复杂系统理论剖析

灰色系统理论简介

灰色系統理論簡介一、什麼是灰色系統二、什麼是灰色系統理論三、灰色系統理論建立的歷史背景四、灰色系統理論的主要內容五、灰色系統理論的兩條基本原理六、灰色系統的應用範疇七、灰色系統的優點八、灰色系統的應用實例

一、什麼是灰色系統（Grey System）灰色分析全名為灰色系統理論分析（Grey System Theory），是由中國鄧聚龍教授於1982年在國際經濟學會議上提出，該理論主要是針對系統模型之不明確性，資訊之不完整性之下，進行關於系統的關聯分析（Relational Analysis）、模型建構（Constructing A Model）、借由預測（Prediction）及決策（Decision）之方法來探討及瞭解系統。自然界對人類社會來講不是白色的(全部都知道)，也不是黑色的(一無所知)，而是灰色的(半知半解)。人類的思考、行為也是灰色的，人類其實是生存在一個高度的灰色信息關係空間之中，例如：人體系統、糧食生產系統等。部分信息已知，部分信息未知的系統，稱為灰色系統。控制論中主要以顏色命名，常以顏色之深淺表示研究者對內部信息（information）和對系統本身的了解及認識程度之多寡，黑色，表示信息缺乏；白色，表示信息充足；而介於白色（W）系統與黑色（B）系統之間，其信息部份已知，信息部分未知的這類系統便稱之為灰色（G）系統。二、什麼是灰色系統理論灰色系統理論是研究灰色系統分析、建模、預測、決策和控制的理論。它把一般系統論、信息論及控制論的觀點和方法延伸到社會、經濟和生態等抽象系統，並結合數學方法，發展出一套解決信息不完全系統（灰色系統）的理論和方法。灰色系統理論分析具有溝通社會科學及自然科學的作用，可將抽象的系統加以實體化、量化、模型化及做最佳化。

复杂系统理论和平台经济学

互联网金融的理论支撑：复杂系统理论和平台经济学解释互联网世界最好的理论，是复杂系统理论。该理论的基本概念是节点、路径、度的幂率分布、网络聚集度、中枢节点、鲁棒性、脆弱性、网络优化等。可用以解释随机网络、社会网络、互联网和疾病传染等。小世界理论，简单来说，就相当于跳棋游戏，上世纪60年代哈佛大学Stanley Milgram做过著名的小世界实验，推断出:世界上任意两个人平均距离是6，也就是说，即便你不认识奥巴马，通过最多6个人你就能成功联系到他，相当于任意位置的跳棋跳6步一定能到达赢棋点，这就是六度空间的由来。我估计移动互联网至多是四度空间，线下六度到线上四度，时空被指数级地凝聚缩小。互联网使厂商和消费者的距离明显压缩，在去中心化的互联网上，厂商必须争取成为中枢节点。目前几乎所有互联网企业都处于无尺度网络，解决的是时间上的跨期平滑问题。但在结合数字地图之后，极少领先企业将从无尺度转向有尺度空间，将有可能解决空间上的产能和商品的有序调度。现在流行的是平台，未来流行的是配对，金融中介将大幅消亡。从复杂网络系统来说，微信群是很典型的呈现，其中节点就是每个微信用户，建立节点之间的连接规则是手机通讯录两方之中有一方即可建立连接。这样相互连接的点就形成了一个二维社交网络，这样的网络是无标度的，也就是说节点之间不用考虑距离远近的问题。空港之间用航线相互连接也形成一个复杂网络，但这个网络显然有标度。此外，节点的地位不同，连接到节点的linkage越多，这个节点就越重要。所以复杂网络没有中心，但有聚集度的差异性和重要节点。互联网企业当然要全力争取成为重要节点。顺便说一句，微信之所以是四度空间，而线下是六度空间，是由于微信通过大量增加较少联系的非熟悉朋友，而达到空间的浓缩，因此微信交往圈的扩大明显带有“次友效应”（subfriends）。我们大致可以认为，你在线下，在日常通讯录中都很少联系的人，通过微信邂逅，也就仅仅是增加了邂逅而已，要在次友之间建立信任关系是非常困难的，因此微信群崩溃的可能，比朋友圈崩溃的可能性更大。

