秩序论(简介)

秩序论 作者：高德|高亮 秩序论是建筑在现代一般科学方法论及系统科学理论基础之上的、并改造吸收了中国古代象数学及中医哲学基本理论-元气论和阴阳五行学说而形成的一门科学方法论。世界上除了物质能量外，还有秩序。秩序是物质能量在时空中的排列组合。世界的本体是物质（实体）和秩序（虚体）的复合体。秩序论就是研究秩序的组织结构及其一般的运动变化规律的学说。世界的本体是物质（实体）和秩序（虚体）的复合体 秩序： 秩序是物质在时间和空间中的排列组合； 秩序有两种基本形态 信息和系统 ； 信息 ：它既不是物质 , 也不是能量 , 它是物质能量在时空中存在和变化的秩序以及由秩序所规定的性质和功能； 精神 ( 或意识 ) ：它也不是物质 , 而是信息 , 是以活的人脑为载体的主观信息 , 是信息的一种最高级的形态； 系统：它也不是物质和能量 , 它是秩序按照既定规律组合起来的具有特定性质和功能的统一整体； 世界有两大类系统：物质能量系统和信息控制系统； 物质能量系统： 它是物质能量在时空中按照一定的秩序排列组合而成的系统； 信息控制系统： 它是建筑在物质能量系统之上的，由控制器、控制通路、效应器、反馈器、反馈通路通过信息流通而形成的系统： 任何系统都是物质能量系统和信息控制系统的对立统一体。物质能量系统是信息控制系统的存在基础，信息控制系统是物质能量系统运动变化的控制机构； 任何系统又都是由克制系统运动和促进系统运动的矛盾对立的两个方面矛盾的制动方面和促动方面组成的，这就是 “秩序制动促动属性规律”； 系统的制动方面和促动方面对立统一运动变化过程中，必然存在着“新生 上升 中转 下降 衰亡”这五种基本的发展形态，这就是 “秩序五种基本发展形态规律”。 秩序五种基本发展形态规律是秩序制动促动属性规律的延伸，二者是统一的，这就是“秩序制动促动五种基本发展形态规律”； “秩序制动促动五种基本发展形态规律”就是 “道” ，即系统矛盾运动的制动促动五种基本发展形态规律。- 1、秩序论的提出 （大部分略，祥见秩序论象数学及中医哲学理论实质内蒙古人民出版社2002年出版，可先浏览“专著介绍”） 我们在人体信息控制系统生理学现代中医生理学和中药药理学（第一部）（内蒙古人民出版社1997年出版）第一篇“信息控制系统理论概论”中，在国内外首次提出了“信息控制系统理论”，继而提出了“秩序论”。因为信息控制系统理论研究的对象是“秩序”，其核心内容是秩序在信息控制系统中的一般运动变化规律，所以，信息控制系统理论实质上也是秩序论。 第一节 信息控制系统理论的产生背景 信息控制系统（或简称“信控系统”）理论是在信息论、控制论、系统论、耗散结构理论、突变论、协同论、超循环理论、混沌理论、分形理论等一系列横断学科的基础上产生的。 信息论是由美国数学家申农于1948年创立的。它主要是研究通信领域中有关信息的概念、本质、度量、获取、变换、传递、处理等问题。申农创立的信息论仅仅是局限于通信领域，而且是以通信系统模型为对象，运用概率论和数理统计方法从量的方面研究信息传递和处理的科学，属于狭义信息论。1948年，申农发表的通信的数学理论是申农狭义信息论的代表作。信息论诞生以后，很快就渗透到了其他科学领域，产生了广义信息论或信息科学。钟义信教授是我国著名的信息学家，他出版的信息科学基础和信息科学原理是国内外第一部系统阐明信息科学理论基础的学术专著。信息论应用到有关领域，产生了生物信息论、遗传信息论、医学信息论、经济信息论、军事信息论、管理信息论和哲学信息论等。 控制论是由美国数学家诺伯特维纳于1948年创立的。它主要是研究动物和机器中的控制问题。1948年，维纳出版的专著控制论（或关于动物和机器中控制和通讯的科学），是控制论的奠基性著作。维纳发现了在完全不同系统如机器和动物体中，它们的控制机制是相同的，遵从共同的控制规律。所以维纳认为，“控制论是关于动物和机器中控制和通讯的科学”。实际上，不仅仅是动物和机器中有控制问题，而且整个生物界、人脑、人类社会等所有系统中都有控制问题。控制论应用到这些领域，产生了工程控制论、生物控制论、医学控制论、社会控制论和经济控制论等等。控制论最早研究的是单变量简单系统的自动调节问题，后来发展为研究多变量复杂系统的最优控制问题。由此控制论也就从经典控制论发展为现代控制论。 系统论是由美籍奥地利生物学家贝塔朗菲于二十世纪四十年代创立的。它主要是研究一般系统或叫普通系统所共同遵从的规律和法则。因此他的系统论就叫做“一般系统论”或者“普通系统论”。贝塔朗菲最早是在1937年提出了一般系统论的概念，1945年发表了关于普通系统论著作，1968年又发表了专著一般系统理论基础、发展与应用。这本专著是他的一般系统论的代表作。近年来，国内外有些学者在一般系统论和系统工程等学科基础上，企图建立一门系统科学。 耗散结构理论是由比利时著名物理学家、布鲁塞尔学派首领普利高津于1969年创立的。1969年，普利高津在“理论物理学与生物学”国际会议上发表的论文中，正式提出了耗散结构理论。它主要是研究非平衡系统怎样从无序转变为有序的理论问题，是研究非平衡系统自组织原理的一种系统理论。耗散结构理论指出，一个远离平衡的开放系统（不论其是力学的、物理的、化学的、生物的系统，还是社会的、经济的系统），通过不断地与外界交换物质和能量，在外界各种变化达到一定阈值时，就可能从原先的无序状态，转变为一种在时空上或功能上有序的状态。由于耗散结构理论的建立，“非平衡不可逆性是组织之源、有序之源”被揭示出来了。