本节不讨论管理系统运行的具体的特殊原理,只讨论一般性共现性的运行原理和运动规律,进而讨论管理体系的一些系统性原理。
1.3.1.1 概念分析
系统是相互联系、相互作用的诸要素组成的有机整体。系统总是作为相对独立的整体存在于一定的环境之中,整体性是系统最基本属性。因此,整体性原理是系统论中一个最基本的原理,是系统论的核心。所以,贝塔朗菲强调说:“一般系统论是关于整体性的一般科学”。
管理系统的整体性的含义是:管理系统是诸要素的有机集合而不是简单相加,管理系统的性质、功能与运动规律不同于它的各组成要素在独立状态时的性质、功能与运动规律,即系统具有新的属性、新功能与整体运动规律;另一方面,作为系统整体的组成要素的性质与功能也不同于它们在独立的性质与功能。若用S表示系统,Q表示系统第i个组成要素(i =1,2,……),则系统的整体性原理可用式(1.1)表示:
工作要素是指某一项工作中的每项要素都不构成整个工作方案的全部。
但是对某一个具体属体(或功能)来说,并且是可以度量的,由于系统的结构和协同作用等情况不同,系统的这一属性(或功能)的数量可以大于、等于、小于各要素(或功能)的数量之和。即系统对具体属性与功能的数量,既可放大,也可缩小,或者既不放大,也不缩小。设系统是由n个要素组成,用同一的测量单位度量系统中第i(i =1,2,……n)个要素的这一属性,数量为V
i
,数量为
那么,V和
,存在三种关系:
一是整体大于各要素之和:
例如,人的双眼视觉功能大大超过两只眼视觉功能之和,试验表明,双眼的视敏度比单眼高 6 ~ 10 倍。两个女工看管织布机,单干,一人看管 10 台,总共可看管 20 台。若两人组成一个小组,互相协同,可以看管 25 台。
二是整体小于各要素之和:
我国有名俗语:“一个和尚挑水喝,两和尚抬水喝,三个和尚没水喝”,很形象地说明这种关系。
三是整体等于各要素之和:
这是人们认识最早的加法关系。例如,整体的重量等于各部分重量之和。在不考虑司机等社会的作用,一辆汽车载重 4 吨、那么五辆同样的汽车可载重 20 吨。
正是系统的以上特性,尤其是它具有更多的新属性以及对属性与功能的放大或缩小作用,不得不引起人们重视对系统的研究。
1.3.1.2 决定系统整体属性的因素
系统的整体属性与功能是由三方面决定的:
(1)系统组成要素的性质与数量。人的工作动力在于理想与激励,物质激励与精神激励要素的性质与程度决定了其效果。
(2)系统的结构。这一点我们在后面会作专门的叙述。
(3)系统的环境。工作单位的人文环境、经济环境、政治环境等。
1.3.1.3 整体性原理的实践意义
整体性原理为人们能动地改造客观世界和有效地处理系统问题提供了重要的方法论原则:
(1)人们在认识和改造系统时,必须从整体出发,从全局考虑问题,从系统、要素、环境的相互关系中探求系统整体的本质和规律。如若不从整体出发,如同盲人摸象,既不能正确认识事物的整体,也不能深刻认识事物的部分。整体性原理表明,局部的优劣不等于整体的优劣,既然我们讲求的是整体最优,当然局部必须服从全局,并使局部与全局协调。
(2)根据整体性原理,人们可将一些孤立事物构成系统,既可产生新的属性,又可把某些功能和作用放大。不难理解,“人定胜天”,就在于人类社会是个大系统,其整体力量大大超过单个人的力量之和。
(3)系统结构合理,系统内外协同作用增强,以提高整体效益。例如,在江苏农村,在生产经营管理上,近年来出现了一种定量的生态循环系统:
这样每一个循环,可出售蛋、猪肉、蘑菇、蚯蚓、鸡等五种产品,可得纯收入约5000 元。具投资少、能量耗低、无公害,达到经济效益、生态效益、社会效益的高度统一。
1.3.2.1 相关性概念
