复杂动态系统理论
二语习得研究始于40多年前，从最初关注第二语言教学中的问题发展到对语言习得机制的研究，现在已经成为一门独立学科，具有完整的知识体系和理论系统。但是，在复杂动态系统理论的视域下，二语习得术语的合理性和二语习得中的一些重要理论都受到了质疑，应用复杂动态系统理论进行二语习得的研究也取得了一定的进展，逐渐成为国际应用语言学界的研究热点，研究方向从关注理论分析转向应用理论探讨二语习得中的现象。
（一）复杂动态系统理论概述
复杂动态系统理论源自混沌理论、认知心理、计算机科学、生物进化、一般系统理论、模糊逻辑、信息理论以及其他相关领域。当传统科学如因果决定论和简化论等无法解释宇宙的复杂动态现象时，科学家们也开始意识到系统行为是主体间的相互互动自发形成，而非自上至下的操控或预先的设计形成。这样的发现可以解释一些传统的机械理论无法解释的复杂现象。复杂动态系统理论试图按照事实来处理自然和人工系统，而不是把它们简化或分成几个部分。复杂行为也不是构成系统的规则或成分的简单叠加，而是系统内外相互依存的众多成分根据这些规则互动的网络。组合以及相互作用的结果使事物表现出复杂性和多样性。各成分之间相互作用形成复杂的结构；同时，系统在表现组分特性的同时，还传递着作为整体而新产生的特点[1]。传统的机械理论和复杂/动态系统理论的对比如下（表2-1）：
表2-1 传统的机械理论与复杂理论对比
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复杂动态系统理论尝试解释自然的多样性和内在联系性，并解释系统本身的复杂性。复杂动态系统理论的基础是主体的动态互动，核心思想是系统具有复杂性、开放性和自组织性，并处于不断变化中。
复杂动态系统研究开放系统，考虑系统与外界环境的物质、能量和信息的交换。与开放系统相对立，封闭系统等同于孤立系统。当能量守恒时，封闭系统到达一个可预测点（吸引子）后静止（如钟摆），但是在复杂、非线性的开放系统（有持续的能量输入）中，系统中互相作用的东西和能量输入会引起“奇异吸引子”出现，这些可能是系统中的静止点，接下来会出现相似的（但不会完全相同的）循环接近无限稀少，但还在一定吸引范围内。通过这种方式整体模式出现，尽管局部细节看起来混沌不可预测。也就是说尽管复杂系统表面看起来是无序和复杂的，但是在无序中还存在有序，复杂动态系统理论可以帮助人们找出其潜在的顺序和规则。
复杂性并不完全是一个新的概念，构成复杂理论的一些原则也在很多文化中出现过，如整体大于部分之和的思想在亚里士多德时代就是一个非常重要的命题，他以“离开人的手就不算人的手”的论断来强调整体思想。在中国古代就有把事物的多方面因素联系起来作为一个整体或系统进行分析的思想，如古代医学经典著作《黄帝内经》，便是通过调理人的整体机能医治疾病。经典著作如《易经》《老子》《孙子兵法》等，都有很多利用系统思想观察事物和解决实际问题的事例，中国古代思想家的系统思想在宇宙观、中医、军事、农业生产实践方面表现得尤为突出。
（二）复杂动态系统理论框架
为了构建一个通用的复杂动态系统理论框架，1994年，科学家们齐聚圣达菲研究所，来自美国密歇根大学的Holland（霍兰）教授提出复杂适应系统（CAS）这个短语，作为理论框架基础。复杂适应系统主要有以下四个显著属性：（1）适应性主体有感知和反应的能力，自身有目的性、主动性和积极性，能与环境和其他主体随机进行交互作用；（2）适应性主体从一种多样性统一形式转变为另一种多样性统一形式，一起演化生成了无数能完美地相互适应并能与生存环境相适应的适应性主体；（3）复杂适应系统具有平衡无序和有序的能力，其平衡点就是混沌的边缘；（4）适应性主体在多种简单规则的支配下相互作用，产生涌现现象[2]。
Axelrod等（2000）给出了复杂适应系统建模的一些关键词语（表2-2）[3]：
表2-2 复杂适应系统建模的关键词
在复杂动态系统理论框架下，主体是CAS理论的核心概念，任何CAS系统都是由主体和大量元素组成。在微观方面，有适应能力的、主动的个体即主体是CAS理论最重要的概念。主体具有积极性，不断与环境交互作用，遵循一般的刺激—反应规则，能根据效应修改自己的行为规则以适应变化，更好地在客观环境中生存。在宏观方面，主体之间以及主体与环境的相互作用，导致系统中的分化、涌现等复杂的演化过程。由于思想的新颖和富有启发性，CAS理论在许多领域得到了应用，推动人们对于复杂系统的行为规律进行深入研究。[4]
