張洪亮基于熵理論的企業(yè)工程的思考(演示文檔下載,約311k)

構(gòu)想中的企業(yè)工程理論的理論基礎(chǔ)————

定位！2023/7/111

如何考慮與描述企業(yè)的多變性與復雜性？如何理解與探討企業(yè)擴張與退化機制？如何評價與度量企業(yè)工程開發(fā)過程的效率與效果？

初步探討？？

2023/7/112基于熵理論的企業(yè)工程的思考張洪亮李從東天津大學管理學院2023/7/113

在對熵理論的發(fā)展和企業(yè)工程描述的基礎(chǔ)上，分析了企業(yè)系統(tǒng)中的熵定律，指出了企業(yè)工程在實施時要把熵作為評價標準之一。

內(nèi)容簡介2023/7/114綱要１、前言２、熵理論的發(fā)展３、企業(yè)及企業(yè)工程４、企業(yè)系統(tǒng)的屬性５、熵定律對企業(yè)系統(tǒng)的應用６、熵理論與企業(yè)工程

a、企業(yè)工程開發(fā)者系統(tǒng)

b、企業(yè)工程的設(shè)計和建造階段的熵

c、企業(yè)運行和維護過程中的熵定律７、總結(jié)2023/7/115一、前言

八十年代以來，控制論、信息論、系統(tǒng)論、耗散結(jié)構(gòu)理論、突變論和協(xié)同學在管理科學中的運用，對管理科學的研究思想和研究方法有著深刻的影響。2023/7/116二、熵理論的發(fā)展1、熱力學第一定律和第二定律熱力學第一定律：系統(tǒng)從外界獲得的熱量＝系統(tǒng)增加的內(nèi)能＋系統(tǒng)對外界作的功。熱力學第二定律：1850年克勞修斯指出：“熱不可能自發(fā)的、不付代價的由一個低溫物體傳到另一個高溫物體”。2023/7/1172、熵的概念德國物理學家克勞修斯（RudolphJ.Eclausius，1822一1888）于1865提出。其經(jīng)典意義定義為：R表示可逆過程，即體系的熵變等于可逆過程吸收或耗散的熱量除以它的絕對溫度。2023/7/1183、孤立體系的熵增加原理

引入熵后，得出孤立體系的熵增加原理ds＞0“＞”對應不可逆過程。

即孤立系統(tǒng)的不可逆過程總是指向熵增加的方向，故熱力學第二定律又稱為熵增原理。

2023/7/1194、微觀世界中熵的含義熱力學定律都是對物質(zhì)宏觀性質(zhì)進行考察得到的經(jīng)驗定律。宏觀物體是大量微觀粒子構(gòu)成的。1872年，奧地利物理學家波爾茲曼（L．Boltzmann，1844—1906）在指出熵是大量微觀粒子的位置和速度的分布概率的函數(shù)，是描述系統(tǒng)中大量微觀粒子的無序性的宏觀參數(shù)。

熵值高意味著無序性強!2023/7/1110根據(jù)熱力學第二定律，一個孤立系統(tǒng)的熵，自發(fā)性地趨于極大，隨著熵的增加，有序狀態(tài)逐步變?yōu)榛煦鐮顟B(tài)，不可能自發(fā)地產(chǎn)生新的有序結(jié)構(gòu)。1945年普里高津（Prigoging）發(fā)展了熵定律，把開放系統(tǒng)的熵的變化分為兩部分。ds＝dis＋des５、開放體系的熵定律2023/7/1111信息量是以消除的不確定性來度量的，從這個意義上說，信息論中信息量的公式與玻耳茲曼關(guān)于熵的微觀定義式是一致的。布里淵（Brillouin）提出信息熵的概念并與熱力學值聯(lián)系起來。他認為信息與負熵等價，并給出了廣義熵增加原理：信息是一種負熵，系統(tǒng)中輸入信息等于輸入了負熵流；降低了系統(tǒng)內(nèi)的總熵值，使系統(tǒng)向有序化方向變化。6、熵與信息2023/7/1112可用熵H描述與系統(tǒng)某一宏觀組織（或結(jié)構(gòu)）態(tài)對應的微觀狀態(tài)的不確定性用最大熵Hm表示一個系統(tǒng)的熵的最大值，Hm是只與系統(tǒng)的組元數(shù)量（反映系統(tǒng)規(guī)模）和組元類別多少、性質(zhì)差異大?。ǚ绰?lián)系統(tǒng)的復雜性）有關(guān)的量。系統(tǒng)的現(xiàn)時熵H與最大熵Hm之比H／Hm反映了系統(tǒng)的無組織程度。而

