(1)在构成性整体中,每个组件的存在及其性能与其他组件无关;(2)任一组件在整体中的功能(性能的实现)与同一整体中其他组件有关。由此,构成性整体的组件具有相对的独立性,彼此区别,具有自身的性能,可以拆解、更换。如一辆汽车的车轮、引擎、传动轴等,都具有这样的独立性,这些组件可以被拆解甚至用于他处,但又能彼此相互联系,共同整合为具行驶功能的整体。
——实体/关系不变性。构成性整体的结构呈现为一种建基于组分的质料、数量关系、种类关系、作用关系之上的稳定性与不变性。这种结构主要是实体性的,也可以是非实体性的稳定关系。组分及其关系的不变性意味着构成性整体的边界也具有不变性,一定程度上可视为边界封闭性,如一部机器或一个企业的管理结构一旦建立,就具有相对的不变性与封闭性,不会轻易改变。
——非时间性。无论构成性整体的结构稳定性是静态的还是动态的,其实质都是非时间性的。构成性整体常常呈现为复合的实体整体(如机器、晶体等)或者呈现为不具时间方向的停滞的抽象的关系整体(如组织机构),它在过去、现在、未来的一定时间内保持实体或关系存在的相对一致性。这种时间是一种空间化的时间。
(二)作为构成整体论的综合微观分析法
欧阳莹之提出的“综合微观分析法”(Synthetic Microanalysis)可作为构成整体论的代表。[5]图2对孤立论、微观还原论与综合微观分析三种方法作了比较,在此图中,“系统”可视为“整体”。孤立论认为,系统与组分是不可联结的,但认为存在分别对系统与组分进行解释的理论。“组合”这一概念变得不确定了,这是上文所提到过的强整体论观点。微观还原论认为,系统由组分组成,对组分的解释就是对系统的解释。结果整体就成为一个由相互作用元素构成的集合,微观解释完全取代了整体的宏观解释。综合微观分析法以一个宽泛的理论框架,把自上而下的分析和自下而上的综合有效结合起来。组分的微观解释受到系统理论的宏观约束;系统的宏观解释必须要考虑组分的微观机制。这一方法在物理学、经济学和生物学中都有广泛的运用。综合微观分析法并未排斥对整体的分割,但需要我们善于在关节处切割,才能形成自上而下的整体性分解,同时又不损害到整体。这正是构成整体论的方法精髓。如分析一个英文语句的整体意义,恰当的分割是分解到单词与词组,而不是字母。
图2 孤立论、微观还原论与综合微观分析法
资料来源:欧阳莹之:《复杂系统理论基础》,61页,上海,上海科技教育出版社,2002。本图依据欧阳莹之原图改绘。
三、生成整体论
构成性整体的非时间性使其呈现为一种存在的整体性。生命的诞生、成长、老去、死亡;组织从创生、发展到壮大,等等,这些演化行为体现为另一种整体性,它们可称为“生成性整体”(generative whole)。以此视野来解决问题的整体论方法为“生成整体论”。
(一)生成性整体实例:元胞自动机
为了能细致分析,此处以元胞自动机(Cellular Automata)作为分析实例。元胞自动机是一种运作于计算机上的形式化的演化模型,其最基本的组成包括元胞(cell)、元胞空间(lattice)、邻居(neighbor)及局部规则(local rules)四部分。此外,元胞的状态和邻居中的边界条件等也是元胞自动机的重要组成。在数学上,元胞自动机可视为由一个元胞空间和定义于该空间的变换函数所组成,其时间为离散时间集。斯蒂芬·沃尔弗拉姆(Stephen Wolfram)在20世纪80年代取得元胞自动机研究的开创性发现。⑥
我们来看一个具体例子。假设一行有256个元胞,每个元胞的状态S只有两个状态{S[,1],S[,2]},取值为0或1,邻居半径r=1,决定元胞的演化是依据自己和左右两侧的直接邻居元胞的状态进行。这样,对于变换函数,共有3个变量,每个变量具有2个状态值,那么局部规则就有2[3]=8种不同自变量组合。只要规定出这8种组合上的值,局部规则就完全确定了。那么,对于任何一个一维的0,1序列,应用规则就可产生下一时刻的相应序列。
假设这一规则组合由表1所确定,元胞自动机随机地自元胞空间中间位置的一个黑色元胞开始,一维元胞自动机就可以产生一个演化序列结构,由简单规则产生有序的复杂结构(图3)。
如果取消边界的限制,让这个元胞自动机无限地演化下去,就会产生更大的复杂图形。如果我们从不同的构形开始,即便在同一规则(组合)的情况下,也会看到结构、复杂度完全不同的图形(图4)。
图4 复杂度不同的元胞自动机的生成结构
资料来源:Stephen Wolfram.Complex Systems Theory.1984.Stephen(URL=http://www.stephenwolfram.com/publications/articles/ca/84- complex/2/text.html).
