2007年10月19日星期五

郑酋午:方法论的伟大变革

--浅议哲学方法从辩证性到自组织性的发展

我们常说,一个民族如果没有哲学思维那么这个民族就一定是个没有远见的民族,同样的道理,一个人如果没有哲学思维那么这个人一定是个短视的人。我们是民主战士,我们不应是个短视的人,因为斗争形势很复杂需要我们有很强的判断能力,而哲学思维有助于我们增强这种能力。因此,为争取自由和民主的斗争需要我们学习哲学。然而,哲学又是发展的,运用不同的哲学方法进行思维其结论肯定是不一样的,这就需要我们掌握科学的哲学方法。现代西方哲学有很多流派,比如实用主义、存在主义、唯意志主义、实证主义、生命哲学、现象哲学、分析哲学等等,虽然流派很多但其建立的科学基础都很原始和简单,那些科学理论都是以往第一、第二和第三次科技革命的基础理论(古典力学、电磁学、量子力学等)成果,所以现代西方哲学的很多结论已经过时,对系统的自组织复杂性几乎都没有论及。当代新的科技革命基础理论的构建工作已经完成,新的哲学也已孕育而生,但由于我们大多数人都生活在党权社会里,所学的主要是马克思主义哲学,马克思主义哲学是马克思和恩格斯运用黑格尔的辩证法分析哲学材料得出的关于宇宙、社会和人生的学说,主要由辩证唯物主义和历史唯物主义所组成。这种学说虽然有很多合理性,但是,由于这种学说的基本结论是通过辩证法分析出来的,而辩证法又是建立在古典力学基础上的;随着科学的发展辩证法已越来越显现出其简单性和适用范围的有限性,这种哲学对系统的自组织复杂性也只是面上论及,如果再用这种哲学去思考复杂系统的问题那么就很难得出正确结论了。而建立在新科学理论基础之上的自组织性哲学就是最新的最科学的哲学,这种哲学方法的产生意味着方法论的巨大变革。我们有必要掌握这种哲学方法,因为掌握了这种哲学方法就意味着掌握了科学的方法,我们如果掌握了科学的方法那么去分析和思考问题就不会得出错误的结论。这对指导我们的民主化工作和将来的建设工作实在太有意义了。

辩证法发展到黑格尔手里时就已经十分完整了,他将辩证法的原理归纳为质量互变、对立统一和否定之否定三大规律和必然性与偶然性、现实性与可能性、共性与个性、一般性与个别、普遍性与特殊性、内容与形式、时间与空间、本质与形象、原因与结果、部分与整体等十大范畴,马克思和恩格斯也只是在这个框架内做修补工作。辨证法认为世界不仅是普遍联系的变化发展的,而且变化发展是有规律的。辨证法的总特征是联系的观点和发展的观点。辩证法讲的事物发展的状态是指量变和质变两种状态。一切事物的变化发展都是首先从量变开始的,量变是质变的前提和必要准备,当事物的量变达到一定程度时又必然会引起质变,质变是量变的必然结果。事物发展的过程是否定之否定。事物发展的动力是矛盾,包括事物的内部矛盾和外部矛盾,事物发展的源泉是内部矛盾。事物自身包含的既对立又统一的关系叫做矛盾。对立指的是矛盾双方互相排斥、互相斗争。统一指的是矛盾双方依据一定条件各向自己相反的方向转化。矛盾具有普遍性。矛盾论即对立与统一学说是辩证法的核心,列宁说,就本来的意义来讲,辩证法是研究对象的本质自身中的矛盾。列宁常称这个法则为辩证法的本质,又称之为辩证法的核心。矛盾论与我国的阴阳学很相似,黑格尔对我国文化很有研究,估计他的辩证法借鉴了我国的阴阳学。阴阳学是我国古代朴素的辨证哲学思想。 阴阳学认为,宇宙间任何事物都具有既对立又统一的阴阳两个方面,经常不断地运动和相互作用。这种运动和相互作用,是一切事物运动变化的根源。古人把这种不断运动变化,叫做生化不息。《素问》阴阳应象大论说:“阴阳者天地之道也,万物之纲纪,在变化之父母,生杀之本始,神明之府也。”

