貝塔朗菲的一般系統論

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貝塔朗菲的一般系統論(Von Bertalanffy' General System Theory)

　　貝塔朗菲的重要貢獻之一是建立關於生命組織的機體論，並由此發展成一般系統論。1937年，提出了一般系統論的初步框架，1945年在《德國哲學周刊》 18 期上發表《關於一般系統論》的文章，但不久毀於戰火，未被人們註意。1947年在美國講學時再次提出系統論思想。1950年發表《物理學和生物學中的開放系統理論》。1955年專著《一般系統論》，成為該領域的奠基性著作。60～70年代受到人們重視。1972年發表《一般系統論的歷史和現狀》，把一般系統論擴展到系統科學範疇，也提及生物技術。1973年修訂版《一般系統論：基礎、發展與應用》再次闡述了機體生物學的系統與整合概念，提出開放系統論用於生物學研究，以及採用電腦方法與數學模型建立，提出幾個典型數學方程式。

　　系統的存在是客觀事實，但人類對系統的認識卻經歷了漫長的歲月,對簡單系統研究得較多,而對複雜系統則研究得較少。

　　直到20世紀30年代前後才逐漸形成一般系統論。一般系統論來源於生物學中的機體論，是在研究複雜的生命系統中誕生的。

　　1925年英國數理邏輯學家和哲學家阿弗烈·諾夫·懷海德在《科學與近代世界》一文中提出用機體論代替機械決定論，認為只有把生命體看成是一個有機整體,才能解釋複雜的生命現象。系統思維最早出現在1921年建立的格式塔心理學，還在工業心理學研究中1958年Parry J.B.提出了系統心理學(system psychology)的辭彙與概念。

　　1925年美國學者A.J.洛特卡發表的《物理生物學原理》和1927年德國學者W.克勒發表的《論調節問題》中先後提出了一般系統論的思想。

　　1924～1928年奧地利理論生物學家L.von貝塔朗菲多次發表文章表達一般系統論的思想,提出生物學中有機體的概念，強調必須把有機體當作一個整體或系統來研究，才能發現不同層次上的組織原理。他在1932年發表的《理論生物學》和1934年發表的《現代發展理論》中提出用數學模型來研究生物學的方法和機體系統論的概念，把協調、有序、目的性等概念用於研究有機體，形成研究生命體的三個基本觀點，即系統觀點、動態觀點和層次觀點。

　　1937年貝塔朗菲在芝加哥大學的一次哲學討論會上第一次提出一般系統論的概念。但由於當時生物學界的壓力，沒有正式發表。1945年他發表《關於一般系統論》的文章,但不久毀於戰火,沒有引起人們的註意。1947～1948年貝塔朗菲在美國講學和參加專題討論會時進一步闡明瞭一般系統論的思想，指出不論系統的具體種類、組成部分的性質和它們之間的關係如何，存在著適用於綜合系統或子系統的一般模式、原則和規律，並於1954年發起成立一般系統論學會(後改名為一般系統論研究會),促進一般系統論的發展,出版《行為科學》雜誌和《一般系統年鑒》。雖然一般系統論幾乎是與控制論、資訊理論同時出現的，但直到60～70年代才受到人們的重視。

　　1968年貝塔朗菲的專著《一般系統論──基礎、發展和應用》，總結了一般系統論的概念、方法和應用。1972年他發表《一般系統論的歷史和現狀》，試圖重新定義一般系統論。貝塔朗菲認為，把一般系統論局限於技術方面當作一種數學理論來看是不適宜的，因為有許多系統問題不能用現代數學概念表達。

