论系统整体观

作者:毛建儒 来源:1998年1998月 论文网

  论文关键词:系统 整体 部分
  贝塔朗菲指出:系统整体大于它的各个组成部分的机械相加。这一观点有多种表现形式。本文就这个问题进行了探讨,共提出了十一种表现形式:系统整体中的部分,不能脱离系统整体,一旦脱离系统整体,就不再是原来意义上的部分了;系统整体的各部分之间的联系,一旦改变或中断,系统整体就会丧失原来的性质和功能;部分落入不同的系统整体,会表现出不同的性质和功能;等等。
  Bertalanffy pointed out that system whole is more than the sum of its parts.In this article the manifestations of this point of view were studied and abouteleven kinds of them wereput forward.
  贝塔朗菲在创立系统科学的过程中,对系统整体观也进行了研究和探讨。他指出:“复杂现象大于因果链的孤立属性的简单总和。解释这些现象不仅要通过它们的组成部分,而且要估计到它们之间的联系的总和。有联系的事物的总和,可以看成具有特殊的整体水平的功能和属性的系统。”[1]这是系统整体观的基本的或核心的内容。这一内容有多种表现形式:
  第一,系统整体中的部分,不能脱离系统整体,一旦脱离系统整体,就不再是原来意义上的部分了。例如,人体中的手,一旦离开人体,就不是原来意义上的手了。此外,钟表中的齿轮、机器中的零件、房屋中的砖、石、木料、水泥、钢筋等,一旦离开原来的系统整体也会丧失原来的意义。
  造成上述现象的原因在于:系统整体中某一部分的性质和功能、是由它自身的结构、它与系统整体的其他部分的联系决定的。而一旦它离开系统整体,它与系统整体的其他部分的联系就不复存在了,它的原来的性质和功能也就丧失了。
  第二,系统整体的各部分之间的联系,一旦改变或中断,系统整体就会丧失原来的性质和功能。例如,化学中的同分异构体,实质上就是分子中原子之间联系方式的改变,结果使它们表现出不同的性质。如乙醇和甲醚,它们的化学分子式相同(C[,2]H[,6]O),但由于结构不同,因而表现出不同的性质:前者是液体,后者则是气体。
  人体和尸体之不同,则是由于尸体中各部分联系的中断,而在人体中这些部分是密切联系着的。关于这个问题,亚里士多德指出:“……既然人是凭形态与颜色来认识的,那么这是谁都可明白的了,他所以得成其为一个人就具有人形之故。可是,一个死体(尸)所具的形状恰恰与一活人完全相同,但,尽让它全然相同,总不是一个人。”[2]“……看来,事实上恰正如此,当灵魂(生命)一旦离开了一个活动物,这动物的任何一部分都只是形状如前,而实际已不复是原来的部分,……”[3]如果这里的“灵魂”换成“联系”,亚里士多德的观点就是正确的了。
  第三,部分投入不同的系统整体,会表现出不同的性质和功能。例如,光是原子从高能级往低能级跃迁时产生的,有两种原因可以引起原子作这种跃迁:一种是原子内部运动状态变化引起的,称自发辐射跃迁;另一种是由外来的光子诱导下发生的,称为受激辐射跃迁。在自然系统中,处于低能级的原子数总是比处于高能级的多,因此受激辐射处于劣势,这时的光表现为普通光。但在激光系统中,处于低能级的原子数却比处于高能级的少,因此,受激辐射占优势,这时光表现为激光。激光与普通光的性质截然不同,它可以定向发光、亮度极高、颜色极纯、闪光时间极短。
  在社会系统中,上述现象表现得就更明显了。如韩信,在项羽那里得不到重用,是一个小军官:但到了刘邦那里,却被刘邦拜为大将,协助刘邦打败了项羽,统一了全国。
