系统思维能力与应对复杂性(精选PPT)

1、“系统思维能力与应对复杂性”,-经理人核心能力培训-,“善集大成者，赢!”,1,北,亚当斯密在国富论中说：,“每个人都在力图运用他的资本来使其产品得到最大的价值。一般来说，他并不企图增进公共福利，也不知道他所增进的公共福利是多少。他所追求的仅仅是他个人的安乐和利益。在这样做的同时，有一只看不见的手引导他去促进一种目标，而这种目标绝不是他所追求的东西。”,2,北,自组织,3,北,在这个剧烈转型的年代，企业家作为时代的先觉先行者，往往很容易踏入不合理制度和滞后法律构成的雷区。,灰色的系统,4,北,年广久、牟其中、禹作敏、褚时健、胡志标、唐万新、孙大午、陈久霖、郑俊怀、顾雏军、李经纬、戴国芳、张文中

2、、龚家龙、陈同海 30年，财富创造的舞台上，一个个，流星闪耀；铁窗里，一个个，泯灭了神采。,5,北,南通首富陈保存 南通金港油脂有效公司,6,北,成也萧何，败也萧何！,7,北,曾经的警界少帅、未来之星，不知是否也曾料到，世纪贼王张子强在庞大的公安系统面前如此脆弱，而自己之于更为强大的中共组织系统亦是如此的不堪一击。,相怀珠,郑少东,得罪了一个“灰色系统”！,8,北,您面临的最大困惑是什么？,一个一个的问题 成系统的问题MESS! 复杂性，当今社会的特征！,?,?,?,9,北,今天，我们每个人都处于一个前所未有的复杂环境中，提高应对复杂性的能力成为我们首要的任务。,10,北,复杂性,复杂的研究对

3、象统称为“系统”。,系统,复杂问题,系统问题,11,北,12,北,系统科学,第五项修炼,系统动力学,复杂性,13,北,系统科学,管理和组织,爆炸的知识混乱的信息,一致性的结构,14,北,系统思维能力和应对复杂性培训,新的知识领域,科学素养,15,北,世界观,思维方式,思想理论,具体方法,哲学层面,知识层面,技能层面,16,北,“纲举目张”,17,北,系统科学,在知识层面：,横断科学,为其它科学提供了一套普遍适用的研究方法、技术和程序；,在智慧层面：,提供了整体论和系统化的世界观，促进了系统思维方式的形成。,在技术层面：,催生了以信息技术为代表的信息系统技术的产生，彻底改变了人类社会的进程。,1

4、8,北,第一章 系统观和系统思维,信息社会系统时代,19,北,“授人以渔”-“解铃还得系铃人”,问题的特殊性 理解力和智慧,20,北,我们被各种“系统”所包围我们整天与各种“系统”打交道,21,北,第一节）系统时代的世界观-系统观,是解读这个世界时所用的知识、事实依据与价值观。,世界观,心智模式,“鉴事系统”,22,北,一）中外语境中“世界观”的不同内涵,“Weltanschauung” ：世界观+人生观,中文语境的“世界观”与“人生观”相分离。,“大同的世界观，独立的人生观。”,23,北,“对于那些希望管理有目的的系统或进行干预以对其进行改变的人来说，世界观对变革的阻力，或相反为动力，变得至

5、关重要。 ”,一阶学习（单环学习）：在现存心智模式下的学习。,二阶学习（双环学习）：改变心智模式下的学习。,24,北,“机器时代”,二）“系统观”,经典物理学,还原论和简化论,解析思维方式,“系统时代”,系统科学,+扩展论和整体论,系统思维方式,25,北,将所有认识对象看成是“系统”！,26,北,1）还原论与简化论,整体,组分,整体,还原,演绎推理,分析,27,北,28,北,英国科学家戴维斯在上帝与新物理学一书指出：“过去的三个世纪以来，西方科学思想的主要倾向是还原论。的确，分析这个词在最广泛的范围中被使用，这种情况也清楚的显明，科学家习惯上是毫无怀疑地把一个问题拿来进行分解，然后再解决它的。

6、但是，有些问题只能通过综合才能解决。它们在性质上是综合或整体的。 ”,29,北,2）扩展论和整体论,扩展论,环境,相互依赖的自我观,整体论,涌现,取譬隐喻的直觉,“心者，君主之官，神明出焉。肺者，相傅之官，治节出焉。肝者，将军之官，谋虑出焉。胆者，中正之官，决断出焉。膻中者，臣使之官，喜乐出焉。肾者，作强之官，伎巧出焉。三焦者，决渎之官，水道出焉。膀胱者，州都之官，津液藏焉，气化则能出矣。凡此十二官，不得相失也。”,30,北,3）系统科学概述, 系统科学是现代社会的智力支撑,31,北, 系统科学的基本任务和主要内容：,研究复杂性,多样性的统一 差异的整合 不同部分的耦合 各种行为的协调 多阶段

7、的衔接 不同结构或形态的兴衰替代 资源的配置 总体的布局 长期预测 目标的优化 信息的加工和处理等，,32,北,系统科学的基本内容,系统思想,支配一般系统，特别是复杂系统的运作的基本原理。,系统方法,探索系统规律的方法论 。,33,北,系统科学的主要研究“复杂系统”的：,“通信和控制”,“适应和进化”,34,北,“通信和控制”,“适应和进化”,研究系统的结构、功能和控制。,研究系统的自组织过程和进化。,理论基础是系统科学的“老三论”：贝塔朗菲的一般系统论、维纳的控制论和美国数学家申农的信息论。,主要理论基础是自组织理论和复杂性理论：包括突变论、协同论、耗散结构理论、超循环理论、混沌理论和复杂性