表征了系統(tǒng)的組織化程度，稱為系統(tǒng)的有序度。

７、系統(tǒng)規(guī)模、復雜性與組織有序度的描述（一）2023/7/1113系統(tǒng)發(fā)展進化的基本表現(xiàn)形式之一就是Hm增大。僅在Hm不變的情況下，熵才反映系統(tǒng)的組織有序程度。Hm不變，H減少，有序度R增加，是系統(tǒng)進化發(fā)展的又一基本形式。當系統(tǒng)的規(guī)模、復雜性與組織狀態(tài)同時改變時，系統(tǒng)整體有序度提高的充分必要條件是

７、系統(tǒng)規(guī)模、復雜性與組織有序度的描述（二）2023/7/1114８－１、與系統(tǒng)組織化有關(guān)的三種信息量

系統(tǒng)擁有的（關(guān)于自身組織化的）信息量為提高組織化程度系統(tǒng)需要吸收的（關(guān)于組織改進方面的）信息量為了解系統(tǒng)的組織化狀態(tài)需要獲取的信息量2023/7/1115８－２、系統(tǒng)擁有的（關(guān)于自身組織化的）信息量

與系統(tǒng)的熵H的關(guān)系

系統(tǒng)擁有的信息量越多，其熵H便越小，二者互為消長。系統(tǒng)有序度與其擁有的信息量成正地，與其最大熵成反比。

2023/7/1116８－３、為提高組織化程度系統(tǒng)需要吸收的（關(guān)于組織改進方面的）信息量與系統(tǒng)的熵H的關(guān)系

在系統(tǒng)的最大熵Hm不變的情況下，系統(tǒng)新獲取并有效利用的信息量等于系統(tǒng)熵的減少或系統(tǒng)擁有信息量的增加。在系統(tǒng)的最大熵Hm不變的情況下，系統(tǒng)有序度的改變量與獲取并有效利用的信息量成正比。2023/7/1117８－4、為了解系統(tǒng)的組織化狀態(tài)需要獲取的信息量與系統(tǒng)的熵H的關(guān)系

熵H不為零，表明系統(tǒng)的組織狀態(tài)具有不確定性，了解其實際狀態(tài)才需要獲取信息，且熵越大，即系統(tǒng)組織狀態(tài)的不確定性越大，了解其狀態(tài)需要獲取的信息量也就越多；如果系統(tǒng)的組織狀態(tài)唯一確定，熵為零，則不需獲取信息。故了解系統(tǒng)的組織化狀態(tài)需獲取的信息量等于系統(tǒng)的熵．2023/7/1118若系統(tǒng)的最大熵Hm改變，如果系統(tǒng)不吸收并利用新的知識重新進行組織，其有序度必然降低；然而系統(tǒng)吸收并利用新的知識進行自組織也未必能保證有序度不降低。要保持系統(tǒng)有序應不降低，必須且只須滿足

