袁宏建

(黃岡供電公司，湖北 黃岡 438000)

試論系統(tǒng)的演化過程

袁宏建

(黃岡供電公司，湖北 黃岡 438000)

系統(tǒng)科學自創(chuàng)立之日，有關(guān)系統(tǒng)演化的模擬，或文章、或假說不絕于耳。人們在不同時期，依據(jù)自然和社會的最新發(fā)育發(fā)展，從某一概念出發(fā)，演繹出系統(tǒng)的種種演化圖景。文章嘗試從系統(tǒng)交換角度出發(fā)，以“交換”和“交換鏈”概念為核心，對系統(tǒng)的演化也作了一番演繹，對大一統(tǒng)系統(tǒng)觀與破碎的系統(tǒng)觀的同與不同作了點滳分析。

系統(tǒng)科學；交換和交換鏈；系統(tǒng)的演化；系統(tǒng)觀

關(guān)于系統(tǒng)的演化，已有很多理論闡述，如著名的普里戈金的耗散結(jié)構(gòu)理論、哈肯的協(xié)同理論和艾根的超循環(huán)理論等。這些理論都是從某一專業(yè)領域出發(fā)，對某一領域的系統(tǒng)演化做出了很精彩的闡述，并給出了令人相當信服的結(jié)論。但問題在于，在系統(tǒng)的普遍性演化方面，不僅有從混沌到有序，系統(tǒng)的自組織行為的演化，還應有系統(tǒng)的被組織，系統(tǒng)如何從有序到混沌的演化，否則系統(tǒng)的演化將是不完整的，不真實的。

本文嘗試從系統(tǒng)的交換概念出來，對系統(tǒng)從混沌到有序，又從有序到混沌的演化作一些探討，希望引起大家的關(guān)注。

1 系統(tǒng)的混沌期

系統(tǒng)一詞從它問世那天起，就是一個動態(tài)詞匯。當古希臘先哲們提出“整體大于部分之和”論斷時，這個大于的概念肯定就不是加和性的大于，一定就是我們現(xiàn)在稱之為“涌現(xiàn)”的概念。否則，這個論斷要么是不實事求是(明明是小于，至多是等于，怎么會大于呢！)，要么就是錯誤的論斷。

這個大于的概念就給了“系統(tǒng)”一詞無窮的力量，系統(tǒng)演化的起點就在這一大于的概念之中。

當一要素集合因持續(xù)交換而呈現(xiàn)系統(tǒng)端倪時，系統(tǒng)特有的大于一的現(xiàn)象就將出現(xiàn)。系統(tǒng)交換理論告訴我們，系統(tǒng)在與外界交換的過程中，始終存在一種原始的做大、做強趨勢，一有做大、做強機會，系統(tǒng)或系統(tǒng)間就將發(fā)生分解、兼并、合并等行為[1]。

這里的“……原始做大、做強趨勢”，強調(diào)的是原始，也就是說系統(tǒng)一旦形成，系統(tǒng)的交換鏈自會自動的運行下去，不需要外來的特別干預。

但是，宇宙間任一時間段總存有各種各樣的交換行為，是不是這些交換行為都會發(fā)展成系統(tǒng)的交換行為呢？我想不會，雖然每一個交換行為都有可能引發(fā)下一個或數(shù)個交換行為，但在系統(tǒng)的混沌期，絕大多數(shù)的交換行為是相互沖突的，每一個交換行為產(chǎn)生的“整體大于一”的效果因此而抵消。所以混沌期的系統(tǒng)要素間的絕大部分的交換行為都很短暫，可能也就是一到二次的交換。此時，對這些沒有發(fā)生交換或者交換次數(shù)很少的要素或系統(tǒng)組織，我們可以稱之為非系統(tǒng)，以區(qū)別于正式的系統(tǒng)概念，特別要說明的是，在系統(tǒng)交換理論看來，非系統(tǒng)與系統(tǒng)之間并非徑謂分明，觀察者的時間或空間不同，系統(tǒng)和非系統(tǒng)的組成也不相同，在此空間或時間稱之為系統(tǒng)要素的系統(tǒng)，在彼空間或時間看來很可能是非系統(tǒng)。這取決于觀察者當時所處的時間和空間。

