乐国安 管健

(南开大学社会心理学系，天津300071)

摘要：心理学家将混沌前沿理论介入到心理学的研究为心理学的研究又提供了一个新的视角。其中从简单到复杂、混沌到有序是心理演变的一般规律；从确定到随机，从线性到非线性为心理学研究提供了一条新的道路；对初始值的敏感依赖性指出某些心理行为的难以预测性；心理系统的分形与迭代说明心理学研究的复杂性；以混沌理论为基础的生理心理学有突破性发现以及其对于心理治疗也有一定的启示意义。

关键词：混沌；心理学；非线性；复杂行为

混沌是系统，尤其是非线性系统表现出的一种非常复杂的、无法根据给定的初始条件确定系统将来状态的类似随机的行为([1]，p．3)。混沌理论是继耗散理论、协同学发展之后，系统自组织(self-organization)发展的一个新的阶段，它被看作是物理学在20世纪发生的第三次革命，它对现代科学产生了巨大作用，革新了经典的科学观和方法论，为人类描绘了全新的世界图景。心理学的发展长期以来是伴随着同时代的科学的发展而发展的，当科学已经开始进入了混沌的研究中，心理学家也将这种研究结论介入到心理学的研究中，并为心理学的研究提供了一个新的视角。

一、混沌理论定义和主要内容

当今世界，科学进入了混沌领域的研究中，它被科学认定为是与牛顿力学、爱因斯坦相对论同样具有巨大作用的发现。([2]，pp．23—24)所谓混沌(Chaos)，是指在确定性系统中出现的类似随机现象的过程，是一种貌似无规则的运动。这里的确定性系统，是指其结构相对稳定，且各要素或子系统之间具有明确的内在关系，对于一个给定的初始值或初始状态，该系统都给出一个确定性的解或过程，也就是说系统的长期动力学行为从理论上可以预测。但对非线性系统而言，上述过程可能是具有规范性行为，也可能由于对初始值的极微小扰动，而引起结果或过程的巨大变化，即系统对初值的依赖性十分“敏感”，这就是通常说的“蝴蝶效应”。现代科学中的混沌，不同于以往人们想像的那样“一片混乱”、“无次序”等，而是指那些不具备周期性和对称性特征的有序状态，是无序之中的有序。

混沌运动是在确定性系统中的非周期跳跃运动。在相空间中，混沌吸引子周围有许多不稳定周期轨道，混沌运动是不稳定的，常在这些不稳定周期轨道间跳跃运动。混沌具有如下特性：(1)非周期性：混沌的运动绝不会重复出现；(2)不可预测性：混沌是貌似随机的运动，很难进行预测；(3)跳跃性：混沌运动不会长时间停留在某一状态，而是在许多状态间跳跃运动；(4)内在决定性：混沌运动虽然貌似随机，却具有内有的规律决定其运动；(5)初始条件敏感性：混沌运动依赖于初始条件，初始条件的轻微差别可导致混沌运动的很大变化。

混沌系统是通过如下程序来判定的：(1)通过数值计算，观察系统的相图结构；(2)计算系统的李亚普诺夫(Lvyapunov)指数，若指数为正，则认为系统是混沌的；(3)计算系统的关联维数或豪斯道夫(Haudorff)维数，若这些维数为分数，则认为系统是混沌的；(4)计算系统的拓扑熵或测度熵，若它们为正，则认为系统是混沌的；(5)分析系统的功率谱，若功率谱是连续的，则认为系统是混沌的。

