协同型计算模型

(一) 协同与协同学的内涵

1. 协同的内涵

“协同”一词来自古希腊语，或曰协和、同步、和谐、协作，是协同学(Synergetics) 的基本范畴。关于协同的思想源远流长，无论是古代东西方哲学，还是近现代自然与社会科学，在研究人与自然、人与人等协调发展问题时，都必然涉及协同。协同的观念在古今中外的各种著作中有着非常充分的表达。《说文》提到: “协，众之同和也。同，合会也。”所谓协同，就是协调两个或两个以上的不同资源或个体，使它们一致地完成某一目标的过程或能力。当今，协同不仅包括人与人之间的协作，也包括不同应用系统之间、不同数据之间、不同终端设备之间、不同应用情景之间、人与机器之间、科技与传统之间等全方位的协同。

从组织角度看，协同泛指组织中多人共同完成同一个或多个事务的行为方式和过程。协同工作是组织行为的基本模式和状态。在当代，由于电子工具的发展，互联网的发展，软件的发展，使得这种有效性得到了更大的提高，使得协同理念能够在组织当中真正实现。从技术角度看，协同的概念始于20世纪80年代，如以Novell Netware为代表的工作组类软件，微软的Exchange、IBM的Lotus/Notes，到后来的电子邮件、OA、CRM、ERP等，都有协同的概念在里面。从所基于的信息技术讲，协同则体现在三个层面: 一是基于通信技术的人与人之间的协同; 二是基于工作流技术的组织与组织之间的协同;三是基于企业信息集成技术的系统与系统之间的协同。从企业系统角度看，完整的协同概念包含了五个方面的含义: 面向人的协同、流程协同、信息协同、应用协同和企业管理的协同。协同管理系统实际上就是基于完整的协同概念形成的管理系统。[1]

2. 协同学的内涵

在管理学界，有关协同的概念最早是由H. 伊戈尔·安索夫在1965年出版的《公司战略》一书中提出的。作为一门独立的学科“协同学”，它是20世纪70年代以来在多学科研究基础上逐渐形成和发展起来的一门新兴学科。其创立者是德国斯图加特大学教授、著名物理学家哈肯 (H.Hake)。他在吸收了平衡相变理论、激光理论、信息理论、控制理论的基础上，经过与突变论、耗散结构理论的交流，于20世纪70年代建立了处理非平衡相变的理论和方法，即协同学。他于1970年斯图加特大学冬季学期演讲中首次引入了协同学的概念。他在1971年发表的《协同学: 一门协作的科学》一文中深刻阐述了协同的概念，他认为自然界存在着各种各样不同时间、空间跨度的系统，结构千差万别，尽管他们的属性不同，但在整个环境中，各个系统间存在着相互影响又相互合作的关系，同时也存在着一系列不稳定与稳定的相互转换。其中包括通常的社会现象: 如不同单位之间的相互配合与协作，部门间的相互协调，企业间相互竞争的作用，以及系统中的相互干扰和制约等。1972年，哈肯组织了一个名称叫做“协同学”的会议，邀请世界各地的许多专家进行讨论研究，达成一定的共识，认为在不同的现象中，存在着一个共同的基本原理，即截然不同的系统都是由同样类型的序参量方程所支配。1976年出版的《协同学导论》一书，哈肯运用突变理论的成果，吸取平衡相变理论序参量概念和绝热消去的原理，并采用概率论、随机理论建立起序参量演化的主方程，系统地论述了协同理论。从20世纪70年代末到80年代初，哈肯在研究协同论时间和空间有序的基础上，把内容扩充到功能有序上，并进一步研究了混沌现象，从而使协同论进入一个纵深发展的阶段。哈肯等人通过对许多客观系统 (如激光系统) 进行观察，发现系统发展演化中存在一个普遍原理，即在任何系统中，各子系统之间，均依靠有调节、有目的的自组织过程，使千差万别的子系统协同作用产生新的稳定有序的结构。哈肯发现无论是平衡相变还是非平衡相变，系统在相变前之所以处于无序状态，是由于组成系统的大量子系统没有形成合作关系，自行其事、杂乱无章，不可能产生整体的新质。而一旦系统被拖到相变点，这些子系统仿佛得到某种“精灵”的指导，迅速建立起合作关系，以很有组织性的方式协同行动，从而导致系统宏观性质的突变。由此可知，协同学是关于多组分系统如何通过子系统的协同行动而导致结构有序演化的自组织理论。在协同学中，哈肯把协同定义为:系统的各部分之间互相协作，使整个系统形成微个体层次所不存在的新质的结构和特征。哈肯用协同学理论阐明系统中子系统出现协同运动的条件和规律，这对于我们研究创新系统的协同有很好的指导作用。1983年出版的《高等协同学》一书，标志着协同学的微观理论走向成熟。1988年出版的《信息与自组织: 复杂系统的宏观方法》一书，为非平衡态理论宏观方法的发展奠定了基础。由于协同学既能反映不同系统在临界过程中的共同特征，又能结合具体现象描述出它的转变规律，因此具有广泛的适用性。

