金觀濤 華國(guó)凡：越過(guò)臨界之后——矯枉過(guò)正的系統(tǒng)論真相｜雙體實(shí)驗(yàn)室

大家好，我是船長(zhǎng)。

我們是否常常以為，扭轉(zhuǎn)偏差必須施加“加倍”的力，才算徹底糾正？“矯枉必須過(guò)正”這句流傳甚廣的話，看似是一種經(jīng)驗(yàn)智慧，但其背后究竟隱藏著怎樣的系統(tǒng)規(guī)律？

金觀濤老師與華國(guó)凡老師指出，突變理論首次揭示了“矯枉過(guò)正”與“飛躍式質(zhì)變”之間的內(nèi)在聯(lián)系。矯枉過(guò)正現(xiàn)象并非普遍存在，它只在質(zhì)變以飛躍方式發(fā)生時(shí)才可能出現(xiàn)，并且嚴(yán)格局限于突變模型所描述的“節(jié)點(diǎn)分布區(qū)域”之內(nèi)。在這一區(qū)域之外，或當(dāng)系統(tǒng)受到足夠大的干擾時(shí)，即使發(fā)生質(zhì)變，也未必需要“過(guò)正”才能恢復(fù)原態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)中物種數(shù)量的躍遷與滯后、水汽相變中的過(guò)熱過(guò)冷區(qū)，都生動(dòng)說(shuō)明了這一機(jī)制的邊界與條件。

在這個(gè)充滿非線性、滯后與突變的復(fù)雜世界里，理解“矯枉過(guò)正”的機(jī)制，不僅是一種科學(xué)認(rèn)知的深化，更是一種應(yīng)對(duì)系統(tǒng)變化時(shí)的思維校準(zhǔn)——幫助我們避免盲目“過(guò)正”帶來(lái)的代價(jià)，在必要處精準(zhǔn)施力，在轉(zhuǎn)折處清醒判斷。重讀這一基于突變理論的探討，或許能夠幫助我們?cè)趶?fù)雜的變化中，既能穿越折疊、實(shí)現(xiàn)真正的扭轉(zhuǎn)，也能在干擾足夠時(shí)，從容回歸，不走極端。

圖：達(dá)利《記憶的永恒 》

越過(guò)臨界之后——矯枉過(guò)正的系統(tǒng)論真相

文/金觀濤 [美]華國(guó)凡

從經(jīng)驗(yàn)到困惑：我們?yōu)楹慰傁搿斑^(guò)正”？

《湖南農(nóng)民運(yùn)動(dòng)考察報(bào)告》中有一句話：“矯枉必須過(guò)正，不過(guò)正不能矯枉。”這句話指的是有些事物在一定的條件作用下引起了一定的結(jié)果，但當(dāng)這個(gè)條件消失后，結(jié)果并不消失，事物不能立即恢復(fù)原狀，要等條件往相反方向變化 到一定程度，出現(xiàn)很大的相反作用時(shí)，事物才能恢復(fù)原狀。

用科學(xué)的術(shù)語(yǔ)來(lái)講，這類矯枉過(guò)正的現(xiàn)象叫作滯后。例如我們對(duì)一段直的鐵絲施加一定的作用力，它會(huì)產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象，如果我們?nèi)∠饔昧ΓF絲不會(huì)馬上變直，它往往需要我們施加相當(dāng)程度的反作用力才會(huì)變直。無(wú)論在自然科學(xué)還是在社會(huì)科學(xué)中，都會(huì)經(jīng)常遇到這類滯后現(xiàn)象。

圖：彎曲的鐵絲

那么矯枉過(guò)正是不是一個(gè)普遍的規(guī)律？在任何情況下矯枉都必須過(guò)正嗎？滯后現(xiàn)象的出現(xiàn)有什么規(guī)律性？這些問(wèn)題也跟節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)的規(guī)律性問(wèn)題一樣，從前人們只是憑經(jīng)驗(yàn)有一些模糊的、籠統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，未能用科學(xué)的方法加以深入探討。甚至在一段時(shí)期內(nèi)，有人盲目地把矯枉過(guò)正的現(xiàn)象絕對(duì)化了，在實(shí)際工作中事必過(guò)正，造成了許多不應(yīng)有的損失。

從揭示到界定：突變理論中的“過(guò)正”條件與節(jié)點(diǎn)

突變理論第一次發(fā)現(xiàn)了矯枉過(guò)正現(xiàn)象和飛躍現(xiàn)象之間的聯(lián)系，揭示出這兩種歷來(lái)被人們孤立研究的現(xiàn)象具有同一的本質(zhì)，從而為我們深入探討矯枉過(guò)正的問(wèn)題提供了線索。