8、理论等。,35,北,系统科学对当代科学图景产生了深刻的影响,促进了科学研究思维方式的变革 促进了其它学科的发展 超越了西方中心论 促进传统的一维科学进化为二维科学,36,北, 学习系统科学的效用,企业管理者理念的变化,企业服务的对象,过程管理,循环式的系统思维,企业管理的“系统方法”,第五项修炼,活系统模型,软系统思考,批判系统思考,37,北, 系统科学的发展进路极其基本特征,诞生于二次大战时期,20世纪50-60年代 得到大发展,20世纪70年代到80年代中期,进入21世纪，,38,北,三）系统思维,39,北,40,北,41,北,第二节）近代科学思维方式的产生,42,北,第二章 人类思维机制

9、分析,43,北,第一节 直觉及其形成机制,两种心理过程：自动过程和控制过程。,思维的基本过程 ：,44,北,卡尼曼模型,2002年诺贝尔经济学奖获得者、美国心理学家丹尼尔卡尼曼,边缘系统,45,北,直觉：心灵的幕后操纵者。 敏锐的洞察力。 不需要经过推理而获得的认知。 对不明显或不可推断的事物的感觉、印象。 直接获得的感觉。,一）直觉的基本特征,46,北,1）进化结果 2）来自于经验 3）专长性 4）无意识和偏差性,47,北,二）影响直觉的三种启发性因素：,易得性启发因素：“最容易获取的刺激”对直觉产生启发。 代表性启发因素：“普遍性特征”对直觉产生启发。 锚定性启发因素：“先入为主”的想法对

10、直觉的启发。,48,北,1）易得性启发因素分析,“易得性启发”主要来自以下三个方面的因素 外部刺激因素 个人主观因素（期望和动机等） 事物的内隐性因素（本身包含的隐性特征）,49,北,外部刺激因素,“A队把B队击败了” 、“B队被A队击败了”。,50,北,个人主观因素,充耳不闻,51,北,事件的内隐性因素-自然评估,事物有一些属性其自然地具有较高的“易得性”，这些属性能自动地引起人们的注意，并被无意识地进行组织和解释，就像心理学知觉理论的完形原理。,52,北,2）代表性启发因素,当某些事件具有一些带有代表性的特征时，会启发知觉者产生某种直觉。 例如，提到“鲸”，会启发人们产生“鲸鱼”是鱼类动物

11、的直觉。 知道某上市公司业绩不好，会产生其股票不好的直觉。,53,北,3）锚定性启发因素,那些能将知觉者的直觉直接指向某个焦点的因素。 商家“血本大甩卖”的广告 ,54,北,三）如何避免直觉判断的偏差,善于运用批判性思维 正确推理 知道哪些因素影响你的判断,55,北,第二节）推理判断,演绎推理 归纳推理 概率推理,56,北,第三节）酝酿和顿悟,57,北,一）酝酿,-思绪的自组织过程,清除了想当然的“假设”，“简单地把问题暂时搁置-提供了一种最大程度降低负迁移的方法。”,炖肉的取譬,急火攻,小火炖,对问题的各个方面进行精细的分析。,留出足够的时间弱化那些源于负迁移的负性思考。,58,北,斯滕伯格

12、对酝酿的工作机制的解释：,简化记忆，保留有意义的部分 弱化心理定势 激活对问题的新看法 ,如果问题解决者处在较低水平的皮质激活状态（如，洗澡、睡觉、散步时），意识广度增加，可以在不经意间发现相关的线索，而这些线索在高皮质激活水平下（刻意的努力）可能难以被检索到。,59,北,二）顿悟-以全新的方式构想问题的解决方案-,1）格式塔学派观 ）平常观 ）三重加工观点 ）其它观点,60,北,1）格式塔学派观,顿悟来自于对问题的重新表征。 把问题作为一个整体来认识。 “产生式思维”就是突破原有思维边界，而不是“再现式思维”：是基于已有知识的现存联想。,61,北,）平常观,顿悟不过是普通的知觉、认知、学习和

13、思想的扩展，是普通思维过程的一个重要产品而已。,62,北,）三重加工观点,选择性编码顿悟： 选择性对比顿悟： 选择性组合顿悟：,63,北,）其它观点,顿悟需要一种深刻的认知重构，并且在最后达到一种“所有个体的观念都被取消”的状态。 顿悟就像清澈见底的纯净水，当你想注入你脑中时，你必须把脑中其它东西清理干净。 禅修中的冥想会形成有利于顿悟的认知结构。,64,北,冥想的两种形式：,“定”与“内观”： “定”要求逐渐远离外在和内在的刺激； “内观”要求集中于具体目标专注训练，并且保持心神不受干扰，从而能觉察所有现象，并且意识到所有事物的非永恒性。,65,北,三）禅宗的顿悟法,禅宗，是释迦牟尼佛教的心

