论质变的渐进方式与高级方式 论质变的渐进方式与高级方式 【作 者】张彦 【作者简介】张彦,南京大学社会学系教授内容提要 本文运用现代突变理论,在全面概括连续相变和非连续相变的基础上,探讨了质变的渐进方式和高级方式本文认为,质变的渐进方式可以使系统自始至终保持稳定而又向前发展但在一般情况下,质变的渐进方式比突变方式有小得多的实现概率,因而它的实现离不开“合目的控制”质变的渐进方式涉及到人对复杂系统的介入,涉及到发展观、发展模式、发展战略和发展思路,因而也是社会发展的一般系统论的重大课题 一当代许多重大的社会发展问题,都涉及到质变的渐进方式,例如国际冲突通过政治谈判来解决,体制转换通过改革来实现,等等所谓质变的渐进方式,是指事物发生了根本性质的变化,但过程却是渐进的、相对稳定的,没有突变质变是由于系统内部(在较低层次的运动基础上)产生了新的联系或新的相互作用而出现的,这就导致了不可逆性、自组织以及发展的概念质变的渐进方式是在肯定了系统演化的前提下,指明系统演化的途径不是唯一择定的,可以通过合目的的控制来实现质变的高级方式关于质变的渐进方式,在迄今为止我们的哲学教科书中并没有清晰的表述虽然在质变量变规律的表述中,也有非爆发式质变的提法,但是,有关表述的整个逻辑几乎都是围绕着所谓爆发式质变而展开:事物由于自己内部的矛盾运动而发生量变和质变:量变是质变的必要准备,质变是量变的必然结果;量变超过度的界限,就要引起质变;在质变的基础上又转化为新的量变。
有关论述还认定,质变是一事物转化为它事物的突变或飞跃,是一种显著的变化,是事物渐进过程的中断[(1)]应该指出,现有对质变量变规律的表述,对所谓非爆发式质变是语焉不详的,更不要说肯定渐进方式是实现质变的高级方式了在自然科学中,质变的渐进方式早已经是一个不争的事实了就拿质变量变规律的经典事例——气液相变来说,热力学早已证明了有非连续相变和连续相变的区别[(2)]非连续相变就是水加温超过100℃这个关节点变为汽(或者相反)这种情况自黑格尔的《逻辑学》之后,[(3)]水的这种相变一直作为人们表述质变量变规律最成功的范例而被反复引用连续相变在物理学中也叫或高级相变,即从始态和终态来看,的确实现了气液的转换,但从过程来看,却没有出现系统失稳的情况,也找不到一个度的界限,超过这个界限人们可以明确指明系统的状态有了根本性的变化对于水的这种相变,过去人们却少有引用在物理学中,相变是物质系统的不同相之间的相互转变而对质变量变规律的表述应建立在对非连续相变和连续相变的全面概括之上现代突变理论的重要哲学启迪之一,就是通过尖点模型把气液相变的所有基本方式在一个三维相空间[①]中一目了然地展示出来[(4)]在热力学中,由范德瓦尔斯方程刻画的气液相变的P—V—T图就是一个典型的尖点模型(见图一,图中压强P和温度T是两个控制变量,它们决定了控制平面;体积V是状态变量,V轴是竖直向上的)。
系统的动态由平衡曲面(图一上方)上的一个相点S来表示随着控制变量P和T的变化,相点沿着平衡曲面上的一条轨迹移动,同时在下方的控制平面上走出一条控制轨迹P和T的平稳变化几乎总是引起V的平稳变化,仅有的例外是在控制轨迹越过分歧点集时出现的分歧点集实际上是平衡曲面的折痕在控制平面上的投影如果相点恰好到达曲面终止的边缘上(曲面回折而形成中叶),则它必然跳跃到另一叶上,这引起系统状态的突跳因为这个引起突跳的分歧点集形如艾菲尔铁塔,故以“尖点”命名之不过,该模型对气液相变来说,情况有些特殊,这就是不存在双模态:当相点越过分歧点集时,出现突跳这一点肯定是对的,但同一轨迹两个方向的跳跃都发生在控制平面上的同一点,观察不到滞后的情况(见路径C1)实际上上述情况就是我们常说的气液相变(非连续相变)上升到哲学层次,我们可以把这种质变概括为突变式质变或飞跃式质变 图一尖点模型既展示了非连续相变,也展示了连续相变尖点模型的技巧使系统质变经常伴随的阈值现象在平衡曲面上一目了然地显现出来,但它也提供了绕过分歧点集,在不失稳定性的情况下,完成从液态到气态(或从气态到液态)连续过渡的可能性这就是说,在控制变量P和T的联合作用下,只要能使相点在平衡曲面上的移动绕过“尖点”,那么就可以实现气液间的连续相变(见路径C2)。
