開源社區(qū)一種互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)

歐衛(wèi)++謝贊福

摘要：在計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程中，開源社區(qū)能夠靈活地根據(jù)環(huán)境變化來調(diào)整自身行為而表現(xiàn)出極強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力和生命力。因此，開源社區(qū)具備復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)的典型特征。本文將開源社區(qū)看成一種復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)，用復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)的變異、交互、選擇過程來對(duì)開源社區(qū)的基本特征進(jìn)行解讀。

關(guān)鍵詞：開源社區(qū)；復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)；變異；交互；選擇

前言：自人類文明伊始，各國的君主、王候、實(shí)業(yè)家們便開始采用復(fù)雜性思維來分析社會(huì)管理問題，設(shè)計(jì)組織架構(gòu)。但早期的樸素復(fù)雜性思維深受“自上而下”的機(jī)器概念模型所影響。在這種機(jī)器概念模型中，所有元素是通過自上而下的分層等級(jí)關(guān)系組織在一起的，兩個(gè)不在同一層級(jí)或不在相鄰層級(jí)的元素不能直接相互交互。這種模型易于實(shí)現(xiàn)，且相對(duì)便于管理，因此直到今天仍適用于絕大部分組織。

自人類進(jìn)入信息時(shí)代來，各種信息網(wǎng)絡(luò)迅猛發(fā)展，社會(huì)中各種不同元素之間的聯(lián)系日漸增強(qiáng)。這種現(xiàn)象使傳統(tǒng)的自上而下的組織邏輯關(guān)系不再普遍適用，相反，一些具有“自下而上”特性的組織開始出現(xiàn)，并對(duì)人們的生活產(chǎn)生巨大深刻的影響。

在過去，人們把整個(gè)社會(huì)看成一臺(tái)機(jī)器，用制造、維護(hù)機(jī)器的思維方式來處理社會(huì)事務(wù)。如今，人們開始把世界看成有無數(shù)個(gè)網(wǎng)絡(luò)組成的巨型系統(tǒng)，用系統(tǒng)的思想和觀點(diǎn)來維系人類社會(huì)的存在與進(jìn)化。在人類社會(huì)這一巨型系統(tǒng)中，互聯(lián)網(wǎng)，毫無疑問是一個(gè)其中的一個(gè)非常重要的子系統(tǒng)。

顯而易見地，互聯(lián)網(wǎng)這一子系統(tǒng)的組織邏輯，并沒有遵循“自上而下”的組織模型，相反，它是“自下而上”。在互聯(lián)網(wǎng)中，沒有所謂的控制中心，能對(duì)所有信息流進(jìn)行絕對(duì)的控制，人人都可以是信息的傳播者、消費(fèi)者。在傳統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)中，領(lǐng)導(dǎo)階層通?？梢杂?jì)劃、設(shè)計(jì)組織的發(fā)展方向，而在互聯(lián)網(wǎng)中，對(duì)信息的控制、規(guī)劃并不總是有效的。

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展催生了各種致力于軟件開發(fā)的開源社區(qū)。作為互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要方面，開源社區(qū)自然也具有“自下而上”的組織邏輯，且具有高度的復(fù)雜性。這種復(fù)雜性并不只是體現(xiàn)在技術(shù)層面，而且還體現(xiàn)在軟件開發(fā)過程中的社會(huì)層面，且同人類社會(huì)的其他社區(qū)一樣，具有高度的自適應(yīng)性。因此，采用復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)的思想來剖析開源社區(qū)，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

一、開源社區(qū)

開源社區(qū)是指旨在開發(fā)開源軟件的虛擬社區(qū)，是由一群具有不同特性的成員所組成的。這些成員有著不同的動(dòng)機(jī)和愛好，相互之間不斷進(jìn)行交互溝通。根據(jù)成員功能劃分，開源社區(qū)大致包含以下五種角色（主體）：

