1.3 复杂系统的5个属性

考虑到这种复杂性的本质,我们认为所有复杂系统都存在5个共同的属性。

1.3.1 层次结构

在Simon和Ando工作的基础上,Courtois提出:

“复杂性常常以层次结构的形式存在。复杂的系统由一些相关的子系统组成,这些子系统又有自己的子系统,如此下去,直到达到某种最低层次的基本组件。”[7]

Simon指出,“许多复杂系统都有几乎可分解的层次结构,正是这一事实让我们能够理解、描述甚至‘看到’这样的系统和它们的组成部分”[8]。确实,我们似乎只能理解那些有层次结构的系统。

复杂系统的架构是它所有的组件及其层次结构的函数,认识到这一点很重要。“所有系统都有子系统,所有系统都是更大系统的组成部分……一个系统所提供的价值肯定来自于各个组成部分之间的相互关系,而不是来自于单个的组成部分”[9]

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复杂系统的架构是它所有的组件及其层次结构的函数

1.3.2 相对本原

关于复杂系统中基础组件的实质,我们的经验表明:

“选择哪些作为系统的基础组件相对来说比较随意,这在很大程度上取决于系统观察者的判断。”

对于一个观察者来说很基础的东西,对另一个观察者可能具有很高的抽象层次。

1.3.3 关注点分离

Simon将层次系统称为“可分解的”,因为它们可以被分成一些可标识的部分,他又称它们是“几乎可分解的”,因为这些部分并不是完全独立的。这引出了所有复杂系统的另一个共同属性:

“组件内的联系通常比组件间的联系更强。这一事实实际上将组件中高频率的动作(涉及组件的内部结构)和低频率的动作(涉及组件间的相互作用)分离开来。”[10]

组件内部作用和组件间作用的差异,让我们在系统的不同部分之间实现“关注点分离”,让我们能够以相对隔离的方式来研究每个部分。

1.3.4 共同模式

前面曾提到,许多复杂系统都是以一种经济的表达方式来实现的。于是Simon指出:

“层次结构通常只是由少数不同类型的子系统,按照不同的组合和安排方式构成。”[11]

换言之,复杂系统具有共同的模式。这些模式可能涉及小组件的复用,如细胞,或者大一些的结构如脉管系统,在植物和动物中都存在。

1.3.5 稳定的中间形式

前面曾提到,复杂的系统趋向于随时间而演变。准确地说,“如果存在稳定的中间形式,从简单系统到复杂系统的演变将更快。”[12]用更夸张的词来说:

“复杂系统毫无例外都是从能工作的简单系统演变而来的……从头设计的复杂系统根本不能工作,也不能通过打补丁的方式使其工作。必须从头开始,从能工作的简单系统开始。”[13]

随着系统的演变,曾经认为是复杂的对象就变成了基础对象,在这些对象的基础上构建更复杂的系统。而且,永远也不能够第一次就正确打造出这些基础对象,必须在上下文环境中使用它们,然后随着时间的推移不断地改进它们,因为我们对系统的真实行为了解得越来越多。