  上述现象告诉我们,有时为了改善部分的性质和功能,不应仅仅着眼于部分的内部结构,还应考虑部分所处的系统。对部分所处的系统进行改造,或将部分移入新的系统,同样能改善部分的性质和功能。
  第四,对于系统整体来说,有些部分是主要的,有些部分则是次要的,主要的部分去掉以后,系统整体就不再是原来意义上的东西了;次要的部分去掉以后,系统整体则仍可保持先前的性质,关于这个问题,亚里士多德指出:“对于一个整体事物施以剪裁,并不是任何部分均可截去;截去的部分,不应是那个含决定因素的部分,也不是不管其位置而截去其任何部分;例如一个杯,倘穿透一个洞,这不是‘剪裁’;只有杯柄或其突出的部分被截去,方可称为剪裁:一个人被‘剪裁’(截肢)不是说他的肌肉或脾脏割掉,这是说他的手足或指被支解,而那一经解去的部分还须是不能再生。”[4]
  由于系统整体的部分有主要和次要之分,并且主要的部分决定着系统整体的性质,这就提醒我们要注意两个问题:一是当我们要保持系统整体质的时候,就要努力使系统整体的主要部分不发生质变;二是当我们要改变系统整体质的时候,就要首先使系统整体的主要部分发生质变。这样才能实现我们的预定目的。
  第五,部分等于系统整体。我们知道,在欧几里德几何中,有一条公理:整体大于部分。这曾被看作是一条颠扑不破的真理,并在实践中广泛应用,但到了17世纪,伽利略发现了这样一个问题,就是,正整数集合S[,1]={1,2,3,……,n,…}与正整数的平方数集合S[,2]={1,4,9,…,n[2],…},这两个集合中,哪一个的元素更多一些呢?一方面,凡是S[,2]中的元素都是S[,1]中的元素,亦即S[,2]是S[,1]的一个子集合,而且是一个真子集合,因为2,3,5,6等等都不在S[,2]中,这样,S[,1]的元素要比S[,2]的元素多一些。但是,另一方面,S[,1]中每一个元素都有S[,2]中唯一的元素与之对应,即对于n∈S[,1],我们让它的平方数n[2]对应于n这样S[,2]的元素个数又不比S[,1]少了。到底S[,2]是否比S[,1]少呢?伽利略对此困惑不解,许多数学家也回答不了这个问题。直到19世纪70年代,集合论的创始人数学家康托尔才第一次系统地研究了无穷集合的度量问题,并给出了度量一集合的基本概念:一一对应,从而正确地回答了伽利略发现的问题,也就是说,如果两个集合之间能够建立一个一一对应,就叫做它们的个数是相等的。
  这样,在无限集合中,就出现了一种新的情况:部分等于整体。这在有限集合中,是不可思议的,因为有限集合的整体要大于其部分。我们前面所说的欧几里德几何的公理,就是从有限集合中概括总结出来的,由此可见,对于有限集合与无限集合来说,其整体和部分的关系是不一样的,不能把有限集合中的情况推广到无限集合之中。
  第六,部分大于系统整体。例如,将氦原子对半分开,变成两个氘原子,而每个氘原子的体积都比原来的氦原子大;用高能粒子将质子打碎,每个碎片都可以“恢复”到原来质子的大小;几个夸克组合成强子,强子的质量竟比单个夸克的质量还小得多。
  上面的情况表明,在微观领域存在着这样一类现象,即部分大于系统整体。这在宏观领域是不可能的。因此微观领域的这类现象是违反常识的,按常识思维也是难以理解的;但科学却肯定它们是客观存在的,与宏观领域的现象一样是不可否定的。这告诉我们,部分与系统整体的关系是丰富多彩的,不仅无限集合不同于有限集合,而且微观领域也不同于宏观领域。
