ＭＩＳ的混沌管理研究(1)

［摘 要］ MIS系统的混沌管理研究大体上指两个方面：一是将MIS看成是一个混沌系统分析其所应具有的若干混沌特性，二是把混沌理论和方法应用于MIS的管理实践。本文首先介绍了混沌现象的特征及混沌理论的研究内容，并运用混沌理论探讨了MIS系统中的若干混沌特性,这些特性包括：分形性、耗散性、内在随机性以及初值敏感性等，然后分析了混沌理论在MIS中的应用，最后指出了混沌理论在MIS系统中的一些研究方向。

［关键词］ 混沌；MIS；混沌吸引子；分形；蝴蝶效应；混沌管理

1 引 言

MIS（Management Information Systems）发展过程中的不确定性和现代企业经营环境的不稳定性，使得越来越多

的管理理论家们倾向于将MIS理解成为非线性系统、复杂系统，并且用非线性系统理论、复杂系统理论研究MIS发展的过程，解决和解释MIS发展过程中出现的问题和现象。目前将非线性系统理论尤其是混沌理论与MIS管理相联系的研究成果还不多见，而应用混沌理论分析MIS的特性，研究MIS演化的模式及其过程的管理，对发展MIS管理理论具有重要的学术及实际指导意义。

2 混沌理论简介

2. 1混沌的概念

“混沌”，本意是“混乱无序”的意思，但是其描述的对象却具有无穷自相似结构。究竟什么是混沌，到目前为止还没有一个普遍适用的定义，科学家们只能通过混沌系统所表现出的一些普遍现象总结出其所谓的本质。美国麻省理工学院教授、混沌学开创人之一洛伦兹教授认为混沌表征一个动力系统的特征，该系统存在完全混沌和有限混沌两种形式，前者表现为系统中大多数轨道显示敏感依赖性，而后者则是系统中某些特殊的轨道是非周期的，但大多数轨道是周期的或准周期的。协同学创始人哈肯从过程的角度指出了混沌的含义：“令人惊奇的是无规律运动来源于完全确定性方程，为了表征这个新的现象，我们定义混沌来源于确定性方程的无规律运动”。我国著名科学家钱学森指出：“混沌是宏观无序、微观有序的现象。”综上，我们可以认为所谓混沌是发生在确定性系统中的貌似随机的不规则运动，这种无规则运动来自系统的内在随机性。

所以混沌并不是混乱无序，而是在确定性非线性系统中出现的一种貌似随机的有序运动过程，是系统在内在随机性因素作用下，产生的时间、空间的宏观复杂现象，它存在于不可积分的非线性系统。

2. 2混沌运动的基本特征

混沌运动的基本特征包括:

（1）宏观上的无序性，这种无序性由以下3个方面来刻画：①内随机性。②非周期性。 混沌行为永远不准确地重复自己，没有可辨别的周期使之在规律的间期重复。③对初值的极度敏感性。 混沌现象敏感地依赖其初始状态，初始状态小的差别将导致较大的结果差别。这种对初始状态极度的敏感使之表现为不稳定性和某种程度上的不可预测性。

（2）微观上的有序性，这种有序性主要体现在以下2个方面：①无穷嵌套的自相似结构。②普适性。在混沌的转变中会出现某种标度不变性，代替通常的空间或时间周期性。

（3）有序性与无序性的互补。以前人们通常将系统的有序与无序截然分开，通过混沌的研究，人们发现有序与无序存在着交界域，那就是混沌。

2. 3混沌理论的3个基本概念

2. 3. 1蝴蝶效应（butterfly effect）

蝴蝶效应来自于洛伦兹在20世纪60年代发表的一篇名为《一只蝴蝶拍一下翅膀会不会在德克萨斯州引起龙卷风？》的论文。洛伦兹指出，亚马孙流域的一只蝴蝶扇动翅膀会掀起密西西比河流域的一场风暴，他把这种现象戏称做“蝴蝶效应”，意即一件表面上看来毫无关系、非常微小的事情，可能带来巨大的改变。

2. 3. 2混沌吸引子（Chaos attractor）

吸引子是系统的收敛表现，对行为运动范围的控制和限制体现出4种不同的吸引子:不动点、极限环、环面和奇异吸引子。不动点是将系统的行为收敛为一个静态的平衡点,极限环和环面均收敛为周期性的行为,而奇异吸引子则趋向不同于前三者的收敛行为，它具有分数维的吸引子。一个混沌吸引子就是某个混沌系统的核心。对于全球天气这个特殊的混沌系统，其吸引子就是气候，即那些至少已偶尔出现过的天气性的集合。