克劳修斯退化论和达尔文进化论的矛盾，也就在热力学第二定律所揭示的不可逆框架中得到了说明。耗散结构理论又一个重要结论是“通过涨落达到有序”，这是关于系统演化的新成果。普利高津长期坚持非平衡系统的理论研究，提出了耗散结构理论，并在化学上得到应用，因此于1977年获得诺贝尔化学奖金。 突变论是由法国数学家雷内托姆于1972年创立的。托姆在1968年发表了一篇论文，提出了突变理论，1972年他在结构的稳定性和形态发生学一书中，明确地阐明了突变理论的内容。突变理论主要是研究系统从一种有序稳定态跃进到另一种有序稳定态的数学描述问题，是关于系统突变现象即不连续现象的数学理论。虽然突变论本身不是系统自组织理论，它实际上是研究静态分支点问题，即平衡点之间的相互转换问题，但是，它与系统演化的相变即有序与无序的转化密切联系在一起，揭示原因连续的作用有可能导致结果的突然变化，从而加深了我们对于系统的有序与无序的转化的方式和途径的多样性的理解。 协同论是由西德哈肯教授于1977年创立的。哈肯于1973年正式提出了协同的新概念，1977年形成了协同论的框架。哈肯的名著协同学导论和高等协同学是协同论的代表作。协同论主要是研究所有系统包括平衡系统和非平衡系统从无序转变为有序的机理问题，是研究平衡与非平衡系统自组织原理的一种系统理论。协同论认为，系统的性质的改变是由于系统中要素子系统之间的相互作用所致。任何系统的子系统都有两种运动趋向，一种是自发地倾向无规无序的运动，这是系统瓦解走向无序的重要原因；另一种是子系统之间的关联引起的协调、合作运动，这是系统自发走向有序的重要原因；系统是自发地发生从无序到有序，还是从有序到无序，就取决于其中哪一种运动趋势占据主导地位。哈肯教授由于对协同学的巨大贡献，1981年荣获美国富兰克林研究院迈克耳森奖章。 超循环理论是西德的生物学家艾根创立的。1979年他整理出版了超循环：一个自然的自组织原理。超循环理论提出在关于生命起源的化学进化和生物学进化之间，还有一个生物大分子自组织进化阶段，随机无序的大分子通过采取循环形式的自组织，发展起来有序的组织并向更高的组织和复杂性进化，从而最终导致了生命的起源。按照超循环理论，相互作用、因果转化构成循环，这成为超循环理论的一个基本出发点。超循环理论结合化学、生物学等领域的成果，考虑了自然界的种种循环现象，从而提出了循环等级学说，揭示了系统的演化发展采取了循环发展形式，从低级循环到高级循环，不同的循环层次与一定的发展水平相联系。 混沌论也是20世纪创立的一门横断学科。混沌是非线性耗散系统中存在的一种普遍现象。混沌是一个古老的术语，各民族几乎都有过混沌创世的信念，这种古老的混沌指的是一种无序无规、混乱难分的原始状态。实际上，传统的平衡态热力学中的混沌也是这样一种混沌。20世纪70年代以来对于非平衡非线性系统混沌的研究发现，非平衡混沌与平衡混沌有原则的区别，非平衡混沌可以看作非平衡非线性系统的演化归宿。非平衡混沌具有奇怪吸引子。用相空间来描述奇怪吸引子时会发现，尽管系统从任一初始状态出发都会演化到这样的吸引子，但是，混沌运动轨线进入吸引子以后，两条相距非常近的轨线将发生指数式分离，两个状态点又会迅速分开。这就是说，从整体上看系统具有稳定性，系统整体演化具有规律性，而从微观上看系统又是不稳定的，系统没有具体的轨迹可寻。 分形学是美藉法国数学家曼德布罗特于1973年正式提出来的。自然界的许多复杂的物理现象都具有分形结构。分形体的整体与部分具有某种自相似的层次结构，在理想状态下甚至是无穷多层次的自相似性。分形学的研究揭示出系统部分和整体的相似性，并试图找到介于有序无序、宏观微观、整体部分之间的新秩序，从而深化了我们对于系统的这些关系的理解，以及对于物质世界的多样性的统一的认识。 上面所述的信息论、控制论、系统论，人们简称“三论”，后来又有人把耗散结构理论、突变论和协同论称为“新三论”，把超循环理论、混沌论和分形学称为“超三论”。实际上，耗散结构理论、突变理论、协同论、超循环理论、混沌论和分形学都是系统论的发展，无所谓“新三论”和“老三论”、“超三论”之区别。 对“三论”的研究，国内外学者都是以一组科学群研究的。后来学者们都发现，随着信息论、控制论、系统论的不断发展，这三门科学相互重迭的复盖面越来越多，越来越大；信息、控制、系统是不可分离的，研究信息离不开控制和系统，研究控制也离不开信息和系统，研究系统又离不开信息和控制。由此，学者们一致认识到：“三论”的统一是科学发展的必然趋势。但是怎样统一，意见就不一样了。信息论专家要以信息论统一控制论和系统论，控制论专家则想以控制论统一信息论和系统论，系统论专家企图以系统论统一信息论和控制论。 我们认为把“三论”（包括其它六论，下同）统称为系统论或系统科学是完全可以的。但是，因为“三论”只是从不同的角度研究的同一个问题，因此，应当以“三论”为基础，在更高一级的方法论层次上建立一个新的理论体系。这个新的理论体系就是“信息控制系统理论”。 第二节 信息控制系统理论的研究对象 上述三论与以往的学科如物理学、化学、生物学、心理学、逻辑学、社会学、经济学等，有很大的不同。以往的那些学科，研究的对象总是某种物质的结构或某种运动的规律。比如，物理学研究的对象就是物理物质的结构和物理运动的规律，化学研究的对象就是化学物质的结构和化学运动的规律，生物学研究的对象只是生物的结构和生物活动的规律，社会学研究的对象则是社会的结构和社会运动的规律。