批评辩证法的人认为,辩证法不是放之四海而皆准的真理。对质量互变规律的批判是,这是个有限适用的规律,比如正例:温度上升,液化,汽化; 反例:往一个房子上刷红漆,再怎么刷也不会变成蓝房子,更不会变成不是房子的东西。恩格斯认为质变均由量变引起,但实际上量变不必然导致质变 概率分布驳斥质变均由量变引起,这一次,下一次,硬币都可能是正面或反面,这种变化并不是量变引起的。对否定之否定的批判是,螺旋上升作为生活信念是有用的,作为真理则是部分适用。直线前进的例子毕竟也不少。 矛盾的普遍性的批判是,无论是黑格尔(《小逻辑》)、恩格斯(《反杜林论》)还是毛泽东(《矛盾论》)对这个问题的证明都是苍白无力的。哲学学说是关于一般性的学说,如有反例,便是有限适用。红色对立面是什么?或者,宇宙的对立面是什么?怎么回答?所以如果按辩证法来定义出矛盾,那矛盾也不是普遍的。 即使就属性而言,也并非都是矛盾的。谈到矛盾首先要成对才行。确实有很多成对的性质,但也不尽然。不成对的性质有喜怒哀思悲恐惊;东南西北;昨--明;123456789……;红黄蓝白黑;敌,我,友;三角形的三条边;五角心的五个角;无性繁殖等等,虽然总可以在事物中找到对立的性质,但不能忽视其他的不成对的性质,说“任何事物都是由相互对立的性质和方面构成的”这话是有限适用(休谟分出了七种关系:相似性,同一性,时空关系,数的关系,品质等级,对立性,和因果关系。显然全面得多) 就动力而言,辩证法认为对立统一的矛盾推动事物的形成发展,矛盾是事物的根本动因,具体的正例:受精卵形成生命;具体的反例:机车的发动机 抽象的正例:个人因对自己的高度要求而不断的进步可以说是现状和要求之间矛盾推动,需求与现有物之间的矛盾驱使人的行为 抽象的反例:按唯物论,物质世界的存在无须理由结论:有限适用

我们认为这种对辩证法的有限性的理解虽然有其道理,但这只是从表面上去看问题而没有深入到事物或者说系统的内部看问题。我们知道世界是分层次的,有机界、无机界、生命界和人类社会,在不同的层次中就有不同的规律在起作用。辩证法是建立在古典力学的作用力与反作用力的基础上的,虽然整个世界都有作用力与反作用力的影响存在,但在世界的不同领域其作用的主次是有别的,比如在人类社会中,政治系统虽然也有作用与反作用存在,但在这里起主要作用的是具有目的性的调节而不是简单的作用与反作用。这是辩证法使用领域的有限性。应该说在系统进化的低级阶段,辩证法规律所起的作用强,在系统进化的高级阶段辩证法规律所起的作用弱,比如在生命界和人类社会主要起作用的规律不是辩证法而是自组织性。