　　一般系統論這一術語有更廣泛的內容，包括極廣泛的研究領域，其中有三個主要的方面。①關於系統的科學：又稱數學系統論。這是用精確的數學語言來描述系統，研究適用於一切系統的根本學說。②系統技術：又稱系統工程。這是用系統思想和系統方法來研究工程系統、生命系統、經濟系統和社會系統等複雜系統。③系統哲學:它研究一般系統論的科學方法論的性質,並把它上升到哲學方法論的地位。貝塔朗菲企圖把一般系統論擴展到系統科學的範疇，幾乎把系統科學的三個層次都包括進去了。但是現代一般系統論的主要研究內容尚局限於系統思想、系統同構、開放系統和系統哲學等方面。而系統工程專門研究複雜系統的組織管理的技術，成為一門獨立的學科，並不包括在一般系統論的研究範圍內。

　　貝塔朗菲一般系統論的要點如下：

　　(1)系統的整體性

　　系統是若幹事物的集合，系統反映了客觀事物的整體性，但又不簡單地等同於整體。因為系統除了反映客觀事物的整體之外，它還反映整體與部分、整體與層次、整體與結構、整體與環境的關係。這就是說，系統是從整體與其要素、層次、結構、環境的關係上來揭示其整體性特征的。要素的無組織的綜合也可以成為整體，但是無組織狀態不能成為系統，系統所具有的整體性是在一定組織結構基礎上的整體性，要素以一定方式相互聯繫、相互作用而形成一定的結構，才具備系統的整體性。整體性概念是一般系統論的核心。

　　(2)系統的有機關聯性

　　系統的性質不是要素性質的總和，系統的性質為要素所無；系統所遵循的規律既不同於要素所遵循的規律，也不是要素所遵循的規律的總和。不過系統與它的要素又是統一的，系統的性質以要素的性質為基礎，系統的規律也必定要通過要素之間的關係(系統的結構)體現出來。存在於整體中的要素，都必定具有構成整體的相互關聯的內在根據，所以要素只有在整體中才能體現其要素的意義，一旦失去構成整體的根據它就不成其為這個系統的要素。歸結為一句話就是：系統是要素的有機的集合。

　　(3)系統的動態性

　　系統的有機關聯不是靜態的而是動態的。系統的動態性包含兩方面的意思，其一是系統內部的結構狀況是隨時間而變化的；其二是系統必定與外部環境存在著物質、能量和信息的交換。比如生物體保持體內平衡的重要基礎就是新陳代謝，如果新陳代謝停止就意味著生物體的死亡，這個作為生物體的系統就不復存在。貝塔朗菲認為，實際存在的系統都是開放系統，動態是開放系統的必然表現。

　　(4)系統的有序性

　　系統的結構、層次及其動態的方向性都表明系統具有有序性的特征。系統的存在必然表現為某種有序狀態，系統越是趨向有序，它的組織程度越高，穩定性也越好。系統從有序走向無序，它的穩定性便隨之降低。完全無序的狀態就是系統的解體。

　　(5)系統的目的性

　　為了避免誤解(主要是避免與古人的“目的論”混同)，也有人把它稱為“預決性”。貝塔朗菲認為，系統的有序性是有一定方向的，即一個系統的發展方向不僅取決於偶然的實際狀態，還取決於它自身所具有的、必然的方向性，這就是系統的目的性。他強調系統的這種性質的普遍性，認為無論在機械繫統或其他任何類型系統中它都普遍存在。

　　系統理論目前已經顯現出幾個值得註意的趨勢和特點。

　　第一，系統論與控制論、資訊理論，運籌學、系統工程、電子電腦和現代通訊技術等新興學科相互滲透、緊密結合的趨勢；

　　第二，系統論、控制論、資訊理論，正朝著"三歸一"的方向發展，現已明確系統論是其它兩論的基礎；

　　第三，耗散結構論、協同學、突變論、模糊系統理論等等新的科學理論，從各方面豐富發展了系統論的內容，有必要概括出一門系統學——作為系統科學的基礎科學理論；

　　第四，系統科學的哲學和方法論問題日益引起人們的重視。在系統科學的這些發展形勢下，國內外許多學者致力於綜合各種系統理論的研究，探索建立統一的系統科學體系的途徑。一般系統論創始人貝塔朗菲，就把他的系統論兩部分。他的狹義系統論與廣義系統論兩部分。他的狹義系統論著重對系統本身進行分析研究；而他的廣義系統論則是對一類相關的系統科學來理行分析研究。

