轉變現代棉花生產技術研究理念的新視角

劉瑞顯等

摘要：復雜性科學作為一門研究復雜系統和復雜性的交叉學科，所具有的獨特思維方式和世界觀對其他學科問題研究具有重要的理論指導價值。在分析復雜性科學研究基本原則基礎上，以復雜性視角探討現代棉花生產復雜性技術觀的含義與基本特征，進而提出轉變現代棉花生產技術研究的理念，即技術體系向動態系統性轉變，研究范式向復雜范式轉變，研究過程向綜合集成轉變，研究方法向復雜研究法轉變。

關鍵詞：棉花；生產技術；研究范式；研究過程；研究方法；轉變；復雜性科學

中圖分類號： S-03文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）10-0001-03

liuruixian2008@163.com。 興起于20世紀80年代的復雜性科學，是研究復雜性和復雜系統的一門交叉學科，被科學家譽為“21世紀的科學”。它所具有的全新思維方式和世界觀，對復雜系統的科學揭示、現實世界的深刻洞察以及對其他學科復雜性問題的研究，具有重要的理論指導價值[1]。棉花生產技術研究涉及最具復雜性的人，其研究對象——棉花及其環境也都十分復雜，因此，如何運用復雜性科學的基本原則來分析和研究現代棉花生產技術系統中的實際問題，尤其是探討轉變現代棉花生產技術研究理念，無疑具有重要的現實意義。

1復雜、復雜性和復雜性科學研究的基本原則

1.1復雜

“復雜”在《辭?！分械慕忉屖牵骸埃?） 事物的種類、頭緒等多而雜亂；問題復雜。（2）在系統論中，同”簡單“相對，表征事物或系統的組織水平的范疇；指事物或系統的多因素性、多層次性、多變性以及相互作用所形成的整體行為和演化。一般認為，非線性、不確定性是復雜性的根源?！?/p>

1.2復雜性

“復雜性”就是指“復雜”的性質或狀態，相對于簡單性而言。在現代漢語詞典中，尚找不到“復雜性”的解釋。但在《牛津高級英漢雙解詞典》中，對complexity（復雜性）的解釋是“錯綜復雜的狀態；復雜的事物”。

1.3復雜性科學研究的基本原則

“復雜性科學”這一術語最早由普列高津（Prigogine）和斯唐熱（Stengers）2人合著的《新聯盟：科學的轉變》一書中提出，但此時復雜性科學還很少有人提及。直到1984年5月，美國成立桑塔費研究所（Santa Fe Institute，簡稱SFI），并于當年成立科學整合討論會，把整合形成的新科學稱為“復雜性科學”，而后出版了許多復雜性研究方面的著作，才真正使“復雜性科學”這一術語廣泛傳播并為人們所接收和認同。目前，復雜性科學的原理、觀點和方法幾乎涉及自然科學和社會科學的所有領域，諸如物理、化學、生物、力學、地球科學、天文學、人類學、地理學、管理學和經濟學等，成為當代國際學術研究的熱門課題和前沿領域之一。

復雜性科學研究包括混沌學派、結構學派、系統動力學派、自適應學派等多個學派[2]，雖然各學派對學科概念、研究對象、研究方向等問題的認識角度不同，但研究所遵循的原則是基本相同的。

1.3.1整體性原則以往人們從事復雜系統研究采用的是系統分解的方法，即將一個復雜系統分解成若干個相對簡單的子系統，只要研究清楚各個子系統的性質就可以獲得整個系統的性質，其理論基礎是數學上的還原論和物理上的疊加原理：整體等于部分之和。然而，復雜性科學認為，系統分解的研究方法只適應于簡單系統研究，不適應于復雜系統研究，因為真正的復雜系統都是非線性系統，疊加原理可能失效。復雜性科學研究將復雜系統看作是一個整體，雖然為了分析的方便，有時也將一個復雜系統分解成若干個功能子系統分別進行分析和研究。但是，并不將系統整體看作是其各子系統性質的簡單相加，而將整體看作是各功能系統之間相互作用突現的結果，系統整體的性質與各子系統的性質并不存在必然的因果關系。

1.3.2動態性原則復雜性科學認為，復雜系統總是在不斷運動變化的，動態性是產生系統復雜性的主要原因之一。復雜系統總是從一種狀態變化到另一種狀態，其穩定和平衡是運動的一種趨勢。而被動、不平衡、矛盾等才是運動的常態，要將矛盾與斗爭看作是貫穿于事物發展的全過程。