然而，对于信息论、控制论、系统论、耗散结构理论、突变论、协同论、超循环理论、混沌论和分形学等学科来说，它们研究的对象既不是某种物质的结构，也不是某种运动的规律，而是所有学科领域中共同存在的问题信息、控制、系统问题，由此它们得出的科学原理和方法，不仅适用于自然科学，而且适用于社会科学，适用于自然科学和社会科学的一切领域。 这样，人们就把以往的学科如物理学、化学、生物学、生理学、心理学、逻辑学、社会学、经济学等，叫做纵向学科；而把信息论、控制论、系统论、耗散结构理论、突变理论、协同论、超循环理论、混沌论和分形学等一系列新兴学科，称做横向学科或叫横断学科。如前所述，横向学科横跨各个纵向学科，以各个纵向学科中共同存在的信息、控制、系统问题为自己的研究对象，它们从各个纵向学科的材料中概括共同的规律，它们是在纵向学科的基础上建立起来的。 信息控制系统理论比横向学科又高一个层次，它是在信息论、控制论、系统论、耗散结构理论、突变理论、协同论、超循环理论、混沌论和分形学这些横向学科的基础上建立起来的。它是在“三论”基础上形成的一门方法论学科，它与“三论”既有联系，又有区别。 信息控制系统理论与“三论”的研究对象不同。信息论的研究对象是信息，控制论的研究对象是控制，系统论的研究对象是系统，而信息控制系统理论的研究对象则是信息控制系统。 在现实世界中存在着两大类系统，一类是物质能量系统，它是由物质能量在时空中按照一定的秩序排列组合成的系统；另一类是信息控制系统，它是由控制器、控制通路、被控对象等通过信息的传递、变化、控制而形成的系统。任何物质能量系统中都同时存在着信息控制系统，都是在信息控制系统的控制之下进行变化或运动的。 物质能量系统是物理学、化学、生物学以及物质能量系统科学方法论等纵向学科研究的对象，而信息控制系统则是信息科学、控制科学、系统科学以及信息控制系统科学方法论等横向学科研究的对象。信息科学、控制科学、系统科学各自的研究对象是信息控制系统的三个侧面。信息控制系统理论是研究信息控制系统一般规律的科学方法论，它不是“三论”的简单相加，也不是“三论”的代称，它不同于“三论”，也不能代替“三论”，它是吸收了“三论”的主要成果，在方法论层次上形成了一个新的理论体系。 第三节 信息控制系统理论研究的核心内容 “三论”是从三个不同的角度研究的同一个问题。三个角度指的就是信息、控制和系统。信息、控制、系统是一个共性问题的三个侧面。信息、控制、系统的共性东西是什么？弄清这个问题，是建立“三论”统一理论的关键。找不到信息、控制、系统的共性东西，就无法把“三论”真正统一起来。经过多年研究，我们发现，信息、控制、系统三者的共性东西是秩序。下面我们将会论证：世界是由物质、运动、秩序三大要素组成的；秩序是物质在时空中存在的方式和运动的状态；系统是秩序集合的集合，信息是系统中流通的秩序，控制是系统中有目的的秩序变换的变换；信息、控制、系统正是秩序的三个侧面。可以说，信息论、控制论、系统论、耗散结构理论、突变论、协同论、超循环理论、混沌论和分形学等横断学科研究的都是秩序问题。信息论主要是研究秩序的度量、复制、传递、变换、存贮和处理；控制论是专门研究运动状态序有目的地变换的变换，即使运动状态序变换到预定目的序；系统论是研究秩序集合的集合的一般规律；突变论研究的是秩序的突变问题；耗散结构理论和协同论研究的都是无序怎样走向有序，是秩序怎样形成的自组织问题。超循环理论和混沌论研究的是秩序演化问题；分形学研究的是秩序演化的自组织性问题。因为信息就是秩序，系统是秩序集合的集合，所以信息的产生和系统的自组织完全是一回事，都属于秩序形成问题。这样，耗散结构理论和协同论就成为信息产生的理论了。 因为“三论”研究的都是秩序问题，所以信息控制系统理论实质上就是秩序论。秩序是信息控制系统理论研究的核心内容。进而推之，研究秩序的组织结构及其一般的运动变化规律的学科就是秩序论。 2、秩序的基本概念 （大部分略，祥见秩序论象数学及中医哲学理论实质内蒙古人民出版社2002年出版，可先浏览“专著介绍”） 第一节 秩序的定义 一、 秩序是物质及其运动在时空中的排列组合方式 物质泛指一切客观存在的实体，如夸克、强子、质子、中子、电子、光子、引力子、原子核、原子、分子、物体、无机物、有机物、生物、植物、动物、微生物、地球、天体乃至人体等等，这些都是物质。 运动泛指物质在时空中的一切变化，如接近、分离、位移、旋转、作用、反作用、化合、分解、异化作用、同化作用、兴奋、抑制、机械运动、物理运动、化学运动、生命运动、思维运动、社会运动等等，这些都是运动。 秩序既不是物质，也不是运动，而是物质及其运动在时间和空间中的排列组合方式。如结构、形状、模样、大小、高低、长度、面积、体积、颜色、景象、风景、状态、状况、情况、事情、事实、史实、波形、频率、振幅、波长、速度、方向、方位、浓度、含量、温度、压强、流量、图像、画面、文字、语言、思想、知识、等等，这些都不是物质和运动本身，而是由一定物质及其运动在时空中排列组合形成的秩序。 二、 秩序是物质和能量在时空中的不均匀分布 秩序是物质及其运动在时空中的排列组合方式，换一种说法，也就是物质和能量在时空中的不均匀分布。分布和排列组合完全是一回事。物质和能量在时空中分布得越均匀，排列组合的方式就会越少，这就越是混沌一团，越缺少秩序；反之，分布得越不均匀，排列组合的方式就会越多，这就越不混乱，越有秩序。因此，有序度也就是分布的不均匀度，无序度、混乱程度也就是分布的均匀度。 