　　其中包括三個方面的內容：1.系統的科學、數學系統論；2.系統技術，涉及到控制論、資訊理論、運籌學和系統工程等領域；3.系統哲學，包括系統的本體論、認識論、價值論等方面的內容。

　　有人提出試用信息、能量、物質和時間作為體基本概念建立新的統一理論。瑞典勘探德哥爾摩大學薩繆爾教授1976年一般系統論年會上發表了將系統論。控制論、資訊理論綜合成一門新學科的設想。在這種情況下，美國的《系統工程》雜誌也改稱為《系統科學》雜誌。我國有的學者認為系統科學應包括"系統概念、一般系統理論、系統理論分論、系統方法論(系統工程和系統分析包括在內)和系統方法的應用"等五個部分。我國著名科學家錢學森教授。多年致力於系統工程的研究，十分重視建立統一的系統科學體系的問題自1979年以來，多次發表文章表達他形成是與自然科學、社會科學等相併列的一大門類科學，系統科學象自然科學一樣也區分為系統的工程技術(包括系統工程、自動化技術和通訊技術)；系統的技術科學(包括支籌學、控制論、巨系統理論、資訊理論)；系統的基礎科學，(即系統學)；系統觀(即系統的哲學和方法論部分，是系統科學與馬克思主義的哲學連接的橋梁四個層次)。這些研究表明，不久的將來系統論將以嶄新的整面貌矗立於科學之林。

　　貝塔朗菲創立的一般系統論，從理論生物學的角度總結了人類的系統思想，運用類比和同構的方法，建立開放系統的一般系統理論。他創立的一般系統論屬於類比型一般系統論，對系統的有序性和目的性並沒有作出滿意的解答。

　　蘇聯學者A.И.烏耶莫夫提出參量型一般系統論。他認為貝塔朗菲的一般系統論是用同構和同態等類比形式創立的，在實際運用中受到一定的限制。人們已經發現50多種獨立的類比形式，其中許多可以用於發展類比型一般系統論，因此這種理論還可以得到發展。但對不同的系統進行類比,不是建立一般系統論的唯一途徑。參量型一般系統論是用系統參量來表達系統的原始信息，再用電子電腦建立系統參量之間的聯繫，從而確定系統的一般規律。

　　一般系統論發展中出現的另一個重要領域是數學系統論或一般系統的數學理論。其代表人物有M.D.梅薩羅維茨、A.W.懷莫爾和G.J.克利爾。

　　我國學者林福永教授1988年提出和發表了一種新的一般系統論，稱為一般系統結構理論。一般系統結構理論從數學上提出了一個新的一般系統概念體系，特別是揭示系統組成部分之間的關聯的新概念，如關係、關係環、系統結構等；在此基礎上，抓住了系統環境、系統結構和系統行為以及它們之間的關係及規律這些一切系統都具有的共性問題，從數學上證明瞭，系統環境、系統結構和系統行為之間存在固有的關係及規律，在給定的系統環境中，系統行為由系統基層次上的系統結構決定和支配。這一結論為系統研究提供了精確的理論基礎。在這一結論的基礎上，一般系統結構理論從理論上揭示了一系列的一般系統原理與規律，解決了一系列的一般系統問題，如系統基層次的存在性及特性問題，是否存在從簡單到複雜的自然法則的問題，以及什麼是複雜性根源的問題等，從而把一般系統論發展到了具有精確的理論內容並且能夠有效解決實際系統問題的高度。

　　一些物理學家、生物學家和化學家還在各自的領域中沿著貝塔朗菲開創的開放系統理論深入研究一般系統論，並得到了關於複雜系統的一系列重要規律。其中最著名的有：I.普里戈金的耗散結構理論，M.艾根的超迴圈理論和H.哈肯的協同學，拉茲洛的廣義進化論等，以及中國學者曾邦哲的結構論-泛進化論、鄧聚龍的灰色系統論、吳學謀的泛系論、張穎清的全息生物學等系統理論。

