理论教育 协同理论:相互合作的系统演化控制

协同理论:相互合作的系统演化控制

时间:2023-06-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:协同理论的主要特点是通过类比从无序到有序的现象建立了一整套数学模型和处理方案,并推广到广泛的领域。协同理论认为,千差万别的系统,尽管其属性不同,但在整个环境中,各个系统间存在着相互影响而又相互合作的关系。哈肯在协同理论中,描述了临界点附近的行为,阐述了慢变量支配原则和序参量概念,认为事物的演化受序参量的控制,演化的最终结构和有序程度决定于序参量。协同理论的主要内容可以概括为以下三个方面。

协同理论:相互合作的系统演化控制

协同理论是20世纪70年代以来在多学科研究基础上逐渐形成和发展起来的一门研究不同事物共同特征及其协同机制的新兴学科,是系统科学的重要分支理论,其创立者是德国著名物理学家哈肯。协同理论主要研究远离平衡态的开放系统在与外界有物质或能量交换的情况下,如何通过自己内部协同作用,自发地出现时间、空间和功能上的有序结构,它着重探讨各种系统从无序变为有序时的相似性

协同理论以系统论信息论控制论、突变论等为基础,吸取了耗散结构理论的大量营养,采用统计学和系统动力学相结合的方法,通过对不同领域的分析,提出了多维相空间理论,建立了一整套的数学模型和处理方案,在微观到宏观的过渡上,描述了各种系统和现象中从无序到有序转变的共同规律。协同论的领域与许多学科有关,它的一些理论是建立在多学科联系的基础上的,因此协同理论的发展与许多学科的发展紧密相关,并且正在形成自己的跨学科框架。协同理论的主要特点是通过类比从无序到有序的现象建立了一整套数学模型和处理方案,并推广到广泛的领域。它基于“很多子系统的合作受相同原理支配而与子系统特性无关”的原理,在跨学科领域内,考察其类似性以探求其规律。协同理论认为,千差万别的系统,尽管其属性不同,但在整个环境中,各个系统间存在着相互影响而又相互合作的关系。应用协同理论方法,可以把已经取得的研究成果,类比拓宽于其他学科,为探索未知领域提供有效的手段,还可以用于找出影响系统变化的控制因素,进而发挥系统内子系统间的协同作用。协同理论具有广阔的应用范围,它在物理学、化学、生物学、天文学、经济学社会学以及管理学等许多方面都取得了重要的应用成果。

哈肯在协同理论中,描述了临界点附近的行为,阐述了慢变量支配原则和序参量概念,认为事物的演化受序参量的控制,演化的最终结构和有序程度决定于序参量。不同的系统序参量的物理意义也不同。比如,在激光系统中,光场强度就是序参量。在化学反应中,取浓度或粒子数为参序量。在社会学和管理学中,为了描述宏观量,采用“测验”、调研或投票表决等方式来反映对某项“意见”的反对或赞同。此时,反对或赞成的人数就可作为序参量。序参量的大小可以用来表示宏观有序的程度,当系统是无序时,序参量为零;当外界条件变化时,序参量也变化;当到达临界点时,序参量增长到最大,此时出现了一种宏观有序的组织结构。无疑,协同理论的出现是现代系统思想的发展,现已成为软科学研究的重要工具和方法,为我们处理复杂问题提供了新的思路。(www.daowen.com)

协同理论的主要内容可以概括为以下三个方面。

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