三、 秩序是物质、运动、时间和空间的耦合体 秩序不是物质，也不是运动，也不是时间，也不是空间；但是，秩序的形成必须有物质，有运动，有时间，有空间，四者缺一不可。因为秩序是物质在时间和空间中运动所形成的排列组合方式，所以没有物质形不成秩序，没有时间形不成秩序，没有空间也形不成秩序。物质在时间和空间中运动所形成的秩序，既不能离开物质和运动，也离不开时间和空间。任何一种秩序都是特定的物质、运动、时间和空间的耦合体。 四、 秩序是系统整体性能的决定者 世界上任何事物作为系统整体，它们的整体性质和功能并不是由组成它们的要素决定的，而是由要素在时空中的组织秩序决定的。比如在我们的地球上，所有的实物不管它们的性质和功能如何千差万别、丰富多彩，但从其原子水平讲（更深层次暂不说），它们都是由质子、中子、电子等基本粒子按照不同的组织秩序组成的。如果把地球上的所有实物都打碎成质子、中子、电子等基本粒子的话，这些实物的整体性能就会全然消失，这就说明，各种实物包括生物乃至人在内，它们的整体性能并不是由组成它们的质子、中子、电子等基本粒子决定的，而是由质子、中子、电子等基本粒子在空间和时间中不同的组合方式和排列顺序亦即不同的秩序决定的。一定的秩序规定并体现着一定的性质、功能和规律，代表着一定的含义。正因如此，生物个体向后代遗传的并不是物质，也不是能量，而是规定它生物特性的秩序物质和能量在时空中的组合方式和排列顺序遗传信息，这种秩序用遗传物质DNA分子的结构编码存贮起来并遗传给后代。这种秩序亦即遗传信息在生物体发育生长时，按照DNARNA蛋白质（酶）生化变化新陈代谢的方向传递、转录、放大，最后形成具有这种特定秩序的生物个体，正是这种特定的秩序规定了生物个体的特性。大量事实可以证明，只有物质和能量在时空中特定的秩序可以规定并代表特定的含义。正因如此，人类才用声带振动的秩序创造了语言信息，用字母笔划的秩序创造了文字信息。基于上述，我们给秩序下的定义是： 秩序既不是物质，也不是运动，它是物质在时间和空间中的存在方式和运动状态，因而它是物质和运动的根本属性。 第二节 秩序的分类 一、自身序和外化序 自身序是指物质和运动本身的秩序，包括物质在时空中存在的形态序和运动的状态序等等。外化序是指物质的自身秩序通过复制同构变换出来的秩序，包括映射秩序、反应秩序、感知秩序等等。 二、形态序和状态序 形态序是物质在时空中存在的方式，包括物质的结构、形状、大小、高低、体积、面积、含量、浓度等等。状态序是物质在时空中运动的状态，包括速度、加速度、方向、轨迹、频率、波长、振幅等等。 三、凝聚序和流通序 凝聚序是集合凝聚起来的秩序。流通序是传递、变换、流通中的秩序。 四、自然序和人造序 自然序是自然形成的秩序，如大自然中各种物质的结构、形态、形象、规律等等。人造序是人为造成的秩序，如语言、文字、电影、电视、绘画、艺术等等。 五、必然序和随机序 必然序是指必然出现的秩序，如规律。随机序是指随机出现的秩序。 六、有形序和无形序 有形序是指物质能量在时空中按照一定的秩序排列组合形成的系统，即物质能量系统。物质能量系统一般是可见的，他包括物质的形态、状态等等可见的秩序。 无形序是指建筑在有形序物质能量系统之上的，由控制器、控制通路、效应器、反馈器、反馈通路通过信息流通而形成的系统，即信息控制系统。无形序即信息控制系统一般是不可见的，他包括调控和决定着有形序物质能量系统的演变和发展的原理和规律等不可见的秩序。无形序和有形序是分不开的，二者完全是统一的。无形序支配和决定着有形序的存在方式和运动状态；有形序显现或体现着无形序的存在。 3、秩序的基本形态信息和系统 （大部分略，祥见秩序论象数学及中医哲学理论实质内蒙古人民出版社2002年出版，可先浏览“专著介绍”） 秩序有两种基本形态，这就是信息和系统。信息是流通的秩序，系统则是集合的秩序。 第一节 流通的秩序信息 一、 信息的定义 信息是信息论和信息科学研究的主要对象。在信息论和信息科学中，学者们从不同的角度给信息提出了许多不同的定义： 从通讯论的角度看，信息就是信号，就是数据，就是情报，是具有新内容的消息，是通讯的内容，是人同外部世界进行交换的内容和名称； 从认识论的角度看，信息就是知识，就是智慧，是反映的内容，是思维的材料； 从物理学的角度看，信息就是负熵，是用以减少熵的东西，是有组织有秩序的标志，是物质和能量在时间和空间中的不均匀分布，是事物的差异或变异，是事物运动的状态/方式以及这种状态/方式的含义和效用； 从数学的角度看，信息是用以消除不确定性的东西，是使概率分布发生变化的东西； 从哲学的角度看，信息是物质的存在方式，是物质的普遍属性，是事物相互作用、相互联系的表现形式，是事物运动的外化，是物质间接存在性的标志，是物质存在方式和状态的自身显示，是独立于物质和意识之外的第三态； 据统计，信息的定义将近上百种，众说纷云，各说不一。这就表明，信息虽然是信息论和信息科学的一个根本性概念，但是到目前为止，它仍然是一个含混不清，没有统一的概念。信息究竟是什么？实在是难以说清楚，就连控制论的创始人维纳也无可奈何地说：“信息就是信息，既不是物质也不是能量”。维纳这句话的后半句是对的，前半句等于什么也没有说。它只是告诉我们，信息不是什么，但信息是什么，维纳实在说不清了。 信息是信息控制系统理论的基础概念，是信息控制系统理论研究的重要内容。我们将在信息论和信息科学基础上，从信息控制系统理论的角度提出信息的科学定义，从而揭示信息的本质。 （一） 信息是消除不确定性的东西 综观各种各样的信息定义，可以看出，真正第一次使信息成为科学概念的还是申农对信息的理解。