自组织性问题已为新科技革命基础理论所揭示,新科技革命的基础理论同以往的基础理论也不同,它是自组织的理论,耗散结构理论、突变论、协同学、分形理论、超循环理论和混沌学是这种理论的系统化。自组织系统理论所刻画的系统自组织性演化可概括为:在开放的、远离平衡态的和有外部物质、能量、信息的非特定输入的条件下,系统以其内部子系统之间的非线性相互作用为动力,即以其子系统之间的竞争和协同为动力,同时受到内外涨落的随机启动,产生出集体运动的协同效应,其协同关联所产生的“序参量”(即集体运动的基本模式)又进一步支配了系统内各个子系统的竞争与协同,从而使系统走入循环、交叉作用并关联于放大的循环链圈之中;于是通过这种有效利用物质、能量和信息的循环过程,系统便经历多种突变、渐变从无序跃变为有序,或使有序程度得以进一步提高,于是系统便从平衡态的混沌走向有序,又进一步演化为包含有序结构的非平衡态混沌。自组织系统理论呈现在人们面前的是一幅从简单到复杂、从无序到有序、从低级到高级的系统自组织性演化图景。要理解系统的自组织性关键是要弄清楚如下几个概念:(1)远离平衡态。 远离平衡态是指系统内可测的物理性质极不均匀的状态,这时其热力学行为与用最小熵产生原理所预言的行为相比,可能颇为不同,甚至实际上完全相反,是系统走向一个高熵产生的、宏观上有序的状态。(2)非线性。系统产生自组织性的内部动力学机制,正是子系统间的非线性相互作用,在临界点处,非线性机制放大微涨落为巨涨落,使热力学分支失稳,在控制参数越过临界点时,非线性机制对涨落产生抑制作用,使系统稳定到新的耗散结构分支上。(3)开放 。系统热力学第二定律告诉我们,一个孤立系统的熵一定会随时间增大,熵达到极大值,系统达到最无序的平衡态,所以孤立系统绝不会出现自组织性。那么开放系统为什么会出现本质上不同于孤立系统的行为呢?其实,在开放的条件下,系统的熵增量dS是由系统与外界的熵交换deS和系统内的熵产生diS两部分组成的,即:dS=deS+diS热力学第二定律只要求系统内的熵产生非负,即diS>=0,然而外界给系统注入的熵deS可为正、零或负,这要根据系统与其外界的相互作用而定,在deS<0的情况下,只要这个负熵流足够强,它就除了抵消掉系统内部的熵产生diS外,还能使系统的总熵增量dS为负,总熵S减小,从而使系统进入相对有序的状态。所以对于开放系统来说,系统可以通过自发的对称破缺从无序进入有序的自组织状态。(4)涨落 。一个由大量子系统组成的系统,其可测的宏观量是众多子系统的统计平均效应的反映,但系统在每一时刻的实际测度并不都精确地处于这些平均值上,而是或多或少有些偏差,这些偏差就叫涨落,涨落是偶然的、杂乱无章的、随机的。在正常情况下,由于热力学系统相对于其子系统来说非常大,这时涨落相对于平均值是很小的,即使偶尔有大的涨落也会立即耗散掉,系统总要回到平均值附近,这些涨落不会对宏观的实际测量产生影响,因而可以被忽略掉。然而,在临界点(即所谓阈值)附近,情况就大不相同了,这时涨落可能不自生自灭,而是被不稳定的系统放大,最后促使系统达到新的宏观态。当在临界点处系统内部的长程关联作用产生相干运动时,反映系统动力学机制的非线性方程具有多重解的可能性,自然地提出了在不同结果之间进行选择的问题,在这里瞬间的涨落和扰动造成的偶然性将支配这种选择方式,所以普里戈金提出涨落导致有序的论断,它明确地说明了在非平衡系统具有了形成有序结构的宏观条件后,涨落对实现某种序所起的决定作用。(5)突变 。阈值即临界值对系统性质的变化有着根本的意义。在控制参数越过临界值时,原来的热力学分支失去了稳定性,同时产生了新的稳定的耗散结构分支,在这一过程中系统从热力学混沌状态转变为有序的耗散结构状态,其间微小的涨落起到了关键的作用。这种在临界点附近控制参数的微小改变导致系统状态明显的大幅度变化的现象,叫做突变。自组织性的出现都是以这种临界点附近的突变方式实现的。