  第七,系统整体由部分1、部分2、部分3、……组成,但系统整体<部分1+部分2+部分3+……。例如,在我国流传这样一个故事:一个和尚挑水吃,两个和尚抬水吃,三个和尚没水吃,就是对上述情况的形象描述。我国农村改革前后的事实也是对上述情况的很好说明。在十一届三中全会以前,广大农村普遍实行的是“人民公社制度”,这种制度导致了“吃大锅饭”现象。具体地说就是,农民干好干坏一个样,干与不干一个样,拿同样的工分,在分配上绝对平均。这就严重地挫伤了农民的积极性,造成了劳动生产率的下降。结果多年解决不了农民的温饱问题,更谈不上农民的富裕,这种情况在十一届三中全会以后得到了根本的改变,这就是我们党在农村推行了联产承包责任制,即包产到户,包干到户等。包产到户是由农户对产量承包,承包部分参加集体的统一分配,超产的部分全部奖给农户,或由生产队和农户分成。包干到户则是由农户包农业税和国家征购任务,包生产队的公积金、公益金等部分,其余全归承包户所有。这种政策打破了多年实行的“吃大锅饭”体制,充分调动了农民的生产积极性,使劳动生产率获得较大的提高,结果在短短几年的时间中,就解决了大多数农民的温饱问题,还使相当一部分农民过上了比较富裕的生活。
  产生上述情况的根本原因是,系统整体内部的各个部分组织、协调不当,造成了各种各样的摩擦、内耗,结果使系统整体的功能大大下降,反倒不如系统整体各个部分功能的简单累加。
  大量事实告诉我们,社会领域许多方面存在的效率低下的情况,都是由内耗造成的。……因此,对内耗的研究,是很有意义的,应成为一门专门的学问。研究的目的,是要寻找和发现消除内耗的方法。这种方法从原则上讲就是:通过改变系统整体各部分之间的联系方式,以减少内耗,达到提高效率的目的。在这一原则的指导下,应具体问题具体分析,找出各个领域、各个部门消除内耗的具体方法。
  第八,系统整体由部分1、部分2、部分3、……组成,但系统整体>部分1十部分2+部分3十……。例如,在我国流行一句俗话:三个臭皮匠,合成一个诸葛亮,这里说的就是系统整体大于它的各个部分的机械相加。马克思曾就此作过充分的论述,他指出:“单个工人的力量的机械总和,与许多人同时共同完成同一不可分割的操作(抬重物等等)时所发挥的机械力,在质上是不同的。协作直接创造了一种生产力,这种生产力实质上是集体力。”[5]“且不说由于许多力量融合为一个总的力量而产生的新力量。在大多数生产劳动中,单是社会接触就会引起竞争心和特有的精力振奋,从而提高每个人的个人工作效率。”[6]“协作的结果是,通过协作所生产出来的东西,比之同样多的人在同样的时间内分散劳动生产出来的东西要多,或者说通过协作所生产的使用价值,在另一种情况下是根本不可能生产的”。[7]
  产生上述现象的原因在于:一是在系统整体中,各个部分可以充分发挥自己的特长和优势,起到一种互补、互利的作用。二是在系统整体中,各个部分不需要参与任务的每一阶段,只要完成某一阶段的任务就可以了,这样不仅提高了工作的熟练程度,也使各个部分的配合趋于合理,结果是劳动生产率得到了较大的上升。三是在系统整体中,由于各部分的协作,可以使目标提前实现,这种时间上的节约,有时可产生巨大的经济效益。四是系统整体的各个部分的联合,可以完成各部分单独无法完成的任务。五是系统整体的各个部分,由于联合在一起,可以互相激发、互相鼓舞、互相促进。由于这几个原因,使系统整体大于它的各个部分的机械相加。
  系统整体要大于组成它的各个部分的机械相加,关键是这些部分之间的联系方式。随着系统自身的不断进化,以及科学技术的不断发展,系统各个部分之间的联系方式也在不断变化,这种变化所指向的目标是:系统整体最优,即系统整体的性质和功能最优。当然,有相当一部分系统不是沿着这样的目标前进,或达不到这样的目标,其结果是这些系统或遭淘汰、或趋于瓦解。
  第九,两个系统的组成部分及其联系方式是不同的,但可以发挥同样的功能,或达到同样的目标。例如,电子计算机的组成部分及其联系方式,与人脑的组成部分及其联系方式是不同的,但电子计算机却具有人脑的某些功能,如它能存储、能计算、能处理信息、能进行各种逻辑判断,等等。
