论系统参照系的本体意义

  陈雨思

       ( 四川大学,电子信箱 chenyusi5225@163.com  )

2002年10月公布于熵、信息、复杂性网站

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系统参照系并不是与系统无关的另外的东西,而是系统背景中的东西。它可能就来自系统本身,也可能来自与系统相关的其他部分。系统参照系对系统的表达是通过系统及其相关部分来进行的。
然而,为什么系统背景中的东西可以拿来做系统参照系,这就涉及系统参照系的本体意义问题。下面我们来说一说这个问题。
一、系统的相互表达
系统参照系的基础是系统各部分间,系统及其背景间的相互表达性质。
什么叫做表达?
表达是在一事物的特殊运动形式中再现了另一事物的特性。
例如我们看到一堆火,火光进入了我们的眼睛,它变成了一系列生物电讯号,引起了大脑的一系列运动,大脑的特殊运动形式再现了火光的形象,这就是表达。
一切事物都具有表达的属性。由无机物、有机物、植物、动物或人类组成的系统,当它们之间产生相互联系和相互作用时,就必然产生相互表达。
无机物的表达形式是机械的、物理的、化学的。如石块变成泥沙,铁受潮而生锈等,表达了无机物的之间相互作用特性。
人对自然的作用也会在自然界留下痕迹,这些痕迹,表达了人类的某些情况。如石刀、石斧、铁制农具、各种文物等,表达了古代人类的生产、生活和社会风貌。
整个现代自然科学都是在实验的基础上建立起来的。实验首先是测量。而测量是基于比较的。也就是用一个测量标准来表达另外系统的某项性质。如果不存在表达性质,则任何简单的科学规律都不能获得。
生物的最低级的表达形式是感应性,它是一切生命所共有的一种属性。如实验证明:原生动物(如草履虫)以积极的反应来回答有利于机体生命活动,对那些以某种原因而有害于机体的刺激物则予以消极的反应。向日葵花冠朝向太阳,植物的枝叶朝向阳光,根部深入地表层底下。高等动物的无条件反射等等。都是感应性的表现形式。
随着动物由低级向高级的发展,出现了动物心理的表达形式。
动物在这个时期,不仅能够对动物生命有机体具有直接生物学意义的外界刺激引起反应。而且能够对动物有机体没有直接生物学意义的信号刺激物,也具有感应性。出现感觉和知觉。
表达形式发展的高级阶段是意识。它是人脑的产物。
系统各部分间的相互表达性质在哲学上称为事物之间的相互反映性质。列宁说:“假定一切物质都具有在本质上跟感觉相近的特性,反映的特性,这是合乎逻辑的。”可见,系统各部分间的相互表达性质的存在是有其哲学上的依据的。

