復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論
目錄
1.復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論的概述[1]
復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)(Complex Adaptive System CAS)理論認(rèn)為系統(tǒng)演化的動(dòng)力本質(zhì)上來(lái)源于系統(tǒng)內(nèi)部,微觀主體的相互作用生成宏觀的復(fù)雜性現(xiàn)象,其研究思路著眼于系統(tǒng)內(nèi)在要素的相互作用,所以它采取“自下而上” 的研究路線;其研究深度不限于對(duì)客觀事物的描述,而是更著重于揭示客觀事物構(gòu)成的原因及其演化的歷程 。與復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)思考問(wèn)題的獨(dú)特思路相對(duì)應(yīng),其研究問(wèn)題的方法與傳統(tǒng)方法也有不同之處,是定性判斷與定量計(jì)算相結(jié)合,微觀分析與宏觀綜合相結(jié)合,還原論與整體論相結(jié)合,科學(xué)推理與哲學(xué)思辨相結(jié)合。復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)建模方法的核心是通過(guò)在局部細(xì)節(jié)模型與全局模型間的循環(huán)反饋和校正,來(lái)研究局部細(xì)節(jié)變化如何突現(xiàn)出整體的全局行為,其模型組成一般是基于大量參數(shù)的適應(yīng)性主體,其主要手段和思路是正反饋和適應(yīng),其認(rèn)為環(huán)境是演化的,主體應(yīng)主動(dòng)從環(huán)境中學(xué)習(xí)。正是由于以上這些特點(diǎn),CAS理論具有了其它理論所沒(méi)有的、更具特色的新功能,提供了模擬生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、管理、軍事等復(fù)雜系統(tǒng)的巨大潛力。
2.復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論的產(chǎn)生
復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)(Complex Adaptive System,以下簡(jiǎn)稱(chēng)CAS)理論是美國(guó)霍蘭(John Holland)教授于1994年,在Santa fe研究所成立十周年時(shí)正式提出的。復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)(CAS)理論的提出對(duì)于人們認(rèn)識(shí)、理解、控制、管理復(fù)雜系統(tǒng)提供了新的思路。CAS理論包括微觀和宏觀兩個(gè)方面。在微觀方面,CAS理論的最基本的概念是具有適應(yīng)能力的、主動(dòng)的個(gè)體,簡(jiǎn)稱(chēng)主體。這種主體在與環(huán)境的交互作用中遵循一般的刺激——反應(yīng)模型,所謂適應(yīng)能力表現(xiàn)在它能夠根據(jù)行為的效果修改自己的行為規(guī)則,以便更好地在客觀環(huán)境中生存。在宏觀方面,由這樣的主體組成的系統(tǒng),將在主體之間以及主體與環(huán)境的相互作用中發(fā)展,表現(xiàn)出宏觀系統(tǒng)中的分化、涌現(xiàn)等種種復(fù)雜的演化過(guò)程。CAS理論雖然提出不久,但是由于其思想的新穎和富有啟發(fā),它已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到了應(yīng)用,推動(dòng)著人們對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的行為規(guī)律進(jìn)行深入研究。
作為CAS理論的產(chǎn)生背景,有必要對(duì)于Santa fe研究所作一簡(jiǎn)要的介紹。Santa fe研究所成立于1984年。在許多著名科學(xué)家的支持下,第一次研討會(huì)于1984年,在美國(guó)新墨西哥州的首府桑塔菲市舉行。這次會(huì)議以經(jīng)濟(jì)為主題,參加者不但有以諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主阿羅(Kenneth Arrow )為首的許多經(jīng)濟(jì)學(xué)家,而且有許多物理學(xué)家,包括諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主蓋爾曼(Murray Gell-Mann )和安德森(Philip W. Anderson)。這次成功的交流使與會(huì)者十分興奮,并且一致同意按此方向走下去。這就是Santa fe研究所的誕生。它是一個(gè)獨(dú)立的非贏利的研究所,靠申請(qǐng)各種基金來(lái)支持跨學(xué)科的研究工作。不久前,它被評(píng)為全美國(guó)最優(yōu)秀的十個(gè)研究所之一。Santa fe研究所出版了許多出版物,除了已出版的幾十種專(zhuān)著之外,它還出版雜志《復(fù)雜性》(Complexity)。為了加快交流,Santa fe研究所還編發(fā)內(nèi)部交流的工作論文(Working Papers),每年有一百篇左右,不但印成單份散發(fā),而且放在網(wǎng)站上。這一措施大大加速了該領(lǐng)域的交流。復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)(CAS)理論就是在這樣一個(gè)環(huán)境中孕育和誕生的。
3.CAS理論的核心思想
復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)(CAS)理論的基本思想可以概述如下:
“我們把系統(tǒng)中的成員稱(chēng)為具有適應(yīng)性的主體(Adaptive Agent),簡(jiǎn)稱(chēng)為主體。所謂具有適應(yīng)性,就是指它能夠與環(huán)境以及其它主體進(jìn)行交互作用。主體在這種持續(xù)不斷的交互作用的過(guò)程中,不斷地“學(xué)習(xí)”或“積累經(jīng)驗(yàn)”,并且根據(jù)學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)改變自身的結(jié)構(gòu)和行為方式。整個(gè)宏觀系統(tǒng)的演變或進(jìn)化,包括新層次的產(chǎn)生,分化和多樣性的出現(xiàn),新的、聚合而成的、更大的主體的出現(xiàn)等等,都是在這個(gè)基礎(chǔ)上逐步派生出來(lái)的?!?
