不知为什么最近这本书火起来了,一看都已经出版N久了。不过读下来还是很有意义的,尤其是科学方法论的问题,实际是我们很缺乏的东西,这么角度去认真读一读,收获还是很大的。控制、信息、系统、稳定,这才是科学认知的方法,对工作也是有极大启示的。也有非常有意思的收获。
- 信息量:是可能性空间的缩小,而不是展示各种可能性,展示的信息量为0。
- 信息量的规律是只会被干扰,信息量会越来越小。组织的价值之一就是防止干扰,确保有效传递。
- 负反馈的滤波器模式实现接近目标的控制;正反馈的放大器会远离目标,逐步失控。
- 从信息到控制,就是知行合一。
- 从组织到系统,系统的稳定状态、奔溃状态、演化状态一直在变化,稳定态是核心;
- 系统的超稳定结构,是可以自修复的结构。
照例做些摘要。
事物的矛盾性,使事物的可能性空间至少面临着肯定自身和否定自身两种状态。事物在发展的过程中这样分化是不断进行着的,这样终究要形成”歧路之中,又有歧焉”的结果。从不确定性的角度来看待事物的发生和发展,是现代科学和经典决定论的一个重要区别。今大的物理学已不再仅仅处理那些必然发生的事情,而是处理那些最可能发生的事情了。今天的生物学也不再把某个物种的出现看作进化过程中必然的现象,而只把它们理解为可能发生的种族中的一员。
承认不确定性,从决定论走向概率论是科学的极大进步。但今天的很多社科领域,还在决定论的阶段,或试图找决定论的东西。
事物发展的可能性空间,或事物的不确定性,是由事物内部的矛盾决定的。人们根据己的目的,改变条件,使事物沿着可能性空间内某种确定的方向发展,就形成控制。控制,归根结底是一个在事物可能性空间中进行有方向的选择的过程。
一切控制过程,实际都是由三个基本环节构成的:(1)了解事物面临的可能性空间是什么。如一个人得了病,他可能好转、恶化、死亡。(2)在可能性空间中选择某一些状态为目标。(3)控制条件,使事物向既定的目标转化。
随机控制的应用非常广泛,效果又很直观。人们遇到棘手的科学问题时,即使对解决问题所必需的条件完全不了解,对于对象的性质一无所知,仍然可以采用随机控制的方法来找到问题的答案。
控制就是把无限选择改为方向性的选择,主要方式就是了解可能性、明确目标、改变条件。随机控制则是无从下手时就直接下手的方式,先动起来。
负反馈调节的本质在于设计了一个目标差不断减少的过程,通过系统不断把自己控制后果与目标作比较,使得目标差在一次一次控制中慢慢减少,最后达到控制的目的。因此,作为一般的负反馈调节机制必定要有两个环节:(1)系统一旦出现目标差,便自动出现某种减少目标差的反应。(2)减少目标差的调节要一次一次地发挥作用,使得对目标的逼近能积累起来。用通常的话来说,负反馈调节就是”做起来看”。实际上我们要做一件没有做过的复杂事情,忌不能事先把一切都安排得周周到到的。客观事物总是在不断变化着,意外的情况随时可能发生,即使我们事先考虑得再周密,也会遇到一些不可预测的麻烦来干扰我们。因此最好的办法是干起来再说。一边干一边观察,随时修正自己的行动和方法,采取一步一步的办法逼近目标。
在许多场合,正反馈现象的名声不太好,人们常常把它叫做”恶性循环”。由于它是一个目标差不断扩大的过程,因此,它往往标志着达到预定目标的控制过程的破坏,即表示一个失去控制的过程。
正反馈是恶性循环,也可以是飞轮效应、爆炸传播;负反馈是有效控制,距离目标越来越近,关键是先动起来,启动这个反馈过程,而不是光准备而不动,而是要干中学。
我们可用可能性空间缩小到原来的几分之一来度量获得信息量的大小。