14、法与中国文化精神结合而形成的中国佛教。,Zen,66,北,拈花一笑,禅宗当初是一种“心学”，在传入中国后，与中国文化精神相结合，又增加了“慧学”的内容。,67,北,）修禅对认知结构的影响,通过坐禅这种方式使心念安定、专一，其关键是静虑、冥想。,“禅”,梵语Dhyna音译 （“禅那”）,“冥想”,“禅定”,68,北,禅修的心理过程分析,禅思：排除思想、理论、概念，以使精神凝集的一种冥想。,禅念：丢弃世俗烦恼和欲望的种种念虑。,禅观：坐禅以修行种种观法，如观照真理等。,打破已有的联想，以一种全新的眼光来思考。,“丢弃了所有的个体观念”，为思维结构的重建“扫除了障碍”；,就是酝酿，最终达成“禅悟”。

15、,69,北,“公案”：主要参禅方式。,禅宗的这种认识论方法，是与西方的科学进入完全不同的“自然方式”：通过事例的取譬来达成领悟。,70,北,2）禅宗的建构主义风格,“吾心即宇宙” “以心传心” “境由心生” “明心见佛” “即心即佛” ,小沙弥与云水僧 “一切皆法！一切皆禅！”,71,北,第三章 “系统”与“边界艺术”,“系统”,“复杂性”,“复杂系统”,“系统边界”,72,北,第一节“系统”的相关概念,“系统概念在现代科学、社会和生活中已经获得了中心地位；人们在其努力的许多领域强调了系统方法和系统思维的重要性；那些被称作系统工程、系统分析以及诸如此类新的学科应运而生。无疑，这个概念标志着科学

16、和世界观方面的一种真正的，不可避免的，合乎逻辑的发展。”,73,北,一）“系统”的定义,“系统”是若干组分按一定的结构而形成的具有特定功能的有机(?)整体。,74,北,1）系统的组分,组分是系统的结构单元，必须具备结构意义。, 组分与部分 组分与元素 组分与要素,75,北,2）系统的结构,结构揭示系统是怎样组合而成的，是组分或要素相互结合的方式以及形成的架构，或者说是组分或要素之间关联方式的总和。 组分和结构是系统概念下两个平等的子概念，不可将结构分析与组分分析或要素分析相混淆。 结构分析关注关系；而组分分析或要素分析关注内容。,76,北,系统结构分析,生成关系和非生成关系 结构的类型 a)

17、空间结构和时间结构 b) 框架结构和运行结构 c) 硬结构和软结构,77,北,层次结构,78,北,层次观是一种世界观，社会作为一个巨大组织，不同的人分属于不同的“社会阶层”，不同的社会阶层有着不同的文化，不同的文化形成了人们不同的世界观。,层次观,79,北,系统之外的、与系统有关联的事物的总和形成了该系统的环境。 系统与环境的关系是嵌套关系，而且是层次嵌套关系，也就是说，环境是系统上一层的更大系统，或者称为母系统。,3）系统的环境,80,北,复杂系统都是开放系统，与环境存在物质、能量和信息的交换，系统的形成、保持和演化发展需要从环境中获取资源和条件。,81,北,4）系统的功能,82,北,5）系

18、统的演化,系统的演化是进化和退化相互渗透的复杂演化，进化中有退化、退化中有进化。,83,北,二） 系统的属性,1）系统的整体性-涌现特征 2）系统的层次性 3）系统的相关性 4）系统的功能性和目标性 5）系统运行的有序性 6）系统的适应性,84,北,三）“复杂系统”概论,1）复杂性 元素复杂性 ：具有许多不同的、相互关联的部分、样式和元素，从而难以理解。 关系复杂性 ：以许多部分、方面、细节、概念相互牵连为标志，从而必须认真研究或考察才能理解与处理。,85,北,“简单”与“复杂”,“简单”和“复杂”依赖于观察者的“分辨率”： “会者不难，难者不会！” “用人无疑，疑人勿用” “用人要疑” ：

19、“复杂性”是相对的， ,86,北,2）复杂系统,组成系统的“组分”数量非常多，而且不容易理解。- 静态复杂性（包含多样性） 组成系统的“组分”之间相互纠缠和变化着的关系。- 动态复杂性,87,北,“静态复杂性”被称为“细节性复杂”， “动态复杂性”被称为“动态性复杂”。 圣吉指出：“在大多数的管理情况中，真正的杠杆解在于了解动态性复杂，而非细节性复杂。”（详细内容请参阅原书第5章“新眼睛看世界”）,第五项修炼,88,北,89,北,“复杂系统”的普遍特征：,由大量要素组成。 要素之间具有相互的非线性作用。 要素之间相互影响，并形成“振荡回路”，产生正反馈或负反馈作用。 开放、远离平衡态。 具有历

20、史性 。 要素通常对整体系统的行为不是完全了解 。 具有明显的“涌现”与“层次”特征。,90,北,四） 系统与生态,生态是指多样性和谐共生的现象或存在形式。 指在大型的复杂系统中，母系统应该给各种不同的子系统提供和谐共生的内部生态环境。,91,北,第二节）系统的“边界”及“边界艺术”,92,北,第四章 复杂性的基本原理,“涌现与层级原理” “通信与控制原理” “进化与自组织原理”,这三组原理相互交叉、相互联系的一个整体，而不是孤立的。,93,北,第一节 涌现与层级原理,元素,涌现1,系统科学就是关于整体涌现性的科学 。,涌现2,涌现3,涌现4,一步登天,工人,班组,生产线,车间,工厂,94,北

