增加成果的五种手段:学习,创新,合作,交易和竞争

增加成果的五种手段:学习,创新,合作,交易和竞争

广义动量定理是最基本的原理,那么它在现实中有哪些表现手段呢?

现实中有5种增加成果的手段,分别为学习,创新,合作,交易和竞争(如图2-24所示)。


2-24增加成果的5种手段

这五种手段彼此不同,但有互相交叉和互相可以替代的部分。罗纳德•科斯在《企业的性质》中说:“企业的显著特征就是作为价格机制的替代物”。其本质是企业员工的合作可以代替产品通过价格的交易,合作与交易(交换)这两种手段有替代关系,但不是完全替代。从广义动量定理Fαt=MV的角度说,合作是力量之间的合作,从而产生成果MV,而通过价格机制的交易是成果MV的交易,即产品的交易。力量F比产品具有更大的灵活性。企业各部门甚至是员工之间通过力量的合作来完成成果,也可以通过交易来完成成果。日本企业家稻盛和夫的阿米巴经营就是将交易引入企业,各部门之间不是通过力量来合作,而是通过部门之间的交易来完成(如图2-25所示)。


2-25五种手段可以相互替换

1学习

在百科中,学习的定义是指通过阅读、听讲、研究、观察、实践等获得知识或技能的过程,是一种使个体可以得到持续变化(知识和技能,方法与过程,情感与价值的改善和升华)的行为方式。

学习可以增加广义力量F,方向选择的经验,作用点选择的经验和时间的合理使用,通过学习可以增加成果。学习本身也是一种获得成果的过程。

2创新

在百科中,创新就是改进或创造新的事物并获得有益效果的行为,定义中创新能产生成果。创新可以是力量上的创新,比如蒸汽机的发明增加了动力;可以是方法上的创新,比如精益生产方法的产生增加了企业的成果;可以是作用点选择的创新,比如定位理论与TOC制约理论可增加成果;可以是时间管理上的创新,比如番茄工作法可有效利用时间来增加成果。

创新是种群发展的唯一根本动力。一个种群如果没有创新,那么这个种群最终会停止进化。种群的创新总是过小时,种群的进化速度缓慢;创新过大时,相当于系统受到很大的扰动,可能会导致系统崩溃。

3合作

在百科中,合作的定义就是人与人、群体与群体之间为达到共同目的,彼此相互配合的一种联合行动、方式。

合作可以是相同力量的合作,也可以是不同力量的合作,相互合作可以增加力量F,从而增加成果MV。不同比例的暴力、财富和知识的合作可以创造出不同的成果。

4交易

在百科中,交易的定义是指双方以货币及服务为媒介的价值的交换。

交易的本质是广义动量的交换,而广义动量也是一种力量,所以交易可以增加力量,从而增加成果。

现代的社会发展成果是基于交易而产生的成果的。

5竞争

在百科中,竞争的定义是不同主体争夺有限资源的过程。

竞争可以增加个体投入更多的时间和精力,从而产生更大的成果。竞争有利于有限资源的合理配置,发挥出更大的作用。

6五种手段在优化算法中的应用

优化算法与利益最大化

优化算法和生物进化,军事,管理学,经济学以及人类的发展在追求利益最大化上是类同的。优化算法追求系统的目标最优,生物是追求生存可能最大化,军事战斗追求战斗力盈余最大化,管理学追求有效产出最大化,经济学追求财富最大化。作者研究生的论文为多智能体差分进化算法。智能体是模拟人类智能,它能感知周围的环境,对环境做出反应,也能影响周围的环境(如图2-26所示)。


2-26智能体示意图

多个智能体集合在一起用来模拟人类社会的智能。多智能体有5种算子,分别为创新算子,学习算子,合作算子,交易算子和竞争算子。每个圆圈表示一个智能体,圈中的数字则表示该智能体处在网格中的位置,而只有连线的两个智能体才能发生相互作用(如图2-27所示)。


2-27多智能体网络

以高维函数为优化对象(一维函数不存在合作),测试算法的性能。此处只选取高维函数中最复杂的F01进行测试,F01为100维函数。


F01函数为100维函数,即i=1,n=100,自变量的取值范围为[0,π],能查到文献均写此函数最优值未知。

F01函数的最优解形式如下:


通过这个函数,我们来解释每一个算子的作用。

合作算子:由于这是一个多维函数,所以只有这100维全部获得最对应的优解,xij才能获得最优解,即需要这100维函数之间的合作来获得最优解,xij对应的f(x)值是100维函数合作获得的。

竞争算子:竞争算子是用来比较大小的,如果没有竞争算子,算法就没办法进行下去,每一个智能体只和领域的算子进行竞争,如果这个智能体大于领域,那么领域智能体需要学习这个智能体。

学习算子:学习算子在学习领域最好的智能体,进行小范围优化,找到局部范围的极值点。

创新算子:创新算子首先在[0,π]的区间内随机生成L×L个智能体,然后在一轮竞争过后,在最大智能体上进行创新,从而变异成新的智能体。

交易算子:交易算子通过不同智能体之间互相交换相同维对应的数值,从而筛选出最优秀的因子。如x11和x12之间交换第5维因子。通过正交交叉算法可以以最小次数获得所有优秀因子。