安德鲁·坎贝尔等 (2000) 在《战略协同》一书中说: “通俗地讲，协同就是‘搭便车’。当从公司一个部分中积累的资源可以被同时且无成本地应用于公司的其他部分的时候，协同效应就发生了。”他还从资源形态或资产特性的角度区别了协同效应与互补效应，即“互补效应主要是通过对可见资源的使用来实现的，而协同效应则主要是通过对隐性资产的使用来实现的”。蒂姆·欣德尔 (2004) 概括了坎贝尔等人关于企业协同的实现方式，指出企业可以通过共享技能、共享有形资源、协调的战略、垂直整合、与供应商的谈判和联合力量等方式实现协同。由于取得协同效应之艰难，导致了对协同作用热情的消逝，甚至产生了质疑。Mark·Lsirower (1997)强调要警惕“协同陷阱”。坎贝尔等也指出: 实践中协同取得成功的案例明显少于失败的案例。迈克尔·波特 (1988) 在论述经营单位之间的相互联系时指出: “协同作用是一种美好的设想，但在实践中是行不通的，取代协同作用的答案似乎是放权，即将权力交给经营单位的经理们。”但他后来又指出: “协同作用的失败，并非由于概念中的某些基本缺陷，而是公司对它没有理解和执行。”

综上分析，协同学主要是研究远离平衡态的开放系统在与外界有物质或能量交换的情况，如何通过自己内部的协同作用，自发地出现在时间、空间和功能上的有序结构的理论。它以现代科学的最新成果——系统论、信息论、控制论、突变论等为基础，吸取了结构耗散理论的大量营养，采用统计学和动力学相结合的方法，通过对不同领域的分析，提出了多维相空间理论，建立了一整套的数学模型和处理方案，在微观到宏观的过渡上，描述了各种系统和现象中从无序到有序转变的共同规律。[2]协同学既研究开放系统由无序到有序的演化规律，也研究由有序到无序的演化规律。协同学原理认为，一个系统从无序走向有序，不是在于系统现状的平衡与否，也不在于系统离平衡状态有多远，而在于系统内部各子系统之间通过非线性的相互作用，从而产生有序的、有一定功能的自组织结构，合作和竞争决定着系统从无序到有序的演化过程。

协同学是一种系统理论，主要研究开放系统。它接受了一般系统理论的基本架构，把一切研究对象看成由组元、部分或者子系统构成的系统。这些系统通过物质、能量或信息交换等方法相互作用。通过子系统之间的这种相互作用，整个系统将形成一种整体效应或者一种新型的结构。在系统的这个层次结构中，这种整体效应应具有某种全新的性质，而这种性质在微观子系统层次可能是不具备的。

协同学是一种关于自组织的理论。它研究系统各要素之间、要素与系统之间、系统与环境之间协调、同步、合作、互补的关系，研究新的有序结构的形成，揭示系统进化的动力。协同学把不同学科共同存在的协同现象抽取出来作为其研究对象，研究协同的本质、协同的结构、协同的描述模型、协同的作用、协同的研究方法、协同的支撑工具以及协同的应用等问题。

作为一门新兴的学科，协同学形成和发展的历史并不长，但作为研究完全不同学科中存在着的共同本质特征的一门横断学科，从自然科学、技术科学到社会科学的广泛领域中都可以看到它的足迹。实际上，协同学已经成为将各种学科联系起来的桥梁和纽带，因此，它具有多学科交叉的特征。同时，协同学的思想和方法也充分体现了辩证法的观点，因此具有深刻的哲学意义。[3]