復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)(CAS)理論把系統(tǒng)的成員看作是具有自身目的與主動(dòng)性的、積極的主體。更重要的是,CAS理論認(rèn)為,正是這種主動(dòng)性以及它與環(huán)境的反復(fù)的、相互的作用,才是系統(tǒng)發(fā)展和進(jìn)化的基本動(dòng)因。宏觀的變化和個(gè)體分化都可以從個(gè)體的行為規(guī)律中找到根源?;籼m把個(gè)體與環(huán)境之間這種主動(dòng)的、反復(fù)的交互作用用“適應(yīng)”一詞加以概括。這就是CAS理論的基本思想——適應(yīng)產(chǎn)生復(fù)雜性。
4.復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的主要特征[2]
Application Research of Computers 2008 年5 月 人們每時(shí)每刻都處在并能看到許許多多的復(fù)雜系統(tǒng), 如蟻群、生態(tài)、胚胎、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人體免疫系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和全球經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。所有這些系統(tǒng)中, 眾多獨(dú)立的要素在許多方面進(jìn)行著相互作用。在每種情況下, 這些無(wú)窮無(wú)盡的相互作用使每個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)作為一個(gè)整體產(chǎn)生了自發(fā)性的自組織?;籼m把這類(lèi)復(fù)雜系統(tǒng)稱(chēng)為復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)。
在霍蘭的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論中, 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)被看成是由用規(guī)則描述的、相互作用的適應(yīng)性主體組成的系統(tǒng) 。這些主體不斷地學(xué)習(xí)或積累經(jīng)驗(yàn), 并根據(jù)學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)不斷變換其規(guī)則、改變自身的結(jié)構(gòu)和行為方式, 從而體現(xiàn)了主體不斷適應(yīng)環(huán)境變化的能力。整個(gè)宏觀系統(tǒng)的演變或進(jìn)化, 包括新層次的產(chǎn)生、分化和多樣性的出現(xiàn)以及新的、聚合而成的、更大的主體的出現(xiàn)等, 都是在這個(gè)基礎(chǔ)上逐步派生出來(lái)的。在復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)中, 任何特定的適應(yīng)性主體所處環(huán)境的主要部分都由其他適應(yīng)性主體組成, 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)中的主體在與環(huán)境的交互作用中遵循一般的刺激—反應(yīng)模式。所以, 任何主體在適應(yīng)上所做的努力就是要去適應(yīng)別的適應(yīng)性主體。這個(gè)特征是復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)生成的復(fù)雜動(dòng)態(tài)模式的主要根源 。
盡管在不同領(lǐng)域中存在著眾多的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng), 并且每一個(gè)復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)都表現(xiàn)出各自獨(dú)有的特征, 但隨著人們對(duì) 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的不斷深化, 可以發(fā)現(xiàn)它們都有四個(gè)方面的主要特征。
基于適應(yīng)性主體
適應(yīng)性主體具有感知和效應(yīng)的能力, 自身有目的性、主動(dòng)性和積極的“活性”, 能夠與環(huán)境及其他主體隨機(jī)進(jìn)行交互作用, 自動(dòng)調(diào)整自身狀態(tài)以適應(yīng)環(huán)境, 或與其他主體進(jìn)行合作或競(jìng)爭(zhēng) , 爭(zhēng)取最大的生存和延續(xù)自身的利益。但它不是全知全能的或是永遠(yuǎn)不會(huì)犯錯(cuò)失敗的, 錯(cuò)誤的預(yù)期和判斷將導(dǎo)致它趨向消亡。因此, 也正是主體的適應(yīng)性造就了紛繁復(fù)雜的系統(tǒng)復(fù)雜性。