复杂适应性系统理论对可持续设计过程的启示

摘要：设计活动是个复杂的过程，特别是在生态时代背景的要求下，在资源和环境的承载能力有限的情况下，更需要设计活动的可持续。系统论的观点对设计有着重要的指导作用，能够从全局的视角审视设计活动。复杂适应性系统理论就是系统论的一个分支，可以解释设计活动的复杂性。通过对复杂适应性系统理论的分析，可以提炼出设计活动的主体对环境的适应与反适应。从而能够对人类设计活动的可持续有所启示。关键词：设计可持续复杂适应性系统设计过程系统设计 1.可持续设计理念的提出及发展在资源和环境危机对我们的现实世界展现出了强大破坏力的同时，有关可持续发展理念的讨论也逐渐增多，对生态时代的呼声也更加强烈。我们中华民族流传的思想中就有诸多如何与大自然悠然共处的持续之道。如今的可持续发展（sustainable development）理念是1972年在斯德哥尔摩举行的联合国人类环境研讨会上正式讨论的。1992年6月14日，在巴西里约热内卢的联合国环境与发展大会上，会议通过了旨在保护全球可持续发展的《二十一世纪议程》。可持续设计就是以可持续发展思想作为主导而产生的设计方式。目前，设计行业已广泛认同“可持续设计”这一理念，同时也把实现可持续发展作为人类共同追求的目标之一。 2.复杂适应性系统理论的含义适应性系统理论（cas）最早是由霍兰于1984年提出的，其理论的最基本观点是适应性主体通过与外界持续的交互活动，不断发生作用，通过“学习”和“积累经验”，改变自身的结构和行为方式，促进整个系统的不断演化，使系统不断复杂并具有与时俱进的先进性。霍兰在其著作《隐秩序》中认为，适应性系统是由用规则描述的、相互作用的适应性主体组成的系统。这个系统是开放的系统，是与其环境相作用的系统，系统能适应环境中的变化，其内部结构也受到外部条件的影响，并做出相应的适应。在系统与外部环境交互作用的过程中，通过自适应改变系统本身的组织结构和行为特点，从而不断向前发展和演化。根据复杂性科学的理论，一个适应性系统，通常能够表现出两种突发的特性：一个是由于系统要素间的相互作用而引起的自发秩序；另一个特性是不断进化而引起的创新行为。适应性系统理论（cas）主要研究具有学习能力系统的变化，系统在对外部环境的适应过程中，自身内部的行为和结构发生变化，从而对外部环境产生反馈行为以适应环境。系统能够主动并积极地收集和处理信息，且在此过程中积累经验，并从中掌握外部客观世界的规律，指导自己未来的行为，因此会更好地适应环境，并在一定程度上影响环境。在复杂性科学的研究中，适应性系统理论（cas）是探讨系统诞生后，如何来面对复杂多变的内、外环境，并且维持系统的稳定，从而逐步发展的一种理论，也就是解释系统适应环境从而发展自身的理论。 2.1适应性主体（adaptive agent）系统的主体是具有一定生命特征的构件，具有主动性和适应性，具有自己的目标、内部结构和生存动力。适应性是指“生物体随外界环境条件的改变而改变自身特性或生活方式的能力。”主体可以通过与外界持续的交互活动，不断地与外界发生作用，通过“学习”和“积累经验”，改变自身的结构和行为方式，以适应外界大环境的变化，并且与其他主体保持协调一致，从而促进整个系统的不断演化。对于设计而言，从事设计活动的人可以是设计这个复杂系统的主体，根据不同的情况，设计师、消费者、甚至是某些具有人工生命的设计产品都可以是系统的主体。这些主体，都具有统一的特性，就是具有主动性和适应性，主动地适应外界大环境的变化，同时对自身内

浅谈计算复杂性理论

浅谈计算复杂性理论任忠乌鲁木齐石化公司计控中心摘要：本文阐述了计算复杂性理论的产生、定义、研究内容和发展。关键词：算法分析；计算复杂性；起源；发展 1.计算法复杂性理论的起源在几千年的数学发展中，人们研究了各式各样的计算，创立了许多算法。但是，以计算或算法本身的性质为研究对象的数学理论，却是在20世纪30年代才发展起来的。 1936年，为了讨论对于每个问题是否都有求解算法，数理逻辑学家提出了几种不同的计算模型的定义。K.Godel和S.C.Kleene等人创立了递归函数论，将数论函数的算法、可计算性刻画为递归可枚举性。A.M.Turing和E.L.Post提出了理想计算机的概念，将问题算法可解性刻画为在具有严格定义的理想计算机上的可解性。40年代以后，随着计算机科学技术的发展，研究的焦点从理论可计算法转移到现实可计算性上。人们不仅需要研究理论上的、原则上的可计算性，还要研究现实的可计算性，即研究计算一个问题类需要多少时间，多少存储空间，研究哪些问题是现实可计算的，哪些问题虽然原则上可计算，但由于计算的量太大而实际上无法计算等。因而一般算法设计方法研究和对一类问题算法解的难度分析便成为计算机科学的热点。此后，计算复杂性的研究等不断有所发展。由此产生了算法学和计算复杂性理论等新兴研究领域。计算复杂性大的进展始于50年代末、60年代初，当时在美国有两个并行的中心，一个是通用电气公司设立于纽约州Schenectady的研究实验室，核心人物是J.Hartmanis和R.Stearns。1964年11月，他们在普林斯顿举行的第五届开关电路理论和逻辑设计学术年会上发表了论文"Computational Complexity of recursivese quences"，论文中首次使用了"计算复杂性"这一术语，由此开辟了计算机科学中的一个新领域，并为之奠定了理论基础。他们两人是1993年度图灵奖获得者。另一个中心是麻省理工学院MIT，在那里，加州大学伯克利分校著名的计算机科学家Manuel Blum与前述两人互相独立地进行着相关问题的研究，并完成了他的博士论文："Amachine independent theory of the complexity of recur- sive functions"，Blum是受以色列学者M.O.Rabin的启发而开始这方面的研究的。Rabin 是希伯莱大学的教授，是研究计算复杂性问题的先驱，并在1976年荣获图灵奖。Blum的论文不但提出了有关计算复杂性的一些公理，而且在对复杂性类的归纳上也比其他学者有更高的抽象度。因此布、哈、斯三人被学术界公认为计算复杂性理论的主要奠基人。

