系统思维(24)
2018-01-13昝廷全
昝廷全
(中国传媒大学 中国系统经济学研究中心,北京 100024)
(397)文字的出现与人类社会的系统化革命
人类社会的合作规模与系统化水平和信息储存与信息处理能力密切相关。一般来讲,合作的规模越大、系统化水平越高,需要储存和处理的信息量就越大。在文字出现之前,大脑是储存信息的唯一地方,人们对于信息的处理主要也是直接依靠大脑。大脑对于信息的储存与处理能力就构成了整个人类对于信息储存与处理能力的极限。因此,在文字之前,既是到了农业革命之后,人类社会的合作规模依然很小,系统化水平依然很低。文字的出现,使得人类可以在大脑之外储存信息,对于信息的储存可以远远超出人类大脑的极限,改变了人类关于信息处理的方式。从而,实现了人类社会系统化水平的一次飞跃。
最早克服大脑极限的是远古美索不达米亚南部的苏美尔人。他们大约在公元前3500-3000年之间,发明了“书写文字”,从而使得苏美尔人的合作规模与系统化水平不再受制于大脑的信息储存与处理能力,逐步发展出了城市、王国和帝国。文字出现之后,首先要解决的问题就是“书写载体”。苏美尔人最早使用的“书写载体”就是黏土泥版。安第斯文化不是把文字刻在泥版上,而是在各种颜色的绳子上打结,后人将其称为“结绳语”。因此,泥版是人类最早的“出版物”,结绳语居第二。
文字一经发明,就会不断改进。苏美尔人最早发明的文字只能“部分表意”。到了公元前3000年-2500年间,苏美尔人在原来的文字系统中不断加入越来越多的符号,逐步发展成能够“完整表意”的文字,即现在所称的楔形文字。差不多与此同时,埃及人发明了古埃及象形文字。中国在大约公元前1200年、中美洲各地在公元前1000年至500年间,也都发展出了完整表意的文字。
当然,文字只是文字系统的硬部。不同文字之间的关系是文字系统的软部。决定文字功能大小的是文字系统,而不仅仅是作为文字系统硬部的文字。文字系统是硬部与软部的有机统一体,即
文字系统=({文字集合},{不同文字之间的关系})
各种语法和句章结构都属于文字系统的软部。同样的文字,即硬部相同,文字之间的关系不同,即软部不同,可以具有非常不同的功能。按照这个观点,阿拉伯数字的出现,各种数学符号的发明,都属于文字系统硬部的扩充,当然必然带来文字系统软部的扩充。各种数学结构都属于软部的范畴,例如,代数结构、拓扑结构、几何结构等都是典型的数学系统的软部。
每一次文字系统硬部和软部的扩展都会带来信息储存能力与处理方式的革命,都会对人类社会的系统化水平产生重要的推动作用。当前如火如荼的大数据、云计算、人工智能等都可以按照这种思想框架去理解、去认识。
(398)百科全书式的科学家
所谓百科全书式的科学家,就是站到了一览众山小的峰顶,深刻领会了不同学科的思想精髓,进而做到了触类旁通,绝不是把精力平均分类于不同学科、对每个学科都略通一二的万金油。百科全书式的科学家领会的是不同学科的思想精髓,分门别类的具体知识可以不充分,但在思想高度上一定不亚于分门别类的、具体学科门类的科学家,甚至还可以对分门别类的科学家进行宏观指导。当然,这种宏观指导不能代替具体研究。
法国艺术家和思想家丹纳在《艺术哲学》中指出,评价一位艺术家的某一个作品必须考虑时代背景、周围的艺术家群体和他本人的全部作品。“春江花月夜”是中国文学的一个高峰。其实,它的出现是前期作家群体集体积累的综合爆发,也是时代的必然。百科全书式的科学家也有其产生的时代背景与规律。