二、以混沌理论为基础的心理观

心理学理论与方法的形成与发展是以人们所出时代的科学范式为背景的。伴随着我们所处的这个时代的科学范式从牛顿范式向系统范式的转换，心理学也需要进行范式的转换。当前，心理学范式转换的一个重要方面，就是将人的心理理解成为非线性复杂系统，应用非线性系统理论加以研究。这一研究为理解和解决现实心理现象和问题，为处于不断变化环境条件下的心理系统提供了新的理论与方法框架，对于心理咨询与治疗也将有重要的指导意义。查姆伯莱(L.Chamberlain)认为混沌理论中的基本原则与临床心理学家具有很强的相关性。([3]，pp．6—7)混沌理论介入到心理学的研究中使人们在对人的心理本质的复杂研究中又开辟了一条新的道路。

1．从简单到复杂、混沌到有序是心理演变的一般规律

在混沌理论中，有序与无序是同确定性与随机性相对应的一对范畴。有序与确定性相对应，无序与随机性相对应。如果确定性和随机性是从人类可控角度描述现象的话，那么，有序和无序则是从现象的心理结构客观表征上加以考察研究的。普利高津(Ilya Prigogine)的耗散结构论对“从混沌到有序”的过程做了富有开拓性的研究，而混沌理论则对有序和无序的统一做了详尽的证明，即有序也可以走向无序，有序和无序可以共存于一体。混沌就是有序与无序的混合体，正如中国古人所说：“气似质具，而未相离，谓之混沌”。([4]，pp．3—4)在心理学上，也有专家证明，([5]，pp.11—13)正常人的脑电波是呈现无序状态的，而神经症患者的脑电图却是有序的，这反映了人在一般情况下大脑的信息流是一种无序状态，而当人的大脑在信息流转过程中出现僵化时，则是有序的。

在混沌理论中，简单性和复杂性及二者的统一具有更新更丰富的意义。混沌理论认为，简单性孕育了复杂性，而无理性孕育了有理性。简单系统可以产生出复杂行为，复杂系统也可以产生简单行为，这说明，简单与复杂不仅是相对的，也是相互包含、相互促进的。简单与复杂的关系正说明了人类心理千差万别的原因。构成自然界万物的元素不过100多种，但却组成了亿万种不同的物质，并发生了近乎无穷的事件。而人类的内心状态也正是在看似简单的状态下产生出无数多的情形，这也要求心理治疗家面对来访者的时候注重其唯一性，并注意了解谈话过程中的任何细微之处，因为微小的事件就可能引发重大的变化。最后，简单与复杂的关系还启示治疗者，在分析心理问题时，既不能小看简单的系统，也不要被复杂的系统所吓倒，这给治疗家用简单问题的办法来求解困难多的问题带来了希望。人的心理从孕育、创立、发展、成熟到变异(或衰退)是一个演化过程。随着人的发展，心理内部不断与外部环境进行物质、能量、信息和知识的交流，并根据外部环境条件的变化调整内部的组织结构及与外部之间的相互作用关系。伴随着心理的演化进程，心理系统由简单变得越来越复杂。如同一般非线性系统走向复杂混沌的道路一样，它的演化过程也会呈现为有限增长及波动、间隙变换和同步锁模等形式。有限增长和倍周期过程是非线性系统走向混沌的一条道路。随着序参量的增加，系统的稳定状态呈现为有限增长的过程，但是当这一增长过程到达了序参量的某个阈值点时，系统状态开始转化为周期态，并且周期数随着序参量的进一步增加而成倍增加，直到进入混沌态。典型的心理周期过程也是如此，([6]，pp．39—44)当心理发展进入成熟期以后，便开始出现波动(不过不是数学意义上的倍增周期过程)，直到其开始新的发展阶段为止。在混沌理论看来，波动是心理过程中的一种必然现象，不可避免。因此，对心理咨询与治疗家来说，其任务不是消除波动，而是如何有预见地对付波动。这个过程可以被描述为成长与危机相互交替的过程，即心理演化过程中的成长阶段不会一直下去，危机必然到来，克服了危机，心理又会进入一个新的成长阶段。