(二) 协同学理论演变的主要路径

协同理论产生至今也经历了一系列的变化，主要集中在两个方面: 一是从静态协同到动态协同的演变; 二是企业内部协同向外部协同的演变。

1. 从静态协同到动态协同的演变

(1) 静态协同

在企业考虑是否应进入新的产品市场、哪些领域可以为企业提供最佳的机会时，安索夫认为其战略模型应包括四个要素: 产品市场规模、发展方向、竞争优势、协同。其中协同的有效性部分源于规模经济带来的好处，例如以提高设备的利用率、公用销售队伍或统一定货手段降低成本，另外协同也可以来自经理们把在一个产品中积累的知识和经验应用于其他新的产品。安索夫认为协同效应是在给定的销售收入水平下节约企业成本，或者在给定的投资水平下增加销售收入，并将协同分为销售协同、运营协同、投资协同和管理协同四种类型。同时，安索夫根据企业进入一个新产品市场所需要经过的两个阶段——起步阶段和运营阶段，又从另外一个角度将协同效应相应分为起步协同和运营协同。起步阶段的协同表现为因具有与新市场需要相适应的竞争力而节约的成本和在培育这种竞争力上花费的较短时间; 运营阶段的协同表现为规模效益，即通过提高产出来降低单位运营成本，以及一系列产品对日常管理费用的分摊。不管按类型还是按阶段区分协同效应，安索夫认为的协同效应是建立在对现有资源的充分利用的基础上，是一种静态的协同理论。

(2) 动态协同

1987年，伊丹广之在《启动隐形资产》一文中将企业的资产划分为实体资产和隐形资产，并认为其中只有企业所独有的隐形资产才是企业竞争优势不竭的来源，并且也只有当企业开始使用它的隐形资产时，才有可能产生真正的协同效应。同时，他提出协同理论的研究不仅要讨论静态的、一个阶段内的资源匹配方法，而且要讨论动态的、长期保持资源匹配的方法。资源的匹配使用，需要的不只是对现有资源的有效使用，有效地积累新资源也同样十分重要。同时，伊丹广之认为战略可以改变资源，当企业在有效使用资源的时候，他们也在同时创造新的资源。协同目标在于最有效利用企业所有的资源，同时必须低成本、速度快而且非常及时地创造充足的资源。

他认为产生协同效应的隐形资产的有效积聚通常可以有两种形式: 一种是新的资源作为一个阶段战略的副产品而被创造出来; 另一种是将由某一战略元素发展出来的资源有意识地用于其他战略。其中当把由一种战略元素产生的资源用于其他战略领域的时候，企业必须要把对这种资源的供给和需求在数量和时间两方面都有效地匹配起来。所以，动态的协同效应来自于不同时点上的两个战略组合，企业战略选择的实质就是为了同时满足现在和未来战略对资源的需求而对现有的隐形资产组合进行调整。因此，伊丹广之认为，为了产生动态协同效应，企业应尽量选择那些可以创造隐形资产的业务进行发展，带着动态协同的意识去设计战略，并尽自己的最大努力去发展隐形资产。

2. 企业内部协同向外部协同的演变

(1) 企业内部战略业务单元间的协同

在《竞争优势》中迈克尔·波特将协同理论与战略业务单元理论进行了融合，波特探讨了企业如何在一个或多个行业内创造并保持赢利的状态，并将业务单元之间可能的关联分为三种类型: 有形关联、无形关联和竞争性关联。波特认为企业的各种业务行为才是竞争优势的来源，利用价值链分析法对每项业务行为如何影响企业的整体战略进行了研究。

他将在价值链中的各项业务分为主体业务行为和辅助业务行为，以更好地认识和把握企业的各种业务行为和竞争优势的来源。对于有形关联，他对每一种业务行为都进行了仔细的观察，并详细列出了在价值链的各个环节可以实现共享的业务行为的主要类型、可以取得的竞争优势以及为实现共享而必须要做的妥协; 对于无形关联，他认为它涉及不同价值链之间管理技巧的传播，尽管有些业务之间没有业务活动可以共享，但其基本的经营要素可能相似，尤其当在许多个业务单元中采用相同的基本战略时，无形关联常常体现在其中，并由此反映出企业管理层在实施某一特定战略方面的能力和技能;对于竞争性关联，他认为由于在某一个行业中针对企业所采取的竞争行动往往会涉及到企业在其他行业的业务，所以这些“多领域竞争者”就必须将自己在各个行业中的业务连接为一个整体，竞争性关联使认识和开发利用有形关联和无形关联变得更为重要，一个多领域的竞争对手可能会迫使一家企业去建立某种相对应的关联，以避免陷于劣势。

(2) 企业间的协同

在核心竞争力理论创造者哈默和普拉哈拉德看来，企业间的资源有些可以被合作对方内部化，他们认为，在竞争对手之间的合作是很正常的，战略联合可以使企业节约获得新技术、开发新市场所要花费的金钱和时间。但这种联合中的协同是竞争性的，联合的双方在提供一定资源、技术后，会各自利用联合来学习对方的内部技能并使之内部化，这种形式的协同存在的期限在于双方可以为对方提供的技能的多少和如何保护自己的专有技能。