1.3.3時空統一原則系統是一個復雜的、多層次的有機體，在時間與空間中，它既是網絡的又是不均勻的、既是正式的又是非正式的、既是實體的又是虛擬的。因而，復雜性科學不但研究復雜系統的時間演化軌跡，而且還研究其空間運動模式，即研究復雜系統的時空運動規律。

1.3.4宏微觀統一原則作為一個有機體，系統的宏觀變化是微觀變量相互作用的結果，即系統中最小的不確定性通過反饋耦合而放大的結果[3]。正是因為復雜系統的這種非線性作用，才使得復雜系統的研究不能采用系統分解的方法，不能將宏觀與微觀割裂開來研究，也就是要遵循宏觀與微觀相統一的原則，即在整體性原則上，注意把握內外環境中關鍵性的動態偶然變量，從系統角度分析其對整體的影響。

1.3.5開放性原則開放系統的內外要素是相互聯系、相互作用的，當內外條件（信息）達到一定閾值時便會自動形成一種有序結構[3]。開放性原則就是在研究中將復雜性系統放在開放環境中，分析外部隨機因素對系統的作用與影響，有效把握系統發展變化規律。

2現代棉花生產復雜性技術觀的含義與基本特征

2.1含義

現代棉花生產技術是由技術、科學、經濟、自然和社會構成的一個復雜技術系統。其復雜性技術觀的含義有3個方面：一是在觀察現代棉花生產技術現象時，要用復雜性思維方法作為駕馭手段，既要把技術放到科學、自然、經濟和社會的復雜系統中進行綜合的和系統的考察，又要把技術放到科學、自然、經濟和社會的鏈條中分析它們之間的關系。在這樣廣闊的背景下探索現代棉花生產技術創新、技術開發等技術活動過程，揭示現代棉花生產技術體系演化的規律，并在此基礎上建立現代棉花生產復雜技術系統的概念體系和普遍使用的基本原理、觀點和方法。二是用復雜性思維觀察現代棉花生產技術系統本身的復雜性，分析技術系統由簡單到復雜、由低級到高級自組織演化過程的序參量、吸引子、演化動力，揭示現代棉花生產技術系統的復雜性與適應性的關系。三是現代棉花生產復雜性技術觀不僅要揭示技術系統內部要素之間的關系，同時也要揭示人與自然、人與社會之間的關系。因為在人與自然和人與社會的關系中，變天然自然為人工自然以及對社會進行調節控制，這是技術所要解決“做什么”的問題；而把現代棉花生產技術作為知識技能、工具、手段、規則、方法等復雜性要素的結合，被用來實現一定的目的——棉花生產的經濟效益、生態效益和社會效益，這是技術所要解決的“怎樣做”的問題，也就是在“怎樣做”的問題上體現了人對自然、對社會的能動關系，人的這種能動性是通過技術的“媒介”和“手段”來實現的。

總之，現代棉花生產技術是人類在自身生存和社會發展而進行的社會實踐活動中，為了達到預期目的，在一定科學、自然、經濟和社會等隨機性、不確定性復雜性因素作用下，對自然、社會進行調節、控制、改進的知識、技能、方法的自發結合而形成的有機體。這一表述較好地體現了現代棉花生產技術的廣義性、系統性和復雜性。

2.2基本特征

棉花生產傳統技術觀局限于生產技術領域，僅從技術本身、從線性思維去認識技術。相對于傳統技術觀，現代棉花生產復雜技術觀具有研究內容的多學科融合性、理論概括的綜合性和研究過程的動態性。

2.2.1研究內容的多學科融合性以信息技術為先導、以信息知識為資源的知識經濟社會賦予現代棉花生產技術以時代特征?，F代棉花生產技術研究呈現出領域拓寬、內容深化、縱橫滲透、邊緣擴展、分支密集等特點?，F代棉花生產技術研究范疇越來越模糊，邊緣日趨混沌。

在現代棉花生產技術發展中，生產技術的兼容性和跨學科屬性是現代棉花生產技術內在的本質特征。隨著現代棉花生產技術研究領域的不斷拓展，涉及到許多學科領域的研究，既有傳統的學科領域，如植物學、植物生理學、遺傳育種學、生態學、土壤學、肥料學、植物保護學等，也有新興學科的領域，如計算機科學、現代生物技術、生物信息學、現代管理學等。棉花生產技術最初產生于生產領域，它和生產緊密結合在一起，以后，隨著科學的發展和社會的進步，技術便越出生產的范圍，進入對自然、社會調節和控制的領域?，F代棉花生產復雜性技術觀不僅要把生產技術自身作為一個系統進行研究，而且還要考察自然技術、社會技術的相互聯系、相互作用。

