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发信人: qpcwth (独翅鸟), 信区: Science
标题: 2.4 非线性未来
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年12月26日19:48:43 星期三), 站内信件

我们在本章中所谈论的大部分内容，可归为“趋向实在的系统”这个一般性标题之下。
系统论并不是象听起来那样陈旧或机械的一个思想。事实上系统论相当有生气。打开系
统的一把钥匙是非线性反馈，如上所述，非线性反馈会把最简单的活动转化为焰火呈现
的复杂花样。
系统方法有多种理论形式，它们都随岁月而演变：有已故的路德维格·冯·贝塔朗菲(L
udwi ng von Bertalanffy)创立的一般系统论；有诺伯特·维纳(Norbert Wiener)开创
的控制论传统，还有麻省理工学院系统论专家杰伊·福雷斯特(Jay Forrester)提出的
伺服机传统或工程学传统。
系统思想以其多种多样形式和变体，实质上已经渗入每一个学科。系统系已在全世界的
大学里设立。阿尔文·托夫勒(Alvin Toffler)、约翰·奈斯比特(John Naisbitt)、黑
兹尔·亨德森(Hazel Henderson)和玛里琳·弗格森(Marilyn Ferguson)等未来学家都
宣称，系统观是未来的浪潮。诺贝尔经济学奖获得者赫伯特·西蒙(Herbert Simon)于
1978年宣布，他放弃传统的经济理论，转向信息论和系统论。然而，尽管有这些热情，
系统方法依然是一个年青的学科，仍在证明自身是看待事物的一种新的更聪明的方式。

在麻省理工学院斯隆学院彼得·森格(Peter Senge)的桌子上，被他的幼女钉着一张画片
。那是一团迂曲盘绕的线条，是浑沌的肖像。她在上面用学前的笔迹写着，“爸爸在工
作。” 浑沌和不确定性的确是森格在系统动力学小组所从事的部分工作。作为新式社会
科学家中的一员，他会利用系统论专家正采取的那种方法作为实例。同其他系统论专家
一样，他很想解释他那种系统观如何起作用。
“系统动力学”思想肇始于森格的同事杰伊·福雷斯特，一位早在本世纪50年代初期参
与发明计算机磁芯存储器的工程师。福雷斯特对把系统工程概念应用于社会科学的复杂
性甚感兴趣，于是把新型计算机作为工具。
自系统动力学小组成立以来，福雷斯特和同事们已经教导许多企业和机关通过非线性“
建模 ”来处理管理问题。
对于事物如何运作，我们在头脑中都有无数个模型。“如果你的汽车开始打滑，就在打
滑方向上转动车轮”，这是一个模型。“孩子不打不成器”，这又是一个模型。我们的
模型中有的包含反馈，但通常不含那种造成非线性的迭代(正)反馈。在商业和经济学里
，用来规划的理论模型传统上是线性的。“加强推销力量，将增加销售额”，或者，“
取最近五年的增长率，补偿人口减少效应之后，为下一个五年制定计划”。
但是，线性模型作为预测器(那是它通常行使的功能)十分不可靠。预测不灵验。由于某
些不可预见的原因(如汽油危机)，由于人口突然开始增长，或向国家的另一个部分迁移
，或开始抢购紧俏产品。要做出预言，必遭受浑沌命运。预言因模型无法整体把握敏感
动力学系统中的要素如何相互作用而失败。
系统动力学对这一建模窘境的回答是，抓住模型非线性的实质，变预测为抓关键环节。

非线性模型在许多方面不同于线性模型。非线性建模者寻找反馈环切入的结点，试图尽
可能抓住系统“图象”中的许多重要环节，而不是试图描述整个因果链。非线性建模者
满足于对模型施加扰动，即为了获悉系统的临界点及其阻碍变化的稳态而尝试不同的变
量，而不是利用模型作出关于未来事件的预言，或者实行某种中央管制。建模者的意图
