石頭兄弟希望我們可以從復(fù)雜性的視角看一下微服務(wù)，但遲遲未能動(dòng)筆。因?yàn)楸局俺吻甯拍?，判定?biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建系統(tǒng)”的一般原則，雖然微服務(wù)已經(jīng)有了很多的文字描述，那么復(fù)雜性到底是什么呢？只是編程中所涉及到的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度么？

只能求助于文獻(xiàn)，于是斷斷續(xù)續(xù)讀完了第三本關(guān)于復(fù)雜性的書。

什么是復(fù)雜性

在《說文解字》中，對“復(fù)雜”二字的解釋如下：

復(fù)雜的英文complex 最早的意思就是編辮子、纏繞、編織，后轉(zhuǎn)化為把許多東西結(jié)合在一起。

把“復(fù)雜”上升到哲學(xué)的高度，本體論方面，指事物的組成多且雜；認(rèn)識(shí)論方面，指難于理解和解釋，不容易處理。于是，復(fù)雜性成為了認(rèn)識(shí)的避難所。

人們總是希望定義復(fù)雜性，例如計(jì)算復(fù)雜性包括了時(shí)間和空間，描述復(fù)雜性也稱為算法復(fù)雜性，越隨機(jī)的東西越復(fù)雜。

復(fù)雜性可能產(chǎn)生于一些由經(jīng)過適當(dāng)選擇的規(guī)則所定義的系統(tǒng)。德國學(xué)者克拉莫（F Cramer）利用系統(tǒng)定義了復(fù)雜性：

對系統(tǒng)的全面而細(xì)致的分類是探索復(fù)雜性的前提。復(fù)雜系統(tǒng)的特征是：不穩(wěn)定性、多連通性，非集中控制性，不可分解性、涌現(xiàn)性、進(jìn)化過程的多樣性及進(jìn)化能力。

如果說混沌涉及時(shí)間上的不規(guī)則性，那么復(fù)雜性則可能意味著空間上的不規(guī)則性，甚至混沌本身也是復(fù)雜性的一部分。

美學(xué)始終屬于哲學(xué)而不是科學(xué)，那么復(fù)雜性呢？

什么是復(fù)雜性科學(xué)

很多人認(rèn)為，“復(fù)雜性研究”是可能的，“復(fù)雜性科學(xué)”是不可能的。所有學(xué)科領(lǐng)域復(fù)雜性研究的總和才是所謂的“復(fù)雜性科學(xué)”。實(shí)際上，不能把復(fù)雜性全部歸結(jié)為認(rèn)識(shí)過程的不充分性，必須承認(rèn)存在客觀的復(fù)雜性，真正的復(fù)雜性應(yīng)當(dāng)具備自身特有的規(guī)定性。

復(fù)雜性科學(xué)可能是系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展的新階段。復(fù)雜性科學(xué)注意研究對象的完整性，注意構(gòu)成對象系統(tǒng)的要素之間的聯(lián)系性，更注意由部分組成整體之后的涌現(xiàn)性。

復(fù)雜性科學(xué)的特點(diǎn)如下：

1. 只能通過研究方法論來界定，其度量標(biāo)尺和框架就是非還原的研究方法論。

2. 不是一門具體的學(xué)科，是學(xué)科互涉的交叉學(xué)科。

3. 尋找各學(xué)科之間的互相聯(lián)系、互相合作的統(tǒng)一機(jī)制。

4. 拋棄還原論適用于所有科學(xué)的夢想。

5. 創(chuàng)立新的理論框架體系或者范式。

復(fù)雜性科學(xué)的核心理論包括涌現(xiàn)生成理論，復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論，遺傳進(jìn)化理論、自組織臨界性理論、人工生命理論、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論。

