三 现代系统理论对城市研究的价值

现代系统理论打破了传统学科的重重藩篱，建立起不同学科之间相互联系和相互合作的机制，用科学新范式和新思维来理解世界。在自然界和社会中，复杂系统经常引用的例子包括人脑、免疫系统、生物细胞、新陈代谢网络、蚁群、因特网与万维网、经济市场和人际社会网络等，城市的复杂性几乎随处可见，这使得对它的研究和认识非常有吸引力，也正因此我们认为城市研究与复杂系统理论的结合将产生十分有益的成果。复杂适应系统理论是我们选取的最适合与城市本身特点结合的现代系统理论方向，其重要价值体现在以下几个方面。

（一）理解城市微观个体行为与宏观系统结构功能的关系

CAS理论通过把系统元素理解为活的具有主动适应能力的主体，并引入宏观状态变化的“涌现”概念，强调系统“整体大于局部之和”的非线性发展。在现实世界里，最终结果往往难以预先设定，而是通过一个个小的变化，不断反馈并扩大而来的。因此，CAS理论对宏观与微观之间的联系给出了新的认识角度。涌现是在微观主体进化的基础上，宏观系统在性能和结构上的突变。

城市本身大概是地球表面最大规模的一种涌现，这种涌现源于人的智能。人类从原始的狩猎采集生活中涌现出交换、货币和商品等经济活动；从对宇宙的幼稚猜想中涌现出哲学、科学、技术、文化和艺术；而当人们带着资金、技术和理念等走进城市时，不仅建造了各种生产生活设施，还制定了法律、制度和规则，涌现出城市经济、城市政治和城市文明。

（二）深入认识城市系统对外对内的开放性和层次性

复杂系统中所谓局部和整体、元素和系统、个体与群体，实际上就是上下两个层次之间的关系。CAS理论的思路是从个体出发的“非中心化思维”，认为无须借助高级的中央控制器，控制会从底层逐渐汇聚起来。CAS理论通过承认个体的主动性，为系统演化找到了内在的、基本的动因，为理解层次提供了新的视角。

城市系统具有开放性。封闭性会带来熵增，最终导致城市有机体的死亡。古代战争中攻城略地的一个主要战略就是将城池包围得水泄不通，最终使其因弹尽粮绝而投降。现代城市不仅自身是个有机体，还往往生存在一个更大的城市体系中，一刻不停地需要与周围的城市、农村进行人、商品、资金、能源和信息的交流。同时，在城市系统的演化中也呈现明显的层次性。组成城市的各部分具有等级关系，如“人—家庭—邻里—社区—功能区—城市”呈现的层次性。城市本身也按等级存在于一个更大的城市体系中，小城镇，大城市，特大城市。城市的层次性有些是自发形成的，有些则是人为划定的。

（三）正视城市的不确定性，因势利导的反馈与控制

最早的控制思想是机械式的控制观，系统中的个体没有自主性和能力性，所有决策由统一的中央处理器来进行，这在个体数量少的场景中比较有效。但是，当系统个体的数量迅速增加，并且互动关系更加繁复时，机械式的控制效果将大打折扣，系统的崩溃和瓦解是难以避免的。CAS理论认为控制要依靠环境发挥主要作用，不存在一个集中的中央处理器，每个个体都对环境产生适应，通过适应性来学习和进化，最终达到客观控制的目标。

以往我们总认为存在一种客观的、不变的平衡状态，这种状态是最理想的、最佳的系统状态，一旦系统偏离这种状态，就应当通过某种控制使它回到这种状态。这种思想指导下的线性规划和基于数学模型做最优配置的规划往往与实践结果南辕北辙。线性规划将研究对象各要素之间的关系看成线性的，求解方程组，寻找使目标函数取得极值的最优解。苏联提出基于地域分工的“生产力布局”背后的指导思想便是线性规划，例如要求工业在全国合理有计划的配置，要求工厂接近原材料产地、燃料动力资源地和产品消费地。而城市经济学从城市系统中抽象出地租、地价、房价、收入、住房需求和购买力等一系列概念，通过建立经济计量模型和空间计量模型来研究城市系统内资源最优分配的问题。这些模型在特定的背景与框架下能够有效解释城市问题，但它们类似耗散结构论，将人抽象为“人口密度”，用统计特征描述人，而忽略了人的思想能力。

CAS理论认为主体是具有主动适应性的，系统是“活”的，当某个环境因素发生变化时，其反应和行为也必须发生改变，而不会墨守成规。在城市发展过程中，任何人为干预都将面对所谓“上有政策、下有对策”的窘境。这在现实世界是一种必然，不可忽视和回避。面对城市的“不确定性”，只有因势利导，以明确的规则和行动调动系统内部的隐秩序，让系统发挥自适应能力，才能真正达成预定的目标。