2．从确定到随机。从线性到非线性为心理学研究提供了一条新的道路

混沌理论的最大成就之一就是将确定性和随机性统一了起来。确定性可以使我们准确地算出日、月食出现的时间、卫星发射后的准确运行轨道等；随机性则不能使我们准确确定事物的未来结果，如掷骰子一般。混沌系统中则同时出现了上述两种现象，即：既不是纯粹的确定性，也不是纯粹的随机性，而是兼而有之，“上帝同宇宙掷骰子，但它们是灌了铅的骰子”。([7]，p．1)确定性和随机性统一在混沌现象中，这是对辩证法中对立的双方互相包含着对方自身而统一的绝妙证明。混沌理论也让人们清醒地看到心理世界并不是完全杂乱无章的随机偶然过程。在混沌系统中，确定性与随机性是共存一体的，互相包容，在一定条件下还可以相互转化。对于人类心理状态的预测看似是确定的，然而人们表现的情形却是随机的，因而人类的心理也是一个确定与随机的统一体。

一般而言，线性系统是简单的，但简单系统不一定是线性的；非线性系统是复杂的，但复杂系统不一定是非线性的。线性关系在作用时表现为一条直线，非线性关系作用时表现为各种形状的曲线。复杂的非线性方程不一定有解，不能迭加。非线性由于其内部各种因素的交错变化很难计算，且又能导致线性系统中不可能发生的丰富多彩的行为。在混沌系统中，线性与非线性是共存的，而且更多地表现为非线性。人的大脑的智能运动是一个混沌系统，意识包含着极其复杂的非线性因素，治疗家不可能钻进人的大脑里看到意识的细节，但医学上发展起来的脑电生理学却可从脑电图上观察到人的心理状态，甚至可以在脑电波形上翻译出所想的是什么。神经病人的脑电波的相空间图和气象变化的洛伦兹“吸引子”非常相像，通过脑、电的转换，大脑的非线性就可以变成可理解的线性观察。([8]，pp．50—70)总之，在心理学的研究中，目前线性的研究依然是主流，但是对于非线性的研究可以为复杂的心理学研究开辟一条新的研究道路。

3．对初始值的敏感依赖性指出对某些心理行为研究的难以预测性

混沌与秩序是系统科学理论中的一个重要概念，任何系统都必须具有相对的稳定性，在长期的演化过程中相对固化的建构，系统中的每一个局部元素或成员都能够在系统中确立相对稳定的位置，这样才有利于系统的稳定运行。而与之相对的混沌，体现为事物结构与元素的模糊和不确定以及运行趋势的不可预测性。混沌系统有一个特点，即对初始条件的敏感依赖性很强，输入一个四舍五入的微小误差，可以使系统指数发散，逐级上升，湍流式放大，对输出值产生巨大的影响，使结果变得与预测面目全非。混沌系统的一个重要特点是系统的动态行为具有对初始条件的敏感依赖性，即系统具有“蝴蝶效应”——初始条件的细微差异受到系统的非线性反馈过程的不断放大和缩小，最终导致完全不同的结果。因此，结果与原因之间的关系随着时间的推移而消失，长期的计划和长期的预测变得不再实用。对于心理系统来说，这意味着一个大的原因可能只有一个小的结果，而一个小的原因可能会有一个大的结果，相似的原因不见得有相似结果。当系统演化到混沌边缘的时候，根据历史发展的趋势推测未来和做出长期的计划、预测也是不可靠的。此外，当系统的条件处在所谓混沌域内时，序参量的稍微变化就会导致不同性质行为的出现，所以不同行为之间的转换就显得非常容易，因而在环境变化的情况下每一种状态都不会是长久的。这时要改变这种不确定性的局面，仅仅通过环境条件的小的改善已经不是办法，而是要设法改变系统内在的动力机制。