科学是在不断的分化与综合的辩证过程中向前发展的。世界上本来没有学科划分,是人们为了科学研究的需要才把作为一个整体的知识划分为不同的学科模块。这样做的最大好处就是可以聚焦和积累局部知识,在一定条件下便于研究工作的深入。这时候,最容易产生精通某一个学科门类的科学家。支撑这种分化研究的技术手段主要源于文字的出现。文字出现之前,大脑是进行信息储存与信息处理的唯一机关,人类的思维都由大脑直接进行、是整体性的系统化思维。文字出现之后,使得信息的储存与处理可以超越大脑极限,在大脑之外进行,由此使得属于碎片化思维的分化研究成为可能。但是,由于世界本来是一个整体,关于世界的知识也是一个整体,当分门别类的研究工作做到一定程度之后,不同学科之间的联系就成了进一步研究的关键。于是,科学研究就必须从分化走向综合,充分考虑不同学科之间的联系。这时候就会产生所谓的百科全书式的科学家。在综合研究进行到一定程度之后,又会需要各个不同门类具体知识的支撑,于是,科学研究又会从综合走向分化。这种分化与综合的不断交替是一个辩证的过程,也是科学发展的基本模式。正因为如此,从统计意义上来说,分门别类的科学家和百科全书式的科学家应当是交替出现的。
大约20年以前,我们就提出了一个基本判断:人类社会已经进入系统时代。与此对应,现代科学研究已经进入了一个新的综合阶段。其在科学上的重要表现就是系统科学的诞生。系统科学的核心内容就是研究各个学科共同存在的系统、结构、功能、演化等问题。因此,研究系统科学的科学家最容易成为当代的百科全书式的科学家。钱学森先生在他学术生涯的后期主要研究系统科学。正因为如此,他对许多学科的发展都提出了高屋建瓴的重要见解并对许多学科的发展提出了具体的指导意见,例如,中医现代化、草业科学(任继周院士具体提创)、地球表层学等等。我们从系统科学和系统经济学出发,提出了许多关于科学、人生与社会的一家之言,其主要原因就在于系统科学和系统经济学的综合品格。我们已将这种学术散墨汇集成册,取名《系统思维》(第1卷),已于2017年由科学出版社正式出版发行。
(399)大学校长的自然标准
我生命的大部分时间都是在大学里度过的,时常思考什么样的人才适合做大学的校长。趁着当前的热闹,顺便把我的一些不成熟思考写出来,也算了解了自己的不吐不快。首先,我们是意识形态认同的国家,认同官方意识形态当然是大学校长、乃至所有“领导”必须具备的政治条件;其次,必须满足大学校长的自然标准。根据系统科学观点,大学是一个镶嵌在社会大系统中的一个子系统。这就自然派生出两点:1、大学是一个系统,具有自身的规律性。作为大学校长必须了解大学自身的规律并认同这种规律性。比如,对于批判性思维和质疑价值的认同和尊重。他可以不是任何一个学科的专家,但必须了解大学的规律。2、由于大学是镶嵌在社会大系统中的一个子系统,由此决定了大学的社会责任与使命。中兴事件反映出来的“中国芯”问题,其深层的原因正是独立思维和批判性思维的欠缺,其核心就是质疑精神。因此,培养具有批评性思维和独立思维能力正是当今中国之急需,也是建设创新型国家的根本出路。正是大学的社会责任和使命决定了大学校标准的历史阶段性。也就是说,在不同的历史时期,具有不同的自然标准。
(400)经济系统只能部分可控
热力学是第一门研究复杂性的科学,其重要贡献就是引入了不可逆过程的概念。按照这种观点,可以把经济系统的过程划分为可逆过程和不可逆过程两种类型。经典科学主要研究可逆过程。可逆过程确定了控制系统的可能性。例如理想单摆,可以通过初始条件对其进行控制。对于建立在可逆过程基础之上的热力学系统,可以通过边界条件对其进行控制,典型地,可以通过一系列平衡状态的操作使其从终态回到初态。这里,可逆性与通过边界的控制是相互依存的。与此对应,不可逆意味着某种意义上的不可控。由于经济系统既包括可逆过程,又包括不可逆过程,因此,经济系统只能部分可控。
