突變理論

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突變理論(Catastrophe Theory)

目錄

突變理論概述

  突變論的誕生,以法國數學家勒內·托姆勒內·托姆Renethom1923—)於1972年發表的《結構穩定性和形態發生學》一書的問世作為標誌。“突變”一詞,法文原意是“災變”,強調變化過程的間斷或突然轉換的意思。在自然界和人類社會活動中,除了漸變的和連續光滑的變化現象外,還存在著大量的突然變化和躍遷現象,如岩石的破裂、橋梁的崩塌、地震、海嘯、細胞的分裂、生物的變異、人的休克、情緒的波動、戰爭、市場變化、企業倒閉、經濟危機等。托姆將系統內部狀態的整體性“突躍”稱為突變,其特點是過程連續而結果不連續。突變理論研究的是從一種穩定組態躍遷到另一種穩定組態的現象和規律。它指出自然界或人類社會中任何一種運動狀態,都有穩定態和非穩定態之分。在微小的偶然擾動因素作用下,仍然能夠保持原來狀態的是穩定態;而一旦受到微擾就迅速離開原來狀態的則是非穩定態,穩定態與非穩定態相互交錯。非線性系統從某一個穩定態(平衡態)到另一個穩定態的轉化,是以突變形式發生的。突變理論作為研究系統序演化的有力數學工具,能較好地解說和預測自然界和社會上的突然現象,在數學、物理學、化學、生物學、工程技術、社會科學等方面有著廣闊的應用前景。

  突變理論是用形象的數學模型來描述連續性行動突然中斷導致質變的過程, 這一理論與混沌理論(Chaos Theory)相關, 儘管它們是兩個完全獨立的理論,但現在突變理論被普遍視作為混沌理論的一部分。

  儘管突變理論是一門數學理論, 它的核心思想卻有助於我們理解系統變化和系統中斷。 如果系統處於休止狀態(也就是說,沒有發生變化),它就會趨於獲得一種理想的穩定狀態,或者說至少處在某種定義的狀態範圍內。 如果系統受到外界變化力量作用,系統起初將試圖通過反作用來吸收外界壓力。 如果可能的話,系統隨之將恢複原先的理想狀態。 如果變化力量過於強大,而不可能被完全吸收的話,突變(Catastrophic Change)就會發生,系統隨之進入另一種新的穩定狀態,或另一種狀態範圍。 在這一過程中,系統不可能通過連續性的方式回到原來的穩定狀態。

  試舉一例,更為形象地解釋這一理論。 讓我們假想有一隻玻璃瓶放在桌面上, 它處在一個穩定的狀態,沒有任何變化,此為穩定平衡(Stable Equilibrium)。 現在假想用你的手指輕推瓶頸,不要太用力。 這時變化產生,玻璃瓶晃動起來,它在通過一種連續性的方式來吸收變化, 此為不穩定平衡(Unstable Equilibrium)。 如果你停止推力,玻璃瓶將恢復到它的理想穩定狀態。 然而,如果你繼續用力推下去,在你的推力達到一定程度的時候,玻璃瓶便會倒下, 由此又進入了一種新的穩定平衡狀態。 玻璃瓶的狀態在這一瞬間就發生了突變, 一個非連續性的變化就這樣產生了: 在玻璃瓶下跌的過程中,沒有任何可能的穩定中間狀態,直到它完全倒伏在桌面上為止。

  Thorn的突變理論意味著,系統變化是通過連續性的和非連續性的兩種變化模式來實現的。 這一過程與混沌理論相關之處在於,玻璃瓶只存在兩種狀態——要麼站立,要麼躺倒。 這兩種狀態也就是可能的結果池(Outcome Basins),參見:混沌理論。 然而,還有一些狀態永遠不可能被達到,因為它們具有內在的不穩定性。

  七種初等突變: 折迭型突變(Fold Catastrophe)、尖點型突變(Cusp Catastrophe)、燕尾型突變(Swallowtail Catastrophe)、 蝴蝶型突變(Butterfly Catastrophe)、雙曲型臍點(Hyperbolic Umbilic)、橢圓型臍點(Elliptic Umbilic)和拋物型臍點(Parabolic Umbilic)。 突變理論的次級應用研究包括: 歧變理論(Bifurcation Theory)、非平衡熱力學(Nonequilibrium Thermodynamics)、奇點理論(Singularity Theory)、協同論(Synergetics)及拓撲熱力學(Topological Dynamics)等。