研究復(fù)雜性系統(tǒng)的基本方法應(yīng)當(dāng)是在唯物辯證法指導(dǎo)下的系統(tǒng)科學(xué)方法，定性與定量結(jié)合，微觀與宏觀結(jié)合，還原論與整體論結(jié)合，科學(xué)推理與哲學(xué)思辯結(jié)合。

復(fù)雜性科學(xué)簡史

大道至簡，簡單是分析科學(xué)家的終極追求，世界的簡單性信念是近代科學(xué)研究的重要傳統(tǒng)和發(fā)展動(dòng)力之一。生命是簡單性范式的有力挑戰(zhàn)，由于近代科學(xué)不能很好地解釋生命世界中的秩序、目的性和精神等問題，一直存在活力論和還原論之爭。生物有機(jī)體的整體屬性并不等于各組成部分的屬性之和，是一個(gè)開放系統(tǒng)，可以動(dòng)態(tài)調(diào)整平衡。

相信宇宙是受自然法則支配的。

復(fù)雜性科學(xué)的興起源于對機(jī)械論的反思，伴隨系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的深入和延伸，是后現(xiàn)代思潮在科學(xué)層面上的反映（后現(xiàn)代主義追求的是非中心化、反邏輯性和無結(jié)構(gòu)的東西）。復(fù)雜性科學(xué)建立在事實(shí)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，例如蝴蝶效應(yīng)、自組織臨界性，元胞自動(dòng)機(jī)、人工生命實(shí)驗(yàn)等。計(jì)算機(jī)是復(fù)雜性科學(xué)重要的技術(shù)基礎(chǔ)和研究手段。

在復(fù)雜性科學(xué)的發(fā)展中——

1. 系統(tǒng)是貝塔朗菲們的美好設(shè)想，一般系統(tǒng)論、信息論、控制論、運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)工程等是其代表。

2. 演化是普利高津們的艱難探索，耗散結(jié)構(gòu)理論是解決自組織出現(xiàn)的條件環(huán)境問題，協(xié)同學(xué)是解決自組織的動(dòng)力學(xué)問題，突變論從數(shù)學(xué)抽象角度研究自組織的途徑問題，超循環(huán)論解決了自組織的結(jié)合形式問題，分形與混沌從時(shí)空角度研究了自組織的復(fù)雜性和圖景問題。

3. 涌現(xiàn)是復(fù)雜性范式的初步形成，由過去的構(gòu)成論變成了生成論。

那么，復(fù)雜性科學(xué)可以作為一種科學(xué)范式么？一種科學(xué)范式需要包括世界觀、價(jià)值觀、方法論、符號通式以及范例等內(nèi)容。一種科學(xué)范式有內(nèi)外標(biāo)志，外在標(biāo)志是存在機(jī)構(gòu)，刊物等共同體，內(nèi)在標(biāo)志是通用語言、共同信念、共有價(jià)值和范例。

對比一下傳統(tǒng)世界觀與復(fù)雜性世界觀——

經(jīng)典科學(xué)的思維方式建立在“有序”“分割”和“理性”三大支柱上，集中表現(xiàn)為普遍性原則，可還原原則和可分離原則這三個(gè)原則。統(tǒng)一性和簡單性是共同的理想。傳統(tǒng)科學(xué)的缺陷：它們都是研究被動(dòng)消極的對象，并把對象和環(huán)境完全隔離。

復(fù)雜性范式的思維方式認(rèn)為世界的本質(zhì)是復(fù)雜的，簡單性不過是復(fù)雜性海洋中的孤獨(dú)。把時(shí)間當(dāng)作內(nèi)在的一個(gè)參數(shù)，因此系統(tǒng)是演化的，是單向不可逆的，具有生成演化的過程。在有機(jī)自然觀的前提下，以非線性特性為核心，由此推出復(fù)雜系統(tǒng)的整體性、自主性、關(guān)聯(lián)性、涌現(xiàn)性和多樣性等特征。

