谈非线性科学体系的构成及其与管理科学的关系
内容摘要：非线性科学是一门研究非线性现象共性的基础科学，它涉及到自然科学和社会科学的各个领域，并正在改变人们对现实世界的传统看法。为了完成复杂管理的任务，有必要弄清非线性科学体系的构成，非线性科学与管理科学的关系，让管理实践和管理思维在非线性科学思想中升华。
关键词：非线性科学 管理 创新 思维
“线性”是指两个变量具有正比例的关系，“非线性”是指两个变量之间没有像正比例那样的“直线”关系。“客观事物的本性是复杂的，而复杂事物运动规律都是非线性的，由于人的认识能力的限制，几个世纪来人们往往采取的方法是把复杂事物加以简化，特别是在物理学研究上一般提出理想化的模型或近似的假想 ，这种简化实际上是把非线性问题变成了线性问题”。由于线性的方法简便、有效，在一定的范围内非常接近真实的实际，因此易于为人们所接受，其线性的方法论和思想深入人心。并且在近代的确推动了科学技术的发展。但是在世界瞬息万变、科技迅猛发展的今天，面对复杂事物的运动规律，由近似和简化而成的线性模式就显得苍白无力，因为线性的思维模式抹杀了自然的非线性本性。以非线性的观点看待世界乃是人们认识观的正确选择。
目前，非线性科学思想对管理实践和管理思维的影响还有待深化，其原因可能是非线性科学的复杂性，“非线性学科群”是一个复杂的学科系统，它的复杂性主要表现在：第一，各学科之间的联系广泛而紧密，构成一个网络，学科的变化相互的影响；第二，这是一个多层次、多学科的结构，每一学科既是一门独立的科学又是构筑其它学科的一个单元；第三，非线性科学仍然处于不断发展变化之中。因此应该以整体的视角去把握它，体会它对现代科学、社会、经济的重要影响，让它成为全社会的普遍科学观念与文化意识。
非线性科学体系的构成
在人类的认识从线性到非线性的跃变历程中，非线性问题的研究成为了自然科学和社会科学的前沿，并且形成了由耗散结构理论、协同学、突变论、混沌学、分形论等组成的非线性学科群，具有丰富的内涵。非线性科学研究的对象由大量的子系统组成的复杂系统，还原论认为系统等于组成部分之和，而非线性科学认为系统是其组元的函数。系统内部子系统的非线性自组织作用将引导系统处于非平衡状态，导致突变、分叉发生，从而产生不可预测的结果。
非线性科学研究的系统具有演化行为的内在随机性，这种随机性是系统确定性与随机性的统一，确定性是基于测量和计算的‘无限’，而实际的描述和测量只能是有限过程，因此这种描述和测量不可避免产生随机性，而且由于系统对初值的敏感性决定了当系统的演化方程是确定的，但演化行为却不确定。非线性是确定性系统的自然属性，确定性系统自身的非线性是随机性的根源，人们把确定性系统的看似无规则的有序涨落运动叫作混沌。
非线性科学研究的内容是复杂系统发展演变的整个过程，以普利高津的耗散结构理论作为其理论体系的框架，这一理论认为一个开放的系统不断与它的外界环境进行物质、能量和信息的交换，系统在组元间的非线性自组织作用中不断发展变化，系统是动态的。系统在远离平衡的状态下涨落、突变最终达到新的平衡，系统又进入到下一轮更高层次的演变中。在这一理论框架下，混沌学研究系统的内在的随机性；分形论研究系统内部无穷层次的自相似性结构；自组织理论和协同论研究系统与外界的物资、能量、信息的交换，特别关注系统内部组元之间的非线性协同作用；系统论、信息论、控制论主要研究平衡结构的形成与演化；突变论主要研究从一种平衡状态演变到另一种平衡状态过程的不连续结果。其理论框架如图1所示。
非线性科学与管理科学的关系
（一）非线性科学是构建管理科学的重要内容