21、,一）系统的“涌现”现象,系统整体出现了其组成部分所不具备的性质、结构、功能和规律性等。 “涌现”是人们在研究生命系统发现的神奇现象： 生命整体产生了它的部分所不具备的生长、自我繁殖、自我维持等性质。,95,北,例如：氨基酸、核苷酸,都是生命的基本元素，它们本身是完全没有生命的有机化合物， 但是，它们可以组合形成生命有机体并获得了新的性质： 新陈代谢、变异、遗传、自我维生、自我修复等生命的性质。,96,北,圣塔菲研究院,97,北,涌现：从混沌到有序约翰霍兰教授,“在生活中的每一个地方，我们都面临着复杂适应系统中的涌现现象-蚁群、神经网络系统、人体免疫系统、因特网和全球经济系统等。在这些复杂系统

22、中，整体的行为要比其各个部分的行为复杂得多。”,98,北,“在研究涌现现象的过程中，可识别的特征和模式是关键的部分，除非一种现象是可以识别的并且重复发生，否则我是不会称这种现象为涌现现象的。在这种情况下，我通常说这种现象是有规律的。,99,北,一种现象是有规律的，并不意味着它容易认识和解释。即使某种现象的基础规律及其动态变化都弄得很清楚了，认识和解释这种现象还可能会是很困难的。在国际象棋中 ，人们为了了解对弈中的某些定势整整研究了好几个世纪。例如，如何有效地排列兵。,100,北,无法预料、出其不意，这是涌现的一个重要方面，这看起来是很具诱惑力的。”,101,北,“复杂系统都是从简单的元素中涌现

23、出来的现象。例如，我们对物理世界的理解，大部分都是从少数基本的方程出发的，而这些方程的核心则是以牛顿和麦克斯韦理论为基础。”,102,北,“少数规则和规律生成了复杂的系统，而且以不断变化的形式引起永恒的新奇和新的涌现现象。实际上，只有我们弄清楚了系统中涌现现象的规律，才会真正了解这些复杂系统。”,103,北,“涌现的本质是由小生大，由简入繁。这种特征也使得涌现变成一种神秘的、似乎似是而非的现象。这种现象往往带有暴发致富的味道。”,104,北,“尽管涌现是普遍存在的现象，而且相当重要，但它至今仍然是一个奇妙和令人难以理解的问题，人们对它更多的还是感到好奇，而没有进行过细致的分析。有关涌现的知识，

24、主要是通过一些例子得来的：东方式的顿悟。”,105,北,二）涌现的基本特征,106,北,三）复杂系统的层次特征,层次越高，其同层次元素的结合能越低。 系统的形态多样性与该系统在自然界的丰度成反比。,107,北,进化的方向：朝着增加等级层次的方向发展。,赫伯特西蒙用钟表匠组装钟表作比喻 ： “复杂自然现象是在层级中被组织起来的，其中每一个层次都是由若干个整合系统建立起来的。自然界之所以在层次中被组织起来，那是因为对于任何系统，甚至是中度复杂的系统，层级结构提供了最可行的形式。”,108,北,“必要的层级原理” 控制论专家奥林（Arivd Aulin）,调解与控制能力的缺乏，可以在一定程度上用增加

25、组织的层级来补偿。,109,北,第二节）通信与控制原理,“信息时代” ： “信息”是事物的一个重要属性。 “信息”是一种重要的资源。 “信息”是一种组织力。 “信息技术”是一种生产力。,110,北,“信息”-的发现，使得人们可以撇开各种事物的具体形式，单独将事物展示和隐含的信息作为研究对象，通过研究信息的获取、储存、加工、传递、处理和控制的普遍特征来理解事物。这样，也就不需要将研究对象的整体结构进行解剖分析（或者叫解析），只对信息的流程加以综合考虑。,111,北,钱学森说：,“在组织一个大系统的过程中，系统内部的信息传递是个非常重要的问题，信息的准确程度对整个系统的功能关系极大。”,112,北

26、,基于“信息”，人们可以对“系统”的行为进行“操控”，为此，美国数学家、控制论创始人之一维纳将其所写的书控制论的副标题定义为“人与机器之间的通信和控制”。,113,北,“控制”的前提是对所控制的对象能够进行描述、解释和预测，而这些过程都是基于对事物的信息的“处理”。,美国著名生物学家、一般系统论创始人贝塔朗菲将这种认识世界的方法叫“System Approach”，中文直译为“系统方法”，也可译成“系统论”。,114,北,为什么用“System Approach”一词？,贝塔朗菲专门作过说明，英语System Approach因为它既可代表概念、观点、模型，又可表示数学方法。他预言，“syst

27、em”的概念将成为现代科学化思维的“支点”，而他故意用“Approach”这样一个不太严格的词，正好表明这门学科的性质特点：跨学科的、介于哲学和科学之间的工具性和方法性的学科。,115,北,一）“控制论”概述,100多年来，人类社会和科学技术发展的如此迅猛，使得我们生存的环境变得越来越复杂和动荡。作为一个现代人，你如何在这些复杂性当中寻找出一系列适用于所有系统的原则，并由此而提高自己的能力来调节你所生存的环境吗？,116,北,1940年的时候，有一批人对这个问题产生了兴趣，他们成了这个的领域的探索先锋，该领域后来被称为控制论：如何调节系统的科学。,117,北,1）“控制”的理解,“控制论”的英