混沌系统的这种对初始值的敏感性依赖，向传统的心理预测技术过分依赖理性模式提出了严重的挑战。传统模式在进行预测与心理测评时，总是先根据以往的经验、情况，总结出一些规律，然后提炼出模型，或者再编写出程序输入计算机，然后就企图一劳永逸地向其输入数据来预测个人的心理要素。而依据混沌模型，只有依靠数量分析的理性与重视面对面的沟通相结合的预测模式才是最佳的模式，而单纯靠理性的预测模式，在较短的时间内可能是有效的，而在长时间的分析中，人的心理却呈现混沌性。

4．心理系统的分形与迭代进一步说明心理学研究的复杂性

混沌理论的研究表明，混沌有精细的内部结构，即分形。混沌与分形不可避免的联系到一起，事实上，心理系统就是一种混沌吸引子，外界的物质、能量、信息和刺激物在进入混沌吸引子之后便会发生信息的重组，即信息的自创性，从而产生新的系统。分形(fractal)一词源于拉丁文fractus，本意是指“破碎的”，用传统的几何观点来看，即是不规则的和复杂的。([9]，pp．5—7)人类心理的要素无比繁多，它们分属于多领域、多层次、多等级和多隶属关系，它们可以视为心理运动的相空间。这些要素在这些相空间的运动基本是随机性的、涨落式的非线性运动。像混沌系统一样，心理运动是一个涨落的过程。一个小小的因素可能会呈指数倍地放大。一个人的心理可能会泛化而影响很多人，某个人的情绪状态也可能会感染很多人。这就是心理传播中的强化效应，即某种思想或价值取向被吸收、溶进特定的心理系统中，并经过创造，然后输出，影响更多的人，这个过程类似混沌理论中的迭代。通过迭代，一种很小的情绪特质会被放大，一种偶然的、不起眼的现象会风行一时。心理的这种跳跃性、随机性涨落以及它的迭代行为使心理的演进呈发散性趋势。不过，它仍能形成某种集合。如果我们把时间、地域、民族、条件看作心理系统的相空间，则文化心理、民族心理、价值观念、行为模式等，可以被看作心理的奇异吸引子，个人的行为、个别的心理现象完全是随机的，但又能约束在一定的范围和模式内。这种人类的心理在传播、吸收、演进过程中，普遍存在一源多流、一流多源、多流多源现象，存在不同源流的分野与融合，使得人的心理呈现出弥漫态。一种心理在不断的暗示与交流中会不断发歧，系统会因分支、交叉而走向混沌。因此，我们看到，心理学的研究对象是无比复杂的，它具有自控性、自导性和自适应的功能。作为心理学，在研究过程中，也应该保持认真严谨的态度和科学负责的精神。

5．以混沌理论为基础的生理心理学有突破性发现

自从熵的统计解释被引入生命和社会现象后，有序和无序的讲法日渐频繁，有序被理解为有秩序、有组织；而无序被认为是有序的反面，成了混沌和无组织的代名词。而非平衡非线性的混沌既不是简单的无序，也不是通常意义上的有序，它是一种混沌序，即它的运动是一种典型的非周期的运动，是对周期的否定和周期性运动的破缺。

随着混沌序与非线性动力学的发展，心理学家发现人的大脑神经的不规则电具有确定性混沌特征，混沌广泛地存在于神经系统，神经元的混沌电活动对神经元的生理功能必不可少。脑电的混沌活动特征与大脑的功能状态密切相关，在大脑正常状态下，脑电混沌活动维数、李雅普指数和复杂度等指数较高，而在脑功能受损的病理状态下，上述混沌指标降低。可见，混沌是神经系统健康的运动方式，它广泛地存在于神经系统中，并扮演着重要的角色。了解神经系统的混沌运动对神经系统的研究，对精神疾病的认识和治疗具有潜在的意义。在人类大脑的思维研究过程中，人们也将混沌序和非线性特征带入其中。千百年来，人们总是将思维看作是一种完全有序的运演而忽视了它的另外一面，其实，人的思维活动并非一直都有明确的指向性，就整个过程而言，它更多的表现为一种宏观的无序和微观的有序象，即思维的混沌象。此外，混沌与精神疾病也有着内在的联系，作为非线性动力系统，人类精神活动受其内在的非线性作用，当非线性异常时，其状态是难以预料的。([10]，pp．199—224)这正是人们对于精神疾病难以认清其机理的真正原因，同时人们还发现，混沌与精神健康相联系，动力系统的稳定性破坏与精神疾病相关联。