申农并没有直接给出信息的定义，他是在信息的数学描述中，把信息量定义为两次不定性之差，这就隐含了他心目中的信息定义：信息就是用以消除不确定性的东西。 （二） 消除不确定性是信息的独特功能 通信实质上是交换信息，交换信息的前提必须存在着不确定性，如果事先是知道的，也就是确定的，这就没有必要交换信息了。 任何信息都能消除不确定性，那么，什么是不确定性？什么东西能够消除不确定性？如果我们能够弄清这个问题，信息的庐山真面目就不揭而晓了。 （三） 不确定性就是混乱，确定性就是秩序 物质在时空中运动必然要形成某种秩序。秩序既不是物质，也不是运动,而是物质的结构和运动的状态。 所谓不确定性指的并不是物质和运动本身不确定，它是指物质在时空中运动所出现的秩序不确定，也就是指物质在时空中运动的秩序存在着多种可能性。比如一个粒子在空间中运动，它可能向上，也可能向下，也可能向左，也可能向右。这样，粒子的运动秩序就存在着多种可能性。于是我们就说，这个粒子在时空中运动的秩序存在着不确定性。当一个粒子的运动必然向下，落到地面上，我们就说，这个粒子在时空中的运动秩序是确定的。 假设，某粒子在时空中运动可能出现的秩序为N种，当N=1，也就是粒子在时空中运动的秩序只能唯一地出现一种，其他任何秩序都不会出现，那么，这种运动秩序就是唯一确定的，不确定度为零，确定度为最大值；当N1，也就是粒子在时空中运动的秩序不是唯一地出现一种，而是可能出现多种，不确定度大于零，确定度小于最大值。 很明显，N越大，运动可能出现的秩序越多，不确定度越大，运动的秩序就越不确定，运动也就越混乱，越无序；反之，N越小，运动可能出现的秩序越少（最小为1），不确定度越小，运动的秩序就越确定，运动也就越不乱，越有序。由此可以看出，不确定性指的就是混乱，确定性指的就是秩序。不确定性与混乱，确定性与秩序，是完全等价的。 不确定性=混乱 确定性=秩序 （四） 信息正是不确定性的对立面秩序 我们知道，信息是消除不确定性的东西，从逻辑上讲，消除不确定性只能用不确定性的对立面来消除。不确定性就是混乱，确定性就是秩序。不确定性和混乱，确定性和秩序，是完全等价的。不确定性和混乱的对立面就是确定性，就是秩序，因此，信息作为消除不确定性，消除混乱的东西不是别的，正是物质在时空中运动确定出现的秩序，因而信息量也就是对物质在时空中运动的秩序有序程度的度量。 二、 信息的形态 为了深刻地把握信息的实质，我们需要进一步研究信息的基本形态。 信息的最基本形态有两种：一是自身信息，二是外化信息。 （一） 自身信息 所谓自身信息就是物质在时空中运动的自身秩序。比如物质本身的结构、性能、联系、现象、运动本身的状态、规律等等，这些都是物质及其运动的自身秩序，所以叫自身信息。自身信息又有六种基本形态，即现象信息、结构信息、性能信息、状态信息、规律信息和联系信息。 1现象信息：现象不是物质，也不是运动，而是物质在时空中运动所出现的外部表象，是物质系统的一种表现秩序，所以现象就是一种信息，而且是一种自身信息。比如各种物体的形状、大小、颜色等等，这些就是物体客观存在的自身的现象信息。 2结构信息：结构不是物质，也不是运动，而是物质要素在一定的时空中排列组合方式，是物质系统的一种内部秩序，所以结构就是一种信息，而且是一种自身信息。例如原子的结构，分子的结构，物体包括生物体和人体的结构，地球的结构，天体的结构，星系的结构，社会的结构和制度等等，这些都是物质系统客观存在的自身的结构信息。 3性能信息：任何物质都有自身的独特的性质和功能。性质和功能是由结构决定的，它们并不是物质和运动本身，而是由结构序决定的内容和效用，所以性质和功能也是一种信息，而且是一种物质的自身信息。比如物质的硬度、导电性能、保温性能等等，这些都是物质客观存在的自身的性能信息。 4状态信息：状态不是物质，也不是运动，而是物质在时空中运动的一种过程秩序。所以，状态就是一种信息，而且是一种运动的自身信息。比如各种粒子和物体运动的速度、方向、轨迹、各种波的波长、振幅、频率等等，这些都是客观存在的自身的状态信息。 5规律信息：规律不是物质，也不是运动。规律是物质在时空中能够重复出现的必然秩序。因而规律就是一种信息，而且是物质的一种自身信息。因此，发现规律的过程实质上就是获取信息的过程，物质的运动是受规律支配的，这里的规律不是上帝，也不是绝对精神，而是信息。规律信息控制着物质的运动，物质的运动总是受一定的规律信息控制着的。 6联系信息：物质内部的联系形成了物质系统的结构秩序，物质外部的联系形成了物质系统的环境秩序。联系离不开物质和运动，但联系不是物质和运动本身。物质在时空中相互联系形成了秩序，所以联系是物质与物质之间在时空中的一种秩序，因而也是一种信息，而且是物质的一种自身信息。比如天体以及物体之间的万有引力是一种物质的运动，是引力场的运动，而万有引力的大小和方向并不是物质运动本身，而是引力场运动的秩序，是信息，这就是万有引力信息。电磁波也是一种物质的运动，是电磁场的运动，而电磁波的波形、大小、振幅、频率和波长及电磁力的大小和方向并不是物质运动本身，而是电磁场运动的秩序，是信息，这就是电磁波信息。引力信息和电磁波信息属于联系信息，是引力场和电磁场的自身信息。 （二） 外化信息 所谓外化信息就是物质的自身秩序通过复制同构变换出来的秩序。