９、保持系統(tǒng)有序度不降低的充分必要條件

2023/7/1119三、企業(yè)及企業(yè)工程

企業(yè)由特定的人員和資源構(gòu)成，以提供特定的產(chǎn)品或服務的系統(tǒng)。（余彤鷹1998-10）

企業(yè)工程企業(yè)工程是關(guān)于如何設(shè)計、建設(shè)、維護企業(yè)的綜合學科。（美國自動化與機器人研究所ARRI）企業(yè)工程企業(yè)工程是對企業(yè)的所有要素進行分析、設(shè)計、實施和運作的知識、原理和學科的總和。（國際企業(yè)工程協(xié)會ISEE）2023/7/1120集成化企業(yè)工程集成化企業(yè)工程，是以企業(yè)系統(tǒng)作為一個完整的對象，以謀求企業(yè)最有利的戰(zhàn)略發(fā)展機會、促進企業(yè)長期綜合競爭力的提高為目的，在信息技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和其它專業(yè)技術(shù)的綜合支持下，以廣義工業(yè)工程及現(xiàn)代管理集成平臺、信息工程及信息集成平臺、各種專業(yè)工程及生產(chǎn)集成平臺為支撐，能夠在企業(yè)生命周期的各個階段對企業(yè)系統(tǒng)各個部件或分量及其相互關(guān)系整體地或單獨地進行描述、分析、規(guī)劃、設(shè)計、改造和維護，從而連續(xù)地使企業(yè)的各個對象域在功能域和時域上充分耦合，從而使企業(yè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精益化和功能整合化的一系列思想、方法、技術(shù)和行為的總和。（李從東教授）2023/7/1121四、

企業(yè)系統(tǒng)的屬性

企業(yè)作為一種獨特的系統(tǒng)，有區(qū)別于其它系統(tǒng)的特征．2023/7/11221、企業(yè)一般而言是有序或比較有序的開放系統(tǒng)企業(yè)是一個開放系統(tǒng)，不斷地與外界環(huán)境進行物質(zhì)、能量和信息交換．根據(jù)熵增加原理，系統(tǒng)自身的熵將不可避免地增加，系統(tǒng)初時具有的有序或比較有序，非但不可能保持，反會受到越來越大的破壞，物質(zhì)和能量也會遭到越來越多的無用耗散．2023/7/1123２、企業(yè)是動態(tài)非線性系統(tǒng)，具有漲落和創(chuàng)新企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程是一系列“流”的流動過程，這些流相互依存和制約呈現(xiàn)動態(tài)的穩(wěn)定態(tài)。企業(yè)內(nèi)部各子系統(tǒng)之間存在著非線性相互作用。當企業(yè)與環(huán)境進行信息交換時，內(nèi)部某個參數(shù)量在感知外外界變量達到一定臨界時，通過漲落創(chuàng)新，企業(yè)可能產(chǎn)生轉(zhuǎn)變，由原來的高熵轉(zhuǎn)變到低熵。2023/7/1124３、企業(yè)系統(tǒng)有信息反饋和自我調(diào)控機制企業(yè)的運作過程就是信息的收集、加工、傳遞、儲存和利用的過程，信息是企業(yè)決策的基石．事實上不能獲得完全信息，這是影響人們進行理性判斷和抉擇的原因之一．企業(yè)系統(tǒng)通過信息反饋能自動調(diào)整企業(yè)自身與環(huán)境間動態(tài)平衡和自動維護企業(yè)內(nèi)部相對平衡的機制。2023/7/1125五、

熵定律對企業(yè)系統(tǒng)的應用

從系統(tǒng)角度來說，企業(yè)系統(tǒng)和熱力學系統(tǒng)，有著太多的相像，如成員數(shù)的大量性（盡管數(shù)量級差別很大）、不確定性和不可逆性等等，它決定了系統(tǒng)與系統(tǒng)之間可以相通。