共同演化
適應(yīng)性主體從所得到的正反饋中加強(qiáng)它的存在, 也給其延續(xù)帶來(lái)了變化自己的機(jī)會(huì), 它可以從一種多樣性統(tǒng)一形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N多樣性統(tǒng)一形式, 這個(gè)具體過(guò)程就是主體的演化 。但適應(yīng)性主體不只是演化, 而且是共同演化。共同演化產(chǎn)生了無(wú)數(shù)能夠完美地相互適應(yīng)并能夠適應(yīng)于其生存環(huán)境的適應(yīng)性主體, 就像花朵靠蜜蜂的幫助來(lái)受精繁殖、蜜蜂靠花蜜來(lái)維持生命; 共同演化是任何復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)突變和自組織的強(qiáng)大力量, 并且共同演化都永遠(yuǎn)導(dǎo)向混沌的邊緣。
趨向混沌的邊緣
復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)具有將秩序和混沌融入某種特殊的平衡的能力, 它的平衡點(diǎn)就是混沌的邊緣, 也即一個(gè)系統(tǒng)中的各種要素從來(lái)沒(méi)有靜止在某一個(gè)狀態(tài)中, 但也沒(méi)有動(dòng)蕩到會(huì)解體的地步。一方面, 每個(gè)適應(yīng)性主體為了有利于自己的存在和連續(xù),都會(huì)稍稍加強(qiáng)一些與對(duì)手的相互配合, 這樣就能很好地根據(jù)其他主體的行動(dòng)來(lái)調(diào)整自己, 從而使整個(gè)系統(tǒng)在共同演化中向著混沌的邊緣發(fā)展; 另一方面, 混沌的邊緣遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止是簡(jiǎn)單地介于完全有秩序的系統(tǒng)與完全無(wú)序的系統(tǒng)之間的區(qū)界, 而是自我發(fā)展地進(jìn)入特殊區(qū)界。在這個(gè)區(qū)界中, 系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生涌現(xiàn)現(xiàn)象 。
產(chǎn)生涌現(xiàn)現(xiàn)象
涌現(xiàn)現(xiàn)象最為本質(zhì)的特征是由小到大、由簡(jiǎn)入繁 。沃爾德羅普認(rèn)為: “復(fù)雜的行為并非出自復(fù)雜的基本結(jié)構(gòu), 極為有趣的復(fù)雜行為是從極為簡(jiǎn)單的元素群中涌現(xiàn)出來(lái)的。生物體在共同進(jìn)化過(guò)程中既合作又競(jìng)爭(zhēng), 從而形成了協(xié)調(diào)精密的生態(tài)系統(tǒng); 原子通過(guò)形成相互間的化學(xué)鍵而尋找最小的能量形式, 從而形成分子這個(gè)眾所周知的涌現(xiàn)結(jié)構(gòu); 人類(lèi)通過(guò)相互間的買(mǎi)賣(mài)和貿(mào)易來(lái)滿足自己的物質(zhì)需要, 從而創(chuàng)建了市場(chǎng)這個(gè)無(wú)處不見(jiàn)的涌現(xiàn)結(jié)構(gòu)。”涌現(xiàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的根源是適應(yīng)性主體在某種或多種毫不相關(guān)的簡(jiǎn)單規(guī)則的支配下的相互作用。主體間的相互作用是主體適應(yīng)規(guī)則的表現(xiàn), 這種相互作用具有耦合性的前后關(guān)聯(lián), 而且更多地充滿了非線性作用, 使得涌現(xiàn)的整體行為比各部分行為的總和更為復(fù)雜。在涌現(xiàn)生成過(guò)程中, 盡管規(guī)律本身不會(huì)改變, 然而規(guī)律所決定的事物卻會(huì)變化, 因而會(huì)存在大量的不斷生成的結(jié)構(gòu)和模式。這些永恒新奇的結(jié)構(gòu)和模式, 不僅具有動(dòng)態(tài)性還具有層次性, 涌現(xiàn)能夠在所生成的既有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上再生成具有更多組織層次的生成結(jié)構(gòu)。也就是說(shuō), 一種相對(duì)簡(jiǎn)單的涌現(xiàn)可以生成更高層次的涌現(xiàn), 涌現(xiàn)是復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)層級(jí)結(jié)構(gòu)間整體宏觀的動(dòng)態(tài)現(xiàn)象。
