自组织系统理论
基于自组织理论的教学系统演化研究
基于自组织理论的教学系统演化研究［摘要］教学系统的复杂性分析，历来是教学研究者关心的问题。
文章运用系统科学的自组织理论审视了教学系统具有的特性和运行机制，初步建立了演化方程，探讨了教学系统的演化过程，为教学理论的研究提供了新的视角。
［关键词］自组织理论教学系统教学论一、问题的提出自从有了人类，便有了教育。
教育自产生以来，就表现出一种人为的目的性。
它存在于社会、文化之间，发挥着促进人与文化双重建构的历史性作用。
无论是责任主体还是目的主体，它都关乎人，关乎人的存在形态，关乎人的发展。
但教育无论按照什么样的培养目标，采用什么形式，运用什么样的方法，达到什么样的目的，最终都要靠教学去完成。
在教学论中，对教学理论的研究最具代表的是将哲学认识论当做方法论移植到教学中，把教学活动看做是“一种特殊的认识过程”的“认识说”；以追求教育价值目标实现的“价值增殖说”；将本体论运用到教学活动中，整体反映教学的本体性、形成教学过程的“交往说”；把教学当做实践活动来看待教学过程的“实践说”；以心理学和多学科为基础，分析“教学与发展的关系”、论述教学活动中人的发展和知识的习得过程的“发展说”和“学习说”，等等。
上述这些典型的教学理论研究，基本上都是从某一个方面或某一侧面、某一层次或某一深度对教学活动或教学过程进行了阐述，有对教学本质“行而下”的探讨，也有教学本质“行而上”的揭示。
这样，就引出了教学理论的科学基础这一论题。
教学从属于教育，教育从属于社会，教学系统是人为划分的一种系统形式，是“一种存在形态的人与另一种存在形态的、人为的、理想的、为人的目的而共同创造的一种生存方式、一种关系形态、一种活动形式”。
教学系统的人为存在，能够促进人与文化的双重建构，加速文化的有效传承和文化新人的生成，这是教学存在的普遍和基本职能。
这一职能能够实现完成教学的具体任务，也正是由于这一基本职能，教学才能体现出其作为独特的文化历史存在的一般意义。
复杂性和自组织理论综述
复杂性和自组织理论综述第二次世界大战以后，科学发展出现一个大转折，即从简单性科学向复杂性科学发展。
现代的技术和社会已经变得十分复杂，传统的研究方法和研究手段已经不再满足要求。
这是用系统科学处理复杂性问题研究兴起的背景。
控制学家阿希贝提出研究复杂系统的战略。
信息学家魏沃尔“科学与复杂性”是当时复杂性探索的最高成就，认为未来科学主要研究有组织的复杂性。
自组织理论标志复杂性探索的高潮。
自组织理论认为应该以自组织为基本概念来探索复杂性的本质和根源。
Haken 基于代数复杂性定义一般复杂性，认为复杂性研究的关键是对复杂系统时空特性和功能结构的变化。
Prigogine学派断言现代科学在一切层次上都会遇到复杂性问题，只是在复杂性的类型，程度和层次上有所不同，主张建立复杂性科学。
他们提出的耗散结构理论为探索生物复杂性和社会复杂性奠定了基础。
80年代末以来，圣塔菲研究所致力于建立能够处理一切复杂性问题的一元化理论，研究手段是计算机模拟。
虽然能够处理一切复杂性问题的一元化理论很不现实，因为复杂性科学不是一门学科，而是未来科学的总称。
但他们关于演化经济学，人工生命，复杂自适应系统，免疫系统，Hopfield网络模型，自动机网络，“混沌边缘”的研究成果深化了学术界对复杂性和复杂性科学的认识。
钱学森提出开放的复杂巨系统概念并制定一套研究方法，他把复杂性研究纳入系统科学体系，采用系统概念解释复杂性。
现在还不可能给复杂性下一个精确的，统一的定义。
我认为应该从系统的动力学特性角度出发来定义复杂性，即复杂性是开放的，元素之间关联方式差异显著的，多层次巨系统的动力学特性。
下面介绍自组织理论及用系统论的观点来研究复杂性。