上升到哲学层次,我们可以把这种质变概括为渐进式质变或渐变式质变 二承认质变的渐进方式和突变方式,就意味着要承认事物发展途径的多样性这一点对于有人介入的系统、特别是社会经济系统意义重大因为如此一来,只要人的能力允许,系统质变的途径便在一定范围内可以进行选择:或者原来是突变式质变,现在可以改为渐进式质变,如受控核反应;或者原来是渐进式质变,现在可以改为突变式质变,如物种的人工选择与此同时,“控制”的问题也自然提了出来控制,显然意味着人对系统的干预例如,水的连续相变,就是人运用物理手段对系统干预的结果然而控制不可能是中性的,它必定与某种价值判断有关,这就不可避免地引出了“目的”这一概念而对社会经济系统进行干预,则离不开“合目的控制”这一概念[(5)]所谓合目的控制,指质变方式和途径的选择,乃是系统演化的不可逆性被赋予价值判断的结果,并且这种选择是在系统发展的可能性空间上展开的,也必须在人力所能及的范围之内在现代系统科学中,非平衡跃迁是自组织过程最令人着迷的方面,揭示宏观结构的形成过程和触发过程是一个高度技术性的问题但在形态发生、发育以及社会科学的研究中,人们也常常发现,一些较为复杂的组织可以从简单的组织演化而来,演化的中间环节是连续的。
突变理论固然是关于奇点的理论,它固然说明非平衡跃迁很有效,但它也给出了一条理解渐进式质变的独特思路,这是我们应该加以了解和重视的[(6)]首先,由所有平衡点组成的平衡曲面,实际上就是系统发展的全部可能性空间从原则上讲,相点在曲面上划出的每一条轨迹都有现实的可能性既然如此,系统可以穿过分歧点集实现相与相之间的转变,也可以避开分歧点集实现连续相变其次,处理“尖点”的方法对于处理较为复杂的系统也是有用的如果共有n个状态变量和m个控制变量,则相空间将是一个n+m维欧几里德空间当控制点在m维控制空间中移动时,相点在其上方的平衡超曲面(超过三维)上移动,突变是由曲面上的“峰”、“坡”、“凹点”、“褶”等表示的这就是说,对于复杂系统,我们将不得不面对一个十分复杂的“地形地貌”,相点走出的轨迹只有小心翼翼地避免碰到任何一条分歧点集,才能实现渐进式质变这就很大程度地拓展了我们对合目的控制的认识:第一,合目的固然意味着控制被赋予了价值判断,但合目的也意味着人的主观能动性必须被限制在系统的可能性空间之上人的相象空间当然可以超出平衡曲面,但系统要达到平衡曲面之外的某个状态,则是完全不可几的事件,无论怎样对系统实施控制也无济于事。
第二,从原则上讲,固然平衡曲面上的每一条轨迹都有现实的可能性,但对既定的系统,质变的不同方式和途径却有不同实现的概率例如,在常态下,水的汽化实际是在压强P固定的情况下(一个大气压),逐步提高温度到100℃,使系统的相点穿过分歧点集时发生的而要使系统的动态避开分歧点集,绕过“尖点”,则往往要同时控制温度和压强换句话说,水的连续相变往往要在实验室条件下才能实现所以可以认为,在一般情况下,质变的渐进方式较之质变的突变方式有小得多的实现概率;与此同时,合目的控制则离不开慎密计划和精心操作,这样方能避免与分歧点集的不期而遇这也是我们之所以要把渐进式质变称为实现质变的高级方式的原因之一 第三,合目的控制对系统状态的干预并非直接干预,它是用控制变量来对状态变量实施控制的,因而合目的控制与系统自组织并不矛盾,系统状态的改变仍是系统自己追求最适稳定性的结果这样一来,系统的稳定与活力可以两全 三要科学地表述质变量变规律,我们就必须弄清质变和量变这对范畴与突变和渐变这对范畴的联系和区别首先,质变和量变是与突变和渐变不同的两对范畴质变和量变是就系统的性质而言的,它只反映变化是质的变化还是在保持原来质的前提下的数量变化,并不反映事物变化的速度和稳定性。
