第五章.技術與技術係統 第五節 技術係統的演化與基本開發思維途徑
一個產品或物體都可以看作是一個技術係統，可以簡稱為係統。係統由多個子係統組成，子係統由零件、部件、甚至元素構成，並通過子係統原理結構的相互作用來實現一定的功能。以大係統觀論，係統處於超係統之中，超係統是係統所在的環境，環境中其他相關係統可以看作超係統的構成部分。
技術係統的進化是指實現係統功能的技術從低級向高級變化的過程，進化是遵循客觀規律（不管是否被人們所認識）進行的。認識和掌握係統進化的原理與客觀規律將有利於技術係統的創造與創新，以提高技術係統性能、水平和產品的設計與開發能力，提升產品的競爭力。
一、技術係統進化的邏輯結構
技術係統的進化決定於其自身的成長、變異和環境的選擇。環境變化改善了係統功能建構的基礎與科技知識條件和需求應用範圍，對係統的進化，影響更為顯著。任何係統的進化機製可以歸結為正、負、反饋的某種往複循環過程，正反饋是係統變異產出的條件，而負反饋是係統變異穩定的條件，隻有通過“正反饋——自生成”和“負反饋——自穩定”反複循環，係統的變異才能經選擇而穩定存續下來。這一點也支持了係統是循序漸變進化的理論。
技術係統進化的邏輯結構主要決定於其內部各子係統之間的相互作用，也受更大係統（環境）內外相互作用的影響。前已述及，人——自然——文化三者構成人類生存環境最大的係統。文化係統，由技術——製度——觀念三個子係統構成，技術子係統又包括自然技術、社會技術和思維技術三個低一層次的子係統。為了形象的理解技術係統的行為及相關關係，可以把每一層次三個子係統的關係看成一個技術三角形，按數學理念，正三角形處於穩定的平衡形態。那麼係統的變異也就相當於三角形的變形，如圖5-8所示。相關事物之間不平衡是常態，平衡是趨向。技術進化也就在子係統間或大係統環境的相關關係和條件作用下，在平衡與不平衡間循環變動，螺旋上升以形成技術係統的進化。
自然技術子係統技術係統社會技術子係統
人
思維技術子係統政治子係統
經濟子係統文化
製度係統
人類
生存係統
社團子係統理性子係統觀念係統
價值子係統信仰子係統
自然
子係統子係統子係統一級係統二級係統三級係統
圖5-8.技術係統進化的邏輯結構
二、進化理論研究的現狀與技術進化的關聯性
1．幾種進化理論概述
對於物種進化理論的研究，受到學術界的普通重視。並取得了豐碩的成果，有些進化理論，也為世人所公認。關於技術係統是如何進化的，許多專家學者進行了大量的研究，提出了很多有價值的理論與見解，但仍是“仁者見仁、智者見智”，無法形成完整公認的理論體係。下麵將從創新實踐的角度，對典型的進化理論與技術進化的關係進行分析與闡釋，以期待對技術領域的創造與創新，有所理解與幫助。
（1）生物進化論
生物進化論的思想是達爾文於1859年在物種起源一書中提出的，主要包括四個子學說：
①一般進化論。物種是可變的，現有的物種是從別的物種變來的。一個物種可以變成新的物種，已為多種科學的觀察實驗所證實。
②共同祖先說。所有的生物都來自共同的祖先。分子生物學發現所有的生物都使用同一套遺傳密碼，生物化學揭示了所有生物在分子水平上有高度的一致性，最終證實了這是一個被普遍接受的科學事實。
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③自然選擇學說。自然選擇是進化的主要機製。自然選擇決定生物進化的方向，其存在性已被無數觀察和實驗所證實。但是自然選擇的使用範圍並不像達爾文設想的那麼廣泛。自然選擇是適應性（生物對環境適應性）的機製，對於非適應性進化，有基因漂移等其他機製，所以自然選擇不能解釋所有進化現象。考慮到適應性進化是生物進化的核心現象，也可以認為自然選擇是進化的主要機製。
