文章来源:宏春观察

在2005年由中国发展出版社出版的《循环经济学》一书中,简单介绍了“老三论”和“新三论”。今天的随笔与大家一起温习一下这些概念。
一、“老三论”
所谓“老三论”是指:系统论、信息论和控制论。
1.系统论及其特征
系统论,是研究系统结构、特点、行为、动态、原则、规律及系统间的联系,并对其功能进行数学描述的学科。系统论认为,开放性、自组织性、复杂性,整体性、关联性,等级结构性、动态平衡性、时序性等,是所有系统的共同基本特征,是具有逻辑和数学性质的一门科学。这些,既是系统所具有的基本思想观点,也是系统方法的基本原则。
系统论是由美籍奥地利人、理论生物学家L.V.贝塔朗菲创立的。系统(System)一词来源于古希腊语,其含义是“由部分组成的整体”。系统的现代定义是“由若干元素按一定关系组合的具有特定功能的有机整体,其中的元素又称为子系统”。
科学的系统研究必须确定系统的元素,划定系统的边界。从系统论观点看,世界上任何事物都可以看作是一个系统,而任何事物都以这样或那样的方式包含在某个系统之内。系统思路的基本要求是,把研究或处理的对象看作一个整体系统。
系统是普遍存在的,各种各样的系统可以根据不同的原则和条件进行分类。
——按与外部环境关系可分为开放系统、封闭系统、孤立系统等;
——按状态划分可以有平衡态系统、非平衡态系统;
——按复杂程度可以分为简单系统、复杂系统、超复杂系统;
——按规模大小可分为小型系统、中型系统、大型系统和巨型系统;
——按人工干预情况可划分为自然系统、人工系统、自然与人工复合系统。
例如,经济系统和生态系统都是非平衡态的超复杂巨型系统。
一般而言,系统具有如下几个基本特征。
——集合性:系统至少由两个以上的子系统组成,如自然资源可分为土地、淡水、森林、草原、矿产、能源、海洋、气候、物种和旅游等十大子系统。
——层次性:系统可以分解成不同等级(或层次)的一些子系统,如国家生态系统和区域生态系统等。
——关联性:子系统与子系统之间、子系统与系统之间、系统与外部环境之间都按一定关系相互联系、相互影响、相互作用。如森林系统和气候系统之间的相互影响表现为,气候因素决定着一个地区能否形成森林,森林又反过来影响小气候。
——目的性:系统具有特定的功能。
——整体性:系统是一个有机整体,如十大自然资源系统互为依托构成生态大系统。
——有序性:系统内部按一定规律运行,如水生态子系统按水循环规律运行。
——平衡性:系统在不同情况下处于平衡或非平衡两种状态。从长时期来看,水资源总体上处于平衡状态。
以系统思路来推动碳达峰碳中和工作,就是要把碳达峰碳中和工作看成一个整体。
2.信息论
信息论有两类:狭义信息论与广义信息论。
狭义信息论,是关于通讯技术的理论,以数学方法研究通讯技术中关于信息的传输和变换规律的一门科学。
广义信息论,超出通讯技术的范围来研究信息问题,以各种系统、各门科学中的信息为对象,广泛研究信息的本质和特点,以及信息的取得、计量、传输、储存、处理、控制和利用的一般规律。
信息论为控制论、自动化技术和现代化通讯技术奠定了理论基础,为研究大脑结构、遗传密码和生命系统开辟了新的途径,为管理科学化和决策科学提供了武器。
信息论为认识论的研究和发展创造了条件,为认识当代以电子计算机和现代通讯技术为中心的新技术革命浪潮奠定了基础,可以提高人类认识与改造自然界的能力。
鲍尔丁在1966年的“未来宇宙飞船地球经济学”中提出信息熵概念。从短期看,知识成为重要的经济增长要素。从长远看,在代际之间存在信息和知识的脱节问题,甚至出现一些文明的湮灭。
依据科学学专家齐曼的理论,知识具有以下七个特点:①不可替代性。所有物质都是可以被替代的,而每一种知识具有独特性,所以是难以被替代的。②不可相加性。知识不遵从物品加法定律。③不可逆性。人们一旦掌握了某种知识,便不可被剥夺;某种知识一旦传播开,就不可收回。④非磨损性。知识在使用中不会被消耗,可被重复使用。但存在知识老化问题,即随着科技发展知识会过时,因而失去使用价值。⑤不可分性。一条信息不可能被分成几个部分,不存在半条信息的说法。⑥可共享性。所有商品都有排他性,但一人拥有的知识不排除他人也同样完整地拥有,这与自然环境相同。⑦无限增值性。知识在生产、传播和使用过程中,存在不断被丰富、被充实的可能性。
这些特点决定了,与一般生产要素相比,知识在成为经济增长要素之后,经济增长方式会发生根本性的变化,经济的高速、持续增长就有了可能。
3.控制论与系统调控
控制论,是研究各类系统的调控规律的科学,由美国数学诺伯特.维纳提出。其基本概念是信息、反馈和控制。控制就是接受自然资源系统的信息反馈,不断调整我们的经济活动行为,使之在自然生态系统的承载能力和弹性恢复能力限度之内。
从某种意义上说,“管理”就是“控制”,把要“管”的事情,或调节到所要达到目的的轨道上。“控制”,即便用到人的身上,也没有贬义,而是强调事在人为。企业管理、人事管理和知识管理等,是日常管理工作的内容。
无论人、机器还是社会组织,都可分成三大类器官:中枢决策器官、感觉器官和效应器官。分别属于人、机器和社会的这些同类器官的功能有很多相似之处,从而使人们感到有探讨共同规律的可性能。人、机器和社会这些器官的比较列于表1。