系统、要素、环境都是相互联系、相互作用、相互依存、相互制约的,这一特征叫做“相关性”或“关联性”。系统中每个要素的存在依赖于其他要素的存在,往往某个要素发生了变化,其他要素也随之变化,并引起系统变化。系统之所以运动并具有整体属性就在于系统与要素、要素与要素、系统与环境的相互联系、相互作用的结果。由此引出的联系的概念需要研究。
1.3.2.2 联系
所谓联系是指两个以上的事物通过相互作用机制彼此影响,以至联合起来的现象或关系,从本质上看,联系是事物之间的物质、能量、信息的交换。
宇宙万物的联系形式尽管纷繁、复杂,但从联系的内容看只有物质联系、能量联系和信息联系。例如,一个生产系统,原材料的传送、加工是物质联系;电、热等能源的输送是能量联系;为了协调运转,实施的各项计划‘指令、控制信号等是信息联系。现代物理证明,物质系统的相互联系、相互作用表现为四种基本力:引力、电磁力、强力、弱力。力的存在都伴随着微粒子的交换和波的传递。如强力、弱力是交换某种基本粒子而产生的。电磁力是交换虚光子;引力是交换引力子。可见力的联系本质上是能量或微粒子物质的交换。因此可以说,任何事物之间只要有物质、能量、信息的交换,就是联系。
客观事物的联系有系统联系、结构联系、功能联系、起源联系、因果联系等。系统联系指系统与系统之间在纵横方面所形成的联系;结构联系指系统内部各要素依一定秩序的排列组合关系;功能联系指系统与外部环境之间的联系,即外部对系统的输入和系统对外部的输出;起源联系是揭示系统以什么方式产生和发展的;因果联系即事物之间的因果关系。现实中各种联系常常是综合在一起、交织在一起,形成纵横交错的网络关系。
1.3.2.3 系统相关性公式
贝塔朗菲用一组联立微分方程描述了系统的相关性:
式中Q 1 ,Q 2 ,……Q n 分别代表 1,2,……n等元素的特征(如劳动强度、劳动效率等),t是时间,各个f表示相应的函数关系。
以上公式表明,系统任一元素随时间的变化,是系统所有元素的函数,即任一元素的变化会引起其他元素的变化以至整个系统的变化。
如果系统是由同样类型的元素组成,且只有一种性质,那么上式就变为:
式中Q 0 、a为常数,e为自然对数的底,等于 2.718,上式就是指数增长规律方程,在许多领域里得到广泛应用。若Q 0 为原来人口数,a为平均每年人口增长率,那么就可求出t年后人口按指数增长的数量为Q。
1.3.2.4 相关性分析
我们用一个例子来分析系统的相关性(见图 1.3):
图1.3 为人口、污染和自然资源等的因果关系图
图 1.3 为人口、污染和自然资源等的因果关系图。顺着箭头方向走,若前一项变量水平增加(或减少),使后一项变量水平也增加(或减少),则在该段箭线旁标以“+”号;若前一项平增加(或减少)使后一项变量水变量水平减少(或增加),则在该段箭线旁标以“-”号。图中有四个反馈回路。回路中的符号为奇数,则回路是稳定的,称为负反馈回路;回路中的负号数为偶数,则回路不稳定,称为正反馈回路;图 1.3 中的重要反馈回路是:负反馈——人口、自然资源的消耗、自然资源、物质生活水平、年出生率;负反馈——人口、污染的产生、污染程度、食物、年出生率。这些反馈回路和图中其他两条有关的回路起着稳定居民人口的作用。
在分析相关性时,要从整体出发把网络内的各种关系综合起来分析,从内部和外部两个方面来考察系统,工作中,要想改变某些不适合要求的因素时,也必须首先考虑与该因素有关的其他因素的影响,并且使这些因素也得到相应的改变,才能得到正确的认识和达到预期的目的。
管理系统的结构是系统保持整体性以及具有一定功能的内在根据。
1.3.3.1 系统结构的基本形式
(1)空间结构,所谓空间结构,是指系统各要素在空间上的排列组合形成的稳定结构。平常我们接触到的大多数是空间结构。例如,各种农村布局、城市布局都是空间结构。空间结构的形式不胜枚举。
(2)时间结构。所谓时间结构是指系统随着时间的推移,而呈现的流动性、变动性结构。例如,各种工作流程,各种事物发展过程都体现了时间结构。