复杂适应系统(CAS)理论及其应用--由来、内容与启示

万方数据

复杂适应系统(CAS)理论及其应用--由来、内容与启示作者：陈禹作者单位：中国人民大学经济科学实验室刊名：系统辩证学学报英文刊名：JOURNAL OF SYSTEMIC DIALECTICS 年，卷(期)：2001,9(4) 被引用次数：91次参考文献(11条) 1.贝塔朗菲;秋同;袁嘉新一般系统论—基础、发展、应用 1987 2.维纳;郝季仁控制论 1963 3.钱学森;宋健工程控制论 1980 4.龚德恩经济控制论概论 1988 5.尼科里斯;普里高津;罗久里;陈奎宁探索复杂性 1986 6.哈肯;郭治安高等协同学 1989 7.钱学森;戴汝为;于景元一个科学新领域--开放的复杂巨系统及其方法论 1990(01) 8.波索马特尔;陈禹沙地上的图案 1999 9.霍兰;隐秩序;周晓牧查看详情 2000 10.霍兰;陈禹涌现 2001 11.卢克莱修;方书春物性论 1981 本文读者也读过(4条) 1.谭跃进.邓宏钟复杂适应系统理论及其应用研究[期刊论文]-系统工程2001,19(5) 2.廖守亿.戴金海复杂适应系统及基于Agent的建模与仿真方法[期刊论文]-系统仿真学报2004,16(1) 3.杨城.谢志龙.YANG Cheng.XIE Zhi-long复杂适应系统的多层级建模研究[期刊论文]-计算机工程2009,35(22) 4.邱世明复杂适应系统协同理论、方法与应用研究[学位论文]2002 引证文献(91条) 1.李栋华复杂适应视角的产业系统和产业竞争力[期刊论文]-科技进步与对策 2010(1) 2.王静.王耀球.李维国基于CAS的化肥供应链建模方法研究[期刊论文]-物流技术 2009(12) 3.施宏伟信息资源管理系统的协同过程与功能结构[期刊论文]-情报杂志 2008(1) 4.任昊利.李新明基于复杂适应系统理论的电子信息装备体系模型研究[期刊论文]-装备指挥技术学院学报 2008(5) 5.于冬.踪家峰.高璇面向城市信息系统的复杂性研究[期刊论文]-中国管理科学 2004(z1) 6.孙洪军.王治宝.刘大海基于Agent技术的证券市场庄家控股仿真模型[期刊论文]-计算机工程与应用 2004(16) 7.周毓萍.李清基于适应性学习机制商业银行动态能力提升的研究[期刊论文]-金融与经济 2011(12) 8.彭英.杨照.侯金伶复杂组织适应性影响因素研究:以中国电信企业为例[期刊论文]-统计与决策 2011(1) 9.于夕真基于CAS理论的大学英语教学新探索[期刊论文]-仲恺农业工程学院学报 2010(z2) 10.饶明波.张淼.李凯.万晓冬基于Agent的坦克分队系统实体建模[期刊论文]-四川兵工学报 2010(9) 11.苏娜.陈士俊基于自组织理论的科研团队成长机制研究[期刊论文]-科技管理研究 2009(2) 12.陆西宁.周延年政府人力资源离散动态预测模型的研究[期刊论文]-微电子学与计算机 2008(4)

复杂系统与复杂性科学

第5卷第4期　复杂系统与复杂性科学　Vol .5No .42008年12月　 COM P LEX SYSTE M S AND COM P LEX I TY SC I E NCE Dec .2008文章编号:1672-3813(2008)04-0021-08 收稿日期:2008-10-10 基金项目:国家基础研究计划973项目(2006CB705500);国家自然科学基金(60744003,10635040,10532060,10472116);中国科学院院长基金特别支持项目计划《复杂网络的结构与功能及动力学性质研究》;高等学校博士学科点专项科研基金(20060358065) 作者简介:汪秉宏(1944-),男,江西婺源人,教授,中国科学技术大学理论物理研究所所长,主要研究方向为复杂系统理论、复杂性科学、统计物理、计算物理和非线性动力学。当前复杂系统研究的几个方向汪秉宏1,2,周　涛 1,3,王文旭4,杨会杰2,5,刘建国1,3,赵　明1,6,殷传洋7,韩筱璞1,谢彦波 1(1.中国科学技术大学近代物理系理论物理研究所复杂系统研究组,合肥230026; 2.上海系统科学研究院及上海理工大学复杂适应系统研究所,上海200093; 3.瑞士弗里堡大学物理系,瑞士弗里堡CH -1700;4.亚利桑那州立大学电子工程系,美国亚利桑那州85287-5706; 5.新加坡国立大学物理系,新加坡119077; 6.香港浸会大学物理系,香港; 7.南京信息工程大学,南京210044) 摘要:复杂系统与复杂性科学被誉为21世纪的科学,是吸引跨学科广泛注意的新型交叉科学。简要概述了复杂系统研究的几个重要方向,包括网络同步、网络交通流、新一代信息网络的结构和动力学、演化合作博弈、生物网络复杂性、人类动力学和信息物理学。关键词:复杂系统;复杂性科学;复杂网络;人类动力学;信息物理学中图分类号:N94文献标识码:A Severa l D i recti on s i n Co m plex Syste m Research WANG B ing 2hong 1,2,Z HOU Tao 1,3,WANG W en 2xu 4,Y ANG Hui 2jie 2,5,L IU J ian 2guo 1,3,ZHAO M ing 1,6,YIN Chuan 2yang 7,HAN Xiao 2pu 1,X IE Yan 2bo 1(1.Depart m ent of Modern Physics,I nstitute of Theoretical Physics and Gr oup of Comp lex Syste m, University of Science and Technol ogy of China,Hefei 230026,China; 2.I nstitute of Comp lex Adap tive Syste m s,Shanghai Acade my of Syste m Science and University of Shanghai f or Science and Technol ogy,Shanghai 200093,China; 3.Depart m ent of Physics,University of Fribourg,Fribourg CH -1700,S witzerland; 4.Depart m ent of Electr onic Engineering,A rizona State University,A rizona 85287-5706,US A; 5.Depart m ent of Physics,Nati onal University of Singapore,119077,Singapore; 6.Depart m ent of Physics,Hong Kong Bap tist University,Hong Kong,China; 7.Nanjing University of I nfor mati on Science and Technol ogy,Nanjing 210044,China ) Abstract:A s the 21st 2century ’s science,the comp lexity science is attracting wide attenti on fr om the sci 2 entific community .I n this paper,we highlight s ome relevant key issues,including net w ork 2based syn 2 chr onizati on,traffic dyna m ics on net w orks,structure and evoluti on of inf or mati on net w orks in the next generati on,ev oluti onary cooperating ga me,comp lexity of bi ol ogical net w orks,human dyna m ics and inf o 2 physics .

