復雜性：正在發(fā)生的革命
訪清華大學科技與社會研究所所長吳彤教授
來源：學習時報 2013-9-2 陶春
不要想掌控世界，不要制造人為的復雜性，我們無法等待好的東西的涌現(xiàn)，但是我們可以在底層造成好的涌現(xiàn)的條件。
記者：吳老師您好。復雜，這個詞，大家都知道。以蝴蝶效應為代表的復雜性理論，大家都熟知，但熟知未必真知，您長期研究復雜性科學，您提出，復雜性是正在發(fā)生的革命。為什么這么說？
吳彤：我是2000年左右在《科技日報》上撰文說過此話。13年過去，這個說法越來越被各種實踐和事件所驗證或正在驗證。復雜性，通俗地說，是指不能被還原為簡單的事物，不是一是一，二是二。常常是小的原因可以引發(fā)大的后果。比如說，牽一發(fā)而動全身，差之毫厘謬以千里，就是這個意思。近年來中東事件，就是一個青年在廣場上自焚，引發(fā)了大的暴亂，最終連鎖反應，引起埃及政府和其他若干國家政權(quán)更迭。這就是常說的“蝴蝶效應”。
革命有兩種，一種是不自覺的，是被卷入的，社會革命對于一個個人常常如此；而科學理論認識的革命，通常是指科學界運用的思維方式、看問題的角度和立場發(fā)生了根本性的變化。這常常存在著從不自覺而到知覺，再到自覺的過程。這個新的世紀以來，許多著名科學家摒棄舊的還原論思維，開始意識到世界是復雜的，開始自覺地研究復雜性，并且成立了專門研究復雜性的各種科研機構(gòu)、學術(shù)團體，等等。對于思想革命而言，就是發(fā)生了范式轉(zhuǎn)變。以為可以用還原論解決一切的科學家變得越來越少了，而自覺探索復雜性，以復雜性研究為榮的科學家越來越多，思維方式變化了，價值評價體系也變化了。
20世紀70年代以前，人們總認為，簡單系統(tǒng)行為一定簡單，復雜行為一定意味著復雜原因，而人們詞匯中的復雜常常是認識能力不足的代名詞或避難所。從而給不去探索它找到了一種托辭。現(xiàn)在一切全變了，在近20年間，物理學家、數(shù)學家、生物學家和天文學家創(chuàng)立了另外一套思想。簡單系統(tǒng)能夠產(chǎn)生出復雜行為，復雜系統(tǒng)也能夠產(chǎn)生簡單行為。事物通過分層、分叉和分支，然后被某種發(fā)展所鎖定，然后再被放大，于是一種原來誰也沒有當回事兒的小事演化成為趨勢、時尚，演化成為不可一世的狀態(tài)。比如，如果一個政府今天設(shè)法減少了出生率，那么十年以后就會影響到學校的大小和多少，二十年以后就會影響到國家的勞動力，三十年以后就會影響到下一代的人口，六十年以后就會影響到退休的人數(shù)，甚至社會的結(jié)構(gòu)。
因此，復雜性的革命既是人類社會的福音，也是禍事。說它是福音，是因為復雜性錘煉人類思維和社會，使得人類變得更加聰明，尊重自然、生命和其他物種的權(quán)利；說它是禍害，是因為復雜性自身既是消極的，又是一種阻礙我們順利理解未來發(fā)展過程的重負，如果我們不理解它的話，它就會以我們不曾預料的方式突然對我們發(fā)起攻擊。
記者：復雜性是一種什么樣的思維方式或者范式？這種范式是如何提出和演化的？
吳彤：先說什么是復雜性。所謂復雜性，就是事物或事件的相互纏繞，就是一些事情相互關(guān)聯(lián)，形成一種整體。那么什么是復雜性思維，其實就很好理解啦。就是考慮問題時，不是只考慮一時一域，而是注意到要考慮的問題與其他問題，包括環(huán)境（空間）和變化（時間）的關(guān)聯(lián)。比如，改革，設(shè)計改革，就需要注意到一個改革措施是否會引發(fā)一連串的新變化，一個主要政策出臺，是否應該注意相應的配套措施。簡單性思維就看不到這些環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)、嵌套。復雜性思維就需要考慮這些問題。比如前些時候，我國有關(guān)交通部門出臺一個關(guān)于黃色信號燈不準越線的規(guī)定，結(jié)果鬧得沸沸揚揚，更加容易造成交通擁塞、事故，最后無法執(zhí)行。你出臺一個政策時，相應的配套措施跟上了嗎？綠燈變黃燈時，它閃爍幾秒嗎？給行車以準備了嗎？沒有，不僅技術(shù)措施沒有跟上，而且變信號的教育準備也沒有，你突然讓人們換一個方式行車，根兒上不是簡單性思維才怪了呢！
