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非线性系统具有若干个可能的平衡态,但没有最终的稳定态。非线性经济即使在最初是均匀的,但由于它们的高度的敏感性和起始条件的微小偏差,也就不可能选择同样的发展道路。因此,正反馈的非线性经济不可能像计算机那样进行编程和运行,因为它的长期进化是不可预测的。复杂系统理论可以有助于设计一个经济动力学的整体相图。但是,对于找到经济福利的局部平衡,经验和直觉有时比科学知识更有帮助。对于处理高度敏感的复杂系统,政治家们必须具有高度的敏感性。
6.4复杂文化系统和通信网络
在社会科学和人文科学中,人们常常把生物进化和人类文化的历史进行严格的区分。主要原因在于,民族和文化的发展显然是由有意向性的带着其态度、情感、计划和理想的人类行为所引导的,而生物进化系统则假定是由无意向性的自组织过程所推动的。从微观的角度看,我们用他们的意向性和愿望观察人类个体。甚至在像动物生态这样的生物系统中,个体也有某种程度的意向性行为。
复杂系统探究方式的关键点在于,从宏观角度看,政治、社会和文化秩序的发展,都不仅仅是单个意图的加和。亚当·斯密已经认识到,经济财富和福利的分配并不是由社会的一个个面包师和屠夫的善良愿望所施舍的。个体的自私自利的意向性可能会与集体利益相冲突。然而,他们的(非线性的)相互作用却通过“看不见的手”(斯密)或“理性的狡黠”(黑格尔)实现了集体的平衡态。
由意向性行为的个体组成的非线性系统,也许比例如物理的原子系统或化学的分子混合物更复杂。在4.3-4节中,意向性行为和意识的建模,是被看作一种复杂神经系统的自参照整体状态,由神经元的非线性相互作用造成的。以不同复杂程度出现的集体有序现象是所有非线性系统内在的共同特征,这样的系统并不一定要与意识相联系。作为人类社会的集体秩序的政治状态,尽管其形成可以用具有意向性行为的有意识的人们的非线性相互作用引起的相变来建模,但是显然并非黑格尔错误地认为的那样有某种意识或智慧。
因此,在复杂系统的数学框架中,“进化”概念并非专指特定的生物进化机制。在复杂系统中,所谓的演化方程描述了其元素的动力学,这些元素可以是基本粒子、原子、分子、有机体、人类、公司,如此等等。宽泛意义的另一方面是复杂性概念自身。在社会科学的情景中,有许多方面的复杂性,图6.10中示意了其中的一部分。
在本书的复杂系统的数学框架中,复杂性首先是定义为一种非线性,这是混沌和自组织的必要条件,但不是充分条件。另一方面,线性意味着叠加原理,用通俗的说法是“整体只是其部分之和”。复杂性的第二个重要方面是由算法的结构来定义的,这在5.2节中已经讨论过。计算机科学中复杂性理论提供了一种复杂性程度的等级,例如依赖于计算机程序或算法进行计算所需要的时间。由于人们常常用计算机图形来模拟非线性复杂系统,它们的算法复杂性就可能描述为它们的自组织能力。在元胞自动机理论中已经探讨了这种关系(对照5.3节),其中为不同种类的自组织复杂系统进行了建模。
在社会科学中,高度工业化社会的复杂性主要是由大量的公民及其关系、组织亚结构及其相互依赖性所构成。我们应该记得,在一个复杂系统中,造成形成集体(协同)有序时元素的巨大数目不是根本性的,非线性相互作用才是根本性的。读者也许还记得,具有混沌轨迹的天体3体问题就是可能的答案。
在复杂系统的数学框架中,对于人类历史和社会文化发展的物理学或生物学还原论,在任何情况下都是不恰当的。社会和文化发展的模型,必须联系其特定的约束和限度来进行讨论。一个重要的方法论问题是,如何提供对于这些模型的经验检验和确证。因此,对复杂文化系统进行计算机辅助模拟已成为关键性工具,籍此可以对其动力学提供新的洞察,从而对我们的决策和行动大有帮助。
