??金觀濤華國凡著,《控制論和科學(xué)方法論》讀書筆記11
第三章 系統(tǒng)及其演化
3.7 超穩(wěn)定系統(tǒng)
1. 超穩(wěn)定系統(tǒng)
??我們知道,當(dāng)系統(tǒng)中各子系統(tǒng)之間相互作用方式和子系統(tǒng)本身不變時(shí),一般整個(gè)系統(tǒng)保持在穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)之中。這種穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)有某種抗干擾能力,能保持一個(gè)時(shí)期不變。但是,實(shí)際上任一系統(tǒng)內(nèi)部的子系統(tǒng)總在變,并且從長時(shí)期來看,其相互作用也在變,還要受到外界的影響。系統(tǒng)原先的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)總要破壞的。有沒有一種特殊的系統(tǒng)可以抗拒這種變化趨勢(shì),而保持高度的穩(wěn)定性呢?有的,這就是超穩(wěn)定系統(tǒng)。超穩(wěn)定系統(tǒng)有一個(gè)重要特點(diǎn),就是靠不穩(wěn)定來維持穩(wěn)定。
??為什么只有靠不穩(wěn)定才能維持穩(wěn)定呢?因?yàn)橄到y(tǒng)本身的變化往往是一種不可抗拒的趨勢(shì)。實(shí)際上要維持系統(tǒng)長期不變是做不到的,唯一的辦法是當(dāng)系統(tǒng)本身變化了,不穩(wěn)定出現(xiàn)時(shí),重新修復(fù)系統(tǒng)。比如一架溫度控制器,使室內(nèi)溫度保持不變,這是一個(gè)一般的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。但時(shí)間長了,溫度控制器的零件總會(huì)損壞,零件一壞,整個(gè)系統(tǒng)就壞了。我們可以把被破壞的系統(tǒng)看作一個(gè)新系統(tǒng),對(duì)于這種系統(tǒng),它可能產(chǎn)生新的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。因此,一般的系統(tǒng)由于本身系統(tǒng)變化會(huì)演變到其他的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。但是,如果我們另外加上一個(gè)控制機(jī)制,比如安置一個(gè)維修工人,看到恒溫器壞了,系統(tǒng)穩(wěn)定性破壞時(shí),能夠給溫度控制器換零件,使系統(tǒng)恢復(fù),這樣,系統(tǒng)一經(jīng)破壞,不久又恢復(fù)到原來的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),這就是一個(gè)超穩(wěn)定系統(tǒng)。
2. 多了一層修復(fù)機(jī)制
??為什么叫超穩(wěn)定,因?yàn)樗纫话愕姆€(wěn)定結(jié)構(gòu)更多了一層,這一超穩(wěn)定是通過對(duì)不穩(wěn)定的修復(fù)來實(shí)現(xiàn)的。剛才的例子因?yàn)橛行迯?fù)者存在,使人們覺得這種系統(tǒng)太平常,并沒有專門研究的必要。實(shí)際上,可以存在一類系統(tǒng),當(dāng)它不穩(wěn)定時(shí),開動(dòng)修復(fù)機(jī)制不是人來做的,而由系統(tǒng)本身完成,這就很有趣了。
??自然界能保持長期不變的系統(tǒng)都是超穩(wěn)定系統(tǒng),它們都有這種修復(fù)機(jī)制存在。因此,超穩(wěn)定系統(tǒng)有一種特殊的現(xiàn)象,那就是周期性地出現(xiàn)穩(wěn)定----不穩(wěn)定----穩(wěn)定現(xiàn)象。不穩(wěn)定時(shí),新的機(jī)制發(fā)生作用,使系統(tǒng)回到原有的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而不是新的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這種超穩(wěn)定系統(tǒng)應(yīng)用在社會(huì)科學(xué)中,非常有趣地說明中國封建社會(huì)長期停滯的原因。
??中國封建社會(huì)有兩個(gè)明顯特點(diǎn),一個(gè)是幾千年來社會(huì)結(jié)構(gòu)基本保持不變,另一個(gè)是幾百年出現(xiàn)一次周期性的大動(dòng)蕩。這明顯地表現(xiàn)出超穩(wěn)定系統(tǒng)的特點(diǎn),并暗示了中國封建社會(huì)停滯原因在于它是一個(gè)超穩(wěn)定系統(tǒng)。
3. 特點(diǎn)
??超穩(wěn)定機(jī)制是一種重新尋找穩(wěn)定的機(jī)制,一直到找到原有的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)才回到不變狀態(tài)。所以,有時(shí)人們也把超穩(wěn)定系統(tǒng)稱自穩(wěn)定系統(tǒng)。
??自穩(wěn)定系統(tǒng)最早由著名控制論專家艾什比提出。在《大腦設(shè)計(jì)》一書中,他詳細(xì)描述了一種叫內(nèi)穩(wěn)定器的特點(diǎn)。這種機(jī)器被用來模擬那些結(jié)構(gòu)復(fù)雜而又能自動(dòng)保持穩(wěn)定的系統(tǒng)。內(nèi)穩(wěn)定器有兩個(gè)非常有趣地特點(diǎn)。
??第一,如果某一子系統(tǒng)對(duì)穩(wěn)定態(tài)有著不大的偏移,這時(shí)其他子系統(tǒng)對(duì)它的相互反饋?zhàn)饔每梢詭椭氐皆€(wěn)定態(tài)。但一旦這個(gè)偏移充分大,在短時(shí)間內(nèi),其他子系統(tǒng)的相互作用不能使它回到穩(wěn)定態(tài),那么由于它的影響,別的一個(gè)或幾個(gè)子系統(tǒng)也可能偏離穩(wěn)定態(tài)。
??第二,如果系統(tǒng)只有一個(gè)穩(wěn)定態(tài),那么不管系統(tǒng)開始處于什么狀態(tài),由于子系統(tǒng)之間的相互作用,系統(tǒng)最終總會(huì)達(dá)到這個(gè)穩(wěn)定態(tài)。只要系統(tǒng)處于非穩(wěn)定態(tài),機(jī)器就會(huì)不斷運(yùn)轉(zhuǎn),好像在尋找穩(wěn)定態(tài)。
??在自然界中,最妙的內(nèi)穩(wěn)定器或許就是人體本身。內(nèi)穩(wěn)定器的一些重要性質(zhì)在人體內(nèi)是廣泛存在的。在各種關(guān)于人體的生理病理學(xué)模型中,中醫(yī)的臟象學(xué)說(五臟對(duì)應(yīng)五行)別樹一幟。在某種意義上說,臟象學(xué)說正是人體內(nèi)穩(wěn)定器的一個(gè)簡化模型。