復雜性范式最早是一些科學家在從事非線性研究時發(fā)現(xiàn)事物的非線性作用常常非常的沒有規(guī)律，小原因可以引發(fā)大后果，大原因也許引發(fā)不了什么結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)了事物的復雜性。
事物的復雜性有下列幾個特征。
第一，關(guān)聯(lián)性。事物要么內(nèi)部有相關(guān)聯(lián)的部分，你拆不開它，一旦拆開，它就不是它了；要么與外部環(huán)境相互關(guān)聯(lián)，無法把它與外部環(huán)境剝離開來。
第二，自組織。復雜的事物，常常具有自我調(diào)節(jié)、自我發(fā)展，從簡單到復雜的變化特征（這種特征又叫復雜性的動力學特征）；自組織使得事物具有了演化的特性，時間被鑲嵌在了事物中，歷史是復雜的，因為無法完全還原它，因為時間鑲嵌在里面。
第三，涌現(xiàn)性。就是系統(tǒng)的局部不具有整體的性質(zhì)，而整體具有的性質(zhì)，也是組成這個整體的要素所不具備的。涌現(xiàn)是一種突然出現(xiàn)，無法還原到底層的性質(zhì)。涌現(xiàn)成為復雜性的特性，使得按部就班的分析失效。
有了復雜性的特征，說清楚復雜性思維的特征，或者復雜性范式的特征，就比較好辦了，它主要有這樣幾點。
相對事物的關(guān)聯(lián)性。復雜性思維要有關(guān)聯(lián)性思考，凡事要注意該事與其他事情的關(guān)聯(lián)；中國社會強調(diào)關(guān)聯(lián)性，是復雜性文化，比如你辦事，在體制硬化的過程中，你很難把事情辦快、辦好，于是可以通過找人，把關(guān)聯(lián)性建立起來，事情就好辦了。這當然是從負面的方面，幽默一下復雜性科學的關(guān)聯(lián)性特征。
相對自組織。復雜性思維強調(diào)讓事物自我發(fā)展的自組織思維，不要把自己的意志強加給別人，不去包辦婚姻，不去強迫別人做什么。自組織發(fā)展帶來了事物自我發(fā)展的多樣性，使得自然、社會和人本身多姿多彩。
相對涌現(xiàn)。復雜性思維強調(diào)重視微小、機會，事物的結(jié)構(gòu)與解構(gòu)，變化的關(guān)節(jié)點，等等。我們無法等待好的東西的涌現(xiàn)，但是我們可以在底層造成好的涌現(xiàn)的條件。
記者：您剛才談到涌現(xiàn)、關(guān)聯(lián)、嵌套等概念，在復雜性理論里都包含什么重要的思想精華？
吳彤：復雜性概念并不是一個定義清晰的單一概念，不同學科有不同的復雜性概念（大概50多種），我曾經(jīng)在一篇文章中把復雜性區(qū)分為九類。
比較重要的復雜性概念，我認為是這樣幾個：涌現(xiàn)，自組織，關(guān)聯(lián)性，對于初始條件的極端敏感性（混沌），以及多樣性。
涌現(xiàn)，強調(diào)了事物、性質(zhì)等是一種歷史或時間變量。自組織，強調(diào)了自發(fā)演化的特性，也強調(diào)了時間的作用。關(guān)聯(lián)性，強調(diào)了事物之間的聯(lián)系、聯(lián)系的不同方式，以及聯(lián)系的相互纏繞；缺乏關(guān)聯(lián)的地方，一個地方發(fā)生變化，不會影響到其他地方，而關(guān)聯(lián)性加強，意味著一處有變化，另一處也會變化。這是事物發(fā)展變化的空間全局特征，但是也有時間因素對此的刻畫。小孩很簡單，飽經(jīng)風霜的老人很復雜，為什么？就是時間對事物變化的刻畫。為什么在以男權(quán)為主的社會里，女性的面容姣好是女性漂亮的尺度？因為男權(quán)社會里女性只要依賴于男性即可，不需要復雜的思考，而一旦女性變得狡猾，思考深刻，閱讀很多，女性就變得很危險（什么武則天、呂后和甄嬛啦，就是例子）。女性愛思考，愛看書，這常常是傳統(tǒng)社會害怕的事情。所以有一本書就叫做《閱讀的女人很危險》。
