【复杂性思维】重塑理解世界的思维框架

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 【复杂性思维】重塑理解世界的思维框架

为什么学习复杂性思维？

世界正在扁平化，娱乐节目中听众、观众走到台上，舞台发生反转。抖音小视频让大众走向舞台。比特币让一切扁平化。我们的世界高度互联，航空网络让纽约和北京更近相比蒙古。牵一发而动全身。这一切都借助科技崛起。人工智能，在接近奇点临近。奇点有可能让机器超越人类。2050年人类可能获得永生，机器可能战胜人类，各种预测都在。

所有这些问题，共同的特征，都是含混的。牵涉多种学科，看起来不同的学科，问题却存在共性。经济、生物、全球都被网络所连接。都无法用还原论来解释。还原论对宏观问题无法解释。这时候就需要一个新兴学科来解释，就是复杂性科学。

这个学科太年轻，不成熟。

跨学科、统一性、涌现。

复杂性科学的定义：

采用一种跨学科的手段，研究不同复杂系统之中共有的涌现行为和统一性的规律。

涌现：部分大于整体之和。

牛顿的伟大发现

复杂性科学也在尝试寻找各类现象背后统一的规律。

复杂性阶梯如图：

生命复杂系统演化的过程，混沌-聚集-涌现-新陈代谢-进化-层级

可以看做生物发展，可以看做一个公司发展过程到整个的商业生态。

聚集——

不按照规律就容易形成人类的集体愚蠢，乌合之众。

举例鸟群飞行的例子：

集体飞行，分分合合。有没有一个Leader？

对鸟类群体研究的人搞出来一个研究，能否在计算机屏幕上模拟出鸟群动态。

发现三个规则：1.靠近；2.对齐；3.分离。正是这三条规则就把握了飞行动态。

这些规则和人类也适用。把这三个简单规则赋予鸟群就出来了模拟鸟群的复杂动画。全部运作没有随机性，全是确定性动作。但是我们无法预测下一部动作。是一个复杂的迭代的过程。只有模拟自己是一只鸟才有可能预测出下一步的动作。这种现象就是混沌现象。

我们看到：1.简单的规则就可以了。反而设定复杂的规则无法继续。

2.复杂不是被设计出来的。

3.完全确定的规则却会导致随机”的结果。表观的随机。

蚂蚁

一只蚂蚁很傻，一群蚂蚁却非常智慧。能在火山上自动聚集成蚂蚁球从火山上滚下来。牺牲小我，成就族群延续。

蚁群模拟寻找食物。寻找过程留下信息素。足够长的爬行不断来优化路径，最后会形成一个最短路径。

正反馈的力量，一旦两条路径在初期有小小的差异，通过信息素正反馈，信息素浓度越多越吸引蚂蚁。蚂蚁越短的路径重复的越多，正反馈会放大这个优势。最后蚂蚁会收敛到这条最短路径。

人类和媒体都是正反馈放大器，这个例子非常多，一个企业初始的优势会被放大，形成自己的发展壁垒。

还会有一些蚂蚁在四周游荡，就是所谓的懒蚂蚁”。他们在为族群寻找新的可能。为系统提供备份，如果有意外变化，马上启动新的路径。

案例实验：蚂蚁放在北京市地图上，寻找最优路网。

黏菌

再看更小的一类群体，单细胞生物体—黏菌。黏菌它的生命发展可以分为两种形态，一种是单细胞生物体，一个完全独立的单细胞。但是一旦发生特殊情况，它就会聚集形成一个鼻涕虫，形成一个大的黏菌整体。黏菌整体形成这时候单细胞就失去自我的意义，不能以单细胞形式存在。而形成一个大的生物体，甚至成为大的孢子，繁殖自身。

黏菌不单可以形成大的生物体，还能设计交通输运网络。

日本科学家把黏菌放在东京地图上，把食物放在需要连接的点上。5个小时后，黏菌饿啊，四散去寻找食物，在各个点上找到食物搬回家。开始路线是散乱的，26个小时后逐渐形成一条条最优化的路网。这个路网图和东京交通地图对比不一样，因为有地方是山丘不能直接过。研究人员就在山丘区域打上强光，再次实验。因为黏菌厌光。再次实验的图就更接近于真实的东京路网图。多次实验，每一次都不一样，甚至有些时候的路网图会优于真实路网图。

黏菌也能设计出不亚于人类的路网，你说人类是最有智慧的生物吗？智慧蕴藏在大自然的自组织规律中。人类正好用脑袋实现了这种自组织。黏菌没有大脑，通过信息素的反馈也实现了这种网络。

