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時空花絮

以物理學詮釋組織動能,激發管理新思維

  ~ 《經理人月刊》採訪大綱 - 臺大物理系張慶瑞特聘教授 ~

《經理人》記者採訪草稿


張慶瑞教授提供 

您長期致力於物理領域的專業研究,也是全球量子運算的頂尖人才,一開始是什麼樣的契機促使您想把物理的知識延伸到管理學領域,進而開創物理管理學?

        因緣際會,我大概從2000年之前就開始在國內外參與各類型學術行政管理工作,基本上在學校體系與國際學術社團中可以說,應該經歷過的位置,我都經歷過。很多人也都覺得我行政做得很好,判斷力與直覺都強,協調能力充分,理想高卻又能落實接地氣,常有效具體完成不可能的任務。例如說101大樓的2005年點燈構思。
        但真正讓我開始仔細思考這個物理管理學的議題應該是2014年台大醫院有一次一級主管訓練營,來邀我去談主管的行政管理,我當時也很詫異台大醫院為什麼找我,他們說因為我是兼行政副校長,所以希望我去替他們超過200個一級主管上三小時管理課程,我答應後就開始思考如何能夠有效介紹管理經驗而又能融入我的物理專長,就形成了是否有機會按照物理法則來激發管理思維,並且提供更有系統的解決管理模式。在那一次演講中,我把許多親身經歷的一些特殊的管理經驗以物理法則作介紹,結果反應很好。在那次之後我斷斷續續也在不同場合講過3-4小時,包括一般科普與大公司內部的管理訓練課程。
        約兩年前由台大行政職務退下時,我就在想我應該趁這段比較有空的時間來真正更有系統整理我在物理管理學這方面的思維與經驗,於是我就主動向台大通識中心要求來開一門通識課程,CXO的應用物理學。本來想找管理學院教授合開,但可能實務性仍待開發,因此沒有找到適當合作者。但是溝通過程中有一些人給了很不錯建議,但大都認為這門有創意的課程應該是高階班,不應該是通識課! 但是我是想做一些物理的基礎推廣,讓人文與社會科學學生了解邏輯思維與物理訓練的重要,而且確實會對他們人生未來有許多幫助,不要太早就脫離自然學科的訓練。物理就是解決複雜系統與非線性系統最佳方法,而社會就是一個非常複雜與非線性系統。

        我確實花整個暑假與很大的功夫準備了約30小時的教學內容以及作業,但是上課後發現我其實只講了約2/3的內容,電磁學,近代物理的管理物理學還沒有時間介紹完。有趣的是,這課程之後,中原大學與清華大學也透過管道來邀我去開設同樣課程。中原大學甚至希望我在高階經理班去分享,目前還在規劃中。你們會過來作管理專訪更是出乎我意料之外。

 

承上題,相較管理學多在談人與人的溝通,物理學對一般人而言有種比較「沒人味」且遙遠的感覺,您認為兩個學科之間的共同性與差異性為何,跨領域的結合兩個學科能為管理學、物理學之間帶來怎樣的互補效益?

我上第一節課的的的一個習題就是:以你了解的狀況,寫出至少各一百五十字:

  1. 物理是甚麼? 

  2. 管理在作什麼?

  3. 兩者之間有關聯嗎? 

  4. 你預期這學期可以學到甚麼?

 

第一週: 物理學與管理學共通與相關性
第二週: 基礎管理學
第三週: 管理理論常用案例與物理關聯綜整
第四週: 力學三大定律及管理實例(一)
第五週: 力學三大定律與管理實例(二)
第六週: 相對論與管理實例
第七週: 綜合討論
第八週: 電磁學與管理實例(一)
第九週: 電磁學與管理實例(二)
第十週: 光學與管理案例
第十一週:渾沌物理與管理實例
第十二週: 綜合討論
第十三週: 熱力學與管理案例(一)
第十四週: 熱力學與管理案例(二)
第十五週: 量子物理與管理實例(一)
第十六週: 量子物理與管理實例(二)
第十七週: 期末考試


