[轉(zhuǎn)] 關(guān)于分形理論
什么是分形理論
分形理論是當(dāng)今世界十分熱門的理論。分形的概念是美籍?dāng)?shù)學(xué)家曼德布羅特(B.B.Mandelbort)首先提出的。1967年他在美國(guó)權(quán)威的《科學(xué)》雜志上發(fā)表了題為《英國(guó)的海岸線有多長(zhǎng)?》的著名論文。海岸線作為曲線，其特征是極不規(guī)則、極不光滑的，呈現(xiàn)極其蜿蜒復(fù)雜的變化。我們不能從形狀和結(jié)構(gòu)上區(qū)分這部分海岸與那部分海岸有什么本質(zhì)的不同，這種幾乎同樣程度的不規(guī)則性和復(fù)雜性，說(shuō)明海岸線在形貌上是自相似的，也就是局部形態(tài)和整體形態(tài)的相似。在沒(méi)有建筑物或其他東西作為參照物時(shí)，在空中拍攝的100公里長(zhǎng)的海岸線與放大了的10公里長(zhǎng)海岸線的兩張照片，看上去會(huì)十分相似。事實(shí)上，具有自相似性的形態(tài)廣泛存在于自然界中，如：連綿的山川、飄浮的云朵、巖石的斷裂口、布朗粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡、樹冠、花菜、大腦皮層……曼德布羅特把這些部分與整體以某種方式相似的形體稱為分形 (fractal)。1975年,他創(chuàng)立了分形幾何學(xué)(fractal geometry)。在此基礎(chǔ)上，形成了研究分形性質(zhì)及其應(yīng)用的科學(xué)，稱為分形理論 (fractal theory)。
分形理論既是非線性科學(xué)的前沿和重要分支，又是一門新興的橫斷學(xué)科。作為一種方法論和認(rèn)識(shí)論，其啟示是多方面的：一是分形整體與局部形態(tài)的相似，啟發(fā)人們通過(guò)認(rèn)識(shí)部分來(lái)認(rèn)識(shí)整體，從有限中認(rèn)識(shí)無(wú)限；二是分形揭示了介于整體與部分、有序與無(wú)序、復(fù)雜與簡(jiǎn)單之間的新形態(tài)、新秩序；三是分形從一特定層面揭示了世界普遍聯(lián)系和統(tǒng)一的圖景。
分形理論的管理學(xué)應(yīng)用
管理科學(xué)是一門綜合性學(xué)科，其內(nèi)涵十分豐富。它不僅涉及到生產(chǎn)關(guān)系與上層建筑，也涉及到生產(chǎn)力的組織與應(yīng)用。城市的快速發(fā)展，隨之而來(lái)的是社會(huì)治安、交通擁擠、環(huán)境污染、人口控制、能源緊缺等一系列問(wèn)題。用分形論原理管理城市是近年來(lái)崛起的管理科學(xué)中的一個(gè)分支。城市建筑、道路分布、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)布局、生活服務(wù)設(shè)施建設(shè)、信息高速公路建設(shè)等在一定程度上滿足了分形結(jié)構(gòu)的研究理論范疇。在管理科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，其組織建設(shè)、管理方法與手段等方面都表現(xiàn)出一定的層次、結(jié)構(gòu)、功能和信息的相似性。從最底層管理到最高層管理、從局部到整體、從政務(wù)與科技管理到經(jīng)濟(jì)財(cái)務(wù)管理，也都體現(xiàn)著一定的自相似性?？梢哉J(rèn)為，在知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)里，分形理論將成為管理科學(xué)的基礎(chǔ)。
1、信息社會(huì)的分形
二十世紀(jì)后半葉的新技術(shù)革命是人類科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)力發(fā)展的結(jié)果，它意味著人類利用自然資源能力的飛躍，標(biāo)志著新的生產(chǎn)力發(fā)展階段已經(jīng)到來(lái)。知識(shí)經(jīng)濟(jì)則是在這種強(qiáng)大的推動(dòng)力促進(jìn)下形成的新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)，是在巨大變革之中的經(jīng)濟(jì)生活中的新的運(yùn)行模式、相互關(guān)系、發(fā)展框架和經(jīng)營(yíng)理念，其社會(huì)發(fā)展形態(tài)是信息社會(huì)。信息社會(huì)是信息化發(fā)展的高級(jí)階段，一般說(shuō)來(lái)有三個(gè)層次：其一是以國(guó)家權(quán)力機(jī)構(gòu)為主的政治信息化或政府管理信息化：信息化將使政府的管理工作出現(xiàn)一個(gè)嶄新的局面，主要表現(xiàn)為：政務(wù)公開成為政府各機(jī)構(gòu)部門的自覺(jué)行為、政府工作透明度將得到充分體現(xiàn)、反腐倡廉將得到加強(qiáng)和人民參政議政渠道更加暢通等方面。其二是以企業(yè)和市場(chǎng)為主的經(jīng)濟(jì)信息化：進(jìn)入信息時(shí)代的企業(yè)利用信息化來(lái)促進(jìn)企業(yè)發(fā)展是時(shí)代的需要、社會(huì)進(jìn)步的結(jié)果。