5.復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)模型的基本特性[2]
復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)是由適應(yīng)性主體相互作用、共同演化并層層涌現(xiàn)出來(lái)的系統(tǒng)?;籼m圍繞適應(yīng)性主體這個(gè)最核心的概念提出了在復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)模型中應(yīng)具備的七個(gè)基本特性, 分別是聚集、非線性、流、多樣性、標(biāo)志、內(nèi)部模型以及積木。其中前四個(gè)是復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的通用特性, 它們將在適應(yīng)和進(jìn)化中發(fā)揮作用; 后三個(gè)則是個(gè)體與環(huán)境進(jìn)行交流時(shí)的機(jī)制和有關(guān)概念。
1) 聚集聚集有兩個(gè)含義, 第一個(gè)含義是指簡(jiǎn)化復(fù)雜系統(tǒng)的一種標(biāo)準(zhǔn)方法, 即是把相似的主體聚集成類(lèi), 相互作用, 這是指主體聚集的條件。在這個(gè)意義上講, 聚集是構(gòu)建復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)模型的主要手段之一。聚集的第二個(gè)含義是指較為簡(jiǎn)單的主體的聚集相互作用, 必然會(huì)涌現(xiàn)出復(fù)雜的大尺度行為。這是指主體聚集后產(chǎn)生的結(jié)果, 這種涌現(xiàn)的結(jié)果是復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的一個(gè)基本特征。
主體通過(guò)聚集可以形成更高一級(jí)的主體———介主體( meta-agents) 。這些介主體又能夠進(jìn)行再聚集, 產(chǎn)生介介主體( meta-meta-agents) 。這個(gè)過(guò)程重復(fù)幾次后, 就得到了復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的層次組織。
在復(fù)雜系統(tǒng)的演變過(guò)程中, 較小的、較低層次的個(gè)體通過(guò)某種特定的方式結(jié)合起來(lái), 形成較大的、較高層次的個(gè)體, 這是一個(gè)十分重要的關(guān)鍵步驟。這往往是宏觀形態(tài)發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。然而對(duì)于這個(gè)步驟, 以往基于還原論的思想方法是很難加以說(shuō)明和理解的。聚集不是簡(jiǎn)單的合并, 也不是消滅個(gè)體的吞并, 而是新類(lèi)型的、更高層次上的個(gè)體的出現(xiàn); 原來(lái)的個(gè)體沒(méi)有消失, 而是在新的更適宜自己生存的環(huán)境中得到了發(fā)展。
2) 非線性非線性指主體以及它們的屬性在發(fā)生變化
時(shí), 并非遵從簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。特別在主體與系統(tǒng)或環(huán)境反復(fù)的交互作用中, 這一點(diǎn)更為明顯。近代科學(xué)之所以在許多方面遇到困難, 重要原因之一是它把自己的眼界局限于線性關(guān)系的狹窄范圍內(nèi), 從而無(wú)法描述和理解豐富多采的變化和發(fā)展。復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論認(rèn)為個(gè)體之間相互影響不是簡(jiǎn)單的、被動(dòng)的、單向的因果關(guān)系, 而是主動(dòng)的適應(yīng)關(guān)系。以往的歷史會(huì)留下痕跡, 以往的經(jīng)驗(yàn)會(huì)影響將來(lái)的行為。在這種情況下, 線性的、簡(jiǎn)單的、直線式的因果鏈已經(jīng)不復(fù)存在, 實(shí)際的情況往往是各種反饋?zhàn)饔? 包括負(fù)反饋和正反饋) 交互影響的、互相纏繞的復(fù)雜關(guān)系。正因?yàn)檫@樣, 復(fù)雜系統(tǒng)的行為才會(huì)如此難以預(yù)測(cè); 也正因?yàn)檫@樣, 復(fù)雜系統(tǒng)才會(huì)經(jīng)歷曲折的進(jìn)化過(guò)程, 呈現(xiàn)出豐富多彩的性質(zhì)和狀態(tài)。