目前，在语言学和应用语言学领域中，以CAS为理论框架的重要论述有：（1）语言涌现是一个复杂适应系统[5]；（2）教室是一个复杂适应系统，在教室中，所有的细节都起作用，而寻找因果关系是徒劳的[6]；（3）语言教室是一个复杂适应系统[7]；（4）语言是一个复杂适应系统，其实我们的语言的确是一个极为奥妙、极为复杂的系统，而且是一个时时刻刻适应周围环境的系统，所以语言是一个典型的CAS[8]。
在复杂动态系统理论框架中，语言发展是一个不断有新的变量加入到现有结构中的动态交互过程，如果在一个时间维度内考察所有变量是很难做到的，而通过模拟结果与真实数据做比较，就可以推断各个变量之间如何随时间发展而相互作用[9]。
（三）复杂动态系统理论在应用语言学领域的最新发展
Wardrop（1992）预测了复杂性这一“新科学”对人文学科的重要启示。现在复杂动态系统理论在许多人文学科中得到应用，特别是当一个系统中出现难以解释的行为方式时，复杂动态系统理论常被用来分析其原因。在经济学领域，复杂动态系统理论被用来预测和解释市场波动。管理学领域得益于复杂动态系统理论的全新视角，开始更多考虑人的复杂性。医学也开始把人看成是一个整体的复杂系统，而不是可以很容易的解剖再还原的机器。
1997年，密歇根大学语言学教授Larsen-Freeman（拉尔森·弗里曼）在《应用语言学》杂志上发表论文《混沌/复杂理论与二语习得》，认为复杂动态系统理论可以解释语言和语言学习中的问题。她发现复杂动态系统理论虽然讨论的是自然界的系统，但语言也可以是一个具有复杂性、动态性和非线性特征的系统，可具有以下原则[10]：
（1）复杂的、动态的、开放的系统；（2）不平衡性；（3）相互作用的多种元素或成分；（4）变化/动态性，自组织性；（5）随时间变化，产生多种路径；（6）涌现性源自各成分之间的相互作用；（7）开放性/非线性关系；（8）结构保持不变；（9）环境本身也是复杂动态系统的一部分；（10）时间变化和复杂性程度是嵌入式的，相互包含的；（11）会产生混沌性变异；（12）任何时候的发展运动水平都依赖于之前的运动水平。
Larsen-Freeman（2008）进一步论述了这一理论与应用语言学的关系，认为二语发展是一个复杂的、动态的、开放的多种异质要素相互作用的复杂系统，具有非线性和自组织性。Larsen-Freeman &Lynne Cameron（2008）认为语言学研究需要复杂系统理论，复杂理论即将带来语言研究范式的转变。在简单系统中，各个成分之间的关系是可以预测的、不变的，但是在复杂系统中，构成成分常以不可预测的方式转变，这些成分之间的关系是非线性关系。
跟其他学习一样，语言学习不是一个线性过程，因此也不可能像很多二语模型所希望的那样具有可预测性。Larsen-Freeman &Long（1991）认为在二语习得领域，已提出的理论中至少有40种理论并没有全面地解释语言习得这一复杂现象。因为，大多数理论都仅仅关注句法结构的习得，而忽视这一现象的其他方面。Larsen-Freeman（1997）认为在二语习得过程中，有很多相互作用的因素都在起作用，它们共同决定了第二语言习得的发展过程。语言因素、环境因素、学习者因素、学习和认知过程等等都对第二语言学习产生重要影响。
Larsen-Freeman把复杂系统理论引入到语言学特别是二语习得领域，打破了以往二语习得研究的局限性，不是简化语言和语言习得的复杂性，而是以一种非还原论的方法，尊重语言习得的动态过程，将涌现现象、不断变化的现象作为自己的研究对象[11]。Larsen-Freeman（2011）还预言复杂动态系统理论将会成为应用语言学领域研究的跨学科主体。
1.核心术语改变：从二语习得到二语发展
De Bot，Lowie&Verspoor（2005）等从动态复杂系统理论视角对二语习得展开分析。从事第二语言教学和研究的人都非常熟悉二语习得这一术语，也可说这是语言学科中最重要的术语，但将复杂动态系统理论引入二语习得领域后，研究者们首先就发现二语习得这一术语用得并不恰当，De Bot，K.Lowise&M.Verspoor（2005），Willy Cardoso（2012），Larsen-Freeman（2014）等在论文和会议发言中表达过质疑。其中Larsen-Freeman（2014）的研究最为系统和完整，她提出“二语发展”是更恰当的术语[12]。她首先回顾了二语习得术语的由来，与母语习得不同，这一术语从一开始就没有用对。现在受到复杂动态系统理论的启发，她提出了12种理由来解释用“二语发展”替代二语习得的原因，整理如表2-3所示。