不在通过把复杂系统定量化和掌握其因果联系来控制它，而在增加对系统运作机制的“
直觉”，故能更加和谐地与之相处。
因此，建立系统模型表明，紊变科学正在作出从定量的还原论向定性的动力学整体观转
变。
怎样建立定性模型呢?当系统动力学建模者们与复杂组织(如企业)打交道时，他们确定组
织中的人在从事工作时所用的书面和内心概念，组织规章和政策，组织设置中人的实际
行为，组织的结构，组织的目标，以及诸如多少人在工作和何时工作之类的数据。目的
在于，搞清楚这些因素形成什么样的环。
〖HJ65mm〗
〖HK20〗〖HT6H〗图26 建立非线性反馈模型的流程图本身就是一个非线性反馈过程
。
“起初，委托人表示怀疑，”森格说，“‘你没办法模拟这个；这不只是硬变量的系统
。我们谈论的是革新，是人的感情，是形形色色微妙又不可模拟的事物。’他们先入为
主的看法几乎总是冷嘲热讽。但过不多久，他们变得热情洋溢。他们觉得你〖HTH〗能
够模拟组织中发生的心理学和微妙动力学。他们发现只要你能清楚谈论某事物，通常就
能模拟它，他们对模拟人们大多认为重要的较微妙的动力学感兴趣。”
当然，反馈环相互缠绕往往非常复杂，但计算机能应付自如。非线性方程被引入反馈环
，以说明在数值增大(“环增益”)或减小时发生的突兀事情。
线性建模者用于计算组织过去已经历的升降趋向的“历史的”数据或“时间序列”数据
，被有意从模型中排除掉。非线性建模者利用时间序列数据并非为建模，而是为核验模
型。通过在计算机上运行模型，建模者观察他或她的组织反馈图接近实际组织历史表现
行为方式的程度。
好模型应具有的一个优点是，你可以改变不同环中的数值，在计算机上进行仿真，看看
发生什么。你可以尝试改变政策，观察系统对补员或裁员的影响；你可以实验性地改变
不同因素的关系，甚至可以评估雇员士气或心态差异的可能结果。
鉴于人的头脑难以独自形象理解很少的几个环以上，计算机对于模拟过程就必不可少。

通过研究系统那些复杂多变的形态，系统理论家们已经提出了一长串系统原则。以下是
彼得 ·巴特纳(Peter Buttner)［博伊西伐木公司总经理，以前是森格在麻省理
工学院的学生］归纳的几条：
●欲永久改变一个系统，必须改变它的结构。
●在任何给定系统里，都存在很少几个“高杠杆作用点”，可以干扰这些点，产生系统
全局行为的重大持久变化。
●系统愈复杂，原因和结果在空间和时间上一般相距愈远。
●在难以预言系统行为之前，别取太多反馈环。
●无论高杠杆作用点，还是将杠杆推向期望结果的恰当方法，都不是显而易见的。
●“更坏先于更好”往往是在“正确”方向上改变高杠杆作用策略的结果；因此，立刻
产生更好结果的任何策略变化几乎总应当受到怀疑。
在过去20年里，许多种大尺度模型在系统动力学小组的领导下均获得成功。这些全球性
的反馈系统模型通常只有几个因素，当限定因素范围时，模型是相当简单的。最有名的
大概是，本世纪70年代由一组自称为“罗马俱乐部”的经济学家、人口科学家及其他专
家作出的仿真。受福雷斯特直接影响，这小组提出了一个全球模型，涉及世界人口、资
源、食物产量、工业产值和污染等因素中的反馈关系。(参见“罗马俱乐部”创建人奥
雷利奥·佩西著《人类的素质》，薛荣久译，俞枫、康都校，中国展望出版社1988年。
——译者注)
仿真得出的主要结论靠常识就可能得出：基于所有地区(甚至某些地区)的持续增长的世
界经济，最终注定失败，可能导致某种灾难性崩溃。这个模型并未预言崩溃何时发生—
—一个广受误解的事实。它只不过形象地显示，不管如何调节变量，增长假设最终将导
致全球性灾难。
原因在于，一切世界系统均以反馈环相互耦合，资源是有限的。还记得费尔胡斯特把非
线性添入指数增长方程，从而使艾丽丝的虫口突然下降吗?