從現代棉花生產技術自身角度看，隨著研究主體、研究對象和研究過程的發展與變化，復雜的棉花生產技術問題已經不能單靠一個學科之力能夠解決，需要廣泛吸收與借鑒其他學科的理論、方法，并與本學科傳統理論相結合，才能有效地解決21世紀條件下的棉花生產問題，由此促成現代棉花生產技術的多學科融合態勢。

2.2.2理論概括的綜合性系統的整體行為決不是所有局部行為的簡單相加，必須從整體上去把握系統的發展趨勢和特點，不能簡單地從局部以個別行為的細節去判斷。因此，對復雜技術系統進行整體性的研究至關重要。運用現代棉花生產復雜性技術觀觀察技術過程，并不局限于局部的現象，而是要從全局出發，從科學、經濟、自然和社會復雜系統出發，把生產技術作為一個復雜系統來進行總體觀察、綜合研究，即既要從狹義方面研究技術的局部現象，同時也要從廣義的角度觀察技術過程；既要從微觀方面研究技術發展的契機，也要從宏觀方面揭示技術演化的模式和動力，其立論便具有明顯的綜合性。

現代棉花生產復雜性技術觀是對生產技術的本質概括和抽象，是全方位的、多層次技術的綜合。復雜性技術觀來源于千差萬別的技術，因此，它是一切生產技術研究活動的理論指南。這種高度的綜合性是傳統生產技術觀所望塵莫及的。

2.2.3研究過程的動態性現代棉花生產復雜技術系統各單元之間的聯系廣泛而緊密，構成一個網絡。因此每一單元的變化都會受到其他單元變化的影響，并會引起其他單元的變化。復雜性技術觀把生產技術視作歷史的范疇，棉花生產技術隨著人類社會的產生、生產的需要而產生，并隨著社會的進步和棉花生產的發展而不斷的改造、提高、更新、進步。復雜性技術觀從歷史的觀點出發，從歷史的進程中揭示技術的背景，技術的本質，技術與技術之間的聯系，技術的形態、特征，進而概括和把握技術進步的規律。棉花生產傳統技術觀習慣了靜態地、孤立地割斷歷史的聯系來考察技術，這種缺陷將在復雜性技術觀中得到克服。

3基于復雜性科學的現代棉花生產技術研究理念的轉變

由以上基于復雜性科學視角的現代棉花生產技術特點分析可見，復雜性科學不僅為現代棉花生產技術研究提供了全新的理論工具和研究方法，而且直接影響現代棉花生產技術研究理念的轉變與發展。

3.1現代棉花生產技術體系向動態系統性轉變

現代棉花生產技術體系是在吸收與借鑒自然科學與社會科學領域中有益成果的基礎上，對當今時代復雜環境下變遷中的有關棉花知識生產、組織、管理和使用的社會行為、社會認知模式的描述與解釋。

在知識經濟社會中，技術進步的推動與應用創新的拉動促進現代棉花生產技術向縱深發展，形成了多重結構、有機構成的棉花生產技術體系。由于多主體參與和多要素互動，以及不同子系統的特點和結合方式不同，現代棉花生產技術體系具有不同質的系統總體形成和多層次性。但在這個技術系統中，每個技術觀點的演化不是孤立的，而是以棉花生產技術基本理論為基礎，并與其他理論觀點相互影響、相互作用、彼此交融，構成具有動態性、系統性的現代棉花生產技術體系。

與此同時，現代棉花生產技術作為一項多學科交叉、應用性極強的技術，自然科學與社會科學中多個專業學科理論對其技術原理基礎發展產生影響，推動現代棉花生產技術動態發展，豐富、完善技術體系結構，促使向復雜、多層次技術體系發展。

3.2現代棉花生產技術研究范式向復雜范式轉變

所謂范式，是指從事同一特殊領域研究的學者所持有的共同的信念、傳統、理論的方法。范式代表了一種近乎固定的問題的解決方式。范式不是理論，但他對理論的形成起了很大的作用[4]。由此推及到現代棉花生產技術研究范式，可以把他看作是棉花生產技術研究者在研究棉花生產問題時所持有的共同信念、傳統、理論和研究形式、研究策略。

一個研究范式的變遷與發展既有其獨立性，又有一定的歷史背景。外部環境的發展推動了現代棉花生產技術研究對象、內容和過程的變化。在此背景下，原有棉花生產技術研究范式已很難對其研究主體、內容、對象和過程的復雜性進行概括，不能科學、客觀地指導棉花生產技術研究實踐。這一發展特點決定了現代棉花生產技術需要一種新的研究范式來主導新形勢下的棉花生產技術研究，即復雜性研究范式。