我们把系统分为两大块，一块看个体：首先都是遵循非常简单的规则。第二有限的局部的信息，即使你能处理复杂规则，每个个体的感知也是有限的。3.每一个个体都在处理其他个体与它的互动。

群体：1.集体智慧，2.适应能力强，3.很难控制，它们自有法则。

人类聪明，集体就聪明？不是，人类有很多集体愚蠢的例子。例如，交通堵塞。因为每个人太聪明了。汽车的运行速度决定于每个人认为的安全距离。交通系统存在不确定性，存在混乱。每个人都觉得自己聪明，才造成交通集体瘫痪。

踩踏事件，每个人感知范围有限，前面发生的现象你无法知道，前后的人各自前进，只要有一个倒下，就会产生踩踏事件。这就是人类群体出现集体愚蠢的现象。

股票市场，漫画把疯狂之所在传递，excel！（卓越）——sell 卖出，卖呀！股票大跌。最后这人说不玩了，good-bye，bye——buy，买买买。股票市场就是这样口耳相传的系统，被周围所影响，小因素层层传递甚至造成大的金融危机出现。

因为个体过于聪明”，而不懂得协作，才会造成集体愚蠢”的出现。

群体智慧与愚蠢的区别：

集体智慧：局部信息、简单规则、智能彼此加速；

集体愚蠢：试图掌握全局信息（不可能），机关算尽太聪明，智能彼此抵消。

每个个体掌握的信息都非常有限，不如按照简单的规则。

人类群体是如何产生群体智慧的。

《智慧社会》书中研究，个体中个体之间的方式，一种少数人沟通，一种多数人沟通。实验表明，多数人沟通更能表现出智慧。群体任务，群体协商，右侧模式更有利于目标达成。群体智商不等于个体智商，扁平化的沟通方式有利于群体智商。更自由的交换信息，更高效的信息的流动，才促进了整个群体的智慧产生。

那进一步，很有意思的一个研究结果，同样的团队，发现团队中女性的比例起到很重要的作用。女性比例在大于20%小于80%团体的智商更高。女性让彼此放下戒备，更好的沟通。

复杂性阶梯——涌现

涌现不能单独看做一个阶段，而是对上一段的总结。

复杂系统？涌现？斑图？涌现分类？

我们把复杂系统简单为节点和连线，这三张图都不是复杂系统、简单系统、复杂系统、无组织的随机系统。

气体系统，一个杯子里有10的23次方的速度气体分子在移动。这类系统叫无组织的随机系统，他们之间没有相互作用。

鸟群几十只鸟就足够复杂，个体之间的相互作用，连边有多种可能。鸟群、交通网络都是相互影响的复杂系统。

这些复杂系统都会有些特性——涌现。复杂系统会有两个层次去看他们，个体层次和群体层次。整体大于个体之和。

在整体层面发现的，总会出现你无法简单地从个体层面推出的模式、属性、现象等。这些规律、属性、模式被称为涌现。

斑图（pattern）的存在，使得涌现成为可能。

斑图就是一种集体模式。如颜色。这些花纹就是斑图。涌现会产生斑图（pattern），斑图是一种集体模式。例如个体无法形成队列。鸟群的飞行形态，蚁群形成的蚁队，黏菌。斑图有特性：凌驾于个体之上，斑图的产生导致了层次的超越。

例如城市中的霓虹灯，小灯泡在整体层面出现图案。小灯泡层面看不见。整体层面感知，突然发现小灯泡有意义了。所有有意义的图案文字都出现在小灯泡所组成的斑图之上。它无法还原到每一个灯泡上面。一个灯泡毫无意义。这就是斑图的意义。例如国庆阅兵，组合图案，祖国万岁。它可以用人去实现。斑图的实现是一种软件，凌驾于个体之上的新的系统的存在。斑图可以让你的大脑解读新的意义。

这张云脸就是一个斑图。小水滴形成的形状和真正的脸没有太大的区别，脸也是一个斑图，单个细胞没有任何意义。真正维持存在的是斑图，是这个形。所以从这个来说，脸和云脸没有本质区别，都是斑图而已。都是虚无缥缈的存在。

