系统科学“新三论”的经济学应用
(2014-02-26 12:49:34)
早期的系统研究，即老三论（系统论、控制论和信息论）主要确立对系统整体的科学态度，在于静态地把握系统某些最一般的属性；而新的系统研究，即新三论（耗散结构论、协同论和突变论）主要动态地揭示系统演变和发展过程中所表现出的整体属性，并产生以自组织理论为标志的新理论。
一、耗散结构论的经济学应用
在系统科学的发展史上，比利时布鲁塞尔学派领导人普里高津于1969年首次提出的耗散结构论是一个分水岭，将系统由静态结构发展为动态结构。这是一门研究耗散结构性质及形成、稳定和演变规律的学科,研究对象是耗散结构。
在耗散结构理论的形成中，化学振荡和化学反应中出现的空间有序结构是最为典型的研究领域。普里高津及其合作者勒费尔于1968年提出一个在数学上便于处理的反应模型——布鲁塞尔器。由于化学反应与扩散相耦合，布鲁塞尔器经自组织而形成的耗散结构可用微扰法和可解性条件求出。
耗散结构论揭示了耗散结构是一种在开放系统和远离平衡态的条件下，通过能量的耗散、内部的非线性关系和随机涨落机制形成和维持的宏观时空有序结构，从而把系统科学提高到了研究系统发展与演化的阶段。
耗散结构论有以下的特点：
开放系统：是指与环境不断进行物质、能量和信息交换的系统。只有在开放系统中才有可能因不可逆过程而导致有序结构的出现，其负熵流的不断注入足以抵消系统内部熵的增量，系统便进入一个相对有序的状态。
远离平衡态：是指耗散结构只能在非平衡系统中孕育生成。保持系统远离平衡态是耗散结构出现的另一个必要条件。普利高津称此为“非平衡是有序之源”。
非线性关系：是构成耗散结构必不可少的要件之一。当系统远离平衡态时，是不能用线形方程组加以刻画的。从现实含义来看，非线性关系的存在意味着开放系统内部，各要素或子系统之间能够产生协同作用和相干效应。
随机涨落机制：是指系统内某个变量或某种行为对平衡值发生的背离，使系统偏离原来的运行状态或发展轨迹。当系统处于稳定状态时，随机涨落可能导致无序，对系统是一种消极的干扰；当系统处于不稳定临界状态时，随机涨落自我放大形成“巨涨落”，促使系统跃迁到新的稳定有序状态。
在耗散结构论中，模型分析的方法论包括两个方面，一是理论模型的建构方法；二是应用模型的方法。
从应用模型方法来看，我们运用耗散结构论来解决实际系统演化问题的关键在于建立模型，抽象出反映系统演化的微分方程组。
通过分析鲁布塞尔器模型的建立过程，我们可以得到运用耗散结构理论应遵循的一般原则。
联系与发展的原则：联系是系统形成耗散结构的必要条件；发展则始终是系统的一种性质，耗散结构的形成只是实际系统演化的一个有序分支。耗散结构理论，实际上就是研究复杂系统联系与发展规律的理论。
协同整合的原则：协同整合原则源于系统内部的非线性相互作用。正是由于非线性相互作用，系统内各要素之间的竞争与协同才能引起系统的演化。
突变原则：在系统演化形成耗散结构时，都普遍存在着突变，突变是自组织过程必经的“门槛”。从本质上讲，突变是系统从一种稳定状态向另一种稳定状态的跃迁过程，是系统实现质变的一种方式。
定向原则：定向原则是指在系统的发生发展中，通过系统各要素的协同作用而产生相关的目的性。目的性是系统在内部要素和外部环境的相互作用中，具有趋向于某种预先确定状态的特性。
未来形态开放原则：系统在向有序方向的演化过程中，由于失稳而处于临界状态时，系统发展的多种可能性竞相出现，于是出现分形或分叉。分形现象说明系统发展的未来形态是开放的。开放有两层含义：一是系统未来发展形态的多种可能性；二是未来发展的某种不确定性。
耗散结构论探讨系统从混沌到有序的演化，对自然科学和社会科学都有着重要的方法论上的指导意义。
美国著名的未来学家、《第三次浪潮》的作者阿尔文·托夫勒对耗散结构论予以这样的评价：“正如经典物理学模型带来了在政治、外交以及似与科学距之万里的其他领域中的类似模型，普里高津的模型也同样适合作类似的扩展，”因而它“可能代表着又一次科学革命的到来。”
耗散结构模型在经济学和管理学中的运用，是一个方兴未艾的新领域，可以提出的问题也很多，现有的国内研究主要集中在宏观经济结构、金融市场结构、公司治理结构、企业兼并与收购、供应链管理以及企业财务系统等方面，其研究方法大致可以分为三个类型：
一是开放系统分析法，就是把所要研究的经济系统、金融系统、产业链系统和企业系统当作开放系统加以研究，如现代开放宏观经济学就是一种开放经济动态一般均衡模型，不仅考虑了一国内部的消费、投资和政府购买，而且还考察了国际间的贸易往来以及外汇收支等因素对开放经济系统的影响。
二是非平衡分析法，如强调经济在非平衡路径上的稳定增长。
三是局域平衡分析法，即利用局域平衡假设，把非线性非平衡的经济系统加以简化，同时用一般的线性方程描述局部运行状况，如对一个大系统的子系统建立局部的投入产出模型，然后再用非线性的方程建立各子系统模型间的联系，这是一个简化分析的过程。