28、文名称是“Cybernetics”；又翻译为“事理学” ，对应于“物理学”、“社会心理学”（人理学）。 Cybernetics这个词是从希腊语的舵手steersman or helmsman来的。,118,北,在系统科学中，Cybernetics 意指“Regulation of Systems”（系统的规则）。 因此，控制论的本质是研究系统规则的科学，包括“潜规则”。,119,北,控制论之父 ：Norbert Wiener,应用数学家、生物学家和电子工程师 。 在二战期间，他研发了雷达控制的防空高炮。 反馈原理 :反馈是有关“过程-结果”的信息，这个结果反过来又被用来改变过程。雷达通过提供敌

29、人飞机的方位变化的信息来调节高射炮如何瞄准目标。,120,北,这种控制过程包含着一个重要的机制：系统的自组织机制。 早期的控制论研究者从人体的自组织现象得到启发，开始了有关机器的自组织机制的研究。 “自组织”是控制论研究的核心内容，“控制”是依靠自组织进行的，如果系统没有自组织，系统就无法“控制”，只能进行“操纵”。,121,北,2）“自组织”的探索,人类的身体是如此神奇的一个自我调节系统 早期的控制论专家们研究其过程并将其作为设计自我调节机器的模型。,122,北,人类的身体就是一个 具有丰富的反馈的自动调节系统。,123,北,人类的身体是如此神奇的一个自我调节系统，早期的控制论专家们研究其过

30、程并将其作为设计自我调节机器的模型。 内稳态模拟器 一个典型的案例，是20世纪40年代由英国科学家罗斯阿什比（Ross Ashby）发明的。,124,北,内稳态模拟器,内稳态模拟器能够像人体保持37度的体温一样，能够不受外界的影响而维持同样的电流。,内稳态模拟器和人类都是通过各种不同的反馈环在保持一个内稳态或者平衡。信息怎么运载的并不重要，不过是调节器被通知有一些变化，需要做一些调整行为。,125,北,“机器乌龟”,Grey Walter，也在研究模拟人与动物的自我调节。 机器乌龟Elsie（埃尔西）与儿子Timothy有许多相似之处,126,北,兴趣点：它是如何工作的？,尽管Elsie的行为

31、是模拟人类的，它的构造可完全不一样：它更像是一个晶体管收音机的内部构造而不像一个人。 但是作为一个控制论专家，Walter的兴趣并不在于模拟人类的身体形式，而是要模拟人类的功能。也就是说，不是探索：这是什么东西？而是在探索：它是如何工作的。,127,北,3）“控制论”的诞生,1946到1953，美国有一系列的会议在讨论自我调节系统中的反馈环与循环因果关系。 这是由梅西基金会赞助的会议，是一个跨学科会议，集中了工程师、数学家、神经生理学家、心理学家、社会学家、人类为文化学家以及其他许多领域的专家。,128,北,这些会议的主席，沃伦麦克库洛赫（ Warren McCulloch，美国神经生理学家）

32、曾说：“这些科学家很难彼此理解，因为每个人都在用自己的专业语言。” ,129,北,会议的讨论非常激烈，以至于玛格丽特米德在一次会议之后才发现她在会上把自己的一颗牙咬坏了。后来的会议就较为平和了，因为大家有了一系列共同的经验，语言趋同一致，可以互相理解了。,玛格丽特米德 美国人类学家、心理学家，文化心理学派代表人物之一，以研究太平洋无文字民族而闻名。,130,北,这些会议，与1948年Norbert Wiener的控制论一书一起，奠定了我们今天所知的控制论的基础。,131,北,下图为1950s拍摄的4位著名的控制论专家：,从左至右为：内稳态模拟器的阿什比，梅西会议的组织者沃伦麦克库洛赫，乌龟El

33、sie的创造者瓦尔特，及将学科名称建议为控制论的维纳。,132,北,高射防空炮是人造出来调节某些系统的，心灵是一个创立自己并调节自己的系统。,133,北,今天，控制论已经成为人类研究复杂系统运行的一门跨学科的、研究系统调节的科学。 控制论中提出的黑箱、反馈和多样性等概念，对于帮助理解人类组织这样的极为复杂的系统实在是比较理想。,134,北,黑箱技术提醒我们不应该将组织这样的系统分解成若干部分来理解，而是可以通过监督其输出并适当地调节其输入而达到对这些系统控制的目的。 负反馈机制则可以被用来确保系统得到控制而达到预想的目标。 多样性设计提供了一种保证对随机系统进行控制的手段。,135,北,控制论

34、中有三个重要的概念,反馈 “必要多样性定律” “自组织系统”,136,北,（一）反馈,输入,系统,输出,信息,137,北,正反馈和负反馈,正反馈：反馈信息对系统的作用是增大对系统目标的偏离，加剧系统不稳定。 负反馈：反馈信息对系统的作用是减小对系统目标的偏离，加强系统的稳定。负反馈是控制论的核心问题。,138,北,负反馈系统,139,北,维纳的控制论是基于反馈模型，在心理学中就是“刺激-反应”模型，在机器中就是“指令-执行”模式，这样对于人（包括某些生物物种）来说，就忽略了人的主观能动性，因为，人具有自我意识，具有自主和自组织特征，人的行为大部分是自发的行为-一种复杂性行为，为此，系统科学在另