涌现发生之时，正是心智在斑图中发现意义的时候。

可以设想，细胞分子相互碰撞形成细胞时，其实并不比云脸更真实。细胞的形成是你解读出来的，赋予它意义。

涌现的分类：两大类，一类涌现是设计出来的。霓虹灯、翻板。整体超越个体。

自组织出现的涌现，也可以分成由简单规则形成的，可以形成复杂的功能，两类。还有一种涌现，单独拎出来去看，智慧生命的形成，很神秘。

强涌现。强体现在质料因、形式因。整体层面和分体层面。细胞是由什么构成的？人怕火烧，人是由碳水化合物组成的。从整体到个体也有箭头存在，形式因。整体形成斑图，用右手使劲拍打左手。左手很多细胞死亡。细胞根本无法思考。这是从上往下的因果之力，形式因。

假如说人类社会也会形成一个大的斑图，个体根本无法和社会对话，无法理解更大层次的存在。生命智能和强涌现相关。它会出现一个反向的因果箭头。强涌现可以导致个体和集体之间的因果关系发生反转。

这一切给我们的启发，为什么要去中心化？

只有在去中心化管理的时候，每个个体之间才能够充分互动，只有充分互动才能在群体上激发斑图涌现，idear的存在和流动，产生智慧、涌现、预期之外的特性。这些斑图才是真正超越个体的存在，超个体智能是解决问题的关键。这样组织才存在活力。

刚才做了回顾：

接下来当你的公司形成了涌现之后，还要考虑你要生存下去，生存下去的前提条件是形成和外界的互动。内部也会被外部互动催生新陈代谢，从而整体形成新的存在。

新陈代谢

有一个非常重要的科学定律，热力学第二定律。爱因斯坦说你可以不懂相对论，你可以不懂牛顿力学，但是你不能不懂热力学第二定律。你会理解整体不单是个斑图，还是个不断流动的斑图。

对我们如何去管理公司和理解社会会有很大帮助。

首先看一看热力学第二定律，对于任何一个封闭的系统来说，如果不加干预，让它自动演化，它一定会变得越来越无序，无序叫熵，熵增定律。封闭系统是前提条件。

很多例子，比如一缕青烟，烟的弥散过程就是典型的熵增过程。小空间到屋子到更大的空间。再比如生老病死。究其根源，物理学的热力学第二定律。

但是也会发现反例。生物圈的演化看起来就和第二定律相冲突。大自然的生物圈越演化越高等。人这个生物冒出来了。再例如科技，从简单到复杂，从低等到高等，两种时间之箭，看起来完全相悖。答案就在于开放。

我们看到的反例，都不符合热力学第二定律的前提条件，封闭系统，熵才会永远增加。如果前提条件——开放系统呢？熵如何呢？热力学根本没说。

如图所示的，开放系统与环境，有INPUT,OUTPUT，有交换，这个交换可以是物质、是能量、是信息。只要有交换，系统都是开放的。所以有了开放系统的热力学第二定律。

只要你从外界吸收进来的有序只要快于你内部系统产生的无序，你的整个系统就有可能演化的越来越有序。

所以换句话说，问题的关键不是向有序无序的增长，而是比较两种变化的速度谁快谁慢。开放系统进来的大于消耗掉的就能保持持续的有序。

从外界吸收有序进来，这就是我们都要进食，获取能量。引进负熵大于熵增，你就在变为有序。这就是开放式系统的热力学第二定律。

我不用很复杂的开放，我只用能量的开放，就可以使得系统走向有序，这个有序是完全自组织的有序。

贝纳德实验，加热平底锅，液体出现翻滚，沸腾之前，液体很薄，会出现六角格的斑图，底部液体受热，对流现象，翻滚到上面，上面的翻下来，从侧面看是蛋卷结构，从上面看就是六角格结构，这种现象就形成了耗散结构。

因为这个结构的目的是为了快速释放掉。形成了集体运动模式。左右碰撞也可以释放热量，但是这种集体运动模式更快速。

耗散结构还有一个例子，小溪边的水波纹，瞬息万变的。波纹是一种助波，看起来不变其实是瞬息万变的。看起来不变，其实一直在变。这和霓虹灯的斑图形成鲜明的对比。

耗散结构更虚无缥缈，我们的人类和人类社会都是一个不断的耗散结构。我这个东西不是个东西，是个瞬息万变的斑图。什么是我，我原来不存在。这种耗散结构又有什么规律呢？

只要你的系统是耗散的，是一个新陈代谢的，你出生就被规律所写死的。

《规模》作者West，发现一个现象，所有他家族的男性都在5、60岁就挂了。为什么生命会有死亡，他查阅了大量生物学文献，几乎没有教科书谈论生命死亡。他遇到一位生物学家，告诉他其实不是没有人讨论，有很多结论和死亡相关。这些结论，有大量数据，拿数据给结论他决定从一个物理学家转行去研究生物学，去研究克莱伯定律，后研究成果引起轰动。从生物学找到了可以用精确数学解释的结论。发表了很多作品。后来又转行做城市科学，又研究了企业规模理论。