一個要素集合，在大量的交換行為中，如果一個時間段始終沒有形成一條或數(shù)條持續(xù)發(fā)生進行的交換鏈，在某個外系統(tǒng)看來，這是一非系統(tǒng)組織，而在另一外系統(tǒng)看來，或許這只是他們系統(tǒng)的一個組成部分，只是在這個時間段不需要他們參與交換，但他們已經(jīng)處在準交換狀態(tài)。在另一個更大的外系統(tǒng)看來，他們事實上已參與交換，只是由于時間跨度過大，觀察者感受不到他們間的交換，而將他們作為非系統(tǒng)處理。

在這里，我們已很清楚的看到，系統(tǒng)與非系統(tǒng)，在系統(tǒng)交換理論看來，是相互轉(zhuǎn)換的。系統(tǒng)來之于非系統(tǒng)，也將消失于非系統(tǒng)。非系統(tǒng)即是系統(tǒng)的搖籃，也是系統(tǒng)的墳墓，就象人來自于大自然，也消失于大自然一樣。

2 系統(tǒng)的形成期

在系統(tǒng)的混沌期，如果一組要素集合內(nèi)某一個交換方向的交換因某一組條件持續(xù)發(fā)生，那么這個方向的交換就有可能形成交換鏈，這個方向的系統(tǒng)也有望形成。地球生命演化的進程很好的說明了這一點。

系統(tǒng)一旦形成，它就將在六個要素(即物質(zhì)、能量、信息、時間、空間和意識)，五個量度(深度、廣度、頻度、強度和維度)之間進行演化。

六個要素中，物質(zhì)、能量、信息參與交換比較好理解，也很常見。但時間和空間參與交換不太直觀，也不太好理解，而意識參與交換則更加令人不可思議?；艚鹪凇稌r間簡史》對時間與空間進行了精彩的闡述，他已證明，時間與空間和物質(zhì)、能量及信息三大要素一樣，都是我們已認識的這個世界演化演進的基本要素，與三大要素不同的是，時間與空間沒有一定的三維特征，他們的存在，更多是我們想象的產(chǎn)物，是三大要素演化演進的平臺，沒有時間與空間這個平臺，沒有它們的參與，三大要素如何演化？在那演化呢？至于意識要素，在此之前大家說到系統(tǒng)概念，很少有人會把意識與系統(tǒng)聯(lián)系起來，要聯(lián)系也是在純精神世界領域討論，如杜勝利的精神辯證法等①②。但事實上，絕大多數(shù)我們觀察到的系統(tǒng)都有意識要素的參與。要說明的是，要素間進行的交換不僅僅是指本要素間的交換，通常說的交換，是指六要素混雜的廣義的交換，由此形成的交換鏈上的各個鏈條和鏈節(jié)可以是一個個具體的物理規(guī)律，數(shù)學定理等，也可以是一系列人文學的經(jīng)濟規(guī)律、社會規(guī)律等，甚至還可以是我們的頭腦中意識規(guī)律(也就是精神等)。

空間上，系統(tǒng)交換鏈在某一個方向進行無限的延伸，我們稱之為系統(tǒng)的深度。在空間數(shù)個方向的交換，我們稱之為系統(tǒng)的廣度。每次交換的時間及間隔，稱之為系統(tǒng)的頻度。每一次交換的平均規(guī)模稱之為系統(tǒng)的強度。在思維上，我們能想象出或者感覺出的交換鏈，我們稱之為系統(tǒng)的維度。維度概念是系統(tǒng)交換理論一個重要的概念延伸。系統(tǒng)交換理論的六大交換要素中，思想或意識是一個非常重要的要素，由于思想或意識的作用，人類社會系統(tǒng)的形成一般都有不少于一條的思維鏈來支持系統(tǒng)演化，自然系統(tǒng)的形成可以沒有思維鏈的參與，但在認識的維度上，思維鏈不可能不形成不參與。

3 系統(tǒng)的穩(wěn)定期

系統(tǒng)混沌期的結(jié)束，預示著系統(tǒng)穩(wěn)定期的開始。當系統(tǒng)在一系列邊界條件的約束下，形成一條或數(shù)條交換鏈并穩(wěn)定的生長和運行，我們說系統(tǒng)進入穩(wěn)定期。這里的穩(wěn)定有三層意思：一是一系列邊界條件相對穩(wěn)定，二是系統(tǒng)對邊界條件的反應或適應有序有度。比如負反饋穩(wěn)定，周期性生長穩(wěn)定等。三是系統(tǒng)交換鏈的生長具有足夠的包容性和瓦解性，這個決定著系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)模。沒有足夠的包容性，系統(tǒng)將很不穩(wěn)定，極易分裂和瓦解。而沒有足夠的瓦解性，系統(tǒng)的生長將面臨無窮無盡的煩惱。