表2-3 二语习得与二语发展术语对比
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Larsen-Freeman认为英语单词习得的本意是获取的意思，但第二语言不能像商品一样获取，研究者们对学习者语言使用过程中涌现的灵活性、瞬间性和动态性方面进行测试，发现语言发展并不是预设的获取语言抽象规则的过程，而是在真实交际中涌现的语言能力；结构以自下而上的方式从频繁出现的语言使用形式中涌现，而不是固定的、自动的、封闭的和共识系统的先验组合。语言学习者产出的语言样本和之前的总有相似之处，但也有不同之处，学习者在此基础上重新建构自己的语言样本，每一次使用都有些相似，但又不完全相同，动态系统就是通过这样的反复和重现建立的。一个调查表明同一个说者，同一个词的发音每次使用时都不同[13]。Larsen-Freeman发现使用习得这一术语，有表示过程是不可逆的含义，但是发展允许倒退的可能性，并视其为过程的一部分。因为我们不难观察到学习者的交际能力会提高也会下降，语言习得和语言消耗都是发展过程中同样相关的结果。一个人在一个场合中的交际能力和在相关的场合中的交际能力表现也不一样。比如，汉语没有明显的时态变化，常用“了”和“过”表示过去发生的事，学习完其中一个词语的用法之后，再学习另外一个词的用法时，可能会出现暂时性的使用混乱，但经历过一段时间的反复后，就会逐渐趋向于正确的用法。Larsen-Freeman指出习得暗含结束的意思，但发展是永远不能结束的，因为语言资源是在变化的。还因为，我们使用不同的话语跟不同的人在不同的场合交流。如Thelen &Bates（2003）所指出，形式是随任务和环境的改变而创造和化解的[14]。每一个学习者都有能力用意义和使用来创造他自己的模式，并扩展任何语言的意义潜势，而不仅仅是内化现有的系统[15]。语言不是一套固定的现成的编码孤立地存在于使用者头脑中，而是创造性使用，或至少在每次使用时组装传统的单位[16]。语言使用者积极地改变语言世界，而不仅是遵守规则。
学习者学习语言的主要目的是为了表意，为了做到这一点，他们会利用一切语言和非语言的资源交际。语言行为不是源自于基于形式的规则，学习者的发展也是参差不齐的，在本质上是有梯度的。语言是社会建构，语言使用、社会角色、语言学习和意识经验都是社会情境的协商、支持和指导。语言交际是相互适应的社会化过程，在交际过程中，信息加工不是从一个机器到另一个机器的传真，而是精美的舞蹈，每一步都独特，又在互动中彼此协调适应。复杂动态系统视域下的第二语言者是一个多能者，在两种或多种语言文化中互动，这是一种全球化能力、复杂能力。复杂动态系统是高度敏感的，在发展轨迹上任何一点微小的改变都会使整个系统大不相同。语言是自我再生的，它包含自我发展的种子。学习者学习第二语言会参照他们已有的知识，而已有知识也是在交际意义中不断改变的。语言不是一个可以获得的单一的同质构造，而是要用发展的意识来决定在某一个社会语境下使用什么样的变体。习得语言也不是一个同质的行为。语言的各个要素和技能发展具有不平衡性，这种不平衡性是由于不同水平的互动和系统发展的有限资源引起的。语言的迁移不是单向的，而是双向的迁移，在互动的过程中，二语对一语也会产生影响。Kroll，Gerfen &Dussias观察到的证据表明双语者的词汇提取不是选择性的，因为两种语言的可选词在词汇加工过程中同时激活[17]。Larsen-Freeman根据分析结果发现习得是应用于语言的，发展既可以应用于语言，也可以应用于学习者。学习者通过发展语言资源，获得自身的发展。因此，使用二语发展这个术语更能体现出对学习者主体地位的尊重。
2.从输入到可供性
在二语习得领域，无论采用哪一种方法和理论模型来解释语言习得的过程，都非常强调输入的重要性。现有的输入研究中，主要有心理学范式和社会文化范式，Krashen的监控模型是一个非常有威望的假说，监控模型主要包括五个假说：习得与学习假说、情感过滤假说、输入假说、自然顺序假说，监控假说[18]。其中输入假说被广泛地应用于第二语言教学领域，因此备受关注。但是，在复杂动态系统视域下，这一理论的不足之处也逐渐显现。
输入假说（如图2-1）认为，当学习者接触到可理解性的语言输入时，所谓可理解性输入是指略高于他现有水平的第二语言输入，再经过情感过滤器，激活学习者的语言习得机制，就可以获取知识，学到的知识通过监控机制变成语言输出。