复杂适应系统理论对危机时期民众心态的分析与模拟

复杂适应系统理论对危机时期民众心态的分析与模拟通过对危机状态下社会行为、心态状况方面的考察、分析和模拟，以复杂适应系统的观点分析了SARS爆发至消亡的一个月时间内，民众在行为、情绪、压力等方面的变化及特征。以网络调查得到的数据为基础，利用统计分析方法对反映民众行为、心态的各项变量间的相互关联性进行了深入分析，并根据统计分析得到的定量模型，通过设定微观主体的行为规范，建立了基于主体的计算机模型。在该模型上，通过模拟分析一些可控因素对于稳定民众情绪、缓解社会压力的效果，发现了如民众对政府的信任程度、对防治手段的了解程度等影响比较突出的关键因素，为危机条件下制定及时有效的应对措施提供了一定的参考。标签：SARS；复杂适应性系统；计算机模拟；社会心理一、研究背景对社会心理、行为模式的分析和预测，是一个综合的危机预警和应对机制构建过程当中不能不考虑的重要课题。一些心理学研究者从流言、临床心理咨询、公共卫生体系等多个角度开展了有针对性的研究。中国科学院心理研究所基于风险认知理论构建统计模型对心理预警和危机管理方面的研究成果就深具启发性。我们认为，这一课题涉及政治、心理、经济等许多学科领域，其范围的广泛性和复杂性使我们不能孤立地、静态地思考问题，必须以系统的观点来看待和分析。在这篇文章中，我们将针对2003年SARS时期民众社会心态和行为现状展开系统的分析和研究，并根据研究结果提出针对危机事件的应对措施及建议。二、模型建立 (一)研究思路本次研究通过调查问卷的方式，对当时的社会心理状况加以采集汇总，然后利用统计分析方法，对反映民众行为、心态的各项变量特点进行概括，并对它们彼此之间的相互关联性进行深入分析和抽象总结，进而得到定量的统计模型。考虑到我们分析的对象是民众的心理、行为模式，我们所要考虑的整个系统是由众多处于当时特定环境下的个体(人)所组成的，作为个体的人不仅仅是外界环境的被动接受者，他们同时也是构成环境的一部分，他们能通过与其他个体和外界之间的交流相互影响，不断地进行适应性的变化，因此这些个体可以被认为是具有适应性的活的“主体”。所分析的系统的复杂性，在一定程度上可以归结为主体的这种适应性。我们所面对的系统具有“复杂适应系统”的特点，根据这种观点，我们可以建立基于主体的计算机模型，使研究更进一步。在构建计算机模型中的一个非常关键又比较困难的问题就是对主体行为规则的抽象和设计，这里我们利用统计分析得到定量模式，比较方便地解决了这个问题。

组织理论对复杂系统理论的借鉴

综述研究组织理论对复杂系统理论的借鉴① 李　良,郭耀煌 (西南交通大学经济管理学院,成都610031) 摘要:综述了复杂系统理论对组织理论的影响.介绍了与组织理论(organization theory,OT)有关的复杂系统理论(com plexity systems theory,CST)的特征、研究方法、范例;并介绍了OT对CST 的借鉴,主要说明CST对组织演化和组织的社会网络分析的影响. 关键词:组织理论;复杂系统理论;组织演化;社会网络分析中图分类号:N94 文献标识码:A 文章编号:1007-9807(2002)06-0077-06 0　引　言自从1938年伯纳德(Chester I Barnard)的名著《主管的功能》(The Functions of the Executives)发表以来,组织设计学家的研究旨趣便显露出朝着4个主要方向发展的趋势.这4个方向是:倾向于把组织看作开放的系统,注重组织中的信息处理系统,组织设计中采取权变的观点和生态学的观点[1].同样在对组织决策的研究中,Sim on针对“理性决策模式”的缺陷,提出了“有限理性理论”(bounded rationality theory)[2].March等人针对组织决策的实际情况,发展了名为“垃圾桶模式”(garbage can m odel)的思想,并由Levitt,Mandell等人广为应用,对决策的研究领域做出了不小的贡献.通过这些事件不难发现组织理论研究者对组织中复杂性的关注. 很难指出对组织中复杂现象开始研究的确切年代.就文献来看它们大部分都发表在20世纪80年代以后,尤其是在专门从事复杂科学研究的桑塔费研究所(Santa Fe Institute,SFI,1984)成立以后.美国和英国的一些学者运用复杂科学研究组织与管理问题,并取得了初步的成效[3—6].这些研究展现了新的世界图像,开始影响人类的观念并将渗透到人类生活的方方面面.然而到底复杂系统理论为何物,它对组织理论有何影响?本文将对这两个问题进行讨论. 1　复杂系统理论复杂性最早见诸于数学、语言学、经济学和生物学.这里讨论的系统复杂性属于本体论的概念[7].复杂系统理论属于交叉学科,它的出现得益于计算机处理能力的提高.运算能力的提高使得用数字技术探索非线性系统动力学成为可能.与其说CST是一种理论,不如说它是一种新的研究角度.考虑到提出一个理念的基本假设和原则的难度,本文借鉴文[8]的方法通过描述这个研究角度的不同方面来介绍CST:CST研究的系统的特征,研究复杂系统的工具,CST方法的典型范例. 1.1　复杂系统的特征到目前为止,没有对复杂系统公认的、清晰的定义.复杂性在不同领域中的含义不同,有时甚至在同一领域其含义也可能有差异.例如,在组织中任务系统的复杂性被普遍认为对任务系统的影响很大.然而对这种复杂性的理解却不统一,它可以指任务的数目、任务程序化的程度以及突发事件第5卷第6期2002年12月管　理　科　学　学　报 JOURNA L OF M ANAGE ME NT SCIE NCES I N CHI NA V ol.5N o.6 Dec.,2002 ①收稿日期:2001-10-16;修订日期:2002-03-18. 作者简介:李　良(1975—),男,河北赵县人,博士生.