当i=100,n=1时,它有100个局部极值点(如图2-28所示);


2-28 i=100,n=1,100个极值点

当i=1,2,n=2时,它有1×2=2个极值点(如图2-29所示);


2-29 i=1,2,n=2,2个极值点

当i=9,10,n=2时,它有9×10=90个极值点(如图2-30所示);


2-30 i=9,10,n=2,90个极值点

当i=99,100,n=2时,它有99×100=9900个极值点(如图2-31所示);


2-31 i=99,100,n=2,9900个极值点

当i=1,2,…,n,并且n=100时,即此函数是100维时,这个函数的局部极值点有100个极值点,数量为9.33×10157个,所以,它成为了测试高维函数寻优能力最好的测试函数。多智能体差分进化算法在个人笔记本电脑上花费96小时所求的最小值为:-99.6201940,比可以查到的文献所给出的最优值都要好。

创新算子(变异)是用来创造新的因素的,如果没有创新,算法会陷入局部峰值,停止更新而产生早熟现象。学习算子是用来学习其他智能体的优良因素的,没有学习算子,好的因素不能渗透,下一次创新算子产生的好因素的概率会降低,整个算法的寻优速度会大大减慢。合作算子是用来使智能体的各个变量之间进行合作的(100维就是100个自变量之间的合作),如果没有合作算子,即使其中许多自变量达到了最优解,整个智能体的数值还是很小的;没有合作,算法的寻优速度会减慢,并且达不到最优值。交叉算子是种群中的个体用来交换自身的自变量,来追求自身函数值最大,没有交叉算子,优良的自变量便不可能被有效选出,算法也不会达到最优值。竞争算子是用来比较每个智能体大小的,没有竞争,就无法判定哪一个智能体更趋近于最优解;没有竞争,算法肯定不会得到最优解,也无法进行下去。

创新,学习,合作,交易和竞争在军事,管理学,经济学以及人类的发展上所发挥的作用是相同的。没有创新,人类最后会停止进步,所以说创新是社会发展的根本动力。学习与合作可以提高产出,创造更多的利益。交换可以互通有无,增加产出。没有竞争,社会就无法衡量优劣,就没有了方向。创新,学习,合作,交易与竞争是互相促进与协作的关系,他们共同作用使社会不断的发展和进步。

广义动量定理Fαt=MV和系统思考也可以运用到其他领域中,比如法证和法律。比如一个人有杀人动机(趋势),有杀人的能力(F),具备杀人的方法(α),有杀人时间(t),有杀人工具(作用点),产生了杀人的事实结果(MV),并且对周围的环境产生了影响(系统思考来分析交互影响,比如杀人被别人看到,现场留有指纹和凶器,疑犯身上有死者的血迹等对环境的影响),那么此人肯定可以被认定杀人了。当不能收集到所有这些证据,而只收集到这其中几种证据的组合时,各国的法官和陪审团则需要依据法律以及这些仅有的证据作出自己的判断。

比如使用广义动量定理Fαt=MV和系统思考分析篮球运动,球员有力量F派,比如沙奎尔·奥尼尔;有技巧α派,比如乔丹;有善于打时间t差的,比如科比,利用各种假动作来创造时间差;有质量M派的,比如身高优势的天钩贾巴尔;有速度V派的,比如威斯布鲁克;有协调组织派的,比如纳什和基德。在多个队员协作上,则有更多的打法,比如利用无球队员挡拆,创造时间差来完成投篮;利用突破分球吸引防守力量,造成投篮点防守真空,创造时间差来完成投篮。

广义动量定理的层级结构

广义动量定理Fαt=MV可以用于层级结构中任何层级的分析,它具有层级性。可以通过广义动量定理分析上一层级如何获得成果,然后还可以通过广义动量定理分析上一层级中广义动量定理的每个要素。以战争为例,一个国家在一场战争中所获得的利益MV是这个国家通过合力F在战略方向α上,打击敌人(作用点),经过时间t所积累的成果。而上层的战略方向α又可以分成更多的战术方向α,这些战术还可以细分为更多的战术。上一层的战略方向α可以通过广义动量定理Fαt=MV来分析是如何获得成果的,而分析的作用点就是战略方向α。大的战略成果是小的战术成果的合成,大的战略成果可以通过广义动量定理来分析,小的战术成果也可以通过广义动量定理来分析。

广义动量定理的适用范围

在物理上,动量定理适用于大到天体,小到如质子、中子等基本粒子,它没有适用范围的限制。动量定理是自然界中最重要、最普遍的客观规律之一。广义动量定理扩展了动量定理的意义,表达了更广泛的力量在时间上的积累效应,所以广义动量定理也没有适用范围的限制,书中使用广义动量定理分别来分析战争理论,管理学和经济学。广义动量定理是最基础的理论,是最普遍的客观规律。


2-32《可以量化的管理学》全书结构

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