用复杂性思维，做出对未来最有利的决策

授课老师：张江

北京师范大学系统科学学院教授

不确定的时代，有没有规律可循？
这个社会有一种碾压的力量——抖音的火爆、区块链的流行、翻转课堂的发展，使一切变得扁平化。在扁平化的同时，这个世界也变得高度互联，有形的网络与无形的网络，正在把我们的世界变得扭曲而变形。
我们每一个人、每一个动作看似渺小，其实都可能借助网络的力量，从而影响整个外部世界，所谓“牵一发而动全身”。
扁平化也好，高度互联也好，实际上他们都要借助科技崛起的力量。未来学家雷库兹韦尔（Raymond Kurzweil）认为，技术的奇点将在2050年左右来临，这可能导致两种情况发生。一方面，人工智能运算速度将有可能超越人类。在另一方面，人类通过将意识上传到整个网络获得“永生”。
要想理解这个变幻莫测的世界，我们就必须学习复杂性科学。复杂性科学采用了跨学科的手段，研究不同复杂系统之中共有的涌现行为和统一性规律。
为什么牛顿很伟大？这是因为天上遨游的——太阳、月亮、行星与地上奔跑的——汽车、树上砸下来的苹果，它们居然都统一遵循牛顿定律的方程。这些看似风马牛不相及的东西，背后却有统一的规律制约。
如何看待生命复杂系统不断演化的过程？为此，我们可以绘制出一条“复杂性阶梯”的路线，可以看作是，从混沌、聚集、涌现走向新陈代谢、进化与层级。

对于公司来说，从初始创建到寻求生存与发展，然后复制自身，从而形成能够抗拒“热力学第二定律（熵增定律）的干扰”，进一步升级、迭代，最后形成庞大的商业生态。
本文仅选取新陈代谢与层级部分，约占课程内容 1/5，全部内容请大家点击下方小程序观看。

企业如何平衡封闭与开放的关系？
生命为什么会有新陈代谢？这里面有一个非常重要的物理学定律——热力学第二定律，即对于任何一个封闭的系统来说，如果不加任何的干预，就让这个系统自发演化，它一定会变得越来越无序，这个无序的程度通常可以用“熵”来表示。所以热力学定律又叫熵熷定律。熵会不断增加的前提条件是：在一个封闭系统下。
烟雾弥散的过程，就是一个典型的熵增过程。最开始，一缕青烟聚拢在一个小空间里，然后弥散至整个房间，后面的状态会越来越无序。无序度越高，熵越大。

但是，如果你细心去观察周围世界，就会发现反例。生命的演化，看起来就明显与熵增定律相冲突，因为从生物演化过程来看，它似乎是越演化越复杂，越演化越有序，最终进化成人。人类科技的进化历程也是如此，从低等到高等，从简单到复杂。

这两种时间之箭，看起来完全相悖：自然的熵增定律——越来越衰败、越来越耗散、越来越无序；实际的生命和科技进化——越来越复杂、越来越有序。那么，是什么调和了二者之间的矛盾？答案是“开放”。因为从简单到复杂的演化系统，它们绝大部分并不满足热力学第二定律中熵增的前提条件，即它必须是一个封闭系统。

▍开放带来秩序
那么，对于开放系统，熵到底增加还是减少？热力学定律并没有回答这个问题，这给后人的研究提供了各种可能性。开放系统，就是通过input（输入）和output（输出），与外界环境进行物质、能量、信息交换的系统。 开放系统的热力学第二定律可以这样理解：只要从外界吸收进来的“有序”，能够快于内部产生的“无序”，这时候，整个系统就有可能演化得越来越有序。换言之，开放系统的关键不在于它往有序还是无序增长，而是在于它要比较“输入输出”的速度，看谁快谁慢。
从系统的角度来说，开放系统的内部会源源不断地产生熵、产生无序，这就是我们人类衰老的原因。每一次新陈代谢的过程其实都是一种摩擦，这种摩擦就是一种消耗，意味着无序的产生。
所以，任何一个系统本身，都在不停地向外产生熵，产生无序。为了抵抗这种熵增，我们就需要从外界去吸收有序进来。
所以，我们吃食物不是在补充能量，因为能量永远是守恒的，你吃进去的能量都会释放出来。你之所以吃食物，更本质的原因是——你在获取食物之中的负熵。所谓的秩序，就是用负熵对抗内部熵。当获得负熵的速度大于内部产生熵的速度，整个系统就有可能走向有序。
▍耗散结构：贝纳德对流实验
下面让我们来看一个简单的物理实验，这个实验告诉我们——开放并不复杂，仅仅从外界吸收能量、热量进来，就可以使系统走向有序，而且这是一种完完全全自组织、自发形成的有序。
这个实验叫贝纳德对流（Benard convection）实验。
在一个薄薄的容器中，放上一层薄薄的液体，给这个容器的底部加热。当加热均匀以后，容器内液体的上下两个表面，就会形成温度差。当温度差小的时候，液体表面看起来毫无波澜。当温度差超过某个阈值以后，液体就可能会发生翻滚，就会沸腾。
神奇的是，在温度差超过阈值之前，会出现六角格样子的斑图（pattern，有规律的形状、斑纹）。
原因在于： 当液体差达到一定温度以后，会形成对流现象。也就是说，底部的液体分子受热，只有翻转到上面，才能将热量释放。从侧面来看，就会形成像蛋卷一样的结构，这种结构就叫耗散结构。 举例来说，我们在湖边看到的水波粼粼，就是典型的耗散结构。这种波纹是一种驻波，每一个水分子瞬息万变，稍纵即逝。但是，从整体上看这些这些水分子所形成的波纹，却是一个近乎不变的形态。
所以，对于耗散结构来说，看起来虽然虚幻飘渺、无法把控，每一个单元都在不停流变。但其实我们的生命系统，包括人类自身，所呈现的恰恰是这种动态的耗散结构。

