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淺論——復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)

 johnking163 2013-09-30

 我們生活的這個世界到底是什么樣的?

人類一直都在努力的探索這個問題。隨著社會發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人類對世界的認(rèn)知層次也在不斷提高。世界上各類宗教,他們都對這個問題提出了自己的答案,并各自形成自己的解釋體系。而在科學(xué)進(jìn)步史上,則出現(xiàn)了“達(dá)爾文主義”、“牛頓世界觀”、“愛因斯坦世界觀”等等,近年來又出現(xiàn)了“復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)論”,這是一門非常新的學(xué)科,它試圖從整體上認(rèn)知和解釋這個世界。

一、分解研究與整體研究;格柵思維與復(fù)雜系統(tǒng)論

現(xiàn)在人們研究事物的方法通常都是分解性研究。這種方法就像把一臺機(jī)器逐層次地拆解開,逐一去研究每個構(gòu)件的性質(zhì)、工作機(jī)理。我們在學(xué)校也是分科分系的學(xué)習(xí)各類知識。這些學(xué)科包括語文、數(shù)學(xué)、歷史、地理、物理、化學(xué)、心理學(xué)、會計學(xué)、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、哲學(xué)、工程學(xué)等等。在這些領(lǐng)域中,都有出類拔萃的人物涌現(xiàn),他們對各門類科學(xué)的深入研究工作進(jìn)行了一層層的推進(jìn),對人類認(rèn)識世界的本源做出了極大地貢獻(xiàn)。比如在物理學(xué)中,人們已經(jīng)可以深入到原子、夸克層次進(jìn)行研究;在生物學(xué)中,人們已經(jīng)可以深入到細(xì)胞及基因?qū)哟芜M(jìn)行研究。分解性研究方法往往使人們在單學(xué)科項目中越來越深入,越來越細(xì)化,同時也越來越與其他學(xué)科產(chǎn)生了較大的阻隔,產(chǎn)生了所謂“隔行如隔山”的現(xiàn)象,造成了人們研究分析事物的片面性。

分解性研究方法是一種非常重要,非常有價值的方法。但是我們絕對不能忽視另一種反向的研究方法——整體性研究,因為事物各分部畢竟是相互作用形成整體效應(yīng),而非簡單的部件疊加。

為了全面研究事物,首先我們要學(xué)習(xí)芒格為代表的跨學(xué)科格柵思維框架。格柵思維的大意是:我們必須掌握各分類學(xué)科的主要研究模型,把這些模型分別放入大腦中的許多格子中,然后綜合運用這些工具,達(dá)到融會貫通來研究解決具體的事物項目。格柵思維是一種非常有效研究的方法。而復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)理論則是試圖對客觀整體世界做出統(tǒng)一的描述和解釋。本文是作者閱讀了《深奧的簡潔》、《復(fù)雜》《盲人鐘表匠》等書籍,在頭腦中綜合思考,形成的一些個人觀點,這些觀點不一定都對,但肯定非常有價值,故記錄之。

二、系統(tǒng)一般特點、分類及“態(tài)”

系統(tǒng)是一個整體性概念,世界是由各種系統(tǒng)組成的。在自然界,這些系統(tǒng)包括人體、免疫系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、細(xì)胞、發(fā)育的胚胎、螞蟻群等。在人類社會,這些系統(tǒng)包括各種組織、社團(tuán)、公司。

系統(tǒng)的一般性特點如下:

1、              這些系統(tǒng)都是由許多平行發(fā)生作用的個體組成的網(wǎng)絡(luò)。在這些個體中,它們狀態(tài)可以相似,也可以不相似,互相作用的規(guī)則可以相同,也可以不相同。在生態(tài)系統(tǒng)中,作用個體是物種;在人類社會中,作用者是個人、社團(tuán)、組織、公司等;在人體系統(tǒng)中,作用者是各器官、各子系統(tǒng);在機(jī)器系統(tǒng)中,作用者是各零部組件。

2、              這些系統(tǒng)都具有多層次組織。每一個系統(tǒng)中都有許多互相作用的個體,而這些個體本身也是一個子系統(tǒng),它內(nèi)部也包括許多的許多個體,這些個體本身也是一個更小的系統(tǒng)。 同時每一個層次的作用者對更高層次的作用者來說都是一個個體,一個建設(shè)“磚塊”。比如:一組蛋白、液體和氨基酸組合成一個細(xì)胞,一組細(xì)胞組合成生理組織,一組生理組織形成器官,許多器官組合成生物體,許多生物體組合形成物種,許多物種組合成生態(tài)系統(tǒng)。