图2-1 Krashen二语学习和生成中的输入假说[19]
但输入假说存在很多问题，如果将人脑仅仅看成一个信息处理器或者计算装置，就忽略了人类思维中灵性的中心地位。事实上，人脑作为一个综合的动态系统的一部分，专门处理日常生活中点对点的动态体验内容[20]。而且语言也不是一套孤立的现成的编码，能够直接输入、存储和输出。情感过滤器的说法也缺少信服力，哪些是要过滤掉的，什么决定过滤或不过滤都存在着随机性，最重要的是忽略了语言使用者的主体感知、体验。从复杂动态系统的观点来看，输入假说还是一个线性的模型，忽略了语言使用的过程和在这个过程中的互动发展。
输入输出假说的学者们如swain等也同意学界对这一理论的批评，认为输入和输出的说法很像把学习者作为一个容器、计算机或是信息处理器，被动地接受命令，然后模式化地产出语言符号，忽略了学习者在语言学习过程中的复杂性[21]。
生成主义认为人脑具有先天的语言习得机制，但这一理论无法解释狼孩语言能力不足的案例。建构主义因此将环境纳入其理论框架，认为语言生成来自于环境信息的输入。实际上，两者对于语言生成的分析都隐藏一个假设，即语言输出的复杂性是不可能超越初始状态（主要指普遍语法）和输入（主要指学习者接触的数据）之和的复杂性[22]。但是两者都不能解释语言能力生成过程中不断变化的复杂性。复杂动态系统理论整合优化了两种理论，把语言发展的复杂性看成是语言使用过程中和可供环境之间的互动，再通过自组织浮现和重组。
3.复杂动态系统理论在二语发展中的运用
复杂动态系统理论引入二语习得领域后，引起了国际应用语言学界的极大关注。近年应用语言学界的三个重要学术刊物上相继开辟专栏，聚焦复杂动态系统理论这一新的理论流派，探讨其在语言学中的发展和应用。2006年，《应用语言学》第四期的专刊是浮现主义，2008年，《现代语言杂志》第二期专刊是动态系统理论，2009年《语言学习》增刊探讨复杂适应系统。围绕这一新的研究范式展开的研究也越来越深入，逐渐由纯理论性的探讨转向关注理论的运用。Ellis&Larsen-Freeman从复杂动态系统理论视角出发，对学习者在交际的过程中涌现的动态的不稳固的语言模式进行研究，认为特性理论即对语言能力、语言表征的科学研究主要关注静态的能力，转型理论即对语言习得、语言使用的科学研究主要关注动态的过程和表现，但二者是互补的[23]。Ellis&Larsen-Freeman应用复杂动态系统理论，主要关注英语动词构造的发展，分析了在语言使用、结构、认知、话语双方的相互适应和语言构造中的互动[24]。Eton Churchill采用案例分析（自我日记）的方法从语言和发展的动态视角研究第二语言词汇的习得过程，结果表明词语的学习是非线性的，其形成是通过可供性即学习者和学习语境之间固有的非凡方式（non-triavial ways），其进步是通过几次亚稳定状态（quasi-stable）的循环，总体而言，更像是一个复杂动态系统[25]。
在二语发展中，包含了众多因素，这些因素之间的交互作用，最终决定了第二语言的发展速度和水平，使之成为一个复杂的动态系统。戴运材以复杂动态系统理论为基础，综合二语习得模式的研究成果，尝试构建了在中国语境下英语作为第二语言发展的动态模式（图2-2），该模式主要包含三个子系统：环境因素子系统、语言因素子系统和学习者因素子系统，其中环境因素子系统又由社会环境、学习环境和语言环境构成；语言因素子系统主要是指语言的结构性特征，包括语言距离、语言标记性和语言典型性；学习者因素子系统包括个体认知差异、个体情感差异和学习策略[26]；
图2-2 二语习得的动态模式图[27]
二语习得动态模式的构建，有助于更全面地描述二语习得中的各个因素，以及解释这些因素之间的内在联系与互动，对于整合学习资源，提高习得效果具有非常重要的指导意义。但是对于复杂系统中是否还包含其他因素、这些因素之间如何复杂动态以及各变量之间如何达到最佳优化组合还有待于进一步的探讨和相关地实证研究论证。
在复杂动态系统理论视域下，二语发展过程是从一个吸引状态到另一个吸引状态的过程，中间可能还会经历排斥过程，在每一个层次和层面都存在增长和磨蚀，但并不存在最终状态。二语石化现象是一个吸引状态的例子，传统语言学理论认为石化是一个最终状态，不会改变，而在复杂动态系统理论视域下，石化现象则可被视为暂时性的过程，还存在被激活的潜力。
4.复杂动态系统理论对二语习得理论的整合