企業(yè)和市場(chǎng)信息化應(yīng)首先集中在市場(chǎng)拓展的信息化、企業(yè)情報(bào)的信息化和企業(yè)管理的信息化。其三是以人民日常生活為主的社會(huì)信息化或市民生活信息化：步入21世紀(jì)的城市居民將會(huì)發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的生活方式將隨社會(huì)信息化的推進(jìn)而發(fā)生巨大變化。具體表現(xiàn)為社區(qū)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)子女教育的社會(huì)化和網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物。
2、市場(chǎng)需求與企業(yè)效益
步入知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)，企業(yè)所面臨的外部因素將變得極其復(fù)雜，市場(chǎng)將進(jìn)一步細(xì)分，趨向個(gè)性化。一是顧客的需求在多品種、高質(zhì)量得到滿足后將向更加個(gè)性化的方向發(fā)展二是企業(yè)通過(guò)信息化及各種網(wǎng)絡(luò)渠道與消費(fèi)者建立直接供需關(guān)系，是技術(shù)和管理創(chuàng)新促進(jìn)了個(gè)性化需求與發(fā)展。在工業(yè)化時(shí)代，企業(yè)的邊界是清晰的，誰(shuí)是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，誰(shuí)是盟友，很容易分清。而進(jìn)入信息時(shí)代，企業(yè)的邊界難以分清，既是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，又是盟友成了普遍的企業(yè)之間的關(guān)系。
市場(chǎng)的個(gè)性化和競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的復(fù)雜化給企業(yè)資源的優(yōu)化配置和戰(zhàn)略決策帶來(lái)了新的課題。當(dāng)企業(yè)考慮資源問(wèn)題時(shí)，不能僅從自己所能控制的資源出發(fā)，同時(shí)還要考慮整個(gè)市場(chǎng)的資源分配情況。資源優(yōu)化不僅僅著重考慮企業(yè)內(nèi)部，而是要考慮整個(gè)市場(chǎng)和企業(yè)在市場(chǎng)中位置、資源配置和戰(zhàn)略決策的復(fù)雜化。這使企業(yè)大力加強(qiáng)對(duì)信息的需求，企業(yè)決策越來(lái)越依賴于信息的傳輸和處理。這就需要企業(yè)“對(duì)知識(shí)進(jìn)行有效管理，使最恰當(dāng)?shù)闹R(shí)在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間傳播給最恰當(dāng)?shù)娜?rdquo;，以便使其做出最佳的決策。信息時(shí)代市場(chǎng)對(duì)企業(yè)的基本要求則是快速、靈活和具有創(chuàng)新思想的企業(yè)經(jīng)營(yíng)理念。知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的企業(yè)效益模式的核心是以快速、靈活的管理方式求得效益，其主要方式是企業(yè)組織建設(shè)的程序重組。企業(yè)利用信息技術(shù)可以迅速取得市場(chǎng)需求信息、決策及時(shí)、產(chǎn)品開發(fā)迅速、生產(chǎn)與財(cái)務(wù)結(jié)算準(zhǔn)確及時(shí)、上市快及信息反饋快，最大限度地減少各環(huán)節(jié)上時(shí)間上的滯耗，從而實(shí)現(xiàn)程序重組和最大限度地降低個(gè)性化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本。所以說(shuō)，時(shí)間成本將成為信息時(shí)代最重要的成本概念。在效益模式上，信息時(shí)代的企業(yè)要在戰(zhàn)略和策略上完成根本轉(zhuǎn)變。所謂戰(zhàn)略和策略的根本轉(zhuǎn)變：一是從單純技術(shù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)、技術(shù)雙重驅(qū)動(dòng)；二是從追求利潤(rùn)最大化轉(zhuǎn)變?yōu)槔麧?rùn)最大化、企業(yè)價(jià)值最大化和在市場(chǎng)份額之間尋找平衡點(diǎn)；三是從單純追求規(guī)模效益轉(zhuǎn)變?yōu)樵谧非笮б娴倪^(guò)程中處理好市場(chǎng)與企業(yè)、個(gè)人與組織等之間的關(guān)系，尋找新的效益支撐點(diǎn)。
3、信息流分形