這些系統(tǒng)都會預(yù)期將來,并不斷的調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)的個體以及作用規(guī)則,以適應(yīng)其環(huán)境。因此由于子系統(tǒng)不斷的調(diào)整,從而引起整個系統(tǒng)發(fā)生演變,看起來好像具有自組織、自我調(diào)整機(jī)能,具備“生命力”一樣。系統(tǒng)一般示意圖如下:
淺論鈥斺敻叢郵視π韻低

     下面我們提出一個概念,稱之為系統(tǒng)的“態(tài)”,也就是系統(tǒng)在某時刻表現(xiàn)出來的整體性狀態(tài)。事物的變化過程其實就是系統(tǒng)由一種狀態(tài)演變到另一種狀態(tài)的過程。事物的狀態(tài)是個時刻概念,每個時刻,事物的狀態(tài)都不一樣。

系統(tǒng)整體的“態(tài)”是由系統(tǒng)中許多子系統(tǒng)的“態(tài)”和子系統(tǒng)(系統(tǒng)中的個體)之間相互作用所決定的。 比如在人體系統(tǒng)中,由于某子系統(tǒng)的異?;虮罎ⅲ庖呦到y(tǒng)或者血液循環(huán)系統(tǒng)或者解毒系統(tǒng)),將引起整個人體狀態(tài)發(fā)生巨大的變化,或者生病或者死亡。又如一臺機(jī)器中某個零部件損壞,將引起整個機(jī)器的狀態(tài)改變 ------ 無法正常運轉(zhuǎn)。

  從我們自身是否是系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)的角度,可以將系統(tǒng)大體分為參與性系統(tǒng)與非參與性系統(tǒng)兩大類。

參與性系統(tǒng)根據(jù)主體(參與者)對整個系統(tǒng)狀態(tài)影響程度,又可分為強干擾、弱干擾、微干擾系統(tǒng)。比如某人自己的生活系統(tǒng),則可叫強干擾系統(tǒng),因為在學(xué)習(xí)、工作、娛樂、情感等方面幾乎都是由人自己掌控選擇的。

一個股票市場,對單個的投資者來說是一個微干擾系統(tǒng),因為股票市場價格是由千千萬萬單個的人做出的決定,同時每個人對市場的影響又是微乎其微。而遙遠(yuǎn)的恒星運行系統(tǒng),我們幾乎無法對系統(tǒng)的進(jìn)程進(jìn)行干預(yù),則可視為非干擾系統(tǒng)。本文僅討論系統(tǒng)的普遍性規(guī)律,并不涉及主觀意識對系統(tǒng)進(jìn)程的影響。

三、系統(tǒng)的一般性演變描述

有句話:這個世界唯一不變的是變化,說明了物質(zhì)世界是無時無刻在運動變化的。

然而我們要深入的去研究一個系統(tǒng)到底是怎么樣由一種狀態(tài)變化到另一種狀態(tài)的,則我們需要建立以下概念:

初元:系統(tǒng)初始演變時刻的狀態(tài),即事物的初始狀態(tài),也可以叫初態(tài)。

復(fù)元:系統(tǒng)在某時段演變所遵從的規(guī)則,規(guī)律,特性、習(xí)慣等。這些東西都是在變化過程中重復(fù)使用,重復(fù)復(fù)制的。在各類游戲或者體育運動中,雖然結(jié)束時,結(jié)果千變?nèi)f化,但是在游戲過程中的規(guī)則是不變的。在生意人中,不同的人有不同的“生意經(jīng)”,這些東西是他本人遵從的做生意原則,在某時段也是大體不變的。在人們?yōu)槿颂幨赖臅r候,總是有各自的性格、習(xí)慣,這些性格、習(xí)慣在每次待人處事的時候都大體不變的。系統(tǒng)復(fù)元和態(tài)一樣,也是由子系統(tǒng)的態(tài)和子系統(tǒng)之間相互作用綜合決定的。

時元:系統(tǒng)由初態(tài)演變到終態(tài)的時間間隔長短,或者說演變過程的時間大小。

終態(tài):事物演變到某一階段的結(jié)果狀態(tài)。

我們給出下面的一個結(jié)論:

事物發(fā)展的結(jié)果狀態(tài)是初始狀態(tài)、演變規(guī)則、演變時間三項要素的綜合決定的。

即:終態(tài) Z 是初元 c 、復(fù)元 f 、時元 s 的函數(shù),寫作: Z=P(c,f,s)

現(xiàn)在舉例說明如下:

1、              在個人追求財富的游戲中,每個人的初始狀況是大不相同的。有的人是貧民出身,有的人是中產(chǎn)階級家庭,有的人是富有家庭。但是在這個追求財富過程中,每個人使用的復(fù)元(待人處事的規(guī)則)都是不一樣的,因此隨著時間的拉長,這些人的財務(wù)狀況各自發(fā)生了巨大的變化。有的貧苦人成了富翁,有的富家子弟卻變成一貧如洗。