使用者。使用者是指那些使用開源社區(qū)開發(fā)的軟件產(chǎn)品的個(gè)人，但由于不具有相關(guān)技能、時(shí)間或者資源，這些人并不直接參與開源軟件的開發(fā)。使用者在開源社區(qū)中起著基礎(chǔ)作用：因?yàn)槭褂谜咧貜?fù)、大量的使用行為，使得軟件產(chǎn)品得以接受全面、徹底的測試，從而為軟件開發(fā)者開發(fā)、改進(jìn)產(chǎn)品提供反饋。

生產(chǎn)者。生產(chǎn)者是指在開源社區(qū)中從事軟件開發(fā)的個(gè)人或者組織，是開源社區(qū)的核心成員。他們的教育、職業(yè)背景往往多種多樣，其貢獻(xiàn)的動(dòng)機(jī)也是各不相同。

領(lǐng)導(dǎo)者。領(lǐng)導(dǎo)者是指開源社區(qū)中少數(shù)精英開發(fā)者，他們除參與開發(fā)工作以外，還被開源社區(qū)賦予一定的權(quán)力，以對(duì)軟件項(xiàng)目的立項(xiàng)、開發(fā)、發(fā)布、改進(jìn)進(jìn)行管理。他們需要協(xié)調(diào)開源社區(qū)中各項(xiàng)開發(fā)工作，整合各個(gè)功能模塊，研究外部反饋并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行決策。

公司。公司是指對(duì)開源社區(qū)及其項(xiàng)目感興趣的商業(yè)公司。他們使用開源社區(qū)的產(chǎn)品，并對(duì)其進(jìn)行資助，有時(shí)參與軟件項(xiàng)目的開發(fā)。

機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)是指對(duì)開源社區(qū)及其開源軟件感興趣的社會(huì)非盈利組織。許多公共機(jī)構(gòu)，為營造發(fā)展開源軟件的文化氛圍發(fā)揮了巨大作用。很多非常重要的開源軟件的誕生，比如Linux操作系統(tǒng)，就得益于大學(xué)在技術(shù)、資金、推廣上的大力協(xié)助。

二、復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)

系統(tǒng)是由各種特性各異、相互關(guān)聯(lián)的元素構(gòu)成。這些元素被稱為主體。各個(gè)主體在系統(tǒng)中與其他主體以及環(huán)境相互影響。在與其他主體和環(huán)境的交互過程中，每一個(gè)主體都遵循相應(yīng)的規(guī)則。這些規(guī)則是否適當(dāng)直接關(guān)乎一個(gè)主體的生存、發(fā)展甚至消亡。因此這些規(guī)則的選擇往往以最大環(huán)境適應(yīng)度作為指標(biāo)。一個(gè)有效的規(guī)則會(huì)同時(shí)被多個(gè)個(gè)體遵循而產(chǎn)生了一個(gè)種群。在一個(gè)種群中各個(gè)主體往往有著類似的行為。一個(gè)種族的演化方向是由該種族所選擇的適應(yīng)規(guī)則決定的。

當(dāng)一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的主體能夠根據(jù)環(huán)境以及其他主體行為的變化來不斷地調(diào)整其自身行為以適應(yīng)環(huán)境時(shí)，該系統(tǒng)被稱為復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)。因此，主體與主體之間、主體與環(huán)境之間的信息傳遞通暢程度直接決定一個(gè)復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)的發(fā)展程度。高度暢通的信息傳遞網(wǎng)絡(luò)可以讓復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)建立一個(gè)健壯有活力的動(dòng)態(tài)主體網(wǎng)絡(luò)。

復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)是自組織形式。在復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)，各主體、以及主體所選擇的規(guī)則不斷地進(jìn)行變異、交互、選擇這三種基本作用。

變異：變異是產(chǎn)生具有新特性的個(gè)體或選擇新適應(yīng)規(guī)則的過程，其產(chǎn)生的新個(gè)體可能更為適應(yīng)環(huán)境而取代、淘汰舊個(gè)體。

交互：是指系統(tǒng)內(nèi)各主體、各規(guī)則之間的相互聯(lián)系、相互影響。交互既不是隨機(jī)的，也不是完全可以預(yù)測的。交互的質(zhì)量和數(shù)量決定系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)程度。