35、一个动态的层面上，针对这样的复杂性行为，提出了“复杂性理论”。,140,北, 必要多样性定律,当一个系统变得越来越复杂的时候，系统的控制者一定也要变得更为复杂，因为有更多的功能需要调节。换言之，要调节的系统越复杂，系统的调节者就必须越复杂。,141,北,142,北,通过减小系统的复杂性来提高对系统的控制 企业的规范化管理， 特别是ERP等信息管理技术，使得企业的运作被限定在一个由技术进行自动控制的“轨道”中。,143,北,促进系统的自组织，也可以减小控制的复杂化。 例如，企业文化可以促进员工的自组织行为。,144,北, 自组织系统,自组织系统就是基于自组织原理运行的系统。 自组织原理是指在一定

36、的环境条件下，系统自发地依靠内部的相互作用而获得秩序。这种秩序的获得并没有外界的强加的特定干预，不由外部的特定指令而形成。 例如，市场经济体系。,145,北,146,北,学习控制论的意义,对控制论主要原理的理解，可以提供给我们一个更为坚实的基础来管理我们自身、管理组织，例如，企业、政府机构等。,147,北,人的思想和行为的自我调节和控制,能动的人,思想和行动,结果,自我观察,自我判断,自我反应,自我肯定,自我否定,自我奖励,自我惩罚,自我约束,自我激励,内部标准,社会参照,自我指导,社会评价,观察学习,规范性比较,社会比较,自我比较,集体比较,148,北,第三节） 进化和自组织原理,“社会系统

37、” ： 具有自主的目标和学习能力 在适应环境的同时，自身也在通过自组织而“进化” “复杂进化系统”,149,北,“广义进化论”,达尔文进化观中的变异与继承、自然选择、适者生存这些规律也是复杂系统进化的普遍规律和基本原理。,150,北,盲目的变异与选择的保存原理美国心理学家和进化认识论创始人唐纳德卡坎贝尔,系统在进化的过程中，其构型（configuration）会产生多样性的变异。 这里所说的构型包括系统的个体与种类、属性与状态、行为与形态、结构与功能等方面 例如，人体的淋巴细胞，,151,北,多样性的变异 =“委曲求全”,改变自己，适应环境，求的生存。 如果不能委曲求全，就必须舍生取义。,15

38、2,北,系统进化机制的多样性变异是自组织现象,必然带有一定的盲目性。 有时并不是直接针对外界环境的要求而发生的，。 变异是否有效或者是否被选择是变异前不知道的。,153,北,自组织四个基本特点,自发性： 局域性： 不确定性： 涌现性：,154,北,现实世界中自组织与他组织是相伴而生的，一切系统都是自组织与他组织的结合。 企业是一个具有控制中心的以他组织为主的系统， ,155,北,经济学领域最早的自组织理念,国富论：“每个人都在力图运用他的资本来使其产品得到最大的价值。一般来说，他并不企图增进公共福利，也不知道他所增进的公共福利是多少。他所追求的仅仅是他个人的安乐和利益。在这样做的同时，有一只看

39、不见的手引导他去促进一种目标，而这种目标绝不是他所追求的东西。”,156,北,影响力最大的自组织理论,比利时科学家伊里亚普利高津于20世纪70年代提出了耗散结构理论 。 由于这一成就，普利高津获得了1977年诺贝尔化学奖。,157,北,随后，哈肯提出的突变论、托姆的突变论和艾根的超循环理论从不同的科学视角丰富了自组织理论。,158,北,一）非线性动态系统理论概述,复杂性,非线性,动态特征,159,北,动态系统,动力学系统,Dynamical systems,第五项修炼,系统动力学,System Dynamics,160,北,1）无处不在的非线性,同一过程的两个变量x和y，如果按照固定比值相互关

40、联地变化，就称它们是线性相关的； 如果在不同地点或不同时刻比值不同，就称x和y 是非线性相关的。 在几何平面上（对应于二维系统），线性关系用直线表示，非线性关系用曲线表示。,161,北,162,北,2）稳定性与不稳定性,动力学系统的诸多动力学特性中，首先要考虑的是系统是否稳定。 不稳定的系统无法谈论发挥功能 。,163,北,什么是稳定性？,164,北, 李亚普诺夫稳定性：,小扰动导致小偏差。, 李亚普诺夫渐近稳定性：,扰动造成的偏离随着时间延伸将逐渐缩小，理论上最终可以消除偏离。跟前述非渐近稳定性相比，渐近稳定性要求最终消除偏离，是对稳定性的更高要求，而且须通过振幅衰减的振荡来消除偏离，故系统

41、动态特性的内容更丰富。,165,北,3）动态系统的运动体制,系统的状态： 初态与终态。 暂态与定态。 稳态与非稳态。 系统的稳定定态被称为系统的运动体制。,166,北,系统的四种运动体制,平衡态或平衡运动体制， 周期态或周期运动体制， 准周期态或准周期运动体制， 混沌态即混沌运动体制，,167,北,一般非线性动态系统可能同时存在不同类型的定态：在其中来回切换（稳定性交换），产生复杂性，,平衡态,周期态,准周期态,混沌态,168,北,4）吸引子与目的性,自觉目的性是人类的特点和优点 目的论 ：非自觉性目的。 目的是系统的一种未来状态或状态集合，即目的态。,169,北,目的性的本质内涵有三点：,一