有了以上必要的准备,就可以从哲学角度来分析元胞自动机带来的启示。首先要追问的是,这样一个不断生成与变化的对象是一个整体吗?运用整体的三个必要条件来分析:(1)特定元胞自动机总是处在有限的网格空间中,这使元胞自动机首先满足整体的有界性条件;(2)每一代元胞可视作不同的部分,它们共同组成了元胞自动机最终的复杂三角形结构,这满足整体的结构性条件;(3)最终的复杂三角形结构的特征具有任何单独一代元胞所不具有的整体性,这符合整体的非加和性条件。这些分析说明,元胞自动机满足整体的基本条件。进一步思考,不难发现元胞自动机并不是构成性整体。首先,元胞自动机不同代之间的关联是时间上的关联,每一代是上一代的结果,又是下一代的原因。它们之间是一种前后相继的时间因果关联,本质上是处在不同时刻、非共存的演化序列,而不是共时性或非时间性的存在实体或存在关系。其次,不同组分间不具有近可分解性,代与代之间连续不断的生成使每一代都不是独立存在的。显然,这样的整体是一种时间性的过程整体,其时间具有方向性,完全与非时间性的构成性整体不同。最后,元胞自动机的结构不变性,呈现为一种运算规则的稳定性,具有跨层性,它不是组分之间的关系不变性。
沃尔弗拉姆在对一维元胞自动机的深入研究和大量计算机实验的基础上,总结出了元胞自动机四种演化行为:平稳型、周期型、混沌型与复杂型。这些演化行为的多样性令他惊叹不已,“即便初始状态是无序的,系统也可以通过动力学进化自我组织起来,自发地生成复杂模式”[6]。元胞自动机形象地表示出演化的诸多特征,这些空间化的图形呈现的是个体演化过程的多样性与复杂性,其核心是时间性的自组织演化机制。在其演化过程中,元胞及其状态、时间与空间、代与代之间的构形以及整体的结构均处在不断变化之中,持续不变的只有一个因素——局部规则。特定元胞自动机总是对应着特定的规则组合,规则决定了元胞代与代之间演化序列的演进;规则不同就意味着不同的元胞自动机,是不同的生成演化过程。规则及其演算机制不仅成为生命的内核,更成为一切演化过程的内核。因此,是“机制”而不是某个“实体”或“关系”成为生成演化整体。
(二)生成性整体的主要特征
在国外文献中,笔者没有搜索到“generative whole”或“generative holism”这些表述,其相关思想散见于不同领域。柏格森的生命哲学、怀特海的过程哲学、莫兰关于整体的论述以及一些中国古代宇宙论思想等均可作为相关的思想资源。物理学家玻姆(David Bohm)曾提出“未分割的整体”(undivided whole)和“隐缠序”(implicate order),他认为我们应以事物“流”(flow)的方式来洞察世界。[7](P12)这些整体观对我们有很大启发。
金吾伦明确提出要建立生成整体论,“生成”在此有“产生”与“形成”之意。⑦ 他有一段精辟论述:“整体是动态的和有生命的,整体不是由部分组成的,整体就是整体。整体从生之时起就是整体,它不存在部分之和这样的概念关系。生与成联在一起,成长壮大,是任何机器系统所不具有的……按照生成整体论,部分只是整体的显现、表达与展示,部分作为整体的具体表达而存在,而不仅仅是整体的组成成分。整体通过连续不断地以部分的形式显现其自身。”[8]这段论述指出了许多生成性整体的关键特征。李曙华在分析生成现象时,融合了东西方哲学理念,给出“生成元”这个概念。它具有以下几种特性:生成元是“动力因”和“目的因”而不是“质料因”;生成元不是既存的,而是生成的,其本质是过程;生成元是整体,不是部分。部分由分化生长而成,具有整体性与分形性。生成元相对不变或稳定的属性是生成规则,而实体则是不断生长变化的;决定生成元生长的是信息。[9]在上述元胞自动机的例子中,导致其演化过程的局部规则就可视为生成元。显然,两位学者的论述主要集中在存在论层面,这一认识抛弃了实体整体的传统视野,建构出一个更具完全意义的过程整体,并指出了“部分”这一表述在生成性整体中的问题。事实上,在生成性整体中,不存在所谓“部分”,如果要勉强把过程的某一阶段结果作为整体的“部分”,那么这种“部分”就是整体本身!⑧ 这正是生成性整体与构成性整体本质不同之处。综合上述分析,可把生成性整体的基本特征概括如下:
——不可分割性。演化过程是不可分割的整体,整体不能被分解为“部分”。通常所谓的“部分”是整体在一定情形下的显现、表达与展示。生成性整体是一种处于演化中的生成,而不是某种静态的构成不变性。