選擇：選擇是指對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各主體及其適應(yīng)規(guī)則進(jìn)行選擇，優(yōu)勝劣汰。因此在選擇中，系統(tǒng)通過選擇適當(dāng)?shù)囊?guī)則，來判斷哪些主體、規(guī)則應(yīng)該被淘汰，哪些應(yīng)該加以保留，它直接影響種群的進(jìn)化過程。

三、分析

復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)理論適用于那些需要頻繁反饋、不斷革新演化、存在時(shí)間較長且消亡風(fēng)險(xiǎn)較低的系統(tǒng)。將開源社區(qū)看成一個(gè)系統(tǒng)，那么這個(gè)系統(tǒng)滿足上述條件。

首先，開源社區(qū)由特性各異的不同角色組成，每一個(gè)角色遵循其特定的適應(yīng)規(guī)則。在開源社區(qū)中，每一個(gè)成員的角色并不是由其他具有更高權(quán)利的角色所指派，相反地，每一個(gè)成員都能夠自由選擇其所感興趣的角色以及同其他成員進(jìn)行交互的方式。因此開源社區(qū)中的所有角色具備復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)中主體的特征。

第二，開源社區(qū)的軟件產(chǎn)品往往是操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、web服務(wù)器、編程語言。這些產(chǎn)品的規(guī)模龐大，能吸引非常多的人員和組織參與研發(fā)、維護(hù)，由此成員間必須進(jìn)行頻繁、高強(qiáng)度的交互，并催生新的變異產(chǎn)品。這些具有基礎(chǔ)設(shè)施意義的軟件產(chǎn)品往往存在時(shí)間極長。

第三，軟件行業(yè)作為一種不斷動(dòng)態(tài)發(fā)展的行業(yè)，需要從業(yè)者不斷革新、演化其解決方案，特別對(duì)于主要從事互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)的開源社區(qū)尤為如此。開源社區(qū)需要不斷引入新的創(chuàng)意和技術(shù)，使其產(chǎn)品保持技術(shù)上的領(lǐng)先，由此也激發(fā)整個(gè)開源社區(qū)的創(chuàng)造力，推動(dòng)軟件技術(shù)的不斷演化和革新。

第四，為完善其產(chǎn)品，開源社區(qū)各成員需要不斷地接受來自其他成員或主體的產(chǎn)品反饋意見。因?yàn)殚_源程序往往被大量分發(fā)，各種角色的成員在一定時(shí)間內(nèi)的所收到的反饋是非常頻繁的。正因?yàn)檫@種頻繁的反饋，造就了程序的健壯性和穩(wěn)定性。

第五，因?yàn)殚_源社區(qū)往往采用模塊化開發(fā)方式。如果某一模塊在設(shè)計(jì)、開發(fā)、完善的過程中出現(xiàn)了問題，這些問題不會(huì)影響到其他模塊而導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品生命的終結(jié)。且開源社區(qū)具備自組織的結(jié)構(gòu)邏輯，其中沒有絕對(duì)的權(quán)利控制角色，參與是完全開放的，因此開源產(chǎn)品并不會(huì)因?yàn)槟骋粋€(gè)體的退出而消亡，相反，在社區(qū)內(nèi)很快會(huì)出現(xiàn)新的替代成員或者方案。

四、解讀

如上所述，開源社區(qū)的參與是開放的，有著“自下而上”的組織結(jié)構(gòu)，具備較快的產(chǎn)品更新速度，且能夠?qū)嵤┢叫虚_發(fā)。這些特征能夠使用復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)的變異、交互、選擇三個(gè)機(jī)制進(jìn)行解讀。

參與開放：參與開放使得開源社區(qū)的決策靈活多變，產(chǎn)品演化的自由度較高。顯然，這一特性是變異機(jī)制的體現(xiàn)。參與開放性使得成員的貢獻(xiàn)積極性不高，成員之間的競爭程度相對(duì)較低，這可被解讀為選擇機(jī)制和規(guī)則的不成熟，環(huán)境對(duì)主體的選擇不能適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行。為調(diào)動(dòng)成員的積極性，開源社區(qū)往往會(huì)提升軟件新版本的發(fā)布頻率。為實(shí)現(xiàn)新版本中的新功能和特性，成員與成員、成員與社區(qū)之間必須進(jìn)行新的交互與溝通從而提升了主體間的交互頻率。