2、              在棋類比賽中,兩個對手的起手棋子都是一樣的,表示初元都一樣。在棋局進(jìn)程中,游戲規(guī)則的復(fù)元也是一樣的,但另一部分關(guān)于棋手本人的復(fù)元有很大的差別。(這些棋手復(fù)元的差別表現(xiàn)為不同的計算能力,局面判斷能力等等),正是這些差別,隨著棋局的進(jìn)程,影響了雙方的局面優(yōu)劣,而且時間越長,局面優(yōu)劣越明顯,最后導(dǎo)致?lián)碛休^好的復(fù)元特質(zhì)的棋手勝利。

3、              國共兩黨爭奪天下的演變過程中,初元方面國民黨遠(yuǎn)強于共產(chǎn)黨,也就是說國民黨初始條件遠(yuǎn)比共產(chǎn)黨強得多;但在復(fù)元方面,共產(chǎn)黨遠(yuǎn)強于國民黨。共產(chǎn)黨團(tuán)結(jié)協(xié)作,勤奮愛民,組織高效,而國民黨勾心斗角、派系林立,收刮民利,組織渙散;因此隨著兩黨斗爭的時元變長,狀態(tài)逐漸的發(fā)生了逆轉(zhuǎn),優(yōu)勢逐漸倒向共產(chǎn)黨這一方,直到最后成為勝利者。

4、              在投資復(fù)利公式中,初元表示本金 B ,復(fù)元則表示本金的變化規(guī)則——年均復(fù)利率 a ,時元則表示持續(xù)時間的年數(shù) N 。終態(tài)則表示最終投資的成果 Z 。由此我們可以寫出資金具體的演變函數(shù)關(guān)系: Z=B*(1+a)^N

5、  在馮。諾依曼設(shè)想中,假設(shè)一臺機(jī)器漂浮在池塘,池塘中存在許多可以構(gòu)成這臺機(jī)器的組件(初元)?,F(xiàn)在這臺機(jī)器的行為法則(復(fù)元)為:它總是不斷的吸收合適的組件,重新復(fù)制構(gòu)建和自己相同的新機(jī)器。這些新機(jī)器繼續(xù)使用這樣的行為規(guī)則,當(dāng)他們碰面的時候,由于爭奪組件資源的關(guān)系,他們會互相斗爭,勝利者將獲取對方的組件資源。這個池塘系統(tǒng)不斷的演變,結(jié)果(終態(tài))將會變成一個類似生物圈的系統(tǒng)。

6、 1984 年的農(nóng)村包產(chǎn)到戶政策的實施,本質(zhì)上就是中國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi),雖然構(gòu)成經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的人沒什么太大的變化,但人與人之間的復(fù)元規(guī)則發(fā)生了很大地轉(zhuǎn)變,因此引起農(nóng)村經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)整體狀態(tài)發(fā)生了翻天覆地的變化。

這樣的例子非常多,它們都可以說明:一個事物(系統(tǒng))的最終結(jié)果是受到初始狀態(tài)、演變規(guī)則,演變時間長短的直接作用的。在《深奧的簡潔》中有一個非常明顯的觀點,事物的初始狀態(tài)細(xì)微差別,將會引起結(jié)果的巨大不同,而在這里我們把這個差別擴(kuò)展到初始狀態(tài)、復(fù)元規(guī)則、時元長短,在這三項要素中,只要有細(xì)微差別,都將會引起結(jié)果的巨大不同。要預(yù)測人或者公司等系統(tǒng)的將來狀態(tài),除了了注重初元的分析外,更重要的是必須注重復(fù)元的分析。許多家長為孩子婚姻大事操心的時候,往往只注意對方的初元,比如家境狀況、社會地位等,而忽視了復(fù)元分析,比如這個人是否有愛心,有責(zé)任心,是否品質(zhì)高尚,是否有發(fā)展?jié)摿Φ鹊?,因此造成了許多的婚姻家庭悲劇。著名投資家巴菲特最看重企業(yè)的長期競爭優(yōu)勢以及能維持這些優(yōu)勢的“特質(zhì)”,而這些“特質(zhì)”其實就是一種復(fù)元的概念。

一個復(fù)雜的事物的大的演變過程往往是許多小階段的演變過程綜合而成的,每個小階段的初態(tài)、復(fù)元、時元都有所不同。見下圖:

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圖中表示出了一個事物系統(tǒng)的“態(tài)”的演變的過程,這同時也是一個進(jìn)化的、自然選擇的過程,是一個適者生存的過程。

 

四、系統(tǒng)的三態(tài)及相變

一個系統(tǒng)的初態(tài)確定后,其整體復(fù)元規(guī)則和演變時間長短將決定系統(tǒng)的終態(tài)情況。根據(jù)復(fù)元的特性,我們將系統(tǒng)分為三種顯然不同的狀態(tài)。

