《复杂性》

系统科学的作用在于能够认识到，受限生成过程是协同进化的关键。所以要研究一个复杂系统就要抓住隐藏在进化过程中间的这种受限生成过程

最后看看《复杂性》那本书。《复杂性》介绍了复杂系统，它包括复杂物理系统和复杂适应系统，(CPX)和(CAS)，主体、网络、度、再循环、专业性和多样性、涌现、协同进化和小生境的形成。之后霍兰再一次把他对复杂性的研究的所有成果融为一体力图获得理论。

《复杂性》这本书是一个总结，在认识上也有所提高。比方说它讲了缸模型，比方说它讲了带随机因素的马尔可夫链。他更多的谈到了半透明的膜，实际上就是边界和标识。他对网络、度、再循环的研究也加深了，特别强调专业性和多样性。然后他用复杂“系统的方法来研究了著名的斯密的分工模型，最后他给出了这样的一个结论：“强调把系统看成复杂的，它的动因就是因为要解决除了这个方法之外没法解决的问题，”他还说：“毫无疑问我们还有很长的路要走，才能找到关于复杂系统无所不包的理论，不过很强的迹象表明这个理论是可以找到的。”他这只是一个说明，不像司马贺那样证明了很多东西。

到目前为止复杂适应性系统的理论就只有几条定理。这个理论的研究只是在初级阶段，但是还是有一些普适的定理。他说所有的复杂适应系统的共同特征是：复杂适应系统行为总是由它的组成元素的适应性交互行为所产生，成为它特征的层级结构也是由这个来产生的。主体在层次上的特定的联合变成它在上一层的主体。它们这样一层层的组织下去，就变成了一个更大的复杂系统。

先来看一下基础概率论与缸模型。我们加了一些限制所以每个缸就都有出和入的活阀门。缸模型是允许一定颜色的球进来，随机取的球是不能回缸的。每个缸就是半透明的膜，某些信号可以进来某些信号不能进来，所以它是个边界。另外还有很重要的概念理论叫马尔可夫链。霍兰用马尔可夫链连来研究，把这些有门的这缸叠在一起成为一个系统。他用马尔可夫链来解释状态的转变，从一个状态到另外一个状态的转变它是随机的、不确定的。因为马尔可夫链已经很成熟了，它是研究带门的缸的一个有力的武器，所以也就是研究复杂适应系统的很有力的工具。马尔可夫链可以清楚地描述一些有特殊行为领域的信号分布，这样就进一步搞清楚适应的机制。他讲了两个例子，一个就是图灵的，奶牛身上花纹怎么产生的例子和有名的方言怎么产生的例子。

讲到了一个很著名的亚当・斯密的例子。从前有一个多面手的工匠，有一天他做缝衣针，他把很多技巧都联合应用在这上面。首先他把融化的金属拉成丝，然后他要切丝把一头做尖，把另外一头做钝，然后再打上针眼。整个过程由一个人来做就很难，使得针成为一个奢侈品。到了工业化的时代，首个缝衣针的生产线就形成了，其中每一个步骤是由一个专门人才来做的。有人只是做拉丝，有人只是做切丝，有人只是做前面的针。那么生产量就大大增加了。这就是在人类社会中间，专门人才的协作比一个多面手、通才单独的活动有更多的优越性，大大提高了产量。在生物细胞中间也是这样。

它是这样的，用半透明的膜把某些蛋白质关闭起来成一个细胞器，另外的蛋白质都进不了这个细胞器。直接的结果就在这细胞器里增加了允许通过的蛋白质。这样按照基本化学原理来说，它的浓度高就增强了允许通过的细胞质的相互作用，合作圈里的其他的细胞质就可以更多的、更好地利用这些相互作用的产物。它的实验结果和亚当・斯密说的专门人才提高效率然后把所有的再合作连在一起，使得整条生产线的生产效率提高是一样的。