耗散结构理论（1967年Prigogine创建）认为一个远离平衡的开放系统通过不断与外界交换物质和能量，在外界条件变化达到一定阈值时，就可能从原来的无序状态转变为一种在时空上或功能上有序的状态。
一个系统能够实现自组织而形成耗散结构必须满足：（1）系统开放，系统充分开放就有可能驱使系统远离平衡态。
自组织理论概述
一自组织理论概述自组织理论是以研究自组织现象为研究对象而形成的理论体系,它主要包括耗散结构理论、协同学、超循环理论、突变理论、混沌理论和分行理论等若干关于系统演化的理论;自组织理论体系中,耗散结构了深刻地揭示了自组织现象形成的环境与产生条件；协同学较多地涉及了自组织形成的内在机制；超循环理论阐述了系统自组织演化的具体形式以及结合发展的过程；突变论着重剖析了自组织演化的途径；混沌动力学和分行理论则对系统走向自组织过程中的时间复杂性和空间结构与特性进行了解释和描述;以上这些理论在极短一个时期内相继问世、迅速发展,形成了当今自然科学探索自组织的复杂性演化的前沿;自组织理论的基本概念1 自组织综合多种文献中对自组织的定义或理解,笔者认为所谓自组织是指系统的构建及演化依靠与外界的“特定”干涉,不断向结构化、有序、多功能方向发展,系统的结构、功能随着外界环境变化也将“自动”改变;这里“特定”一词是指那种结构或功能并非外界强加给系统的,文献79指出自组织包含三类过程：第一,由被组织到自组织的过程演化；第二,由自组织程度低到自组织程度高的过程演化；第三,在相同自组织层次上由简单到复杂的过程演化、这三个过程有着本质的区别：第一过程是从混乱的无序状态到有序状态的演化,研究自组织的起点和临界点问题；第二过程是自组织层次跃升过程；是有序程度通过跃升得以提升的过程,是自组织形式的革命；第三过程标志着自组织结构与功能在相同自组织层次上从简单到复杂的水平增长;2 平衡态和非平衡态平衡态具有两个特征：一是系统参量不随时间变化；二是系统内部不存在物理量的宏观流动;可见系统的平衡态是一种封闭的、不与外界交流的定态;不具备这两个条件的称之为非平衡态,又称远离平衡态;系统因素在外界的作用并且达到一定程度下,其平衡态则偏离原来的状态形成了非平衡态;处在非平衡态的系统,长期不与外界交流,系统状态将逐渐趋于“静止”,”稳定”,平衡态产生,因此,平衡态与非平衡态在一定条件下是可以转化的,而且系统演化正是系统状态由平衡态向非平衡态,再由非平衡态向更高层次的平衡态转化的螺旋式上升的变化过程;3序和熵序是日常生活中的排次序;每一种序都体现一种非对称性、非守恒性、非平衡性,和非均衡性,就是说每一种序都来自于一种特定的对称性的破缺;所谓对称性是以某种事物在某一给定操作下保持不变的性质,按对称性排序,把有序定义为破缺了的对称性,把有序理解为事物之间规则地相互联系,把无序理解为事物之间无规则地相互联系,没相互联系的事物群体不是系统,不存在秩序性问题;序是系统科学中的一个概念,如果组成系统的每个个体能够互相协调,方向一个,那么这个系统就是无序的,如果系统内的个体互相独立,方向各异,那么,这个系统就是无序的;“序”反应了系统之间或系统内部各要素之间的关系所具备的一定次序;熵是热力学中的概念,通过熵的大小对系统的无序程度进行度量,热力学系统的每一宏观分布的排列数W为热力学概率;S=---K㏑WK为玻耳兹曼常数,K=1.381×10-23J/K；W为热力学概率,不同宏观分布具有不同的热力学概率,而均匀分布对应于最大的热力学概率,此时具有最大熵,而熵的最大状态就是无序状态,即平衡态;因此,熵值大小可以衡量系统的无序程度;一个系统的熵值越高,它就越显得混乱无序,或者说,它的有序化程度就会越低;熵只适用于同一系统不同状态的比较,而决不适用于不同系统有序的比较;不同系统之间的有序不能简单以熵值表示;不能说有序度或组织度越高,系统就越进步,越高级,反之亦然;4涨落涨落也称起伏,从系统存在状态来看,涨落是对系统平衡状态的偏离；从系统的演化过程来看,涨落是系统在同一发展演化过程之中的差异;他们都是对系统平衡态的“破坏”.