復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論把非線性的產(chǎn)生歸之于內(nèi)因, 歸之于個(gè)體的主動(dòng)性和適應(yīng)能力。這就進(jìn)一步把非線性理解為系統(tǒng)行為必然的、內(nèi)在的要素, 從而大大豐富和加深了對(duì)于非線性的理解。正因?yàn)槿绱? 霍蘭在提出具有適應(yīng)性的主體這一概念時(shí), 特別強(qiáng)調(diào)其行為的非線性特征, 并且認(rèn)為這是復(fù)雜性產(chǎn)生的內(nèi)在根源。
3) 流流可以看成是有著眾多節(jié)點(diǎn)與連接者的某個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的某種資源的流動(dòng)。一般來(lái)說(shuō), 節(jié)點(diǎn)即是指主體, 而連接者表明可能的相互作用。在復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)中, 網(wǎng)絡(luò)上的流動(dòng)因時(shí)而異, 節(jié)點(diǎn)和連接會(huì)隨著主體的適應(yīng)和不適應(yīng)而出現(xiàn)或消失。因此, 無(wú)論是流還是網(wǎng)絡(luò), 皆隨時(shí)間而變化, 它們是隨著時(shí)間的流逝和經(jīng)驗(yàn)的積累而反映出變易適應(yīng)性的模式。
4) 多樣性復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的多樣性是一種動(dòng)態(tài)模式, 其多樣性是復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)不斷適應(yīng)的結(jié)果。每一次新的適應(yīng)都為進(jìn)一步的相互作用和新的生態(tài)位開(kāi)辟了可能性。如果與前面講到的聚集結(jié)合起來(lái)看, 這就是系統(tǒng)從宏觀尺度上看到的結(jié)構(gòu)的涌現(xiàn), 即所謂自組織現(xiàn)象的出現(xiàn)。
5) 標(biāo)志在聚集體形成的過(guò)程中, 始終有一種機(jī)制在起作用, 這種機(jī)制就是標(biāo)志。在復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論中, 標(biāo)志是為了聚集和邊界生成而普遍存在的一個(gè)機(jī)制。標(biāo)志能夠促進(jìn)選擇性相互作用, 為了相互識(shí)別和選擇, 主體的標(biāo)志在主體與環(huán)境的相互作用中是非常重要的。設(shè)置良好的、基于標(biāo)志的相互作用, 為篩選、特化和合作提供了合理的基礎(chǔ), 這就使介主體和組織結(jié)構(gòu)得以涌現(xiàn)。標(biāo)志是隱含在復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)中具有共性的層次組織結(jié)構(gòu)背后的機(jī)制。
6) 內(nèi)部模型霍蘭用內(nèi)部模型來(lái)定義實(shí)現(xiàn)主體實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)功能的機(jī)制。在復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)中, 當(dāng)適應(yīng)性主體接收到大量涌入的輸入時(shí), 就會(huì)選擇相應(yīng)的模式去響應(yīng)這些輸入, 而這些模式最終會(huì)凝固成具有某項(xiàng)功能的結(jié)構(gòu)———內(nèi)部模型。
7) 積木復(fù)雜系統(tǒng)常常是在一些相對(duì)簡(jiǎn)單的部件的基礎(chǔ)上, 通過(guò)改變它們的組合方式而形成的。因此, 事實(shí)上的復(fù)雜性往往不在于塊的多少和大小, 而在于原有積木的重新組合。內(nèi)部模型和積木的作用在于加強(qiáng)層次的概念??陀^世界的多樣性不僅表現(xiàn)在同一層次中個(gè)體類(lèi)型的多種多樣, 還表現(xiàn)在層次之間的差別和多樣性, 當(dāng)跨越層次時(shí)就會(huì)有新的規(guī)律與特征出現(xiàn)。概括地說(shuō), 它們提供了這樣一條思路: 把下一層次的內(nèi)容和規(guī)律作為內(nèi)部模型封裝起來(lái), 作為一個(gè)整體參與上一層次的相互作用, 暫時(shí)忽略或擱置其內(nèi)部細(xì)節(jié), 而把注意力集中于這個(gè)積木和其他積木之間的相互作用和相互影響, 因?yàn)樵谏弦粚哟沃? 這種相互作用和相互影響是關(guān)鍵性的、起決定性作用的主導(dǎo)因素。這種思想與計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中的模塊化技術(shù)以及近年來(lái)作為軟件設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)主流技術(shù)的面向?qū)ο蟮姆椒ㄊ峭耆恢碌摹?
