正反馈的其他作用
来源:《太极进化主义》第1篇 | 作者:段勇 | 发布时间: 2021-10-05 | 1943 次浏览 | 分享到:

我们在生活中总能看到很多均变或量变的现象,所以均变论在传统理论当中长期占统治地位。赫顿有句名言:自然界中没有飞跃。达尔文更是一位坚定的均变论者。但在传统理论中突变论也有一席之地。神话传说中包含很多突变的事例,例如上帝创世说就是突变论,这说明人们的世界观中并不完全排斥突变论。黑格尔是世俗哲学中突变论的代表,恩格斯也认为:“自然界完全由飞跃所组成”。( 恩格斯.自然辩证法[M].于光远等译编.北京:人民出版社,1984:242.)

世界的运动变化有渐变和突变两种形式,只看到渐变或只看到突变都是片面的。均变或渐变系统当中大多数都是负反馈系统。很多突变是由正反馈导致的,也有很多突变与正反馈无关。

除了创造宇宙和生命之外,正反馈还有以下作用或表现。

    1 物理学和工程领域

1.滚雪球和雪崩;

2.千里之堤,溃于蚁穴;

3.金属应力集中导致缺陷增大,缺陷增大使应力更加集中;

4.柴油机转速提高会使喷油泵供油增加,供油增加又使转速提高,这个正反馈最后使转速急剧提高,柴油机飞车;

5.汽油机的爆燃与表面点火互相推动,形成剧烈爆燃,即激爆;

6.计算机的进步带动了各个方面的发展,这些发展又从不同的方面促进计算机的运算能力提高。摩尔定律描述并解释集成电路或者芯片的运算能力(例如,电子元件密度、电子信号处理速度,等等)每18-24个月增加一倍。

7.计算机病毒是一些能自复制的程序,其数量可以呈指数增长,等等。

    2 生物和化学领域

1.寒武季开始于5.7亿年前,结束于5.1亿年前,寒武季之前的地层中动物化石较少,而在寒武季的地层中发现了种类繁多的动物化石,称为寒武季物种大爆发。这个爆发和爆发之前的引发都是正反馈在起作用,基因突变导致物种增加,物种增加使更多的突变成为可能。同时,动物与植物之间也存在一个正反馈:收割者为生产者有更大的多样性制造了空间,而这种多样性的增加又导致更特异的收割者的进化。([美]斯蒂芬·杰·古尔德.自达尔文以来——自然史沉思录[M].田洺译.北京:生活·读书·新知三联书店,1997:127.

2.SARS和所有的传染病的传播过程都是正反馈,引起传染病的细菌和病毒的繁殖是正反馈。

3.蝗灾、鼠灾等的泛滥过程都是正反馈,等等。

    3 社会科学领域

1.竞争是正反馈,有竞争就容易带来指数增长。这也被称为鲇鱼效应。沙丁鱼离开深海就会死亡,但如果在沙丁鱼的鱼槽里放入鲇鱼,沙丁鱼为了不被鲇鱼吃掉只好拼命游动,于是能被活着运上岸。由3.1.3定理(正反馈和负反馈是世界进化的最主要的动力)可得如下推论。

推论:竞争是促进生物和人类社会进化的最主要动力之一。

无论是人与人之间、企业之间还是国家之间,竞争都发挥了极大的作用。例如:洛杉矶市主办奥运会时,尤伯罗斯规定奥运会的赞助商只选30家,每个行业只选一家,于是企业之间就开始竞争起来,最后这次奥运会成为第一个赚钱的奥运会。所有的军备竞赛也都是正反馈,古希腊文明和中国的百家争鸣都是自由竞争的结果,民主制度的本质是鼓励竞争。

竞争虽有缺点,但无可取代。现在中国有些地方以防止恶性竞争、避免过度进入为由提高企业经营资质的门坎,但这样取消竞争是不是就公平了呢?竞争只对那些竞争能力差的企业来说是恶性的,而对那些竞争能力强的企业来说是发展的机会。取消竞争会使好的企业失去机会,任何取消竞争的理由都是不成立的。

2.与燃烧放热无关的各种爆炸也都是由正反馈引起的。生的孩子越多,下一代人进入生育年龄以后会生更多的孩子,这种恶性循环造成了人口爆炸。人类掌握的知识越多,创造知识的能力就越强,教育的普及程度就越高,这种正反馈造成了知识爆炸。

3.马掌钉的故事:英国理查三世与亨利决战时,因为一个马掌钉没钉好而失败;

4.冤冤相报是正反馈,导致矛盾激化,甚至引发战争。所以避免战争的关键是跳出这种正反馈,跳出正反馈的方法是构造负反馈,用公正的审判维护正义,申冤昭雪,惩恶扬善是负反馈