此外，生理心理学家还证明出混沌在人类生理心理中的特性，他们发现：(1)具有混沌特性放电的神经元对内外界环境具有较强的适应能力，混沌运动的内在特性之一就是不稳定性，混沌的结构不稳定性使具有混沌特性的神经元对外界环境有很强的适应能力；([11]，pp．259—261)(2)具有混沌特性放电的神经元更容易接受和处理外界信息，具有混沌特性放电的神经元处于一种“等待”状态(waiting state)，对外界信息高度敏感；([12]，pp．5一17)(3)神经元复杂的混沌活动提高神经元对信息和刺激的反应性，感受器细胞的混沌活动可提高感受器对刺激的敏感性；(4)混沌与意识状态有关，研究表明，在昏迷、深睡和清醒三种状态下脑电活动的混沌程度依次递增，巴伯彦茨(H．Babloyantz)等研究发现，健康人的脑电活动的维数在清醒状态下大于8，在深睡状态下是4，在癫痫发作状态下接近2；([13]，pp．1424—1433)(5)脑电的混沌程度与意识状态相关，在意识清楚的状态下，脑电活动的混沌度较高，而在意识缩小或丧失等状态下，脑电活动的混沌程度减少；(6)混沌与学习、记忆、认知等思维活动有关，健康人在视觉认知、文字认知和空间认知时的脑电混沌活动的相关维数增高，大脑思维活动时脑电的混沌运动有其特殊的动力学特征。莫那(M．Molnar)([14]，pp．118—126)等将脑电活动的相关维数与事件相关电位(event related potentials，ERPS)进行比较，发现脑电活动的相关维数与认知功能密切相关，因此，混沌与思维等大脑高级活动密切相关；(7)混沌与睡眠有关，健康人清醒时脑电活动的维数比睡眠时高，快波睡眠比慢波睡眠高，慢波睡眠脑电活动的嵌入维数在I、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ期睡眠时逐渐减低。([15]，pp．112—118)

此外，混沌在神经系统疾病中也发生作用：(1)脑器质病变可使脑电混沌活动发生改变，对脑电进行非线性动力学分析可以提高脑电图对轻微脑病变(如早期痴呆、轻度脑梗塞等)检测的敏感性，如Alzheimer’s病早期患者的脑电活动的相关维数降低，脑电的非线性动力学分析有助于该病的早期诊断。(2)精神心理疾病可使脑电混沌活动发生改变，精神病患者的脑电活动相关维数较健康人明显减低，心理及精神障碍患者快波睡眠和慢波睡眠脑电的分数维数比健康人低，抑郁症患者在首发症状和复发症状期脑电活动的复杂度降低。([16]，pp．445—455)而以上这些脑电混沌活动相关维数对精神心理病的诊断有重要意义。

6．混沌理论对于心理治疗有一定的启示意义

混沌理论目前已经开始逐步引入到心理学的研究中来，由于心理咨询的对象是人，人是随时变动起伏的个体，而心理咨询与治疗的过程基本上依照着一定的原则，并历经长时期的互动，因此，相当符合混沌理论的架构。([17]，pp．217—229)正因为如此，依据混沌理论，心理系统容易产生无法预期的结果。此结果可能是正面的，也可能是负面的。不论是正面或负面的，重要的是，咨询与治疗的成效或研究除了短期的观察之外，更应该积累长期资料，从中分析出可能的脉络，以增加心理咨询与治疗效果的可预测性，并运用其扩大最终的效果。