表1人、机器和社会控制部分比较

正因为有了相似的结构和特征,就可以抽象形成相似的研究方式。反馈可分为正反馈和负反馈两种类型。通过新信息的反馈使原信息加强的叫正反馈,反之则叫负反馈。无论对人、机器还是组织,负反馈出现得都要比正反馈多。通过反馈可以实现控制,所以控制论之父维纳称控制论为“关于动物和机器中控制和通讯的科学”。
人通过眼、耳、鼻、舌等器官接受信息,通过脑细胞处理、分析做出判断形成决策,由手和脚来执行。一个组织的运作过程与此相似,只是由于治理结构的差异会出现决策者的不同。对于具有金字塔型治理结构的组织而言,一般由情报机构和公共关系部门收集信息,核心决策层分析处理做出决策,由职能部门执行。在一个工厂,情报机构是资料统计室,决策机构由厂长和总工程师组成,职能部门是采购科、销售科和各个车间等。对于扁平结构的组织而言,由一线管理者根据判断做出决策,并付诸实施。
人是社会的细胞,是机器的制造者和操纵者,在控制论中对人的了解十分重要。由于人的大脑活动存在许多的不确定,从而需要应用一个分析方法——“黑箱”理论,即将一个未知事物看做一个“黑箱”,根据输入和输出信息判定其内部结构和状态。对人的判定也可以参考“黑箱”理论。如果参加评价的人足够多,信息量大,就可以认识不确定的事物。换句话说,根据统计规律,可以大致评价一个人的特点。一般情况下,不带倾向、不受“限制”的人越多,评价的结果越接近真实。
人是关键因素,也是决定性的因素。
要使系统正常运行,就要划定边界条件,考虑系统内外的要素或能量交流;更为重要的是,通过系统内部的信息反馈、控制调节来实现自然物质要素的循环,可以实现系统的可持续发展。
二、“新三论”
所谓“新三论”,是相对于“老三论”而言的,是“老三论”的发展,包括耗散结构和协同学(自组织理论)、混沌理论和突变理论等,也有人将混沌理论剔除,而将耗散结构、协同论、突变论称为“新三论”。
1.自组织:概念、特征
自组织,是指一个系统在内在作用机制的驱动下,自动地从简单向复杂、从粗糙向细致方向发展,不断提高自身的复杂性和精细度的过程。自组织,是现代非线性科学和非平衡态热力学的最令人惊异的发现之一。
基于对物种起源、生物进化和社会发展等过程的深入观察和研究,一些新兴的交叉学科从不同的角度界定了自组织的概念。
自组织,从热力学观点看是一个系统通过与外界交换物质、能量和信息,不断降低自身的熵含量(熵产),提高有序度的过程。
从统计力学观点看,是一个系统自发地从最可能的状态向概率较低的方向变化或移动的过程。
从进化论观点看,是一个系统在“遗传”、“变异”和“优胜劣汰”等机制作用下,其组织结构和运行模式不断自我完善,从而不断提高其适应环境能力的过程。
自组织特征。自组织现象是包括生命系统在内的许多天然系统中,最引人入胜而又发人深思的一种行为。与“他组织”相比,自组织系统的行为模式具有以下突出的特征:
信息共享。系统中每一个单元都掌握全套的“游戏规则”和行为准则,这一部分信息相当于生物DNA中的遗传信息,为所有的细胞所共享。
单元自律。自组织系统中的组成单元具有独立决策能力,在“游戏规则”约束下,每一个单元都有权决定自己的对策与下一步的行动方向。
短程通讯。每个单元在决定自己对策和行为时,除根据自身状态外,还要了解临近单元的状态,单元之间通讯距离与系统的宏观特征尺度相比要小得多,所得到的信息往往也是不完整的、非良性状态的。
微观决策。每个单元的决策只关乎自己的行为,而与系统中其它单元的行为无关;所有单元各自行为的总和,决定整个系统的宏观行为;自组织系统一般并不需要关乎整个系统的宏观决策。
并行操作。系统中各个单元的决策与行动是并行的,并不需要按什么标准来排队,以决定其决策与行动顺序。
整体协调。在诸单元并行决策与行动的情况下,系统结构和游戏规则保证了整个系统的协调一致性和稳定性。