一般來說，系統(tǒng)的穩(wěn)定期有相當明確的時間概念和相對明確的空間概念，當然還具有相對明確的維度概念。這里的時間概念指的是系統(tǒng)穩(wěn)定期存在的時間數(shù)量級，是秒、分、時、年及前面的數(shù)量詞。這里的空間概念原則上是指全宇宙。為什么呢？按大一統(tǒng)的系統(tǒng)觀，世界是系統(tǒng)的，系統(tǒng)又是相互聯(lián)系的。那么由此我們可以推斷，任一系統(tǒng)的交換鏈都可能與另一個系統(tǒng)發(fā)生交換，如此系統(tǒng)將沒有邊界。這無疑即不方便問題的討論，也太過籠統(tǒng)、含糊。而將系統(tǒng)的概念劃分在某一區(qū)域討論，亦即吳彤教授所言：“……我們可以承認有一個外部世界，但是這個世界就是行動者實踐和認識的世界，而不是抽象的大系統(tǒng)?！盵2]又與大一統(tǒng)的系統(tǒng)觀發(fā)生沖突，似乎也不妥。這里我以為是一個較為典型的具體與抽象的矛盾故事。

我們現(xiàn)在接受的系統(tǒng)哲學的系統(tǒng)觀，是大一統(tǒng)系統(tǒng)觀。這是我們理解世界，描述世界的一個重要基石和平臺。現(xiàn)實絕大多數(shù)系統(tǒng)科學理論文獻是建立在此基礎之上。然而，近年來系統(tǒng)科學的發(fā)展表明，事物的發(fā)展總有二重性，沿著大一統(tǒng)系統(tǒng)觀的方向我們越走越困難，我們不能總在系統(tǒng)哲學層面打轉(zhuǎn)，理論總要聯(lián)系實際，對實際總要有相當?shù)闹笇ё饔?，理論才有意義。于是我們換個維度思維，從局部看世界，以行動者的思維看世界，我們又得到一個新的世界圖景，發(fā)現(xiàn)破碎的系統(tǒng)觀似乎更能解決局部的系統(tǒng)發(fā)展問題。這里我們就用破碎的系統(tǒng)觀解決系統(tǒng)的邊界問題。

4 系統(tǒng)的消亡期

系統(tǒng)的穩(wěn)定期指的是系統(tǒng)的幾條主要交換鏈在時間軸上平穩(wěn)運行和延伸。所謂系統(tǒng)的消亡指的是系統(tǒng)的主要交換鏈中斷，系統(tǒng)處于瓦解狀態(tài)，系統(tǒng)要素即將進入非系統(tǒng)狀態(tài)。

系統(tǒng)的消亡如同系統(tǒng)的形成有多個邊界條件約束一樣。系統(tǒng)消亡的一種可能是系統(tǒng)邊界條件的改變，這種改變已超出系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)能力，或超出系統(tǒng)的周期應變能力。系統(tǒng)消亡的另一種可能是內(nèi)部要素組合發(fā)生變異，破壞了交換鏈的生存基礎，迫使交換鏈或中斷或改變交換方向。系統(tǒng)消亡的第三種可能是升華，亦即系統(tǒng)與其它系統(tǒng)發(fā)生碰撞，引起邊界條件改變，迫使系統(tǒng)與之合并，系統(tǒng)消亡。

系統(tǒng)消亡，但系統(tǒng)要素有的要消亡，有的不會消亡，如物質(zhì)不滅，能量不滅，消亡的是形態(tài)，是涌現(xiàn)，是信息，是意識。系統(tǒng)要素此時又將進入非系統(tǒng)狀態(tài)，進入“無”的狀態(tài)。

5 系統(tǒng)演化的幾個關(guān)鍵詞

綜上所述，系統(tǒng)演化的具體形態(tài)由交換鏈決定，系統(tǒng)的消亡也由交換鏈決定，這里涉及幾個關(guān)鍵詞：交換、交換鏈、要素、非系統(tǒng)、破碎的系統(tǒng)觀等。

關(guān)于系統(tǒng)交換和交換鏈及交換六要素概念，筆者在《系統(tǒng)交換引論》(《系統(tǒng)科學學報》2009年第二期②③。二篇文章有較為詳細的闡述，本文就不展開了。需要展開說明的交換概念能否充當系統(tǒng)科學研究的核心研究性概念，及大一統(tǒng)系統(tǒng)觀與破碎的系統(tǒng)觀之關(guān)系。