▍秩序与混沌，如何平衡？
看到这里，也许你会忽然对世界产生了迷茫，”我“原来虚无缥缈，原来并不存在。那么，耗散结构，真的就没有任何规律可言吗？
不是的。
看似虚幻飘渺的耗散结构，其实存在着非常精确的规律。这就是规模法则（scaling law）。
所谓规模法则，就是指事物的某些变量，会与事物的规模（即大小）呈现清晰的、通常是非线性的幂律关系。
要想理解规模理论，就必须理解一个英文单词，Scale。这个动词实际上是对一个系统进行缩放，这种拉伸放大会对系统本身造成一系列非线性的影响。这些非线性的影响，在很多情况下是反直觉的。

▍两个5寸披萨换一个9寸披萨，赚了还是赔了？
假设某一天你走进披萨店，点了一个9寸的披萨。过了一会，服务员突然和你说：“抱歉，9寸披萨已经卖完了，我能不能给您换成两个5寸的？”
很多人凭直觉的第一反应是，“换啊，赚大了，两个5寸加起来大于9”。看起来，你占了便宜。其实，它的陷阱恰恰就在于这种非线性特性，披萨吃的是面积而不是长度。几寸说的是披萨的直径。
圆的面积公式为S=πr² ，1寸=2.54cm 9寸披萨面积=3.14*(4.5×2.54)²=410.22cm² 一个5寸披萨面积=3.14*(2.5×2.54)²=126.61cm² 两个就是253.22cm²
所以，实际上两个5寸披萨的面积远远小于9寸。你是吃亏的，你不应该换。
▍胖子比瘦子更节省能量？
1932年，生物学家克莱伯（Max Kleiber）做了一组实验，他将各种哺乳动物称重，以体重作为横坐标，新陈代谢率为纵坐标。结果是：大到几吨重的大象，小到几十克的老鼠，都齐刷刷地站在了一条直线上，这条直线的斜率为3/4。
由此得出克莱伯定律（Kleiber’law）：对于哺乳动物，其基础代谢率与体重的3/4次幂成正比，这意味着——体重越大的生物体，它一定会新陈代谢越多。 这个公式有一个重要的点，体重越大的物种，代谢率越少。举例来说，如果大象是老鼠体重10000倍，老鼠的代谢率为1瓦特，那么大象的代谢率就为1000瓦特（10000的3/4次方）。也就是说，大象仅需要比老鼠多1000倍的能量就能维持生命。
这说明：体重越大，代谢能量越少。开个玩笑就是，胖子的肉比瘦子更节省能量。
克莱伯定律对企业有什么启发呢？
对于组织来说，在维持秩序的基础下，你一定要开放自身。因为在开放了以后，外界的物质、信息、能量才会流进来，促使整个系统变得越来越有序、越来越复杂。在另一方面，开放要适度。因为在吸收外界有序的能量时，也会有很多破坏的力量，会给系统造成混乱。
所以，企业要平衡秩序（管理的条条框框）与混沌（不管理、放任自由）的关系，将复杂系统平衡在一个中间的临界相变点，由此驱动你的系统产生复杂性的最大化——既可以通过混沌的力量产生创新，又可以让秩序的力量来处理复杂的信息。在理想状态下，系统应该停留在混沌与秩序的边缘区域，只有在这个区域，我们的系统才能逐渐地“复杂”起来，才能应付万变的环境。

如何通过竞争与合作 构建更大规模生态圈？
下面让我们来看一下复杂性阶梯中的“层级”部分。一旦演化出来了单细胞生命，它就会迅速地繁殖自身，形成一个庞大的种群。种群庞大后，它会进一步向上进化、升级，形成多细胞组织。我们的人体就很典型，每一个器官都是多细胞组织，每一个细胞都有同样的DNA，在不同环境下分化成不同细胞，比如心肌细胞，肺部细胞，胃细胞等等。
最终，形成更复杂的层级进化。
层级组织的出现，将自身一切的生命功能、阶段变化，全部编码在它内嵌的DNA代码里，然后进行对外扩张，形成自复制，变成一个庞大的多细胞生物体。当一个细胞学会了自复制后，它就形成更宏大的组织，更强大的个体。
那么，组织层级进化的过程是如何形成的呢？
我们可以通过 “内共生理论”来解释。这理论由林恩·马古利斯（Lynn Magulis）提出，她认为真核生物，实际上是通过多个细胞之间相互吞食，即捕食与被捕食关系而实现的。
在生命演化的早期，线粒体很可能自己本身就是一个单细胞生物体。由于某种原因，另一个原核生物体吞食了线粒体细胞，却没有把它干掉。于是，线粒体就变成了原核生物体的发电厂，源源不断地将能量输送给它。
经过长时间的演化，也就是内共生的方式，这个原核生物体就变成了稳定的、多层次的一个结构。进而演化出更复杂的组织层级结构。
从宏观角度来看，实际上“合作”就是在促进更大组织、群体的形成，而竞争就是一种分裂行为，就是互相把对方干掉。因此，从这个视角看，企业的合作与竞争就变成了to be和not to be的关系。所谓内共生，就是把竞争无限拖延下去，巧妙平衡各种力量，最终形成更大规模的组织、更大规模的生态圈。（完）

*本文根据混沌大学研习社课程内容整理而成，仅为完整课程内容1/5。转载请联系授权。撰稿：蔚蓝的海版式：summer

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