突變理論的起源

  現在被視為Chaos Theory混沌理論一 部分的突變理論,起源於20世紀60年代末。1972年,法國數學家René Thom發表著作對這一理論進行了獨立且系統的闡述。他的這部著作名為: 《結構穩定性和形態發生學》(Structural Stability and Morphogenesis), Thom希望能夠籍此預測複雜無序的系統變化行為。 20世紀70年代,英國數學家E.C. Zeeman對突變理論的發展應用做了進一步的研究。

突變理論的運用

  可以被用來認識和預測複雜的系統行為。 例如: 證券交易、蝗蟲災害、生物變化、橋梁行為、組織研究(目前為止成功案例甚少,因為組織中有太多變數)。

突變理論的步驟

  突變理論廣泛應用於變革管理和組織發展領域。

  有一種變化形式是平滑的、持續的和遞增的。 業務流程改進的一系列創意多遵循這一變化模式,例如改善(Kaizen)、全面質量管理(Total Quality Management)及六西格瑪Six Sigma。 用突變理論術語來說,就是一種基於現有穩定界面的的預設變化。

  還有一種變化形式則是災難性的、突發的、激進的,徹底背離變化前的狀態。 這種變化結果往往是業務流程重組(Business Process Reengineering)這類劇烈的變革行為造成的。 這種類型的變化是“非連續的”,用突變理論術語來說,它是全新定義另一個穩定狀態的突變。

  因此,“真正的”的變化更類似於企業流程重組這樣的劇烈變革, 此外,當然也還有簡單的變革, 採用什麼樣的變革取決於具體問題的需要。 變革專家所面對的挑戰正在於此,他們必須能夠決定何時需要激進變革,而何時又該執行漸進變革。 做出正確選擇並不容易,因為激進變革必然導致組織經歷一段時期的“混亂無序”,在此之後,新的穩定狀態才能被髮現和定義下來。 這就得用到變革管理中的融凍法(Unfreezing/Freezing Method)。

  有些情況下,組織會被強加以激進變革。 而且,現實中可能根本就不存在那麼一條“從哪裡來,到哪裡去”的清晰路徑,引領組織持續漸進變革。在這種情況下,假設的變革路線也就毫無意義。

突變理論的優勢

  1、突變理論有助於認識變革管理的真實面貌、理解混沌理論的思想觀點。 它揭示了為什麼真正的變革是一項危險活動。

  2、突變理論打斷了“組織能夠基於多樣化的價值頻譜表現出各種形態”的念頭, 大概只存在幾個有限的真正意義上的穩定組織形態。

  3、突變理論同樣揭示了為什麼變革不可以被“管理”,而只能被“影響”。

  4、理論應付“形式”形式的思想(Gestalt格式塔理論)和變動。 它開創了認識組織的新視角。

突變理論的局限

  1、從認識組織行為的角度來看, Thom的研究工作的意義目前更多地體現在定性分析上,而非定量分析

  2、即便是預測最簡單的系統行為,仍然具有挑戰性。

  3、Thorn的研究工作未能涉及具有多個(5個以上)重要變數的複雜系統, 也許根本就不可能對複雜系統(或組織)行為進行預測。

突變理論在企業發展中的應用

1.托姆的突變論與德弗裡斯的突變進化論

  企業自身成長中的不確定性和經營環境的不確定性,突如其來的失敗或萎縮成為時代的特征,這使得人們越來越傾向於從系統論的角度,將企業視為非線性系統和複雜系統,並應用非線形系統理論分析企業發展的規律,探討企業演化的模式和與環境的互動關係。20世紀60年代,隨著系統論的興起,系統管理理論引起管理學者和企業家的廣泛關註。孔茨Koontz)認為,“不論是管理著作,還是從事實務的主管人員,都不應該忽視系統方法”,斯科特Scott)則將系統理論的引入看作是管理理論有別於傳統企業發展理論的真正革命。

