复杂系统涌现的突破式变革入门
导语
系统在发展过程中不断产生新的特性，随后偶然的、突发的、持续的、根本性的变化就此发生。这种系统内个体合作交互所产生的各种协同效应，被称为涌现现象。当我们把视野放到组织研究，组织在适应性的条件变化下，如何呈现出非线性的变化，并产生了永久的新颖性？这种新颖的变化，我们可以把它称为突破式变革。本文从这种变革的缘起、界定、发生以及启示四个方面对复杂系统涌现的突破式变革进行了介绍。
本文是集智俱乐部「复杂系统管理学读书会」第十期“复杂系统涌现的突破式变革及其动力机制”内容的整理与拓展，主讲人为清华大学博士研究生杨二茶和中国地质大学（北京）博士研究生段月然。
曾祯 | 整理
廖戴丽 | 编辑
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非线性演化系统的行为
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复杂系统变革的四象限
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连续的突破式变革
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不连续的突破式变革
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定性研究——教堂案例
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定量研究——演化动力学机制
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自组织的治理
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颠覆性创新的再理解
一、缘起：系统非线性演化
一、缘起：系统非线性演化
一、缘起：系统非线性演化
非线性演化系统的行为
最早，圣菲研究所的学者在系统理论中提出了一个被称为“复杂”或“混沌”的分支理论，该理论考察了非线性动力系统的行为，用以解释液体的流动或悬浮于两个或更多磁铁之间金属小球的运动，这是一个互相关系确定的简单系统，但却能产生成型的、不可预见的结果。这里的非线性动力系统能够达到三种类型的平衡：
第一，由负反馈回路所控制的系统，经过一段时间返回其原先的状态；
第二，由正反馈回路所引导的系统，将最初的偏差放大，以至于任何微小的变化都会产生爆炸性的后果；
W·理查德·斯科特.组织理论：理性、自然与开放系统的视角[M].北京：华夏出版社，2001.
复杂系统变革的四象限
Plowman, D. A., Baker, L. T., Beck, T. E., Kulkarni, M., Solansky, S. T., & Travis, D. V. 2007. Radical change accidentally: the emergence and amplification of small change.Academy of management Journal, 50(3), 515-543.
二、界定：突破式变革
二、界定：突破式变革
连续的突破式变革
突破式变革是一种持续且彻底的变化，由一种大不稳定性的输入，通过小适应的逐渐积累，最终形成一种新的模式。从自发地涌现和这种积累形成的模式的正负向反馈来拉大组织的边界，最后使得组织产生了系统性的变革。这个概念由Plowman在2007年的文章中首次提出，突破式变革作为一个持续且根本性的创新，也是复杂视角的研究重点之一。目前学界对于持续的微小变化而导致了的涌现现象也有诸多研究。
这一类变革范例可以被用于探索组织的有序变革，帮助人们识别这种小变化形成大变革的路径。巴拉巴西的《爆发：大数据时代预见未来的新思维》也同样有助于对突变的理解，促进对偶发事件背后普遍规律的认知。
不连续的突破式变革
上述提到的突破式变革是连续的，那么不连续的突破式变革又是什么？Thom于20世纪70年代初创立了突变理论。突变理论是以稳定性理论、奇点理论等数学理论为基础研究不连续变化现象的理论，可参考书籍：
Thom R.Structural stability and morphogenesis:Anoutline of a general theory of models[M].ReadingMass:Benjamin,1975.
读书会上，主讲人段月然也对下述这篇论文中不连续的突破式变革的定量化方法进行了分享：
Jin C, Song C, Bjelland J, et al. Emergence of scaling in complex substitutive systems[J]. Nature human behaviour, 2019, 3(8): 837-846.
三、发生：突破式变革的动力机制
三、发生：突破式变革的动力机制
定性研究——教堂案例
案例研究可以帮助详细观察组织中正在经历持续变化的非线性动力学。Plowman在回顾复杂科学理论基础上建立了复杂组织研究分析框架，讲述了一个涉及组织衰落、复兴和根本性变革的故事，援引了复杂理论的四个核心概念来解释教堂变革的缘由——即初始条件、远离稳态、偏差放大和细分状态。
案例回顾：随着美国中产阶级市郊化、教堂的领导更迭、周边持续冲突的发生等环境变化，市中心的教堂逐渐没落。与此同时，一个非正式年轻群体自发组织周日早餐活动，一个医生群体自发组织医疗服务活动。随着时间推移，这些小变化被逐步放大，教堂内服装的规范性和参与者的多样性、教堂礼拜的仪式与音乐风格也都随之变化。最后，教堂的使命也发生了变化。研究者从而得出如下命题思考：
Plowman, D. A., Baker, L. T., Beck, T. E., Kulkarni, M., Solansky, S. T., & Travis, D. V. 2007. Radical change accidentally: the emergence and amplification of small change.Academy of management Journal, 50(3), 515-543.
