霍兰提出了复杂自适应系统的基本核心理念,即“适应性造就复杂性”。复杂自适应系统被看作是用规则描述的、相互作用的主体组成的系统,一个复杂适应系统通常具有四个特性:聚集、非线性、流和多样性;三个机制:标识、内部机制和积木。
1.聚集。聚集有两层含义:一是相似的事物聚集成类;二是简单主体的聚集相互作用。主体之间的不断聚集,形成了复杂自适应系统的层次组织。
2.标识。标识是为了聚集和边界生成而普遍存在的机制,在复杂自适应系统中用来操纵对称性。标识为促进主体之间相互作用,从而作出选择和合作奠定了基础。
3.非线性。对系统而言,其特性不是各部分值的线性函数,无法对主体聚集部分的共同反映系数采用求和或求平均的方法,非线性相互作用下的聚集没有统一的、适用的聚集反应率。
4.流。意为在众多节点与连接者的网络上某种资源的流动。流在经济学上具有两种特性:一是乘数效应,即在某个节点上注入更多的资源就会发生巨大的变化;二是再循环效应,网络中的循环效应能够增加输出。
5.多样性。主体的多样性是一种动态模式,通常具有持续性和协调性,并伴随着具体聚集的非线性行为呈现出更多的复杂性。
6.内部模型。内部模型也可以称作模式,指事先预知的机制。
7.积木。积木是将复杂事物分解为若干部分,较高层次的规律是从低层次积木的规律推导而来的。(www.daowen.com)
在复杂适应系统中,系统中的成员称为具有适应性的主体,主体指具有自适应性和智能性的实体,能代表用户或其他程序,以主动服务的方式完成一项工作。通常主体是一种具有高度抽象层次的复杂实体,具有自治性、反应能力、自发行为、社会能力和持续性等特征,能够根据所处环境来进行适应性的反映,完成各自的给定任务。适应性即主体能够与环境以及其他主体进行交互作用,主体在持续不断地交互作用过程中,不断地“学习”,并根据学到的经验改变自身的机构和行为方式,系统演变或进化,系统的宏观属性与行为即在这种共同进化的过程中自下而上涌现出来。复杂适应系统理论从主体间的适应性来分析组织产生之后主体之间是如何组织在一起,并维持这个组织系统的。
在描述适应性主体方面,霍兰提出了一个框架,包括:(1)执行系统,刻画主体在某个固定时点上的能力;(2)信用分派算法,向系统提供预知未来结果的假设—强化能够用于后期使用的规则,并对其进行奖励,竞争是用于描述适应性主体行为的信用分派方法的基础;(3)规则发现算法,即近似合理假设的生产,集中于经过检验的积木使用上。
在复杂自适应系统中,研究主体的适应性则采用如下总体框架:
(1)E系统进行适应的环境。
(2)τ 适应程序,能够在环境中对结构实施连续改变。
(3)μ 一个对不同结构在环境中表现的度量。
复杂性理论为分析复杂组织的生成条件和机制提供了一种新的科学方法,作为一门多学科交叉综合的研究方法,复杂系统理论研究涉及多个学科。新的科学的对象不是一个部门或一个区段,而是一个复杂的系统,形成一个有组织的整体,它们重建了从相互作用、反馈作用、相互—返回作用出发构成的总体,这些总体构成了自我组织的复杂实体。
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