例如,月亮、山峰和树木的状态是月亮、山峰和树木的自身信息，月亮、山峰和树木的状态在江河湖泊中的倒影就是它们的一种外化信息；物体的形状是物体的一种自身信息，物体的形状在镜子里的影子，就是该物体的外化信息；大自然的秀丽风景是大自然的自身信息，大自然秀丽风景在人脑中的视觉图像就是大自然的一种外化信息；事物的客观事实是事物的自身信息，反映事物客观事实的情报、知识就是事物的一种外化信息；事物的客观规律是事物的自身信息，反映客观规律的理论就是事物的一种外化信息；地球的地理构造是地球的一种自身信息，地图则是地理构造的外化信息；花园的景象是花园的一种自身信息，描绘花园景色的一幅图画就是花园景色的外化信息；人的形象是人的一种自身信息，人的形象的照片则是人的形象的外化信息；事物的实际情况是事物的一种自身信息，描述事物实际情况的语言文字则是事物实际情况的外化信息；动物和人的感觉知觉是被感知事物的外化信息，人的意识精神则是被反映的客观世界的外化信息；除此之外，还有由人类创造出来的电报、电话、电影、电视、录音、录像、遥感、遥测等等，这些都是应用一定的信息技术同构变换出来的秩序，所以都是外化信息。 外化信息的基本形态有无机界的映射信息，生物中的反应信息，动物中的感知信息，人脑中的精神信息，社会中的文化信息和哲学中的结果信息。 （略见书） 三、 信息的本质 信息的本质问题关键在于信息究竟是属于物质的还是精神的。这个问题至今悬而未决，存在很多争论。在争论中，对于这一问题的所有可能答案都提出来了，而且都有坚定的支持者。这些可能答案有：1、信息是物质的，不是精神的；2、信息是精神的，不是物质的；3、息既是物质的，又是精神的；4、息既不是物质的，也不是精神的，而是独立于物质与精神之外的第三态。 请看，如果把世界划分为物质和精神两大领域，对于这一问题回答的所有可能答案从逻辑上讲只有以上四种。不幸的是，所有以上答案，没有一个能完全站得住脚而被公认。 信息究竟是属于物质，还是属于精神？整个世界除了物质和精神之外还有什么？世界的本体究竟是什么？下面，我们从世界的本体问题讨论起。 (一)世界的本体是运动着的物质与秩序的复合体 按照传统的观点，世界的本体就是运动的物质或者是物质的运动，除此之外什么都没有了。事实上并非如此。运动的物质和物质的运动并没有把世界上的一切概括无遗。世界上除了物质和运动之外，还有一种没有被哲学家们重视的东西，这就是秩序。 亚里士多德早已明确地把本体论分为物质和形式。亚里士多德认为：“本体之一义即为物质，其另一义则为形式或形状”。（亚里士多德形而上学，吴寿彭译本，161页）他还举出许多例子证明，物质只有结合成一定形式才是确定事物。比如房屋的质料是砖和木石，而砖和木石按一定形式结合起来才是房屋。他认为：“一切要素组成之事物，均为物质与形式的复合体”（形而上学292页），“物质与形式必须皆先在”（形而上学141页）。亚里士多德所说的形式实际上就是物质在时空中运动的秩序。 (二)信息不是物质，而是物质及其运动在时空中的存在方式，是物质的普遍属性 信息是物质在时空中运动的秩序，因此，没有信息的世界，就是一个无组织无秩序的世界，是一个杂乱无章，混浊一团的世界。只要有物质及其运动，就必然会有物质在时空中运动的秩序，必然会有信息。没有信息，没有秩序，物质及其运动就不可能在时空中存在。物质和运动都是有组织有秩序的。所以信息是物质及其运动的存在方式和根本属性，同物质和运动一样是普遍存在的。不同之处只是在于：有的物质运动有序度低、信息量小，有的物质运动有序度高，信息量大。 (三)信息不是精神，而精神恰恰是信息，是以活的人脑为载体的一种信息 根据信息的定义，我们已经知道，信息是物质在时空中运动的秩序，是物质在时空中的存在方式和根本属性。精神和信息都不是物质本身，但他们都是从属于物质的，都是物质的属性，不同之处在于，信息是所有物质的属性，而精神只是人脑这块特殊物质的属性。 那么，信息与精神是什么关系呢？ 综上所述，精神不是物质，而是信息，是以活的人脑为载体的主观信息，是信息的一种最高级的形态。它归根结底是来源于物质的客观信息。人们对客观世界的认识过程，是一个反映的过程，也就是精神产生的过程，反映过程实质上是人脑对物质信息的获取、传递、存贮、加工处理的过程。因此，精神实质上就是人脑对物质信息的反映结果。 (四)信息是从物质到精神，从精神到物质的中介环节 通过上述研究，我们已经知道，信息是物质在时空中运动的秩序，是从属于物质的。精神是以活的人脑为载体的主观信息，是信息的最高级形态。因此，精神归根结底也是从属于物质的。因而，世界的本源显然是物质的而不是精神的。 信息从属于物质，但又不是物质本身。精神来源于信息，属于信息的范围。物质、信息、精神三者之间的关系是：信息隶属于物质，精神依赖于物质和信息，没有物质，就不会有信息，没有信息也就不会有精神。精神的产生第一要依赖于物质，依赖于人脑这块有序度极高、信息量极大的物质系统。第二要依赖于信息，依赖于外界的客观信息的输入。 人脑是产生精神的器官，信息是精神产生的原料。如果只有物质而没有物质的信息，特别是社会信息（或文化知识信息）精神是绝对不可能产生的，因此，从物质到精神必须有信息这个中间环节。物质系统的自组织形成秩序，产生了信息，物质信息输入人脑，并经人脑加工处理后就形成了精神。 从物质到精神的过程是：物质信息精神。那么，从精神到物质的过程又是什么呢？是精神对物质能动的控制作用。 控制是为了消除被控对象的不确定性，从而使其确定地出现某种运动的秩序（目标）。信息是消除不确定性的东西，因此，控制只能通过信息，而不能通过物质和能量。正因为精神是一种信息，所以，它对客观的物质运动（包括脑神经活动）具有控制作用。 