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力量法则和复杂系统
 

【作者: 田華湘】2004年06月28日 星期一

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在一个纷乱复杂的网路世界里,不平衡系统的研究,正在教导公司如何去对抗风险。


1972年,(后来的)诺贝尔物理奖得主Philip Anderson在「科学(Science)杂志」上发表了一篇文章,标题为「增加创造不同(More is different)」。安德生博士从事的研究内容是:当许多的元素(原子或分子,甚至是蚂蚁或人)彼此交互影响时,将会有什么事发生。交互作用导致杂乱的互相依赖;Anderson博士认为:交互作用会「显露」出那些不易追踪的个别成份之自然特性。


现在,科学愈来愈与此相关,我们不只想要知道「多少」造成不同,更想知道「多」是如何变成「不同」的。成千上万的基因和蛋白质是如何交互影响,创造了人类的器官;或是一个蚂蚁窝是如何组织它们的成员,形成一个聪明的社会。这个研究和所谓的「复杂科学(complexity science)」有明显的相关性,同时也引起商业界的注意。


当经营者及学者发现传统的管理理论,虽然能够促进传统工业时代的稳健成长、垂直地整合数家公司,但是不能再应付二十年来升起的全球化和分权趋势所造成的庞大而复杂的组织结构。全球经济现在远远超过以往所有的整合,经济链的影响及效应以令人惊恐的速度遍及全世界,这会影响个人、公司和政府,形成一种新型态的「互相依赖的风险(interdependence risk) 」。这些影响可能相当深远,会侵蚀我们的安全与繁荣所仰赖的商业活动。


逐渐增加的复杂性,是否意味着资深经理人必须屈服于逐渐升高的不可预测性、不确定性,和管理控制的损失。答案不必然是这样。在复杂科学三十年来的发展过程中,它并不只是记录相互依赖的现象,它也采用开放的途径,去了解及处理各种挑战。虽然复杂系统常常是不可预期的(在许多例子中,这是不可避免的),但是它们也表现出精准的规律性。例如:「力量法则(power laws)」是相当知名的复杂系统,从天体物理学到进化生物学,再到人类​​社会学,科学家以不同的角度观察「力」的本质。借此,能够提供良好的建议和策略给管理优良的组织,处理不确定因素和解决现代企业所面临的难题。现代科学在精确的预测和控制之下,可以超出人类能力之所不及,也能学习接受无法避免的不可预测性;有时,甚至可以管理地球资源。利用这门科学,企业也能学习去适应复杂性,应用这样的方法,既能帮助他们降低风险,也能增加商业机会。


从树木、海岸到一个破裂砖块的粗糙表面,自然界是以不规则的方式呈现的。许多自然结构违反欧几里德几何的标准规则,而且显现出不具有任何可识别的秩序。然而,数十年前,数学家Benoit Mandelbrot曾指出,自然界具有某种型态的隐藏组织。在树或云或砖块的碎裂面中,小部份会重组成大的部份,而这些大的部份再进一步组合成整体。自然界的不规则结构常常以某种方式形成「自我相似性(self-similar)」。它们正是Mandelbrot所谓的「碎形(fractals)」。物理学家已经学得这一类带着非常简单的数学记号的隐藏次序。譬如力量法则是一种关系,这关系是:一数量的 A 正比于另一数量 B 的 n 次方;亦即A ~ Bn。树、云和破裂的表面,全部都遵行力量法则。这还包含:河水流放到水池、网际网路资讯的流动、免疫系统的反应,以及广大范围的其它自然现象。令人惊讶的,力量法则也发生在看起来似乎是绝对随机的统计事件上,譬如地震、森林火灾。例如:多数地震释放出来的能量E(地震强度的一种计量值),大约是与1/E2成比例。


这些发现反映出:在复杂的背后,隐藏着某种简单的窍门。对于现代科学而言,它们是根本的、非常重要的。一个世纪以来,物理学对系统研究的焦点大部份都放在「均衡(equilibrium)」上。的确,我们所知道的每一种物质上的资产,从金属到液晶,从半导体到超导体,都依循均衡理论。所以,有许多物理学上的奇特应用存在,譬如量子计算机(quantum computation)。讽刺的是,力量法则在系统中不是以均衡的方式自然呈现出来的,譬如:地壳或网路会不断地发展,它们是不会停留在不变的状态中。


复杂科学的快速成长已经超出物理学家所企图建构的理论范围。各种领域的科学家对「不平衡」系统中广大而未研究的范畴,正试图建立起理论架构。并且将这些理论应用在物理学、化学、生物学,甚至经济学...等其它领域。


例如:公司也是一种由力量法则诠释的组织。我们可以很自然地假设,对全世界公司型态的分类,可能可以多样到超过五百万种不同的商业体,譬如:依照公众交易及私人持有的不同来区分;依营业项目来区分有:石油公司、汽车用品店、宠物服务....等。因此,若要对全球的商业活动做一归纳,几乎是不可能的事。然而,社会学家Robert Axtell根据美国数家公司的整体销售额,对这些公司的分布情形做研究,发现了一个出奇明显的简单公式:整体销售额为S的公司家数是与1/S2成正比。换句话说,公司销售额为一百万元的家数是销售额两百万元的四倍;销售额为两百万元的家数是销售额四百万元的四倍,以此类推;从小的新代理商到大的多国企业都适用此公式。


财富的分配也遵从力量法则,即便是在不同政治立场和经济基础的许多国家中,都有类似的经验。在任何国家中,城市人口的分布情形也是遵行力量法则,譬如:具有N个居民的城市数目是与1/N2成正比的。在金融市场中,详细的统计研究已经显示出, 总价f可能是以1/f4的微量在做增减变化。可以推论说:在所有时期、所有种类的所有金融市场中,都是以这种简单的规则在运行。这意味着:微软、Intel或其它公司的股价,1﹪的变化(上升或下降)可能是2﹪变化的十六倍;2﹪的变化可能是4﹪变化的十六倍,以此类推;且适用于各种金融工具。价格的波动可能大多数是属于随机性质的,然而它们也隐藏着令人惊讶的秩序。


力量法则反映出一种组织和变迁的型态,这是复杂系统的典型现象。因此,熟悉它们的属性以提供一些线索,进而试着找出任何复杂系统的可期待特性,这包括现代企业的环境。当一个事件影响另一个事件时,就进入了相互依赖的世界,在那里各自「离散」的事件是无法诠释完整的复杂系统。例如:在公司环境里,销售团队的成员是很少完全独立行事的。他们可能是一个产品系列的成员或负责某个销售区域的团体中之一份子﹔他们朝共同的目标努力,并且彼此比较销售策略,这是为了绩效奖金而竞赛。简单的说,一个人所做的行为会对其他人的行为产生潜在性的影响,导致销售业绩的整体变化。


总之,力量法则对我们人类的影响深远,不只是现在,也包含过去和未来。


(作者联络方式:marvintien@pchome.com.tw)


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