通過(guò)上述七個(gè)基本特性的刻畫(huà), 復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)模型可以看做是以內(nèi)部模型為積木, 通過(guò)標(biāo)志進(jìn)行聚集等相互作用并層層涌現(xiàn)出來(lái)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。
6.CAS理論在管理領(lǐng)域的應(yīng)用[1]
在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,企業(yè)的生存與發(fā)展不僅取決于企業(yè)自身制定的戰(zhàn)略,更取決于與其它企業(yè)和組織之間的作用關(guān)系以及相應(yīng)的應(yīng)變能力。因而,適應(yīng)性成為企業(yè)生存與發(fā)展的一個(gè)重要能力,企業(yè)如何增強(qiáng)其適應(yīng)性能力已成為當(dāng)前管理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。復(fù)雜性科學(xué)的發(fā)展,尤其是CAS理論的提出,正好滿足了管理科學(xué)對(duì)這些問(wèn)題研究的需要。現(xiàn)在管理科學(xué)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì),就是將企業(yè)管理作為一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的管理來(lái)研究,利用復(fù)雜性科學(xué)尤其是CAS理論的成果,探討復(fù)雜環(huán)境條件下企業(yè)管理的原理與方法。
對(duì)于企業(yè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),首先企業(yè)是有層次性的,企業(yè)員工主要是在所屬部門(mén)形成團(tuán)隊(duì)并相互作用,同時(shí)企業(yè)內(nèi)部可劃分為兩個(gè)層次:企業(yè)中的每一位員工和以員工為基本個(gè)體組成的部門(mén),這兩個(gè)層次上的個(gè)體均具有智能性、適應(yīng)性、主動(dòng) 等特征;其次企業(yè)發(fā)展過(guò)程中,個(gè)體的性能參數(shù)在變,個(gè)體的功能、屬性也在變,整個(gè)企業(yè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能隨之產(chǎn)生變化;最后企業(yè)系統(tǒng)中個(gè)體并行地對(duì)環(huán)境中的各種刺激做出反應(yīng)、進(jìn)行演化,而且存在大量隨機(jī)復(fù)雜性因素。企業(yè)系統(tǒng)的特征和CAS理論有很好的契合性,用CAS理論對(duì)企業(yè)更具有描述性和表達(dá)能力,這也使 CAS理論在管理領(lǐng)域的應(yīng)用具有廣闊的前景。
CAS理論最先應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域是1987年Arthur與Holland等合作開(kāi)發(fā)了一個(gè)模擬股票市場(chǎng)的計(jì)算機(jī)程序:圣塔菲人工證券市場(chǎng),以此來(lái)研究股票市場(chǎng)的泡沫增長(zhǎng)或崩盤(pán)現(xiàn)象。他們的系統(tǒng)是由很多具有不同信念和期望的主體組成,這些主體依據(jù)市場(chǎng)的變化,通過(guò)歸納的方法不斷地學(xué)習(xí),從而修正或拋棄自己已有的信念和期望,這樣個(gè)人的信念和期望對(duì)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)就成了內(nèi)生變量,通過(guò)相互競(jìng)爭(zhēng),整個(gè)信念組成的生態(tài)式系統(tǒng)就隨著時(shí)間而共同進(jìn)化。他們用一種基于心理或認(rèn)知的觀點(diǎn)來(lái)描述系統(tǒng),如各種信念、預(yù)估、期望和解釋?zhuān)约八械幕谶@些信念和期望的決策、戰(zhàn)略規(guī)劃和行動(dòng)等。運(yùn)用這樣一種觀點(diǎn)來(lái)看待經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)是很有幫助的,這是因?yàn)橐磺薪?jīng)濟(jì)人的行動(dòng)或選擇,都是基于他們現(xiàn)在對(duì)未來(lái)的價(jià)格、競(jìng)爭(zhēng)者未來(lái)的行動(dòng)或者他們對(duì)世界未來(lái)特征的假設(shè)或信念,而當(dāng)這些選擇或假設(shè)累積起來(lái)后,反過(guò)來(lái)又會(huì)重新塑造價(jià)格、市場(chǎng)戰(zhàn)略以及他們所面對(duì)的世界。Arthur認(rèn)為如果我們不只是研究經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)中的最簡(jiǎn)單的問(wèn)題,那么采用這樣一種生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)將是不可避免的。這個(gè)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)試驗(yàn)結(jié)果解釋了新古典經(jīng)濟(jì)學(xué)所不能解釋的一些困惑,比如股票市場(chǎng)中存在的技術(shù)性交易、市場(chǎng)心理學(xué)、流行效應(yīng)等,這一成功是對(duì)Holland所提出的CAS理論的支持,也促進(jìn)了CAS理論在管理領(lǐng)域的應(yīng)用研究。