人能够通过自己的行动，改造客观世界。而人的行动总是受精神这种最高级的信息支配的。但是从生理学知道，人的一切行动，比如说话、写字、表情以及躯体活动等等，都是由神经信息直接控制的。人的精神要对他们的行动进行控制，必须首先把精神这种信息变换成神经信息，然后通过神经信息来控制人的各种行动。人与人之间交换精神思想也必须把精神思想这种主观信息变换成语言、文字这种客观信息才能进行。神经信息不是精神，它同语言、文字、图画一样都是客观信息，由此可见，从精神到物质也必须有信息这个中介环节。没有客观信息作为中介，精神信息就不可能对客观物质实现改造作用。 从精神到物质的过程是：精神信息物质。物质、信息、精神三者的关系见下图（图2308）：（略见书） 从物质到信息再到精神，这是一个信息的形成和精神的产生过程，而从精神到信息再到物质，这是一个精神通过信息对物质的能动的控制和改造过程。这两种过程是有本质区别的。物质通过信息产生精神，精神通过信息改造物质。这就是物质、信息、精神三者之间本质的联系。由此看来，信息既不是物质，也不是精神，但也不是独立于精神之外的第三态。因为精神不是物质，而恰恰是信息。所以从信息的观点看待世界，整个世界并不是物质和精神两大领域，而是物质和信息两大领域，精神只是信息领域的一部分即主观信息。 四、 信息的分类 为了更加明确什么是信息，我们需要进一步研究信息的分类。通过信息的分类研究来掌握世界上各色各样的具体的信息。整个世界充满了信息，从整个世界逐层往下分类，可以分为以下诸种类型：（略） 第二节 集合的秩序系统 一、 系统的定义 系统由两个或两个以上的要素组成。要素是组成系统的必需的元素，是系统的组成部分。系统是诸要素通过相互联系组成的。诸要素在时空中的相互联系形成了系统的组织秩序。系统不是诸要素的简单相加，而是诸要素通过相互联系形成的有组织有秩序的整体。系统都具有特定的性质和功能。系统整体的性质和功能主要是由系统的组织秩序即结构决定的。系统中存在着物质、能量和信息的流通。物质、能量、信息是组成任何系统乃至整个世界的最基本的三大要素，并经常不断地流通于系统之中以及系统之间。系统都具有一定的环境，系统与环境之间存在着相互联系、相互作用。 以上是任何系统都具有的共同特点。根据这些特点可以看出，所谓系统就是在一定环境条件下，诸要素通过在时空中的相互联系，按照一定的秩序组合起来的具有特定性质和功能的统一整体。 二、 系统的实质 系统最主要的特征是具有有序性，它不是诸要素的简单堆积，而是按照一定的秩序组合成的整体。系统的整体性能正是由它特定的秩序规定的。所以，系统实质上是秩序集合的集合。信息是秩序，系统是秩序集合的集合。因此，系统形成和维持必须“吃”进秩序，亦即需要输入信息。系统有序度的度量完全可用信息量来度量，系统本质上是秩序的集合和凝聚。在以后的章节中，我们还要进一步阐明，系统是制动序和促动序相互联系、相互作用而组合起来的具有特定性质和功能的统一整体，其本质上是制动序和促动序相互联系、相互作用的对立统一体。 三、 系统的类型 系统有许多类型，其中有物质能量系统，信息控制系统；自然物质能量系统，人造物质能量系统；自然信息控制系统，人造信息控制系统；无机系统，生命系统，人体系统；社会系统，经济系统，军事系统，政党系统；体液信息控制系统，神经信息控制系统；生物信息控制系统，心里精神系统；社会通信系统，工程控制系统，人机系统，文化系统；封闭系统，开放系统；形态系统，功能系统；特定系统，不稳定系统；平衡系统，非平衡系统；同构系统，同态系统，相似系统；精确系统，模糊系统；微观系统，中观系统，宏观系统；小型系统，中型系统，大型系统；静态系统，动态系统等等。 4、秩序的相互作用控制 （大部分略，祥见秩序论象数学及中医哲学理论实质内蒙古人民出版社2002年出版，可先浏览“专著介绍”） 第一节 控制的定义 控制是一个系统即控制器对另一个系统即被控对象的一种作用。这种作用叫控制作用。控制作用能使被控对象按照确定的目标进行运动。控制都是有目标的，控制是为了实现目标，没有目标，则无需控制。 目标是物质在时空中运动的某种确定的有序状态。控制的任务就是要消除被控对象运动的不确定性亦即无序性，从而使之稳定地达到确定的目标。从信息的定义已经知道，信息就是消除不确定性即无序性的东西，信息最基本的功能也就是能够消除物质在时空中运动的不确定性、无序性。因此，控制只有通过信息才能实现，只有通过向被控对象发出控制信息才能消除被控对象运动的不确定性、无序性，从而按照确定的某种秩序有目的的运动。可见，信息是控制的基础，没有信息，根本不可能有控制。在控制过程中，起主要作用的是信息，而不是物质和能量。在这里，物质和能量只是作为信息的载体和信息流通的动力的身份出现。 但是，控制并不等于信息。控制的基本条件是：第一，要有目标，第二，要有信息，第三，还要有约束。因为控制器对被控对象倘若没有任何约束，既使有明确的控制目标，也能发出控制信息，被控对象也不会接受控制。约束是使被控对象接受控制的前提。约束也就是制约或限制，它可以是被控对象运动的某种规律或条件。因此，所谓控制就是在一定约束的条件下，控制器向被控对象发出控制信息，消除被控对象运动的不确定性，使之稳定地达到预期确定的目标状态的过程即：控制=约束+信息 第二节 控制的实质 控制是控制器通过发出的控制信息，消除被控对象运动的不确定性的过程。所以控制过程实质上是信息的变换过程，是改变被控对象运动的信息，使之接近或达到目标信息的过程。