0 引言 随着复杂科学的兴起,人们对复杂系统的研究放弃了还原分解的方法,提倡采用一种自下而上的综合集成方法[1]。计算机仿真就成为了研究复杂系统的最有力工具之一。计算机仿真是通过建立仿真模型,在计算机上再现真实系统,并模拟真实系统的运行过程而得到系统解的研究方法[2]。它的基本思路为,选择系统中的个体,对个体属性及其与其他个体的交互规则进行建模,在计算机上模拟他们的互动,考察涌现出来的复杂的宏观行为。 仿真研究在社会科学领域已经取得了长足的发展,其在管理领域的应用也得到了学术界的瞩目。卡内基·梅隆大学的Carley教授开创的计算数理组织理论(Computational & Mathematical Organization Theory)倡导运用计算机仿真、逻辑规则和人工智能来从事组织研究,现已成为组织理论研究的前沿之一[3-4]。Carley及其团队在组织设计、组织学习、组织与信息技术和组织演化等方面取得了众多成果[3-5]。近年来,随着研究的深入,仿真方法在管理理论研究中的地位也得到了学术界的广泛认可。一系列应用仿真技术的论文对管理理论的发展发挥了重大的推动作用(如March在1991年发表的组织学习的论文[6])。在最近的顶级学术杂志上出现了一系列以复杂系统的视角进行管理研究,并对仿真方法进行系统评述的文章,探讨了仿真方法在理论发展中的地位和重要作用[7-10]。 本文认为,由于其独特的研究思路,仿真研究在对管理过程的建模及对管理机制的把握等方面具有天然的优势,它为我们考察“看不见的手”,打开组织过程黑箱提供了强有力的支持,并且在验证研究假设,推动理论研究发展等方面具有其他研究方法不可比拟的优点。这些特点使得仿真已成为管理理论研究中不可或缺的研究方法及技术工具。 那么仿真方法究竟如何适用于管理研究?都有哪些常见的仿真技术?怎样应用仿真方法开展研究?本文在回顾仿真研究的发展简史之后,对结构化的仿真模型——NK模型进行了介绍,然后通过一个具体的研究实例,试图回答这些问题,并深入探讨仿真技术在管理研究中的应用。 1 仿真方法介绍 1.1 仿真建模思想的转变 对社会经济系统采用计算机仿真的研究方法可追溯到20世纪60年代,这种方法真正得到普及和广泛应用也只是20世纪90年代以来的事情。Gilbert和Troitzsh在其著名的仿真综述一文中将仿真研究的发展归纳为三个时期[11]。本文按照他的划分,简要介绍仿真方法的种类和特点,旨在探究仿真建模思想的转变,并说明如何利用仿真建模思路开展管理研究。 20世纪60年代,用计算机技术来仿真社会经济系统开始兴起。这个时期主要是对系统的整体建模,称为“宏观仿真”(Macro-Simulation)。提出关于系统整体的属性和变量,利用控制和反馈原理,通过微分方程组对系统状态进行建模。宏观仿真方法主要应用于城市交通、世界范围内移民及传染病传播等问题的研究。 仿真研究的第二个阶段发生在20世纪70年代,相比之前的以系统整体为对象的物理建模方法,此时研究者以组成系统的单个个体为研究对象进行建模,采用由底向上的建模策略(Bottom-up),称为“微观分析模拟”(Micro-analytical Simulation),并在政策分析中得到了广泛应用。这种仿真技术建立在一个较大的随机样本的基础上,用数据组(如年龄、收入、财富水平等)代表个体(可以是居民、家庭、公司等),以微分方程和算法为行为规则,模拟每个行为个体随着外部环境(如政策)的变化如何做出决策,随着仿真时钟的推进,这些决策不断地刷新个体的数据组,使系统的整个样本不断地变化演进。最后通过对模型运行后的样本数据进行统计分析,预测总体的演化趋势。这种仿真技术广泛地应用在诸如税收、福利等公共政策的设计对系统的影响等方面,至今在社会经济领域仍被广泛接受(如CGE模型等)。 20世纪80年代兴起并得到了广泛认同的多Agent仿真在管理研究中发挥了重要的作用,本文将重点介绍多Agent。最初多Agent系统作为计算机科学中比较新的一个分支,其作为一种合适的软件范例得到研究者的普遍关注①。尽管多Agent系统在探索大规模分布式开放系统(如Internet)方面提供了可能性,但是多Agent系统的价值远不止于此,多Agent的思想也并不局限在某一个领域。相比于前两种仿真方法,多Agent仿真更能抓住组织的本质特点,其在管理研究中将得到广泛的应用。多Agent建模技术既不是对系统整体进行建模,也不是对组成系统的单个个体建模,而是对个体间的关系和个体的行为模式进行建模,这种建模思路恰恰抓住了组织的特性,使得多Agent建模适合于管理理论研究。由于管理研究的对象——组织和人具有复杂性、适应性和非线性等特点,对组织整体的建模就成为了一个无法完成的任务,我们无法用有限的微分方程组来很好地描述组织,从而无法对其进行宏观整体建模;而微观分析模拟方法和多Agent技术最大的区别在于微观模拟不考虑个体间的交互作用,这就近似简单地把整体现象看作各个组成个体的加和,这当然违背了复杂系统的“涌现”特性,也就无法刻画组织的整体行为。可以说,正是这种基于多Agent的复杂系统建模思想,为仿真方法刻画组织特性,应用于管理理论研究提供了可能。