灰色系统理论及其应用

灰色系统理论及其应用第一章灰色系统的概念与基本原理 1.1灰色系统理论的产生和发展动态 1982年，北荷兰出版公司出版的《系统与控制通讯》杂志刊载了我国学者邓聚龙教授的第一篇灰色系统理论论文”灰色系统的控制问题”，同年，《华中工学院学报》发表邓聚龙教授的第一篇中文论文《灰色控制系统》，这两篇论文的发表标志着灰色系统这一学科诞生 1985灰色系统研究会成立，灰色系统相关研究发展迅速。 1989海洋出版社出版英文版《灰色系统论文集》，同年，英文版国际刊物《灰色系统》杂志正式创刊。目前，国际、国内300多种期刊发表灰色系统论文，许多国际会议把灰色系统列为讨论专题。国际著名检索已检索我国学者的灰色系统论著3000多次。灰色系统理论已应用范围已拓展到工业、农业、社会、经济、能源、地质、石油等众多科学领域，成功地解决了生产、生活和科学研究中的大量实际问题，取得了显著成果。 1.2几种不确定方法的比较概率统计，模糊数学和灰色系统理论是三种最常用的不确定系统研究方法。其研究对象都具有某种不确定性，是它们共同的特点。也正是研究对象在不确定性上的区别，才派生了这三种各具特色的不确定学科。模糊数学着重研究“认识不确定”问题，其研究对象具有“内涵明确，外延不明确”的特点。比如“年轻人”内涵明确，但要你划定一个确定的范围，在这个范围内是年轻人，范围外不是年轻人，则很难办到了。

概率统计研究的是“随机不确定”现象，考察具有多种可能发生的结果之“随机不确定”现象中每一种结果发生的可能性大小。要求大样本，并服从某种典型分布。灰色系统理论着重研究概率统计，模糊数学难以解决的“小样本，贫信息”不确定性问题，着重研究“外延明确，内涵不明确”的对象。如到2050年，中国要将总人口控制在15亿到16亿之间，这“15亿到16亿之间“是一个灰概念，其外延很清楚，但要知道具体数值，则不清楚。 1.3灰色系统理论的基本概念定义1.3.1信息完全明确的系统称为白色系统。定义1.3.2信息未知的系统称为黑色系统。定义1.3.3部分信息明确，部分不明确的系统称为灰色系统。 1.4灰色系统理论的基本原理公理1(差异信息原理)“差异“是信息，凡信息必有差异。公理2（解的非唯一性原理）信息不完全，不确定的解是非唯一的。公理3（最少信息原理）灰色系统理论的特点是充分开发利用已占有的“最少信息“。公理4(认知根据原理)信息是认知的根据。公理5（新信息优先原理）新信息对认知的作用大于老信息。公理6（灰性不灭原理）：信息不完全是绝对的