一個學科一個研究領域，并有一個或若干個核心研究性概念，加上若干個常識性概念，總結(jié)出若干客觀規(guī)律(數(shù)學公式)，形成學科的理論基礎。例如牛頓力學中，速度、加速度、質(zhì)量等概念為常識性概念，而重量、慣性、重心等就是研究性概念。由這些概念出發(fā)，總結(jié)出牛頓三定律等一系列規(guī)律，形成牛頓力學。那么，在系統(tǒng)科學的研究中，那些是常識性概念，那些是研究性概念呢？一般說來，整體、局部、分層、功能等要素可理解為常識性概念，而涌現(xiàn)、分形、自組織等概念應理解為研究性概念。當然，有些概念即可能理解為常識性概念，也可能理解為研究性概念，比如交換及交換鏈概念。

交換作為一種認識論現(xiàn)象，普遍存在于我們思維的各個層面，似乎是一個常識性概念，并沒有更多的特殊性，尤于哲學上的另一個概念--聯(lián)系--一樣，很平淡。但如果說聯(lián)系概念把哲學上物質(zhì)與運動的表述聯(lián)系起來，那么交換概念就應將哲學上系統(tǒng)與發(fā)展的表述聯(lián)系起來，并且交換概念還可更進一步，由交換形成交換鏈概念。如此說來，交換概念也應成為系統(tǒng)科學研究領域的一個研究性概念，很可能還是一個核心的研究性概念。為什么？

因為形成了交換鏈概念，我們還可追問？交換要素是什么？有基本交換要素一說嗎？交換鏈會封閉嗎？再進一步，系統(tǒng)交換有邊界嗎？有，那么邊界外是系統(tǒng)還是非系統(tǒng)？沒有，那么交換就不能中斷，時間就不能停頓，邏輯上交換就不能封閉等等。隨著這些追問的展開，系統(tǒng)概念亦漸清晰，亦能自圓其說，亦能用來解釋和預測種種社會現(xiàn)象和自然現(xiàn)象，交換概念作為系統(tǒng)科學研究的一個核心研究性概念的作用是否正在呈現(xiàn)呢？

在現(xiàn)階段，所有的追問還指向另一個認識問題：系統(tǒng)觀的認識。即世界是大一統(tǒng)的還是破碎的？

非系統(tǒng)概念是大一統(tǒng)系統(tǒng)觀與破碎的系統(tǒng)觀一大分歧點。大一統(tǒng)系統(tǒng)觀宣稱不存在非系統(tǒng)，世界所有的存在都以系統(tǒng)形式存在，不是歸于這個系統(tǒng)，就是歸于那個系統(tǒng)，沒有非系統(tǒng)存在形式。而破碎的系統(tǒng)觀則認為，世界是行動者的世界，在行動者理解的世界里，世界是系統(tǒng)的，在這之外，行動者認為可能是系統(tǒng)的，也可能是非系統(tǒng)的，如果行動者感知到這個非系統(tǒng)，并且感知到這個非系統(tǒng)還參與了本系統(tǒng)的交換，那么這個非系統(tǒng)就是這個系統(tǒng)的一部分，反之就不是。如果行動者感知到這個非系統(tǒng)，并且感知到這個非系統(tǒng)并沒有參與本系統(tǒng)的交換，是個旁觀者，行動者可認為這個非系統(tǒng)不確定，可以理解為是系統(tǒng)，也可理解為非系統(tǒng)。在本系統(tǒng)之外的存在，行動者根本就沒有感受到的那塊空間，行動者就完全可認為是非系統(tǒng)的存在。從這里我們可以看出，大一統(tǒng)系統(tǒng)觀與破碎的系統(tǒng)觀二者間有很多方面是一致的，如果從破碎的系統(tǒng)觀看整體世界，他也認為世界是系統(tǒng)的，這與大一統(tǒng)系統(tǒng)觀完全一致。不一致的只是二者在看局部世界時，破碎的系統(tǒng)觀更靈活，即承認看到的感知到的是系統(tǒng)，看到的沒感知到可能是系統(tǒng)，也可能是非系統(tǒng)。完全沒看到，也沒感知到的才是非系統(tǒng)。而大一統(tǒng)系統(tǒng)觀看局部世界，不論他看沒看到，感知沒感知到，他都假定這個局部世界是完全的系統(tǒng)存在，非系統(tǒng)不存在，如此，大一統(tǒng)系統(tǒng)觀只能進行哲學上的討論，具體一點的系統(tǒng)演化就不好展開了。因為系統(tǒng)即有發(fā)生發(fā)展時期，也有衰落瓦解消亡時期，系統(tǒng)瓦解后，那些系統(tǒng)的要素消亡到那里呢？即便從一系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為另一系統(tǒng)，這其中的轉(zhuǎn)化總有一個過渡過程，在這個過渡過程中，原來系統(tǒng)的那些要素可能什么狀態(tài)也不是，他們僅僅是作為一個獨立的要素存在，人稱之孤立系統(tǒng)，或靜態(tài)系統(tǒng)，或黑洞系統(tǒng)。不管用什么詞匯，這個過渡過程是大一統(tǒng)系統(tǒng)觀認識論的一個特殊時期。正是對這個特殊時期的解釋，破碎的系統(tǒng)觀才提出非系統(tǒng)概念，認為過渡過程要素的狀態(tài)就是非系統(tǒng)狀態(tài)。