此后,國(guó)外大多數(shù)研究是基于CAS理論對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)的仿真模型研究,在管理領(lǐng)域主要集中于對(duì)組織管理的研究。Haeckel利用CAS理論在有關(guān)企業(yè)的組織管制、組織設(shè)計(jì)和“適應(yīng)性企業(yè)” 方面做出了重要貢獻(xiàn)。他在1995年出版的著作《Adaptive Enterprise:Creating and Leading Sense—and—Respond Organizations>中認(rèn)為,到目前為止,存在兩種模式的企業(yè),即“制造一銷(xiāo)售” 模式與“感知一響應(yīng)”模式,前者假設(shè)變化可預(yù)測(cè),追求成為有效率的企業(yè),后者假設(shè)變化不可預(yù)測(cè),追求成為適應(yīng)性企業(yè)。Haeckel建立了四步式“感知與響應(yīng)企業(yè)模型”:感知、解釋、決定、行動(dòng),強(qiáng)調(diào)應(yīng)當(dāng)把客戶作為企業(yè)價(jià)值鏈的源頭,通過(guò)價(jià)值鏈的后移為企業(yè)提供運(yùn)作輸入信息,創(chuàng)造具有核心競(jìng)爭(zhēng)能力的企業(yè)資產(chǎn)與組織結(jié)構(gòu)。Haeckel認(rèn)為客戶回饋的基本點(diǎn)是企業(yè)投資在客戶自己尚未發(fā)覺(jué)的機(jī)會(huì),在客戶沒(méi)有認(rèn)識(shí)到其消費(fèi)行為已經(jīng)在逐步改變的時(shí)候,企業(yè)超前從嘈雜紛繁的市場(chǎng)消費(fèi)需求中獲得響應(yīng),及早改變自己,獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。適應(yīng)性企業(yè)的適應(yīng)能力來(lái)源于該類(lèi)組織模塊化的反應(yīng)機(jī)制,他們將組織的各部分能力模塊化,通過(guò)各模塊對(duì)外界環(huán)境變化的快速適應(yīng)來(lái)提升整個(gè)企業(yè)的適應(yīng)能力,這里值得我們注意的是企業(yè)的各功能模塊對(duì)外界是一種適應(yīng)關(guān)系,而不是企業(yè)內(nèi)部各單元對(duì)未來(lái)的計(jì)劃與預(yù)期。
Jun Kamo和Fred Phillips提出了基于CAS理淪的“進(jìn)化型組織” 觀點(diǎn)。他們認(rèn)為“進(jìn)化型組織”符合CAS的四個(gè)特征:并行性、新穎性、重組和多樣性。相應(yīng)于這四個(gè)特征的“進(jìn)化型組織” 的概念模型中,并行性特征包括多主體、非線性、分散化、混沌邊緣,新穎性特征包括涌現(xiàn)、非簡(jiǎn)單加和與弱蝴蝶效應(yīng)(The Weak Butterfly Efect),重組是指內(nèi)部規(guī)則,多樣性指遠(yuǎn)離單重優(yōu)化。同時(shí)他們給出了“進(jìn)化型組織”演化示意圖(如下圖),在此基礎(chǔ)上,他們對(duì)美國(guó)高科技上市公司進(jìn)行實(shí)證分析,得出了Microsoft、Intel、Netseape的組織狀況符合“進(jìn)化型組織” 的標(biāo)準(zhǔn) 。
鑒于CAS理論在其它領(lǐng)域的應(yīng)用所取得的成果和巨大應(yīng)用前景,國(guó)內(nèi)CAS理論在管理領(lǐng)域的應(yīng)用研究近幾年也逐漸興起。劉洪(2004)認(rèn)為復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的組織是現(xiàn)代經(jīng)營(yíng)環(huán)境條件下企業(yè)生存的重要形式,他在對(duì)傳統(tǒng)組織與復(fù)雜適應(yīng)組織進(jìn)行比較的基礎(chǔ)上,分析了要使一個(gè)企業(yè)成為具有復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)特征的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組織關(guān)鍵就是要使企業(yè)內(nèi)部單位是“自治”、“關(guān)聯(lián)” 和“變革” 的,而企業(yè)內(nèi)部市場(chǎng)化是“自治”與“關(guān)聯(lián)”重要的實(shí)現(xiàn)途徑,內(nèi)部單位的“變革” 則具有多樣性、自發(fā)性、融合性、適應(yīng)性和變形性,復(fù)雜適應(yīng)組織的發(fā)展策略就是認(rèn)識(shí)差異、培育差異、增強(qiáng)學(xué)習(xí)與適應(yīng)能力以及增強(qiáng)創(chuàng)新能力 。
金吾倫、郭元林(2004)認(rèn)為學(xué)習(xí)型組織是具有人性的復(fù)雜性組織,由相互關(guān)系和相互作用極其復(fù)雜的眾多要素構(gòu)成的層級(jí)復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng);要素構(gòu)成子系統(tǒng),子系統(tǒng)再通過(guò)相互聯(lián)系和作用組成系統(tǒng),該系統(tǒng)具有自組織功能,是復(fù)雜適應(yīng)性組織。他們基于CAS理論分析了學(xué)習(xí)型組織的組織模式,認(rèn)為學(xué)習(xí)型組織重在變革人的思維方式,應(yīng)該從簡(jiǎn)單性思維走向系統(tǒng)的復(fù)雜性思維 。