在二语习得领域，一直存在认知派和社会文化派之争。他们在哲学倾向性、语言观、第二语言学习观、研究方法、研究对象等重要方面都存在严重分歧[28]，而且在1997年和2007年“The Modern Language Journal”组织的两次对话中，双方依然是针锋相对，丝毫没有妥协的意思。
在这些分歧中，居于首位的就是环境在二语学习中的作用，认知派认为学习者的认知过程不会因为情境而改变，因此要研究学习者内部认知特征和语言变化的关系；社会文化派则主张情境对于语言行为有重要影响，要研究交际互动中的语言和环境的关系。两个派别各自强调各自的立场，Gass等甚至还建议将真实情境中的话语分析从二语习得领域中分离出去，单独成立一个二语研究的学科[29]。而事实上，两个派别只是从不同范式对影响二语习得的重要因素进行了研究，目前还很难说哪个更为重要。复杂动态系统理论的出现，从全新的视角对两个派别的理论进行了整合：首先，情境不仅仅是语言使用的背景，更是整个语言交际系统的一个重要组成部分，这一点跟社会文化派有相通之处，但复杂动态系统理论更进一步指出，学习者的语言交际能力发展是所有可供环境合力作用的结果。其次，学习者内在的认知系统也是整个语言交际系统中的一个重要组成部分，也就是说，复杂动态系统理论兼容了认知派的观点，但又和认知派采取非此即彼的立场不同，而是基于学习者交际能力发展的真实情况。
5.复杂动态系统中的教学设计与研究
Carr-Chellman（2000），Cutright（1997），Jonassen et al.，（1997），Oekerma（1997），Scharf&Smith（2000）等人的研究增加了我们对于动态复杂系统理论在教育学中的理解。在教学过程中，教师的情绪改变、微笑鼓励等每一个微小的变化，都极易被感知，并可能引起变化；整个教学过程是开放的，包含语言的、情感的、社会文化的和互动的输入等等；也是针对学习需求和学习喜好改变而调整适应的过程；同时，学习者之间的交往也可能涌现新的学习结构。
针对我国当前教育设计模型中存在的一些问题，如对学生主体适应性和自组织性考虑不足、学生创新能力不足等问题，陈列尊等尝试运用复杂适应系统展开教学设计与研究（图2-3）。
图2-3 基于复杂适应性系统思维的教学设计基本框架[30]
陈列尊等认为复杂适应系统思维的主要特点是适应性思维、创造性思维、非线性思维、整体性思维、关联性思维和生成性思维[31]。与传统教育的不同点在于：强化主体适应性，使目标与个体发展相协调；尊重教学活动的生成性，鼓励创造性学习和创新意识；竞争与合作并存；隐性知识和显性知识相互转换呈螺旋式上升[32]。总体来说，基于复杂适应系统思维的教学设计重点在于减少预设与控制，相信学生主体的创造性、自适应性，鼓励团队合作与自主发展。
6.复杂动态系统中的语言课堂教学特征
Kumai（1999）[33]，Kindt，etc.（1999）[34]等都应用了复杂动态系统理论研究语言教室的动态性，以及实际课堂中语言学习活动的复杂性特征。
复杂动态系统理论是关于过程的科学，而不是关于状态的科学[35]。互动、关联、信任和直觉都应该在教学中得到重视。每一个学生对于教室中的学习、情感和生态的刺激反应都不同[36]。因此，每一节课都是不可预测的、结果多样性的学习事件。但从长期看，课程学习还是有一个明确的方向。Finch（2001）的英语作为第二语言教学课程应用了复杂动态系统理论，从整体（长期）层面和局部（教室）层面采用了两个三元组合，共六个原则作为吸引子，每一个成分和其他成分自由互动，为促进学习行为的涌现提供了参照点。整体层面的三元组合是：学生学完这节课后更加自信了吗？更加有积极性了吗？更加独立了吗？局部层面的三元组合是：今天的课程增强了更多的学习意识吗？有更多的意义吗？有更多的互动吗？这两个三元组合概念的互动关系如下图（图2-4），局部结果可以通过课堂观察获得，整体结果可以作为长远目标进行评估。
图2-4 CMI课程[37]
在复杂动态系统中，起始条件的微小变化也可能引起完全不同的结果，能量的持续进入可能极大地扩展互动。由此推论，一些课堂上看似不重要的互动，其实是整个学习过程中非常重要的组成部分。
总体来说，Larsen-freeman认为复杂动态系统理论视域下的语言课堂有以下四个特征：（1）相互关联性；（2）相互适应性；（3）语言动态性；（4）教的过程即管理学习的动态过程[38]。复杂适应系统理论在汉语作为第二语言学中的应用，为未来的应用语言学研究提供了新视角、新思路，可以从动态的角度解释语言交际能力的真实面貌，跨学科研究也有利于更全面、深入地认识汉语作为第二语言的交际能力。