以复杂适应系统为理论视角，Plowman等进一步扩展了突破式变革的案例研究，具体考察了突破式组织变革中的领导行为，他们发现作为促成者，领导者会打破现有的行为模式，鼓励创新，并为主体的新行为赋予意义。
Plowman D A, Solansky S, Beck T E, et al. The role of leadership in emergent, self-organization[J]. The leadership quarterly, 2007, 18(4): 341-356.
此外，Jay运用民族志实地研究的方法，以剑桥能源联盟（CEA）为案例，开发了一个过程模型，说明了服务悖论如何导致迭代式的组织变革，从引起矛盾的悖论到推动战略意义的制定，这种变革首先削弱、然后使创新行动成为可能。这篇文章对于定性地理解突破式变革也具有较大参考价值。
Jay J. Navigating paradox as a mechanism of change and innovation in hybrid organizations[J]. Academy of management journal, 2013, 56(1): 137-159.
按照Plowman的理解，这一类变革很少产生，但是这种微不足道的小调整不断积累和放大，最终导致了根本变革，它是在一个可控的过程中让系统发生转型，并对新的外部环境产生自适应。这方面的研究目前仍然比较少，特别是从复杂理论对组织进行研究的论文。
定量研究——演化动力学机制
定性方法能够最大限度挖掘演化的内在机制，而定量方法则更能探索一般化规律，定量方法主要包括传统统计方法、大数据方法和计算机仿真等。
最简替代模型
王大顺团队（2019）通过绘制不同的手机的销量的增长曲线，发现在双对数坐标下，每类手机和销量呈现幂律分布而不是指数增长，并且在最初增长阶段并不是循序渐进的而是一种突发式的快速增长。
他们还从其他数据研究中发现了这种幂律分布情况，包括汽车销售的替代、App下载的替代、科学家对科学领域的替代。并根据一个动力学方程构建了一个可以描述不同复杂替代现象的动力模型。
Jin C, Song C, Bjelland J, et al. Emergence of scaling in complex substitutive systems[J]. Nature human behaviour, 2019, 3(8): 837-846.
失败动力学模型
王大顺团队进一步通过实验设计，首先提出失败动力学的两个模型——机会模型和学习模型，通过三个数据集的计算，在数据模拟下，发现连续失败的长度遵循厚尾分布。然后用一个记忆长度为k的高阶马尔可夫过程描述了失败动力学模型，由此探讨了成功涌现的临界点情况，可以加深我们对失败背后复杂动力学的理解。
Yin Y, Wang Y, Evans J A, et al. Quantifying the dynamics of failure across science, startups and security[J]. Nature, 2019, 575(7781): 190-194.
近期 The European Physical Journal 发布了专题特刊，探讨了复杂系统中诱发不同状态之间突变的机制与突变的具体案例（《复杂系统中的突变特刊——理论、方法与应用》）。这些研究也有助于我们对复杂系统涌现的突破式变革做进一步思考与理解。
四、启示：组织管理的哲学
四、启示：组织管理的哲学
自组织的治理
中国人在管理中强调阴阳融合、中庸之道，这种“无为而治”的思想，其实就是一种自组织治理模式。一个教堂变革的案例剖析和两个动力学模型的机制解释，可以为我们理解复杂系统涌现的突破式变革搭建一个具体的应用场景。当系统与外界环境不相融合时，复杂系统便通过自组织、自适应，进行复杂演化或复杂适应。而过去还原主义简单地将这种变化看成是微观态到宏观态的加总，复杂系统将中观引入，我们才慢慢发现系统变化过程中的层层涌现。
运用复杂科学的思维方式看待组织管理，启发我们关注情境的要素，思考组织在变化环境中的动态平衡之道。对于自组织的治理智慧，可以进一步参考阅读罗家德老师的《中国治理：中国人复杂思维的9大原则》。
罗家德.中国治理：中国人复杂思维的9大原则[M].中信出版社，2020.
颠覆性创新的再理解
颠覆性创新往往不是来自核心部分的任务执行，而是源于自下而上的自组织的思维碰撞。核心部门往往被边缘部门包围，距离外界环境较远，而复杂系统自适应的变革往往起始于外在环境的剧烈变化，拥有自组织能力的边缘“细胞”们可以最快感应这些变化，也有自适应、自发展的能力去提出对应的创新方案。
那么，对于一个组织的整体来说，就存在自下而上的力量和自上而下的力量之间的交互问题，也形成了一个特殊的研究议题。对于这种复杂治理的研究，也可以进一步阅读罗家德和曾丰又老师的《复杂治理：个人和组织的进化法则》。
罗家德，曾丰又.复杂治理：个人和组织的进化法则[M].中信出版社，2020.
复杂系统管理学读书会
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