2. 3. 3分形（fractal）

分形就是指组成部分与其整体以某种方式相似的形态。分形具有“自相似”的特征，即取分形图形的任一部分进行适当放大，便仍可得到与原来整个图形相似的图形。形成自相似结构的机制是其自身的反复迭代，并且根据这一原则可以模拟自然界中存在的许多分形现象。分形和混沌之间存在非常紧密的联系，混沌吸引子就是分形。

混沌只不过是运动现象的表面形式，在混沌运动的背后其实隐藏着确定的秩序。混沌中的秩序是所有了解混沌理论的人们都愿意接受的混沌学的一条公理。事实上，这种混沌中的有序是在各学科领域普遍存在的规则，这种规则同样适用于对MIS问题的研究。本文将对这一问题进行探索，并将对混沌中的有序在MIS中的可能运用进行分析。

3 MIS的若干混沌特性

信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势。信息技术已经成为企业关键的、战略性的资产。信息系统对于优化组织内部的信息及知识流动、实现公司的最优管理和决策是必不可少的，可以说信息系统对于企业的生存和发展至关重要。

3． 1MIS的涵义

从不同角度去看MIS，可以得到许多关于MIS的定义，笔者比较倾向于我国管理信息系统界著名学者薛华成教授的定义，即认为管理信息系统是一个以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络通信设备以及其他办公设备，进行信息的收集、传输、加工、储存、更新和维护，以企业战略竞优、提高效益和效率为目的，支持企业高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。此定义不仅仅将MIS看成辅助管理者决策的人机系统，而且将其延伸到整个社会—技术系统中去，从系统本身转到系统与组织、环境的相互作用。

3． 2MIS的混沌特性

现在我们用混沌理论来分析MIS，是指对处于混沌环境或处于混沌状态的MIS应用混沌理论加以管理。对MIS混沌管理的具体涵义大体上指两个方面：一是将MIS看成是一个混沌系统或是MIS处在混沌环境之中，这是应用混沌理论解释和解决MIS系统发展过程中出现问题的基本前提；二是把混沌理论和方法应用于MIS的管理实践，这是混沌管理的最终目的。混沌理论揭示了确定性与随机性、简单性与复杂性、有序与无序之间的辩证关系，它为我们理解MIS系统的动力学演化规律，把握动态、不确定的世界提供了新的概念和方法。

作为一个非线性系统，通过对其的分析研究可以看出，MIS系统具有以下一些混沌特性：

（1）内在随机性。内在随机性是为了区别外在随机性而引入的一个概念。对一个完全确定的系统，在一定的系统条件下，能自发地产生随机特性称为内在随机性。外在随机性指的是外界干扰对系统动力学特性造成的影响呈现出的随机特性。实际系统的随机性往往包括内在的和外在的。混沌动力学理论就是用来研究系统内在随机性的工具。MIS系统内部充满了非线性的关系，作为基本组织单元的个体——人员之间就存在着复杂的相互关系，比如信息系统用户的培训、信息系统专家的招聘、合作以及绩效评估等等。总的说来，MIS系统就是一个由自由个体通过一定的固定规则和复杂关系构成的一个耗散结构系统，系统具有自组织和内在随机的特性。

（2）耗散性。MIS系统是一个动态的开放系统，该系统在不断地“耗散”从外界输入的数据的同时，通过MIS系统内部各种不同的转换机制，再向用户输出信息。MIS系统的这种耗散性使得系统在保持开放性、独立性和灵活性的同时，又能产生系统在整体上的稳定性(或可重复性)。

（3）分形性。这使得MIS系统可在形态、功能等方面同时具有自相似性，也可使系统仅在某一方面具有自相似性；混沌系统的分形性同时提高了整体与部分之间多层次、多视角、多维度的相关联的方式。如在MIS演化的扩张阶段，一个财务子系统的建立在结构、功能等方面与企业MIS系统的整体具有自相似特征，因此它们都是MIS系统在演化过程中出现的分形现象。

（4）初值敏感性。从混沌学的观点来看，MIS系统属于混沌系统，因为它具有混沌系统的一个重要特征：对初值的敏感依赖性。微小的初值变化就会造成系统状态的巨大变化，也就是所谓的“蝴蝶效应”。这种情况在MIS系统中则大量存在着，比如系统的结构、运行及控制方式都没有大的改变，而一个微不足道的数据失误就可能会导致企业巨大的损失以至于企业的破产。这是因为在系统的动力学区域内，某些行为(分岔参数)存在着分岔点，分岔点前后系统会出现完全不同的状态。因此对于MIS系统管理者来说，找到并控制这些关键因子(分岔参数)是非常重要的一项任务。实际的操作过程中，对于有经验的管理者来说，凭经验与直觉就可以确定某些关键因子。