7.基于复杂动态系统理论的学习模型构建
学生使用第二语言进行交际，其交际动机在于他们想以有意义的方式交流有意义的话题。在交际过程中，学生对于每一个话题的理解各不相同，课堂会出现一些未知的变化。
Finch基于复杂动态系统理论尝试建立了一个学习模型（如图2-5所示），在这个模型中，形成性学习出现在一个动态的、复杂的、基于信任的学习环境中。
图2-5 形成性学习过程[39]
复杂系统中的形成性学习过程更加关注的是学习态度的改变，语言学习发生在一个复杂的动态系统中，积极的学习态度、相互信任的关系带来的影响不是短期内可以预测的，从长远目标来看，是交际能力的提高和建立终身学习的信念。
8.复杂动态系统中教师的角色构建
教师的新角色可以分别从宏观技能和微观技能等方面来描述。其核心内容是教师角色范式转换，在某种程度上放弃权力，不完全做教学过程中的掌控者，而赋予学生一定的决定权力，并通过给学习者提供有用的信息和建议帮助学习者。
Kelly（1996）分别从宏观技能和微观技能两个方面来描述教师的新角色[40]，复杂系统中的教师角色可以在此基础上建立，两种技能的描述如下（表2-4，表2-5）：
表2-4 教师的宏观技能
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表2-5 教师的微观技能
在复杂互动系统中，教师不仅是知识的富有者、慷慨的给予者，教师的作用还表现为在恰当的时间为学生提供恰当的学习经验，提高学习策略意识，鼓励学生通过有意义的互动来掌握语言。教师要和学生建立非正式的、友好的、体贴的互动环境，融入到学生中，以此来创造一个无压力、轻松、自在的学习环境。
9.复杂动态系统中学习者的个体差异
学习者的个体差异是指学习者的个体特征，学习者个体差异因素是语言教学中非常重要的环节。Selinker指出将不能接受不把学习者个体差异视为二语习得理论的中心[41]。任何不充分考虑学习者个体差异因素作用的二语研究都是不完整的[42]。对学习者个体差异的研究可以帮助解释普遍性研究中令人疑惑的现象。个体差异性研究始于心理学，应用到二语习得领域以后逐渐扩展和深化，Larsen-Freeman &Long（1991）在其研究中详细地列出了个体差异的构成要素[43]。在个体差异的研究中，由简单、静态、单向趋向于多因素相互关联的动态变化。李荼等关注了中外60多年个体差异因素的研究发展轨迹，发现其整体趋势为：总体情况→内部分类→内部元素交互作用→动态系统视角[44]。在复杂动态系统视角下，个体差异的概念更加宽泛，既包括个体间差异又包括个体内部差异。个体间的差异既包括不同学习者之间交际能力发展过程和路径的差异，又包括学习者之间的动态交互的个体差异复杂系统。个体内部差异是指学习者不同时间段所呈现的交际能力发展路径以及突变等，以及个体系统内部的动态交互变化和交际能力变化之间的关系。
10.复杂动态系统的研究方法与研究工具
在复杂动态系统中，不仅要关注全局的整体变化，更要关注个体的差异，但是系统中的变量相互联系，交互作用，很难把一个单独的变量孤立出来。使用何种方法来研究和捕捉无序和动态的语言能力发展也是一项具有挑战性的研究。传统的统计学分析在计算大量个体的整体样本方面，非常具有优势，但这种方法得出的结论可能和整体中的任何一个样本都不一致[45]。
新的研究范式需要新的方法论来支持，研究者们积极倡导和实践新的研究方法和数据收集分析方式。Larsen-Freeman认为可以通过互适应描写来研究自组织和系统涌现的动态发展模式[46]，例如语言教室中的多种变量导致学习者语言能力的变化，教师和学生之间的互适应关系等。Van Gelder&Port提供了三种研究动态系统的方法：质化模型、量化模型和动态描述[47]，质化模型主要是指理论模型建构，量化模型是通过电脑数据计算建模，动态描述指纵向地描述语言能力的发展变化过程。Larsen-Freeman（2008）提出了八种研究方法，与其方法论的八种原则相对应[48]（表2-6）：
表2-6 复杂动态系统视角下的语言发展研究方法