對于初始條件的極端敏感性，這是混沌的特征。混沌不是隨機性，隨機性處處與前面的歷史過程不同，隨機性常常造成平均化和平庸，沒有深刻的變化。而混沌不同，混沌處處都在變化，時時都在變化，但是混沌的變化在有規(guī)律與無規(guī)律之間，混沌造成多樣性，造成發(fā)展的分叉機會。
多樣性，是指事物之間的差異性，不是數(shù)量不同，而是本性不同，多樣性是衡量事物復雜程度的一個標尺。我們看一個生態(tài)系統(tǒng)，如果一個草原是只有一種植物，一種動物，那么這個草原注定是要很快死亡的。大自然的多樣性，絢麗多彩，才使得生態(tài)系統(tǒng)生機盎然。保護多樣性，就是保護自然和社會的豐富性。
我們有些官員喜歡整齊劃一，計劃經(jīng)濟整齊劃一，結(jié)果效率極差，輸給了市場經(jīng)濟。市場經(jīng)濟之所以有效率，因為它通過多樣性的演化自發(fā)地發(fā)展，它加強多樣性，調(diào)動每一個參與市場的行動者的積極性。結(jié)果雖然看似表面混亂，卻是演化越來越有序，多樣性不斷增加。
記者：大數(shù)據(jù)、云計算對于復雜性問題的解決發(fā)揮著什么樣的重要作用？
吳彤：大數(shù)據(jù)、云計算一提出來，就是沖著復雜性而來的，因為網(wǎng)絡(luò)上的信息海量。大數(shù)據(jù)的研究者舍恩伯格認為，大數(shù)據(jù)時代有這樣的特征，更多、更雜和更加關(guān)聯(lián)，這些都是復雜性的特征，事物復雜化了，控制變得更難了，因此大數(shù)據(jù)時代的云計算，才想著要以數(shù)據(jù)進行掌控，想著要把一切數(shù)據(jù)化。
的確，大數(shù)據(jù)和云計算概念提出，是人類注意到復雜性由于網(wǎng)絡(luò)時代的到來而更加增長，變成為具有巨增長、快增長和亂增長特性的復雜性怪物，人類感到新的恐懼。人類自工業(yè)文明以來已經(jīng)增長了的控制力再次受到挑戰(zhàn)和威脅，因此，人類提出應對方案，以大數(shù)據(jù)和云計算應對越來越大的復雜性風險。大數(shù)據(jù)和云計算可以在一定程度上減低復雜性，把更亂、更雜和更關(guān)聯(lián)，拉回到更可控制的地方。但是要想對付復雜性，把復雜性放到假想敵一方，那是思考的根本錯誤，這個數(shù)字、數(shù)據(jù)的復雜性是人類造出來的。在這點上，復雜性比人類造出解決它的工具總是發(fā)展得更快。于是一種錯誤的循環(huán)便收不住了……
不要想掌控世界，不要制造人為的復雜性，這樣，一切問題不都自然而然了嗎？
記者：我們處在全球化、信息化、高新技術(shù)化的時代，面對紛繁凌亂的世界，復雜性理論不會把問題搞得更復雜吧？在體制機制上如何發(fā)揮復雜性理論的優(yōu)勢來指導實踐？
吳彤：復雜性理論揭示了世界本來意義的復雜性，不了解這點我們就會自欺欺人。當然前一個問題里我已經(jīng)說明，我們?nèi)嗽炝嗽S多復雜性問題，回首和放眼望去，復雜性問題有多少是自然本身的？因此，不是復雜性理論把問題搞復雜了，而是我們科學文明的高速運轉(zhuǎn)方式，把世界和自然變得復雜化了。
復雜性理論不是用來增加復雜性的，而是用來在處理事務(wù)時，降低復雜性的。學習復雜性理論，是為了指導我們?nèi)绾蚊鎸碗s性，第一，承認和分析它本身有多復雜，第二，想方設(shè)法降低處理它的復雜性。如數(shù)學上如何把高階方程降低它的冪次，好求解它。形象地說，復雜性理論就是處理大自然和社會復雜性，降低復雜性冪次的理論。
