复杂适应系统 cas 理论 转

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1、复杂适应系统CAS理论转复杂适应系统理论的概述复杂适应系统(ComplexAdaptiveSystemCAS)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

2、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(ComplexAdaptiveSystem，以下简称CAS)理论是

3、美国霍兰(JohnHolland)教授于1994年，在Santafe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

4、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Santafe研究所作一简要的介绍。Santafe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(KennethArrow)为首的许多经济学家，而且有许

5、多物理学家，包括诺贝尔物理学奖得主盖尔曼(MurrayGell-Mann)和安德森(PhilipW.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Santafe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。Santafe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，Santafe研究所还编发内部交流的工作论文(W

6、orkingPapers)，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领域的交流。复杂适应系统(CAS)理论就是在这样一个环境中孕育和诞生的。CAS理论的核心思想复杂适应系统(CAS)理论的基本思想可以概述如下："我们把系统中的成员称为具有适应性的主体(AdaptiveAgent)，简称为主体。所谓具有适应性，就是指它能够与环境以及其它主体进行交互作用。主体在这种持续不断的交互作用的过程中，不断地"学习"或"积累经验"，并且根据学到的经验改变自身的结构和行为方式。整个宏

7、观系统的演变或进化，包括新层次的产生，分化和多样性的出现，新的、聚合而成的、更大的主体的出现等等，都是在这个基础上逐步派生出来的。"复杂适应系统(CAS)理论把系统的成员看作是具有自身目的与主动性的、积极的主体。更重要的是，CAS理论认为，正是这种主动性以及它与环境的反复的、相互的作用，才是系统发展和进化的基本动因。宏观的变化和个体分化都可以从个体的行为规律中找到根源。霍兰把个体与环境之间这种主动的、反复的交互作用用"适应"一词加以概括。这就是CAS理论的基本思想--适应产生复杂性。复杂适应系统的主

8、要特征ApplicationResearchofComputers2008年5月人们每时每刻都处在并能看到许许多多的复杂系统,如蚁群、生态、胚胎、神经网络、人体免疫系统、计算机网络和全球经济系统。所有这些系统中,众多独立的要素在许多方面进行着相互作用。在每种情况下,这些无穷无尽的相互作用使每个复杂系统作为一个整体产生了自发性的自组织。霍兰把这类复杂系统称为复杂适应系统。在霍兰的复杂适应系统理论中,复杂适应系统被看成是由用规则描述的、相互作用的适应性主体组成的系统。这些