复杂性、复杂系统与复杂性科学.ppt

提纲复杂性■复杂系统复杂性科学复杂性科学研究现状对复杂性科学研究的展望1,plexity)的基本概念目前,关于复杂性的概念尚没有统一的说法。为复杂性涉及面很宽,plexity算复杂性而足。需要说明的是社会科学领域中相当多数黑的复杂性指的是混乱学研究领域中与混海、分形和非线性相关联的廉复杂性概念在不同的学科领域研究对和采份菥方法同,因而对复概念的定,到目前为止,对复杂性还没有格定义。)随机性:随机现象是系统内涵不确定而外延确定的表象近年复杂性研究的一条重要成果是:随机性并不复杂(虽然也有人说随机性是最大的复杂性),历史上不少复杂性的定义其实针对的是随机性,复杂性介于随机和有序之间,是随机背景上无规则地组合起来的某种结构和序有文献证明,一个同时包含混沌与随机现象的系统,随着时间的演化,对系统起支配作用的将是非线性机制,而非随机因素2)模糊性:模糊现象是系统内涵确定而外延不确定的表象,可以运用模糊数学的方法减少外延的不确定性。显然,这与复杂性科学的研究有本质区别。(3)简单性和复杂性简单性一向是现代自然科学、特别是物理学的一条指导原则。许多科学家相信自然界的基本规律是简单的。爱因斯坦曾是这种观点的突出代表者。虽然复杂现象比比皆是,但人们还是努力要把它们还原成更简单的组分或过程。当然的确有不少复杂的事物或现象其背后确实存在简单的规律或过程。但是,另一方面也存在大量的事物和现象不能用简单的还原论方法进行处理另外,客观地定义和量度复杂性,与人们对自然界描述体系的复杂性是两回事。这很像是“美″和“美感”的关系。前者应有客观定义,而后者涉及接受者的主观条件。,至少有30多种,代表性的有如下一些(1)复杂系统就是浑沌系统(浑沌学派)(2)具有自适应能力的演化系统(Santafe)。(3)包含多个行为主体(Agent)具有层次结构的系统(4)包含反馈环的系统(Stacey)(5)不能用传统理论与方法解释其行为的系统(JohnWarfield)。(6)动态非线性系统。(7)观妻物某种垤动或性态跨越层次后合的不还原的新佚态和相互越层次的特征。表现为嵌套、相苫莲结、相互影响和作8)对客观音是接态自要￥角精度定艾虽然目前关于复杂系统的认识与定义尚未统但是对复杀系统的本特征的认识却比较—致般认为复杂系统具有以下特征(1)非线性(不可叠加性)与动态性没港线性是产生复杂性的必要条件没有非线复杂系统的动态系统桑能程续述于籍3木哭禁统律不能说明高层次的规律具有相对独立的结构组成之间、不同层次的组成之间相互关联、相互制约,并有复杂的非线性相互作用性说明系纯堕看时可而孪华经过蚕统)非周期性与开放性杂系统的般是没有周期的。非周期性展现了系纯滴的不规则生一经的滴米真有唱颊律回归到它们以前所经历的住何点的区域内展示出一种通常是极其无序”的拼之系统是开放的,与外部是相互关联相互作用的量和信息的交换A没有珍种交换系统的连岩物质统与外部环境是放累统不断的发展的。住何一种徐释统荣有在开放的条性形成也只有在开放的条适应界化的自的:皇有稳定性能另保异系统结稳定和功能稳定具有定的抗同环境中,真有不断的演化能受對百身结构功能和坏种参数的约束(3)积累效应(初值敏感性)初值敏感性,即所谓的“蝴蝶效应”或积累效应是指在浑沌系统的运动过程中,如果起始状态稍微有·点改变,那么随着系统的演化,这种变化就会被迅速积累和放大,最终导致系统行为发生巨大的变化。这种敏感性使得我们不可能对系统做出精确的长期预则。(4)结构自相似性(分形性)所谓自相似是指系统部分以某种方式与整体相关分形的两个基本特征是没有特征尺度和具有自相似性。对于经济系统,这种自相似性不仅体现在空间结构上(结构自相似性),而且体现在时间序列的自相似性中一般来说,复杂系统的结构往往具有自相似性,或其几何表征具有分数维2复杂系统的分类复杂性的种类很多,从不同的角度可以进行不同的分类。以下是两种分类(1)物理(自然系统)复杂性、生物复杂性、社会复杂性(成思危)(2)主观复杂性与客观复杂性。。,复杂性研究不应像一般语义学或一般系统论那样是“早熟和轻率地”企图建立包罗万象的构架;而应当注重特定的、可以检验的机制和概念。圣达菲(Santafe)研究所,把诸如对称破缺、局域化、分形和奇怪吸引子等“各种新性质怎样冒岀来的种种思想贯穿起来,作为复杂性科学的研究对象而几本90年代初出版的标题类似的通俗读物,都把复杂性研究作为介于有序和混沌边绿的科学。复杂系统是复杂性科学研究的对象。