非线性理论所提出的研究自然系统的理论、方法为管理科学提供了新的理念，非线性科学研究复杂的自然系统内部各组元之间的非线性作用，系统呈现出混沌、分形、突变等特性，这些特性是自然系统表现出来的，同时又适合用来解释其他系统的内部结构和矛盾冲突，因此非线性理论自然就成为了统一自然系统和社会系统研究的理论，由此管理科学的基础理论得到丰富。实际上管理科学的发展历程就是不断的把自然科学的最新进展归纳吸收，使之成为管理科学的组成部分的过程。
（二）管理科学与非线性科学之间具有许多共同的特征
管理科学所研究的系统大多是复杂系统，系统其发展变化的因果之间也不存在正比关系，传统的线性科学的简单性研究方法不适用于这类复杂现象研究，而用复杂性科学方法建立的模型反而简单有效。
管理科学研究的系统其发展对初始条件的敏感依赖性，系统容易受破坏。按照传统的线性科学，系统的演化初始条件的细微差别只会引起轨道的微小偏离。而管理科学研究的系统由于其内在随机性，系统就成为不可预测的，表现为系统对初值的敏感性。这说明复杂系统是不可准确预测的，管理过程中人们要想控制一切的愿望并不能成为现实。
复杂系统演化过程中，当处于远离平衡态时，其整体特性有时突然改变，系统跃升到一个新的层面。管理学研究的对象：企业、社会、国际集团等复杂系统，总是在破产、倒闭、动荡、政变、战争中发展进化。无一不反复演绎这种突变。
（三）管理科学实践对非线性科学的研究提供更好的理论验证
由于管理科学广泛吸收了众多学科的最新理论和研究方法，可以对非线性科学提供从理念到研究方法的引导，在对非线性理论吸收改造的过程中评价其价值，修正其研究方向，并丰富非线性科学的内涵。
非线性科学对认识观和传统管理思维方式的升华
（一）从线性思维到非线性思维
以牛顿力学为代表的线性科学中，“自然界是一种以简单的线性关系为基本特征的对象集合，没有间断和突变，自然的运动过程是连续的、平滑的、单一决定论的”，而现代社会是一个以高度复杂性的、依靠网络连接为特征的社会，尤其是现代社会的管理系统越来越受到各种不同因素的影响和冲击。《从混沌到有序》的作者、诺贝尔奖得主普利高津（I.Prigogine），指出应当把动力学与热力学、物理学与生物学、自然科学与人文科学、西方文化传统与中国文化传统结合起来，在一个更高的和全新的基础上，建立人与自然的新联盟及新的科学观和自然观。他提出：人们认识世界的角度和方法，应当超越牛顿思维的束缚，实现根本性的转变，转向多重性、暂时性和复杂性，即转向非线性。传统管理科学及其思维遇到由生动鲜活的人组成的社会这样的复杂系统，理所应当对自身加以修改，否则就将完全失去活力；全球网络经济要求管理组织成为：集中和分散的统一体、个别和整体的统一体；有序精密和混沌开放的统一体；灵活和稳定的统一体、工作人员的协同合作和竞争突破的统一体。因此面对这样复杂的系统的管理工作，思维模式和工作方法都应该是非线性的，要调整思维理念，循规蹈矩的、机械的、逻辑的推理是没有出路的，创造性的工作需要的是非线性、非逻辑思维，“而非逻辑思维则是信仰、审美、心理、文化、知识等各方面的非线性相互作用，它常常会引发想象、直觉、灵感，成为科学创造的前提，引发科学革命”。我们只有完成从线性到非线性的认识飞跃，才能把僵硬的旧组织结构转变为具有适应复杂环境变化能力的新组织和新管理形式。
（二）从分析性思维到整体性思维