复杂适应系统_CAS_理论及其应用_由来_内容与启示

第9卷　第4期系　统　辩　证　学　学　报 Vol.9　No.4 2001年10月 JOURNA TL OF SYSTEMIC DIAL ECTICS Oct.2001 文章编号　1005-6408(2001)04-0035-05 复杂适应系统(CAS)理论及其应用———由来、内容与启示陈　禹① 摘　要　复杂适应系统(CAS)理论是现代系统科学的一个新的研究方向,作为第三代系统观,突破了把系统元素看成“死”的、被动的对象的观念,引进具有适应能力的主体概念,从主体和环境的互动作用去认识和描述复杂系统行为,开辟了系统研究的新视野。从二十世纪系统观的发展,说明CAS理论产生的背景和意义,简要介绍CAS理论的基本观点和主要内容,分析CAS理论的特点及其在认识论意义上给我们的启示。关键词　复杂系统;适应性;系统思维中图分类号　N941.4 文献标识码　A 霍兰J(Holland John)于1994年提出复杂适应系统(CAS)理论,迅速引起学界关注,被尝试用于观察和研究各种不同领域的复杂系统,成为当代系统科学引人注目的一个热点。笔者于1997年和2000年两次访问圣菲研究所(Santa Fe Institute),现作一简要介绍。 1　CAS理论是现代系统科学的继续和发展 CAS理论是二十世纪几代科学家不断深入研究,对于复杂系统的日益全面理解与认识的成果之一。20世纪30年代,当贝塔朗菲重新举起系统论旗帜,向片面强调还原论、忽视系统整体性的观点挑战,为“整体大于其各部门之和”的正确思想进行申辩时,他还缺乏具有说服力的论据,给人以空泛的感觉。[1]首先给他以实际支持的是维纳。他打破了只注意分割、忽视综合的偏颇,以信息、反馈和控制的新观念研究系统行为,总结出跨越工程与生物界的一般性规律———控制论。[2]控制论的迅速传播和在实践中的成功,使20世纪50年代成为“控制论的时代”,系统工程思想广为传播,控制论方法被用到自动控制、工程管理以至社会经济等许多领域[3,4]。二战中以及战后的一系列重大工程和重大科学进步为系统工程思想提供了有力的支持,一时间,谈系统、谈控制成为科学界的时尚,形成系统科学的第一个高潮。控制论在社会经济领域中则不那么成功,以至到了20世纪70年代,有人开始哀叹“控制论时代的终结”。这正是系统科学需要进一步深入的前兆。这一时期所说的“系统”,是以机器为背景的,部分是完全被动的、死的个体,其作用仅限于接收中央控制指令,完成指定的工作。任何其他动作或行为都被看作只起破坏作用的消极因素(噪音),在应当尽量排除之列。这既保证了它在工程领域的成功应用,也决定了它在生物、生态、经济、社会这类以“活的”个体为部分的系统中必然遇到困难。我们把一这阶段的观念称为第一代系统观。 20世纪70年代兴起的耗散结构理论[5]和协同 ①男,1944年生,中国人民大学经济科学实验室教授,100872　北京收稿日期:2001-01-20

系统论超越了还原论,复杂性理论又超越了系统论的三个梯级详细概述

系统论超越了还原论，复杂性理论又超越了系统论的三个梯级详细概述摘要：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，它们代表着科学方法论依次达到的三个梯级。复杂性研究从20世纪末叶兴起，目前在国内外已成为许多学科领域内研究的前沿和热点。它涉及又一个新型的跨学科的方法论。虽然人们对“复杂性”概念还缺乏严格一致的定义，但大家都意识到复杂性方法是为弥补长期占统治地位的经典科学的简化方法的不足而产生的。下面我结合分析国际上复杂性研究的主流的三个阶段或流派的学说的内容来探讨一下复杂性方法的基本内涵。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，他追求在人类思想领域里实现一个关于“复杂性范式”的革命。他的复杂性方法主要是用“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，提出把认识对象加以背景化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，等等。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》一书的1973年。1979年，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。他说：“在经典物理学中，基本的过程被认为是决定论的和可逆的。”（普里戈金、斯唐热《从混沌到有序》，上海译文出版社，1987年，第42页）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。”（同上书，第224页）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

知识创造的复杂适应系统角度分析

知识创造的复杂适应系统角度分析刘臣，张庆普哈尔滨工业大学管理学院，哈尔滨（150001） E-mail: smile_liuchen@https://www.360docs.net/doc/b016049556.html, 摘要：传统的知识创造理论认为知识是在显性知识和隐性知识的转化过程中产生的。然而，再转化过程之中发生知识创造的交互作用、涌现等深刻机理和人的关键作用，需要从新的视角进一步深入研究。知识创造系统是一个复杂适用系统，本文认为知识创造系统的适应性主体是知识单元及其拥有者的组合体，从而利用复杂适应系统理论，建立了知识创造系统的刺激反应模型，并分析了知识创造的过程和机理。关键词：知识创造；复杂适应系统；适应性主体 1 引言知识创造能力是企业保持持续竞争优势最重要的源泉。自从知识创造的概念在20世纪90年代提出以来，其对企业乃至整个国家发展的重要性被越来越多的学者所认识。在对知识创造机制的研究中，最为著名的是日本学者野中与竹内提出的知识创造螺旋模型。他们在把知识划分为显性知识和隐性知识的基础之上，从日本企业的文化入手，提出了基于认识论维度和存在论维度的组织知识创造螺旋模型。他们认为知识在显性知识和隐性知识在一定的条件下相互转化的四个过程中被创造出来[1]，如图1。 Fig. 1 知识创造的螺旋斯卡莫Scharmer(2000)提出隐性知识本课题得到基金项目：国家自然科学基金资助项目(70672063)；高等学校博士点基金资助项目(20060213025)；由技术?政策?管理（TPM）国家哲学社会科学创新基地资助。可以细分为物化了的隐性知识和尚未物化的隐性知识（自我超越的知识）。在此基础上，陈晔武提出了知识创新的三重螺旋模型[2]，该模型可以更为详细的说明知识创造的过程。然而，知识创造是一个非常复杂的系统性问题。在知识转化过程之中发生知识创造的交互作用、涌现等深刻机理和人的关键作用，需要从新的视角进一步深入研究。王众托院士提出从系统工程的高度来研究知识管理，并且提出知识系统是一个智能型的复杂自适应系统[3]。诺贝尔物理奖获得者盖尔曼认为思维和创造的过程是一个复杂适应系统(CAS）[4]。美国学者Alex和David Bennet，也认为组织知识系统是一个智能型适应系统，具有复杂系统的特性[5]。Lbrahim Kuscu 等从组织智能和复杂适应系统角度，对组织知识系统进行了研究[6]。Stacey结合复杂自适应系统，探讨了个人、小组和组织层次的创造性，提出了一些增进组织创造性的方法[7]。知识系统是一个复杂适应系统的观点已得到广泛的认同，因此，利用复杂适应系统理论有可能给以上问题提供一种解释的途径。 2 复杂适应系统理论复杂适应系统由圣菲研究所的Holland 提出，他认为复杂适应系统(CAS)的核心思想是适应性造就复杂性。并且提出了复杂适应系统适应和演化的4个特性：聚集(Aggregation)、非线性(Non-linearity)、流(Flow)、多样性(Diversity)；以及和3个机制：标志(Tagging)、内部模型(Internal models)、