二、协同论的经济学应用
继耗散结构论之后，20世纪70年代后期又出现了一门自组织系统理论——协同论。协同论又称协同学或协和学，它揭示了各种类型的开放系统在远离平衡态时，由无序混乱状态向有序平稳状态、从低级有序状态向高级有序状态，以及从有序状态向混沌状态转化的共同机理。
自组织意义上的“协同”理论，是由德国理论物理学家赫尔曼·哈肯提出的，其主要思想集中体现在他1977年发表的《协同论导论》一书中。
哈肯认为，由于许多子系统的联合作用，在宏观尺度上产生新的结构和功能。这些子系统的自组织方式就是协同。
协同论指出了系统中通常存在两种基本运动：一种是子系统的独立运动；另一种是子系统之间关联引起的协同运动。当子系统关联能量小于子系统独立运动能量时，子系统的独立运动就占主导地位，系统处于无序状态；反之，子系统独立运动受到束缚，形成一种整体的运动特性，系统显示有序特征。
协同论的基本研究方法是建立在动力学和统计学相结合的基础上的，系统的运动变化是由动力学的必然性和统计学的随机性共同决定的，描述系统的宏观参量是相应的微观参量的统计平均。
协同论的基本研究方法为：首先分别考察系统运动中的确定性过程和随机过程；其次将二者结合起来考察，由此建立协同论的基本方程
；再次，运用以支配原理为基础的绝热消去法找到决定系统有序程度的变量——序参量；最后分析序参量受控和序参量合作与竞争，找出系统产生相干的协同作用的条件及其系统的宏观结构。
在应用方面，协同论是几乎覆盖从自然科学到社会科学的一切学科，是一门探索物理学、生物学、乐理学、社会学、管理学和经济学等学科中协同现象的横断性学科。
协同论在企业资源管理中的应用：协同论的可以用来设计和管理微观经济系统，即面对既定资源约束，将企业内部各项职能子系统有机地结合起来，再将相对独立的各种生产和流通企业有机地组织起来，开展分工、协作与联合，引导企业的独立运动纳入企业集群协同运动的轨迹，朝着一体化的有序结构方向演进。因此，协同论在企业管理中的应用可以分为两个方面：企业内部和企业外部。
企业内部管理的序参量：通过绝热消去法可以得到企业内部管理的序参量，如研发能力、市场开拓能力、管理能力、创新精神和企业文化等。协同使得企业内部多层次的管理活动从无序到有序，企业中的权力、经济力、知识力、信息力和文化力在不同时期趋于平衡；协同的目的性在于寻求企业系统内部各子系统目标的一致性，并与企业的发展目标相一致
。
企业外部管理的协同性：企业外部管理的协同性是指企业与企业之间，以及企业与外部环境之间进行的信息、能量和物质的协同作用。这种协同大致可分为：正协同、负协同、纵向协同、横向协同、区域协同以及政府协同等。
三、突变论的经济学应用
突变论是法国数学家雷内·托姆于20
世纪60年代后期提出的一种拓扑数学理论，1972年出版的《结构稳定性和形态形成学》是突变论形成的标志。
该理论主要描述了系统在临界点附近的突变行为，为现实形态发生问题中的突变现象提供了可资利用的数学框架和工具。
突变理论也被认为是耗散结构理论和协同学的数学工具和基础，在研究复杂性问题和过程时具有特殊的方法论意义。
突变论的基本原理主要有：分裂引理、结构稳定性原理和上面提到的托姆分类定理等。
突变论应用方式主要有两种：一是从已知的运动规律出发，归纳出系统的突变模型，据此研究系统的临界状况；二是从实验资料出发，根据突变特征的观察事实，通过假设某一系统适用于一种突变理论，然后尝试建立系统的运动方程。
突变论的方法论有以下特点：
一是转换时间维度为空间结构的方法。传统上研究突变现象多从时间维度入手，但由于突变现象转瞬即逝，因此，许多人在突变现象研究的难度面前望而却步。托姆另辟蹊径，把一个动态的时间突变问题，转换为突变行为集合所构成的一个“静态”的结构问题。正如可以通过同时呈现在宇宙同一空间中的不同恒星，表达不同阶段的恒星演化时间一样，这种转换有重要的方法论意义。
二是反向分析方法。就系统自身而言，运动稳定性仅考虑了一条运动轨迹或一个运动状态附近局域的情况，而运动过程中系统结构参数会随之变化，也可能导致系统结构类型的整体变化。结构稳定性则不然，它侧重考察的也是系统的局域特征，但却不是系统点的特性，而是一个局域的结构变化特性。它的分析对象不是运动函数，而是反映结构性的势函数。
突变论在经济学中应用的典型例子来自于对马歇尔局部均衡模型的扩展。在经典的初级微观经济学教科书中，供给函数和需求函数都是一次线性的，扩展在于函数形式的非线性关系上。
引入非线性的关系的简单特质之后，就可以来解释价格剧变、多重均衡、均衡价格同历史价格之关系等问题。因此，市场均衡价格的突变论模型对发展微观经济学局部均衡乃至一般均衡理论都有着极其深远的影响。
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