著名的蝴蝶效應(yīng)究竟是什么?
著名的蝴蝶效應(yīng)究竟是什么?
什么是蝴蝶效應(yīng)?即事物發(fā)展的結(jié)果,對初始條件具有極為敏感的依賴性,初始條件的極小偏差,都將可能會引起結(jié)果的極大差異。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家收集整理的管理知識,一起來看看吧!
蝴蝶效應(yīng)(The Butterfly Effect),由美國氣象學(xué)家洛倫茲1963年提出。
事物發(fā)展的結(jié)果,對初始條件具有極為敏感的依賴性,初始條件的極小偏差,都將可能會引起結(jié)果的極大差異。
蝴蝶效應(yīng)的來歷
1963年的一次試驗中,美國麻省理工學(xué)院氣象學(xué)家洛倫茲用計算機求解仿真地球大氣的13個方程式。為了更細(xì)致地考察結(jié)果,在一次科學(xué)計算時,洛倫茲對初始輸入數(shù)據(jù)的小數(shù)點后第四位進(jìn)行了四舍五入。他把一個中間解0.506取出,提高精度到0.506127再送回,前后計算結(jié)果卻偏離了十萬八千里!前后結(jié)果的兩條曲線相似性完全消失了。根據(jù)常識,同樣的程序和數(shù)據(jù)顯然會導(dǎo)致同樣的結(jié)果。但是第二次的預(yù)報結(jié)果與上一次大不一樣。開始他認(rèn)為是計算機的故障,排除了這種可能后,他發(fā)現(xiàn),他輸入的不是完整的數(shù)據(jù)。再次驗算發(fā)現(xiàn)計算機并沒有毛病,洛倫茲發(fā)現(xiàn),由于誤差會以指數(shù)形式增長,在這種情況下,一個微小的誤差隨著不斷推移造成了巨大的后果。洛倫茲在美國《氣象學(xué)報》上發(fā)表了題為"確定性的非周期流"的論文,提出了在確定性系統(tǒng)中的非周期現(xiàn)象。第二年,他發(fā)表了另外一篇論文,指出對于模式中參數(shù)的微小改變將導(dǎo)致完全不一樣的結(jié)果,使有規(guī)律的、周期性的行為,變成完全混亂的狀態(tài)。
這個發(fā)現(xiàn)非同小可,以致科學(xué)家都不理解,幾家科學(xué)雜志也都拒登他的文章,認(rèn)為“違背常理”:相近的初值代入確定的方程,結(jié)果也應(yīng)相近才對,怎么能大大遠(yuǎn)離呢!
1972年美國科學(xué)發(fā)展學(xué)會第139次會議上,洛倫茲發(fā)表了題為“可預(yù)測性:巴西一只蝴蝶扇動翅膀,能否在得克薩斯州掀起一場龍卷風(fēng)”的演講。他認(rèn)為,一個微小的初始條件變化可能導(dǎo)致一連串逐漸放大的改變,最終導(dǎo)致完全不同的結(jié)果--這個看似荒謬的論斷,打碎了所有人關(guān)于”因果決定論可預(yù)測度"所存的幻想,最終產(chǎn)生了當(dāng)今世界最偉大的理論之一——“混沌理論”。
于是,洛倫茲認(rèn)定,他發(fā)現(xiàn)了新的現(xiàn)象:事物發(fā)展的結(jié)果,對初始條件具有極為敏感的依賴性。他于是認(rèn)定這為:“對初始值的極端不穩(wěn)定性”,即:“混沌”,又稱“蝴蝶效應(yīng)”。從此以后,所謂“蝴蝶效應(yīng)”之說就不脛而走。
他說,一只南美洲亞馬遜河流域熱帶雨林中的蝴蝶,偶爾扇動幾下翅膀,可能在兩周后在美國德克薩斯引起一場龍卷風(fēng)。其原因在于:蝴蝶翅膀的運動,導(dǎo)致其身邊的空氣系統(tǒng)發(fā)生變化,并引起微弱氣流的產(chǎn)生,而微弱氣流的產(chǎn)生又會引起它四周空氣或其他系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的變化,由此引起連鎖反映,最終導(dǎo)致其他系統(tǒng)的極大變化。洛倫茲把這種現(xiàn)象戲稱做"蝴蝶效應(yīng)",意思即一件表面上看來毫無關(guān)系、非常微小的事情,可能帶來巨大的改變。
“蝴蝶效應(yīng)”在社會學(xué)界用來說明:一個壞的微小的機制,如果不加以及時地引導(dǎo)、調(diào)節(jié),會給社會帶來非常大的危害,戲稱為“龍卷風(fēng)”或“風(fēng)暴”;一個好的微小的機制,只要正確指引,經(jīng)過一段時間的努力,將會產(chǎn)生轟動效應(yīng),或稱為“革命”。
軍事和政治領(lǐng)域中的“蝴蝶效應(yīng)”
可以用在西方流傳的一首民謠對此作形象的說明。這首民謠說:
丟失一個釘子,壞了一只蹄鐵;
壞了一只蹄鐵,折了一匹戰(zhàn)馬;
折了一匹戰(zhàn)馬,傷了一位騎士;
傷了一位騎士,輸了一場戰(zhàn)斗;
輸了一場戰(zhàn)斗,亡了一個帝國。