复杂系统

复杂系统建模简述 11091061章学丰目前,我们面临的社会正迅速从制度经济转入知识经济,其中所涉及的各种研究系统越来越复杂,人在之中的作用也变得越来越不可忽略。而网络化的加速发展,更是极大地加剧了各类系统的复杂性程度。因此现有的系统分析方法已远远不能有效地解决这些复杂系统所面临的许多关键性问题,我们需要新的理论、新的方法、新的技术有针对性的进行复杂系统建模，所以复杂系统建模的知识就越来越重要。下面就我所学到的复杂系统建模做一个简述。一、系统理论概述平常说的系统是具有一定功能,相互间具有有机联系,由许多要素或构成部分组成的整体。可以将港口码头定义为一个系统。该系统中的实体有船舶和码头装卸设备。船舶按某种规律到达，装卸设备按一定的程序为其服务，装卸完后船舶离去。船舶到达模式影响着装卸设备的工作忙闲状态和港口的排队状态，而装卸设备的多少和工作效率也影响着船舶接受服务的质量。系统一般有三个要素，即实体、属性、活动。实体确定了系统的构成，也就确定了系统的边界，属性也称为描述变量，描述每一实体的特征。活动定义了系统内部实体之间的相互作用，反映了系统内部发生变化的过程。系统建模则是建立一个新系统，用来模拟或仿真原有系统。模型是对实际系统的简化表示，它提取和反映了所研究系统的基本性质。模型的表现形式有直觉模型、实物模型、模拟模型、图表模型、数学模型。其中数学模型的种类包括参数模型、非参数模型、模糊及神经元模型、区域规划模型、网络模型、黑箱模型、黑板模型、遗传算法模型等。二、复杂系统理论概述典型的复杂系统有工程技术大系统,社会经济大系统,生态环境大系统. 复杂系统则是能够被解耦或者分解成若干个互连子系统，从而进行有效计算或者满足实际需要的系统，或传统的建模、系统分析、控制器设计及优化技术不能处理的、具有多个互连子系统的系统。 2 复杂系统的一般特点是规模庞大，结构复杂，功能综合，因素众多。复杂系统的控制形式包括启发方法，人机方法，拟人方法，灰箱方法，集成方法，分解方法。研究复杂系统的意义在于如果复杂系统运行状态好,效益高,稳定,可靠,优化,协调,将有利于国计民生,造福于人类社会;反之,复杂系统运行状态差,效益低，失稳，故障,劣化,失调,将危害人民的生命财产,破坏社会环境,国家稳定,乃至世界和平。 4 部分的功能是将多变量系统补偿为多个单输入单输出系统，而控制器使这些单输入单输出的控制系统达到理想的性能指标；闭环解耦控制是指将解耦补偿和预测控制器合并起来，统一设计，不仅消除回路间的耦合影响，而且达到所确定的闭环性能指标；智能解耦预测控制方法主要是将智能算法融合到预测控制之中，借助于智能算法建立被控对象的数学模型或者控制器参数，从而达到系统解耦目的。变粒度模型：由于实际大系统都可以分解为若干“子系统”，而子系统又可以再分为“子子系统”，因此可用“变粒度”模型化方法分别对大系统、子系统、子子系统建立相应的粗粒度、中粒度、细粒度的模型，将它们组织起来，构成大系统的变粒度模型。智能算子模型：智能算子是基本的智能操作单元，我们可以从各种智能系统的智能操作过程中用归纳法来建立智能算子模型。