42、是吸引性， 二是可达性， 三是稳定性，,存在满足上述三个条件的状态是动力学系统的通有特性，即动态系统一般都存在目的态，在数学上叫做吸引子。,170,北,吸引子,不动点极限环环面分形 平衡态周期态准周期态混沌,运动体制,171,北,人类自觉的目的性,增加了不确定性和主观性，因而也复杂化了 人在行动前总是先明确目标、进行计划 人的目的性带上主观性 一种主观上强烈吸引人的未来可能状态常常被当成追求的目标，而实际上未必具有可达性，有时可能仅仅是一种一厢情愿的主观愿望 付诸行动以后才发现它缺乏足够的实现可能性， ,172,北,自觉的他组织的固有缺陷与此有关，他组织活动奉行的理论、计划、方案等是否具有可达

43、性，需要在实践中检查、修正、补充，甚至需要推倒重建。,173,北,5）分叉与多样性,系统的外部环境具有多样性系统多样性 系统造就多样性的内在机制之一叫做分叉。 如果系统在状态空间的某一处出现两个或多个可能的行动方案或路线，需要做出选择，就说系统面临分叉，出现分叉的地方叫做分叉点。,174,北,诱导性对称破缺选择 偶然性对称破缺选择,175,北,单一参量的逐级分叉,176,北,6）永恒的新奇性,世界本质上是非线性的，在一定意义上可以说，非线性创造了一切。 非线性系统有不可以预测的一面，也有可预测的一面，时间越短的预测越容易准确，即使随机系统也有统计意义上的可预测性。人们既要致力于对未来进行预测，

44、避免盲目行动；又要明白自己预测能力的有限性，准备随时检验、修正自己的预测，提出新的预测。,177,北,二）耗散结构理论概述,是研究无生命系统的复杂性：自组织现象 在这之前，科学界一直认为复杂性只存在于生命层次以上的领域。这样，在人们的思想中，生物学和物理学之间就存在着无法逾越的鸿沟。,178,北,这种物理耗散结构是自然界进化出来的“最小复杂性”。,生物机体的耗散结构和心理、意识、社会组织是更为高级的复杂性。,179,北,普利高津：影响最大的复杂性思想家,复杂性是自组织的产物，简单性经过自组织运动产生出复杂性。 贝纳德流 ,180,北,为了形成这种蜂巢状的对流单元，无数分子必须遥相呼应、协调行动

45、。,这表明， 热的耗散把熵从系统中输出，使系统低熵的蜂巢结构得以产生并维持下去。 能量流维持了这样的一个有序结构,181,北,形成耗散结构的四个条件：,（1）系统必须是开放的； （2）系统必须处于远离平衡态； （3）系统内部存在非线性的相互作用； （4）涨落导致有序。,182,北,4）耗散结构理论的哲学意义,一是物理世界，这个世界是简单的、机械的、不变的、可逆的和决定论的量的世界； 另一个世界是生命世界，这个世界是复杂的、主动的、活跃的、进化的，不可逆和非决定论的质的世界。,在耗散结构理论创立前，世界被一分为二：,183,北,与传统科学相比，在更大范围和更高层次上展开了“人与自然的新对话”，用

46、新的自然观促进了新的科学方法论的形成，它不仅深化了科学，而且充实了哲学，对各个学科都产生了巨大的影响，已远远超出一个诺贝尔化学奖所能体现的意义。,184,北,看待世界的不同方式,185,北,186,北,对于一个稍微复杂一点的开放系统来说，我们对初始状态的了解无论如何怎样精确，也无法预言系统在一个长时间以后的行为。,187,北,现实的世界是充满着变化、无序和分叉点，当一个系统到达分叉点时，充满着偶然性，,188,北,但普利高津又认为，事物的演变过程中，决定性和随机性、力学性和统计性之间并非是不可协调的对立物，而是起着不同作用的“互补伙伴”，普利高津说：“在某个分叉附近，涨落或随机因素将起着重要作

47、用，而在分叉与分叉之间，决定论的方面将处于支配地位。”,189,北,二） 协同学,德国斯图加特大学教授、著名物理学家哈肯于1977年正式创立的一门学科 。 “协同学”的一个核心任务： “即使发现了结构怎样组成，还得明白组件如何协作。”,190,北,亚当斯密的“无形的手” - 序参量 -,“我们将认识到，单个组元好像由一只无形之手促成的那样自行安排起来，但相反正是这些单个组元通过他们的协作才转而创建出这只无形之手，我们称这只使一切事物有条不紊地组织起来的无形之手为序参数。,191,北,序参数好似一个木偶戏的牵线人，他让木偶们跳起舞来，而木偶们反过来也对他起影响，制约着他。”,192,北,“协同导

48、致有序”,协同需要一种“组织力”，对于你研究的复杂系统，什么是其“组织力”？ 金钱、信息、规则、文化、信仰,193,北,四） 突变论,突变论是一种基于数学模型而建立的系统演化理论。突变论不是自组织理论的分支，而是非线性动力学的一个分支。另外，突变也不是自组织过程的特有现象，他组织过程也可能产生突变。,194,北,五） 超循环理论,超循环理论从生物学领域入手来研究非平衡系统的自组织问题。 创始人是1967年诺贝尔化学奖获得者、德国著名化学家曼弗雷德艾根。 1977年发表的超循环-自然界的一个自组织原理一文中系统表达了超循环理论的基本思想。,195,北,超循环理论第一次将价值引入了科学，证明选择价