　　貝塔朗菲的一般系統論是在20世紀40年代提出來的。這一理論建立的背景是經典科學的兩個分支的基本觀念在科學思想的領域內占據統治地位。一個是牛頓力學，它的機械決定論的世界觀和線性的思維方式使它倡導對事物作分解的還原式的研究。另一個是熱力學，當然還是平衡態的或近平衡態的熱力學，因為它註目於熱力學第二定律引起的世界的無序化、離散化的趨向，導致局限於對事物的大數的統計的認識。因此貝塔朗菲在其代表作《一般系統論》中說：當時確立了“嚴格機械決定論的自然觀”，“它指出，宇宙是建立在隨機地、無秩序地運動著的無個性粒子活動的基礎上的。這些粒子由於數量極大，才產生了統計性的秩序和規則”。這“迫使我們幾乎把所研究的每樣東西都當作由分離的、零散的部分或因素所組成”。貝塔朗菲是個理論生物學出身的學者，他說他痛感到“當時流行的機械論方法所忽視的並起勁地加以否定的，正是生命現象中最基本的那些東西”。而生命的基本特征是組織，這表明它的各個部分相互作用，構成一個密不可分的整體，即生命有機體。“機械論世界觀把物質粒子活動當作最高實在”，所以有機體的概念完全處於它的視域之外。貝塔朗菲斷言：“經典物理學在無組織的複雜事物的理論發展上是非常成功的。……這種無組織的複雜事物的理論最終歸結為隨機和概率定律以及熱力學第二定律。相反，今天的基本問題是有組織的複雜事物”。在新生的生命科學、行為科學和社會科學的發展中到處都冒出了有機體和組織性的問題，“因此現代科學提出的一個基本問題是關於組織的一般理論”。貝塔朗菲認為一般系統論的建立能夠滿足這種需要。

　　但是系統論據以提出的思想背景(或語境)也制約了它的基本觀念：用機體論的模式來代替機械論，將生物系統中組成部分之間動態相互作用的規律性概括為一般系統的規律性。貝塔朗菲說：“我曾提出一種生物學的機體論概念，它強調把有機體作為一個整體或系統來考慮 ”，他所做的“不妨簡稱為機體論革命，它的核心是系統的觀念”。總之，貝塔朗菲把整體性作為系統的核心性質，而他把生物體的機體性視為這種整體性的典範。他對生物整體性作瞭如下的論述。物理的組織是由先已存在的分離的要素如原子、分子等發生的聯合，而生物的整體則是由原來未分的原始整體分化為在結構和功能上彼此分異的各個專門化部分然後再產生它們的協作。他說：“只有從還未分化的整體狀態轉化到各組成部分的分化狀態上才可能有進步，但這就意味著各組成部分被固定在某種機能上。因此，漸進分異也就是漸進機構化。”“機構化”使生物系統的組成部分發生了分離化的趨向。“然而，在生物學領域中，機構化決不是完全的。雖然有機體部分地機構化了，但仍保持為一個統一系統。”這是因為“中心化原理在生物學領域中有特殊重要的意義。漸進分異往往與漸進中心化相聯繫”。這兩種看來相互矛盾的現象的聯繫是怎樣實現的呢?這是因為在漸進機構化的過程中，所形成的各部分之間 “存在著等級秩序”，“某些部分獲得支配作用而決定整體的行為”，這樣“統治部分和下麵的從屬部分發生了”，如生物體“受神經系統最高中心支配和統轄”。這種中心化保證了系統的整體性不變。“同時，漸進中心化原理就是漸進個體化的原理。‘個體’可以定義為中心化的系統。嚴格地說，在生物學領域這是一種極限情況，只是在個體發育上和種系發育上近似地接近這種狀況，生長髮育中的生物體通過漸進中心化愈來愈統一、‘愈不可分’”。由於中心化可以提高系統的整體性，所在貝塔朗菲的心目中中心化愈強的系統就是愈高級的系統，在生物界中也是中心化愈高的物種是進化程度愈高的物種，如他所說：“沿著進化的階梯上升，中心化不斷增強”。看來“個體”構成了貝塔朗菲系統觀的最高境界，它實質上就是實現了集中統一控制的系統。根據這個觀點，貝塔朗菲說：“……一群烏合之眾是沒有‘個體性’的，為了使一個社會結構同另一個區別開來，必須圍繞某一個體結合起來。根據這個重要理由，一個象湖泊或森林那樣的生物群落就不是‘有機體’。因為個體有機體往往要在不同程度上形成中心。”在這一點上我們將在下麵看到聖菲研究所與貝塔朗菲背道而馳，它研究的正好是多個體或說多主體的、無中心的系統，如生態系統(包含被貝塔朗菲視為非系統的生物群落)。