其中，改进的人种学方法属于定性研究，主要观察记录真实人群和语境的交互作用，以避免定量研究中的简化。动态研究主要包括形成性实验、设计实验和行动研究。在形成性实验中，研究者确立教学目标，并找出材料、组织或者是干预中的变化，使得目的能够实现，形成性实验尝试描述影响改变的内在网状联系的因素，调查改变的教学目标以相互适应[49]。设计实验是通过不断改变学习环境，来收集不同时间和环境下发生的改变[50]。在设计实验中，老师们不用遵从某种既定的实验设计程序，而是对课堂上所发生的一切灵活地作出反应，这样做更加符合第二语言教室的实际情况。在行动研究中，研究者也是实践者，故意把“噪音”即传统研究中所忽略的变量引入到教学系统中，观察实际引起的结果。在纵向时间序列的个案和方法中，需要记录不同时间和不同水平学习者的变化，并借助计算机生成数据表格，或制作图表，以追踪不同学习者在不同时间阶段的复杂模式。微发展研究法也是一种纵向研究的方法，该方法采用短时期、高强度的密集语料库取样，以直接观察正在发生的变化[51]。电脑建模能够通过模拟真实的复杂系统，对主体的互动进行编程；Van Geert以第一语言习得的数据为例演示了复杂动态系统理论建模的步骤[52]。大脑成像技术是利用核磁共振取像等技术对大脑动态性的活动进行细致观察。这两种方法对复杂动态系统理论在应用语言学中的研究非常重要和有效，但限于技术操作上的困难还未开展。综合方法以变量为核心，调查稳定性和变化，通过语篇分析、语料库语言学与二语习得两两相结合综合展开分析。其主要目的是为了更好地研究动态的语料，避免单一语料库“静态集合”的缺陷。
总体来说，定性方法和定量方法都适合于研究复杂动态系统，但要避免简化论[53]。但是，从某种意义上讲，复杂动态系统理论又联通了第二语言习得研究的整体论和简化论，既强调人类行为的各个方面互相联系的现实，又接受某种程度的简化[54]。因为在研究系统时，难免会孤立一些子系统。
在复杂动态系统中，变异性是最重要的发展现象。以往的研究或是忽略变异性，或是把变异性视为噪音，或是把变异性归因于目的语泛化、一语迁移等。Van Geert&Van Dijk（2002）的研究为变异性研究提供了一系列新的工具[55]，如移动极值图表，最大进步值和最小退步值（progmax-regmin）图表，临界频率法等，可以用来观察个体之间的变异性和个体内部时间序列的变异。如处理同一个体内部随时间序列而变化的数据，采用“移动极值图表”，就是把总的测量次数划分为若干个移动的子系列，再计算每个子系列的极小和极大值，把得出的数据绘制成图表，以此来呈现个体内部的变异性。最大进步值和最小退步值是在进行纵向跟踪调查时，需要观察某一特定时间段的两种极值时使用的数据处理工具。临界频率法基于两个前提，一是语言的发展变化存在稳定期，也存在不稳定期；二是所处理的变量增长显著。临界频率法最关键的就是要计算出临界点，首先是取每五个观察点的数据依次计算出移动标准偏差和剩余误差，找出相对稳定的时间段，再计算出95%的区间可靠性，最后确立系统变量增加的时间段。
受到Van Gelder and Port（1995），De Bot et al.（2005），Paul Van Geert&M.Van Dijk（2002）的启发，Larsen-freeman（2006）对五名中国学生英语口语和书面语二语发展做了定性和定量分析，可以观察到他们在二语发展中复杂性、流利性和准确性的涌现，主体系统自我调整以此适应不断变化的语境，每个主体因为在不同的语境中使用语言而获得了独特的改变[56]。语料收集方法是每个月让五名中国学生就同一个主题重复叙事：发生在他们生活里印象深刻的事。对文本语料和口语语料分别进行复杂性（词汇复杂性和语法复杂性）、流利性和准确性（简称CFA）的动态分析，流利性分析主要是计算每个最小终端单位（minimal terminal unit，简称t-unit）的平均用词量，语法复杂性是计算每个t-unit的平均从句量，词汇复杂性是通过复杂的形符比来计算，准确性是计算每个t-unit的错误比率。
Verspoor et al.（2008）在进行变异性分析时，借鉴了Paul Van Geert&M.Van Dijk（2002）的“移动极值图表”。该项研究对一个高级水平的荷兰英语学习者的学术写作进行了三年的纵向跟踪调查，提炼了词语多样性和句式复杂性的动态数据，计算出平均词长极值，以图表的形式呈现了这名学习者的语言能力发展轨迹。[57]
（四）国内语言学界的复杂动态系统观研究