非系統(tǒng)狀態(tài)的提出，是破碎的系統(tǒng)觀對世界圖景的一個完整認識，世界是系統(tǒng)的，也是非系統(tǒng)的，何時表現(xiàn)為系統(tǒng)，何時又表現(xiàn)為非系統(tǒng)，決定于行動者的認識。本文以交換及交換鏈概念為核心，并以此定義系統(tǒng)，以物質(zhì)、能量、信息、時間、空間和意識等六要素為基本要素，以此演繹系統(tǒng)的進化，闡釋系統(tǒng)的發(fā)生、發(fā)展、運行、衰落、瓦解及消亡，是行動者對世界的一種認識，這個認識的基礎，應該有大一統(tǒng)系統(tǒng)觀的貢獻，也有破碎系統(tǒng)觀的貢獻。可以看出，此時大一統(tǒng)系統(tǒng)觀并沒有失去作用，世界的基調(diào)仍是系統(tǒng)的，非系統(tǒng)只是某一角度某一行動者觀察的過渡過程，而過渡過程總是短暫的、瞬時的，且非主流的。

注 釋：

①杜勝利在《精神辯證法》一書中認為，人的意識，即精神會自動運行。

②系統(tǒng)交換理論認為，世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是運動的，運動是物質(zhì)的基本屬性。同時還認為，世界是系統(tǒng)的，系統(tǒng)是交換的，交換是系統(tǒng)的基本屬性，系統(tǒng)的實質(zhì)就是交換。據(jù)此，《系統(tǒng)交換引論》給出了系統(tǒng)定義及三個推論：

系統(tǒng)概念定義：系統(tǒng)一般與外界有多條交換鏈，其中至少有一條是系統(tǒng)某一時空的主交換鏈，這條主交換鏈制約、影響到其它交換鏈。沒有交換鏈，或沒有主交換鏈，系統(tǒng)就不成為系統(tǒng)，或不能成為獨立的穩(wěn)定的系統(tǒng)。

系統(tǒng)概念推論1(原始交換)：系統(tǒng)在與外界交換的過程中，始終存在一種原始的做大、做強趨勢，一有做大、做強機會，系統(tǒng)或系統(tǒng)間就將發(fā)生分解、兼并、合并等行為。

系統(tǒng)概念推論2(比較交換)：系統(tǒng)不論大小，不分類別，欲要描述系統(tǒng)的發(fā)達程度，均可用系統(tǒng)與外界的交換程度(信息、物質(zhì)、能量、思想等方面的強度、頻度、廣度和深度)來比較和描述。

系統(tǒng)概念推論3(封閉交換)：系統(tǒng)的主交換鏈是封閉的。

③系統(tǒng)交換理論認為，交換作為一種廣泛存在，總存在一類最小交換要素。一般說來，物質(zhì)、能量、信息、時間、空間和意識等應視為這個世界的六大最小交換要素，其余的都還可原到這六大要素中去。

[1]袁宏建.系統(tǒng)交換引論[J].系統(tǒng)科學學報,2010(2):90.

[2]吳彤:破碎的系統(tǒng)觀[J].系統(tǒng)科學學報,2010(1):7.

[責任編輯：王梓林]

2017-02-11

袁宏建，男，湖北武漢人，黃岡供電公司職工。研究方向：系統(tǒng)科學系統(tǒng)交換領域。

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