　　另一方面我們看到貝塔朗菲由於用系統論的機體來對抗機械論的粒子，過分強調了整體性、有序性和統一性的觀念，而完全否定了局部性、無序性和分散性的觀念。而由於他實質上把整體性、組織性的概念等同於“有序性”的概念，以致使系統論與機械論的對立幾乎變成了有序性觀念與無序性觀念的對立，如他說：“物理學上的規律是‘無序的規律’”；“在19世紀和20世紀上半葉，世界被設想為無序的”，“現在我們正在尋求關於世界的另一個基本觀點——世界是組織”。無序性確實起消極的破壞的作用，但它也具有積極的促進重建的作用。以後埃德加·莫蘭正確地指出組織性作為重組、發展的有序性實際上是有序性和無序性的統一。他特別強調“從雜訊產生有序”的原理。實際上普里高津在他1969年發表的“耗散結構”理論中已包含無序性(隨機性)的積極作用的觀念，但貝塔朗菲在他的《一般系統論》的修訂版中吸取了普里高津的“開放系統”思想而未接受這一觀念。這裡的關鍵問題在於要深刻地運用辯證法觀點(即莫蘭所說的“兩重性邏輯”的原則)來把握有序性和無序性各自具有的兩面效用。生物不能產生於絕對有序的環境里，所以我說過生物既因熱力學第二定律而死，也因熱力學第二定律而生。當然，從總的認識發展的歷史過程來看，貝塔朗菲這種認識局限性也是可以理解的。在經典力學和經典熱力學統治科學思想領域的時期，宜於先用組織的有序性的觀念來反對機械的無序性的觀念；但在科學思想進一步發展的過程中，認識應當從有序性和無序性根本對立的方面過渡到它們對立統一的方面。這符合認識的辯證法的正、反、合的發展過程。