2023/7/1126熱力學第二定律的理論核心就是不可逆性！這種不可逆性．是指無論何種初始條件的系統(tǒng)，都將順著熵越來越大、狀態(tài)起來越混亂、越來越無序的方向走向終極平衡態(tài)。企業(yè)系統(tǒng)存在的不可逆性。若考慮到混亂、無序和對物質(zhì)、能量的無用耗散，恰恰與管理的初衷完全相背，那我們就不能不對不可逆性格外重視。企業(yè)中不可避免的、不同程度的存在的熵現(xiàn)象，會使一個企業(yè)逐漸向無效、無序和混亂化的方向運行。１、系統(tǒng)的不可逆性2023/7/1127從分子運動的微觀世界來認識，熵是微觀態(tài)數(shù)或熱力學幾率大小的度量．系統(tǒng)的這一特征值表示系統(tǒng)的存在狀態(tài)與運動狀態(tài)的不肯定程度．信息時代，企業(yè)的內(nèi)、外部環(huán)境多變無常，比以往更多的出現(xiàn)大量信息和某種狀態(tài)的幾率研究問題，即不確定性的問題．所有這些不確定性都可以用熵這統(tǒng)一的概念來描述．這就是熵的統(tǒng)計意義應用于度量企業(yè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)．

２、系統(tǒng)的不確定性2023/7/1128從信息論的角度看，管理過程的實質(zhì)是信息傳遞和轉(zhuǎn)換過程，信息是企業(yè)管理的基礎(chǔ)。

度量管理質(zhì)量的重要指標是管理效率，也就是管理信息的轉(zhuǎn)化與傳送率，信息通道的通暢程度與信息流量的損失率，這些都可以用熵的轉(zhuǎn)化當量意義來評價。企業(yè)中存在的信息是大量的、龐雜的，如果不準確地、有效地、確定地傳遞信息，企業(yè)的管理職能就無法進行，也就管理效率損失。

３、熵的轉(zhuǎn)化當量意義2023/7/1129六、熵理論與企業(yè)工程

（一）、企業(yè)工程開發(fā)者系統(tǒng)

企業(yè)工程所要解決的問題，首先是研究建構(gòu)一個新的滿足人們需求的企業(yè)系統(tǒng)。未來的企業(yè)工程將集經(jīng)驗知識和理論知識之大成，為人們解決復雜問題提供一套有效的思想、程序與方法。2023/7/1130（一）、企業(yè)工程開發(fā)者系統(tǒng)（續(xù)1）我們將要開發(fā)的企業(yè)稱為被開發(fā)系統(tǒng)或?qū)ο笙到y(tǒng)，將開發(fā)組織者稱為開發(fā)者系統(tǒng)。