1 、現(xiàn)在我們假設(shè)在某種理想狀態(tài)下,復(fù)元規(guī)則為零,也就是說事物沒有任何演變,當(dāng)然也就不存在著什么演變規(guī)則了。那么系統(tǒng)將會進(jìn)入一種極度僵化、靜止不動的狀態(tài),這種狀態(tài)我們稱之為“秩序”的狀態(tài)。

請閉上眼睛,想象一下在一個遙遠(yuǎn)的星球,那里極度寒冷,世界一片死寂,幾百萬年沒什么運動,也沒什么變化發(fā)生。這就是一個典型的秩序的“態(tài)”。在地球上也有許多系統(tǒng)處于類似的狀態(tài)。比如沉寂千百萬年的巖石系統(tǒng);永久冰凍的冰川;深海幾乎不變的環(huán)境和幾乎停止進(jìn)化的物種。

2 、現(xiàn)在我們假設(shè)另一種狀態(tài),復(fù)元規(guī)則瞬息萬變,也就是說系統(tǒng)狀態(tài)變化非???,以至于描述不出明顯的、可以重復(fù)的規(guī)則。那么系統(tǒng)將會進(jìn)入一種極度混亂,毫無頭緒的局面,這種狀態(tài)我們稱之為“混沌”的狀態(tài)。

混沌狀態(tài)的系統(tǒng)也非常多,這些混沌系統(tǒng)包括沸騰的開水;國家戰(zhàn)亂的局面;空氣分子之間的運動碰撞;水形成的紊流狀態(tài)等等。

3、              在秩序與混沌之間的邊緣狀態(tài),稱之為“復(fù)雜”狀態(tài)。在這種狀態(tài)下,系統(tǒng)的態(tài)和復(fù)元規(guī)則信息是可以保留復(fù)制下來提供給下一階段使用,同時又可以發(fā)生一些改進(jìn)變化。

 

在秩序的狀態(tài)下,系統(tǒng)靜止僵化,變化趨近于零,而在混沌的狀態(tài)下,系統(tǒng)極度混亂,變化極快,很難對其進(jìn)行描述。只有在復(fù)雜的狀態(tài)下,事物的演變描述才有意義的。只有在復(fù)雜的狀態(tài)下,生物才會由低級到高級,由簡單到復(fù)雜,不斷演化,最終形成有智慧的人類。也只有在復(fù)雜的狀態(tài)下,一個小公司才能逐步的改進(jìn),逐步成長,最終變成一個大公司。

許多的系統(tǒng)都有三種可能的狀態(tài),系統(tǒng)中個體的態(tài)和相互作用達(dá)到了一定的臨界點,系統(tǒng)將會由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種狀態(tài)稱之為“相變”

水在常溫下,可以稱之為處于復(fù)雜的狀態(tài),在零度以下,則被冰凍,將處于秩序的狀態(tài),在 100 度以上,將處于混沌的狀態(tài)。一個國家極度教條、僵化,機(jī)械,我們可以稱之為秩序狀態(tài),國家陷入混亂,軍閥割據(jù),戰(zhàn)亂不止,稱之為處于混沌狀態(tài)。而國家的組織井然有序,而又不斷的在改良進(jìn)步,我們則可以稱之為處于復(fù)雜的狀態(tài)。

有句話叫作:宇宙總是有秩序的。其實這句話只說對了一部分,應(yīng)該改為:宇宙總是存在著秩序、復(fù)雜、混沌狀態(tài)。

五、         系統(tǒng)中的演變形式與正、負(fù)反饋

系統(tǒng)的演變形式主要分為漸進(jìn)式的演變和爆發(fā)式的演變。

在漸進(jìn)式變化中,每階段系統(tǒng)的“態(tài)”和“復(fù)元”的變化幅度也很小。這種方式有點象達(dá)爾文進(jìn)化論中的遺傳與變異。事物狀態(tài)的改進(jìn)是緩慢的、累積的、漸進(jìn)的。大部分的時候終態(tài)都是遺傳前階段的初態(tài),只有極少部分發(fā)生了變化。但是,即便是漸進(jìn)式的變化,當(dāng)時元足夠長時,這個變化總量也是相當(dāng)驚人的。就像我們身邊的小孩,從兩三歲成長,每天其實他都在變化,但我們卻對這種漸進(jìn)式變化毫無察覺。當(dāng)我們一個幾年不見的親戚來串門,突然,他會覺得這個孩子變化太大了。