        如果了解物理的核心,會知道物理其實是匯集了許多宇宙間發生現象的大數據後歸納出一些法則然後依據歸納法則來作類似現象的判斷標準與推動準則。而且嚴格講,物理是嚴謹的實驗科學,只是利用數學模型將歸納出的法則予以量化並產生預測功能。現在的人工智慧,基本上就是利用電腦的計算仿效物理的思維與歸納機制,所以可說物理就是人工智慧分析的最佳樣板與最早版本。物理是探討許多個體間的互動問題,兩個個體與多個個體雖然在同樣法則下,由於數量改變原因,有時會因為數量的差異而出現很不一樣甚至無法預測結果,這種現象就是管理學中常引用的巴西蝴蝶翅膀觸發的全球混沌現象。物理處理的對象就是人類日常生活天天接觸到的事物,所以是完全人性化而且充滿人味。主要大家會覺得物理沒有人味且遙遠是因為害怕數學的模型而不是物理現象!物理是天天發生在你周遭的事情,與人的關係是直接而且密切。
        在1970年代出現一個有趣名詞叫【物理忌妒 】(Physics Envy),就是社會學家以及其他領域學者很奇怪覺得為什麼數學模型只有在物理系統上可以如此成功,但在其他領域無法複製,因此忌妒物理可以成功使用數學。這也造成大家對物理的誤解,但是物理忌妒其實是害怕數學工具,而不是物理。可是這種狀況在未來會起變化,主要是我們的工具有了很多改變,數學不是處理大數據的唯一的工具,現在也可以利用電腦及類比實驗。也因此更需要務理的過去經驗來協助大數據分析。

        如果你有仔細注意的話,其實一流的管理學家常常引用物理機制去處理管理問題,由操作面而言從豐田式生產 (Toyota Production System, TPS) 其實細節去看就是連通管原理的流體問題,長鞭效應根本就是直接把物理聲音的逐級放大到音爆結果直接導入管理系統。EPR: Enetrprise Resources Planning企業資源計劃,由美國著名管理咨詢公司Gartner Group Inc.於1990年提出來的,最初被定義為應用軟體,但迅速為全世界商業企業所接受,現已經發展成為現代企業管理理論之一。根本就是物理模型在管理應用的最佳典範,企業就像物理系統資源就是系統內部的粒子與能量,計畫就是組合法則與作用力。EPR 引入之前 : 系統管理只有各別個體整體結合鬆散,在以前的小系統管理中不易出狀況,但在大組織內因為沒有整體系統模型,很容易出狀況。引入EPR 後,所有個體均有互動,而且可匯整到EPR,由同一模型管理之相同法則處理。這種思維在物理體系是早就存在,否則大組織系統不可能運作的。這種就是物理模型在管理應用的成功典範之一。
        如果是抽象面,相對論管理學,量子管理學等早就充斥在管理學理面很久很久了。兩個學科的共同性在於處理的對象都是個體與多體的互動現象,只是如何描述抽象的互動機制,以及有無方法具體描述? 這個確實需要跨領域的互動,有更多學者做更多接觸後才能衍生更多具體成效。

​        我在有這個物理管理學想法後之後常上網找是否有人有類似想法,以前的確沒有任何嘗試量化,只有名詞的借用,例如量子管理學基本上與量子物理很難有所關連。湯明哲寫的相對論管理學,我讀完後發現基本上與相對論毫無關係,只是直接套用名詞。但這兩年卻發現國外這類的學位學程甚至研究所在世界開始出現,主要在歐洲與加拿大,
University of London, Queen Mary

Leiden University

加拿大 McMaster University

等。所以類似物理管理學的想法在全世界是有逐漸出現中,而這應該也是歷史發展的必然,因為當你數據愈來愈多,你就需要更有條理地方法來理解與發展,這跟物理學過去的歷史軌跡是一致的。這也需要更多跨領域對談才能了解如何繼續發展。

 

您課程內提到「物理知識能提升管理者對問題判斷的正確率」,請您進一步舉例,並說明以物理學的思維來討論管理,能為管理者增進什麼樣的效益?以及能解決哪些一般管理知識無法察覺、處理的問題?