自组织系统的自组织性演化是有时间箭头的。关于是否存在“时间箭头”,自古希腊的苏格拉底以来,一直迷惑着各个历史时期的哲学家和科学家。在牛顿力学、相对论和量子力学中,都否定了时间的方向性。但是,当我们把思考转向真实的世界和现实生活时,就明明白白地得出结论:时间是有箭头的。19世纪诞生的达尔文的进化论,更令人信服地表明时间是有箭头的。差不多和达尔文的进化论同时,演化的观点也已经进入到物理学之中。在19世纪50年代所完成的热力学理论中,描述系统热运动的方程不具有时间反演的对称性。 这种演化物理学的最基本的定律,就是1865年由德国物理学家克劳修斯(ClausiusR.E.18221888)所提出的“熵增加原理”。“熵”是决定于系统的热力学状态的物理量,用它的变化可以表述自发过程的方向。熵增加原理决定了时间的方向性,人们无法阻止熵的增加,因而也无法逆转时间的推移;这样,“历史”也就具有了实质性的意义。热力学第二定律(熵增加原理)把时间与有序性和无序性(随机性)这样的概念联系起来,时间的流逝方向就变得显而易见了。不过,热力学第二定律所确言的演化方向似乎与达尔文生物进化论所言的演化方向正好相反。前者断言自然物质中存在着从有序到无序,终结于最大元序状态的演化趋势;后者指出生命系统中存在着的是一类熵减少的过程。19世纪中叶这两种理论所揭示的“演化悖论”,深深地困扰着科学家们的认识。20世纪以来物理学以及相关学科的发展,把存在和演化两种科学观点的冲突推进到一个新的转折点,迎来了一个关于时间的本质的新的综合。19867月,耗散结构理论的创始人普里戈金(PrigogineIlya1917)以《时间的再发现》为题做了一次演讲,他明确指出:“我们已开始破译著名的热力学第二定律所传达出来的深刻的信息,无处不在的、或称为万有的时间箭头,即时间对称性破缺,正是第二定律的核心;正是从这里再度发现时间。”在普里戈金看来,19世纪提出的热力学第二定律,已经把不可逆的演化和时间之矢的问题提到了显著的地位。 普里戈金根据耗散结构理论的新成就深入地探讨了这一问题。他认为,热力学第二定律表述为一个选择原则表明,时间对称破缺意味着存在着一个熵垒,即存在不允许时间反演不变的态。如同相对论中光垒限制了信号的传播速度一样。无限大的熵垒保证了时间方向的单一性,保证了生命与自然的一致性,使认识成为可能。生命系统是耗散的自组织系统,存在内禀生命节律;生物体借助于这种内禀生命节律机制内在地产生时间的方向性的感觉。耗散自组织系统具有历史和分叉,通过某种滞后返回时表现出某种对历史的“记忆”。耗散结构理论是在热力学发展的过程中建立起来的。经典的热力学理论只适用于平衡态的过程,无法用以解释像生命这种远离平衡和高度有序化的系统。所以必须把热力学定律向非平衡态、非线性作用的领域推进。1969年,在一个理论物理学和生物学的国际会议上,普里戈金在《结构、耗散和生命》的论文里,正式提出了“耗散结构理论”。普里戈金区分了两种类型的结构,即“平衡结构”和“耗散结构”。平衡结构是一种不与外界进行任何能量和物质交换就可以维持的“死”的有序结构;而耗散结构则只有通过与外界不断交换能量和物质才能维持其有序状态,这是一种“活”的结构。普里戈金指出,对于一个与外界有能量和物质交换的开放系统,在到达远离平衡态的非线性区时,一旦系统的某个参量变化到一定的阈值,稳恒态就变得不稳定了,出现一个“转折点”或称为“分叉点”,系统就可能发生突变,即非平衡相变,演化到某种其它状态。一个重要的新的可能性是,在第一个转折点之后,系统在空间、时间和功能上可能会呈现高度的组织性,即到达一个高度有序的新状态。应该指出的是,当系统远离平衡时,整体熵产生以极快的速率增长,这是与热力学第二定律一致的。但是在小的尺度范围内,却可能出现极其有序的结构。这是只有在系统是开放的,通过与外界的能量和物质交换而保持在偏离平衡的状态时才可能出现的。因为这才使得系统所产生的熵可以输送到外界,使系统处于低熵的有序状态。它表明,热力学定律并不禁止有序结构的自发产生,这就是普里戈金所创立的理论的真正意义。在《结构、耗散和生命》这篇有里程碑意义的论文的“结束语”里,普里戈金写道:“生命看来好像不再作为反对热力学第二定律的一个支撑点,尽管有某些‘麦克斯韦妖’方面的工作,然而下述物理定律合乎特有的动力学定律和远离平衡的条件。这些特有的动力学定律允许能量和物质流动,以建立和维持功能有序和结构有序。”耗散结构理论就这样把热力学定律和生物进化论协调起来,解决了克劳修斯关于物理过程是从有序到无序发展,而达尔文确言生物世界是从无序到有序发展的“演化悖论”。耗散结构理论提出后,在自然科学和社会科学的很多领域如物理学、天文学、生物学、经济学、哲学等都产生了巨大影响。著名未来学家阿尔文·托夫勒在评价普里戈金的思想时,认为它可能代表了一次科学革命。