苏珊·艾尔(Susan Ayers)为人们提供了一种观察混沌在心理治疗工作中的应用。她认为，思考人的情绪和情感的混沌的方式之一就是要考虑系统在稳定与不稳定、平衡与不平衡中的变量。([18]，pp．373—398)神经症患者个体本身是一个稳定的系统，而治疗家是使他们置身于一个新的状态中，并成为了一个不稳定的系统。这一事件的积极效果是以对新事物的开放性为特征，并逐渐产生对于系统理解的大量信息。从事混沌理论研究的数学家和哲学家们在

1882年指出：“初始条件下的微小差异可能会给最终的现象带来大相径庭的结果。”([19]，pp．181—202)也就是说，前期的一个小的失误可能会引起后来的一个巨大的失误，这也解释了为什么心理学在诸多的学科中是最难进行预测性的科学。再者，由于开放系统的自组织特性，每个机体都是主动决定是否接受外在信息，从而具有自我调节、自我完善的功能，因此，忽视个体主观能动性，忽视与来访者建立良好的关系的所谓辅导治疗是难如人意的。([20]，pp．599—602)此外，世界的复杂性以及人与环境的非线性关系提示我们，在对人的心理和行为做控制和预测时必须十分慎重，切不可盲目乐观和过于简单化。由于影响心理发展的多种变化之间并非是单纯的加减关系，而是复杂的交互作用，只有对此有充分的认识，在心理咨询与治疗工作中才能保持清醒的头脑。

另外，小组心理治疗比较多的应用于临床的心理咨询和治疗当中，并取得了很好的效果。但是在有些情况下，它也显得无能为力。([21]，pp．225—252)因为这个世界上没有任何小组是完全一样的，在小组的成员中也没有任何两人是完全相同的，因此有时在小组内部也不能运用同一种理论或方法预测所有的成员。([22]，pp．311—315)这说明，在类似的实验环境下，每个小组的表现是不同的，它们并不是严格的按照一定的小组生活的原则去行为，每个小组都有其与众不同的个性所在，这种小组的特性明显地体现在它们完成某项工作中的异质性，([23]，p．1)这一点也正体现了混沌理论的原则。

因此，当代的非线性动力学展现出一种心理治疗的新线索，非线性现象的原则是分形和混沌，非平衡系统是非线性的，它控制着不同的平衡单元。人类的基本行为是混沌的，因而它很难去预知，心理治疗正是在这个方面给予帮助，它在系统内产生更多的混沌使得系统趋于平稳并因此使系统趋于改变。

三、结论

混沌理论是目前科学领域中的一种新兴的理论框架，它已开始渗入到了社会科学的各个领域研究中，([24]，pp．3—17)它更是为心理学的研究打开了一扇窗口，为心理学的研究开辟了一个新的研究角度。混沌理论为我们揭示了一幅新的心理图景，即一个无序与有序统一、确定性和非确定性统一、完全性与非完全性统一、稳定性和非稳定性统一、相似性与自相似性统一以及辩证统一的世界。它将心理学的方法论也进一步定位，即从还原论到整体论、从线性观到非线性观、使心理研究从简单到复杂、从崇尚解析方法到重视非解析方法，并使确定论与概率论从对立到沟通。正是由于混沌理论的介入，使得心理学理论和心理咨询与治疗模式都在一定程度上发生了新的思考和改变，使之更日臻完善。但是我们也应注意到，将混沌理论与心理学相联系的国内外研究与应用还不是很多，有待于开拓的领域和进一步深化研究的问题还很多，本文所做的工作也只是一个简要的分析而已。但是随着人们在心理学理论和实践方面的日益深入化，混沌理论介入到心理学的研究中将会为心理学的研究提供～个新的研究视角，使心理学的研究对于线性解决方案无能为力的情况下可以用混沌的视角来分析之。