5.交通拥堵使心急火燎的司机不愿意礼让,于是加剧拥堵。

6.社会经济扩大再生产中,增量越大,总产量就越大,总产量越大,增量就越大。但同样是指数增长,也有区别,小的差别会迅速变成巨大差别。例如:如果中国年增长7.2%,日本年增长3%,那么70年后的差别就是16倍。现在如果中国的GDP每20年翻两番,那么2050年就达到1980的一百多倍。日本在明治维新的时候,国力还不如中国,明治维新以后开始快速的指数增长。到甲午战争是50年左右,到1937年是近百年时间,这时日本已经远远超过中国了

7.企业团组集聚和城市效应:企业集中使就业机会增加,导致人口聚集,人口聚集使市场扩大,吸引更多的企业。

8.中国乡镇企业异军突起,以及其他很多政治、经济、文化、宗教组织的快速发展都是正反馈。

9.第一次世界大战后的大萧条:一个行业的危机带来所有行业的崩溃,最后造成损失2500亿美元,欧美各国生产倒退了20多年

10.节俭悖论:每个人都节省,社会经济就会停滞;由于经济停滞,人们就更节俭。劝人消费不会成功,因为每个人都是劝别人掏钱,自己获利,所以凯恩斯主张增加公共开支。

11.金融恐慌,银行挤兑,传染效应(一个国家的货币危机扩展到其他国家)。

12.股市的暴涨暴跌。

13.墨菲定律:如果坏事情有可能发生,不管这种可能性有多小,它总会发生,并引起最大可能的损失。(翟文明.人一生要掌握的60个生活法则[M].北京:中国戏剧出版社,2005:111.)即中国人说的怕啥来啥。其实这往往是夸张和担忧,但有时的确如此,原因主要是心里的担心、胆怯会影响人的行为,使损失加剧,损失加剧更会使人更担心、胆怯。

14.重点校、重点班加剧两极分化,好学生自信,成绩越来越好,差学生破罐破摔,一步赶不上,步步赶不上

15.破窗效应。一个房子如果窗户破了,没有人去修补,隔不久,其它的窗户也会莫名其妙地被人打破;一面墙,如果出现一些涂鸦没有被清洗掉,很快的,墙上就布满了乱七八糟、不堪入目的东西;一个很干净的地方,人们不好意思丢垃圾,但是一旦地上有垃圾出现之后,人就会毫不犹疑地抛,丝毫不觉羞愧。

16.博弈论是研究人的行为发生相互作用时的决策以及这种决策的均衡问题的理论。传统的行为理论和经济学都对人的行为的反馈作用缺少分析,博弈论使这个重大缺陷得到弥补。1994年诺贝尔经济学奖授予了三位博弈论专家:纳什、泽尔腾和海萨尼。在80年代,博弈论从默默无闻迅速成为主流经济学的重要组成部分,几乎吞没了整个微观经济学。(张维迎.博弈论与信息经济学[M].上海三联书店,1996:9)博弈论的应用范围远不止于经济学,它属于行为理论,可广泛应用于政治学、军事学、犯罪学、教育学、管理学和宗教研究等领域。

    4 正反馈构建负反馈的作用

  前面讲的正反馈的作用都是制造突变,此外,正反馈还可以构造负反馈,维护系统的稳定。生物的正反馈有很多种,包括最简单的自复制和艾根讲的超循环等。生物的负反馈与非生物的负反馈之间,除了复杂程度、环节多少之外还有一个重大区别,就是生物的负反馈中大多数都以正反馈为基础

  例如:狼和羊的数量相互影响,形成负反馈,使两者的数量都保持稳定。狼和羊的繁殖都是正反馈,当狼的数量很少时,羊的数量就会因为正反馈的作用而呈指数增长,为狼的增加创造了条件,导致负反馈。所以,在这种负反馈当中,有一部分环节是正反馈。大部分生态系统都是负反馈系统,而这些负反馈都是以正反馈为基础的

生物体内的多数负反馈系统也都以正反馈为基础。例如白细胞数量受到外界影响而大量减少时,自复制的功能可以使白细胞的数量重新开始指数增长,很快恢复到原来的水平。当白细胞数量达到一定数量后,进入负反馈,停止指数增长。可见,在这个使白细胞保持稳定的负反馈机制中,正反馈是一个主要环节。

非生物系统的负反馈当中也有可能包含正反馈,但比较少。正反馈与负反馈的组合作用是生物神奇功能的主要来源。而无论是正反馈还是负反馈都不需要目的论,而且是铲除目的论的主要论据。

过去人们对于反馈也有很多研究,但都没有给予足够的重视。反馈的重要性可以归结为一句话:“反馈创造世界”