罗马俱乐部一位建模者唐奈·梅多斯(Donella Meadows)指出，经济因素的非线性耦合引
出不可避免的结论：“人类任何一部分与人类其它部分或全球生态都息息相关。我们共
荣共衰。”
黑兹尔·亨德森认为，主宰世界经济的无限制增长思想是经济学家们用线性方法研究非
线性世界的结果。
非线性窘境已经开始影响我们的生活标准，如何解决这一点呢?许多系统理论专家正在倡
议，我们应该向线粒体和螺旋体学习——学习以新的方式合作。
有的系统支持者认为，此种合作，在社会中以有创新能力的纵横于社会的机体形式——
联网，可能已经发生了。
作为人们与通常等级之外的人们相互通信的一种手段，联网早就以某种形式存在了。但
新的联网机体是有意识的，完全受反馈驱动。它的突然进化似乎来自一个渐增的认识：
在我们这个复杂世界中，旧的社会等级和还原论的控制结构行不通。
森格指出，在大多数组织机构中存在着一种把玩的游戏：“下级认为他们接受控制，上
级则认为他们施加控制。”但等级的终极不相关性突出地表明，200美元的螺栓失效
就能导致飞机失事。制造螺栓的人处在制造飞机的人之等级的底层，但他足以推翻这个
等级。
认识到等级的愚蠢或虚幻，有助于促使网络扩展，即奈斯比特、托夫勒和亨德森等许多
社会评论家所考虑的那种形式的未来。管理顾问汤姆·彼得斯(Tom Peters)在其近著《
靠浑沌繁荣》(Thriving on Chaos)(中译本：《乱中求胜——美国管理革命通鉴》，朱
葆琛、陈守双等译，科学普及出版社1988年。——译者注)中告诫经理们，在如今变幻
无常的世界里，繁荣市场的唯一途径在于，通过在公司内部创造高度非线性的等级环境
来“ 热爱浑沌”。为了推动创造性突破，彼得斯鼓吹把人人与事事相关联。在其早先的
著作《追求卓越》(In Search of Excellence)(有以下6种中译本：《寻求优势：美国
最成功公司的经验》，中国财经出版社1985年；《成功之路》，中国对外出版公司198
5年；《寻求企业最佳管理法》，新华出版社1985年；《探索企业成功之路》，上海翻
译出版公司1985年；《致富秘诀》，北京科学技术出版社1984年；《追求卓越》，(港
台)知识出版社和天下书业艺术公司1982年。——译者注)中，彼特斯将管理概念推广为
联网——“靠到处走来管理”。日本的经济成功地提供了在员工中提倡非等级反馈系统
的成功管理突出事例。
不依赖于任何国家或社会等级的相当有效的全球性网络已经出现。大赦国际、绿色和平
和热心公益科学家联盟等组织就是例子。欧洲绿党自认为是一个非等级网络，奉行“小
处着手，大处着眼”的格言，这句格言事实上是许多网络的口号。玛里琳·弗格森称联
网为“太空时代的阴谋”(弗格森1980年出版的《太空时代的阴谋》一书基于太极、道
教、瑜珈、禅宗、超觉静思等东方思想，在本世纪80年代对上文提到的“新时代运动”
起了推波助澜作用。——译者注)。“社会企业家”网络的奠基人、经济学家罗伯特·
西奥博尔德( Robert Theobald)则说，“联系和网络将成为未来成就事业的基本方式和
公认方式。”
TRANET(一个恰当/选择的技术网络)的发起人威廉·埃利斯(William Ellis)甚至更加直
言不讳：“未来世界的政府可描绘成一个或多个多维网络，它给每个个体提供许多可任
意选择的道路，个体借此为自己谋幸福，同时参与管理世界事务。”
埃利斯把TRANET描述为一个结构：“它由结点之间的链条组成。没有中心。网络的每个
成员都是自主的。与等级不同，没有哪一部分依赖于其它部分。不同成员因特殊项目或
不同课题组合起来，但不存在任何要求行动或遵奉的官僚政治。”
联网指导的合作者杰弗里·斯坦普斯(Jeffrey Stamps)把新网络定义为“完全独立的成
员之网”。所以，为适应当今世界大气而进化和扩展的合作植物群，在个体“细胞”(
网络成员) 层次上似乎具有自主性。