在另一種情況下,系統(tǒng)演變將會形成爆發(fā)式的變化。這種狀態(tài)也稱為正反饋變化或者自我催化狀態(tài)。在這種情況下,復(fù)元促使終態(tài)的形成,而這個終態(tài)又反過來加強復(fù)元,如此循環(huán),很快就會達(dá)到一種爆發(fā)性狀態(tài)。在這種狀況下,系統(tǒng)的態(tài)是快速變化的,如果超過一定臨界點,系統(tǒng)就會進(jìn)入混沌狀態(tài)。比如在燃燒現(xiàn)象就是如此。當(dāng)物質(zhì)燃燒時候,產(chǎn)生了許多的光和熱,而這些光和熱激發(fā)出更多的物質(zhì)燃燒,更多的物質(zhì)燃燒將產(chǎn)生出更多的光和熱。。。。如此循環(huán)不已,很快就會形成星火燎原之勢。

事物系統(tǒng)在不同的階段可能出現(xiàn)不同的演變方式。人類在青少年時期的成長可以用爆發(fā)式來形容,其他時候則是漸變式成長。一個公司在成長期可以用爆發(fā)式來形容,而其他時期則可以用漸變式比喻。

這個世界畢竟是有限的,其提供給爆發(fā)式變化的資源也是有限的,因此爆發(fā)式變化畢竟不能持續(xù)太長久。請設(shè)想一個這么一個系統(tǒng):假設(shè)一顆大樹,上面枝繁葉茂。某天樹上出現(xiàn)了一種小蟲,專吃樹葉。由于開始時候,樹葉多而蟲子少,因此蟲子吃飽喝足,生出更多的蟲子,更多的蟲子吃掉更多的樹葉,如此循環(huán),蟲子數(shù)量很快達(dá)到爆發(fā)式的增長。但是畢竟樹葉的資源是有限的,當(dāng)樹葉越來越少的時候,蟲子就面臨著饑荒,絕大大部分的蟲子都餓死了。這時樹葉恢復(fù)的速度就會超過了蟲子吃掉的速度。因此樹葉開始增長起來,由此帶動蟲子也增長起來。最終,蟲子數(shù)量與樹葉恢復(fù)速度將達(dá)到一個動態(tài)的平衡狀態(tài)。這種狀態(tài)我們稱之為“負(fù)反饋”。也就是當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到某種限度之后,一定有某種因素會限制這種系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)一步發(fā)展,而是讓其達(dá)到一個度的動態(tài)平衡狀態(tài)。

因此,我們可以這么理解,在事物系統(tǒng)發(fā)展過程中,通常都是漸進(jìn)式演化的,在某些階段,某些因素也會促使形成正反饋式爆發(fā)演化。但是爆發(fā)式演化同時又受某些因素會限制,不能超過一定的“度”。以股票市場為例,在通常的情況下,股價都在正常范圍內(nèi)波動,這種變動就可以稱之為漸進(jìn)式;在某些特殊情況下,市場發(fā)生恐慌拋盤,價格下跌,進(jìn)而引起更多的人拋售,更多人拋售又引起價格進(jìn)一步下跌;這個時候就形成了爆發(fā)式的變動。但最終,價格不能下跌到零,因為畢竟股票的價值遠(yuǎn)高于零(破產(chǎn)不在討論之列)。相反的情況,當(dāng)市場情緒高亢,人們熱烈的購買股票,引起價格大幅度上漲,價格的上漲更加觸發(fā)了人們貪婪的情緒,從而更多的人加入這個行列,進(jìn)一步促使價格上漲,這個時候股價也形成了爆發(fā)式的變動。但最終,價格不能漲到天上去,因為畢竟股票的價值是一個有限度的數(shù)量。一旦人們清醒過來,災(zāi)難就會不可避免了。

六、系統(tǒng)的演變動力與進(jìn)化

一個事物系統(tǒng),其整體狀態(tài)的變化是由其初始狀態(tài)、復(fù)元規(guī)則、時元長短決定的。

系統(tǒng)的態(tài)和復(fù)元規(guī)則是系統(tǒng)中許多的個體(子系統(tǒng))的“態(tài)”和子復(fù)元綜合決定的。任何一個系統(tǒng)都面臨著環(huán)境的變化,對于系統(tǒng)中的每一個子系統(tǒng),它的小環(huán)境也是在發(fā)生變化的。子系統(tǒng)的態(tài)和子復(fù)元的演變是一定要適應(yīng)其小生境的,否則這個子系統(tǒng)將會被淘汰出局。

因此,演變的動力應(yīng)該是來自于環(huán)境的變化。當(dāng)系統(tǒng)的環(huán)境變化時,子系統(tǒng)會調(diào)整對其他個體(子系統(tǒng))的“作用”規(guī)則,及調(diào)整自己的“態(tài)”來符合小環(huán)境的生存要求,當(dāng)然,這種調(diào)整也包括增加或者減少某些子系統(tǒng)。