    知識是我們知道知道的東西包含物理。我們有知道不知道的東西,比如未解決的難題,也就是未知邊界。但這還不是未知的全部。除了知道的東西,和已知不知道的東西,還有不知道不知道的東西,這就是孔子所說的未知生焉知死!但還有一個特別的不知道知道的領域,這就是直覺與經驗的累積,這就比較像管理學。管理學正等待著累積更多的數據與時間由不知道知道而轉化成知道知道的狀態,這也是極需要利用物理學的既有經驗來協助加速轉化的速度。

    物理訓練最強大與扎實的是科學邏輯方法論,複雜系統模型簡單化再加上數學預測化。物理其實真正的本質訓練就在以簡馭繁,好的物理學家會對事物看法有強大的簡約能力,這本來就是好的管理學家的要素,因為現代的管理面對的群體太龐大,資訊太複雜太快速,沒有好的物理以簡馭繁訓練很難作快速的最佳決策。一般人在管理時常只看到表徵,而把問題與處理愈複雜,治絲益棼。

    但「物理知識能提升管理者對問題判斷的正確率」?這問題其實Tesla 的伊隆·馬斯克(Elon Musk)就已經回答過了,他是美國賓夕法尼亞大學學習商業和物理雙主修,他說「我會運用「第一性原理」思維而不是「類比」思維去思考問題。在日常生活中,人總是傾向於比較 別人已經做過了或者正在做這件事情,我們也就去做。這樣的結果只能產生細小的叠代發展。「第一性原理」的思考方式是用物理學的角度看待世界的方法,也就是說一層層剝開事物的表象,看到事物裏面的本質,然後再從本質一層層往上走。」所謂的「第一性原理」是物理學的一個術語,意思是從源頭開始去了解事物本質,事情只有從源頭看,才能看清楚真相,如果只是天天看網路新聞,跟著網紅跑,所有事情已經經過太多人為闡釋與扭曲,根本無法解決問題,反而創造出更多問題。也有很多人常抱怨看不到真相,無法做判斷。物理體系裡所有有用訊號一定有雜訊伴隨,利用好的設備可以濾掉雜訊而從中得出真正的訊息。謠言與網路假新聞就像噪音,事實就像訊號,如何在現代社會的高噪音環境下得道真實訊號?這個都需要良好的物理邏輯訓練。只有濾掉雜訊後,採用最根本的事實,然後根據事實推論,才有機會創造出新價值。人云亦云的跟風,是無法真正創造出獨角獸的企業。

 

想從物理學的角度,請您分享像是力學、牛頓運動定律、磁力學、相對論以及熱力學等物理概念,如何套用在企業的運作上?以及每個物理概念下有哪些企業實例能夠呼應?

    這個問題很困難在短時間回答完所有狀況,而且同時要把每一個物理項目都舉例說明。如果真要了解,可能你要來至少上完至少36小時課。我在一學期內介紹完簡單物理後就介紹實際案例來告訴大家如何用物理來激發管理思維,每個課題都有很好與精采的原理與重要案例。