突變理論指出，矯枉過(guò)正現(xiàn)象有嚴(yán)格的條件，只有當(dāng)質(zhì)變以飛躍方式進(jìn)行時(shí)才可能發(fā)生。在水的氣液相變過(guò)程中，常有矯枉過(guò)正的現(xiàn)象發(fā)生，那就是水的過(guò)熱現(xiàn)象和水蒸氣的 過(guò)冷現(xiàn)象。水在常壓下的沸點(diǎn)是100℃,但是大家知道，如果用純凈的水做實(shí)驗(yàn)，并且充分排除掉振動(dòng)等干擾，水加熱到100℃往往還不沸騰，要稍高于100℃才通過(guò)沸騰變?yōu)樗魵狻?/p>

相反，水蒸氣照理在常壓下100℃應(yīng)當(dāng)冷凝，但往往要 稍低于100℃才通過(guò)冷凝變?yōu)樗＿@樣就在100℃附近形成一個(gè)水的過(guò)熱區(qū)和水蒸氣的過(guò)冷區(qū)，也就是說(shuō)，由水變?yōu)闅獾墓?jié)點(diǎn)和由氣變?yōu)樗墓?jié)點(diǎn)不是同一個(gè)，雙方有一個(gè)滯后的差距，雙方的質(zhì)變都要過(guò)正才能恢復(fù)原狀。這種現(xiàn)象我們可以用圖1來(lái)表示。

圖1實(shí)際是尖點(diǎn)型模型的一個(gè)截面，圖中水的密度曲線呈彎曲的折疊狀，而通常所說(shuō)水在常壓下的沸點(diǎn)為100℃,只是有干擾情況下的一個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)值。如果溫度壓力條件的變化繞過(guò)了折疊區(qū)，水汽不以沸騰和冷凝的方式質(zhì)變，而以漸變的方式質(zhì)變，就不存在節(jié)點(diǎn)，也不會(huì)發(fā)生矯枉過(guò)正現(xiàn)象。

圖1

從實(shí)例到條件：“過(guò)正”在何時(shí)成為必須？

之前我們?cè)?jīng)研究過(guò)一個(gè)由老鼠、土蜂、三葉草和蛇組成的生態(tài)系統(tǒng)，它們之間有如下關(guān)系：老鼠破壞土蜂窩，土蜂傳播三葉草花粉，三葉草養(yǎng)蛇，蛇吃老鼠。

這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)。第一個(gè)穩(wěn)態(tài)是老鼠多、土蜂少、三葉草少、蛇少。第二個(gè)穩(wěn)態(tài)正好相反，是老鼠少、土蜂多、三葉草多、蛇多。假定這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)一開(kāi)始處于第一個(gè)穩(wěn)態(tài)，田野附近的居民逐漸形成養(yǎng)貓的習(xí)慣，貓的數(shù)量增加，這個(gè)外加的條件對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有什么影響呢？一開(kāi)始不會(huì)有什么變化，但貓多到一定程度就打破了原有的生態(tài)平衡，系統(tǒng)一下子飛躍到第二個(gè)穩(wěn)態(tài)，即老鼠少、土蜂多、三葉草多、蛇多（圖2）。

這時(shí)如果再減少貓的數(shù)量，生態(tài)系統(tǒng)會(huì)不會(huì)很快回到第一個(gè)穩(wěn)態(tài)呢？顯然不會(huì)。因?yàn)樯咭欢啵蜁?huì)明顯制約老鼠的繁殖。必須使貓的數(shù)量減少到比原來(lái)少得多的程度，才會(huì)實(shí)現(xiàn)相反的飛躍，矯枉過(guò)正現(xiàn)象十分明顯。在生態(tài)學(xué)中，條件的變化會(huì)導(dǎo)致某一生物的絕跡，滯后將是無(wú)限大，質(zhì)變不可逆轉(zhuǎn)。

圖2

我們說(shuō)矯枉過(guò)正現(xiàn)象只有當(dāng)質(zhì)變以飛躍方式進(jìn)行時(shí)才會(huì)發(fā)生，那么反過(guò)來(lái)是不是一切有飛躍出現(xiàn)的情況下，矯枉都必須過(guò)正呢？不一定。根據(jù)突變理論，即使在飛躍發(fā)生的情況下，矯枉過(guò)正也不一定是必需的。

由于質(zhì)變進(jìn)行時(shí)，總有各種各樣的干擾存在，當(dāng)干擾的作用相當(dāng)大時(shí)，往往不必施加過(guò)量的相反作用，事物就可以恢復(fù)原來(lái)的質(zhì)態(tài)。突變理論指出，矯枉過(guò)正現(xiàn)象只可能存在于突變模型給出的節(jié)點(diǎn)分布區(qū)域之內(nèi)。在節(jié)點(diǎn)分布區(qū)域之外，矯枉不需要過(guò)正。

本文系摘選自《控制論與科學(xué)方法論》一書(shū)第四章節(jié)第9節(jié)。為便于閱讀，部分段落做了拆分和刪減，推文標(biāo)題為編者所擬，學(xué)術(shù)討論請(qǐng)以原文為準(zhǔn)。文中部分配圖來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系公眾號(hào)后臺(tái)刪除。

內(nèi)容編校：舒婷

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