  系統論主要有三大思想體系:耗散結構理論、協同論和突變理論。其中,突變理論可以為組織提供一系列關於組織發展過程中不確定性對其影響的系統分析。

  談到突變論時,有必要指出早於托姆德弗裡斯以及他的突變進化論。多年以來,如何看待世界,存在兩種截然對立的觀點,達爾文主要從 “漸變”或“連續性”的角度考察世界,認為自然界的演變是十分緩慢的,這種“漸變論”是當時學術界的主導思想。然而,19世紀末,以達爾文進化論為基礎的連續變異進化觀,既無法解釋古生物學中大量存在的“化石斷層”現象,亦無從說明變異的遺傳本質,正是在這一背景下,荷蘭植物學家雨果·德弗裡斯 (Hugo De Vries,1848-1935)建立了以“物種的突發產生”為主要內容的進化學說突變論。他在1889年出版了《細胞內泛生論》,以批判的眼光回顧了以前在遺傳方面的研究,提出了細胞核的成分“泛生子”(Pangenes)決定遺傳特性。1901-1903年,他撰寫出版了《突變論》一書,集中闡述了他的生物突變論思想。德弗裡斯證明,達爾文強調的那種微小變異不是形成新物種的真正基礎,物種起源主要是通過跳躍式的變異—“突變”來完成的。他解答了達爾文學說中許多使人迷惘的問題,回擊了一些人對進化論的攻擊,從而使達爾文進化論向前推進了一大步。德弗裡斯還給出了生物突變的主要特性。它們包括:

  (1)突變的突發性。新的基本種可不經過任何中間階段而突然出現;在進化過程中,突變體的產生無法預見,新突變體一旦出現,就“具有新型式的所有性狀”;

  (2)突變的多向性。新的基本種突變的形成,是在所有的方向上發生的,所有的器官幾乎在所有可能的方向上都會發生變化;

  (3)突變的穩定性和不可逆性。從新的基本種產生的時刻起,通常是完全穩定的。突變一旦產生,就能穩定地遺傳給後代,它不具有“逐漸返回其起源形式的傾向”,這種不可逆性可導致突變體直接形成一個新物種;

  (4)突變的周期性。突變是周期性出現的,不管研究的材料及其性質是什麼,突變出現的幾率是有規律可尋。如月見草(正常型)的 7個變種出現的幾率為1%-3%;

  (5)突變的隨機性。突變可發生在生物體的任一部位,突變的發生與外界條件影響之間,新的性狀同個體的變異性之間,沒有什麼特殊的聯繫。

  德弗裡斯和托姆的突變論觀點具有普遍的意義,它轉換了人們認識的角度,使我們可以用非連續進化觀,進入一個迥異於連續性進化觀的世界,從而成為當今世界上應用極為廣泛的現代方法論之一。同時,突變論作為一門著重應用的科學,既可以用在“硬”科學方面,又可以用於“軟”科學方面。特別地,對洞察企業發展的演化過程,把握企業發展的規律,指導企業的經營實踐,具有重要的方法論意義和啟示作用。

  2.反梯度推移與突變型再造和創新

  企業在制定決策的時候,往往會碰到這樣的兩難抉擇:到底應該對原來的技術進行改進,還是要研發新的技術來替代?或者更一般地,企業在推行變革、再造和創新的時候,是漸進式的還是突變式的?是改良還是改革?大體而言,企業往往偏好在其熟悉的、更接近現有技術的基礎上進行技術創新,在成熟的技術上不斷改進。涉及企業改革時亦大致如此,很多情況下大家會力主和風細雨式的漸進變革。這種想法占上風的理由似乎很充足:企業發展要求穩,穩健發展,切忌急功近利、急躁冒進,避免出現大幅變化的“巨漲落”;要穩中求變,一步一步變化,從量變到質變,穩扎穩打,凡事要控制在平衡態,不可操之過急,否則會欲速不達,甚至嘩變。再則,還有路徑依賴一說,即事物演化對其發展道路和適用規則的選擇有依賴性,一旦選擇了某種道路就很難改弦易轍。

  然而,對改良式技術創新和漸進式變革的負面問題要有充分的認知。改良型技術創新雖然能很快會被市場上的主流消費者所接受,但隨著技術創新的不斷改進,改良型創新可能會導致產品的性能過剩。就變革而言,漸進式的改進其實有一個根本的前提,那就是企業的發展方向是正確的,對大格局的研判是準確的。否則,南轅北轍,拾遺補缺式的改良只會導致在錯誤的道路上漸行漸遠,改良的後果只是在原本已經盤根錯節積弊深沉的系統中加劇複雜,使問題的解決變得更加困難。漸進式變革是一種從外部來解決問題的方法,最大的問題是忽視了企業中衝突的內在動力和本質,就象在數字化技術中全力研究模擬技術的日本企業一樣,付出很多但卻無法得到回報,甚至因此而落敗。更何況,正如一位智者所言,“財富永遠來源於更好地突破現狀、把握未知,而非更好地完善已知”。