这种偏离和差异的出现是随机的、普遍的;5 相、相变和序参量所谓“相”是指系统在某一条件相爱所处的状态,系统由一种状态向另一种状态的转变称为相变,因此,相变也表示系统“序”的产生,变化和反映;相变是系统由序程度累积,是系统发生质变的结果;6 涌现涌现是系统在演进过程中新的功能和结构的出现;涌现是指系统具有,而组成部分或部分总和没有的性质,涌现是用以描述复杂系统层级结间整体宏观动态现象的概念;涌现性是指那些高层次具有而还原到低层次就不复存在的属性、特征、行为和功能;也就是说涌现是在复杂系统中的行为主体,根据各自行为规则进行相互作用所产生的没有事先计划但实际却发生了的一种行为模式;涌现,是复杂系统自组织过程中出现在系统的宏观层次上的新的,协同的结构与模式和性质;尽管涌现现象发生在不同类型的系统里,但是,他们具有一定共同性特征,主要包括在以下方面：1、涌现产生全新的现象;2、涌现是总体或宏观层次的;3、涌现是系统各元素协同、关联的结果;4、涌现是动态的;涌现现象并不是预先给定的整体行为,而是作为一个复杂系统随时间演化而产生的;5、涌现是可以显示性的,涌现要通过自身的演示过程而得到辨识;二自组织理论群自组织理论是研究自组织现象和规律的理论集合,包括：耗散结构理论、协同学、突变与分岔论;超循环理论、混沌理论等,他们从不同侧面研究了复杂系统从无序向有序方向演化的规律;1 耗散结构理论耗散结构是指处在远离平衡态的系统,通过与外界能量流或物质流交换及系统自组织所形成的一种新的有序结构;耗散结构理论是研究远离平衡态的开放系统从无序到有序的演化规律的一种理论,解决什么情况下系统可以或可能出现耗散结构,系统怎样从混沌无序的初始状态向稳定有序的结构组织演化和演化规律的问题;耗散结构的形成和维持必须满足三个条件：一是系统必须是开放系统,对于自然系统的开放容易判断,对于社会系统开放的判断则较多体现在观念与言论的开放性、思想的开放性、市场的开放性等软方面;二是系统必须处于远离平衡的非线性区域,非平衡才会出现涨落,非线性使涨落得以放大成为巨涨落,巨涨落是耗散结构出现的触发器;三是系统中必须有某些非线性过程和正负反馈机制,使涨落过程在系统汇总得以发挥作用;2协同学协同学主要研究开放系统在一定条件下如何自发的产生协同有序结构及其功能和行为的理论,其主要方法是用演化方程来研究系统的各种非平衡态和不稳定性；研究系统在外部参量的驱动下和在子系统之间相互作用下,以自组织的方式在宏观尺度上形成空间、时间或功能有序结构的条件、特点及其演化规律;系统的状态可以由一组状态参量,,即序参量来描述;协调学的研究对象与耗散结构有类似之处,他们都是研究与外界保持物质和能量交换的,远离热力学平衡态的开放系统,但协同学更为综合性地研究了系统从独立无序向协同有序转变的共同规律;序参量是代表系统宏观有序度的参量,是表征系统宏观模式的参量;序参量的存在标志着系统处于某种宏观有序状态,它的大小表示系统所能达到的有序化程度;随着控制参量趋于临界值,序参量会突然出现并迅速放大,标志着系统已达到某种有序的时空结构和功能行为,系统已经运行于某种特定模式之中,或以这种模式自行组织起来并投入运转;3混沌理论混沌是指确定的宏观的非线性系统在一定条件下所呈现的不确定的或不可预测的随机现象,是确定性与不确定性或规则性与非规则性或有序性与无序性融为一体的现象；其不可确定性或无序性随机性不是来源于外部干扰,而是来源于内部的”非线性交叉耦合作用机制,这种非线性交叉耦合作用机制,的数学表达式是动力学方程中的非线性项,正是由于这种“交叉”作用,非线性系统在一定的临界性条件下表现出混沌现象,导致其对初值的敏感性,导致系统内在的不稳定性的综合效果;自组织理论群的基本原理1涌现原理一种自行组织起来的结构、模式、形态、