馬蹄鐵上一個釘子是否會丟失,本是初始條件的十分微小的變化,但其“長期”效應(yīng)卻是一個帝國存與亡的根本差別。這就是軍事和政治領(lǐng)域中的所謂“蝴蝶效應(yīng)”。
非線性,俗稱“蝴蝶效應(yīng)”。
線性,指量與量之間按比例、成直線的關(guān)系,在空間和時間上代表規(guī)則和光滑的運動;而非線性則指不按比例、不成直線的關(guān)系,代表不規(guī)則的運動和突變。如問:兩個眼睛的視敏度是一個眼睛的幾倍?很容易想到的是兩倍,可實際是6-10倍!這就是非線性:1+1不等于2。
激光的生成就是非線性的!當(dāng)外加電壓較小時,激光器猶如普通電燈,光向四面八方散射;而當(dāng)外加電壓達(dá)到某一定值時,會突然出現(xiàn)一種全新現(xiàn)象:受激原子好象聽到“向右看齊”的命令,發(fā)射出相位和方向都一致的單色光,就是激光。
非線性的特點是:橫斷各個專業(yè),滲透各個領(lǐng)域,幾乎可以說是:“無處不在時時有?!薄∪纾禾祗w運動存在混沌;電、光與聲波的振蕩,會突陷混沌;地磁場在400萬年間,方向突變16次,也是由于混沌。甚至人類自己,原來都是非線性的:與傳統(tǒng)的想法相反,健康人的腦電圖和心臟跳動并不是規(guī)則的,而是混沌的,混沌正是生命力的表現(xiàn),混沌系統(tǒng)對外界的刺激反應(yīng),比非混沌系統(tǒng)快。 由此可見,非線性就在我們身邊,躲也躲不掉了。
“蝴蝶效應(yīng)”之所以令人著迷、令人激動、發(fā)人深省,不但在于其大膽的想象力和迷人的美學(xué)色彩,更在于其深刻的科學(xué)內(nèi)涵和內(nèi)在的哲學(xué)魅力?;煦缋碚撜J(rèn)為在混沌系統(tǒng)中,初始條件的十分微小的變化經(jīng)過不斷放大,對其未來狀態(tài)會造成極其巨大的差別。有點不可思議,但是確實能夠造成這樣的惡果。一個明智的領(lǐng)導(dǎo)人一定要防微杜漸,看似一些極微小的事情卻有可能造成集體內(nèi)部的分崩離析,那時豈不是悔之晚矣?
蝴蝶效應(yīng)的案例
2003年,美國發(fā)現(xiàn)一宗疑似瘋牛病案例,馬上就給剛剛復(fù)蘇的美國經(jīng)濟帶來一場破壞性很強的颶風(fēng)。扇動“蝴蝶翅膀”的,是那頭倒霉的“瘋?!?,受到?jīng)_擊的,首先是總產(chǎn)值高達(dá)1750億美元的美國牛肉產(chǎn)業(yè)和140萬個工作崗位;而作為養(yǎng)牛業(yè)主要飼料來源的美國玉米和大豆業(yè),也受到波及,其期貨價格呈現(xiàn)下降趨勢。但最終推波助瀾,將“瘋牛病颶風(fēng)”損失發(fā)揮到最大的,還是美國消費者對牛肉產(chǎn)品出現(xiàn)的信心下降。在全球化的今天,這種恐慌情緒不僅造成了美國國內(nèi)餐飲企業(yè)的蕭條,甚至擴散到了全球,至少11個國家宣布緊急禁止美國牛肉進(jìn)口,連遠(yuǎn)在大洋彼岸中國廣東等地的居民都對西式餐飲敬而遠(yuǎn)之。這讓人聯(lián)想到時下的禽流感,最初在個別國家發(fā)現(xiàn)的禽流感,很快波及全球,就算在沒有發(fā)現(xiàn)禽流感的地區(qū)或國家,人們也會“談雞色變”。
再比如,你能想像得出一個美國人抽煙和中國的通貨膨脹有什么關(guān)系嗎?假設(shè)美國現(xiàn)在有一個人抽煙,不小心把沒熄滅的煙頭扔在了床邊,然后出門上班了,大約20分鐘后,煙頭慢慢引燃床單,火越來越大,逐漸蔓延到左鄰右舍,引起煤氣罐的連環(huán)爆炸。這時的美國人已經(jīng)對“恐怖襲擊”膽戰(zhàn)心驚,而這個肇事者(扔煙頭的人)卻忘了自己曾扔過煙頭,于是在一時無法查明原因的情況下,暫時被定為“恐怖襲擊”。這樣,驚恐萬狀的人們紛紛拋售股票,引起股市大跌。人們下降的消費信心影響了整個美國經(jīng)濟,最后造成美元貶值,由于美元的持續(xù)貶值,使得以美元標(biāo)價的基礎(chǔ)性原材料價格上揚,盯住美元的人民幣價格也相應(yīng)上揚。從而導(dǎo)致以原材料為基礎(chǔ)的商品價格上漲,引發(fā)中國的成本拉動型通貨膨脹。
這個例子比較夸張,為的只是說明:我們在解釋某種經(jīng)濟現(xiàn)象時,如果無法從常規(guī)的分析中找到答案,就要考慮那些看起來無關(guān)緊要的因素,然而這種因素太多了,也太不可預(yù)測了,這也是為什么經(jīng)濟學(xué)家總是難以精確地預(yù)測具體經(jīng)濟指數(shù)的原因。但也正是這種不可預(yù)測性造就了變化多端而豐富多彩的世界。
蝴蝶扇動翅膀都有可能引起龍卷風(fēng),那還有什么不可能呢?“沒有什么不可能”,恐怕這就是“蝴蝶效應(yīng)”給我們最大的啟示。