自组织性是系统的最高状态。系统一词,来源于古希腊语,是由部分构成整体的意思。一般系统论通常把系统定义为:由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。整体性、关联性,等级结构性、动态平衡性、时序性等是所有系统的共同的基本特征。这些,既是系统所具有的基本思想观点,而且它也是系统方法的基本原则。系统最强调的是整体性。世界上任何事物都可以看成是一个系统,系统是普遍存在的。整个世界就是系统的集合。研究系统的学问就是系统论,研究系统的目的在于调整系统结构,使系统达到优化目标。系统论的出现,使人类的思维方式发生了深刻地变化。系统里最复杂和最高级的是自组织系统,通过本身的发展和进化而形成具有一定的结构和功能的系统叫自组织系统。生物体就是一种典型的和天然的自组织系统。它们能利用从外界摄取的物质和能量组成自身的具有复杂功能的有机体,并且在一定程度上能自动修复缺损和排除故障,以恢复正常的结构和功能。自组织系统理论的研究对自然科学、社会科学和自动控制技术都有重要意义。

自组织性的基本原理可概括为:(1)整体性原理。系统是由若干要素组成的具有独立要素所没有的性质和功能的有机整体,表现出整体的性质和功能不等于各个要素性质和功能的简单叠加。(2)层次性原理:由于组成系统的各个要素存在各种差异,系统组织在地位、作用、结构和功能上表现出具有质的差异的等级秩序性即层次性。(3)开放性原理:系统具有不断与外界环境进行物质、能量、信息交换的性质和功能,开放性是系统演化的前提,也是系统动态有序发展的条件。(4)目的性原理:系统在与环境相互作用的过程中,在一定范围内系统的发展和变化几乎不受条件和途径的影响,表现出某种趋向预定状态的特性。(5)突变性原理:系统失稳而发生状态变化是一个突变过程,是系统质变的一种基本形式。系统发展过程中存在分叉而且突变方式很多,使系统质变和发展也存在多样性。(6)稳定性原理:开放系统能够在一定的范围内进行自我调节,保持和恢复系统原有的有序状态,功能结构,具有一定自我稳定的能力。(7)自组织原理:开放系统由于复杂的非线性作用而使涨落得以放大,从而产生更大范围更强烈的长程相关,系统内部各个要素自发地组织起来,系统从无序向有序,从低级有序向高级有序发展。(8)相似性原理:系统的结构功能,存在方式和演化过程具有有差异的共性,是系统统一性的一种表示,系统表现出同构和同态。