面對復(fù)雜系統(tǒng)，一般通過隱喻類比，符號通式是非線性模型和算法模型，算法模型是最常用的表達(dá)方式。

關(guān)于復(fù)雜性科學(xué)的方法論

科學(xué)的方法論最早是樸素的整體方法論，后分析還原方法論，而后是綜合整體方法論。

關(guān)于還原論

所謂簡單性問題，指一切可以用還原論方法解決的問題，已經(jīng)得到系統(tǒng)、全面、透徹的研究，形成完全成熟的普適方法論和具體方法的體系。

還原論分為狹義和廣義，進(jìn)而分為本體論、方法論和理論還原論。

• 本體還原論：無演化性，可分解性，線性因果和疊加原理。

• 理論還原論指的是兩個(gè)理論之間的關(guān)系，而所謂理論必須包括基本理論規(guī)律和特有的理論詞項(xiàng)和觀察詞項(xiàng)，并已做了明確的表述和界定，具備可連通條件和可導(dǎo)出條件。

• 方法論還原論是一種旨在將復(fù)雜性分解為簡單的組成部分以研究其本質(zhì)與規(guī)律的認(rèn)識(shí)復(fù)雜性的方法。通過認(rèn)識(shí)部分到達(dá)認(rèn)識(shí)整體，一種由里及表、由本質(zhì)到現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)方法。

我們承認(rèn)在本體論上的物理世界是可還原的，但未必允許認(rèn)識(shí)論和方法論上的還原論。

復(fù)雜性科學(xué)要超越還原論，超越、揚(yáng)棄不是絕對的否定和拋棄，而是經(jīng)過它和超越它。

關(guān)于整體論

整體論是關(guān)于整體的理論或?qū)W說，是一種知識(shí)論，形式包括：機(jī)體論，能體論，系統(tǒng)整體論，生態(tài)整體論，全息整體論，糾結(jié)整體論，關(guān)系整體論，辯證整體論。

整體方法不對整體進(jìn)行還原分解，不能從部分中推到。一般整體論從生物、生理、心理、歷史等領(lǐng)域的范例入手，控制論把控制和通訊建立在整體論的基礎(chǔ)上，耗散結(jié)構(gòu)區(qū)分系統(tǒng)和環(huán)境的開放性，協(xié)同學(xué)強(qiáng)調(diào)子系統(tǒng)的相互作用。

什么是系統(tǒng)？系統(tǒng)就是由許多部分所組成的整體，系統(tǒng)的概念就是要強(qiáng)調(diào)整體，強(qiáng)調(diào)整體是由相互關(guān)聯(lián)、相互制約的各個(gè)部分組成的。——錢學(xué)森

復(fù)雜性科學(xué)是對還原論的超越，不僅僅是對傳統(tǒng)整體論的繼承、發(fā)展，復(fù)興，同樣要超越整體論。

新的方法論——融貫論（syncretism）

整體也可能小于部分之和，在一個(gè)簡化理性的世界很難設(shè)計(jì)出什么整體性。

綜合集成方法的實(shí)質(zhì)是把專家體系、數(shù)據(jù)與信息體系以及計(jì)算機(jī)體系有機(jī)結(jié)合起來，構(gòu)成一個(gè)高度智能化的人、機(jī)結(jié)合系統(tǒng)。理論基礎(chǔ)是思維科學(xué)，方法基礎(chǔ)是系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué)，技術(shù)基礎(chǔ)是以計(jì)算機(jī)為主的現(xiàn)代信息技術(shù)，哲學(xué)基礎(chǔ)是馬克思主義的實(shí)踐論和認(rèn)識(shí)論。

綜合微觀分析的理論框架包含兩種對系統(tǒng)行為的解釋：宏觀解釋和微觀解釋。這相當(dāng)于系統(tǒng)自組織理論中的中觀方法。建立融貫思維，在純粹分析思維和整體思維之間架起一座橋梁。