迭代趋优。自组织系统的宏观调整和演化并非一蹴而就的,而是在反复迭代中不断趋于优化的。事实上,这类系统一般无法达到平衡态,而往往处在远离平衡态的区域进行永无休止的调整和演化;一旦静止下来,表示这类系统已经“死亡”。
一个经济系统的运行、调控、产业布局及子系统的行为特征,可以参照上述理论进行分析或决策。
2.突变论
突变论,是用形象而精确的数学模型来描述和预测事物的连续性中断的质变过程。
突变论认为,系统所处的状态,可以用一组参数来描述。当系统处于稳定态时,描述该系统状态的某个函数就可以取唯一的值。当参数在某个范围内变化,该函数值有不止一个极值时,系统必然处于不稳定状态。突变论给出了系统状态的参数变化区域。
突变论是一门应用科学,既可以用在“硬”科学方面,也可以用于“软”科学方面。当突变论作为一门数学分支时,是关于奇点的理论,可以根据势函数对临界点分类,并且研究各种临界点附近的非连续现象的特征。
突变论的创始人是法国数学家雷内托姆。雷内托姆指出:系统从一种稳定状态进入不稳定状态,随参数的变化,又使不稳定状态进入另一种稳定状态,系统状态就在这一刹那间发生了突变。1972年,他发表的《结构稳定性和形态发生学》一书阐述了突变理论,并因此荣获国际数学界的最高奖——菲尔兹奖章。
3.混沌理论
混沌,与人们通常理解的混乱不同,并不意味着无序,也不是有序的对立面,而是有序的“前兆和伙伴”;是包含于无序中的有序模式,随机出现但却包含着有序的隐蔽结构和模式,即在混沌中隐含着局部随机整体稳定。
混沌理论产生于物理学和数学领域。
气象学家洛伦兹(Edward Lorenz)在偶然中的发现——气象预测中一个微小数据误差会带来与原来截然不同的结果——促使他在对多方面进行研究后,1963年提出混沌概念。
混沌理论,广泛应用于各领域,尤其是经济学领域;自混沌理论产生以来产生了巨大影响。随着科学发展及人们对世界认识的深入,混沌理论越来越被人们看作是复杂系统的一个重要理论。
混沌理论,作为一个科学理论,具有以下三个关键(核心)概念:
对初始条件的敏感性:著名的“蝴蝶效应”。理解它的一个很好比喻是:“一只蝴蝶在巴西煽动翅膀可能会在美国德克萨斯引起一场龙卷风”。混沌系统对初始条件是非常敏感的,初始条件的轻微变化都可能导致不成比例的巨大后果。
分形(fractals):是著名数学家曼德勃罗特(Mandelbrot)创立的分形几何理论中的概念。含义为,系统在不同标度下具有自相似性质。
自相似性是跨尺度的对称性,意味着在一个模式内部还有一个模式。由于系统特征具有跨标度重复性,故可产生出具有结构和规则的隐蔽的有序模式。
分形具有二个普通特征:第一,它们自始至终都是不规则的;第二,在不同尺度上,不规则程度是一个常量。
奇异吸引子:这是系统被吸引并最终固定于某一状态的形态。
有三种不同“吸引子”,控制和限制物体运动程度:点吸引子、极限环吸引子和奇异吸引子(即混沌吸引子)。
点吸引子与极限环吸引子都起着限制的作用,以便系统性态呈现静态、平衡特征,故也称为收敛性吸引子。
奇异吸引子与前二者不同,使系统偏离收敛性吸引子的区域而指向不同性态。通过诱发系统的活力,使其变为非预设模式,从而创造了不可预测性。

这些知识或概念,说起来深奥难懂,实际上也不知道怎么用。

下次,随笔将介绍人们在分析问题的一些重要工具,如全生命周期分析(LCA)、产业链、供应链、价值链之类的概念。
对于农民来说,这些概念或工具都是多余的。划算不划算,是判别做不做这个事情的最重要依据。有人认为,企业的创新也有类似的特征。
元芳,你怎么看?

(绿会融媒获授权转载)

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