開源社區一種互聯網環境下的復雜自適應系統

歐衛++謝贊福

摘要：在計算機軟件產業的發展歷程中，開源社區能夠靈活地根據環境變化來調整自身行為而表現出極強的環境適應能力和生命力。因此，開源社區具備復雜自適應系統的典型特征。本文將開源社區看成一種復雜自適應系統，用復雜自適應系統的變異、交互、選擇過程來對開源社區的基本特征進行解讀。

關鍵詞：開源社區；復雜自適應系統；變異；交互；選擇

前言：自人類文明伊始，各國的君主、王候、實業家們便開始采用復雜性思維來分析社會管理問題，設計組織架構。但早期的樸素復雜性思維深受“自上而下”的機器概念模型所影響。在這種機器概念模型中，所有元素是通過自上而下的分層等級關系組織在一起的，兩個不在同一層級或不在相鄰層級的元素不能直接相互交互。這種模型易于實現，且相對便于管理，因此直到今天仍適用于絕大部分組織。

自人類進入信息時代來，各種信息網絡迅猛發展，社會中各種不同元素之間的聯系日漸增強。這種現象使傳統的自上而下的組織邏輯關系不再普遍適用，相反，一些具有“自下而上”特性的組織開始出現，并對人們的生活產生巨大深刻的影響。

在過去，人們把整個社會看成一臺機器，用制造、維護機器的思維方式來處理社會事務。如今，人們開始把世界看成有無數個網絡組成的巨型系統，用系統的思想和觀點來維系人類社會的存在與進化。在人類社會這一巨型系統中，互聯網，毫無疑問是一個其中的一個非常重要的子系統。

顯而易見地，互聯網這一子系統的組織邏輯，并沒有遵循“自上而下”的組織模型，相反，它是“自下而上”。在互聯網中，沒有所謂的控制中心，能對所有信息流進行絕對的控制，人人都可以是信息的傳播者、消費者。在傳統的組織結構中，領導階層通常可以計劃、設計組織的發展方向，而在互聯網中，對信息的控制、規劃并不總是有效的。

互聯網的發展催生了各種致力于軟件開發的開源社區。作為互聯網的一個重要方面，開源社區自然也具有“自下而上”的組織邏輯，且具有高度的復雜性。這種復雜性并不只是體現在技術層面，而且還體現在軟件開發過程中的社會層面，且同人類社會的其他社區一樣，具有高度的自適應性。因此，采用復雜自適應系統的思想來剖析開源社區，具有較強的現實意義。

一、開源社區

開源社區是指旨在開發開源軟件的虛擬社區，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機和愛好，相互之間不斷進行交互溝通。根據成員功能劃分，開源社區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開發的軟件產品的個人，但由于不具有相關技能、時間或者資源，這些人并不直接參與開源軟件的開發。使用者在開源社區中起著基礎作用：因為使用者重復、大量的使用行為，使得軟件產品得以接受全面、徹底的測試，從而為軟件開發者開發、改進產品提供反饋。

生產者。生產者是指在開源社區中從事軟件開發的個人或者組織，是開源社區的核心成員。他們的教育、職業背景往往多種多樣，其貢獻的動機也是各不相同。

領導者。領導者是指開源社區中少數精英開發者，他們除參與開發工作以外，還被開源社區賦予一定的權力，以對軟件項目的立項、開發、發布、改進進行管理。他們需要協調開源社區中各項開發工作，整合各個功能模塊，研究外部反饋并在此基礎上進行決策。

公司。公司是指對開源社區及其項目感興趣的商業公司。他們使用開源社區的產品，并對其進行資助，有時參與軟件項目的開發。

機構。機構是指對開源社區及其開源軟件感興趣的社會非盈利組織。許多公共機構，為營造發展開源軟件的文化氛圍發揮了巨大作用。很多非常重要的開源軟件的誕生，比如Linux操作系統，就得益于大學在技術、資金、推廣上的大力協助。

二、復雜自適應系統

系統是由各種特性各異、相互關聯的元素構成。這些元素被稱為主體。各個主體在系統中與其他主體以及環境相互影響。在與其他主體和環境的交互過程中，每一個主體都遵循相應的規則。這些規則是否適當直接關乎一個主體的生存、發展甚至消亡。因此這些規則的選擇往往以最大環境適應度作為指標。一個有效的規則會同時被多個個體遵循而產生了一個種群。在一個種群中各個主體往往有著類似的行為。一個種族的演化方向是由該種族所選擇的適應規則決定的。

當一個復雜系統的主體能夠根據環境以及其他主體行為的變化來不斷地調整其自身行為以適應環境時，該系統被稱為復雜自適應系統。因此，主體與主體之間、主體與環境之間的信息傳遞通暢程度直接決定一個復雜自適應系統的發展程度。高度暢通的信息傳遞網絡可以讓復雜自適應系統建立一個健壯有活力的動態主體網絡。

復雜自適應系統的組織結構是自組織形式。在復雜自適應系統內，各主體、以及主體所選擇的規則不斷地進行變異、交互、選擇這三種基本作用。

變異：變異是產生具有新特性的個體或選擇新適應規則的過程，其產生的新個體可能更為適應環境而取代、淘汰舊個體。

交互：是指系統內各主體、各規則之間的相互聯系、相互影響。交互既不是隨機的，也不是完全可以預測的。交互的質量和數量決定系統的動態程度。

選擇：選擇是指對系統內各主體及其適應規則進行選擇，優勝劣汰。因此在選擇中，系統通過選擇適當的規則，來判斷哪些主體、規則應該被淘汰，哪些應該加以保留，它直接影響種群的進化過程。

