什么是CAS(复杂适应系统论)
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发布时间：2022-05-02 11:12
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时间：2022-06-19 16:25
历史背景
法国哲学家埃德加·莫兰是当代系统地提出复杂性方法的第一人。他的复杂性复杂适应系统方法主要是用“多样性统一”的概念模式来纠正经典科学的还原论的认识方法，用关于世界基本性质是有序性和无序性统一的观念来批判机械决定论。他提出要把认识对象的背景也作为研究的部分，而不应剥离，以此来反对在封闭系统中追求完满认识、主张整体和部分共同决定系统来修正传统系统观的单纯整体性原则。莫兰提出复杂性思想的标志时间可以定在他发表《迷失的范式：人性研究》
比利时著名科学家普利高津首次提出了“复杂性科学”的概念。普利高津实质上是把“复杂性科学”作为经典科学的对立物和超越者提出来的。他指出：“在经典物理学中，基本的过程被认为是决定论的和可逆的。”[1]而今天，“ 物理科学正在从决定论的可逆过程走向随机的和不可逆的过程。”[2]普利高津紧紧抓住的核心问题就是经典物理学在它的静态的、简化的研究方式中从不考虑“时间”这个参量的作用和无视自然变化的“历史”性。他所提出的关于复杂性的理论就是不可逆过程的物理学的理论，主要是揭示物质进化机制的耗散结构理论。普利高津说这个理论研究了物理、化学中的“导致复杂过程的自组织现象”。因此我们可以认为普利高津所说的“复杂性”意味着不可逆的进化的物理过程所包含的那些现象的总体：在热力学分岔点出现的多种发展可能性和不确定性，动态有序结构的不断增长和多样化等等。
1984年美国的圣菲研究所成立，它接过了“复杂性科学”的口号，由于它实力雄厚，现在被视为世界复杂性问题研究的中枢。圣菲研究所的学术领头人、诺贝尔物理奖获得者盖尔曼如此提及圣菲研究所的研究宗旨：“现代科学的一个重大挑战是沿着阶梯从基本粒子物理学和宇宙学到复杂系统领域，探索兼具简单性与复杂性、规律性与随机性、有序与无序的混合性事件。”（盖尔曼《夸克与美洲豹》，湖南科学技术出版社，1999年，第119页）圣菲研究所的研究对象是复杂适应系统，它提出“适应性造就复杂性 ”，表明它主要研究能够学习的系统在适应环境的过程中于自身中发生的结构和行为方式从简单到复杂的演变。复杂适应系统的共同特征是，它们能够通过处理信息从经验中提取有关客观世界的规律性的东西作为自己行为的参照，并通过实践活动中的反馈来改进对世界规律性的认识从而改善自己的行为方式。这反映了生物、社会等高级系统的能动的自组织的机制。 有人因为复杂性理论研究复杂系统的问题，就认为它还是属于系统论范畴的一种方法。其实莫兰认为系统论超越了还原论，复杂性理论又超越了系统论，它们代表着科学方*依次达到的三个梯级。贝塔朗菲在20世纪4 0年代提出的系统论思想从批判还原论出发，过分强调了整体性原则，以致忽略了系统构成要素的积极作用，提出系统通过“中心化”而形成一个“愈来愈统一”的 “个体”（贝塔朗菲《一般系统论》，清华大学出版社，1987年，第66页）。与此相联，他主张越是功能强的系统必须越有序。但是现在圣菲研究所提出了“ 混沌的边缘”的原理，指出“复杂适应系统在有序与无序之间的一个中间状态运作得最好”（盖尔曼《夸克与美洲豹》，第364页）。复杂适应系统是一些多元的或多主体的系统，它们的大量的具有主动性的个体积极地相互竞争和合作，在没有*指挥的情况下，通过彼此相互作用和相互适应也能形成整体的有序状态。圣菲研究所采取的研究思路是“多主体建模”，“非中心化思维”，由于它主要是从个体出发，采取自下而上的研究策略，所以又被称为“基于个体的思维范式”。