复杂适应信息系统范式

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1、Web2.0及信息系统复杂性变革第三章复杂适应信息系统范式系统思考修炼的精义在于心灵的转换：观察环状因果的互动关系，而不是线段式的因果关系。观察一连串的变化过程，而非片段的、一幕一幕的个别事件。——彼得·圣吉（《第五项修炼》之“系统思考”，p80.[1]）在第二章，我们对一些Web2.0进行了分析，总结出一些简单的设计在多重交互下涌现出复杂的新系统功能特征的规律，并归纳出四类系统特征（主体参与式架构、开放式架构、多重非线性机制和反馈机制的设计、系统内引入社会关系网络等）。主体参与式架构把人的行为纳入系统之内，系统内引入社会关系网络让信

2、息系统内产生类似真实社会的组织演化机制，开放式架构让跨系统的协作与协同进化成为可能、并让信息系统之间的交互协作关系呈现出类生态的特征，多重非线性机制和反馈机制的设计在系统内形成各种难以直观理解和线性控制的涌现现象、并让系统能够在使用中适应性进化，等等。所有的这些都让社会性软件和Web2.0具有了前所未有的动态复杂性，给它们的研究开发及工程设计带来了许多新问题和新挑战。如系统动态机制的设计难以控制和把握、系统适应性的设计难以理解和规划、系统的行为不可预期、系统的发展前景难以评估、无法进行可重复测试系统性能与功能的稳定性和不变性是可重复测

3、试的预设前提，系统的动态复杂性和适应性演化特征让这一预设前提不再成立。、信息系统及相关技术的演化发展趋势难以认识，等等。这些问题和挑战为引入系统复杂性研究相关的理论和方法以辅助信息系统的架构与设计提出了现实的需求。本章先简要介绍了系统复杂性研究的背景及研究对象，对信息系统的复杂性进行了分析，然后提出了复杂适应信息系统研究与设计的理论框架（复杂适应信息系统范式）。正如有机化学的产生并非是无机化学的否定和替代，复杂适应信息系统范式的提出也并非传统的信息系统范式的否定和替代，而是针对具有特定复杂性的信息系统研究设计所面临的一些特殊困难发展出

4、的应用基础理论。本章最后对CAIS范式的适用范畴和设计指导原则进行了讨论。本章是在第二章对一些社会性软件与Web2.0进行分类介绍的基础上89Web2.0及信息系统复杂性变革的理论抽象，是本书后续几章内容的理论基础。3.1系统复杂性研究与信息系统的复杂性3.1.1系统复杂性研究产生的背景及研究的对象系统复杂性研究是一般系统论的延续，而一般系统论和系统复杂性研究兴起的现实背景，是现代的技术和社会已经变得十分复杂，以至于传统的思维方式和研究手段不再能满足需要。正如贝塔朗菲所指出的那样，“我们被迫在一切知识领域中运用‘整体’或‘系统’的概念

5、来处理复杂性问题”[61]。作为系统科学前沿的系统复杂性研究，又被称为复杂科学。这门学科还非常新，涉及范围又非常广泛，以至于还无人完全知晓如何确切地定义它，甚至不知道它的边界之所在[62]。但这并没有妨碍复杂性相关研究成为当今世界科学研究的前沿和热点，目前，系统复杂性研究正在向各个学科渗透，受到众多学者的关注，并已经对很多领域都产生了巨大的影响。可以这样说，复杂性科学的诞生“对人类的一个封闭的、片段的和简化的理论的丧钟敲响了，而一个开放的、多方面的和复杂的理论时代开始了。”[151]复杂性科学被誉作“21世纪的新科学”，法国著名的思想

6、家埃德加•莫兰在当代复杂性科学研究的热潮中明确地提出了“复杂性思维范式”，认为复杂性研究代表着科学研究范式的革命，引导科学思维方式从还原论思维方式到复杂性思维方式的变革[4]。著名物理学家、耗散结构理论的提出者普利高津也宣称：“我们正处于科学发展史上的一个大转折时代，这就是从经典的机械论科学到新型科学的转变，从简单性到复杂性研究的转变”[61]。复杂科学的研究对象是具有动态行为复杂性的复杂系统（Complexsystem）；复杂系统是指具有大量组分、组分间存在着非线性关系、各个组分能自主地按照一定的行为规则相互交互、从而自底向上地形成

7、不同层级的自组织的系统希尔伯特·西蒙在文献[127]中给复杂系统下的定义是：“整体大于部分之和，这并不是就最终的、形而上学抽象的意义而是就重要的、实用意义来说。知道了部分的性质及其互相作用的规律，要推断出整体的性质决不是轻而易举的事。”。那种虽然具有结构复杂性，但系统组分间不存在非线性关系，组分不具有自主性、不能灵活地调整彼此关联的系统，称为复杂的系统89Web2.0及信息系统复杂性变革（Complicatedsystem）；如飞机、钟表等。复杂的系统不具有动态复杂性，不属于复杂科学的研究范畴[64]。复杂系统动态行为复杂性是指其行为

8、不可预期。在庞加莱证明三体问题产生混沌时就已指出：即便是只有三个主体组成的封闭系统，如果主体间存在非线性关系，三体的运动轨迹也是不可预期的；初始状态的微小差异，也会带来最终运动轨迹的迥然不同（初始条件敏感性）；如果系统是