或者他们所呈现的特性、行为、功能、不是系统要素所固有的,而是相互作用的产物;2开放性原理普利高津以总商熵公式为工具指出了开放性是自组织的必要条件;当系统出现熵减时自组织产生;虽然一个封闭的但空间突然暴涨箱子也会出现熵减,但是开放是针对孤立系统来说的,并非空间封闭就是不开放,只要有能量交换就是开放性的;3非线性原理系统要素间的合作与竞争本质上是非线性的,线性相互作用至多产生平庸自组织,真正的自组织只能出现在非线性足够强的系统中,自组织意味着存在凝固加强的正反反馈循环,形成自组织核心后,逐渐扩展,非线性时自组织的必须;4反馈原理其余非线性原理一体两面,系统要有强的非线性就必须要求要素之间的反馈性能够发挥出来,而非线性作用同时也强化了系统要素间的反馈作用,正反馈和负反馈共同作用保证了自组织的生长和自我抑制;反馈应该有直接反馈和间接反馈,应把反馈的直接程度作为一个指标5不稳定性原理新结构的出现以原有结构失去稳定性为前提,或者以破坏系统与环境间的稳定平衡为前提;去除系统结构的刚性,让系统变得柔性,降低系统内子系统之间的耦合度,这样系统才能适应外界的变化,才能在系统内形成各种自组织;供应链协同的内容和过程1战略协同供应链战略是用于指导整个供应链高效运作、增强供应链整体竞争能力并获得最大整体利益的原则和规范;一方面,供应链战略明确了供应链组建的目的及意义,供应链各成员企业在共同战略的指导相爱如何互相协作；另一方面,在共同目标的规划下,供应链战略也成了各成员企业行为的基本规范;一般而言,战略协同是对供应链管理中事关全局的重大核心问题的合作与协调,是实现供应链协同管理的重要基础,依据战略的选择过程,供应链战略协同主要体现在以下几个层次竞争战略与供应链运作战略协同,在这个层次上,战略协同是指企业的竞争战略与供应链运作战略所要呈现的目标相同,也就是说竞争战略所要实现的姆目标与供应链运作战略用来建立供应链能力目标之间的协调一致节点企业内部的战略协同;在企业内部整个供应链上,新产品研发、生产运营、市场营销、分销物流、客户服务等各个部门,还有很多的支持部门如财务、信息技术、人力资源等,彼此的战略具有适配性,能够协同一致;节点企业之间的战略协同;供应链的战略协同不仅仅局限于企业内部,而应突破企业边界,延伸到供应商和客户,甚至供应商的供应商和客户的客户,使得各个节点企业的职能性战略供应链战略保持一致;2信息协同信息协同是供应链管理成功与否的关键因素之一;供应链各环节之间既分工又合作,既独立又融合,以保证整个链条的运行达到最佳状态,这种分工合作,独立与融合是基于供应链各节点企业的信息互动和共享,否则各个节点企业会成为彼此孤立的、残缺的片断;供应链上的各个节点企业只有实现了高质量的信息传递和共享,才能使供应链成为真正意义上的为客户需求所驱动的供应链,保证客户需求信息在传递过程中不失真,不仅能够有效解决供应链中的“牛鞭效应”、委托、代理和欺骗等问题,提高供应链整体绩效,而且能够促进供应链企业建立长期稳定的合作伙伴关系;一般来讲,信息共享的方法常见的有零售商向管理其库存的供应商提供销售时点数据,生产商向供应商提供生产需求信息以支持零库存计划;随着互联网的出现,EDI在共同预测、计划和补货方面的应用使得信息沟通的程度大大增强了;3信任协同供应链各节点企业之间的合作关系是以信任为基础的,要实现供应链协同管理就必须加强信任协同;然而,虽然供应链各企业的决策者们也深知合作的重要性,但却往往对“合作条款”缺乏信任度,或处于“观望”和“保留意见”状态,怕本企业在合作过程中“吃亏”,希望尽量将责任风险、成本等转嫁给合作企业,同时却尽全力地将利益收归自己的囊中;如果是这样,企业间就无法建立起有效的合作;要改变这种状况,就要在合作企业间建立信任机制;合作企业间只有建立了信任机制,整条供应链的运作效率才能得到保证和提高,企业才能赢得长久的竞争优势,