近代科学哲学的各个领域，主流都是分析性、机械性的。非线性科学强调系统的整体性， 认为世界、社会、管理系统不是机器，而是更像有生命的机体。个体行为不是孤立的，而是以复杂方式相互作用，相互影响. 史末资（J. C. Smuts，1870～1950）认为，“整体论无处不在，不仅体现在植物和动物身上，而且也体现在人类社会之中。如同家庭组成部落，部落演化为社会，然后又发展成为高一级的整体—民族国家，民族国家继续发展并将成为更高的整体：一个更加美好的世界”。亚里士多德有两个著名论断：“人是天生的政治动物”，即个人不能离开社会集团而单独地生活；其二是“整体大于部分之和”，即在若干部分组成一个整体时，除了各部分自身的各种属性之外，还产生了新的质。非线性科学也告诉我们：管理过程不能将其组成部分机械地拼在一起来理解。以往人们面对复杂问题时，习惯于将其分割成可以处理的片段进行思考，然后加以整合。这种先分割再组合的结果使我们丧失了更深入观察整体各要素之间的互动关系，以及由此而形成的复杂现象的能力。符合自然的管理理念应该是：把握事物的整体性，分析整体与局部的关系（分型关系），既抓局部（以点带面），也要考虑整体对局部的影响。在管理决策时，方案的总体和细节都应该具有总体观。
（三）从决定性思维到非决定性思维
严格决定性是机械思维方式的主要特点。所有的概念和联系都被认为属于同一层次中的东西，都可以精确表述它们之间的关系。整个世界无论巨细，乃是一部如同钟表一般的机器。而非线性科学告诉我们世界的本性是混沌的，不论是庞大的天气系统还是简单的二次方程，其发展过程充满了不确定性，不论是自然系统还是社会系统，“只要是开放的系统都会随着时间和空间的改变逐渐由简单走向复杂，进而最终走向混沌，其根本原因就在于任何一个开放的系统都必定会纳入更大的系统之中，系统越大变量越多，出现混沌的可能性就越大”。但管理科学却很少去应付这一挑战。有专家指出，“不确定性作为复杂组织的基础问题，而与不确定性相结合，乃是管理过程的本质”。怎样正确处理随机性和不确定性的关系是我们在管理过程中要不断面临的问题，比如在教育管理过程中，社交活动、科技小发明、人文教育等这些因素在短期对同学起到的作用不会立竿见影（不可预测—随机的），但是长期的积累结果却是肯定的（学生素质的提升—学习能力、创新能适应社会能力），销售管理过程中，广告的投入肯定随销售有促进作用（确定性），但是广告的内在元素（理念、时机、创新性等）的差异，导致广告投放的效果（不确定性）
因此管理工作既要有计划和预案，更应当树立“不可预见”的哲学观，不要认为有了周密的计划就可以高枕无忧了，而应该随时准备迎接“不可预见”的变化。
结论
非线性思维方式的兴起，并不意味着传统思维方式的彻底退出，而是把传统思维方式作为扬弃的环节包含于自身之中。以复杂性为根本特征的管理系统要求我们改变管理思维方式，这就是：从绝对走向相对；从可逆性走向不可逆性；从发现确定的“真理”走向不确定的近似描述；从了解部分性质为主转为把整体放在主要地位；从精确考虑基本结构为主转为重视模糊过程走向。
非线性科学理论为我们的管理变革和管理创新提供了新武器和新方法。管理创新是组织和企业现代化关键，目前，世界许多领域已经将非线性科学成果应用于管理，涌现了众多的管理形式，如分形管理、混沌管理、整体性管理、知识管理、简单管理等；应用非线性的理论和模式来解决社会关系和生产实践管理中的复杂问题，取得了卓越的成效。我们相信随着非线性科学理论应用于管理，未来将向人们展示出一幅美好的前景。
参考文献：
1.张建辉.让非线性理论融入《大学物理》的教学中的探讨[J].科教论坛，2004(11)
2.李宏伟.对非线性科学的几点思考[J].东北大学学报，2001(3)
3.Joan Joseph，South African Statesman: Jan Christian Smuts，New York，1969
4.[英]怀特海. 何钦译.科学与近代世界[M].商务印书馆，1991
5.左林江.公共行政中的混沌与复杂性理论[J]. 西南科技大学学报(哲学社会科学版)，2006(12)