　　聖菲研究所研究的系統與貝塔朗菲研究的系統大異其趣，這一點從霍蘭在他的著作《隱秩序》一開篇所提示的現象中就可以看出，“……形形色色的紐約人每天消耗著大量的各種食品，全然不必擔心供應可能會斷檔。並非只有紐約人這樣生活著，巴黎、德里、上海、東京的居民也都是如此。真是不可思議，他們都認為這是理所當然的。但是，這些城市既沒有一個什麼中央計劃委員會之類的機構，來安排和解決購買和配售的問題，也沒有保持大量的儲備來發揮緩衝作用，以便對付市場波動。如果日常貨物的運輸被切斷的話，這些城市的食品維持不了一兩個星期。日復一日，年復一年，這些城市是如何在短缺和過剩之間，巧妙地避免了具有破壞性的波動的呢?……我們再一次提出前面的問題：是什麼使得城市能夠在災害不斷而且缺乏中央規劃的情況下保持協調運行。”作為聖菲研究所主要研究對象的複雜適應系統是非個體性系統，如社會系統、經濟系統、生態系統、神經系統等。而且霍蘭說他們的系統模型“描述單個自由主體怎樣演化成多主體，又怎樣從單個種子多主體變成有若幹個多主體構成的特定的聚集體”。他說“由聚集形成的主體是一個關鍵特征，……紐約市這個複雜適應系統，可以用這些主體不斷進行的相互作用很好地加以描述。……儘管紐約呈現出多樣性、不斷變化、缺乏中央指揮，但無論是從短期看還是從長期看，它都保持了協調性，這是CAS(即複雜適應系統——引者)之謎的典型特征”。多個體的系統被聖菲研究所稱為多主體的系統，因為其中的個體都是獨立決策的行為主體，不受一個系統中樞的指揮。這個系統因此可以被稱為是多中心的，甚至由於自為中心的主體是如此之多以致可以被稱為“無中心”的。但是它們並不因此是“一群烏合之眾”，眾多獨立個體在相互作用的交往活動中卻能彼此協調，保持一種巨集觀秩序，如在市場經濟中眾多商品生產者自發遵循價值法則活動所造成的現象。對複雜適應系統的研究就是要發現在群體活動中隱藏的秩序或說產生巨集觀秩序的隱藏的機制。在單獨個體的行為活動中行為秩序是由指揮中樞發佈的命令決定的，因而它是被意識到的、明顯的。而在無中心的多主體大系統的運行中，秩序在多主體相互作用的關係中無意識地自發地實現，因而被稱為“隱藏”的。

　　聖菲研究所的複雜適應系統理論是在20世紀90年代提出來的。這時的學術思想背景與20世紀中葉相比已經有很大的不同。普里高津的“耗散結構”理論已被提出，說明瞭耗散系統進化的隨機性(不可預測，漲落導致有序)。混沌理論也已被提出，指出在具有非線性作用機制的決定論系統中也會產生內在的隨機性、即無序性。在貝塔朗菲的時代，熱力學第二定律導致的無序性只會引起人們的惡感，而現在人們看到無序性與有序性必然相關，它還在事物的進化過程中發揮必要的作用。這時聖菲研究所立意研究龐大的複雜的能動系統在適應環境的過程中利用各種可能性發生進化的自組織的機制，它認識到正是無序性的存在才造成世界的複雜性。

　　根據聖菲研究所的學術領導人、諾貝爾物理學獎獲得者蓋爾曼的看法，世界的有序性首先來自基本的物理定律，其次還來自在宇宙的發展進程中所發生的被固定化的偶然事件所造成的規律(如在物理定律作用基礎上附加特殊條件所形成的化學、生物學等的規律)。而世界的無序性則來源於基本定律所具有的“量子力學‘不確定性’”和我們上面講到的混沌現象。他說：“宇宙具有量子力學性質，這就是說，即使知道初始狀態和物質的基本規律，我們也只能計算出一組宇宙各種可能歷史存在的概率。……且量子力學不確定性被相應地忽略不計，也仍然存在著普遍的混沌現象，這裡力學過程的結果受初始條件如此大的影響，以至於初始狀態的微小變化會導致最後結果顯著的不同。”聖菲研究所提出了著名的“混沌的邊緣”的概念，混沌的邊緣“結合混沌和秩序”，是“介於有序之力與無序之力之間的某種平衡”。蓋爾曼指出：“位於有序與無序之間的條件不僅是產生生命的環境的特點，也是具有高度有效性與極大深度的生命自身的特點。”這表明複雜適應系統不僅產生於“混沌的邊緣 ”，而且只有在“混沌的邊緣”才能有效地運作。“外界環境必須顯示出足夠的規律性，以供系統用於學習或適應，但同時又不能有太多的規律性，以致什麼事情都不發生(即一切按規律進行，系統沒有發揮其能動性的餘地，導致進化、創新不能發生——引者)。”“複雜適應系統在有序與無序之間的一個中間狀態運作得最好。它們探尋由半經典領域中近似決定論所決定的規律性，同時從不確定性(……)中獲益，這種不確定性在尋找‘更好’圖式的過程中能夠提供很大的幫助。適應性的概念能將‘更好’一詞具體化……”。總之，環境中有序性和無序性的結合使事物發展具有多種可能性，主體本身組織中有序性和無序性的結合使得主體的行為結構可以適應環境靈活變化，這兩種條件的聯合保證了適應系統可以在多種可能的行為方式中選擇“較好的”行為方式來實現自己的目的，從而不斷進步。這種情況體現了聖菲研究所複雜性理論的基本命題：“適應性造就複雜性”。複雜適應系統在適應生存環境的過程中在結構和功能上變得日益複雜，如蓋爾曼所說：“複雜適應系統在形成之後……它們傾向於探測出大量的可能性，開闢出高層次的複雜性與新型的複雜適應系統。”普里高津提出的“ 複雜性科學”實即他提出的用以代替作為“存在的物理學”的經典科學的“演化的物理學”。但普里高津的演化的物理學只是用耗散結構理論揭示了物理——化學系統的進化機制，而聖菲研究所則欲圖用他們的“複雜適應系統理論”來揭示生物層次以上的高級系統的進化機制。