在一個大系統(tǒng)中,子系統(tǒng)數(shù)量往往也是非常多的,許多不能適應(yīng)環(huán)境的子系統(tǒng)會被自然選擇淘汰掉。而騰出空間留給那些更能適應(yīng)環(huán)境變化的子系統(tǒng)。許許多多的子系統(tǒng)在調(diào)整其“態(tài)”和子復(fù)元過程中,總體上又綜合形成了大系統(tǒng)的狀態(tài)和復(fù)元的變化。因為大系統(tǒng)是更大系統(tǒng)的一個子系統(tǒng),因此同樣也具有“環(huán)境”的調(diào)整性。

在一個環(huán)境幾乎不變或者變化非常微小的狀況下,系統(tǒng)中的許多個體將會把自己的狀態(tài)和作用規(guī)則調(diào)整到最符合環(huán)境的理想狀態(tài),而且不再發(fā)生大的變化。因此大的系統(tǒng)也會進(jìn)入一種演變的接近停滯狀態(tài)。請看下面描述系統(tǒng)演化的示意圖:


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說明:

1 、 A B 、 C 、 D 、 E 、 F 、 G 、 H 分別代表系統(tǒng)中的個體,也就是子系統(tǒng);

2 、左側(cè)豎軸數(shù)字則代表各子系統(tǒng)的演化級別程度;

3 、右側(cè)字母鏈代表系統(tǒng)處于某個狀態(tài);(用子系統(tǒng)級別度及相互作用來表示)

4 、 A8-B7-C9-D8-E8-F7-G8-H8 表示在特定的環(huán)境下,系統(tǒng)進(jìn)化到最佳適應(yīng)的狀態(tài)。

 

一個特定系統(tǒng),初始狀態(tài)都為: A3-B2-C3-D3-E2-F3-G3-H4 ,這個時候外界環(huán)境發(fā)生了變化,引起每個子系統(tǒng)的小環(huán)境也發(fā)生了變化。因此導(dǎo)致這些子系統(tǒng)( A 、 B C 、 D 、 E F 、 G 、 H )都有重新調(diào)整級別度和相互作用的趨勢。某次系統(tǒng)中的 D3 發(fā)生了改變 ( 變異或者變革為 D4) ,整個系統(tǒng)也就演變?yōu)?/span> A3-B2-C3-D4- E2-F3-G3-H4 。如果這種系統(tǒng)狀態(tài)比“母”狀態(tài)更適合環(huán)境的要求,這種系統(tǒng)就會存活下來,甚至能復(fù)制傳播開來。相反,如果系統(tǒng) D3 變異為 D2 ,系統(tǒng)狀態(tài)就演變?yōu)?/span> A3-B2-C3-D2-E2-F3-G3-H4 ,如果這種系統(tǒng)比“母”系統(tǒng)更不適合環(huán)境的要求,那么這個系統(tǒng)可能就會死亡或者繼續(xù)演變直到更能適應(yīng)環(huán)境要求。 許多的同類系統(tǒng)都在發(fā)生這樣的演變。那些更適應(yīng)環(huán)境的要求而存活下來的系統(tǒng)中,比 A3-B2-C3-D4- E2-F3-G3-H4 ,又會發(fā)生子系統(tǒng)的變異,這次變?yōu)椋?/span> A4-B3 - C3-D4- E2-F3-G3-H4 ,經(jīng)過環(huán)境的選擇,淘汰一批,存活傳播一批。如此循環(huán),存活下來的系統(tǒng)進(jìn)化越來越接近理想的形態(tài) A8-B7-C9-D8-E8-F7-G8-H8 ——這是圖中表示的最適合特定環(huán)境的系統(tǒng)。在這些過程中,通常都是漸進(jìn)式的變化;在某些情況下也會出現(xiàn)爆發(fā)式的快速演化。另一種情況,假設(shè)系統(tǒng)初態(tài)處于非常高地級別,如圖中  A11-B12-C11-D11-E12-F11-G11-H12 ,當(dāng)環(huán)境變化時,它也可能退化為越來越接近 A8-B7-C9-D8-E8-F7-G8-H8 ,因為畢竟它最適合特定的環(huán)境。我們可以說:系統(tǒng)生存的關(guān)鍵不是子系統(tǒng)的高級程度,而是這些子系統(tǒng)的組合及相互作用形成的狀態(tài)能否適應(yīng)環(huán)境的要求。

現(xiàn)舉例說明如下:

1、  在生態(tài)系統(tǒng)中,每個物種都有自己面臨的小生境。 在這個例子中,我們以長頸鹿身體作為一個系統(tǒng)來研究,其子系統(tǒng)有 A —頭; B —脖子; C —身子; D —四肢; D —消化系統(tǒng)等。假設(shè)現(xiàn)代長頸鹿的身體狀態(tài)為: A3-B8-C5-D4 ,這也是一個比較適應(yīng)樹頂食物環(huán)境的身體狀態(tài)。而其祖先是像馬一樣的食草動物,各方面都要小得多,其身體狀態(tài)為 A1-B2-C2-D1 。那么怎么解釋長頸鹿身體演變過程呢?當(dāng)然,首先是環(huán)境的變化,表現(xiàn)為草原開始退化,其他地面食草動物增多,樹頂?shù)哪廴~卻很少有動物吃。這些祖先的長頸鹿極有可能逐漸的把食物由地面轉(zhuǎn)向了樹枝。那些不能適應(yīng)環(huán)境變化的個體祖先被淘汰出局,而某些祖先個體脖子長一點,視線遠(yuǎn)一點,身體大一點,則能采集到更多的樹葉,更容易躲避敵害,因此存活和繁衍的機(jī)會大得多。這些身體特征的基因傳給下一代,逐漸占據(jù)了種群中的統(tǒng)治數(shù)量。因此第二階段的長頸鹿祖先身體狀態(tài)可能演變?yōu)?/span> A1-B4-C3-D2 ,由于環(huán)境的進(jìn)一步變化,因此對這些第二階段的祖先身體提出了更高的要求,只有那些脖子更長,身體更大,腿更長的存活率才更高。進(jìn)過自然選擇淘汰,第三階段的長頸鹿祖先就可能演變?yōu)?/span> A2-B6-C4-D3 ;再次經(jīng)過自然環(huán)境的選擇,第四階段的長頸鹿也許就變成了我們現(xiàn)在的 A3-B8-C5-D4 。

生態(tài)系統(tǒng)中,另一種情況是,早期的魚類,其中一部分越來越適應(yīng)淺灘、潮濕沼澤地的生活,逐漸進(jìn)化為兩棲類,進(jìn)而進(jìn)化為爬蟲類,最后一部分演變?yōu)椴溉轭悇游?。按道理,這些哺乳類的頭腦、四肢、身體等子系統(tǒng)進(jìn)化階段都比早期魚類“高級”(高級不一定適應(yīng)環(huán)境),但是后來,一些哺乳動物又重新回到了海洋生活,由此,它們的頭腦、四肢、身體等子系統(tǒng)又開始“退化”,直到適應(yīng)海洋的生活環(huán)境為止。假想如果我們能利用最先進(jìn)的生物技術(shù),組裝一臺最高智慧頭腦,最強壯四肢,最敏銳試聽系統(tǒng)的人造動物,然后將它放到深海中,也許它不是活的更好,而是很快死掉。

因此生物雖然有進(jìn)化高等低等之說,但真正對生物體有用的是,這些身體的子系統(tǒng)(如頭、四肢、脖子、眼睛、尾巴等等)的組合與相互作用形成的身體狀態(tài)能否適應(yīng)環(huán)境的要求。利用這個道理,也就解釋了地球進(jìn)化幾十億年,為什么還生存著各個不同演化階段的物種 ---- 因為雖然這些物種身體器官原始,但其組合并相互作用形成的身體系統(tǒng)非常適應(yīng)它生活的那個特定環(huán)境。

 

2、  在工程生產(chǎn)系統(tǒng)中,也可以運用系統(tǒng)性思維來觀察和研究。在一項工程生產(chǎn)系統(tǒng)中,其子系統(tǒng)通常包括人的系統(tǒng)( A )、工具類系統(tǒng) (B) 、材料類系統(tǒng) (C) 、方法類系統(tǒng) (D) 、外圍維護(hù)類系統(tǒng) (E) 、控制組織系統(tǒng) (F) 。在這里,我們可以把工程進(jìn)度要求、質(zhì)量要求、安全要求、效益要求這些外在地標(biāo)準(zhǔn)綜合的看出一種外在環(huán)境。當(dāng)這些標(biāo)準(zhǔn)確定后,我們必須要調(diào)整生產(chǎn)系統(tǒng)狀態(tài)符合這個“環(huán)境”。假設(shè)這個我們事先并不知道的最佳狀態(tài)為 A5-B3-C3-D4-E2-F4 。在工程實際進(jìn)程中,我們根據(jù)經(jīng)驗配置的系統(tǒng)狀態(tài)往往和理想狀態(tài)相差較大,假設(shè)為 A3-B2-C3-D3-E2-F3 。當(dāng)檢驗到這個狀態(tài)無法滿足工期、質(zhì)量、安全、效益的這個“大環(huán)境”要求時,我們就會進(jìn)行調(diào)整,也許請來更有經(jīng)驗的熟練職員換掉原來的不合格職員(由 A3 調(diào)整為 A5 ),也許用更合適的設(shè)備工具換掉原來的不適合的設(shè)備工具。(由 B2 調(diào)整為 B3 )。。。。。。,當(dāng)調(diào)整完畢后,系統(tǒng)也許就變?yōu)榱?/span> A5-B3-C3-D3-E2-F3 ,然后繼續(xù)檢驗和觀察,消除子系統(tǒng)中不符合要求的部分,保留有效改進(jìn)的部分,繼續(xù)調(diào)整,直到滿足幾項標(biāo)準(zhǔn)的要求為止。因此同樣的,只要外在的工期、質(zhì)量、安全、效益等要求基本穩(wěn)定不變,生產(chǎn)系統(tǒng)中的各部分子系統(tǒng)都會很快調(diào)整到符合為止,并且也不會發(fā)生大的變化。在這樣一些系統(tǒng)中,不需要使用最有文化的人、最高級的工具、最貴的材料、最精細(xì)的方法、最好的維護(hù)、最高效的控制組織,而都是提倡用合適的人,合適的工具,合適的材料,得體的方法、最精簡的組織通過綜合組織施工,滿意的達(dá)到各項指標(biāo)要求。