49、值是生成进化得以实现的必然性依据， 第一次展示了内涵价值的世界图景，为人类建构基于信息的生成论科学开辟了方向。,196,北,“一般系统论”,从机械式的构成论向机体论的一大进步。 但是，本质上还是构成论：整体由部分构成。,197,北,超循环理论的出现,终于冲破了机械论的遮蔽， 揭示了生成的逻辑及由之生长起来的整体的规律。 超循环直接探究生命发生的奥秘。,198,北,生命系统进化的三个阶段：,前生物的化学进化阶段：在此阶段，是无机分子到简单和复杂的有机分子，再到核酸和蛋白质的进化。 生物大分子到原终生命（原生细胞）的进化。 原始生命到各种生物物种的达尔文生物进化论阶段。,199,北,进化,是生命体

50、自组织的结果， 是“循环”的结果,200,北,三个等级的循环：,反应循环： 催化循环： 超循环：,如果一个催化循环是自催化，不需要外部因素的介入，循环系列中的每个元素既能自复制，又能对下一个元素的产生提供催化作用，那么，这个催化循环就是超循环。,201,北,超循环,是能够积累、保持和处理遗传信息的大分子组织的最低要求。 从生物大分子的水平来看，选择和进化的分子基础主要是代谢、自复制和变异，而这些都要有超循环这种组织来保证。,202,北,代谢是在非平衡系统中进行的合成与分解的循环。 自复制使进化和选择的信息得以积累。 变异是自复制中的错误，它是进化所必需的，但这种错误必须是有限的。,203,北,

51、超循环的过程,携带进化信息的突变体不断被创生并自己组织起来，并通过竞争和筛选联结在一起，从而使每一个体的优势都能够被所有成员加以利用，成为一种整体性的协同进化。,204,北,这就是一切系统能在没有“外部选择者”的情况下，自己有选择地组织自己，完成进化的奥秘。,为此，超循化机制的关键是自选择、自组织和自稳定。,205,北,循环,是一种重要的系统现象或系统机制。 循环结构必然有反馈，有反馈才构成循环。 循环模式是一种典型的非线性结构模式，这就意味着，只要运用得当，循环既可能使新生事物非线性地放大，也可以使陈旧因素非线性地衰减。,206,北,超循环,是一种自我增强的循环，并包含了自创生活动。 从哲学

52、观点看，这种自创生活动创造了系统的一种全新模式，使复制与变异、分解与合成、耦合与隔离、协同与竞争、立法与实施、发散与收敛、稳定与不稳定、个体化与一体化等矛盾辩证地统一起来。,207,北,超循环,是一种更高级的组织模式，并具有内在的信息整合能力，既具备了减少复制误差的机制，又具备了接受新信息的机制。,208,北,超循环,在生命的进化中，分子进化中的突破必定是由几种自复制单元整合协同系统所带来的，能够进行这种整合的机制只能由超循环这类结构来提供。,209,北,“活系统模型”,210,北,系统化规范管理,211,北,第四节 复杂性理论,系统的动态分析,系统的静态分析,自组织,进化,智能,212,北,

53、“混沌理论”(Chaos),“混沌”的发现是非线性动态系统理论发展史上最激动人心的一件事，被视为20世纪继相对论、量子论之后的第三次物理学革命。 到了1984年美国圣塔菲研究所成立，正式以复杂性为名称的“复杂性理论”开始出现，标志了人类对复杂性的新认识。,213,北,一）混沌理论复杂性理论的前身,1963年，麻省理工学院的洛伦茨 0.506 0.506127 “对初始值的极端不稳定性” 由此而提出了动力学系统的一个新概念“混沌”。 “混沌”是科学史上具有重大意义的新概念。,214,北,）“混沌”概念的理解,自然界各种系统运动的规律 ： 平衡态运动 周期运动 准周期运动 随机运动,决定论的运动,

54、描述系统运动的数学方程是确定性的,215,北,决定论运动的特征,只要找到了它们的运动方程，测量确定了它们的初始条件，那么，就可以准确预言它们的行为。,216,北,混沌运动,这种运动是决定论的（数学方程式是确定性的，并不包含随机项），当依据这个确定性的方程来预测系统行为时，在某个区域，系统的行为是不可预测的，但又不是完全随机的运动。,217,北,混沌不等于混乱,在混乱的表象下隐藏着多样、复杂、精致的结构，是一种貌似无序而复杂的高级有序，一种与平衡运动和周期运动本质上不同的有序运动。,218,北,混沌的专业性定义：,“若所处理的动力学过程是确定的，不包含任何外加的随机因素；单个轨道表现出像是随机的对初值细微变化极为敏感的行为，同时一些整体性的经长时间平均或对大量轨道平均所得到的特征量又对初值变化并不敏感；加之上述状态又是经过动力学行为和一系列突变而达到的。那么，你所研究的现象极有可能是混沌。”,219,北,逻辑斯蒂方程和洛仑兹方程,xn+1= axn (1-xn),x=-(x-y) y=rx-y-xz z=xy-bz,220,北,逻辑斯蒂方程的倍周期分叉与混沌运动全图,221,北,洛仑兹方程,222,北,“叠代”,“叠代”在生命世界中对应着繁殖， 在第五项修炼就是圣吉的两个“反馈环” 艾根的“超循环”。 事实上，这几个概念从不同视角