如同因大气中氧积聚而被迫进行合作冒险的细菌一样，网络在近乎污染的信息之全球大
气中形成了。
有的网络的形成，主要为兴趣相投的人传递信息。有的网络则特意设计，为导致分岔和
新形态创造信息流。
罗伊·费尔菲尔德(Roy Fairfield)是一位执拗的建网者和联合研究生院(本世纪60年代
后期开始的一项研究生教育联网实验)的奠基者之一。虽然得到充分认可，这所大学却
没有校园，没有图书馆，让其分布广泛的博士生，取代训练有素的“核心”研究生教员
，他们负责与其他学生保持联系，使这批知识分子靠思想谋生。费尔菲尔德飞往全国各
地会见学生，还借助顾问和大量信函、俳句、剪报、阅读指南和引喻与可能有相关思想
的学生保持接触。他说，“我并不要求交换人们所分享的东西。”他的教育观是，通过
联网，将出现某种创造性事物。他视联网为保持低水平浑沌本底的一种方式，以便象大
脑中那样，浑沌将不时产生智力的自组织结构。
显然，好的联网需要艰苦的工作，需要献身这样的信仰：有些事物将脱胎于时而曲折时
而非线性的活动。许多联网机体因不用已经大批死亡，它们仿佛是娇巧的短命实体。或
许在这些创造物中，反馈耦合过弱或过于松弛。或许对于允许其成员向其它网络迁移的
网络来说，短命乃是天命。也有可能，我们尚未以其最能生存的方式进化这一合作物种
。此种结构怎样变成自生结构?无疑，关于非等级复杂秩序尚有许多东西有待研究。
就拿森格来说，他认为我们才刚开始了解如何处理社会层面上的此种复杂性。他指出，
当他教别人给系统建模的办法时，他从“刚好在你的意识能力之内的复杂度”入手，然
后逐步加大复杂性，直到人们在不知不觉中模糊地掌握整体。他认为学习处理复杂性，
就是学习更加直觉地生活，因为直觉是在复杂系统中作出重大变化、使之进化、同其一
道进化的关键。
“在系统动力学的最深层次，我们正在试图培养对我们何时在接近系统临界方面的一种
独特的直观理性感觉。有时候你确实〖HTH〗感觉到它，你知道正接近杠杆作用点。它
与大多数人关注的征兆几乎没有什么关系，因为在一个系统里，原因和结果与时间和空
间少有密切联系。”
他认为，使自己陷入复杂性的人要解放视界。你想改变系统，让它表达你关于事物的独
特视角。但问题在于，你不能机械地这么做，因为你的独特视角不是一个可简化的项；
它更是一个感觉，一个感觉异度。故欲达到视界，必须把系统作为一个微妙的整体加以
研究。如森格所言，对于在还原论熏陶下的头脑，这显然不是一件容易的任务。他指出
，关于组织，人们有“一种不可思议的叫我做什么、我就能做什么的看法”。“我们正
试图教给人们以系统观，其中的部分正从公认的不确定性吸收增长的能力。你总是处在
实验模式之中。我认为它无比强大。它解放了事物的视界。它还解放了智慧。在教育方
面，它使人们以学习方式而不是以僵化不变的方式运作，它使人们智力上非常有成效。
”
然而，他承认，人们以系统动力学眼光来认识时，他们一般并不拘泥于过程。“我认为
在他们的头脑背后乃是这样的想法：不管其深刻程度，沿这种思路将总会得到系统的这
种简化、这种模型，然后他们能够机械地改变它。此后不久，他们发现这个建模过程(
即直觉把握过程)无休无止，便失去了信心。我们正在做的，其实质不符合他们的还原
论解答的前提。 ”
使我们的头脑适应难以捉摸的整体复杂性如此之难，原因兴许在于，如同普里高津所指
出的，我们企图用预言来逃避时间。不存在什么获悉复杂系统命运的捷径，这是浑沌理
论中的一条公理；你必须在“真实时间”中实际记时。据说将来仅仅在现在的每时每刻
展开之中。而对预言的局限性(实际上是不可能性)，我们将沿着秩序和浑沌之间的边界
，沿着已知和未知之间的边界，在镜鉴世界当中返回真实时间。

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心事浩茫连广宇,于无声处听惊雷

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