④漸變論。生物進化是漸變式的，是在自然選擇作用下累積微小的優勢變異逐漸改進的過程，而不是躍變式的。生物進化是否出現躍變是達爾文進化論中較有爭議的焦點，近二三十年來，研究表明生物進化過程很可能是漸變和躍變兩種模式或都存在。但是進化論的躍變，除少數非常特殊情形（經雜交出現新種），也並非在數代之間發生的，而可能經曆數千年乃至萬年以上。
（2）
社會達爾文主義
社會達爾文主義是由英國哲學家、社會學家斯賓塞最先提出的。斯賓塞將社會進化定義為某種現象的不連貫的、無序的分布狀態向連貫的、有變化狀態的轉變。他使用來自生物學的類比，追溯社會從簡單向複雜的發展。他通過社會與生物有機體進行類比得出三項結論：
①社會是一個體係，一個由互相聯係的各個部分構成的緊密整體；
②這個體係隻能從其結構運轉的意義上去理解；
③體係要存在下去，它的需求就必須得到滿足。
斯賓塞先於物種起源約10年提出了“適者生存”的論述。他聲稱資本主義所展示的無情的經濟競爭應受到鼓勵，以便人類社會獲得可與展現於自然之中的效率相比美的效率。
斯賓塞聲稱自由企業保證了個人和機構迅速地適應其變化環境。那些不能適應的人所遭受的“痛苦”提供了一種激勵因素，以便下一次做得更好。人類以降低衝突使社會和諧最大化，從而有利於生存的方式來適應生活。
斯賓塞把他的思想，建立在進化論的基礎上，卻對文化觀念、社會製度等環境因素絲毫不加反思。應當承認商品經濟社會客觀存在著“競爭”，但斯賓塞狂熱地仇恨國家，認為最好的政府是統治最少的政府，放任資本主義及其無情的競爭都是偏激的。這些導致“社會進化論”獲得了很多的不好名聲。
應當注意的是：社會的進化是有序進化的，良好的社會製度和社會文化才能保證社會進化得到全麵優化。
（3）阿奇舒勒和技術係統進化論阿奇舒勒於1946年創立IRIZ理論，其中重要理論之一是技術進化論。其主要觀點是技術係統的進化並非隨機的，而是遵循一定的客觀進化模式，所有係統都向著“最終理想化”進化，在各類發明中總結發現的係統進化的模式，指導並應用於新係統的創新開發。
阿奇舒勒的理論，前文物場分析原理已有介紹，在此不做展開。
2．進化理論與技術係統進化的（邏輯）相關性
三種進化理論中阿奇舒勒的技術進化論與斯賓塞的社會達爾文主義（涉及社會技術），直接或間接闡述了技術係統的進化問題。而達爾文的生物進化論，雖然與生物技術相關，但是與技術係統進化隻能是相似的理論。如何從幾種進化理論中認識技術係統進化的問題，才是我們討論的關鍵。
（1）生物與技術（機械等）進化特征類比。
想通過一種技術進化理論來解釋技術係統（人造物）差異性，一條可行的途徑就是對有生命的有機體和技術係統（如機械設施）作比較。最初生物——機械設置類比潮流是從技術向生物移動；19世紀中葉，隨著工業的廣泛發展，地質學家有了辦法描述地球古史；達爾文進化論的出現這三個因素都使生物類比應用於技術領域更為方便了。這種新的類比模式，首先影響到的是文學、人類學。