这个对信息量的定义太正确了,如果只给出可能性空间,而没有缩小,就没有信息量。之前我们的讨论上犯了多少这个错误。没有信息量的讨论几乎没有意义,但会极大的消耗时间。
信息和控制的这种依存关系反映了认识论中知和行的统一,知表示获得信息,行表示实行控制。人们只有对外部世界有所认识,才可以能动地去改造它。反之,人们只有参与对外部世界的改造,才能够获得对它们的真知。传递信息和实行控制的过程都贯穿着事物可能性空间的变化,并且它们之间存在着一定的质和量的约束关系,这就深刻地揭示了知和行在本质上是统一的。
知行合一的科学解释,知是信息,是缩小范围的选择,而不是全部的可能性;行是有效的控制,随机控制也算,而不是非控制的乱动。
控制论中有一条原理:在单位时间里要传递集一数量信息时,选择的通道容量不要太大,也不要太小,最好等于你所要传递的信息量。为什么呢?通道容量太小,信息就不能及时地传出去,这是显易见的。那么通道容量太大了又有什么坏处呢?一是没有必要,并且可能造成浪费。二是随着通道容量的增大,信息受到的干扰也会增加,搞得不好会得不偿失。
信息量是不是也遵守某种守恒定律呢?人们发现,在信息传输的过程中,信息量服从的一条相规律是:它只会在传输过程中不断减少,不会增加。换句话说,信息在传输过程中的不确定性只会增大,不会减少。为什么呢?就是因为有干扰存在。由信息源发出的一个消息在传递过程中只会越来越不确切,不会越来越清晰。一般说来,信息传递通过的通道越长,环节越多,可能受到的干扰就越多。只要在信息传递过程中任何一环控制能力被减弱,整个信息传递过程就会受到影响。因此,当有许多通道可以传递信息时,我们总要尽量选取那些比较短的,离信息源比较近的通道。
信息量服从的规律是因为干扰存在,只会越来越少,和时间有点类似,单向的。所以信息传递要选择合适的通道,最短的通道和路径,有效的控制,这也直接影响到了组织的形态。
那么组织跟信息有什么关系呢?我们马上会想到,控制、信息和组织都可以表述为可能性空间的缩小。差别在于可能性空间的状态不同。在组织中可能性空间的状态不是一般的可辨状态,而是代表事物相互联系的方式,一个状态代表一种联系方式。因此,组织起来的过程实际上是事物间建立某些确定的联系,排除了其他种联系的可能,从而也就排除了联系的混乱性和随机性。
组织的核心功能是要确保信息量的准备传递,降低干扰。
研究控制和信息的传递,我们是把一个复杂组织的各个部分互相孤立起来、考虑局部的时候得出的基本概;其实,就拿信息的传递来说,除了极其个别的场合,没有一个东西单纯是信息源、通道或者接受者。事物在信息的交流中结合成一个整体。人类社会中每一个人都是信息源,又是信息的接受者,同时又是一个社会信息通道组成的要素。我们必须把一个事物的整个控制、反馈和信息传递过程综合起来考察。不仅要考虑单向传递,而且要考虑相互影响及相互影响的综合效果。这就是系统理论。如果把控制和信息概念作为大厦的基本砖块,那么系统理论就是研究这些砖块是怎样构成大厦的。
严格地讲,系统并不是指一个客观存在的实体,而是人们的一种规定。人们把一组相互耦合并且相关程度较强的变量规定为一个系统。这种规定一方面考虑到各种变量之间的因果联系形式,尤其是那些互为因果的联系形式。
从组织到系统,不止考虑信息量的传递,还要考虑相互影响及其效果。
这三种可能性实际上揭示了互为因果系统变化规律的最基本特征。第一种表示系统处于一种稳态结构。第二种表示系统发生了震荡或崩溃。第三种表示系统从一种稳态结构向另一种稳态结构的演化。一个复杂系统包含的变量当然要比上面这个简化了的反馈系统多得多,但总的发展趋势基本还是这三种形式或这三种形式的交替出现。
