第三節 演化理論的意涵、各種相關學說及其特性
5. 回饋機制
Briggsn & Peat(1989)指出,在混沌系統中,除了「整體性」觀點外,另一個特 性就是「回饋機制」(feedback mechanisms)的發生,尤其在有機組織中,負回饋迴路 具有調節的功能,正回饋迴路則有放大訊息的功能;也因為這兩種回饋迴路的交互作 用,使得有機體的內部組織對周遭環境需求能作連續不斷的適當調整,做到自我更新 的性質,為生命系統帶來獨一無二的特性,因此,科學家也用「自生」(autopoiesis)
的觀念來定義這種特性(王彥文譯,1993)。由此可知,「回饋」正是組織系統適應環 境變化以及維持組織系統自身獨特很重要的一個機制;而且不管是耗散結構或是混沌 狀態,回饋機制的存在都是演化理論中的一個重要關鍵因素—組織系統不只因為與外 界不斷進行能量與物質的交換而呈現動態性的不穩定關係,更因為組織系統本身所具 有的回饋機制,方能使組織系統不斷地進行自我更新,有機地演化發展。
繼而,生物學家馬格利斯(Lynn Margulis, 1938-)也因為混沌理論流動出回饋表 徵的自生性特徵,提出一種革命性的回饋理論:共同演化。他相信,生物性的回饋揭 示出生命的形式都是一種合作共生的結果,而「共生」(symbiotic)正是「自生結構會 做改變以保持自身恆定原理」的最佳證言。因此,「合作」成為演化改變中一個極具威 力的機制(引自王彥文譯,1993)。於是,藉著有機體透過相互回饋、相互依賴來進行 自我組織與演化的論述,形成一個「共同演化」(coevolution)的新觀念。演化理論至 此除了包括有達爾文時期「競爭」的概念存在,也納含入「合作」的機制存在。甚至 有學者認為,從混沌理論的觀點來說,若要注意各種系統的演化行為是如何競爭,還 不如注意這些系統是如何透過互助合作和複雜連結,以形成共同演化的現象(姜靜繪 譯,2000)。
總的來說,自耗散結構理論說明了組織演化是從有序到混沌,然後才能形成更高 層級的有序,組織透過開放性與非線性的作用,供給組織更多的能量與物質,才能繼 續維持組織的有序存在與發展時,「混沌」對我們來說,不再僅被視為無序、無組織、
混亂且退化的代名詞,相反地,它提供了一個更為積極且正向的意義:「混沌」亦是演 化過程的一個機制;混沌來自於有序,也潛藏著規律的秩序,其在一定條件下,穩定 與不穩定將成為相互轉化的過程。且混沌理論揭示出組織系統的非線性、敏於初始條 件、複雜形式、奇異吸子與回饋的本質特性,尤其是說明了:在遠離均衡的狀態下,
任何微小的擾動都有可能被放大成破壞結構的波瀾,帶來組織革命性的變化,因此,
我們不能再以封閉與量化的局部思考來簡單地解釋組織的形成、發展、生存與轉變 (Dyke, 1985),更不能輕忽組織系統間各個元素的聯結關係與交互作用對於組織的巨大 影響。
(六) 自組織理論
「自組織理論」(self-organization)不是一個個人的理論,也非一個屬於單一領 域學科的理論,它是一個典型的「大滿貫理論」,同時也是一個「同謀典範」(a paradigm of conspiracy)(馮朝霖,2000)。它集合耗散結構論、訊息論、協同論、熱力學、混 沌理論等分別屬於物理學、數學、化學與生物學…等各基礎學科領域,共同探索所謂 多層次系統、開放、非平衡、非線性的、具有一定擾動,並在一定的外在條件與內部 訊息作用下,組織能自發性地形成有序或無序架構,成為一個具有演化功能與轉化歷 程的自組織理論(曾國屏,1996)。因此,「自組織理論」可說是現代非線性科學和 非平衡熱力學中最令人驚異的發現之一(沈力譯,1990c;沈小峰,1993)。而關於「自 組織」概念,包含傳統演化理論與新興演化理論的各相關學說都有其不同角度的界定 與詮釋(方舟,2002;沈力譯,1990c;沈小峰,1993;凌復華譯,2001)︰
如從生物進化論的觀點來說,「自組織」則是指系統在「遺傳」、「變異」和「物 競天擇」的機制作用下,其組織結構和運行模式不斷地自我改善,從而不斷提高其對 於環境適應能力的過程,是一排除了外因主宰作用,從內在機制的運作上,以自組織 發展過程解釋物種起源和生物進化的觀點;而從熱力學的觀點來說,「自組織」是指 一個系統通過與外界交換物質、能量和訊息,不斷降低自身熵的含量,提高其有序度 的不可逆過程;從耗散結構論的觀點來說,「自組織」則是指一個系統在內在機制的 驅動下,自行從簡單趨向複雜、從粗糙趨向細致,同時自身不斷地提高其自身複雜度 和精細度的過程;而Haken 協同學則將「自組織」定義為系統在獲得空間、時間、功 能或結構的有序過程中,沒有外界特定的干預。