復雜性研究范式的實質是以復雜性研究思維為主導的一種多元化范式。復雜性范式將現代棉花生產技術看做一個動態自組織、與其他學科聯系密切的復雜系統。在此基礎上，運用復雜性科學理論剖析現代棉花生產技術研究內容與研究這一技術系統的復雜性、系統性和動態性，揭示棉花生產技術運動過程的內在規律性?，F代棉花生產技術復雜性研究范式不是對原有范式的否定，而是對原有范式的兼收并蓄與整合。

現代棉花生產技術復雜性研究范式是對當前棉花生產研究思維與研究邏輯的高度概括。它體現了現代棉花生產技術研究中以“現代化”為關注點、以“經濟效益、生態效益和社會效益”為研究核心的質性范式的研究思維，又是對以“系統”為研究重點、以“交互作用”為研究焦點的技術范式的內容。因此，復雜式范式是符合現代棉花生產技術研究特點和研究趨勢的主導范式。

3.3現代棉花生產技術研究過程向綜合集成轉變

綜合集成是從整體上考慮并解決問題的方法論，也是現代科學條件下認識方法論上的一次飛躍。這一方法定名首先由錢學森于1990年初提出?，F代棉花生產技術研究活動是由多主體參與、多要素互動的動態復雜過程。在此研究過程中，現代棉花生產技術不是各研究部分與研究環節分析內容與理論觀點的簡單疊加，而是各種觀點的綜合集成。因此，需要運用整體思維、過程思維、關系思維和非線性思維來分析與研究棉花生產現象、行為和過程，強調把握研究對象的整體性。與此同時，以先進技術支持的智能性信息組織、知識組織、信息構建等技術手段和分析方法應用于現代棉花生產技術研究之中，并發揮著越來越重要的作用，形成現代棉花生產技術研究中的人機交互與人機結合，促使其研究向綜合集成發展。其實質是以人為主、人機結合的棉花生產技術研究過程，這種綜合集成研究不僅為現代棉花生產技術研究發展趨勢指明方向，也闡明了現代棉花生產技術原理與進化發展的原則、機制和路徑。

3.4現代棉花生產技術研究方法向復雜研究法轉變

不同學科的研究范式與研究方法之間通常具有高度的規范一致性。研究方法中，量的研究是以非為命題的，質的研究是以價值為命題的。雖然在現代棉花生產技術研究中，有關量的研究與質的研究結合問題正在逐漸推進之中，但世界范圍內重視多元、強調對話的思潮推動下，兩者的結合問題已經成為一個跨學科、跨范式的熱門話題[5]?？v觀棉花生產技術研究的發展歷程，能夠發現其從定性研究到定量研究，再到定性與定量相結合的復雜研究的發展軌跡。

伴隨著現代棉花生產技術的發展，兼容性和跨學科屬性以及研究內容的多學科融合特點明顯，多重結構、眾多子系統的復雜理論體系日趨成熟，需要一種復合型、綜合性的研究方法與之相適應，即定量研究與定性研究相結合的復雜研究法。在現代棉花生產技術研究中，只有將定量研究與定性研究有機結合，兼收并蓄，才能從不同層面和角度對現代棉花生產技術研究現象進行多層次透視，共同揭示復雜的棉花生產過程的不同側面及其內涵。

以復雜性范式為主導的現代棉花生產技術研究范式將棉花生產技術研究作為一個動態的復雜系統加以研究。在研究中，運用復雜研究方法，通過量的研究分析生產過程及其實績，通過質量的研究，利用研究者的洞察力和直覺判斷，把握復雜的棉花生產現象與生產系統的基本特點，剖析研究對象的深層次特征，揭示棉花生產行為和過程背后的價值關系，這樣才能真正把握棉花生產過程與人在這一過程中的行為的基本規律。

參考文獻：

[1]陸以勤，韋崗. 從復雜性科學再認識科學的簡單性原則[J]. 自然辯證法研究，1996，12（11）：22-26.

[2]靖繼鵬，馬費成，張向先. 情報科學理論[M]. 北京：科學出版社，2009：12-15.

[3]楊永福，黃大慶，李必強. 復雜性科學與管理理論[J]. 管理世界，2001（2）：167-174.

[4]智庫百科. 范式[EB/OL]. [2013-12-01]. http：//wiki.mbalib.com/wiki/范式.

[5]陳向明. 質的研究方法與社會科學研究[M]. 北京：教育科學出版社，2000：465-483.