今天介绍在生物学上的规模理论。实际上是对系统进行拉伸放大。恰恰是反直觉的。某一天你点了一个九寸的匹萨，能否给你两个五寸的匹萨。非线性特性。五寸放大成九寸，面积小于两倍。实际是吃亏的。

但是人类为什么会犯错误呢？因为人类习惯于线性特性。复杂系统有很多都是非线性特性。

克莱伯定律，放大耗子成大象，变量怎么非线性放大？F=CM3/4次方。F:物种的平均新陈代谢率，M,物种的平均体重，C：和温度有关的系数。

克莱伯定律对冷血动物等都普遍存在，横跨三十个数量级的规律。意味着，由于F和M之间有个3/4的关系。有正相关的关系，平均一块大象的肉，他的代谢率是多少？我给胖子们的存在找到理由。肉越多需要的代谢能量越少。

非线性特性带来失误，在做实验时杀死了一头大象。致幻剂可以让生物体带来兴奋。曾经在猫身上大量实验。就按照这个试剂做了个线性外推，按照体重推演同比例注射致幻剂。一个小时后大象癫痫发作，大小便失禁，直接死亡。

就是说新陈代谢度不是线性增加。这种现象在我们生活中也存在。例如感冒药成人吃两片，小孩体重是一半，就是一片多一点。

接下来为什么会存在克莱伯定律？为什么是3/4？

生物体有两个量，体重和新陈代谢率，体重和皮球体积联系在一起，新陈代谢和什么有关？和表面积联系起来。体积会随着长度做3次方的错放关系，面积会随着长度做2次方的错放关系。生物体如果是四维中的几何体，他的体积和长度是四次方，表面积是三次方的关系。第四维是怎么冒出来的？

分形的特性，新陈代谢不是靠外表面来做的，代谢发生的主要器官是内表面。内表面有个特征，内肠面的褶皱，二维表面变成三维立体。买票排队排成多拐弯，队形容量加大，弯曲的特点，大肠和毛细血管完成最大化的分形。增加了一个曲度，缩放行为表现的像一个面。边长扩大两倍，边长扩大四倍，褶皱进一步加深。这就是最大化分形，用一维实现了三维的。

为什么人类长到23，为什么以后长不了了。克莱伯定律，生命体比喻为水缸，新陈代谢比喻为入水的水流，长出细胞，修复细胞之外，增长体重，3/4生物体重关系。一定会有一个交点，你的流出的量和你流入的量达到一个平衡。体重就固定在某一个数量。

生物体都有一个特征时间，我们可以计算，生命的特征时间和体重有个关系。体重大寿命长。对物种级别成立。特征频率，心跳的频率，个头越小心跳的越快。宠物松鼠，心跳的特别快。个头小的一切频率都快。这两组数据和我们的生活密切相关。小耗子灵动，大象转身慢。如果刺激长颈恐龙的尾巴，可能两个小时才反应过来。

公司也是这样，小公司很容易换方向，大公司想换也换不了。两个量乘起来，15亿次左右。就是生命体的寿命总量。包括马达，非生命体，也是10的9次方。冥冥之中自有定数。养生有帮助，怎么能活的长一点。减缓新陈代谢，你是可以延长寿命的。瑜伽、打坐、站桩，减缓新陈代谢。进一步什么东西会影响基础代谢呢。温度，温度越高新陈代谢越快。

最后看看对于我们的日常生活有哪些帮助？最优开放度的问题。系统要想抵抗克莱伯定率，一定要开放自身。是不是开放越大越好？肯定是错的。人有表皮细胞，把自己包起来，全开放人就死了。

多少开放度呢?体现为3/4幂率关系。过大的过小的都不合适。

混沌边缘的关系。混沌-秩序需要巧妙平衡。使得复杂系统存在一个相变临界点。所以所有的系统都应该处于秩序和混沌的边缘。秩序体现在管理的条条框框。混沌表现在自由自在。包括教育孩子，也是管与不管的边缘。