企業(yè)工程追求兩個目標：第一，保證物理過程的最優(yōu)實現(xiàn)——開發(fā)出最優(yōu)的或滿意的對象系統(tǒng);第二，開發(fā)者系統(tǒng)自身運行的事理過程的最優(yōu)化——通過有效的組織管理使開發(fā)過程時間短、投入少、收益大。2023/7/1131（一）、企業(yè)工程開發(fā)者系統(tǒng)（續(xù)２）企業(yè)工程問題的復雜性，意味著被開發(fā)系統(tǒng)的最大熵很大而現(xiàn)有系統(tǒng)的有序度很低。這就是說，要實現(xiàn)系統(tǒng)開發(fā)的物理過程的最優(yōu)化（大大提高對象系統(tǒng)的有序度），需要為之輸入大量的各方面信息（知識）。企業(yè)工程要求組織多學科、多領(lǐng)域的工程師（高信息攜帶者）參與，組成專家群體并與決策者密切配合，從而形成高度有序的開發(fā)者系統(tǒng)，這為企業(yè)工程問題解決的物理過程的最優(yōu)實現(xiàn)奠定了組織基礎(chǔ)。2023/7/1132（一）、企業(yè)工程開發(fā)者系統(tǒng)（續(xù)3）企業(yè)工程的步驟體系，應包含一整套將非常規(guī)、非程序化問題簡化為一系列常規(guī)性、程序化問題的思路與方法，為企業(yè)工程問題解決的事理過程的最優(yōu)化，即開發(fā)者系統(tǒng)的運行高度有序提供保證。組建起擁有開發(fā)對象系統(tǒng)需要的豐富的信息、自身也高度有序的開發(fā)者組織，并使企業(yè)工程的實際開發(fā)過程，是高度有序的，遵循企業(yè)工程方法論提供的明確的指導原則和思路的高度有序的運行程序。2023/7/1133（二）企業(yè)工程的設(shè)計和建造階段的熵企業(yè)工程中的設(shè)計和建造過程，就是利用自己掌握的有關(guān)企業(yè)工程的知識（主觀信息），對象系統(tǒng)的有關(guān)信息進行加工處理，最后形成決策目標與決策方案，并評價、選擇和實施的過程。由于企業(yè)系統(tǒng)是一個不同層次間多層次，同一層次中多因素的復合結(jié)構(gòu)系統(tǒng)．它的結(jié)構(gòu)之間形成一個復雜的復合網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)．其熵如下圖所示：2023/7/1134圖１企業(yè)系統(tǒng)總熵結(jié)構(gòu)圖2023/7/1135（三）企業(yè)工程的設(shè)計和建造階段的熵（續(xù)1）企業(yè)有關(guān)子系統(tǒng)的劃分與功能分配，完全是其創(chuàng)造者或組織者的主觀信息的產(chǎn)物，其組織狀態(tài)浸透著組織創(chuàng)造者關(guān)于企業(yè)工程的知識。對應一個企業(yè)系統(tǒng)，其子系統(tǒng)間的聯(lián)系，即微觀結(jié)構(gòu)狀態(tài)一般存在著多種，也就是說其結(jié)構(gòu)具有不確定性，具有結(jié)構(gòu)熵。若設(shè)計出的企業(yè)熵結(jié)構(gòu)合理，系統(tǒng)總熵較小，例如其組織機構(gòu)簡單、層次少，結(jié)構(gòu)熵小，有理于企業(yè)的良性運行，運行熵小，人為熵。管理水平愈高，施控與受控的對象間的管理信息將是一個正反饋的系統(tǒng)，具有強化和放大管理信息的功能。2023/7/1136（三）企業(yè)工程的設(shè)計和建造階段的熵（續(xù)２）企業(yè)的創(chuàng)造者或組織者可以通過總結(jié)經(jīng)驗教訓或向先進者學習，獲得新的企業(yè)工程方面的知識（信息），其創(chuàng)造和設(shè)計出的不同的微觀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的概率將發(fā)生變化、某些被實踐證明是較好的結(jié)構(gòu)將被采納的概率增大而減少了結(jié)構(gòu)熵。2023/7/1137（三）企業(yè)運行和維護過程中的熵定律企業(yè)系統(tǒng)從開始形成起，就是個有序或比較有序的系統(tǒng)。它包括人員結(jié)構(gòu)、組織結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)、功能結(jié)構(gòu)等等的有序但在企業(yè)要素資源之間、企業(yè)要素資源于企業(yè)整體之間、企業(yè)要素資源與企業(yè)整體環(huán)境、企業(yè)整體與企業(yè)環(huán)境之間的相互作用中，它們各自和它們之間的相互關(guān)系都是變化的，存在著相互之間的不協(xié)調(diào)與不適應，熵越來越大、狀態(tài)越來越混亂、越來越無序，由此導致企業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的紊亂與企業(yè)整體功能的減弱。2023/7/1138（三）企業(yè)運行和維護過程中的熵定律（續(xù)1）例如企業(yè)在人才資源方面，用人不當和有才不用，會導致組織中熵值的增大；在資金資源方面，資金成本過高、管理不善、監(jiān)控不利，導致資金的流失和浪費，會使組織中的熵值增大；在機器設(shè)備的物力資源的利用方面，建造使用不合理、技術(shù)水平不高、維護體系不完善、不能及時對它的淘汰和報廢作出妥善安排，必然會導致物力資源的損失，使組織中的熵值增大。2023/7/1139（三）企業(yè)運行和維護過程中的熵定律（續(xù)２）企業(yè)中人的行為受其主觀需求、價值觀念、思想意識、情感意志等因素的影響，而這些因素因人因時而異，使得企業(yè)中的個人