復(fù)雜性科學(xué)的方法論原則——

• 還原方法與整體方法相結(jié)合

• 微觀分析與宏觀綜合相結(jié)合

• 定性判斷與定量描述相結(jié)合

• 認(rèn)識(shí)理解與實(shí)際行動(dòng)相結(jié)合

• 科學(xué)推理與哲學(xué)思辨相結(jié)合

復(fù)雜性科學(xué)的研究方法

中國文化是基于隱喻的文化，而歐美文化是基于規(guī)則的文化。

隱喻

形而上學(xué)排除在科學(xué)之外, 一切語言都可能是隱喻性的。 

隱喻是以一個(gè)觀念迂回地表達(dá)另一個(gè)觀念的方法，是產(chǎn)生詩人、圣人和神秘主義的方法。豐富的隱喻和類比，是創(chuàng)造性科學(xué)和詩歌的核心。隱喻是所有事物極度抽象的集合，是定義復(fù)雜性的重要途徑。隱喻，類比和模型，引導(dǎo)揭開世界上許多復(fù)雜的謎團(tuán)。

模型

模型是一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的理想化的結(jié)構(gòu)，被用來作為測試的設(shè)備。

模型像想象和運(yùn)動(dòng)一樣普遍，是現(xiàn)代科學(xué)方法的核心。幾個(gè)重要復(fù)雜性模型：

• 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的回聲模型：適應(yīng)性造就復(fù)雜性。

• 涌現(xiàn)理論中的生成模型：引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，建立具有可變結(jié)構(gòu)的受限生成過程模型。

• 自組織臨界性理論的沙堆模型：開放的、有多個(gè)自由度的、遠(yuǎn)離平衡態(tài)的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)在臨界態(tài)上運(yùn)作，以陣發(fā)的、混沌的、類似雪崩的形式演化，并能夠演化到一個(gè)穩(wěn)定的自組織臨界態(tài)。

• 人工生命研究中的人工生命模型：Tierra 模型

數(shù)值方法

計(jì)算機(jī)是數(shù)值方法的革命性工具，非線性是復(fù)雜性產(chǎn)生的根源之一。

“一生二，二生三，三生萬物”——老子

關(guān)于混沌，周期三就蘊(yùn)含著混沌, 出現(xiàn)三個(gè)周期，任何周期都可能出現(xiàn)。菲根鮑姆常數(shù)有兩個(gè)，γ=4.669201609... ，α=2.502907875...,反映了混沌分岔的速度比例，規(guī)矩按照一定的規(guī)律走向混沌。

數(shù)值方法是混沌研究的重要方法之一，分形理論是理解非線性動(dòng)力學(xué)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。

計(jì)算方法

什么是計(jì)算？

就是一組符號串的變換，從一個(gè)已知的符號開始，按照一定規(guī)則，經(jīng)過有限步驟，最后得到一個(gè)滿足預(yù)先規(guī)定的符號串，這種變換過程就是計(jì)算。

計(jì)算復(fù)雜性把數(shù)學(xué)問題分為可解、難解和不可解三類。

思維的本質(zhì)可能是計(jì)算，一切思維可以看作符號形式操作的過程，世界是由算法控制的么？

虛擬方法

模擬的本質(zhì)是把要模擬的過程的各部分與稱作為例程的計(jì)算過程的各部分聯(lián)系起來的一種映射。尤其是VR等技術(shù)的興起，為使用虛擬方法來研究復(fù)雜性提供了另一個(gè)有力的手段。

至此，復(fù)雜性科學(xué)的研究方法一般包括以上的隱喻、模型、數(shù)值方法、計(jì)算方法和虛擬方法等。

讀一本哲學(xué)博士的書不是一件輕松的事，有所得就不是光陰的浪費(fèi)，在讀了幾本關(guān)于復(fù)雜性的書之后，似乎可以開始從復(fù)雜性的視角來審視一下微服務(wù)了。