特别需要指出的是,人类正在研究的第五代电子计算机,将有如下的功能:具有处理各种信息的能力,具有对人的自然语言的理解能力,具有学习、联想、推理和解释问题的能力,具有能处理用自然语言编写的程序的能力。这样的计算机一旦诞生,将更加接近人脑的功能。
  在生物学中,有这样一种现象,两个系统的组成部分在数量上是不同的,但可以达到同样的目标。关于这个问题,贝塔朗菲指出:“例如一个完整的卵细胞、或一个卵细胞被分割为几部分、或两个卵细胞融合在一起,或如水螅体或涡虫身上的任何一小片都能发育成正常的有机体,或者说,从不同的初始尺寸出发经过不同的生长路线达到确定的最终尺寸。”[8]“不仅海胆胚胎,还有蝾螈胚胎,被分割后每一半都能发育成为完整的动物。人类的同卵双生子可以说是天然实现的杜里舒实验”。[9]
  从上述现象中可以归纳出具有方法论意义的规则:为了实现系统的功能和目标,可以有不同的初始条件和途径。因此可以对初始条件和途径进行选择。选择时可以根据多种标准,如经济标准、政治标准、文化标准等。如果根据经济标准来选择,就可以减少浪费,提高经济效益。在许多单位,许多地区,许多国家已开始了这项工作,并且取得了巨大的成就。
  第十,两个系统的组成部分在数量上是相等的,但在质上却存在着差别,甚至是很大的差别。然而由于在对抗、竞争、比赛中应用策略的不同,结果在质上劣的系统反而战胜了在质上优的系统。
  如在经济竞争、军事对抗、体育比赛中,“例如在篮球(排球或足球)赛中,必须根据对方队员特别是主力队员的球艺、特长、身高、体质、弱点等情况,来合理部署本方队员尤其是安排好前锋、中锋、后卫等等,方能保证夺魁的把握。有时一个接连失利的球队,暂停休息以后,聪明的教练只是重新部署了场上的力量以后,赛场上的形势便可即刻转危为安,甚至还可以转败为胜。”[10]
  决定上述现象的原因是:系统在竞争、对抗、比赛中的组合结构。一般地说,两个系统在竞争、对抗、比赛中,其组成部分的量和质是既定的,特别是量,不能违反规定,必须按一定的数额严格控制。但组合结构却是一个变数,它可以不断变换其形式。如果决策者能抓住这个变数,把它调整到最优状态,就可以反劣为优、反败为胜。
  第十一,两个系统的组成部分在数量上是不等的,在质上亦存在着差别,但由于在竞争、对抗、比赛中组合结构的不同,结果量少质劣的系统反而战胜了量多质优的系统。在第二次国内革命战争时期,我们党领导的红军对国民党军队的围剿进行了反围剿。中央红军的反围剿一共进行了五次,前三次的基本情况是:第一次反围剿,国民党约十万之众,红军仅有四万人;第二次反围剿,国民党军队二十万人,红军三万余;第三次反围剿,国民党军队三十万人,红军三万人左右。尽管红军比国民党军队要弱得多,但在这三次反围剿中都取得了胜利。这里的原因是多方面的,但策略正确、组合得当,无疑是很重要的一个原因,在某种意义上甚至可以说是根本的原因。
  由此可见,系统的组合结构是非常重要的,它可以使系统由小到大、由弱到强;特别是系统在与别的系统的竞争、对抗、比赛中,它起着一种关键性的作用,甚至可以说决定着系统的生存和发展。因此,对系统组合结构的研究是一项很有意义的工作。当然,这种研究应该是动态的,而不应该是静态的,因为系统的组合结构是动态的,新的组合结构总是在不断地出现 ,它们或者代替旧的组合结构,或者把旧的组合结构组合在自己的结构之中
  综上所述,系统整体观的表现是丰富多彩的,并且随着科学技术的发展、人类社会的进步,其表现形式还会不断增多。研究这些表现形式,是很有意义的,因为从理论上说,是对系统整体观的一种深化和发展:而从实践角度来讲,则可以指导我们的工作,使我们的工作更有成效。



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