頑強的自我組織

沒有統一的指揮,歐洲椋鳥(Starlings)卻可以變化出千奇百怪令人讚歎的隊形。
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第145期
林茂昌
林茂昌為台灣知名的翻譯家,翻譯過多本重量級財經著作,如葛林斯班的回憶錄《我們的新世界》、暢銷書《黑天鵝效應》、《師父》、《馬丁沃夫教你看懂全球金融》、《大債時代》等。曾任台証期貨總經理、期貨商公會理事。自2004年即財務獨立從事價值投資。2011年出版第一本著作《我的職業是股東》,廣受好評。

一般說來,我們所習慣的運作方式是中央集權。企業組織不論如何扁平化,總是有層級之分,營運資訊由下而上,匯集到中央,再由中央作出決策並下令各單位執行。這是人類最自然的領導方式。

但無奇不有的自然界,其運作方式除了中央集權之外,還有自我組織系統,非常有趣。例如:物質的結晶和磁化,各原子間自動形成有規律的排列;歐洲椋鳥成群在空中飛翔,沒有首領的統一指揮,竟可以變化出千奇百怪令人讚歎的隊形;美國大霧山國家公園(Great Smoky Mountains National Park)有一種同步螢火蟲,可以在沒有指揮之下,成千上萬隻同步閃光;還有,螞蟻可以在沒有指揮中心之下,有效找出覓食路徑等,凡此種種,不勝枚舉。

向螞蟻學習群體智慧

根據近年來的研究,這些自然現象不只是奇特而已,還含有值得人類研究的群體智慧:自我組織行為。就以路徑搜尋來說,數學家孟格(Karl Menger)在1930年代就提出著名的「旅行業務員問題」(Traveling Salesman Problem):某業務員要到N個城市推銷商品,然後回家,每個城市只經過一次,要如何走,路徑最短?

這個問題很重要,因為它可以經過變形,應用到許多的實務問題上,如物流後勤管理、生產排程規劃、晶片設計、甚至於DNA定序等。但這個問題也很難解,因為其複雜程度,會隨著N呈指數成長,而當N大到50左右時,以現代電腦計算,也可能需要千年、萬年以上,絕不誇張。不過孟格同時發現,如果放寬條件,答案只要「接近」最短距離就好,則複雜程度就會大幅下降,可以很容易解出來。

於是許多數學家提出了各種近似的靈感解法(heuristic),最有趣的是1992年多里哥(Marco Dorigo)在博士論文所提出的蟻群優化演算法(Ant Colony Optimization Algorithm),靈感來自蟻群覓食路徑,以非常簡單的計算,有效地找出近似解(雖然不是最短路徑,但非常接近)。

這個解法還有一個特色,就是去中心化,沒有中央控制單位,非常有彈性。例如,當問題解到一半時,外在環境或條件突然改變,也可以很快解出,就像你刻意打亂覓食中的蟻群,牠們會困惑一會兒,不久之後就回復正常。

沒有任何一隻螞蟻在指揮或是被指揮,牠們只是按照基本的法則運作,形成一個自我組織系統。而蟻群自我組織系統的靈活性,是其他演算法所望塵莫及的,因此,非常適合用在環境快速變動或是資訊不明的路徑問題上,例如行動電話網路系統的路徑規劃。此外,後勤供應體系複雜的企業,也可以採用蟻群優化演算法,根據米勒(Peter Miller)的《群的智慧》(The Smart Swarm),美國工業氣體公司就用蟻群的自我組織原理,去解決複雜而多變的運送問題,效率大幅提升,估計每年省下二千萬美元。

 

沒有任何一隻螞蟻在指揮或是被指揮,牠們只是按照基本的法則運作,形成一個自我組織系統。Fotolia

 

自我組織原理與市場經濟問題

1962年,英國數學家阿什比(Ross Ashby)發表了經典之作《自我組織原理》(Principles of the Self-Organizing System),他認為,任何一個動態系統,終將向一個平衡狀態(或吸引子)演進。簡單說,自我組織系統非常頑強,即使遭受干擾或破壞,最後也會朝某個狀態演進。例如前面所說的結晶或磁化、蟻群覓食路徑、大霧山螢火蟲同步發光或是歐洲椋鳥群集飛行等。

其實,人類社會也有自我組織系統,而且非常頑強,那就是自由市場。海耶克最早提出這個概念,在自由市場經濟裡,自發性的合作與交易體系,就是一個自我組織系統。諾貝爾經濟學獎得主克魯曼甚至寫了一本書《自我組織經濟》(The Self Organizing Economy),闡述市場的自我組織概念。

在自由市場中,買家只根據自己的需求尋找最好的商品,賣家則尋找自己的理想買主,就這麼簡單,市場就達到平衡,並且非常有效率。進一步說,以自由市場為核心的資本主義,本身就是一個自我組織系統,不論在甚麼環境、地點、國家,必定帶來效率、分工合作、經濟發展與財富累積,但很不幸,同時也帶來貧富不均,而貧富不均正是當前最大的經濟問題之一。

我們能夠只要效率、分工合作、經濟發展、財富累積,而不要(或減少)貧富不均嗎?這是個很大的問題,當然也有兩派意見。諾貝爾經濟學獎得主史迪格里茲(Joseph Stiglitz)在《不公平的代價》中,主張透過市場干預或是導正市場力量來化解不均的問題。

但在資本主義之下,要改善不均問題談何容易;而市場干預更是一個敏感議題,牽涉太多的利害關係。簡單說,如果自我組織原理存在,那麼,任何改善貧富不均的行動,終將被頑強的自我組織行為所破解。

他的好友,經濟學家羅斯查爾德(Michael Rothschild)對社會主義的評論,似乎是最好的註解(雖然史迪格里茲所主張的是有限度的修正市場):社會主義是一種意識形態,而資本主義則是一個自然過程。社會主義之所以失敗,是因為它採取毫無節制的干預政策,企圖修正資本主義自發性和自我組織現象的「錯誤」。當然,自然過程是無法被「修正」的。

總之,對於貧富差距惡化的問題,如果單從經濟面或市場面去處理,我個人認為是不夠的,必須有更大的能量,去改變人們對自利心的追求態度,才能把自由市場這個自我組織系統跳轉到另一個狀態,就像鐵棒被強大磁力改變磁性一樣。而這個大能量是甚麼?恐怕沒人知道,也許是公民運動、社會運動或宗教感化,也許根本不存在。

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