(3)时空结构。时间结构和空间结构的统一就是时空结构。任何物质系统,既不能脱离空间而存在,也不能脱离时间而存在,因此都是时空结构系统。一个人、一个单位在不同的时段有不同的发展状态,这就是明显的时空结构。
1.3.3.2 结构的稳定性
系统内部各要素的稳定联系,形成有序结构,才能保持系统的整体性。所以结构的稳定性是系统存在的一个基本条件。任何系统无论存在多么短暂,都有相对确定的系统属性与稳定结构,系统结构的稳定性,就是指系统在外界干扰的作用下,持续保持结构的恒定性、有序性。
结构稳定,可以是静态稳定(如生产系统的内在结构),也可以是动态稳定(如在发展中保持的结构状态)。但是稳定是相对的,任何系统总要与外界进行物质、能量、信息的交换,在这种交换的过程中,系统的结构不但在量的方面可以逐渐变化,而且在一定条件下还可产生质的飞跃。
1.3.3.3 结构与功能的关系
(1)结构与功能是相互依存的,结构是功能的内在根据,功能是结构的外在表现。一定的结构总表现一定的功能,一定的功能总是由一定的结构系统产生的。没有结构的功能和没有功能的结构,都是不存在的。
1)系统的结构决定系统的功能,结构的变化,制约着整体的发展变化。例如,不同国家的体制结构有不同的发展特征与运作机制,这说明结构变化之因必然导致功能变化之果。
2)功能又具有相对独立性,可反作用于结构。功能与结构相比,功能是相对活跃的因素,结构是比较稳定的因素。在环境的变化影响下,此时结构虽未变化,但功能首先不断地变化,功能的变化又反过来影响结构。以上功能变化之因导致结构变化之果。
3)结构与功能存在互为因果的关系。例如,经济结构决定了经济发展特征,经济发展就促进着经济结构的变化。
(3)结构与功能的四种具体关系
1)同构异功或一构多功,即一种结构具有多种功能。如一个人在工厂里是工程师,到学校讲课又成了教师。再如,办工业给人类带来了巨大利益,但对三废不妥善处理,就会引起环境污染的有害功能。所以在考虑一构多功时,对有益功能与有害功能均要注意到。
2)同功异构或一功多构,即一种功能可由多种结构实现。如西方的民主管理体制结构,各国的体制结构互不相同。
3)同构同功,即相同的结构,表现为相同的功能。
4)异构异功,即结构不同,功能也不同。
1.3.3.4 结构性原理的实践意义
结构与功能的辩证关系为人们认识世界和改造世界提供了重要的原则和方法。
(1)人们要认识事物,就要研究事物的结构,研究事物的结构就是探索事物的规律。事物的规律是要通过事物的结构反应出来。人类要无限地认识客观世界,就要无限地攻破客观世界结构之门。
(2)保持优良结构以保持优良功能。例如,对工程系统要及时维护,以免损环。
农业生产上要选择优良品种并通过栽培措施使优良品种得以保持。
(3)改变结构从而改变功能以满足人类需要。
例如,设备系统的可靠性,采用串联结构(图 1.4)为
图1.4 元件的串联
式中R是系统的可靠性,RI是第I个元件的可靠性,n为元件数目,II为连乘的简写符号。若n =4,各个R i =0.9,则R =(0.9)4 =0.66。可见串联后系统的可靠性下降了。
为了提高系统的可靠性,常采用并联结构,如图 1.5 所示。这时系统的可靠性R为
图1.5 元件的并联
系统由不同的要素组成,这些要素是由更小一层要素组成的子系统;另一方面,系统本身又是更大系统的组成元素。这就是系统的层次性。系统的层次具有多样性。纵向的母子系统,可构成垂直系统的层次;横向同一层次中,又可构成各种平行并立的系统,纵横交叉的网络系统,又可构成各种交叉层次。例如,有作为行政区划的省、地、县、区;军队中的军、师、团、营;党政机关的部、局、处、科等等层次。
各元素经由自组织而形成系统的过程中,它们的基本结合方式是分层次形成,即由元素先组合成子系统,再结合成大系统。计算表明,分层形成系统的概率,远远大于由元素直接形成系统的概率,并且分层形成的系统更有效地抵制环境的干扰和破坏性影响。