因为信息是秩序，所以控制实质上也就是有目的的秩序的变换的变换，从而使被控对象运动的状态序达到目标序。 控制实质上是通过信息（流通的秩序）消除被控对象运动的状态序的不确定性，所以广义的控制不仅包括反馈控制，而且包括开环控制。无机界的物理运动和化学运动都是在开环控制系统的控制之下进行的。它们的开环控制信息就是各种物理规律和化学规律。规律并不是物质，也不是运动，而是信息，是控制信息。正因为无机界的物理运动和化学运动是在物理规律和化学规律的开环控制之下进行的，所以物理运动和化学运动是被动的，是“死”的、无生命的。生命系统的运动是在信息循环控制系统的控制之下进行的，所以生物系统的运动是自动的，是“活”的、有生命的，一旦其中的信息反馈循环停止了，生命也就停止了。看来，把各种物理运动和化学运动的开环控制系统组合起来，形成信息闭环控制系统，可能是生命产生的基本前提。 第三节 控制的类型 控制有许多类型，其中有开环控制，闭环控制；反馈控制，前馈控制；正反馈控制，负反馈控制；被动控制，自动控制；稳定控制，跟踪控制；程序控制，定值控制；分散控制，集中控制，多级递阶控制；单向控制，双向控制，多路多级控制；自学习控制，自适应控制，自组织控制；最优控制，采样控制，模糊控制；直接控制，间接控制；外在控制，内在控制；向量控制，标量控制；模拟控制，数字控制；工程控制，生物控制，社会控制，经济控制，军事控制，智能控制；神经控制，体液控制，医疗控制；试探控制，经验控制，共轭控制；纵向控制，横向控制等等。 5、有形秩序与无形秩序 （大部分略，祥见秩序论象数学及中医哲学理论实质内蒙古人民出版社2002年出版，可先浏览“专著介绍”） 秩序，从其组织形成来看，可分为有形秩序和无形秩序两种。有形秩序，就是指物质能量在时空中按照一定的秩序排列组合而成的系统，即物质能量系统；无形秩序，就是指建筑在有形秩序物质能量系统之上的，由控制器、控制通路、效应器、反馈器、反馈通路通过信息流通而形成的系统，即信息控制系统。 第一节 有形秩序物质能量系统 有形秩序物质能量系统，简称质能系统，分为物理系统、化学系统和生物系统，它们都是由物质和能量组成的系统，是可见的，即有形的。物理系统进化出化学系统，在化学系统基础上又进化出生物系统。 第二节 无形秩序信息控制系统 一、 信息控制系统的定义 系统是诸要素通过相互联系形成的，没有联系就不可能成为系统。 系统的秩序是由控制形成和维持的，控制又是通过信息实现的。系统的运动或功能活动是在信息的控制之下进行的。因此，任何系统首先是一个秩序集合的系统，在这种秩序集合的系统中又存在多种不同类型的控制系统（如开环控制系统、反馈控制系统、双向控制系统、单向控制系统等等）。在各种控制系统中，又存在着多种不同类型的信息系统（如信息传递系统、信息处理系统、信息反馈系统、信息变换系统等）。可见，任何系统都是由信息、控制和秩序组成的，都是信息系统、控制系统、秩序系统的复合体。我们把这种系统称作信息控制系统，简称信控系统。我们给信息控制系统下的定义是： 所谓信息控制系统是通过信息的变换、传递和控制形成的有秩序的系统，也就是由信息系统、控制系统和秩序系统组成的复合系统，所以它不同于信息系统，也不同于控制系统，也不同于一般系统，它是信息、控制、系统（秩序）的三位统一体。 二、 信息控制系统是功能系统 信息控制系统理论研究的对象是信息控制系统，而不是物质能量系统。所以它着重研究的是系统的功能，是系统运动的状态，而不是研究系统由什么物质能量组成的。所以信息控制系统理论研究的对象是功能系统，信息控制系统理论也就是功能系统理论，信息控制系统方法也就是功能系统方法。 三、 信息控制系统分析方法 信息控制系统科学方法包括信息控制系统认识方法和信息控制系统工程方法。信息控制系统认识方法是研究、认识客观存在的信息控制系统的方法，包括信息控制系统黑箱方法和信息控制系统分析方法。信息控制系统工程方法是研制、使用信息控制系统的方法，包括通信工程方法、控制工程方法和系统工程方法。信息控制系统黑箱方法是把研究对象看作黑箱即未知系统，通过不打开黑箱系统来认识黑箱系统内部规律的方法，其中有系统输入输出推导方法、同构系统方法、功能模拟方法等。信息控制系统分析方法则是通过打开黑箱系统来认识信息控制系统内部的规律的方法，也叫信息控制系统白箱方法，其中有系统分析方法、控制分析方法和信息分析方法。 第三节 信息控制系统与物质能量系统的关系 在现实世界中，存在着两大类系统，一类是信息控制系统，即无形秩序；另一类是物质能量系统，即有形秩序。 综上所述，信息控制系统和物质能量系统的主要区别是：(1)二者的组成要素不同，物质能量系统的组成要素都是物质能量，而信息控制系统的组成要素除了物质能量外，主要是信息和信息流；(2)二者组成要素之间的联系不同，物质能量系统中各个要素之间的联系是通过物质能量实现的，所以物质能量系统是一种有形系统，比如桌子、楼房都是有形系统；而信息控制系统中各个要素之间的联系是通过信息控制实现的，所以信息控制系统就是一种无形系统，比如政党系统、企业系统、工程技术自动控制系统都是无形系统。 信息控制系统和物质能量系统的主要联系是：(1)任何物质能量系统中都存在着信息控制系统，信息控制系统是物质能量系统运动的控制机构。这是因为物质能量系统在时空中存在的形态序和运动的状态序都是通过信息控制实现的，所以不同的物质能量系统内部就存在着不同的信息控制系统。在非生命系统中存在的是开环信息控制系统，这里没有信息反馈机制，所以非生命系统（物理系统、化学系统