一个复杂系统在维持了，仍然会死亡。我们有没有一个方式来抵抗熵增呢？

发现一个自复制的手段让基因维持，并且产生新的力量，进化。不单抵抗了热力学第二定律，并且内化成一种基因突变，并通过自复制成为更优的生物。

自复制

冯诺依曼的自复制自动机理论。计算机之父，冯诺依曼见到宾夕法尼亚大学在设计，他设计了一个手稿，生产了第一台计算机。他与机器打交道多，发现机器很多BUG，热力学第二定律也在机器之上。我们的人脑就和计算机非常不一样。神经元放电有很多随机性。每一个部件都是不靠谱的，组合在一起就非常靠谱。计算机每一个部件很靠谱，但是形成一个系统就很容易的出错。

复杂度阈值，分水岭，超过阈值，演化就越高级。复杂度小于阈值，系统就越来越衰败。复杂度阈值到底是什么？他发现生物体都具备自我繁殖自我复制。复杂度和生命体的自我复制相关。自复制能跨越复杂度阈值，是大自然的一个概率论漏洞。氨基酸碰撞10的负30次方的概率出来一个活细胞，并能够自复制。生命恰恰钻了概率论漏洞，而生长出来。找到复杂度的阈值。

为什么自复制不可能？

复杂度阈值：自复制的能力

细胞复制不能与外界发生联系。我复制自己，有个扫描头扫描我身体中的所有细胞。扫描头需要扫描自己。会出现一个无穷递归。自复制功能根本实现不了。冯诺依曼给出了一个设计手稿，机器具有自复制功能。参考了数学的定理。现实的生物体就是按照这个逻辑出来的。不能用一台机器完成操作两个东西，一台可以根据图纸构造出来图纸描述的机器。一台就是图纸设计出来的机器。可以避免无穷递归。图纸的编码是没有的，避免了无穷递归。可以完成自复制。一，根据图纸做一个拷贝，第二步根据图纸造一台机器。这两个加在一起完成自复制。利用一个动态的过程去完成一个递归。和哥德尔定理、图灵相一致的。

冯诺依曼死于骨癌。早于沃森克立克的双螺旋结构，中心法则和冯诺依曼的设计完美对应上。DNA双螺旋结构，AGCT写成了代码，细胞就能执行各种功能。图纸的拷贝，就是DNA的复制，蛋白质的合成对应机器把自己造出来，合成蛋白质形成一个新的细胞。

更重要的一种可能，会来回应复杂性阈值，高等进化。由于细胞在复制过程中充满噪声，不确定性。如果产生在机器上面，机器就失效了。如果噪声发生在图纸上面，造出来的机器和机器不同，有可能造出来一个全新的物种。达尔文进化的变异。逻辑和扰动。和热力学定律相关。但是一旦扰动作用在图纸上，就造成达尔文式的进化。自复制成为达尔文式进化的动力来源。这才是完整的冯诺依曼的发现。

我们的生命、企业可以沿着这个体系发展。

企业文化就像编码，我个人认为有点像但是不是。基因比企业文化更精准。ADCG给细胞，能制造出一个，企业文化给一群人不能完全复制。这就是为什么很多公司不能学习另一个公司的文化。但是如果把一个公司数据化如果有这样一套软件存在，通过指令区管理企业，这个企业会成为一个自复制。

复杂性阶梯

种群庞大，也要升级，形成多细胞组织。每一个细胞都有同一个DNA，形成更复杂的层级组织。

观察，通过DNA，把DNA内嵌在代码里的时候。所以当一个细胞学会自复制，它就能在更大的空间形成更大的个体。多细胞的实现通过捕食，形不成更大的组织，吞食的过程中没有杀死，而是共生，形成了一个复杂化的内共生理论。原核生物细胞内有很多细胞器，细胞器有完备的自生存结构。发生了吞食关系。自己本身就是一个单细胞生物体。吞食而没有干掉。长时间的演化，大的生物体细胞变成一个多层次的生物体。

从更大视角看待竞争和合作

站在个体是一个单纯的合作关系。合作与竞争就变成了2B和n2b的关系。竞争本来是你死我活的，如果你能巧妙地平衡这些力量。为什么商业环境更多的鼓励合作而不是竞争。一旦形成更大的个体，复杂性阶梯就完成了一次升级，又回到混沌。复杂性阶梯就循环发生。大圈套小圈，不断往上升。

小结：

1.群体形成涌现的智慧，就要考虑如何去制定简单的规则，形成自组织。

2.开放与流动才能够为系统创造有序。

3.耗散结构遵循惊人的规模法则；

4.混沌与秩序的边缘，巧妙平衡。

5.自复制可以将热力学第二定律变废为宝”。所有的生物体都会死亡。生物群体的自复制，DNA编码变成创新的基础。

6.层级的涌现导致生命的循环。