加强相互之间信任的培养,将促进企业间的合作,改进企业提高生产与服务的柔性以及不可预测的事件发生时增强双方的责任感;努力保持供应链的协调性,谋求整个供应链共同的利益;相互之间的信任减少了不必要的摩擦与矛盾,并减少由此引起的时间和成本耗费;4业务协调业务协同,就是在供应链各节点之间实现端到端的业务流程整合,使得各个合作环节的业务“对接”更加紧密;流程更加通畅;资源利用更加有效,以便快速响应客户的需求和市场机遇,应对外部的挑战;面对机会与挑战,企业期望真正做到“随需应变”,在供应链管理环境下利用业务协同平台即可帮助企业实现与供应链上供应商、客户之间,也可帮助企业实现不同部门、分支机构之间的业务协作和计划协同;如通过集成CRM、信息系统等模块;实现数据的共享和基于工作流的信息传递,使得整个链上业务协调运作;5分配协同。
谈基于自组织理论的信息化教学和学习
谈基于⾃组织理论的信息化教学和学习谈基于⾃组织理论的信息化教学和学习 【论⽂关键词】⾃组织 耗散结构 协同学 突变论 【论⽂摘要】本⽂通过介绍⾃组织的定义到⾃组织理论的主要组成内容，进⽽提出⾃组织理论对学习的意义。
⾃组织能够实现系统内部要素⾼效益的协同合作，使系统各类资源得以最⼤限度的发挥作⽤。
所以，在数字化时代，⾃组织理论对于进⾏信息化教学和学习发挥着重要的指导作⽤。
在1997年世界⼤会上，与会学者提出了“未来管理变⾰的⼗⼤趋势”，其中第⼗⼤趋势就是“没有管理的管理”，认为这是管理的“最⾼境界”，即管理理念和组织模式发⽣变⾰，由“被组织”向“⾃组织”迈进。
⼀、⾃组织的定义 ⼀些著名的学者对⾃组织进⾏了不同的定义。
（1）从随机初始条件中⾃发形成的具有良好组织的结构、⽅式和⾏为。
（Luis Mateus Rocha，1998）。
（2）如果⼀个体系在获得空间、时间或功能的结构过程中，没有外界的特定⼲涉，仅依靠系统内部的互相作⽤来达到，该系统就是⾃组织。
（harken）。
德国理论学家H.Haken从组织的进化形式可分为两类：他组织和⾃组织。
如果组织是在外界制度和⼲预下实现的则叫“他组织”（“被组织”）。
综上所述，本⼈认为⾃组织是⼀种有序结构。
（1）系统内部要素协同合作⾃发产⽣的。
（2）系统所在的外界并不规定系统内部要素按何种⽅式进⾏组织。
（3）系统能⾃⾏创⽣、⾃我适应、⾃我调节、⾃我演化，⾃发的由⽆序⾛向有。
（4）对系统外的环境反应迅速，是较智慧性的组织。
⾃组织现象⽆论在⾃然界还是在⼈类中都普遍存在。
如⽣命体就是⼀个⾃组织系统，激光的产⽣也是粒⼦⾃组织的结果，学习系统也是⼀个⾃组织系统。
⼀个系统⾃组织功能愈强，其保持和产⽣新功能的能⼒也就愈强。
⽐如⼈类社会⽐动物界⾃组织能⼒强，⼈类社会⽐动物界的功能就⾼级多了。
⼆、关于⾃组织理论 1．⾃组织理论的提出我国古代思想家提出：“道，常⽆为⽽⽆所不为”，意思是说按事物⾃在的演化之道去管理⼀切，则“万物将⾃化”。
系统自组织理论在企业管理中的运用
系统自组织理论在企业管理中的运用内容摘要：提高企业系统的自适性是现代企业环境的客观要求和企业生存的必然选择。
本文把系统科学的自组织理论与现代企业管理相结合，研究在现代企业管理中如何运用系统自组织理论提高企业的自适性。
关键词:企业管理系统自组织适应发展进入21世纪，企业经营环境不确定性加大。
这集中表现在：经济全球化的步伐日益加快，科学技术日新月异，用户需求多样化与个性化，产品生命周期缩短，市场竞争不断加剧等。
变幻莫测的市场环境，对企业系统的环境适应能力提出更高要求，研究系统自组织理论在现代企业管理中的应用就更为重要。
自组织理论是由耗散结构论与协同论组成的，两者从宏观、微观上回答了系统自己走向有序结构的基本问题，因此都被称为系统自组织理论。