其实所有的复杂适应系统都表现出来专业化成员增加的趋势。比方说我们可以看到现在的市场和早期城市里头的市场相比变化很大。早期的市场大家在里头只是交换他们生产的产品，比方手工织的布、养的鸡、做的皮子。现在的商场、市场已经全变了。这里有大量的专家，他们处理的是期货、处理的是对冲、处理的是衍生物，根本就不涉及实际商品。在各种各样的复杂适应系统中间都可以看到这样的变化和发展。比方说现在的自动生产线或者是管理架构到处都是专业化。这和过去的情况已经极为不同了，类似的情况在互联网中、在气象局中、在作战模拟室中都可以看到。

在‘生产线’上做串联的时候，标识对于协调规则的顺序是很重要的。当标识协调生产线的时候就很容易检测出来，并且产生到、看到这个产出和有效性方面的差别。由于多种多样的生产线可能串联起来，为了生存主体会发展出来很多复杂的策略。那么比较这些不同的串联和比较这些不同的策略，新的主体和新的串就会出现了，这样就增加了很多新的机会。这种新增加的相互作用中间，多样性就增长了。同时新的专业化也增长了，所以这就变成很广泛的多样性和专业化。还有在交叉的过程中，跟一般标识的规则可以接受，比他父母所能接受的信号多一些的信号。它就可能接受另外一条生产线来的信号，这个新的规则就产生了。这些新的规则就导致来源生产线的新的利用。如果它的结果是有价值的，那么这条生产线和新的规则就被嘉奖。这就是刚才说的桶列信号赋予，就是桶列程序。这样一来新的规则的强度就增强了，系统的成活度也增强了，这样也可以抓出新的生产线。有的时候有一条规则如果能得到利用的话，如果有供应者就是说有条件满足这条信号的话，它会产出一些很好的结果。但是有的时候它没有机会获得前者，没有合适的规则来驱动它，所以结果就是不好的。但是如果说是由于交叉产生了一条新的规则，这条规则使得这个信号源能够满足后来获得嘉奖的条件，那么新生的这个规则就推动了原来的一条可能获得好嘉奖的规则。它们连成串之后就更容易获得嘉奖了。这个时候就出来个新的生产线。这两个主体所成的新的生产线得到的结果都会是好的。那么这样一来整个系统也会更好。这两条生产线也会成为一个更长的生产线的候选者了。

还有的时候生产线的输出是很有价值的，它一下就被用光了，这条生产线也得到嘉奖。在复杂适应系统的例子中间很多的规则和生产线都是同时活动的，由于交叉所生成的新的规则通常是不会替代它们的父母的，即便是替代也是弱替代。新的规则很少打乱现成的生产线，因为它还不够好。它在新的规则中间，如果这新的规则被探测到了又有好的产出，那它就存在了。所以我们可以看到，在生产线的例子里自然规律是分工的，专业工作者的工作效率提高。但是系统科学认识到当遗传专业工作者完成工作以后，它总的生产率得到了提高，那么这条生产线就被固定下来，成为成功固定的新的模式。出现了新的层次使整体的效率又得到了提高。

所以这里的观念是这样：分工可以使个体的效率提高，而联合之后整条生产线的效率的提高被整体的认识了，那么这个模式就被固定下来出现了新的层次，整体的效率就得到提高。所以系统科学的作用在于能够认识到，就是说我们能够看到这种情况，受限生成过程是协同进化的关键。霍兰1994年就提出这个观念。他说受限生成过程是在各条环境反复交流中不断的改变自身的心态和行为方式。它既是个体进化的机制又是环境演化的机制。所以它协同进化。在《复杂性》这本书里进一步的发挥这样的理念。他把司马贺的这个观念都落实到具体的机制了。所以要研究一个复杂系统就要抓住隐藏在进化过程中间的这种受限生成过程。

生境是和个体直接交流信息和物质的小环境。在这样的一个协同进化的过程中，所谓环境和整体具体就可以落实在生境上。这里通过信号和标识以及它们的传递就可以看到生境是个体到整体的一个中间环节。所以在复杂性里头霍兰细化了半透明膜和价值链的形成。在生境的概念的基础上，霍兰又进一步关注到边界的特点，它是有选择性的、单向的传递信息和物质，所以他形象化的把它称为“半透明的膜”。然后把这个连接成为“缸”之后就形成我们熟知的这种价值链和分工链。这样的一个进展丰富了层次的结构的内容，对层次的概念也进一步细化了。