1.2.2　复杂系统

复杂系统是相对于简单系统和线性系统而言的，一般而言，复杂系统指的是由许多组分组成的系统，而且各成分间存在非线性相互作用，即各个组分之间有许多相互作用不是简单的，从而使得整个系统表现出聚现特征。聚现特征是指仅仅单组分不可能获得系统的聚合特征，它是多组分非线性作用的结果，也是复杂系统“整体”大于所有单个组分的“总和”的根本原因。也就是说，即使已知组分的性质和它们相互作用的规律，也很难把整体的性质推断出来。

根据系统的组成结构特征，可以将系统分为三类：简单系统、随机系统、复杂系统。

（1）简单系统

简单系统的特点是包含的变量数目较少，可以用较少的变量来描述。这种系统完全可以用经典力学规律去加以认识。简单系统可以精确预见，因而是可控的。

（2）随机系统

随机系统的特征是元素和变量数很多，但变量之间的相互作用是微弱的，充满随机性。这类系统可以用统计的方法去分析。

（3）复杂系统

复杂系统的特征是元素数目很多，且其间存在着强烈的相互作用。复杂系统也可能由各种小的系统组成，生态系统是复杂系统的一个最好的例子，它兼有简单系统和随机系统的各种特征。

复杂系统具有秩序与混沌的双重特点。一方面，复杂性系统表现出混沌、不可预测的特点，如鸟群、鱼群在捕食或躲避危险过程中表现出来的快速变化的聚集成群。另一方面，复杂系统具有潜在的结构模式和秩序，如生态系统的结构组成、河流山川的地形地貌、心肺气管的分岔结构、矿石的结晶构造等。一个复杂性系统的复杂行为并非出自该系统复杂的基本结构，而主要取决于系统内部许多单元和变量之间的相互作用方式。在分形理论中，各种分形图的结构相当复杂，表观上看来，结构层峦叠嶂，无穷缠绕，具有随机和复杂的特征，然而整体结构却杂而不乱，拥有自相似性的无穷嵌套结构，这一根本性的模式是可以认识的、确定的。

简单的数学分析方法不能处理复杂系统各组成单位之间的复杂非线性相互作用。这样，对于复杂系统内在模式的理解，需要利用基于“整体论”的非线性分析方法才能得以深入认识。