1985年，郑通涛教授最早从系统论角度来描绘语言系统，在其论著《语言生态学初探》中，就从系统论的角度阐述了语言的内部、外部联系，并对语言的发展作出相应的解释。他认为语言系统的发展遵循以下六个原则：第一是整体性原则，说明语言系统是一个互相制约着的整体；第二是相互关系性原则，从共时角度分析了语言系统中的对立关系、附带关系、反对关系、互补关系和相关关系等；第三是有序性原则，论述语言是按一定规则排列起来的单位组合；第四是适应性原则，说明语言为了满足交际的需要，必须不断地与环境进行物质交流，产生新的单位；第五是平衡性原则，说明语言运动的互相补偿过程，如音位减少造成多音节的产生；第六是平衡性的区域，提出了经济性原则与差别性原则对语言变化的制约。在该研究中，他首次提出用生态学的观念来揭示语言系统中诸要素之间错综复杂、互为消长、互相制约的关系[58]。从系统论观点来看，语言完全是一个系统，具有系统性的特征：一是体现多种不同因素的复杂统一体；二是持续相互作用，或相互依赖连接在一起的诸客体的汇集或集合；三是有秩序地活动着的整体、总体[59]。从语言使用的事实我们也可以发现，语言的意义并不是通过简单的叠加语言要素就能实现的，它总是比单个意义的相加要多出些东西[60]。2014至2015年间，郑通涛教授还先后在福建师范大学、同济大学、厦门大学、重庆大学等高校主办的国际学术研讨会上做系列报告和讲座，主张从复杂动态系统视角开展相关研究，将这一最新理论引入到对外汉语教学界，受到同仁们的关注。如在同济大学主办的首届汉语国际传播学术研讨会上，郑通涛教授以《动态复杂系统下汉语国际传播模式研究》为题做主旨发言，就复杂动态系统视域下的国际汉语传播阐释了自己的见解：汉语国际传播是动态、复杂、多因素相互影响的工程，要在准确的需求调研基础上，分层次、分类型、分国别、分媒介、分系统展开传播，并动态地依市场需求调整传播策略，采用市场运作模式[61]。
目前，国内对复杂动态系统理论的研究还处于初级引进阶段，相关的论文还不多见。发表在核心期刊的综述类论文有沈昌洪、吕敏[62]，李荼、隋铭才[63]，刘文宇、程永红[64]，王涛[65][66]，李兰霞[67]，郑咏滟、温植胜[68]等，其中，李荼、王涛对复杂动态系统理论进行了系列的跟踪研究，李荼的研究主要关注学习者个体差异因素，王涛的研究着眼于动态和发展的变化。此外，赵昌芝、杨连瑞以复杂动态系统理论为视角，探析二语学习者个体内的认知和动机两个子系统是如何交互影响并作用于二语发展[69]，韦晓保整合了复杂动态系统理论、联结论和构式语法建立D-C-C模式，以期对二语习得中的现象做出统一合理的解释[70]。戴运财、王同顺[71]，戴运财、杨连瑞[72]等在他们的研究中尝试应用复杂动态系统理论构建二语习得一体化模式，马瑞娟结合复杂动态系统理论与英语教学实践提出教学策略、分析师生角色[73]等。学位论文方面目前有王涛的《场依存/场独立学习风格在英语输出准确性复杂性流利性方面的差异》[74]，陈晨的《从动态系统理论的角度看二语习得中学习者个体差异》[75]，访谈类论文有冀小婷对Larson-freeman的访谈报告[76]。
美国马萨诸塞州州立大学沈钟伟教授近期也非常关注复杂适应系统与汉语相结合的研究，2014年，他先后在复旦大学、华东师范大学和厦门大学以“复杂适应系统和语言动态研究”为题做了系列讲座和会议报告，阐述了他的最新研究成果。他认为：在实际的研究中，语言学家受到各种条件的限制，通常使用简化和静化策略研究个体语言，因此应该严格区分个人语言和语言系统；语言是一个动态系统，个人语言间的频繁接触促使系统不断调整，形成新的语言规则；语言研究尤其是动态语言研究必须重视个人语言的作用。[77]
在对外汉语教学界，许希阳、吴勇毅也从理论探讨层面关注了复杂动态系统理论，他们的研究主要从二语习得领域的五大争论出发，涉及法国哲学家Edgar Morin（埃德加·莫兰）的学说，这五个争论分别是：什么是习得？系统性还是变异性？语言系统中的子系统是联系的还是隔绝的？认知派和社会文化派之争？实验所证实的原因是否有足够的解释力？[78]复杂动态系统理论从以下几个方面解决这些争论：首先是使用“二语发展”这一新术语来代替传统研究中使用的“二语习得”术语，旨在强调第二语言学习的动态过程，研究关注点转向个体内部和个体之间对学习产生影响的变异；其次，整合认知派和社会文化派之间的分歧，对语言子系统之间的联系进行研究；再次，借助电脑建模等技术模拟变量之间的交互关系，同时关注环境和大脑机制的作用，最后在方法上的研究要打破传统的单向因果分析[79]。
复杂动态系统为对外汉语教学研究所带来的十大启示之一是唤起不同类型学习者对学习的主动探索能力，从而发展学生的交际能力[80]。此外，还要考虑语言在特定情境中的作用、意义和功能，把文化语境、情境语境和语言本身纳入复杂动态系统的研究范围[81]，对交际能力形成更为全面系统的认识。