自組織理論


一般來說,組織是指系統內的有序結構或這種有序結構的形成過程。

德國理論物理學家H.Haken認為,從組織的進化形式來看,可以把它分為兩類:他組織和自組織。

如果一個系統靠外部指令而形成組織,就是他組織;

如果不存在外部指令,系統按照相互默契的某種規則,各盡其責而又協調地自動地形成有序結構,就是自組織。

自組織現象無論在自然界還是在人類社會中都普遍存在。一個系統自組織功能愈強,其保持和產生新功能的能力也就愈強。例如,人類社會比動物界自組織能力強,人類社會比動物界的功能就高級多了。

 

自組織理論的主要部分 

  它主要有三個部分組成:耗散結構理論(Dissipative Structure)、協同學(Synergertios)、 突變論(Calastrophe Theory),但基本思想和理論內核可以完全由耗散結構理論和協同學給出。

  1、耗散結構理論主要研究系統與環境之間的物質與能量交換關系及其對自組織系統的影響等問題。建立在與環境發生物質、能量交換關系基礎上的結構即為耗散結構,如城市、生命等。遠離平衡態、系統的開放性、系統內不同要素間存在非線性機制是耗散結構出現的三個條件。遠離平衡態,指系統內部各個區域的物質和能量分布是極不平衡的,差距很大。

  2、協同學主要研究系統內部各要素之間的協同機制,認為系統各要素之間的協同是自組織過程的基礎,系統內各序參量之間的競爭和協同作用使系統產生新結構的直接根源。漲落是由於系統要素的獨立運動或在局部產生的各種協同運動以及環境因素的隨機干擾,系統的實際狀態值總會偏離平均值,這種偏離波動大小的幅度就叫漲落。當系統處在由一種穩態向另一種穩態躍遷時,系統要素間的獨立運動和協同運動進入均勢階段時,任一微小的漲落都會迅速被放大為波及整個系統的巨漲落,推動系統進入有序狀態。

  3、突變論則建立在穩定性理論的基礎上,認為突變過程是由一種穩定態經過不穩定態向新的穩定態躍遷的過程,表現在數學上是標志着系統狀態的各組參數及其函數值變化的過程。突變論認為,即使是同一過程,對應於同一控制因素臨界值,突變仍會產生不同的結果,即可能達到若干不同的新穩態,每個狀態都呈現出一定的概率。

 

系統論的觀點來說,"自組織"是指一個系統在內在機制的驅動下,自行從簡單向復雜、從粗糙向細致方向發展,不斷地提高自身的復雜度和精細度的過程;
熱力學的觀點來說,"自組織"是指一個系統通過與外界交換物質、能量和信息,而不斷地降低自身的熵含量,提高其有序度的過程;
統計力學的觀點來說,"自組織"是指一個系統自發地從最可幾狀態向幾率較低的方向遷移的過程;
進化論的觀點來說,"自組織"是指一個系統在"遺傳"、"變異"和"優勝劣汰"機制的作用下,其組織結構和運行模式不斷地自我完善,從而不斷提高其對於環境的適應能力的過程。C. R. Darwin的生物進化論的最大功績就是排除了外因的主宰作用,首次從內在遺傳突變的 自然選擇機制的過程中來解釋物種的起源和生物的進化;
結構論- 泛進化理論的觀點來說,"自組織"是指一個開放系統的結構 穩態從低層次系統向高層次系統的構造過程,因系統的物質、能量和信息的量度增加,而形成比如生物系統的分子系統、細胞系統到器官系統乃至生態系統的組織化度增加,基因數量和種類自組織化和基因時空表達調控等導致生物的進化與發育(Evo-Dev)過程。
自組織理論主要有三個部分組成: 耗散結構理論(Dissipative Structure)、 協同學(synergetics)、 突變論(Catastrophe Theory)。
其實,任何一個組織都有自組織屬性,否則就失去了存在的基礎和發展的動力。

 


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