　　現在我們看到雖然貝塔朗菲的理論和聖菲研究所的理論都指向對系統的研究，但它們的原理迥異。貝塔朗菲的系統論研究的是一中心的個體，而聖菲研究所研究的是無中心的群體。貝塔朗菲的系統實行自上而下的集中控制，而聖菲研究所的系統實行由下而上的分散協調。前一種控制方式因此是預設的自覺的固定的，而後一種控制方式是後生的自發的演變的。前一種系統的動力之源在整體、中樞，是整體賦予部分以活力；後一種系統的動力之源在個體、基層——因為只有個體是有意識、有目的的積極活動的主體，是它們的交互作用形成了無意識的整體的巨集觀秩序。最後我想再揭示一下貝塔朗菲系統論與聖菲研究所系統論在“涌現”概念上的歧義。貝塔朗菲系統論的涌現概念即我們多年來熟知的那種涌現概念，其核心含義是；整體產生的孤立部分所不具有的嶄新性質，事物組成的高層次對於低層次的不可還原性。而聖菲研究所的涌現概念如霍蘭在他的《涌現》一書中所定義的已經有了“異味”：“涌現就是由簡單的行動組合而產生的複雜行為”；“涌現現象的基本特征：簡單中孕育著複雜”。霍蘭還說：“本書的主要思想就是，對涌現的研究是與這樣一種能力密切聯繫的，即用比較少的一系列規則，去確定較大複雜領域的能力。”貝塔朗菲的涌現概念講的是整體與部分的關係，它的提出是為了反對化簡或還原的方法；霍蘭的涌現概念講的是簡單性和複雜性的關係，他對問題的提法使化簡的思想躍然紙上。這是由於複雜適應系統理論主張：個體在局部區域根據少數簡單規則發生相互作用，就可以自下而上形成系統整體複雜有序的功能模式。其立論的一個實例如下：大雁南飛排列成整齊的隊列並非由於有一隻領頭鳥在指揮它們這樣做，而是由於每隻大雁在飛行中都遵循它和鄰近大雁相互位置關係的一些簡單規則行動，因此鳥的群集這樣的複雜行為完全可以從實施局部的簡單規則中涌現出來。問題就在於找到低層次個體間局域的相互作用的簡單規則，從而“把對涌現的繁雜的觀測還原為簡單機制的相互作用”。儘管在這些簡單規則與它們所導致的複雜現象之間沒有可理解的直接聯繫，人們還是可能以某種方式找到這些簡單規則實行還原或部分還原。需要說明的是聖菲研究所的還原方式不是從整體還原到個體，而是還原到個體相互作用的簡單規則，因此可以考慮說它試圖建立一種新型的還原論。總之，貝塔朗菲不可還原的涌現到聖菲研究所那裡變成了可以還原的涌現，這一點也使我們不能簡單地把複雜性理論納入系統論的框架。