突变和渐变则是就过程而言的,反映事物变化是快还是慢、是稳定还是不稳定这意味着,时间和稳定性是衡量渐变和突变的两个标准由此可见,“渐变”和“突变”与“量变”和“质变”概念的内涵、外延均不相同其次,质变和量变与突变和渐变还是两对有密切联系的范畴质变(或量变)如果要追溯它们的途径和方式,那么自然离不开突变和渐变这对范畴,由于概率的缘故,质变经常是和突变联系在一起的,量变经常是和渐变联系在一起的也正因为如此,哲学教科书上通常把质变表述为“一事物转变为它事物的突变和飞跃”,把量变表述为“一种逐渐、不显著的变化”然而,这一表述并不十分准确,因为如果有了合目的控制,渐进式质变和突变式量变都是有可能的这样一来,就有了下表4种情况应该记住,表中每一种类型都有现实的可能性也就是说,“无论是量变还是质变,都有可能出现渐变和突变两种形式,都是渐变和突变的统一[(7)] 表一 渐变 突变量变 Ⅰ Ⅱ质变 Ⅲ Ⅳ 一般系统论的优点之一,是可以把研究对象限制在两个层次上讨论,又不失一般性在这里,我们还要借助于图一进一步剖析气液相变这一经典事例现在的关键问题是,如果系统沿路径C1实现气液相变,我们是否可以把它高度地概括为:“量变是质变的必然准备,质变是量变的必然结果,量变超过度的界限,就要引起质变”?我认为,不可以。
因为由范德瓦尔斯方程所刻画的气液相变是一个定量系统系统沿路径C1实现气液相变,其间系统本身并无量上的“增加”或“减少”过去我们认定引起系统质变的量变——温度和压强的变化,其实并非系统本身的量变,而是控制变量的变化实际上,系统动态无论沿什么路径,控制变量的变化总是会引起部分质变如果系统的动态是平衡的,V的微小变化往往察觉不出来如果系统沿路径C2从下叶走到上叶,其间系统动态固然始终是平衡的,但V的微小变化的铢积寸累,最终仍然可以引起系统性态的全局性变化如果系统动态恰好走到曲面终止的边缘上,则它必然跃迁到另一叶上,这引起V的突跳V突跳时,质变便是显著的了这样,我们就可以总结出把渐进式质变称为质变的高级方式的两个主要理由:一,要实现渐进式质变,对控制的要求一般要比突变式质变高得多渐进式质变有较小实现的概率,因此只有慎密计划和精心操作,方能避免与分歧点集的不期而遇二,只有渐进式质变才能实现合目的控制对于复杂系统,突变式质变的最大问题是,当系统处于临界状态时会失控,或者说系统会发生失稳根据分支理论,系统在临界状态其未来是不确定的,系统在许多解中选择,即使参量的微小变化,也会导致系统的显著变化[(8)]换句话说,如果系统发展选择的是突变式质变,那么当系统突跳时,是不能保证随后能选择出一个对我们而言是“好”的状态的。
结语在较为深入地探讨了质变的渐进方式和高级方式之后,我们便有了对质变多样性的认识事物多种多样的质变,从原因上进可以分为两种:一种是由数量的增减引起的质变,如聚沙成堆等,这是毫无疑问的另一种则是由控制变量的变化引起的质变,如气液相变等事物多种多样的质变,从方式讲也可以分为两种,即渐进式质变和突变式质变本文特别关注于由控制变量变化引起的质变以及渐进式质变这两种情况因为对于人类社会,发展是全人类共同面临的主题我们必须认识到系统有人介入和无人介入的重大区别而系统的质变一旦与“控制”这一概念相联系,我们便在理性和主观能动性的基础上获得了相当大的行动自由在当代,对于质变的渐进方式,实践已在许多方面走到了理论的前面,例如循序渐进的改革模式、可持续的发展战略等等质变的渐进方式涉及到人对复杂系统的介入,涉及到人处理事物的方式和态度,涉及到发展观、发展模式、发展战略和发展思路,因而也是社会。