生命体只有通过一种有序化的过程才能维持自身的稳定。类似的现象具有普遍性。例如社会组织,整个人类文明史都证明稳定的社会需要一种有序的结构。一个国家,一支军队,一个企业,它们能否在社会上稳定地存在、发展,它们是否能繁荣昌盛,是否具有战斗力和竞争能力,主要取决于它们内部的组织程度。我们常常用”一盘散沙”来形容那些濒于灾亡的社会组织,就是因为那种无序的均匀体系是极不稳定的。
稳态结构的三种形态,稳态、震荡/崩溃、演化,后两种都是阶段性的,稳态才是确定性的。人类社会也是如此,任何组织也是如此。从大道的投资角度看,价值投资寻找的也是这种稳态结构的股票,不容易。这种稳态实际是非常稀缺的。
利用稳态结构我们可以预见那些看来极为复杂的系统将怎样发展变化。复杂系统的可能结构很多,并且发展方向像树枝一样纵横交错。如果我们能判断系统未来可能结构中哪些稳定,哪些不稳定,我们就可以期望那些稳定的结构将是事物最可能趋向的目标。这对需要作出预言的科学家尤为重要。用稳态结构来预测事物发展方向时,必须注意,要把可能结构中一切稳定态都找出来,进行分析比较,看哪一个更稳定些。
稳态结构的预测在投资上就是价值投资了,毋庸置疑。
当然,主要决定系统振荡的还是系统内各子系统的相互作用方式。我们前面已经讨论过正反馈耦合使系统偏离平衡的现象。子系统以正反馈这种方式相互作用,就会使系统不稳定。而负反馈则是使系统趋向稳定的作用方式。子系统之间的作用方式在控制论中用各种数学关系式来表示。人们通过精确的计算来确定一个系统是趋于稳定或不稳定。一般说来,那些相互作用过分强烈的子系统往往会发生振荡。根据这个道理,人们可以通过改变系统结构的办法来控制系统的稳定性。
通常,在一个反馈回路中加一个放大器,在一定条件下可以将原来趋向稳定的相互作用变成不稳定的,而在反馈回路中加一个滤波器,则可以使原来不稳定的相互作用变成稳定。
稳态结构+正反馈/放大器,会不稳定;加上负反馈/滤波器,会趋向稳定。
超稳定系统有一个重要特点,就是靠不稳定来维持稳定。为什么只有靠不稳定才能维持超稳定呢?因为系统本身的变化往往是一种不可抗拒的趋势。实际上要维持系统长期不变是做不到的,惟一的办法是当系统本身变化了,不稳定出现时,重新修复系统。
实际上,可以存在一类系统,当它不稳定时,开动修复机制不是由人来做的,而由系统本身完成,这就很有趣了。自然界能保持长期不变的系统都是超稳定系统,它们都有这种修复机制存在。因此,超稳定系统有一种特殊的现象,那就是周期性地出现稳定——不稳定——稳定现象。不稳定时,新的机制发生作用,使系统回到原有的稳定结构,而不是新的稳定结构。
自发修复会形成超稳定结构,更加长期的趋势。
核爆炸、激光、细菌繁殖、癌的生长、传染病的流行等现象,表面看去,它们之间毫无共同之处,但控制论却给它们一个统一的名字:自繁殖系统。它们是系统从一种稳态结构向另一种结构演化过程中出现的现象,它们有一个共同的特征:在一定条件下,某变量值越大,变量值增加越快。要使一个物种的实际增殖系数大于1,这个物种的数量必须要大于一定的值。
自繁殖系统的控制不是要杀光,而是要控制增值率到1以内。这也是我们今天人口问题所担心的,国内的人扣增长已经无限接近1了。
我们利用系统演化理论对这个问题进行研究,就可以发现质态的转化既可以通过飞跃来实现,也可以通过渐变来实现。我们在这里还将根据系统稳态结构对识別自然现象是飞跃还是渐变提出一个新的判定原则,并对质变过程中关节点、矫枉过正和极端共存等现象发生的规律性进行探讨。
量变引起质变,质变是渐进还是飞跃的解释。