二、系统相互表达的依存性
    系统相互表达具有依存性。它依存于系统各部分间,系统及其背景间的相互比较、相互联系、相互作用以及系统的演化。
首先,系统相互表达依存于相互比较。
 关于系统各部分间,系统及其背景间的相互表达依存于相互比较的问题,在中国古代思想家老子的书中就有精辟的论述。在《老子》第二章中这样说到:“天下皆知美之为美,斯恶已。皆知善之为善,斯不善已。有无相生,难易相成,长短相形,高下相盈,音声相和,前后相随。恒也。”老子这段话告诉我们,美丑、善恶、有无、难易、长短、高下、音声、前后这样一些性质,都是相互比较而成立的。要表达事物的美、善、有、难、长、高、音、前,必须与事物的丑、恶、无、易、短、下、声、后相比较。如果没有事物之间的相互比较,则既不能表达事物的美、善、有、难、长、高、音、前,也不能表达事物的丑、恶、无、易、短、下、声、后。可见,相互表达是依存于相互比较的。
其次,系统相互表达依存于相互联系。
如果系统各部分间,系统及其背景之间缺乏起码的相互联系,它们是不可能相互表达的。即使是相互比较,也必须把进行比较的双方放在一起。例如,在科学实验中,我们把一些实验物质和实验仪器放在一起,建立了它们之间特定的联系,这样才能表达出实验对象的信息,从而找出其中的规律。
第三,系统相互表达依存于相互作用。
系统各部分间、系统及其背景间的相互表达依存于相互作用,可以直接从表达的定义来说明。前面说过,表达是在一事物的特殊运动形式中再现了另一事物的特性,那么,为什么一事物的特殊运动形式中可以再现另一事物的特性呢?其原因就是被表达事物与表达它的事物之间产生了相互作用,使得表达它的事物的运动形式发生变化,变化后的特殊运动形式中再现了被表达事物的特性。例如,前面讲的火光进入眼睛引起了大脑运动形式变化,大脑的特殊运动形式再现了火光的形象,就是系统相互表达依存于相互作用的一种现象。
第四,系统相互表达依存于系统的演化。
系统相互表达既然依存于系统各部分间,系统及其背景间的相互比较、相互联系、相互作用,那么,当系统各部分间,系统及其背景间的相互比较、相互联系、相互作用的情况发生了变化的时候,系统相互表达的情况也会随之而发生变化。尤其是系统出现由低级向高级演化时,系统相互表达的情况会随之而发生变化。例如,自然界发生由无机物到有机物,再由有机物到动植物,然后由动植物再到人的演化过程,相应的系统相互表达的情况也会随之而发生变化。
一般而言,当复杂系统向组织化发展,并出现新的有序结构时,系统相互表达的情况都会随之而发生变化。这就说明了系统相互表达依存于系统的演化。
三、系统相互表达的差异
系统相互表达的差异决定于系统相互表达的依存性。由于系统相互表达的依存性,就使得不同的系统部分之间,系统与其背景的不同部分之间,其相互表达性质出现差异。
例如,系统相互表达依存于系统的联系,但是,系统中存在各种联系,如直接联系和间接联系、紧密联系和松散联系、经常性联系和间断性联系、偶然联系和必然联系等等,系统的联系性质不同,系统的相互表达自然就不同。
系统相互表达的差异为选择系统参照系提供了一个依据。我们可以根据系统各部分间,系统及其背景间的相互比较、相互联系、相互作用以及系统演化的情况,并且结合我们的研究目的来选择系统参照系,从而简化次要问题,突出主要问题,达到研究目的。
四、系统参照系的本体意义
根据上面所述,系统参照系的基础是系统各部分间,系统及其背景间的相互表达性质;而系统相互表达依存于系统各部分间,系统及其背景间的相互比较、相互联系、相互作用以及系统演化,这已经说明了系统参照系具有本体意义。下面,我们再从方法论角度来说明这个问题。
众所周知,西方科学具有分析特征,正是由于采用了分析的科学方法,才使得现代科学迅猛发展。
不过,过分地注重于分析方法,导致了一种任意切割系统和随意支配自然的思考方法。当系统研究涉及大量信息的时候,分析方法的弊病就显现出来了。
分析方法的集中体现是科学实验方法。耗散结构理论的创造者,诺贝尔奖获得者普里戈金在谈到实验方法时曾说到:“实验对话相当于一种高度特殊的过程。自然在某些先验原理的名义下,像在法庭上那样受到实验的盘查。自然所作的回答被最精确地记录下来,但这些回答之间的关联正是用指导该实验的理想化来评价。所有其他的东西都不是信息,而是瞎扯,是可以忽略的次级效应。自然很有可能拒绝问题中的理论假设。不过,后者仍被用作一个标准,借以去量度响应的蕴含和意义,而不管这种响应可能是什么。”
“在我们看来,实验方法真正是一种艺术,就是说,它建立在特殊技能而不是一般规则的基础之上。”
实验方法,“它是一种痛苦的折磨,一种把自然放在刑具台上去的方法”。
从普里戈金的上述几段话中可以得到如下几点结论:1.实验方法是由理论支配来进行人与自然对话的方法。2.实验方法要忽略大量的次级效应。3.实验方法受实验者文化背景和兴趣的影响。4. 实验对象的选择具有主观色彩。
实验方法存在的这些问题,也是整个分析方法存在的问题。
在系统研究中,研究者面对的是一个天文数字般的客观信息集合。如果仅仅应用分析方法,那么,人们可以根据其文化背景和兴趣来形成任何理论,可以任意选择信息来说明任何理论,可以忽略对其理论不利的一切信息,可以按照人们的主观意愿来得到任何结论。
这样,研究就具有很大不确定性。
由此可见,在系统研究中,我们不能再任意切割系统和随意支配自然!我们不能再将自然放在刑具台上去,逼迫它交出自己的秘密!
在系统研究中,我们应该回归自然!
采用系统参照系方法,就是回归自然!
系统参照系来自系统本身及其相关部分;系统参照系以系统的相互表达性质为基础;系统参照系选择受系统相互表达的依存性制约;系统参照系选择又因系统相互表达的差异性而获得依据。因此,用系统参照系来表达系统,是系统自己表达自己,不受外界因素影响,因而回归了自然!
对于用系统参照系来表达系统,有一个很好的注脚,这就是老子的那段话:人法地,地法天,天法道,道法自然。

