第27章 协同学(3)
在生态学中，协同学很好地解释了由竞争选择而造成的野兔数目及其天敌山猫数目的“时间振荡”问题（随时间发生周期性变化）等。用协同学方法还建立了生态模型，通过对其自组织过程的分析，可以针对具体的实际问题做出精确的预测，并提供控制生态平衡的决策方案。
例如一个由老鼠、蛇、三叶草和土蜂构成的系统，开始时，该系统处于老鼠多、土蜂少、三叶草少、蛇少的状态。
老鼠多，大量的土蜂窝就会被破坏掉，造成土蜂减少，因而削弱了三叶草花粉的传播，造成三叶草减少，三叶草减少又使得蛇的生息环境恶化，造成蛇减少。蛇是老鼠的天敌，蛇减少了，对老鼠的威胁自然减少，老鼠增多。这样，这个系统中的各个子系统之间相互作用的结果，构成了一个老鼠多、蛇少、三叶草少、土蜂少的一个稳定结构。如果通过人为给这个系统加进定量的猫，因为猫吃老鼠，原来系统的稳定结构就被破坏了。老鼠数量的减少，会造成整个系统的一连串变化。
老鼠一减少，被老鼠破坏的土蜂窝也就减少了，这就是说土蜂增加了。大量的土蜂传播三叶草的花粉，又会使三叶草增加，三叶草的增加改善了蛇的生长环境，蛇的数量也就增加了，而蛇是吃老鼠的。蛇数量的增加又会使老鼠的数量更加减少。这样，整个系统就处于不断地改变之中，最后，系统将被调整成新的结构：老鼠少、土蜂多、三叶草多、蛇多。研究人员通过对这一生态模型的反复研究和计算，就可以为控制生态平衡做出精确的预测，提供有效的决策方案。
在化学和生化系统中，好多远离热平衡时发生的相变过程，诸如化学振荡、化学耗散、化学非平衡相变等，虽然用耗散结构的理论得到了解决，然而按照协同学的精神，它又仅仅是当子系统间的相互作用较弱，整个系统满足熵的独立迭加原理时一个特殊情况。协同学的处理方案，不仅给出了变化的进程，而且也给出了新结构的形式。
在军事上，协同学的应用也很广泛，如排兵布阵，海、陆、空各军兵种的主体综合协同作战等。
在地质勘探领域中，采用地球物理勘探方法，在地表面寻找某种深部矿体的综合方法的应用研究以及我国卫星上天、原子弹爆炸和先进国家的太空航行，均为协同的结果，是集中了理论物理、实验技术、辐射化学、宇宙科学、冶金、爆炸工程、精密仪器等科学技术进行大规模、有组织的协作的结果。
2）在社会科学领域的应用
协同学在社会科学中的应用也在日益扩大。特别是20世纪80年代以来，协同学在社会学系统中的应用取得了显著的进展，它与社会学结合诞生了一门新的交叉科学——定量社会学。定量社会学不仅可以研究一般情况下的社会经济发展，而且能有效地讨论社会经济系统发生质变时的条件和规律。除此之外，定量社会学还可对社会舆论的形成，人口的分布与迁移，乃至战争与和平的转化等问题进行定量讨论。
下面我们以“经济发展问题”为例来具体说明定量社会学的理论观点、研究方法和若干结论。定量社会学主要讨论在战略投资总量不变的前提下，不同性质的投资对工业发展的影响。它将投资分为两类：
（1）合理性投资，即维持现有生产部门和生产数量的投资。发展性投资，即开拓新的生产部门和扩大生产规模的投资。
（2）不同投资者对这两类投资的偏好不同，有的偏好合理性投资，有的偏好发展性投资。在假定每个投资者投资总量不变这一简化前提下，可以认为投资结构指数（不同性质投资所占比例）与投资者构形指数（不同偏好的投资者所占比例）呈线性关系，这样就可以把不同的投资结构的变化换成不同的投资者构形的运动，并列出投资者构形概率分布的运动方程。实际情况中，投资者的偏好不是一成不变的，要受投资者本人的特点、气质的影响。但在更多的情况下，它将随着投资者构形分布变化而改变。例如，当合理性投资的人多，投资者的偏好将转向发展性投资，以便在较少竞争条件下获得更多的利润。人们可以通过建立由投资者构形分布参量和投资者偏好系数组成的联立方程组，运用计算机进行计算，再将结果与实际情况进行比较。选择不同的参数值，从计算机中可以得出不同的时间发展曲线，进而从理论上预言经济发展的不同模式和不同投资政策对经济的影响。1983年哈肯学派的韦德里希和哈格在《定量社会学的概念和方法》一书中，用定量社会学的方法计算了联邦德国1955~1980年经济发展的模式，得到了与实际符合得很好的曲线。
最近几年，我国学者还把协同学引入了经济学，创立了“非平衡系统经济学”。这门学科以非平衡的开放经济系统为对象，形成了“耗散经济结构论”、“协同发展经济论”、“开放循环经济论”等为基本框架的理论体系，受到了经济学界的注目。
在制定政府宏观经济政策方面，协同学也具有普遍方法论的意义。
