1.1.4 復雜性特征

雖然對于復雜系統的定義尚未達成一致，但是對于復雜系統的屬性特征卻都有基本統一的認識，包括非線性、混沌、涌現性、自組織、自適應性與有機性等。這里我們主要介紹這幾個新特性，對于一般系統中同樣存在的整體性、目的性、層次性等特性在此不再贅述。

1.非線性

非線性是復雜性產生的根本原因之一。線性是簡單系統的代名詞，人的直覺認識都是線性的。舉個例子，有人去買比薩，需要買一個10寸的比薩，服務員告知10寸的賣完了，買2個5寸的行不行？人們下意識的反應是2×5=10，當然可以，這就是線性思維，但比薩的大小跟直徑的平方成正比，2個5寸的比薩只有1個10寸比薩的一半內容，自然不夠吃，出現了平方，就是非線性的。這只是最簡單的非線性形式，復雜系統中的非線性關系往往是難以用解析式來描述的，復雜系統的狀態(tài)就像是一個層巒疊嶂連綿起伏的山峰群，如圖1-7所示，存在多個局部的峰值，難以找到真正的最優(yōu)狀態(tài)。自然界中與非線性相關的還有一個重要的規(guī)律，那就是冪律，例如動物的新陳代謝量與動物體重的3/4次冪成正比，這也正體現了大自然自組織規(guī)律的神奇之處。

2.混沌

混沌來源于非線性，是指非線性確定系統中存在的初值敏感性，初始條件的細微改變，導致結果變化非常大，使得系統無法預測，因此也稱作復雜系統的非預測性。但是從洛倫茲的奇異吸引子圖我們可以看出，雖然混沌無法預測，但是混沌也無法超出存在特定的范圍，這說明了世界雖然是混沌的，但混沌中又孕育著有序。而且混沌往往才是系統的常態(tài)，例如正常人的心電圖是混沌狀態(tài)的，反而是存在一定病理的心臟的心電圖呈現出有規(guī)律的周期運動。

3.涌現性

涌現性是指通過系統的各個組成部分的認識而無法預知的系統整體行為，是一種非預期的，甚至令人驚訝的結果。例如：

（1）人腦的智能行為無法從其構成的神經元的詳細知識中獲知或預測。

（2）蜜蜂種群的社會行為無法通過單個蜜蜂的知識來預測。

（3）人類文化的語法和文法規(guī)則無法通過其使用的字母表的知識進行預測。

涌現性也有積極的、消極的和中性的之分，我們利用積極的涌現性來提升體系的能力，也要盡量避免或減緩消極涌現性帶來的后果。

4.自組織

自組織與他組織對應，是指系統在內在機制的驅動下，自行從簡單向復雜、從粗糙向細致方向發(fā)展，不斷地提高自身的復雜度和精細度的過程。自組織可以理解為一種宏觀的通用意義上的認識，自然界系統的發(fā)展與演化，都遵循著自組織的原則，從無機世界的變遷，到無機向有機生命的轉化，再到有機生命的不斷進化，直至高度智慧的具有思想的人類的出現，都是自組織的結果，只是目前大部分的規(guī)律還不被人們所認識到而已。

5.自適應

自適應是指系統對外界環(huán)境干擾或內部的變化的自我適應過程。自然系統的自適應廣義上來說，仍是一種系統的自組織行為，自適應含有主動性的意味，是通過主體間不斷地相互作用尋找適應性演化的方向的，因此自適應僅限于自然系統中的有機生命系統，它是一種有機生命系統所特有的自組織性?；籼m把握了復雜系統自適應的特性，提出了復雜自適應系統理論，并提出了著名的適應性造就復雜性的論斷。

6.有機性

復雜系統的成員雖然是自組織的，但隨著成員系統之間復雜的交互關系，在整體上往往表現出一定的有機特性來，在系統的外界環(huán)境發(fā)生改變時，復雜系統通過內部的調節(jié)和規(guī)則的變換，維持相對的穩(wěn)定性，從而表現出一定的有機適應能力，類似于有機生命系統的自適應能力。