耗散结构理论（dissipative structure theory)是比利时物理化学家普利高津（I.Prigogine）提出的，研究在开放并且远离平衡的情况下，系统是如何从无序达到有序的。
普利高津因此获得诺贝尔奖。
他认为热力学第二定律以及统计力学所提示的是孤立系统在平衡态和近平衡态条件下的规律。
但世界上一切事物都是与外界环境不断交换物质和能量的开放系统。
这种开放系统在远离平衡态的情况下,由于非线性的复杂因素而出现涨落，一旦某个参量变化达到一定的阈值，量变可能引起质变，系统以新的方式组织起来.从原来的混沌无序的混乱状态，转变为一种时间、空间或功能的有序状态，并以能量的耗散来维持自身的稳定性。
普利高津把这种关于在远离平衡情况下的所形成新的稳定的有序结构的理论称之为耗散结构理论。
把自组织理论研究引入深化的是德国物理学家哈肯（H。
Haken）提出的“协同学”(synergtics）。
协同学不仅研究系统从无序到有序的演化规律，而且研究系统从有序到混乱的演化规律。
首次真正地把有序与无序统一起来.哈肯发现一个系统从无序转变为有序的关键并不在于系统是平衡或非平衡，也不在于离平衡态有多远,而是通过系统内部各子系统之间的非线性相互作用，在一定条件下，能自发产生在时间、空间和功能上稳定的有序结构，这就是自组织（self—organization)。
自组织理论简介
自组织理论简介一般来说，组织是指系统内的有序结构或这种有序结构的形成过程。
德国理论物理学家H.Haken认为，从组织的进化形式来看，可以把它分为两类：他组织和自组织。
如果一个系统靠外部指令而形成组织，就是他组织；如果不存在外部指令，系统按照相互默契的某种规则，各尽其责而又协调地自动地形成有序结构，就是自组织。
自组织现象无论在自然界还是在人类社会中都普遍存在。
一个系统自组织功能愈强，其保持和产生新功能的能力也就愈强。
例如，人类社会比动物界自组织能力强，人类社会比动物界的功能就高级多了。
自组织理论是20世纪60年代末期开始建立并发展起来的一种系统理论，主要是L.Von Bertalanfy的一段系统论的新发展。
它的研究对象主要是复杂自组织系统（生命系统、社会系统）的形成和发展机制问题，即在一定条件下，系统是如何自动地由无序走向有序，由低级有序走向高级有序的。
自组织理论由耗散结构理论（Dissipative Structure）、协同学（Synergetics）、突变论（Catastrophe Theory）和超循环理论（Super circle）组成，但基本思想和理论内核可以完全由耗散结构理论和协同学给出。
自组织理论以新的基本概念和理论方法研究自然界和人类社会中的复杂现象，并探索复杂现象形成和演化的基本规律。
从自然界中非生命的物理、化学过程怎样过渡到有生命的生物现象，到人类社会从低级走向高级的不断进化，等等，都是自组织理论研究的课题。
自组织理论方法主要包括自组织的条件方法论、自组织的协同动力学方法论、自组织演化路径（突变论）的方法论、自组织超循环结合方法论、自组织分形结构方法论、自组织动力学（混沌）演化过程论、综合的自组织理论方法论等。
这里主要论述和研究论文有关的协同动力学、突变论、混沌等方法论。
自组织理论的主要部分它主要有三个部分组成：耗散结构理论（Dissipative Structure）、协同学（Synergertios）、突变论（Calastrophe Theory），但基本思想和理论内核可以完全由耗散结构理论和协同学给出。
自组织理论简介PPT课件
开始液体没有任何宏观的运动。
当上下温差达到一定的程度，
液体中突然出现规则的六边形
对流图案。
ห้องสมุดไป่ตู้
返4 回
贝纳德对流
1900年，法国 科学家贝纳德 (E.Benard)做 了一个著名的 对流实验。
返5 回
2、B—Z反应
（1）化学钟
50年代初，俄国化学家别洛索夫用柠檬酸、