朱愛(ài)平和吳育華(2003)分析了企業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)的復(fù)雜適應(yīng)性,他們認(rèn)為在復(fù)雜適應(yīng)性的企業(yè)中,集權(quán)式的企業(yè)組織框架和企業(yè)行為命令方式不利于企業(yè)創(chuàng)新活動(dòng),建立以知識(shí)為基礎(chǔ)的復(fù)雜適應(yīng)組織體系是提高企業(yè)創(chuàng)新能力的重要手段 ;陳蔚珠和陳禹(2004)運(yùn)用CAS理論分析了企業(yè)信息系統(tǒng)項(xiàng)目中各種風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系以及如何進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理和應(yīng)該采取的策略 ;張兵和曾珍香(2004)基于CAS理論分析了企業(yè)可持續(xù)發(fā)展動(dòng)力機(jī)制以及核心理念、資源平臺(tái)、位勢(shì)平臺(tái)、制度平臺(tái)和能力平臺(tái)五大要素之間的相互關(guān)系,建立了企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的金字塔模型 ;吳紹艷和杜綱(2005)應(yīng)用CAS理論和涌現(xiàn)機(jī)理分析了企業(yè)動(dòng)態(tài)能力的構(gòu)建機(jī)理 。另外,國(guó)內(nèi)學(xué)者在企業(yè)戰(zhàn)略管理和供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域也運(yùn)用CAS理論進(jìn)行了初步研究。
7.復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)和復(fù)雜適應(yīng)組織[3]
美國(guó)的圣菲研究所(Santa Fe Institute,簡(jiǎn)稱(chēng)SFI)一直是復(fù)雜性研究的中心。1994年,約翰·霍蘭德(John Holland)在圣菲研究所舉辦的烏拉姆紀(jì)念講座中做了名為“隱秩序”的著名演講,而后,出版了《隱秩序——適應(yīng)性造就復(fù)雜性》一書(shū),提出了復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的理論。復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論被認(rèn)為是“二十一世紀(jì)的新科學(xué)”,屬于“第三代系統(tǒng)思想”,所提出的系統(tǒng)理念不僅完全顛覆和替代了傳統(tǒng)的研究范式,而且也有別于早期的系統(tǒng)思想。
霍蘭德圍繞著適應(yīng)性主體(Adaptive Agent,簡(jiǎn)稱(chēng)主體)這一中心,構(gòu)造了復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的回聲模型(ECHO模型)。復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論的核心在于系統(tǒng)中的個(gè)體具有主動(dòng)性和能動(dòng)性。主體的適應(yīng)性體現(xiàn)為能與其他主體和環(huán)境進(jìn)行信息和資源的交流,為實(shí)現(xiàn)自身目標(biāo)而調(diào)整和改變行為模式,從而適應(yīng)環(huán)境變化的要求¨ ?;籼m德將主體的學(xué)習(xí)過(guò)程表述為:“接受刺激一做出反應(yīng)一得到反饋一修正規(guī)則一提高適應(yīng)度(fit—ness)”¨ 。適應(yīng)性主體的學(xué)習(xí)能力促使其不斷成長(zhǎng)和演化,而回聲模型研究的“涌現(xiàn)(Emergence)”現(xiàn)象則將個(gè)體進(jìn)化和系統(tǒng)演化聯(lián)接了起來(lái)。詳細(xì)來(lái)說(shuō),復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)由大量適應(yīng)性主體構(gòu)成,主體之間以及主體和環(huán)境之間存在著復(fù)雜的非線性相互作用,這種相互作用導(dǎo)致了系統(tǒng)的“涌現(xiàn)”現(xiàn)象,即微觀個(gè)體的進(jìn)化使宏觀系統(tǒng)呈現(xiàn)出新的狀態(tài)和新的結(jié)構(gòu),因此,“涌現(xiàn)”就將個(gè)體的適應(yīng)與系統(tǒng)的演化這兩個(gè)不同的層次聯(lián)接了起來(lái) 。
作為“第三代系統(tǒng)思想”的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論能更好地解釋組織的復(fù)雜現(xiàn)象和解決組織的復(fù)雜問(wèn)題。劉洪指出復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論的提出,正好解決了管理實(shí)踐中如何才能增強(qiáng)組織適應(yīng)力的問(wèn)題¨ ;認(rèn)為將復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論應(yīng)用到組織管理中,研究如何建立符合復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)特征的組織并進(jìn)行有效管理,是組織管理的重要發(fā)展方向;并且,提出了“復(fù)雜適應(yīng)組織”的概念 。劉洪認(rèn)為“復(fù)雜適應(yīng)組織”,是指在組織成員具有自主判斷和行為能力,具有與其他成員和環(huán)境交互信息和物質(zhì)的能力,能夠根據(jù)其他成員的行為和環(huán)境的變化不斷調(diào)整行為規(guī)則,從而使自身以及整個(gè)組織與環(huán)境相適應(yīng)。