3、  當(dāng)我們?yōu)榱送瓿赡硞€任務(wù),需要組建團(tuán)隊的時候。這個組建成的團(tuán)隊就會形成一種“態(tài)”。以西游記中取經(jīng)四人團(tuán)隊為例,子系統(tǒng)為唐僧 A 、孫悟空 B 、豬八戒 C 、沙僧 D 。為了按期完成取經(jīng)這個任務(wù),(這個任務(wù)對這個團(tuán)體形成了一種“環(huán)境”要求),假設(shè)四人最佳相處狀態(tài)為 A5-B8-C6-D4 ,而實際情況卻是 A5-B10-C4-D4 ,也就是說唐僧和沙僧兩人完全符合自己的本分,而悟空則太要強,八戒太懶。那么這個團(tuán)隊必然是病態(tài)運行的,不滿足任務(wù)的要求。這個時候,通過某種力量給悟空戴上了緊箍咒,讓其由 B10 降為 B8 ,而唐僧的訓(xùn)斥、悟空的手腕,讓八戒不得不勤快起來,由 C4 調(diào)整為 C6 。這個團(tuán)隊就調(diào)整為 A5-B8-C6-D4 ,完全符合任務(wù)的需要。在這個過程中,如果一次調(diào)整不到位,那么就會進(jìn)行二次、三次調(diào)整。假如當(dāng)初觀音給唐僧安排團(tuán)隊的時候,形成了一種 A10-B10-C8-D9 或者 A3-B4-C4-D3 的局面, 那么很快這個團(tuán)隊就會崩解重組,因為它根本無法滿足取經(jīng)任務(wù)的要求。你能想象四個悟空或者四個八戒或者四個沙僧一樣的人組成的取經(jīng)團(tuán)隊嗎?因此,在組建團(tuán)隊中,也要選擇最適合的人,而不光是最強的人。當(dāng)這些最合適的人組合到一起,并互相作用,形成一個符合任務(wù)要求的最佳狀態(tài),那么你就成功了。

4、  在發(fā)明的世界里,同樣可以用復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)來認(rèn)知和解釋。當(dāng)一個最初的原始機(jī)器被發(fā)明出來時候,它也許只有簡單的幾個子系統(tǒng)和作用規(guī)則,而且每個子系統(tǒng)都非常粗糙、簡陋。但是隨著人們的對這個機(jī)器的功能期望不斷的增加,發(fā)明者不斷的增加(有時候也是減少)新的零部件和作用規(guī)則,并且對零部件品質(zhì)不斷的進(jìn)行改進(jìn)。因此機(jī)器也就會出現(xiàn)第一代、第二代、第三代。。。。在這里,人們的需求成了機(jī)器改進(jìn)和演變的動力,經(jīng)過不斷的選擇和淘汰,最終在不同的環(huán)境條件下,機(jī)器會出現(xiàn)許多不同種類,而那些不能實現(xiàn)人們期望功能的機(jī)器則被扔進(jìn)了歷史的角落。比如汽車行業(yè)里,有適合野外的越野車;有適合城市的小轎車;有適合比賽用的的賽車;有適合運輸要求的大貨車;也有適合載人的大巴車;

      其實只要你仔細(xì)觀察,你還可以舉出許多的復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)的例子。

到現(xiàn)在為止,我們可以說:世界是由系統(tǒng)組成的,這些系統(tǒng)是在“復(fù)雜”的狀態(tài)下才能有序的演化。并且系統(tǒng)演化過程中的復(fù)元與態(tài)都是被系統(tǒng)中的個體—子系統(tǒng)的態(tài)和作用規(guī)則(子復(fù)元)所控制。系統(tǒng)狀態(tài)和復(fù)元的演化方向都是以符合環(huán)境為要求,也就是系統(tǒng)必須適應(yīng)外在環(huán)境,否則系統(tǒng)就會消亡。

                                                                                                               ------------ 西蜀紅塵    2011.12.15

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