塞繆爾·勃特勒於1863年發表的《機器間的達爾文》（Darvin，Amonthgthe，Machines）論文中，富於幻想地用類似生命進化的方式來解釋機器的發展（也影響了一些現代的預言文章）。文章中預測未來人類將與機器相依相伴或被具有自我更新能力的新技術形式（如機器人和計算機）所取代。現實看來這種預測已不幸被言中，也顯現了生物進化論對技術係統進化論的深刻影響。技術係統畢竟是受人的主動影響選擇和控製的，然而日趨複雜的變革，極有可能派生出存在於現有動植物之外，由各種形態的機械（人造物）組成的機械王國，有人擔心，如此發展下去，人類的進化將滯後於技術係統的進化，使人類在一個技術統治的世界，身不由己地屈居次要地位。
為了深入認識生物與技術的進化機理和規律，現就生物與技術進化模式的異同做以下比較分析。
①生物與技術進化模式有很多相似之處。第一，基本需求是進化的基礎。基本需求是維持生命的根本，沒有需求，物種（含人造物）將隨之消失或死亡。第二，一切演化過程都是通過自然選擇進行的，環境發生變化，生物及人
工製品都將隨之進化，並去適應環境的變化。第三，物種（含人造物）是多樣的和可變的，生物可能由其他物種變來，
·第五章.技術與技術係統·
人造物同樣存在著可複製性和變異性。
第四，生物和人造物都在不斷地進化，而這種變化以漸變為主要形式，同樣也存在突然變異。
第五，共生性。物種（含人造物）都有互利共生關係，有些物種則是循環共生；如植物與飛鳥（植物種子為鳥的食物同時又為種子起到傳播作用），筆與紙等。
第六，過程結構相似。某些生物過程與技術創新所涉及過程之間的結構是很相似的。物質人工製品以及科學理論，企業、法律乃至社會風俗等不大有形的文化實體，它們有特有的“性狀”的“變異”的機製；大量不同的變種“進入市場”（被實踐、被裁定、被投資、被出版）並接受到顧客或使用者的根據“適合度”被嚴格選擇；存續的實體，通過“種群”而被複製“擴散”。逐漸成為優種類型（名牌產品、傳統產品）的整個過程都是很相似的。
②生物於技術係統進化的非類似性。
盡管前麵我們所提到的生物與技術係統進化的相似性，對技術係統進化通過“建模”方式作類比研究有利於對技術係統進化的理解；但是技術係統與生物係統進化中有些關鍵性狀是並不相似的。主要表現在以下幾個方麵。
首先，新的人工製品並不是隨機產生的，它們幾乎全部是根據需求有意設計的。創造者（發明者）通過經驗與實驗往往將其製造品形象化，然後，再通過不同的工藝進行製造。因此“發明”獲得了被有意地傳遞給下一代的特征。這些在生物係中被認為是不允許的（除非是應用雜交技術的生物傳承）。
其次，技術不存在嚴格意義上的生物分子基因的對應物。按生物學說及生物進化論，生物都來自共同的祖先，都使用同一套遺傳密碼；基因是遺傳密碼的載體，生物化學揭示了生物在分子水平上有高度的一致性；基因變化，造就了物種的可變性和多樣性並形成客觀的內在聯係。而人工製品卻與此大相徑庭。不僅來自自然的物質產物有有機和無機的區別，而且人造物基於物質特性和自然原理不同也存在很大的差異；至於非物質技術，由於文化因素的影響更是千差萬別，因而技術的進化程序很難找出一個比較有共性的基點，這一點既增加了創新進化的難度，但也為進化發展提供了更廣泛的空間。
人為的為了維持生物與技術進化的相似性，常采用“縻母”（縻母直接表示為與母體的聯係）這一術語來討論技術係統。“縻母”是曆時持久，自我複製並塑造實際人工製品的基本概念，但卻是抽象的隱喻的。縻母並不等同於不可分的實體。一個人工製品的性狀特征不能被唯一地分解成持久不變的明確定義的設計要素。例如所有自行車都有車輪，但車輪無論在設計上還是構造上都是各式各樣的，因而認為它們是存在於一個個車型中的“車輪縻母”的表現並不是很有用。