——稳定的自组织机制。对于生成性整体来说,实体或关系意义上的“结构”是在不断演变中的,如元胞自动机从一个元胞生成诸多复杂的结构,但其机制意义上的“结构”,即内部演化规则与自组织机制却具有高度的稳定性。不同的自组织机制决定了不同的演化过程,演化机制是生成性整体在演化中保持自我同一性(identity through time)的内在根源。这种机制或规则一旦形成就具有自我组织性,甚至形成艾根(M.Eigen)所言的“一旦建立,就永存下去”(once- forever)的自我催化效应,不断推进着演化进程。
——边界开放性。稳定的自组织机制是以边界开放为条件的,唯有开放的边界才能保持物质、能量与信息的持续供给,维持机制的运行。生命的产生与成长过程就是一个不断与外界交流的过程,开放边界是生命行为的基础。
——时间性、过程性。任何生成性整体都处在演化中,其实体或关系随时间而变化,遵循时间性因果关联。其空间构形的变化是对时间演化的反映。生成性整体的实质是一个生成与演化的过程,整体在此的含义是一种过程的“持存”(persisting, or continuant),它不具任何存在论意义上的实体含义。在此意义上,实体与关系只是过程的显现。
四、构成性超越与生成性超越
需要强调的是,虽然以上关于构成性整体与生成性整体的特征的许多描述是从存在论层面给出的,但构成整体论与生成整体论绝不仅仅是某种存在论,它们也可视作方法论。我们是要把源于存在论层面的诸多特征上升为方法论原则来解决问题。“整体是什么”不是本文所关心的问题,笔者所关心的是“如何把对象视为某类整体来解决问题”。构成整体论与生成整体论就是这样两类不同的整体论方法路径。传统的整体论方法主要是构成整体论,把对象视为构成性整体,其目标是实现构成性超越,如层级理论、系统工程、综合微观分析法等。20世纪60、70年代诞生的自组织理论开始从构成走向生成。20世纪80年代以来的复杂性研究的路径则为生成整体论,把对象视为生成性整体,其目标是生成性超越,如CAS理论、人工生命、人工智能、复杂网络等。
一般来说,直观的复杂性首先是基于实体、关系之上的构成性复杂性,表现为因组分、结构、功能或者说因数量⑨、关系导致的复杂性。在方法论上,弱的整体论与系统论的核心均可视为某类构成性超越,它们以构成性关系为前提,从整体出发来处理整体与组分之间的关系,前提与结论具有演绎性。构成整体论的核心操作是“分割”,要善于在关节处切割自然,适用于近可分解系统或“多体系统”(Many- body System)。这在科学实践活动中是相当有效的,许多问题都是以构成性方式得到解决的。如系统工程领域通用的霍尔三维方法,系统工程师们通常是通过自上而下的问题分解(逻辑维),设定准确的工作步骤与工作阶段(时间维),再合理地组合既有的知识与技术(知识维),达到系统总目标的实现。
更深层次的复杂性是生成性复杂性——因演化而产生的复杂性,如蝴蝶效应、涌现、自组织临界等。生成整体论以生成性为前提来理解和应对问题,其目标是去揭示对象演化过程的内在生成机制,它采用的是过程思维、策略思维。这一方法范式还处在探索中,没有比较成熟的模式。除了自然科学领域,与圣塔菲研究所合作的美国经济学家鲍尔斯(Samuel Bowles)等在经济学领域正在建立的基于演化和行为的新方法范式也可视为这方面的探索。一百多年来,新古典经济学通常基于“瓦尔拉斯范式”内核。鲍尔斯指出这一范式是有局限的,应建立一种新的演化行为范式来解决经济问题。该方法综合了演化博弈理论、群体生物学以及行为仿真动态体系提供的分析工具等多种方法和策略,是对新古典经济学的新发展。表2列出了鲍尔斯对两种范式的比较。[10](P28)
结合全文的讨论,表3对整体论方法中构成与生成这两种路径进行了全面的比较。
五、结语:作为方法的整体