自组织性的基本规律可概括为:(1)结构功能相关律:即关于结构和功能相互关联,相互转化的规律。一定的结构必然具有一定的功能并制约着随机涨落的范围,随机涨落可以引起局部功能的改变,当涨落突破系统内部调节机制的作用范围,涨落得到系统整体的响应而放大,造成系统整体结构的改变,而新的结构又制约新的随机涨落的范围。这样结构和功能动态地相互作用,系统不断地演化。(2)信息反馈律:即信息反馈的调控作用影响系统稳定性的内在机理。负反馈强化系统的稳定性,正反馈使系统远离稳定状态,但正反馈可以推动系统的演化,因为在一定条件下,涨落通过正反馈得以放大,破坏系统的原有稳定性,使系统进入新的稳定状态。(3)竞争协同律:即系统的要素之间,系统与环境之间存在整体统一性和个体差异性,通过竞争和协同推动系统的演化发展。自组织理论认识到在竞争基础上的协同对于系统演化的重大意义。非线性相互作用构成竞争和协同辨证关系的自然科学基础。系统中普遍存在的涨落说明系统要素之间总是处于竞争状态,涨落得到系统的响应而得以放大说明协同在发挥作用。竞争是系统演化的创造性因素,协同是系统演化确定性,目的性的因素。(4)涨落有序律:即系统通过涨落达到有序,实现系统从无序向有序,从低级有序向高级有序发展。这种转变与对称破缺紧密相关。系统演化过程中的分叉通过涨落实现,说明必然性通过偶然性表现出来。(5)优化演化律:即系统不断演化,优化通过演化实现,表现系统的进化发展。耗散结构理论阐述了系统优化的一些基本前提,协同学着重讨论了系统优化的内部机制,超循环理论说明超循环组织形成就是系统优化的一种形式。系统优化最重要的是整体优化,形态越高,发展越快是系统优化的一条基本法则。系统优化是系统演化的目的。随着系统形态的发展,复杂系统的稳定性可以通过通信能力的改善和优化来保证。

现代技术和社会已经变得十分复杂,传统的研究方法和研究手段已经不再满足需要。这是用系统科学处理复杂性问题研究兴起的背景。控制学家阿希贝提出研究复杂系统的战略。信息学家魏沃尔的科学与复杂性是当时复杂性探索的最高成就,认为未来科学和哲学主要研究自组织的复杂性。自组织理论标志复杂性探索的高潮。自组织理论认为应该以自组织性为基本概念来探索复杂性的本质和根源。普里戈金学派断言现代科学在一切层次上都会遇到复杂性问题,只是在复杂性的类型、程度和层次上有所不同,主张建立自组织的复杂性科学和哲学。他们提出的耗散结构理论为探索生物复杂性和社会复杂性奠定了基础。现代系统自组织的各种理论,从不同角度描述了自组织的复杂性,其过程包括系统创立、发展、消亡等几个阶段。耗散结构理论和协同学着重研究了系统的创生,即从相对无序到新有序结构的产生。其条件是开放系统、远离平衡态,内部非线性机制或自催化机制。超循环理论是关于自组织过程与系统发展阶段的理论,它阐明了在生命起源和发展的化学阶段和生物学阶段之间,有一个分子自组织的阶段。在这个进化阶段上,形成了今日人们发现的具有统一的遗传密码的细胞结构。这种统一的遗传密码的形成是由于在此阶段上形成了超循环式的组织,它具有一旦建立就永存下去的选择机制。所谓超循环是指催化功能的超循环。这种循环系列中的每个元素既能复制,又能对下一元素的产生提供催化作用。突变理论揭示的是自组织系统的消亡和转换的突变,是系统发展演化渐进过程的中断,使系统的一种质态向另一种质态转变。它是一种独特的科学组织形态发生理论。

自组织性哲学方法论就是建立在这样的现代科技基础理论的基础上的,很明显,它具有解决自组织复杂性问题的优势,它能为规律和原理建立数学模型,因此它具有深度和科学性。而黑格尔-马克思的辩证哲学和现代西方哲学其建立的科学基础原始和简单,其研究的领域涉及不到自组织的复杂性,其原理和规律不能建立数学模型,所以它不具有深度和现代的科学性。我们如果还是用辩证哲学或现代西方哲学来研究具有自组织性的复杂社会系统和问题,那么就不可能得出正确的结论,如果再用这种认识结果去指导民主化工作和将来的建设工作那么就必败无疑。因此,民主战士必须学习自组织性哲学掌握自组织性哲学方法,用来分析有组织的复杂性社会问题以便产生正确认识。

(作者是中国管理研究院学术委员会特约研究员)

2007.10.19.

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