概念：涌现

　　涌现理论的主要奠基人约翰霍兰德（John Henry Holland）在《涌现：从混沌到秩序》一书中这样描述“涌现”现象：

　　“在复杂的自适应系统中，‘涌现’现象俯拾皆是：蚂蚁社群、神经网络、免疫系统、互联网乃至世界经济等。但凡一个过程的整体的行为远比构成它的部分复杂，皆可称为‘涌现’。”

　　通常说来，“涌现”指一个系统中个体间预设的简单互动行为所造就的无法预知的复杂样态的现象。不妨简单的理解为“从一粒沙子到一堆沙子”，“从一只蚂蚁到一群蚂蚁”，当一群简单个体超过一定临界值构成整体时，整个系统表现出“新的特性或现象”，并且这个“新的特性或现象”远比这群个体的简单加和要复杂。

 

系统整体性能的涌现（王众托《系统工程引论（第四版）》2.4.2节）

        系统形成整体后，产生（涌现出或者说突现出）了系统性能，这是一种质变，这种性能是整形成整体前所没有的，这是整体组合效应。例如一个电力系统是由水力发电厂、火力发电厂组成的整体，它具有一些单独电厂不具备的功能：如在检修时可以互为备用，水电火电各尽所长分别承担基荷与峰荷，可以错开用电高峰而节约容量，局部事故可以不间断电力供应等。这些都是电力系统形成后涌现的系统性能、整体性能。

       有人引述贝塔朗菲的一般系统论中“整体大于它的各部分的总和”（来源于亚里士多德）的论述，作为系统性原理的一种表达方式，这在概括的说明整体性能的产生上有一定的形象性。但由于整体与部分之间的联系无论在量的方面还是质的方面有着多种复杂的情况，所以简单地用“大于”来表达是不够确切的，应该具体分析整体中各部分结合的不同方式和条件，从功能、从质的方面来研究整体所具有的性质有哪些是各部分所没有的。例如马克思、恩格斯在研究协作、分工、手工业和机器大工业的不同效应时曾指出：“许多人协作，许多力量融合为一个总的力量”，“就造成一种‘新的力量’，这种力量和它的一个个力量的总和有本质的差别”（《马克思恩格斯全集》第三卷，人民出版社1972年版，第166页）。因为这种力量不仅提高了个人生产力，而且创造了一种新的生产力，即集体生产力，它和个人生产力有质的差别。又如拿破仑所描写过的一定数量的骑术不精的法国骑兵，由于形成一个密集队形和严格的纪律，它所显示出来的整体性的新的力量，就能战胜骑术较精、剑法高超、善于单个格斗，但缺乏严格纪律、人数较多的马木留克骑兵。前者整体显示出来的力量大于单个作战的力量之和，而后者则相反。

        另一方面，整体虽然是由部分所构成，具有孤立部分所不具有的特性，但是整体同时又丧失了组成部分在孤立状态所具有的某些部分的特性。例如在化学中无论是价电子转移或共有，还是自由电子的存在，都是化学键电性能本质的表现，但这种电子运动的状况在原子内部和在分子内部是有质的区别的，原子在化合成分子时，失去了大部分本来的属性，而保留的只是极少一部分属性。所以整体性的形成，就是系统中各要素某些部分特性的丧失。

        一方面是由于质的不同，另一方面又是有得有失，所以单纯地说整体大于部分的总和是不够确切的。倒不如还是用亚里士多德的原意：“一般来说，所有的方式显示的整体并不是其部分的总和”来表述整体性原理较为确切。

        涌现具有下列特征。

        （1）系统涌现出来的是各要素所形成的一种特定的功能模式，例如前面说到的电力网或者信息网中的相互支持、互为后备。这种模式既提供了新功能，也改变了或者约束了各要素的行为，在电网中的发电厂的运行就受到电网调度的约束。

        （2）系统涌现的整体功能常常是不可预测的。有一些虽然是人们预计到并且希望它产生的，但是有时候会出现一些出乎意料的新性能。

        （3）涌现具有某种意义上的不可还原性。

        关于系统整体性能的涌现机制，根据系统科学的研究，大致出于下面的几种原因：

        （1）系统的组成部分之间、层次之间、系统与环境之间的相互作用的非线性。

        （2）系统内部存在多样性和差异性，经过必要的组织和集成，产生涌现性。

        （3）系统的层次结构、信息的作用，以及环境塑造的结果。