面对一个整体,作为存在论的整体论需要追问:整体是什么(实体)?作为方法论的整体论则需回答:应以何种整体方式来理解并解决该问题?把整体局限于存在论的难题在于:如果整体是一种心灵之外的实在,为何同一对象可以描述为完全不同类型的整体?整体的边界是由整体本身所客观决定的?对于某一特定的整体,是整体在先还是组分(部分)在先?究竟是关系还是实体才是更为根本的整体?这些问题有些早在古希腊时期就讨论过,但迄今依然充满矛盾。把整体作为方法,则可避免上述这些源于理论本身的难题。整体不再是某种僵硬的实在,而更是一种视野与方法论。方法论与存在论在此意义上是分离的、非同构的。同一对象可以不同的整体视野来分析,甚至某一对象是否成为整体,或是否成为某种类型整体很大程度上都要取决于待解决问题的需要。如组织既可以构成性的视角来分析其基本的结构,也可以生成性的方法揭示其内在的过程。生命是一种典型的演化现象,在过去长期的探索中都是以构成性分析为主的,使我们认识到生命的基本组件。当下生成论视野正进入生命科学,转向了对基因开关、基因表达规则等演变行为的探索。⑩ 当然,作为方法的整体也要避免由此走入相对主义。对于构成性问题,宜采用构成整体论;而生成整体论是揭示生成性问题的有效路径。事实上,构成与生成、实体与机制、实在与过程这些现象在存在论层面上均有比较客观的区分。雷谢尔(Nicholas Rescher)把这种方法论、认识论对存在论的依赖性称为“存在论的回应”(ontological repercussion)。[11](P16)
总之,转换关于整体的传统定位是深入理解整体的基础。我们应在强的意义上视整体为一种方法,而仅在弱的意义上把整体当做一种实在。
注释:
① 严格意义上,方法与方法论并非一回事,前者常指具体的手段,后者指一些使用具体方法的原则。本文的“方法”取其广义,既指具体的方法,也涵盖方法论的意谓。
② 这里借鉴了贝塔朗菲(Ludwig von Bertalanffy)对“系统”的表述,图1据原图改绘。参见Ludwig von Bertalanffy.General System Theory.George Braziller,Inc.1968.pp.54~55。中文版参见贝塔朗菲:《一般系统论——基础发展和应用》,50~51页,北京,清华大学出版社,1987。
③ 李曙华把基于突变演化与进化论的整体论称为“构成整体论”,这与本文的界定有很大不同。参见李曙华:《当代科学的规范转换——从还原论到生成整体论》,载《哲学研究》,2006(11)。
④ 巴姆曾把整体区分为集合体(aggregate collection)、机械整体(mechanical whole)与有机整体(organic whole)。参见Archie J.Bahm.“Wholes and parts”.The Southwestern Journal of Philosophy,Vol.Ⅲ,No.1,Spring,1972,pp.17~19。转引自金吾伦:《生成哲学》,91页,保定,河北大学出版社,2000。
⑤ 司马贺(也译为赫伯特·西蒙)提出的“近可分解系统”包括两层含义:在近可分解系统中,每个单元子系统的短期行为与其他单元的短期行为近似无关;任一单元的长期行为仅以总体的方式取决于其他单元的行为。参见司马贺:《人工科学——复杂性面面观》(第三版),183页,上海,上海科技教育出版社,2004。
⑥ 这一发现是在最简单的一维元胞自动机上取得的。一维元胞自动机有两个优势:一是直观性,可以把每一代的元胞状排列出来一起表示;二是易研究性,它的状态、规则等较为简单,能够很好地说明元胞自动机的工作原理。参见薛惠锋主编:《复杂性人工生命研究方法导论》,16~37页,北京,国防工业出版社,2007。
⑦ 关于生成整体论的主要思想参见金吾伦:《生成哲学》,保定,河北大学出版社,2000。金吾伦对整体作了如下区分:实体整体、系统整体及生成整体。参见金吾伦、蔡仑:《对整体论的新认识》,载《中国人民大学学报》,2007(3)。本文认为,实体整体与系统整体大致可归属构成性整体,并把“生成整体”表述为“生成性整体”。
⑧ 例如,我们可把每一代元胞自动机当做某种“部分”,但实际上每一代元胞自动机都具有相同的运算规则,它们就是整体本身。我们很难把某一个体生命的不同阶段当做生命的“部分”。对此问题更为细致的分析,当另文阐述。
⑨ 当前一般认为,单纯的数量不会产生复杂性,因为有了计算机的帮助,再巨量的数值计算在理论上都是简单的,但这是从严格意义上的科学复杂性定义来看的。对于现实生活来说,数量的庞大依然会令我们的认知与应对变得复杂,如管理复杂性领域提出的“三元兼顾原理”。参见苏敏瑜、杨建梅:《J.N.Warfield复杂性理论探析》,载《惠州学院学报》(社会科学版),2002(1)。
⑩ 目前的科学研究表明,决定物种间巨大差异的原因并不是基因编码本身,而是基因开关。它们的调控规则决定了某一基因是否能够顺利表达。参见肖恩·B·卡罗尔:《基因开关调控物种进化》,载《环球科学》,2008(6)。