按照协同学的原理，对系统发展起最终支配作用的是慢变量，而不是快变量。对于社会系统而言，社会系统中科技和教育发展是“慢变量”，而经济快速发展等是“快变量”。快变量的增长只体现短期的繁荣，只有慢变量的增长才代表社会的发展、综合国力的增强。例如美国的犹他州，原是美国比较落后的州，但是该地区现正在形成美国经济、科技发展的一个新热点，正在成为美国的第二硅谷。犹他州的成功有一个关键因素，就是州政府特别重视技术进步对于经济和社会发展这些“慢变量”的根本性作用。过去由于体制等方面的原因，我国一些地方政府关心的首要问题是经济增长，而忽略对科技和教育的投入和关注，使得经济繁荣不是建立在科技发展和科技进步的基础上，相反，经济的这种高速增长相当程度上是以破坏环境浪费资源、知识贬值为代价的，总之是以违背可持续发展战略和科学发展观为代价的，给我们留下了深刻的教训。
29.2解决问题的又一种崭新的途径——协同学的哲学意义
在中国古代的自然哲学中，十分强调不同事物之间的协作和协同作用，比如“天时、地利、人和”的观点。“相”指不同性质的事物相结合，从而能够形成新的事物。五味配合可以烹调出可口的美餐，五音协调才能奏出动听的音乐，金、木、水、火、土五种要素互相配合便产生了世界上的万事万物，东汉王充提出“天地合气万物自生”的元气自然论（论冲·自然），明末王夫之论述了“分一为二”与“合二以一”（《局易外传》）的观点，等等。在这种传统的自然哲学观点指导下建立起来的中国古代的天文气象理论，曾经是宋代之前世界上最先进的理论。英国著名科学史家李约瑟曾经引用魏莱的话评论说，中国古代哲学家主张阴阳学说的目的“是企图在人生中获得两者之间完美的和谐”。普利高津也认为，中国传统自然哲学强调的是“关系”，注重研究整体的协调和协作，以期达到一个“自发的有组织的世界”。
更为重要的是，协同学从一个新的侧面揭示了自然界的辩证性质，从而为辩证唯物主义的丰富和发展提供了大量和生动的素材。
（1）协同学从自然科学方面证明了物质自己运动的基本原理。根据自组织理论，物质世界是由于自己内在的能动性而运动和发展的，它既不依赖人的主观意识，更非来自什么神的推动。
（2）协同学从两个方面揭示了物质世界各种不同系统之间的统一性。它首先指出，各种不同性质、不同成分的子系统，诸如电子、原子、分子、光子、细胞、动物和人，当它们自身组织起来形成电子振荡、流体花纹、化学波、激光束、器官、动物群体和人类社会时均遵循某种共同的原理，即通过子系统之间的协同作用和相干效应，在宏观尺度上产生空间、时间或功能的结构。研究在生命世界和非生命世界中不同的系统如何通过自组织的形式形成某种稳定的结构。其次指出，系统当处于不同状态（例如，平衡态和非平衡态）时，在临界点上所发生的相变也存在着深刻的相似，遵从同类的数学方程（例如，福克——普朗克方程、金兹保——朗之万方程）。非平衡系统中有序结构的形成过程，是平衡系统中所发生的相变过程的开拓和发展，平衡相变则是平衡相变的特殊情况，两者之间有着某种对应关系。这是由于两者都是由大量子系统之间相互作用而又协调一致的结果。
（3）协同学证实一个系统的协同作用是通过内部的矛盾斗争来实现的。一般来说，系统内部的各个子系统既存在着无规则的独立运动（如液体中分子的热运动），又存在着有序的关联运动（如液体中分子力耦合形成的短程有序）。当独立运动占主导地位时，系统处于无序状态（如水变成气）；当关联运动占主导地位时，系统进入有序状态（如水变成冰）。恩格斯说过，自然界中死的物体的相互作用包含着和谐和冲突，活的物体的相互作用则包含着有意识的和无意识的合作，也包含有意识的和无意识的斗争。协同学所研究的正是自然界中各种死的和活的物体如何通过冲突和斗争达到和谐与合作的机理和过程。
（4）寻求序参量就是抓住事物发展过程中的主要矛盾。辩证唯物主义认为：在复杂事物的发展过程中有许多矛盾存在，其中必有一种起着领导和决定作用的矛盾，它的存在和发展规定或影响着其他矛盾的存在和发展。所以在研究有多个矛盾同时存在的复杂过程中，就要全力找出它的主要矛盾，而抓住了这个矛盾，所有问题就会迎刃而解。协同学中最基本的原理——绝热消去原理正是这一思想的体现。如何找出系统演化过程中起主导作用的参数——序参量，是首先需要解决的问题。哈肯具体分析了系统中慢弛豫参量、快弛豫参量的不同作用，尽管这两类变量同时包含在决定系统演化的微分方程组中，相互联系、相互作用、相互制约、相互竞争，但是哈肯利用绝热消去原理成功区分了决定系统演化的本质因素与非本质因素，暂时起作用的因素和长久起作用的因素，偶然因素和必然因素，这是协同学运用“抓住主要矛盾”这一辩证方法的成功之处。
综上所述，协同学的研究有重大的理论意义和现实意义，它不仅系统地研究了自然界中有序和无序转化的规律和途径，同时，还提出了一个系统的各种要素，一个整体的各个部分以及怎样可以协调一致（有序），怎样会不协调一致（无序）。总之，协同学揭示出的事物协同与不协同之间的矛盾具有十分普遍的意义，它为人们解决复杂的科研、生产和社会问题提出了一条新的途径。同时，协同学从事物的矛盾中，从偶然性与必然性的统一中考虑问题，还有重大的哲学意义，因而引起了哲学工作者的普遍重视。