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力量法則和複雜系統
 

【作者: 田華湘】   2004年06月28日 星期一

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在一個紛亂複雜的網路世界裡,不平衡系統的研究,正在教導公司如何去對抗風險。


1972年,(後來的)諾貝爾物理獎得主Philip Anderson在「科學(Science)雜誌」上發表了一篇文章,標題為「增加創造不同(More is different)」。安德生博士從事的研究內容是:當許多的元素(原子或分子,甚至是螞蟻或人)彼此交互影響時,將會有什麼事發生。交互作用導致雜亂的互相依賴;Anderson博士認為:交互作用會「顯露」出那些不易追蹤的個別成份之自然特性。


現在,科學愈來愈與此相關,我們不只想要知道「多少」造成不同,更想知道「多」是如何變成「不同」的。成千上萬的基因和蛋白質是如何交互影響,創造了人類的器官;或是一個螞蟻窩是如何組織它們的成員,形成一個聰明的社會。這個研究和所謂的「複雜科學(complexity science)」有明顯的相關性,同時也引起商業界的注意。


當經營者及學者發現傳統的管理理論,雖然能夠促進傳統工業時代的穩健成長、垂直地整合數家公司,但是不能再應付二十年來升起的全球化和分權趨勢所造成的龐大而複雜的組織結構。全球經濟現在遠遠超過以往所有的整合,經濟鏈的影響及效應以令人驚恐的速度遍及全世界,這會影響個人、公司和政府,形成一種新型態的「互相依賴的風險(interdependence risk)」。這些影響可能相當深遠,會侵蝕我們的安全與繁榮所仰賴的商業活動。


逐漸增加的複雜性,是否意味著資深經理人必須屈服於逐漸升高的不可預測性、不確定性,和管理控制的損失。答案不必然是這樣。在複雜科學三十年來的發展過程中,它並不只是記錄相互依賴的現象,它也採用開放的途徑,去瞭解及處理各種挑戰。雖然複雜系統常常是不可預期的(在許多例子中,這是不可避免的),但是它們也表現出精準的規律性。例如:「力量法則(power laws)」是相當知名的複雜系統,從天體物理學到進化生物學,再到人類社會學,科學家以不同的角度觀察「力」的本質。藉此,能夠提供良好的建議和策略給管理優良的組織,處理不確定因素和解決現代企業所面臨的難題。現代科學在精確的預測和控制之下,可以超出人類能力之所不及,也能學習接受無法避免的不可預測性;有時,甚至可以管理地球資源。利用這門科學,企業也能學習去適應複雜性,應用這樣的方法,既能幫助他們降低風險,也能增加商業機會。


從樹木、海岸到一個破裂磚塊的粗糙表面,自然界是以不規則的方式呈現的。許多自然結構違反歐幾里德幾何的標準規則,而且顯現出不具有任何可識別的秩序。然而,數十年前,數學家Benoit Mandelbrot曾指出,自然界具有某種型態的隱藏組織。在樹或雲或磚塊的碎裂面中,小部份會重組成大的部份,而這些大的部份再進一步組合成整體。自然界的不規則結構常常以某種方式形成「自我相似性(self-similar)」。它們正是Mandelbrot所謂的「碎形(fractals)」。物理學家已經學得這一類帶著非常簡單的數學記號的隱藏次序。譬如力量法則是一種關係,這關係是:一數量的 A 正比於另一數量 B 的 n 次方;亦即A ~ Bn。樹、雲和破裂的表面,全部都遵行力量法則。這還包含:河水流放到水池、網際網路資訊的流動、免疫系統的反應,以及廣大範圍的其它自然現象。令人驚訝的,力量法則也發生在看起來似乎是絕對隨機的統計事件上,譬如地震、森林火災。例如:多數地震釋放出來的能量E(地震強度的一種計量值),大約是與1/E2成比例。


這些發現反映出:在複雜的背後,隱藏著某種簡單的竅門。對於現代科學而言,它們是根本的、非常重要的。一個世紀以來,物理學對系統研究的焦點大部份都放在「均衡(equilibrium)」上。的確,我們所知道的每一種物質上的資產,從金屬到液晶,從半導體到超導體,都依循均衡理論。所以,有許多物理學上的奇特應用存在,譬如量子計算機(quantum computation)。諷刺的是,力量法則在系統中不是以均衡的方式自然呈現出來的,譬如:地殼或網路會不斷地發展,它們是不會停留在不變的狀態中。


複雜科學的快速成長已經超出物理學家所企圖建構的理論範圍。各種領域的科學家對「不平衡」系統中廣大而未研究的範疇,正試圖建立起理論架構。並且將這些理論應用在物理學、化學、生物學,甚至經濟學...等其它領域。


例如:公司也是一種由力量法則詮釋的組織。我們可以很自然地假設,對全世界公司型態的分類,可能可以多樣到超過五百萬種不同的商業體,譬如:依照公眾交易及私人持有的不同來區分;依營業項目來區分有:石油公司、汽車用品店、寵物服務....等。因此,若要對全球的商業活動做一歸納,幾乎是不可能的事。然而,社會學家Robert Axtell根據美國數家公司的整體銷售額,對這些公司的分佈情形做研究,發現了一個出奇明顯的簡單公式:整體銷售額為S的公司家數是與1/S2成正比。換句話說,公司銷售額為一百萬元的家數是銷售額兩百萬元的四倍;銷售額為兩百萬元的家數是銷售額四百萬元的四倍,以此類推;從小的新代理商到大的多國企業都適用此公式。


財富的分配也遵從力量法則,即便是在不同政治立場和經濟基礎的許多國家中,都有類似的經驗。在任何國家中,城市人口的分佈情形也是遵行力量法則,譬如:具有N個居民的城市數目是與1/N2成正比的。在金融市場中,詳細的統計研究已經顯示出, 總價f可能是以1/f4的微量在做增減變化。可以推論說:在所有時期、所有種類的所有金融市場中,都是以這種簡單的規則在運行。這意味著:微軟、Intel或其它公司的股價,1﹪的變化(上升或下降)可能是2﹪變化的十六倍;2﹪的變化可能是4﹪變化的十六倍,以此類推;且適用於各種金融工具。價格的波動可能大多數是屬於隨機性質的,然而它們也隱藏著令人驚訝的秩序。


力量法則反映出一種組織和變遷的型態,這是複雜系統的典型現象。因此,熟悉它們的屬性以提供一些線索,進而試著找出任何複雜系統的可期待特性,這包括現代企業的環境。當一個事件影響另一個事件時,就進入了相互依賴的世界,在那裡各自「離散」的事件是無法詮釋完整的複雜系統。例如:在公司環境裡,銷售團隊的成員是很少完全獨立行事的。他們可能是一個產品系列的成員或負責某個銷售區域的團體中之一份子﹔他們朝共同的目標努力,並且彼此比較銷售策略,這是為了績效獎金而競賽。簡單的說,一個人所做的行為會對其他人的行為產生潛在性的影響,導致銷售業績的整體變化。


總之,力量法則對我們人類的影響深遠,不只是現在,也包含過去和未來。


(作者聯絡方式:marvintien@pchome.com.tw)


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