历史上,对于社会科学中的非线性问题的兴趣可以追溯到托马斯·马尔萨斯。他指出,因为人口指数地增长而食物供应只能线性地增长,人口将超过食物供给。1844年,威霍尔斯特修订了该指数方程,指出人口增长的速率正比于人口生产以及资源总量与现存人口对资源消费量之差。他的著名的具有平衡吸引子特征的逻辑曲线,被运用于人口统计学、经济学和社会科学的其他许多场合。它提供了一种可能的一系列分叉和相变(包括混沌)。
由沃尔特拉和洛特卡描述的捕食者-被捕食者生态系统的演化,是另一个被应用于社会科学的模型。例如,洛特卡-沃尔特拉模型有助于我们理解农业社会的出现。因为人类能够进行学习,他们就能够改变他们与环境相互作用的程度,使得这种作用快于大自然遗传进化的反向措施。人类社会,为了生存只有不断地改进其狩猎能力,从而消灭被捕食群体。然后,社会也将被消灭。结果是,捕食者和被捕食群体都将灭绝。但是,农业使得被捕食者的生产速率增加了。于是,人类群体就增加了,并能够在某种平衡态稳定下来。
生物系统的进化是受其基因制约的。达尔文进化论中,新个体的出现是通过对突变体的自然选择实现的,其中突变是自发产生的。在较高等动物的群体中,由于模仿,出现了新的行为变化和适应的可能性。社会发展起来诸如法律系统、国家、宗教、贸易等等特殊的组织机构,从而使得后代的行为变化得到稳定化。
复杂系统探究方式提供的基本性洞察是,无论是遗传进化还是行为进化,都不需要诸如进行指导的神的意志、生命力那样的总体程序或者某种总体的进化优化策略。基因的生存或者总体行为模式的形成,都可以用组成系统的个体之间的局域相互作用来加以解释。我们可以更清楚地表述为,这是一个宗教或政治世界观的问题,即究竟有没有诸如上帝、历史或者进化那样的“总程序”。在复杂系统的方法论框架中,这些假设对于作出解释是不必要的,在奥卡姆剃刀及其理论概念经济的意义上它是多余的。
显然,诸如生物有机体、动物群体或人类社会这样的非线性系统,已经进化得越来越复杂了。我们现在的社会,与亚里士多德的城邦或重农主义者的政治系统相比较,它是一种以高度组织结构复杂性和信息网络连接为特征的社会。在19世纪,赫伯特·斯宾塞已经提到,不断增加着复杂性是进化的一般特征:“进化是结构和功能复杂性的增加……恰好是……平衡过程……”斯宾塞仍然是在热平衡的热力学框架中来进行论述的。
在远离热平衡的热力学框架中,存在着不只一个平衡不动点,而是存在着分为不同复杂程度的吸引子的等级,从不动点开始,直到具有分形结构的奇怪吸引子。因此,无论是在生物进化中,还是在社会文化的进化中,都没有某个固定的复杂性限度,只是存在不同复杂程度的吸引子,它们代表着一定相变阶段的亚稳平衡,如果一定阈值参量得到实现,这些亚稳平衡就是可以被打破的。社会的结构稳定性也就与这些不同复杂程度的吸引子相联系。
传统的关于自稳定、自调节系统的功能主义观点,源于技术上的恒温装置。它有助于我们理解社会为何保持不变化,但是却不能解释它们为何发生变化,平衡为何被打破。在复杂系统的框架中,对于社会的动力学,是按照不断地与其环境交换着物质、能量和信息的耗散系统的相变来理解的。社会的组织制度是一种耗散结构,它们可以产生出来,并可以在特定的阈值条件范围内保持木变。例如,在新石器时代的村落中,当已建立起来的社会结构已不可能保证食物供给时,农业制度就发生了从干旱农业向灌溉农业的转变。
在工业化社会的历史上,我们可以找到强弱程度不同的经济涨落,它们可能引发由社会制度的崩溃和新的社会制度的形成。例如,1922年美国的经济萧条是相对温和的,时间也不长,因而没有产生社会结构的变化。与此相反,美国历史上1929年的股票市场的崩溃却是一场真正