复杂适应系统和社会发展

复杂适应系统和社会发展周光召一、引言２０世纪以前，宏观系统一直是科学主流所研究的对象，当时着重研究的是线性相互作用在平衡和稳定状态的系统，这种系统一般具有确定的运动规律，所以我们常常能预测它未来的行为。但是总归世界上有很多随机的因素在起作用，所以也能预言，它们的行为在随机因素作用底下产生的偏差多大。这种研究方法主要是要把复杂的系统分解组合成简单的单元，通过分析各个单元的相互作用和运动规律，求得对整体运动状态的了解。过去所研究的系统，尽管有的时候结构也很复杂，比如大规模的集成电路很复杂，现在里边有上亿个晶体管，至少有几千万，最新的可能要上亿，但是它的行为在一定范围之内还是可以预测和控制的。电脑用的大规模集成电路，尽管非常复杂，但是我们叫它干什么就干什么，而且随着技术的发展，一个产品常常是多种技术的综合，包含的部件和结构也越来越复杂。比如说数码相机包含了光学、机械、微电子芯片、软件等等，是一个复杂的组合。但这些都还是确定的复杂系统，它的行为比较确定。复杂技术组合的产品，现在对经济的发展已经是越来越重要了。从７０年代末开始，关于混沌现象和分形理论的研究，通过对一些现象的数值模拟，使我们认识在非线性相互作用下的开放系统，在特定的条件底下就会发生所谓的混沌现象，或者突显现象。在混沌出现区域的时候，系统对外界环境的偶然因素是非常敏感的，可以说是差之毫厘，失之千里。这样系统长期的运动状态就变成不可预测的，在一定程度上是一种无序的状态。不是完全无序，是一定程度的无序。同时也发现在混沌区的附近有可能突然形成具有特定的时间结构，一种有序的状态，叫做分形。这样就出现了由无序向有序的转变，随后就发现混沌和分形是非常普遍的现象。在生物界，在经济和社会生活中，到处都可以观察到混沌和分形的出现。了解有关的规律，就有助于进行管理和调控。因此，对处于一种非稳定的、非平衡的状态，进行快速演化或者不断调整的复杂系统的研究，就成为本世纪科学研究的重点。对非线性作为下的复杂系统的研究，大概是这２０年左右的事情，从７０年代末开始，还没有系统成熟的理论，缺少定量观察分析的手段。但是，对一些现象的简化模型，现在进行数值模拟，计算机越来越大，所以数值模拟的现象越来越丰富。在这个模拟过程中，形成了很多重要的、定性的概念。有很多科学家对这个作出了贡献，但是今天我们没有对他们做介绍。这些科学家的功绩，可以在一本《复杂》的书中看到。简单和复杂，必然性和偶然性，有序和无序，稳定和发展，量变和突变，竞争和协同，适应和淘汰，遗传和进化这些相互矛盾概念的对立和统一，在复杂性的研究中都得到了进一步的发展。辩证法已经成为这方面研究的有力工具。下面我们对非线性作用下的复杂系统做简单的介绍，它的理论还不完全成熟，不同的学者看法也不完全一样，我们只是做最初步的介绍。二、系统的一般概念 “系统”一词在古希腊时代就有，是组合、整体和有序的含义。在物理科学中，太阳系指的是以引力相互作用维系的太阳和九大行星组成的天体系统。在生物学中消化系统、呼吸系统和神经系统等等都是联合执行同种功能之间的组织器官的结构。

复杂系统理论

复杂适应系统(CAS)理论复杂适应系统理论的概述复杂适应系统(Complex Adaptive System CAS)理论认为系统演化的动力本质上来源于系统内部，微观主体的相互作用生成宏观的复杂性现象，其研究思路着眼于系统内在要素的相互作用，所以它采取“自下而上”的研究路线；其研究深度不限于对客观事物的描述，而是更着重于揭示客观事物构成的原因及其演化的历程。与复杂适应系统思考问题的独特思路相对应，其研究问题的方法与传统方法也有不同之处，是定性判断与定量计算相结合，微观分析与宏观综合相结合，还原论与整体论相结合，科学推理与哲学思辨相结合。复杂适应系统建模方法的核心是通过在局部细节模型与全局模型间的循环反馈和校正，来研究局部细节变化如何突现出整体的全局行为，其模型组成一般是基于大量参数的适应性主体，其主要手段和思路是正反馈和适应，其认为环境是演化的，主体应主动从环境中学习。正是由于以上这些特点，CAS理论具有了其它理论所没有的、更具特色的新功能，提供了模拟生态、社会、经济、管理、军事等复杂系统的巨大潜力。复杂适应系统理论的产生复杂适应系统(Complex Adaptive System，以下简称CAS)理论是美国霍兰(John Holland)教授于1994年，在Santa fe研究所成立十周年时正式提出的。复杂适应系统(CAS)理论的提出对于人们认识、理解、控制、管理复杂系统提供了新的思路。CAS理论包括微观和宏观两个方面。在微观方面，CAS理论的最基本的概念是具有适应能力的、主动的个体，简称主体。这种主体在与环境的交互作用中遵循一般的刺激——反应模型，所谓适应能力表现在它能够根据行为的效果修改自己的行为规则，以便更好地在客观环境中生存。在宏观方面，由这样的主体组成的系统，将在主体之间以及主体与环境的相互作用中发展，表现出宏观系统中的分化、涌现等种种复杂的演化过程。CAS理论虽然提出不久，但是由于其思想的新颖和富有启发，它已经在许多领域得到了应用，推动着人们对于复杂系统的行为规律进行深入研究。作为CAS理论的产生背景，有必要对于Santa fe研究所作一简要的介绍。Santa fe研究所成立于1984年。在许多著名科学家的支持下，第一次研讨会于1984年，在美国新墨西哥州的首府桑塔菲市举行。这次会议以经济为主题，参加者不但有以诺贝尔经济学奖得主阿罗(Kenneth Arrow )为首的许多经济学家，而且有许多物理学家，包括诺贝尔物理学奖得主盖尔曼(Murray Gell-Mann )和安德森(Philip W. Anderson)。这次成功的交流使与会者十分兴奋，并且一致同意按此方向走下去。这就是Santa fe研究所的诞生。它是一个独立的非赢利的研究所，靠申请各种基金来支持跨学科的研究工作。不久前，它被评为全美国最优秀的十个研究所之一。Santa fe研究所出版了许多出版物，除了已出版的几十种专著之外，它还出版杂志《复杂性》(Complexity)。为了加快交流，Santa fe研究所还编发内部交流的工作论文(Working Papers)，每年有一百篇左右，不但印成单份散发，而且放在网站上。这一措施大大加速了该