“自下而上”的組織結(jié)構(gòu)：開源社區(qū)的決策權(quán)力是分散化的。權(quán)利的分散使得信息的流通更為通暢、自由。如將開源系統(tǒng)看作一個(gè)復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)，那么“自下而上”的組織結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了主體之間的交互溝通機(jī)制。但該組織結(jié)構(gòu)也導(dǎo)致開源社區(qū)在產(chǎn)品的發(fā)展方向上產(chǎn)生分歧，這種負(fù)面效應(yīng)是開源社區(qū)這一復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)的變異過程。為減少這種負(fù)面效應(yīng)所帶來的影響，開源社區(qū)會(huì)自發(fā)產(chǎn)生領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)。領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)維系各成員間的聯(lián)系，監(jiān)督、協(xié)調(diào)各小組的開發(fā)、維護(hù)工作，決定產(chǎn)品的發(fā)展方向。因此，在開源社區(qū)內(nèi)領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)實(shí)施了對(duì)產(chǎn)品的選擇過程。

相對(duì)較快的開發(fā)速度：相對(duì)較快的開發(fā)速度使得頻繁發(fā)布產(chǎn)品新版本成為可能。產(chǎn)品不斷地更新是自適應(yīng)復(fù)雜系統(tǒng)的變異過程。但是太過頻繁的新產(chǎn)品發(fā)布，導(dǎo)致新產(chǎn)品得不到用戶的充分測試，意味著使用者與開發(fā)者、開發(fā)者與開發(fā)者之間的、針對(duì)同一產(chǎn)品的交互溝通不能充分順暢地進(jìn)行。為彌補(bǔ)這一缺陷，開源社區(qū)采用雙開發(fā)路徑：一條路徑負(fù)責(zé)不斷開發(fā)新的產(chǎn)品版本，另一條路徑負(fù)責(zé)改進(jìn)舊的版本使其更加穩(wěn)定、健壯。這種開發(fā)路徑是對(duì)開源社區(qū)內(nèi)的人力、物力進(jìn)行選擇的結(jié)果：哪些資源適合開發(fā)新的版本，哪些資源適合維護(hù)改進(jìn)舊的版本。

平行開發(fā)：平行開發(fā)使得開源社區(qū)能夠針對(duì)同一問題同時(shí)實(shí)施多種不同的解決方案，這一過程是自適應(yīng)復(fù)雜系統(tǒng)變異過程的結(jié)果。但是由此也帶來問題：同時(shí)實(shí)施幾種不同的解決方案使得經(jīng)濟(jì)成本、管理成本指數(shù)上升，而且不同方案之間不兼容幾率大大增加。這種負(fù)面影響是由主體之間的交互不暢造成的。為減少由此帶來的負(fù)面影響，開源社區(qū)會(huì)采取模塊化的開發(fā)方式：將一個(gè)產(chǎn)品劃分成幾個(gè)功能不同、相互耦合程度較低的模塊，各小組針對(duì)不同的模塊實(shí)施開發(fā)。將開發(fā)過程進(jìn)行模塊化地劃分，是自適應(yīng)復(fù)雜系統(tǒng)實(shí)施選擇功能的過程。

結(jié)語：開源社區(qū)具有自組織的結(jié)構(gòu)邏輯，能夠根據(jù)周圍環(huán)境的變化不斷調(diào)整自身行為以最大程度地適應(yīng)環(huán)境，具有復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)的顯著特種。因此，用復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)理論來分析開源社區(qū)有著較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。本文用復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)的變異、選擇、交互理論對(duì)開源社區(qū)的基本特點(diǎn)進(jìn)行了解讀。使用復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng)理論來優(yōu)化一個(gè)開源社區(qū)的組織機(jī)制為本文作者的下一個(gè)研究方向。

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