举例来说，计划经济体现了自上而下的“中心控制的思维方式”，而市场经济则建立在“基于个体的思维范式”的基础上，商品生产者根据价值规律的指示相互作用也能自发地形成宏观经济秩序。由此观之, 贝塔朗菲式的系统只是一种简单系统，复杂性观在它的视域内对经典系统论加以改造才达致复杂系统论。复杂性理论把被经典科学的简化理性所排除的多样性、无序性、个体性因素引进科学的视野，借以研究能动系统的复杂的自组织问题。当然我们认为也应有某种宏观*机制来控制市场经济的自流性，莫兰也提到生物组织和社会组织的“高度复杂性表现在它们同时是无中心的（也就是说以无*的方式通过自发的相互作用运转）、多中心的（即拥有几个控制和组织的中心）和一中心的（即同时还有一个最高的决策中心）。”[3]
编辑本段关键所在 1、CAS理论的核心思想——适应性造就复杂性霍兰在《隐秩序》一书的序言中开宗明义地指出：“本书讨论的中心议题，是近来备受关注的一个领域：复杂性。……在写这本书的过程中，我把重点放在复杂性的一个侧面——围绕‘复杂适应系统’研究。”正因如此，霍兰把“适应性造就复杂性”作为《隐秩序》一书的附标题，突出了其CAS理论的核心思想。当然，造就复杂性的因素可能是多方面的，所以霍兰强调适应性仅仅是造就复杂性的一个“侧面”，即适应性仅是产生复杂性的机制之一，并不排除还会有其他的产生复杂性机制。然而由适应性产生的复杂性，即所谓CAS确实是普遍存在的而又十分重要的复杂系统，对它们缺乏研究会“极大地阻碍我们去解决当今世界存在的一些重大问题”。基于此，CAS理论无疑是复杂系统研究中的一个重要理论。
2、CAS理论的核心概念——适应性主体或行为主体
既然适应性造就复杂性，在复杂适应系统中“适应性”自然是一个核心概念。霍兰将生物学中适应性术语的范围扩大，把学习与相关过程也包括进来。尽管不同的CAS过程具有不同的时间尺度，但适应的概念可以应用于所有的CAS主体。所谓适应，就是个体与环境之间的主动的、反复的交互作用。
任何系统包括CAS都是由大量元素组成的。霍兰认为它们应该是主动的元素（active element），于是借用了经济学中的主体（agent）一词，斯泰西则用“行为主体”概念。从元素到主体，并不仅仅是一个简单的名称变换，而是在观念上有明显的突破性。主体概念加上适应性概念成为“适应性主体”或“行为主体”，把CAS组成单元的个体的主动性提高到了复杂性产生的机制和复杂系统进化的基本动因的重要位置。“在CAS中，任何特定的适应性主体所处环境的主要部分，都由其他适应性主体组成，所以任何主体在适应上所作的努力，就是要去适应别的适应性主体”。因此，主体与主体之间的相互作用、相互适应成为CAS生成复杂动态模式的主要根源。
复杂适应系统的基本思想：复杂适应系统理论的核心是适应产生复杂性。复杂系统中的成员被称为有适应性的主体。所谓具有适应性是指它能够与环境以及其他主体进行交互作用。主体在这种持续不断的交互作用的过程中，不断地“学习”或者“积累经验”，并且根据学习到的经验改变自身结构和行为方式。整个宏观系统的演变或进化，包括新层次的产生，分化和多样性的出现，新的、聚合而成的、更大的主体的出现等等，都是在这个基础上逐步派生出来的。
复杂适应系统理论的主要特点是：1、主体是主动的、活的实体。2、个体与环境相互影响、相互作用，是系统演变和进化 主要动力。3、把宏观和微观有机地联系起来。4、引进了随机因素的作用，使它具有更强的描述和表达能力。
参考资料：http://ke.baidu.com/view/1345710.htm
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