三、分析

復雜自適應系統理論適用于那些需要頻繁反饋、不斷革新演化、存在時間較長且消亡風險較低的系統。將開源社區看成一個系統，那么這個系統滿足上述條件。

首先，開源社區由特性各異的不同角色組成，每一個角色遵循其特定的適應規則。在開源社區中，每一個成員的角色并不是由其他具有更高權利的角色所指派，相反地，每一個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行交互的方式。因此開源社區中的所有角色具備復雜自適應系統中主體的特征。

第二，開源社區的軟件產品往往是操作系統、網絡平臺、web服務器、編程語言。這些產品的規模龐大，能吸引非常多的人員和組織參與研發、維護，由此成員間必須進行頻繁、高強度的交互，并催生新的變異產品。這些具有基礎設施意義的軟件產品往往存在時間極長。

第三，軟件行業作為一種不斷動態發展的行業，需要從業者不斷革新、演化其解決方案，特別對于主要從事互聯網相關產品開發的開源社區尤為如此。開源社區需要不斷引入新的創意和技術，使其產品保持技術上的領先，由此也激發整個開源社區的創造力，推動軟件技術的不斷演化和革新。

第四，為完善其產品，開源社區各成員需要不斷地接受來自其他成員或主體的產品反饋意見。因為開源程序往往被大量分發，各種角色的成員在一定時間內的所收到的反饋是非常頻繁的。正因為這種頻繁的反饋，造就了程序的健壯性和穩定性。

第五，因為開源社區往往采用模塊化開發方式。如果某一模塊在設計、開發、完善的過程中出現了問題，這些問題不會影響到其他模塊而導致整個產品生命的終結。且開源社區具備自組織的結構邏輯，其中沒有絕對的權利控制角色，參與是完全開放的，因此開源產品并不會因為某一個體的退出而消亡，相反，在社區內很快會出現新的替代成員或者方案。

四、解讀

如上所述，開源社區的參與是開放的，有著“自下而上”的組織結構，具備較快的產品更新速度，且能夠實施平行開發。這些特征能夠使用復雜自適應系統的變異、交互、選擇三個機制進行解讀。

參與開放：參與開放使得開源社區的決策靈活多變，產品演化的自由度較高。顯然，這一特性是變異機制的體現。參與開放性使得成員的貢獻積極性不高，成員之間的競爭程度相對較低，這可被解讀為選擇機制和規則的不成熟，環境對主體的選擇不能適當地進行。為調動成員的積極性，開源社區往往會提升軟件新版本的發布頻率。為實現新版本中的新功能和特性，成員與成員、成員與社區之間必須進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”的組織結構：開源社區的決策權力是分散化的。權利的分散使得信息的流通更為通暢、自由。如將開源系統看作一個復雜自適應系統，那么“自下而上”的組織結構增強了主體之間的交互溝通機制。但該組織結構也導致開源社區在產品的發展方向上產生分歧，這種負面效應是開源社區這一復雜自適應系統的變異過程。為減少這種負面效應所帶來的影響，開源社區會自發產生領導團隊。領導團隊負責維系各成員間的聯系，監督、協調各小組的開發、維護工作，決定產品的發展方向。因此，在開源社區內領導團隊實施了對產品的選擇過程。

相對較快的開發速度：相對較快的開發速度使得頻繁發布產品新版本成為可能。產品不斷地更新是自適應復雜系統的變異過程。但是太過頻繁的新產品發布，導致新產品得不到用戶的充分測試，意味著使用者與開發者、開發者與開發者之間的、針對同一產品的交互溝通不能充分順暢地進行。為彌補這一缺陷，開源社區采用雙開發路徑：一條路徑負責不斷開發新的產品版本，另一條路徑負責改進舊的版本使其更加穩定、健壯。這種開發路徑是對開源社區內的人力、物力進行選擇的結果：哪些資源適合開發新的版本，哪些資源適合維護改進舊的版本。

平行開發：平行開發使得開源社區能夠針對同一問題同時實施多種不同的解決方案，這一過程是自適應復雜系統變異過程的結果。但是由此也帶來問題：同時實施幾種不同的解決方案使得經濟成本、管理成本指數上升，而且不同方案之間不兼容幾率大大增加。這種負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面影響，開源社區會采取模塊化的開發方式：將一個產品劃分成幾個功能不同、相互耦合程度較低的模塊，各小組針對不同的模塊實施開發。將開發過程進行模塊化地劃分，是自適應復雜系統實施選擇功能的過程。

結語：開源社區具有自組織的結構邏輯，能夠根據周圍環境的變化不斷調整自身行為以最大程度地適應環境，具有復雜自適應系統的顯著特種。因此，用復雜自適應系統理論來分析開源社區有著較強的現實意義。本文用復雜自適應系統的變異、選擇、交互理論對開源社區的基本特點進行了解讀。使用復雜自適應系統理論來優化一個開源社區的組織機制為本文作者的下一個研究方向。

參考文獻：

[1] 許國志.系統科學[M].上海科技教育出版社,2000.

[2]何大韌.復雜系統與復雜網絡[M].高等教育出版社 ,2009

endprint