(三) 协同学的主要观点

1. 协同

协同作用所产生的结果可称为协同效应，这种效应是指开放系统中大量子系统相互作用而产生的整体效应或集体效应。当在外来能量的作用下或物质的聚集态达到某种临界值时，子系统之间产生相互作用。这种协同作用能使系统在临界点发生质变——从无序变为有序，从混沌中产生某种稳定结构。这种转化过程反映着自然界和社会不断发展与演化的机制。

2. 序参量与序参量的基本特征

“序参量”是指描述系统宏观有序度的参量。不论什么系统，如果某个参量在系统相变过程中从无到有地发展演化，并能指示出系统新结构的形成，这个参量就是序参量。生产经营过程中的产量规模、生产率就是企业系统中的序参量。

序参量具有一些基本特征: ①序参量是宏观参量。②序参量是微观子系统集体运动的产物、合作效应的表征和量度。③序参量是通过各个部分的协同作用产生的，而它一旦形成，便成为系统的控制中心，支配各子系统的行为，决定整个系统的有序结构和功能行为，主宰系统的整体演化过程。

3. 超序参量

在系统演化过程中，对系统特性起支配作用的变量称超序参量。超序参量可能是不同的，即超序参量会发生换元。超序参量换元是新超序参量与老超序参量在既竞争又合作的过程中，力量对比发生变化的结果。在政治和经济决策中，常常是很小的涨落，在一定程度上甚至是一种偶然的情况，将决定产生严重后果的方向。当做命中选择时，其他的选择就被排斥，首次选择已无法逆转。微小的涨落常常决定着做出怎样的选择。一旦做出选择，运动的所有部分都将参加集体活动，不管愿意与否，都必须接受这种选择。[4]

4. 快变量与慢变量

一个系统的稳定性总是要受到两类变量的影响: 一类变量在系统受到干扰而产生不稳定时，总是企图使系统重新回到稳定状态，这种变量起了一种类似阻尼的作用，衰减得很快，被称为快驰豫参量，也叫快变量; 另外一类变量在系统受到干扰产生不稳定时，总是使系统离开稳定状态走向非稳定状态，这种变量在系统处于稳定与不稳定的临界区时，表现出一种无阻尼现象，并且衰减得很慢，因此被称为临界区无阻尼慢驰豫参量，也叫慢参量。而组织内的改革阻力、新生阶层和思想具有这一特性。

慢变量与快变量是相互联系、相互作用的，它们各自都不能独立存在。在系统从稳定态向非稳定态过渡的过程中，慢变量起了决定的作用，而当系统达到不稳定状态时，只有在快变量的作用下才能使系统达到一个新的稳定状态。如果原来的稳定状态是一个无序状态，那么这个新的稳定状态就意味着有序状态的产生和形成; 如果原来的稳定状态已经是一个有序状态，那么新的稳定状态就意味着更新的有序状态的出现，意味着系统的进化。伴随着这种有序结构的产生、发展，两类变量相互联系、相互制约，表现出一种协同运动，这种协同运动在宏观上表现为系统的自组织现象。

5. 对称与对称破缺

对称是指一个系统在空间上的均匀性，在时间上的不变性。对称破缺与对称相反，它是一种非对称性，即对称破缺是一个系统在空间上的非均匀性，在时间上的变化性。现代科学所发现的种种事实已经表明，客观世界在其演化和发展过程中始终存在着对称性的向对称破缺的转化过程，并证明对称破缺是物质系统产生和演化的原因。是日常管理中，偶然因素决定了方向和结果，设定的程序也决定了方向和结果。

6. 役使原理

役使原理从系统内部稳定因素和不稳定因素间的相互作用方面描述了自组织的过程。哈肯曾说: “役使原理在协同学中起核心作用。”役使原理的基本思想是: 事物的特性常常是由许多因素联合作用生成的，但其中起支配作用的因素只有一个或极少数几个。在接近不稳定点时，可以区分为稳定的集体运动 (模) 和不稳定的集体运动 (模)，稳定模受不稳定模的支配而被消去，留下的不稳定模可以作为决定系统宏观行为的序参量。[5]

[1] 杜栋编著. 协同管理系统［M］. 北京: 清华大学出版社.2008 (1): 58～59

[2] 廖红、蔡心红. 协同学理论建立过程对人们研究自然事物的启示［J］. 贵州教育学院学报(社会科学版)，2003 (3): 67

[3] 杜栋编著. 协同管理系统［M］. 北京: 清华大学出版社.2008 (1): 61

[4] H. 哈肯. 协同学——自然成功的奥秘，戴鸣钟译. 上海科学普及出版社，1988: 35

[5] 潘开灵，白烈湖. 管理协同理论及其应用［M］. 经济管理出版社，2006 (10): 26～33