  我們更加倡導通過反梯度推移,實現組織的突變型再造和創新。所謂反梯度推移,是指不是象通常那樣序貫的、順次的、梯度的推進,而是漸進過程的中斷,非平衡發展的突變和創造性毀滅(creativedestruction)。熊彼特在總結他所觀察的現代經濟演化特征時指出,推動進步的力量,並非來自過去經驗的累積,而在於顛覆性的全盤創新。美國科學哲學家托馬斯·庫恩亦提出“範式轉移(paradigm shift)”概念,他特別強調新舊範式之間具有不可通約性,範式的轉換是一種整體性、結構性轉換;範式的改變是世界觀的改變,範式一改變,這世界本身也隨之改變了。在轉型變革期,企業的再造和創新絕不是一次改良運動,而是重大的突變式改革。這主要表現為以下三個方面:

  (1)企業變革和再造是對固有基本信念的挑戰。這些信念是“隱藏在暗處的頑石”,深深植根於企業內部,影響企業員工的心智模式,對企業經營活動的展開、業務流程的設計和執行起基礎性作用。由於當今世界的商業環境及游戲規則已經發生革命性的變化,從根本上動搖了以往的商業邏輯,必須對企業既有的、視為當然的基本信念進行相應的批判性審視,促進基本信念的重大轉變,使組織里的每個人都開始關心“做正確的事”而非“把事做正確”。突變型再造和創新的根本目的,是要不斷地矯正軌道,使企業永遠向著正確的方向,而非如何在現有的軌道上跑得更快。

  (2)企業再造和變革不是要在業績上取得點滴的改善或逐漸提高,而是要在經營業績上取得顯著的改進。企業變革和再造要基於某一嶄新的理念而展開,不是對組織和流程簡單的修修補補,而是對組織的再造,對業務流程的重建,對“零和競爭”的超越,對新市場的開闢,從而使企業產生脫胎換骨的變化。如企業通過挖掘顧客的潛在需求,採用突變型技術取代原有的傳統技術,通過與市場意見領導者進行溝通和對消費者進行再教育等方式影響市場,採取主動性營銷策略,挖掘商機,創造新的市場格局和豐厚的新的利潤源

  (3)突變是擺脫積重難返的舊體制和複雜系統巨大慣性的唯一齣路,唯有通過突變和創新,方可實現企業從舊質轉化為新質的爆髮式躍遷。在明晰事物的真相和問題的癥結後,就要大刀闊斧從容不迫地施行變革,置之死地而後生,從根本上使企業走出困境。

  3.細節魔鬼與蝴蝶效應

  著名的洛侖茲蝴蝶效應現象,是指事物發展的結果對初始條件和邊界條件具有極為敏感的依賴性。初始條件極小的偏差將會引起結果的巨大差異。1979年12月29日,當美國科學家洛侖茲在華盛頓美國科學促進會,以“可預言性:一隻蝴蝶在巴西扇動翅膀會在得克薩斯引起龍卷風嗎?”為題演講的時候,人們對蝴蝶效應也許還缺少切實的體會,但隨著事物間的聯繫越來越密切,系統越來越龐大複雜,蝴蝶效應越來越顯著,發生的頻率也越來越高。2003年北美歷史上發生了最嚴重的大停電事故,造成了60億美元直接損失。經聯合調查小組的專家證實,其原因卻非常簡單,不過是一些長得過分茂密的樹叢使俄亥俄州克裡夫蘭附近的電線短路。在經濟全球化、一體化和信息化時代,蝴蝶效應具有更大的普遍性,不僅在自然界而且在政治、經濟、軍事、社會等人工系統,均有蝴蝶效應發生,產生的影響力和衝擊力也十分巨大。

  蝴蝶效應也給企業發展帶來了重大的影響,蝴蝶效應還改變了我們對企業的傳統認識,即企業可以在一個穩定環境中按照一個相對穩定的模式有序發展。現代企業是一個由人的因素、技術的因素和環境因素構成的多項、共時和互動的複雜系統,由於對初始條件的高度敏感性,一點細微的變化,都會引起企業的巨大變革,企業發展面臨更大的突變性和不可控制性。在這樣一個複雜且充滿突變的時代,企業正被一些越來越細小和看起來不重要的事件所左右。一條不引人註目的小道消息,通過互聯網可能會迅速傳遍世界,蝴蝶效應使越來越多的企業被莫名其妙地卷入危機的旋渦,有些甚至因此而走向崩潰;相反,也可能因為一件事情做得恰到好處正當其時、一個主意很獨特而被大肆渲染,一夜走紅,聞名天下,進而被模式化、標準化、連鎖化而坐收漁利。