4 混沌理论在MIS中的应用

混沌可以看作是含有某种有序的无序，对混沌的研究是揭示无序中的有序。在MIS中，利用混沌理论可以对杂乱无章的信息进行收集传输、加工储存、更新维护、分析预测、挖掘其内在的联系，从而更好地控制MIS的运行。

4． 1降低MIS决策风险，提高企业效益

企业实施MIS的目的就在于通过预测和控制能力来起到辅助决策的作用，从而提高企业的效益和效率。混沌理论认为系统行为在一定范围内具有可预测性。因而我们可以利用这一特性，使高层在做出决策的过程中增加其决策结果的可预见性，使得决策的风险得到有效的降低。如股票市场上的MIS，面对时涨时跌的市场行情，需要进行监控并及时产生相应的信息通报相关人员，一个微小的数据变动可能会在若干年之后引起一场股票风波，MIS需要对这个数据给予充分的重视，以实现MIS的预测作用。利用混沌理论有针对地进行预测，及早采取行动，进行有效控制，化风险为收益。

4． 2从混沌中寻找规律，实现MIS的有效控制

MIS每天要收集和处理大量数据，这些数据貌似散乱无序，其实有一些存在着相互联系。在MIS中运用混沌理论，有助于MIS数据的收集与MIS数据的集中统一，使其很好地成为MIS的信息资源。如在美国沃尔玛的一个超级市场的货架上，尿布和啤酒赫然地摆在一起出售，一个是日用品，一个是食品，两个风马牛不相及的物品摆在一起的结果是尿布和啤酒的销量双双激增。沃尔玛超市为什么要将这两个商品摆在一起？摆在一起的结果为什么会使销量激增？原来，沃尔玛超市对一年多的原始销售交易数据进行详细分析，发现在美国有孩子的家庭中，太太经常嘱咐他们的丈夫下班以后要为孩子买尿布，而丈夫们在买完尿布以后又顺手带回了自己爱喝的啤酒，因此啤酒和尿布一起购买的机会是最多的。这就是MIS中的混沌。通过混沌理论，可以帮助MIS管理者在面临貌似无序的现象的时候，可以采取稳定的有序的控制手段，使得系统在无序中有序，达到混沌的和谐。

4． 3提高MIS人力资源管理的有效性

与自然资源相比，人力资源有主观能动性、动态性、资本性、社会性，流动性等基本特点。同样人力资源管理系统也有内在随机性和初值敏感性等混沌特性。人力资源管理理论的建构是以一定的人性假设为基本前提的。根据理性人的行为理论，每个人都以效用来评价自己所获得的报酬，并以此来决定他们将要实施的行为；另一方面每个人亦有非理性的一方面，例如人的感情、心理作用等，这就意味着人们做事有的时候凭一时的冲动而不是遵循着理性人的假设，而这有可能取决于当时的环境。虽然我们说人的行为有时候从其外在形式上看是不确定的、无序的，但多数情况人们还是遵循着一定的理性的原则。基于此，企业可以根据其人员的混沌性特征，充分调动员工的积极性与主动性，从而提高人力资源管理的有效性。

5 研究展望

混沌理论应用于MIS还是一个非常前沿的研究领域。结合混沌理论以及MIS的特点，本文提出了以下几个研究方向。

5． 1MIS系统的混沌特性识别

MIS系统本身是一个动态的复杂系统，进一步了解系统的结构、功能有助于更好地利用混沌理论来进行混沌特性识别。混沌特性的识别主要在于计算混沌系统的Lyapunov指数、混沌吸引子分形维、正测度熵等参数。

5． 2MIS的预测研究

MIS的预测的最新发展是应用混沌学方法，清晰地分析MIS系统的非线性关系特征，在混沌中寻找秩序。混沌理论对传统的预测理论提出了质疑，认为传统预测的惯性原理、类推原理、相关性原理和随机原理需要修正。同时，混沌理论也提出了新的预测观，包括预测的系统演化原理、不确定性原理、非因果关系原理、内随机性原理等。混沌理论还发展了预测思想和预测理论与方法，一定程度上回答了预测领域中存在的诸如什么是可预测的、什么是不可预测的等一些基本问题。

主要参考文献

[1] 伊利亚·普利高津. 从混沌到有序[M]．上海：上海译文出版社，1987.

[2] 伊利亚·普利高津. 确定性的终结——时间、混沌、与新自然法则 [M]．上海：上海科技教育出版社，1999.

[3] 薛华成. 管理信息系统[M]． 北京：清华大学出版社，2003.

[4] 刘存柱. 混沌理论在企业人力资源管理中的应用研究[J]. 科学管理研究，2004，

（12）.

[5] 黎春兰. 论混沌理论在MIS中的应用[J]. 现代情报，2004，

（11）.