图 1.6 揭示了不同层次具有的质的差别。我们称之为层次质变律。人类的最大奥秘之一就是由简单到复杂所经历的多种层次质变。这种层次质变是物质世界普遍存在的发展规律之一。
由于不同层次具有不同的性质,因而遵循不同的规律。对于人类社会的 11 个层次也分属于生理学、心理学和社会学研究的范围。
图1.6 社会与人的层次示意图
层次间是相互影响、相互作用的。低层次对高层次的影响叫上向因果关系,高层次对低层次的控制作用叫下向因果关系。系统的层次越高,结构和功能越多种多样。例如,社会系统的层次越高,结构复杂,功能多,因而社会比自然界有更复杂的结构和更高级的功能(见图 1.6)。
系统的层次性特征有利于系统本身的运行和功能的发挥。人的组织系统,它们主次分明,分工合作,协调一致完成人所特有的一系列高级活动。而不能把所有的感受和动作都由脑来支配。一个庞大的机构或复杂的工程,仅靠一级组织是照顾不过来的。因此必须分层管理,层层负责,以提高效率。
人类的认识是从一个物质层次向另一个物质层次不断深化和发展的过程,因此不能对某一层次的认识绝对化。
1.3.5.1 动态性概念
现实系统都是开放系统,都有物流、能流、信息流在不断的运动;系统本身都有生命周期,都有一个从孕育、产生、发展、成熟到衰退、消亡的过程。系统的这种运动、发展、变化过程就是它的“动态性”。
任何系统都是作为过程而展开的动态系统,具有时间性程序。也就是系统S和系统要素Qi(设系统有n个要素,则i = 1、2、……n)都是时间t的函数,用数字公式可表示为
如 20 世纪以来,由于科学技术的飞速发展,人类的知识量随着时间前进呈指数增长趋势。波兰学者列斯基认为,若以 1960 年知识量(或信息量)为 1,1965 年为1.4,1975 年为 3.5,1985 年为 8.0,2000 年将是 23。也就是说,2000 年的知识量是1960 年知识量的 23 倍。这是一个急剧的动态变化过程,国际上称之为“知识爆炸”。
1.3.5.2 动态性的启示
(1)要把握事物的发展趋势和变化规律,才不致被动。动态观点就是我们常说的不能静止地看问题,要以发展变化的观点来研究问题,研究它的历史、现状和发展趋势以及变化规律。例如,由于工业化,大量燃烧煤、石油、天然气,使大气中的二氧化碳呈指数曲线增长,造成全球性的气温上升,使南极、北极的冰川更多融化,于是海平面上升。下一个世纪海平面上升要抹掉 40%的盐滩,一些低洼的沿海城市将变成汪洋大海,台风也将更加凶猛、频繁。这不是一个全球性的动态问题,科学家们呼吁要采取相应的对策(见图 1.7)。
图1.7 产品经济寿命曲线
又如工厂在生产时,常常要考虑到产品的经济寿命曲线(图 1.7),看某一项产品目前是在萌芽期(研制后开始投入市场),发展期(产品在市场上销售量迅速增加)还是到了成熟期(大量是产销,销售量稳定)或衰退期(逐渐被淘汰)。对于还有一定销路的老产品,不要轻易放弃,对于进入衰退期的老产品,不要盲目生产,而在此之前的适当时候就要改进或研制新产品,以更新换代。这就是动态原理对生产进行的安排。
(2)认识时机,抓住时机。
由于系统的动态变化,就会出现这样或那样的时机可以利用。时机就是时间性很强的机会。所谓机不可失,时不再来。
日本人善于捕捉时机。例如,日本的汽车工业本是从美国学的,底子比美国簿。日本人在石油危机尚未露头的时候,就预测石油危机的到来,看到耗油多的大型车不适应了,果断地发展节油的小型车,由此日本汽车工业不但度过了危机,而且占领了国际市场,1980 年日本的汽车总产量已超过了美国,跃居世界第一位。
(3)在动态中平衡系统。
系统要保持有序状态,必须在动态中平衡。都江堰水利工程,两千多年来发挥效益,其成功的奥秘之一,是很好地发现并解决了泥沙淤积问题。进来的泥沙流到飞沙堰时,由于那里的地形条件,形成的水流具有自动侧向排沙的作用,把绝大部分漏水推到外江去。余留极少部分沙石通过岁修解决。于是进来的泥沙与排出的泥沙保持了动态平衡。所以该工程经久不衰,永葆青春,造福成都平原。