    但簡單說明一個綜合狀況,有次去台塑跟一級主管介紹物理管理學,講完後林健男董事長不太相信物理真可以應用到管理,他就出題考我。當時他有個子單位出點狀況,與當地有些爭議待處理,他正要趕去現場,於是他問我如何用物理概念來處理這個問題。我當時回答,具體狀況我必完全清楚才能談細節,但是突發事件大原則,短期解決方法可以由力學經驗告訴你,如果有球由高處落下地,你只會看到球愈彈愈低,最後停止。如果會愈彈愈高,那就一定有些隱藏力在後操作。符合愈彈愈低自然物理原則,根本就不需要處理,以時間換取空間,自然就復原。如果看到球愈彈愈高,那就要立即分析出外力由何而來,立刻切斷,事情也就會平息。但是這是短期做法,中期則是需要利用電磁學中的共振原理,找到好的公關團隊,針對當地,社會與政府分別調對頻率,這種多頻共振是需要專業。但最重要還是長期的工作,由熱力學告訴你不是所有的投入都會產生績效,要求百分之百的投入績效比的概念在自然界中的結果,就是系統只會出更多錯誤,甚至不會工作。熱力學第二定律告訴你,能量的投入必須要有部分浪費,機器才能有效運轉。所以愈大的公司就愈要知道如何浪費與控制浪費上限,但不是設法完全消除浪費。而是要承認浪費是必然,承認它,控制它與降低它在合理甚至導向有效方向。基礎研究與公安部門就是大公司必要的浪費,只有持續投入固定比例資源在這些方面,公司才能真正長久正常運轉。相對論的概念則發生在很多地方,公司愈大,系統就愈複雜,決策時間就愈慢,時間在不同體系內有不同現象這個是不變的法則,物理在狹義相對論中稱為原時,英文叫Proper time。
    另外舉例來說,我很多年前去鴻海演講時,有一個主管前一晚問我一個問題,如果物理真的可以解釋管理現象,請問物理中甚麼是拍馬屁?我想了一下,當天我認真的回答這個問題,拍馬屁就是物理體系裡的共振(Resonance),你必須調對與主管的頻率才能與他共振,而且有些細微參數還要調正確才能持久。物理系統裡面要產生共振必須要對體系足夠清楚,不是隨便任何人可以做到,否則就會拍在馬腿上。公關就是另種形式共振,它代替群體與社會產生共振,而且可能還需要多頻共振,不是很容易的工作。主管如果真心要避免群體裡的拍馬屁現象,就先需要常常變頻,甚至可以有效利用拍馬屁的行為讓公司更成長。

 

承上題,除了基本的物理概念,近年像是量子運算等更新更專精的物理知識,您認為管理者如果掌握這些概念後,如何運用在管理實務上?其助益為何?

    量子是個非常有趣與奇特的現象,目前由於量子電腦與量子通信,突然大家都有興趣起來。量子現象中有一個特殊現象叫量子量測。量子系統只要給予作用後,直到出現結果後才會去量測,太早的量測與中期檢查系統發展狀況,只會讓最後的結果不會出現原來希望的結果。所以這個概念激發到管理學上就是如果你的部屬是具有超能力的量子特性,你就不能使用KPI與甘特圖來管理,時時檢查與到處檢核,這在量子世界永遠不會得到你預期的成效。
    你必須了解你的團隊的特性,因材施教。古典用古典,量子用量子。
    量子博弈也逐漸被引入博弈理論,因為現今社會中很多現象並非零和遊戲,也不是只有1與0兩種數位選擇,引入量子的superposition 與entanglement,可以導致更多有創意的談判策略與管理機制。

    例如醫學院影像所碩士生2017年錄取案例:錄取後,新聞報導他利用facebook等電子媒體取得年輕女性之各種資料,於是各種批判潮湧而至。

面試前發生,不會錄取
入校後發生,一定記過退學

問題: 既然如此,為何錄取後,報到前反而不能處理?

技術問題不能阻擋事實處理,太執著於法規未定之處無法處理事情是目前管理系統常碰到的盲點與無法繞出的陷阱。但這些陷阱都是人為與古典陷阱,細微深思,量子思維永遠會提供穿隧而出的解決方案。

 

    不同的文化背景,也讓公司經營理念不一樣
打橋牌 : 欺騙敵方,配合同伴,橋路暢通,要能合作,方可能贏
打麻將 : 看死下家,欺騙上家,不理對家,只要能贏,甚麼都對
必須兩套文化,才能在世界暢通! 量子的波動粒子雙元性

 

想從企業的角度,請您分享像是鴻海或阿里巴巴這樣的大企業,有哪些在組織上的管理方針或決策方向,能以物理學的觀點來詮釋?