因此,綜合各領域觀點,「自組織」就是指系統在開放的外部條件下,透過與外界 環境交換物質、能量和訊息,以及系統內部子系統的互動、協調與交互作用,自發性 地從無序狀態,或是簡單、初級的有序狀態,趨向於更複雜、或更高級的組織有序狀 態,此一不可逆性的演變歷程即是。簡單地說,就是指稱組織系統「演化」發展的過 程與狀態。而自組織理論也就是集合諸多領域學說對於「自組織演化」現象與機制的 探討(〈系統科學之窗〉,2002)。
本來科學家們在研究「自組織」機制與運作時,將注意力全集中在控制論或有訊 息作用回饋機理的研究上,這種想法一度使自組織理論的發展陷入困境(胡皓、樓慧 心,2002)。到了 60 年代末期,Prigogine 的耗散結構論、Haken 的協同論…等等非均 衡系統自組織演化理論的成形,促使科學家們認識到「自組織」並非一個簡單作用,
而是由多種機制相互聯繫、相互作用構築而成的複雜運作。但也因為自組織理論是承 繼各橫跨性學科的研究焦點,透過如耗散結構論、控制論、協同論、混沌理論…等學 說論述來確認其研究基礎,於是有學者認為:自組織理論應是一門尚在構築中的理論,
要稱之為理論,不如先視為「自組織演化典範4」,強調一種觀念轉變、科學哲理思維 轉變的觀點。
如Mocek(1990)就視自組織為一典範,稱自組織理論的發展已經成為一個可以 同時解釋自然、社會與人文精神的典範;其學說論述最初可溯源自自然哲學中的某些 主張,尤其是強調「歷程」與「發展」的所謂「從實然到流變的轉型」(引自馮朝霖,
2000)。Waldrop(1992)更具體地說:自組織理論典範(或稱為自我組織論)是具有 多元性、統整性的觀點,強調組織的歷程和發展,意指在複雜的有機組織中,許多各 自獨立的行為者以不同的形式彼此產生交互作用,同時不受外在力量的刻意規劃,整
4 「自組織演化理論」是否可稱為「典範」,仍有諸多爭議。研究者採取的觀點是認同其為「尚在發展 中的理論」,而非「典範」。詳細說明見52、53 頁。但為了說明各學者對於「自組織理論」的觀點,研 究者在使用其說法上,仍引用各研究者原始文字鋪陳,以表達其觀點。
個組織系統自發性地產生組織有序的某些行為,這種行為便是「自組織」(莊淑琴,
2002;齊若蘭譯,1994)。因此,「自組織理論典範」是關心組織系統動態發展與其機 制、運作的研究,所強調的是組織發展的歷程、轉化,以及關於組織從混沌到有序、
從有序到混沌的轉變機制,和組織自發性地決定自身動力和發展方向的組織力量(曾 國屏等譯,1992)。
陳朝福(2003)則有不同解釋。他說,自組織應該是複雜系統演化時出現的一種 現象,也就是任何複雜系統都是經過自組織力量才得以實現演化和發展的。因此,在
「演化理論」研究的取向中,自組織是一種過程觀點,描述組織系統從無序到有序、
從一種有序到另一種有序的自我組織演化圖像,而它們的機制就是對時空對稱性的不 斷突破。因此,簡單地說,自組織理論就是將傳統科學中力圖簡化處理、或迴避掉的 現實世界中的複雜性重新提出作為研究對象,重新觀察如遠平衡態、不穩定、非線性…
等關係,強調非均衡化的演化歷程。而隨著不同學域的研究進行,學者們卻發現:這 些不同理論所強調的觀念卻有著令人驚訝的相似與類比,如擾動起伏、非均衡、開放 性、非線性與不穩定性…等,並發現「有序發展和複雜系統演化」的自組織現象可能 是跨學科領域間的共同核心概念,因此開啟了自組織理論的樣貌。
也因為自組織理論是承繼各學科跨領域研究,因此其主要內涵與特性也多與其他 的新興演化理論的各相關學說,如耗散結構論、控制論、協同論、混沌理論…等等的 內涵與特性有高度相關,諸如有機論、複構性5、開放系統、演化論與歷程哲學、自組 織與自我創化6(莊淑琴,2002;馮朝霖,2000);再如環境適應、非平衡機制、選擇 評價機制7、負回饋機制…等(王雨田,2005);以及自組織是一意識性的有機體、自 組織是一自我創化系統…等等(黃乃熒,2000,2002)。然而,較特別的是,已有學者 除了視「自組織理論」為整合性學科理論,並試著從自組織存在的本質與特性,加以 其他學科論述關於演化的特性,架構出「自組織演化」歷程與特點的概念(周旭華譯,
1994;孟祥森譯,2001;金觀濤、華國凡,1988 ):
1. 自組織必須有一個負責內在規範與自我超越的「組織知覺核心」,即組織演化 需具備一個關注組織本身的完整性,且與周遭環境建立正確關係的關鍵性核心
5 所謂複構性是相對於西方傳統科學「簡化性典範」而言,意味著對西方傳統科學的宇宙論、知識論
5 所謂複構性是相對於西方傳統科學「簡化性典範」而言,意味著對西方傳統科學的宇宙論、知識論