在条件具备时,平衡是可以打破的,打破之后要在新的基础上建立动态平衡,以维持新的稳定有序状态。
系统适应环境变化的能力,称之为环境适应性。
现实中的系统都是开放系统,它总是在一定的环境中存在和发展的,它与环境有物质、能量和信息的交换。人类社会的进化发展过程,是社会群体适应客观环境的过程。
一个系统的功能表现过程,必然是它与环境的相互作用过程。系统的结构决定系统的功能,这是第一位的。但系统表现出哪些功能,却是系统本身与它的环境共同决定的。例如,工厂有输出产品的功能,它是由外界环境对工厂输入原材料,经过加工得到的。没有输入,就没有输出,绝不能无中生有。一个棉纺厂能输出棉布,是由于有棉花的输入。当输入原材料减少,产品也会减少。
在一定的条件下,外部环境会影响系统的结构、有序度和功能。社会群体在漫长的进化过程中,随着环境的变迁,不断积累新的结构变异,来适应新的外部环境,并通过遗传信息,把这些变异了的结构传递给下一代,从而世世代代繁衍不息。
外界对系统输入物质、能量和信息,经过系统的处理,向环境输出新的物质、能量和信息,这就是系统功能的表现。输出的结果返回来与系统预期的目标相比较,以决定下一步措施,这种过程叫作“反馈”。比较的结果,或可保持原结构、功能,或需要改变,以使系统与环境相适应。输入、处理、输出加上反馈就构成系统与环境之间全过程关系,如图 1.8 所示。
图1.8 系统与环境的关系
在具体分析系统与环境之间的相互影响时,可以从以下四个方面着手。
(1)系统与环境是互依关系。如图 1.8,把甲系统看成环境,甲系统向乙系统输出,且为乙所需,则甲乙为互依关系。
例如,甲系统为发电厂,乙系统为用电单位,甲需要乙为输出对象,乙需要以甲为输入来源,所以甲乙是互依关系。如果两个系统是互依关系,它们之间的输入和输出要求保持稳定,应包括数量稳定和质量稳定两个方面。
互依关系的协调:假设乙系统的输入函数为 x = f ( t ),甲系统输出函数为 y = ϕ ( t ),若在互依时间内存在。
则甲乙是完全协调的。
如果 f ( t )和 ϕ ( t )存在
此时甲乙系统仅在t 1 - t 2 区间内保持总量协调
若f(t)≠ϕ(t)
则甲乙为不协调互依关系。要使不协调互依关系达到完全协调,此时有三种解决办法:一是调整甲、乙系统的功能,使之完全协调;二是在甲乙系统之外的更大范围内组织协调、平衡;三是采用库存的办法调节。仓库容量为
(2)系统与环境的其他系统是否有竞争关系。
在管理系统中,丙系统向甲系统和乙系统输出,且为甲乙所需要,或甲乙向丙输出,且为丙所需要,则甲乙两系统为竞争关系如图 1.9。
图1.9 系统关系
由于系统间的激烈竞争可导致竞争力弱的系统瘫痪或崩溃,所以在规划和设计系统时,必须认真作好系统间输入输出的综合平衡工作。有些竞争是有用的,例如,企业间竞争可以改进管理、提高质量。
(3)环境与系统是否存在破坏关系。例如,工业的三废污染了环境,反过来又受到环境的报复,并威胁着人类的健康。所以,对环境要保护、治理。对人不利的破坏关系要利用,如生物防治病虫害,就是好的例子。
(4)环境与系统是否存在蚕食关系。在人与自然环境关系上,如伐木系统对森林,畜牧系统对草原,捕鱼系统对鱼系统对鱼群,必须注意系统的蚕食强度和环境的再生能力之间的关系,力求两者之间保持平衡。人类由于过度砍伐森林,土地沙漠化已成为世界性问题之一。世界上大约每年有 600 万公顷土地变成沙漠,为此人类会付出巨大代价。
坚持环境适应性观点,就是要我们不仅注意系统内各要素之间关系的调节,而且要考虑系统与环境的关系。只有系统内部关系与外部关系相互协调、统一,才能全面地发挥出它功能,保证系统整体向最优化方向发展。