隨著信息時(shí)代的來(lái)臨，企業(yè)的生產(chǎn)管理過(guò)程的信息流主要由標(biāo)準(zhǔn)化和非標(biāo)準(zhǔn)化兩部分組成。由于工業(yè)時(shí)代的企業(yè)是根據(jù)物流程序組織的，專業(yè)化分工是物流的基礎(chǔ)，職能部門是物流的組織程序。信息化的根本特征是信息的開放性、共享性和實(shí)時(shí)性，它建立在標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上。計(jì)算機(jī)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化信息流進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、傳輸與共享。而對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)化的信息則由管理者(人)進(jìn)行處理、進(jìn)而做出決策。信息時(shí)代企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的主要特征是以快速反應(yīng)(重組組織要素)來(lái)適應(yīng)外部要素的變化，企業(yè)的人才和技術(shù)儲(chǔ)備的投入將變的極為重要，資本的重要性將進(jìn)一步縮小，技術(shù)，特別是信息技術(shù)將給企業(yè)帶來(lái)它應(yīng)變所需的信息及信息處理環(huán)境。人才的重要作用在于把信息通過(guò)綜合和創(chuàng)新而成為知識(shí)和決策，信息時(shí)代企業(yè)的兩項(xiàng)基礎(chǔ)建設(shè)就是技術(shù)和人才的投入與儲(chǔ)備。信息時(shí)代的企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理要有兩項(xiàng)基礎(chǔ)建設(shè)：一是設(shè)備的信息化建設(shè)，二是人和組織的知識(shí)化建設(shè)，他們是信息時(shí)代一個(gè)企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理所必需的、不可分割的硬件和軟件等要素的重新組合。
信息時(shí)代的企業(yè)組織形式是建立在程序組合基礎(chǔ)上的靈活的、團(tuán)隊(duì)的、多樣收還式組織和非正式組織的混合體，橫向的企業(yè)組織將取代縱向的企業(yè)組織。程序組合將使組織變“扁”變“瘦”，變“扁”是指組織的縱向?qū)哟螌⒋蟠鬁p少；變“瘦”，是指組織的橫向部門將大大壓縮和整合，使得工業(yè)化以來(lái)建立在分工基礎(chǔ)上的職能部門和建立在管理中跨度基礎(chǔ)上的層級(jí)制將不得不重新組合。企業(yè)組織的建設(shè)將以明確完整的任務(wù)和目標(biāo)為基礎(chǔ)，而不是建立在專業(yè)化分工基礎(chǔ)之上。由于信息化和知識(shí)化給新的企業(yè)組織提供了組合分工和加大管理跨度的可能與機(jī)會(huì)，橫向組織取代縱向?qū)蛹?jí)組織成為企業(yè)組織的主體已成為一種當(dāng)今企業(yè)組織建設(shè)的主流。隨著非線性數(shù)學(xué)理論中早已成熟的
概念與方法逐步向其它學(xué)科領(lǐng)域的擴(kuò)散與滲透，許多新的數(shù)學(xué)問(wèn)題得到了應(yīng)用與發(fā)展，如物理學(xué)中關(guān)于對(duì)稱與守恒，對(duì)稱破缺，相變和重正化群的思想，日益增多地在許多新領(lǐng)域中得到應(yīng)用。“非線性”一詞已經(jīng)成為數(shù)學(xué)中區(qū)別與“線性”問(wèn)題的術(shù)語(yǔ)，盡管在各個(gè)學(xué)科中都有關(guān)于自己非線性的篇章，但非線性科學(xué)卻不是這些篇章的總和。非線性科學(xué)揭示了各種非線性現(xiàn)象的共性，是發(fā)展、解決這些問(wèn)題的普遍方法。非線性科學(xué)已成為跨學(xué)科研究的前沿。
理論的意義
上世紀(jì)80年代初開始的“分形熱”經(jīng)久不息。分形作為一種新的概念和方法，正在許多領(lǐng)域開展應(yīng)用探索。美國(guó)物理學(xué)大師約翰·惠勒說(shuō)過(guò)：今后誰(shuí)不熟悉分形，誰(shuí)就不能被稱為科學(xué)上的文化人。由此可見(jiàn)分形的重要性。中國(guó)著名學(xué)者周海中教授認(rèn)為：分形幾何不僅展示了數(shù)學(xué)之美，也揭示了世界的本質(zhì)，還改變了人們理解自然奧秘的方式；可以說(shuō)分形幾何是真正描述大自然的幾何學(xué)，對(duì)它的研究也極大地拓展了人類的認(rèn)知疆域。分形幾何學(xué)作為當(dāng)今世界十分風(fēng)靡和活躍的新理論、新學(xué)科，它的出現(xiàn)，使人們重新審視這個(gè)世界：世界是非線性的，分形無(wú)處不在。分形幾何學(xué)不僅讓人們感悟到科學(xué)與藝術(shù)的融合，數(shù)學(xué)與藝術(shù)審美的統(tǒng)一，而且還有其深刻的科學(xué)方法論意義。
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