采用系统参照系方法,可以实现四个统一:
(1)实验室实验与自然实验的统一
在《系统研究与系统参照系》一文中,曾经指出,科学实验的本质是通过一定的系统参照系来获取对象系统信息。如果把握住实验的系统参照系本质,那么,在设计实验时就有了依据,我们就不是任意切割系统和随意支配自然,而是根据系统相互表达的差异性,按照系统的本来面目来分解系统,按照自然本身的规律来把握自然,这样,就减少了实验的不确定性。
通常,传统意义上的实验是在实验室里进行的,然而,对系统研究而言,大量的实验是不可能在实验室里进行的,而且这些实验也往往不能由人来任意安排,因此就有自然实验。采用系统参照系方法,自然实验就获得了科学依据。在建立系统参照系的前提下,我们可以把实验搬到家庭、组织、社会、精神、生物圈、大气层、地球和宇宙中去。而这样做的结果,就使得系统研究获得了广泛的实验基础。
采用系统参照系方法,则无论实验室实验还是自然实验,都是以系统参照系的建立为基础,这就达到了实验室实验与自然实验的统一。
(2)主观和客观的统一
由于系统参照系的基础是系统的相互表达性质;而系统相互表达具有依存性,这就使我们在进行系统参照系选择时,必须根据系统本身的情况来选择,而不能随意选择,也就是说,系统参照系选择受到系统本身的约束,因而使选择具有客观性;不过,由于系统相互表达的差异性,则我们在进行系统参照系选择时,又具有比较大的自由度。这样,我们选定的系统参照系就既是客观的,又是主观的,是主观和客观相统一的产物。
(3)分析方法与综合方法的统一
系统参照系方法既是分析的,又是综合的,是分析与综合的统一。
在《系统本原论》一文中,曾经指出,在科学活动中,着眼的层面不同,则采取的科学方法不同。如果着眼于局部层面,则它采取的是还原方法;如果着眼于整体层面,则它采取的是整体方法;如果着眼于关联层面,则它采取的是还原—整体方法。
然而,科学对象的局部层面、关联层面和整体层面,是根据系统参照系来区分的,这意味着,所谓分析方法与综合方法,无非是系统参照系选择不同而已。采用系统参照系方法,则无论分析方法还是综合方法,都以系统参照系的建立为基础,这就达到了分析方法与综合方法的统一。
(4)研究对象和研究方法的统一
由于人们选定的系统参照系是主观和客观相统一的产物。当系统参照系被确定时,就不仅使科学对象获得确定,而且也使研究方法获得确定,而确定的系统参照系不同,研究方法也就不同,这样,就使研究对象和研究方法获得统一。