结构效应和整体涌现性

01

何谓结构？

结构方法的核心概念是＂结构＂。许多学者从不同的角度，在不同的学科中给＂结构＂下的定义`：1〉苏联学者科慈洛夫斯基认为：＂结构是一种可以重复的、相对不变的关系和联系。结构就是某一系统中各种要素的相互联系方式。任何一亇系统都是要素的总和，要素之间存在一定关系，这些总和构成整体发挥其功能”。2)格赖茨克认为，＂所谓结构即各因子之间隐藏着不能直接发生的诸关系的总和。这种关系尽管变化多端，却保持其某种恒定不变的东西＂。3)瑞士生物学家皮亚杰认为，＂任何结构有三个特点：整体性、总体性、变易性。即结构在现代理解中是动态的：自动调节，即是指结构内部的变化。结构槪念随着不断发展，赿来赿和系统概念相接近了。任何物质事物及其派生现象都是一亇复杂的整体。

02

结构方法

横向科学的＂精神实质＂是找到一个贯穿各亇事物的横断面，即通过对千差万别、五光十色的天地万物的共性研究、提炼、升华出普适万物的规律和方法。由此可以看出，横向科学关键，就是选取其中＂黄金分割点＂，好让科学的利剑在此一剑切下去，然后站在这个面上来俯视或仰视大千世界。从事物的结构入手，恰恰是最好的切入点之一。挖掘事物内在的深层结构，从而揭示事物内部与外界事物之问的联系，是一个行之效的切入点。

03

结构分析

结构分析是系统分析的一个重要组成部分。结构分析旨在寻求系统合理结构的途径和方法，其目的是找出系统构成上的整体性、环境适应性、相关性和层次性等特征，使系统的组成要素及其相互关联在分布上达到最优结合和最优输出。可以下列公式表达：E=maxP(X，R，C)P一G，P一O，式中，E一P函数在对应条件下最优结合的效果：X一系统组成要素的集合：R一系统组成要素的相关关系的集合：C一相关关系在各层次的分布形式：P`一X、R、C结合效果函数。

04

整体涌现性

组分是产生系统整体涌现性的实在基础，但组分齐备只是形成整体涌现性的必要前提。现实的整体涌现性是通过诸多组分相互关联、相互作用、相互制约、相互激发而产生出来的，这种相互关联方式就是系统的结构。同样的组分按照不同的结构方式相互激发的结果，产生不同的整体涌现性。结构效应的一个重要方面是层次效应。作为描述系统结构的概念，层次反映的是系统通过整合、组织而产生系统整体涌现性所经过的台阶。

05

整体差异性

整体未必一定大于部分之和。客观存在不同的涌现；1)节约资源。1+1>2正涌现。表现为系统结构合理，组分互动导致系统功能产生正向的整体涌现性。2)浪费资源。1+1

06

系统有序特征

＂和而不同＂是对系统有序特征的绝好表征。不同者，谓组分多而异也，即具有多元性、差异性、多样性：和者，谓组分之间相关、有序、谐美也。与此相反，“同而不和”表现组分之间不和，那行将解体的系统。唯有不同而和谐，方为富有生命力的系统。和谐必定有序，有序未必和谐。用高压强制方式把各部分整合在起，是有序而不和谐的系统。事物之间有规则的相互联系、相互作用就是有序：不规则的相互联系、相互作用就是无序。但系统都是有序和无序的某种共生体，有序中存在无序，无序中存在有序。在有序和无序一对矛盾中，有序是无序的变量基础，必须用有序状态的运动来度量无序状态的变化趋势。

07

复杂性科学哲学

“涌现”已成为当代复杂性科学和哲学研究的一个前沿和热点问题。复杂性实质上是一门关于涌现的科学。霍兰认为：新质的涌现是系统的最大特点，各种元素组合在一起形成一个有机系统，必然会出现单个元素从未有过的新质涌现。贝塔朗非把“涌现”概念引入系统科学，并借用亚里士多德的命题＂整体大于部分之和＂来表述，对系统科学的发展产生了全面而持久的影响。

数百年来的科学发展一直崇尚＂还原论＂而贬斥＂整体论＂，重视分析思维而轻视综合思维。建立系统科学，开辟复杂性研究，必须在哲学上重新审视这两对矛盾，超越还原论和分析思维，在现代科学的基础上重新确立整体论和综合思维的主导地位。贝塔朗菲在构建《一般系统论》的体系结构时认为，一般系统由三个层面组成：1)系统科学：2)系统技术：3)系统哲学。

08

圣菲研究所

1984年在美国新墨西哥州首府圣菲成立跨学科的研究机构一一圣菲研究所(SantaFa]nstitute，SFⅠ)，旨在打破传统学科间的固有界限，运用全新的思维方式和手段来处理生物、物理、经济、语言、大脑和计算机等学科中遇到的复杂性问题，致力于跨学科研究，把关注的重点置于各学科之间的共同问题上。复杂性科学中既要从整体着手，又要从细处分析，也就是说，在整体观的关照下，把向下和向上的两条路径结合融贯形成还原论与整体论有机结合的融贯论。正如钱学森提出从定性到定量的综合集成方法论(mata一syntheties)。系统论是还原论和整体论的辩证统一。

09

复杂性科学研究方法论

研究复杂性不要还原论不行，只要还原论也不行；不要整体论不行，只要整体论也不行。不还原到元素层次，不了解局部的精细结构，人们对复杂系统整体的认识只能是直观的、猜测性的、笼统的、缺乏科学性。没有整体观点，人们对事物的认识只能是零碎的，只见树木，不见森林，不能从整体上把握事物解决问题。科学的态度应当是把还原论和整体论结合起来。法国哲学家帕斯卡认为不识整体，就不可能认识各个部分，同样拒不认识各个部分也不可能认识整体。就像磁石具有磁性有南北极之分，但南北极却永远联系在一起而无法分开。在一系统中，整体和部分就像磁石的南北极一样永远联系在一起，我们无法得到单纯的整体或部分。这也像我们行走的左右脚一样两者要协调与和谐。整合是分析的深入，也是分析的归宿。当代科学研究范式从分析走向综合，从分门别类研究走向系统综合研究。以上各种研究观点，对于土地利用结构研究中借鉴与受益。（2023年3月4日）