    我在教物理管理學時,確實曾經花了些時間去了解現今大企業如何管理,有沒有企業思想或是企業文化?結果我簡單的做了一些結論,1.成功大企業無法複製,照著別人的傳記去學習,基本很難再度成功。2.很多企業確實有物理模型,例如華為的老闆,常說【在商言熵】,企業出現就會毀滅,就好像人生出來就一定會死亡。熱力學告訴我們要減熵才能生存久一點,因此利潤就像身上的脂肪,必須花掉,公司才能長久生存。1998年亞馬遜致股東信裡也出現了「反熵」一詞。他說:我們要反抗熵。英文原文是:We want to fight entropy,這裡的「entropy」就是我們所說的「熵」。海爾基本上認為公司就像斜面上的球,員工不努力球就一定落下,按照力學原則規範員工必須要貢獻上升力,不能替公司提供上升力的員工,就必須被替換。

    另一種就是像鴻海或是阿里巴巴,他們除了利用了基本物理法則外,也有自己的公司哲學,基本上大公司就像宇宙中的星系,各種物質都要有一個認同中心,可以很有規律就像太陽系,大家都環繞著恆星運轉,以燦爛的太陽為中心。這個就有點像鴻海的體系,大家看到鴻海就想到郭台銘,也就像太陽,也就想到規律,更就想到龐大而且成功。但是物理系統有萬有引力作為維繫的力量,鴻海巧妙則利用中國古代領導法則,帝王管理術來代替萬有引力,事必躬親,“非威不立,非勢不行”就是萬有引力。而阿里巴巴則是像中國傳統的梁山泊精神,幫派式管理,有好處大家分享,以兄弟義氣支撐。阿里巴巴的創黨十八羅漢,公司內近三萬員工,均以武俠代號互稱,而不用原名。馬雲則稱風清揚,是創造令狐沖的祖師。這在宇宙體系中就像是星雲,大家都是亮點,壯觀又美麗,令人嘆羨,怎麼會有這麼迷人的東西,雖無具體形狀,但還是有嚴格的運動法則,
 

您會建議管理者平常能做什麼練習或是應用的訣竅技巧,來訓練自己以物理學的思維,審視管理問題、以及提出改善方法?

    一個好的管理者一定要能跟的上時代,其實物理系統中明白告訴我們時空因素決定一切,所有東西都是動態的,要能夠清楚掌握原則與方向,常常思考最佳化的可能,帶領群體在適當的時間往最適合方向運動。物理就是多體互動的最佳法則,也是大數據的平衡結果,利用物理原則來協助判斷與思考方向會讓決策的時間與效率提升。
    我們在學習的前期,雖然會因自己需不斷訓練和學習掌握基本原則,而令學習速度變慢,但當我們掌握了整個學科的理念和方法後,學習的能力與速度就會立刻大幅提升。這也跟你在玩一個新的線上遊戲是一模一樣的,操作與練習是唯一的訣竅,但是要學習正確的物理法則秘訣。
    回到馬斯克的First Principle 原則 ,一定要不斷要求自己從基礎的規律審視事情,多多閱讀,讓自己的知識不會停滯在大學與研究所時代,而當你掌握已知的知識越多時,你就可以融會貫通進而整合知識,甚至開始產生相變的物理威力,進而可以跨領域的思維來輕鬆處理一切管理事務。好的管理者絕對不能偷懶只用別人的結論與案例來作判斷與決策的依據,因為就像馬斯克所言,沒有回到第一原理的物理思維,你不會比別人更突出。終身學習,時時學習,透過這種學習模式,便會不斷成長,也更容易在所有事情中作出準確的判斷與預測,從而在商場上處處取得先機,成為永久的勝利者。

張慶瑞 教授 Ching-Ray Chang

台大物理1979級

crchang@phys.ntu.edu.tw

 

  • 1988年美國加州大學聖地牙哥分校物理學博士

  • 2019-迄今:臺灣大學-IBM量子電腦中心主任

  • 1994-迄今 : 臺灣大學物理系教授

  • 2013.6-2019.1:臺灣大學行政副校長

  • 2017.6-2017.9:臺灣大學代理校長

  • 2011-2013:臺灣大學理學院院長

  • 2008-2011:國科會國際合作處處長

  • 2001-2007:臺灣大學物理系主任

  • 1989-1994:臺灣大學物理系副教授

  • 1988-1989 : 工業技術研究院材料研究所研究員

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