经济系统的变化分为两种:一是趋向平衡的自发变化;二是通过改变边界条件确定的变化。这两种不同的变化具有不同的性质。趋向平衡的自发变化确定了一个“时间之矢”,永远向着熵增加的方向发展,即该变化是不可逆的,可以用diS>0描述。通过边界条件所确定的变化可以用deS描述,其值可正可负亦可为零,意味着由边界条件所确定的变化是可逆的。物理学家普朗克曾经强调了自然界这两类变化的区别。熵的不可逆增加意味着系统偏爱某些态,这些态相当于一个吸引中心。可逆过程可以被看作是不可逆过程的极限情况:在可逆过程中,系统对初态和终态的偏好是相同的,由此,系统可以在初态和终态之间两个方向上任意过渡。系统总的变化是这两种变化的叠加,即°dS=diS+deS
对于一个孤立系统而言,不管初始条件如何,不管中间的非平衡情形如何,最终都会趋向于同一个平衡态。也就是说,在达到平衡态时,系统已经忘记了它的初始条件。这可以看作是经济学中由来已久的沉没成本概念的系统经济学解释。经济学中的途径依赖思想是经典动力学思想在经济学中的反映。在动力学中,初始条件确定了系统任何时刻的轨道,轨道的起点永远不会被忘记。这就是途径依赖思想的动力学解释。
(401)社会系统与生态环境约束及其对应学科
根据系统经济学观点,社会系统是镶嵌在自然界这个大系统中的一个子系统,或者说是从自然界异化出来的一个系统,当然要受到大自然的约束和影响,我们把大自然对社会系统(人类)的约束和影响统称为生态环境约束。与此同时,随着科技的进步和人类社会的发展,特别是经济的发展,人类活动的规模和强度空前提高,甚至达到了“地质力量”的量级,人类活动已经形成了一种新的巨大的“地质力量”,进而对大自然和环境约束产生巨大影响,正在危及人类在地球上的长期可居住条件。环境经济学就是在这种历史背景下产生的第一门描述社会系统与生态环境约束之间关系的第一门学科,其核心内容是研究人类经济活动与环境约束之间的关系。根据社会系统的星园模型(昝廷全,2017),在当前的历史情况下,可以把社会系统划分为科学、技术、经济、政治与思想文化五个子系统。因此,描述社会系统与生态环境约束之间关系的学科不仅有环境经济学,还应当有环境科学、环境技术学、环境政治学、环境文化学(生态文明、环境伦理等都属于这一范畴)。而且,这五门学科之间相互联系相互支撑,其根源在于社会系统是一个复杂的因果关系网络。
(402)系统化的力量
很多年前,我们就提出了一种观点:人类社会已经进入系统时代。根据社会系统的星园模型,可以把社会系统划分为科学、技术、经济、政治和文化五个子系统。人类社会进入系统时代的基本含义就是,这五个子系统之间由于相互作用相互联系已经变成了一个整体,具有了整体意义上的共同命运,每一个子系统的发展变化都要受到这个整体的约束和影响并且反过来对这个整体产生影响。社会系统作为一个整体,主要表现在这五个子系统相互耦合,即其相互联系表现为一个子系统的输出恰好是另一个子系统所需要的输入,这时社会系统正好处于非平衡定态,对应于诺贝尔奖得主普利高津所说的耗散结构。从历史上看,科学、技术与经济(市场)的第一次相互耦合促进了英国产业革命的发生。从此以后,这五个子系统之间的耦合情况越来越好,并且不断从一个层次的耗散结构向更高层级的耗散结构演化。
随着社会系统的系统化水平的不断提升,其功能也获得了较大幅度的提升,特别是对社会系统镶嵌其中的大自然产生了巨大的影响,有人将人类活动对生态环境的这种巨大影响称之为一种新型的地质力量。由于社会系统所产生的这种新型地质力量对于生态环境约束的不断突破和破环,引起了许多“全球变化”问题。这些问题都是全球层次上的问题,只能在系统经济学和人类社会系统观点的指导下在全球层次上解决,处理好全球层次上的科学、技术、经济、政治与文化这五个子系统之间的相互耦合。