  在市場經濟競爭日益激烈的今天,社會分工越來越細,流程化、標準化、制式化和專業化程度越來越高,企業與企業之間在戰略、產品和服務等方面的同質化現象越來越嚴重,從這種意義上講,企業就是細節,市場的競爭就是細節上的競爭。21世紀的商業時代,是一個以1%決定勝負的時代,在這個時代,一個細節就可以左右企業的成敗和興衰。如果說一個企業在產品或服務上註重細節的改進,也許只給用戶增加了1%的方便,然而企業得到的卻是客戶100% 的購買行為。因為當客戶做出購買決策前,自然會貨比三家,在同質市場上,相同的材料、相同的產品功能等“相同項”都被抵消了,對決策起作用的就是那1%的細節。正是1%細節的比較優勢打動了客戶,贏得了市場。這也應了密斯·凡·德羅的一句話:“魔鬼在細節”。密斯·凡·德羅作為20世紀世界四位最偉大的建築師之一,在多個場合反覆強調指出,不管你的建築設計方案如何恢弘大氣,如果對細節的把握不到位,就不能稱之為一件好作品。細節的準確、生動可以成就一件偉大的作品,細節的疏忽會毀壞一個巨集偉的規劃。

  4.“滿意解”而不是“最優解”

  決策本質上就是把不確定性的東西加以確定。決策者要在充分論證的基礎上審時度勢,敢於拍板、敢於擔當;當斷不斷,必受其亂。在做決策的時候,不追求絕對最優的決策,轉而追求簡潔高效的滿意解甚至非劣解(Pareto解)即可。形而上地講,最優解只存在於數學邏輯和理念中,現實世界中的最優解其實是不存在的。這不僅是因為人的理性和精力是有限的,人的“有限理性”從根本上否定了得到絕對意義上最優解的可能;而且為得到最優解通常需要足夠的信息,而信息的獲得是需要代價的,這自然就引出一個在這些信息支持下獲得最優解產生的收益(得)與為得到這些信息本身所付出成本(失)之間的權衡問題,會不會出現“得”不償“失”的情況?再則,也是在此處要特別強調的是,突變論指出高度優化的設計(最優解)很可能有許多不理想的性質,因為在結構上、性能上追求最優,常常魯棒性很差,穩定性不高,對方案中可能的缺陷具有高度敏感性。最優解要求系統各部分銜接每次都準確無誤,而當系統一旦有問題(現在的系統幾乎都是多因素、共時、互動的複雜巨系統,出問題的概率是很高的!),其承載能力將會突然變小,出現突然的全面的“災變”,產生特別難於解決的破壞性,以致讓系統徹底癱瘓。

  5.網路突變下的危機管理

  21世紀以來人類進入了網路時代,今天的經濟已是一個全球化的經濟、開放的經濟和一體化的經濟,是一個既高度分工又高度綜合集成的經濟,諸如資金、人員、管理和品牌等資源不再象以前那樣受到空間的限制,而是更加方便和自由地流動。交通和通訊的極大便利以及IT技術和互聯網的強力滲透,把人類緊緊相連。每個企業不過是龐大網路體系中的一個節點,彼此制約,相互依賴。世界上任何一個角落的突變都會在全世界範圍內飛速傳播,衝擊波迅速放大,其頻度和深度前所未有,企業將面臨更為動蕩的商業環境。隨著信息技術的飛速發展和網路的普及,全球化、信息化和網路化正在深刻地改變世界的商業模式,使企業不得不在一個蘊含更多不確定性和突變性的商業風險和危機中打拼。在過去的幾年裡,施樂山登廣本美林證券亨氏肯德基寶潔卡夫強生聯合利華雀巢哈根達斯等跨國公司,以及本土的中航油長虹光明乳業等都曾被卷入危機的漩渦之中。而一些曾經無限風光如日中天的企業,如美國的安然世通安達信,英國的巴林銀行,香港的百富勤,中國大陸的巨人德隆中天勤銀廣夏亞細亞飛龍巨能鈣等幾乎是在傾刻間不復存在,就像匯豐集團主席龐·約翰所說的那樣:“過去摧毀一座金融帝國可能需要一個很漫長的過程,但是現在,即使是經營了上百年的金融帝國也可以在一夜之間傾塌”。

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評論(共3條)

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sunzhaopeng (討論 | 貢獻) 在 2013年11月29日 15:57 發表

還不錯,很實用。

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42.229.203.* 在 2016年1月12日 20:37 發表

內容可以

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M id 4a643fd8091349ad3583043cd654c8c2 (討論 | 貢獻) 在 2020年1月25日 16:04 發表

不錯,解釋的很全面。

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