溴酸钾、硫酸作配剂，用铈盐作催化剂进行实
——进化
1返2 回
普利高津
1969年，在一次“理论物理与 生物学”国际会议上，比利时布鲁 塞尔学派的领导人普利高津教授 （1977年获诺贝尔化学奖）针对非 平衡热力学和统计物理学的发展提 出了一种新理论———耗散结构理 论。普利高津被 “时间悖论”惊呆了。经过刻 苦研究，他认为，要把热力学和动力学，热力 学与生物学统一起来，就必须研究非平衡态的 结构，必须研究更为普遍的热力学理论。 1返3 回
1945年，普利高津在原有理论基础上得出 最小熵产生原理。这一原理和昂萨格“倒易关 系”一起为近平衡态线性区热力学奠定了理论 基础。
但发现近平衡态线性区不能产生进化的系 统，所以促使他试图将这一原理延拓到远离平 衡的非线性区。经过20多年的努力，他终于与 布鲁塞尔学派的同事们创立了耗散结构理论。
耗散结构——消耗能量，吸收物质信息产 生有序结构的稳定系统。
Benard对流：
T较小时 流
dQ dts
(ddTz )z0
线性关系 力
T较大，达到或超过临界值时，流与力的线性 关系被破坏。非线性关系导致对流结果。
4、状态突变——分岔
控制参量 无序
T 反应物浓度 泵浦功率
有序
c
1返6 回
心理学中的心理韧性与逆境应对研究
心理学中的心理韧性与逆境应对研究心理韧性（resilience）是指人们在面对压力和逆境时，拥有调适和适应的能力，并能够从困境中恢复并重新建立起正常的生活。
在心理学研究中，心理韧性一直是一个重要的概念，并受到广泛的关注。
本文将探讨心理学中的心理韧性与逆境应对的研究，以及其中的相关理论与实证研究。
一、心理韧性的定义与发展心理韧性最早由美国心理学家恩尼斯·格特鲁德·豪博士（Edith Grotberg）提出，她将心理韧性定义为“一个人处理生活中的困境和问题的能力，并从中发展、学习和成长的能力。
”心理韧性既是个体的心理特质，也包含了个体的应对机制和适应能力。
心理韧性的发展与个体的社会环境和个人经历密切相关。
有研究表明，儿童和青少年期间经历的困境和挫折，可以促进个体心理韧性的发展。
同时，良好的家庭环境、教育资源和社会支持也被证明是培养心理韧性的重要因素。
二、心理韧性与逆境应对的相关理论1. 发展-风险模型（Developmental Risk Model）发展-风险模型认为个体心理韧性的形成是由遭遇逆境和风险的经历所决定的。
这一模型强调了个体在逆境中的经历对心理韧性发展的作用，同时也指出了个体的心理韧性可以通过逆境中的积极应对和适应来增强。
2. 自组织系统理论（Self-Organizing Systems Theory）自组织系统理论认为，个体在面对逆境时会通过自我调整和适应来恢复平衡。
这一理论强调了个体的自我调节和自发性恢复机制对心理韧性的作用。
3. 社会生态系统理论（Social Ecological Systems Theory）社会生态系统理论关注个体与社会环境的互动作用。
该理论认为个体的心理韧性与社会网络、支持系统和环境因素密切相关，同时也强调了个体在逆境中获得社会支持对心理韧性的促进作用。
三、逆境应对的影响因素逆境应对是指个体在面对困难和挫折时所采取的应对策略和行为。
逆境应对的效果和个体的心理韧性密切相关，以下是影响逆境应对的几个重要因素：1. 因素一：个体的认知评估和应对策略个体在面对逆境时的认知评估和选择的应对策略会直接影响逆境应对的效果。
马克思恩格斯的系统自组织思想探析
世界奥秘探索的新成果。自 组织理论的相关成果告诉我们 ， 组 自 织性是一切系统的普遍属性 ，物质世界中的任何系统都处于一 定 自组织的演化过程中，无论是系统 的结构与功能还是系统本 身 ，都是系统所 固有的自组织性在一定条件下一定阶段上的具 体表现。当我们带着这些思想重新回到马克思恩格斯 的相关论 述后 ， 惊奇地发现马克思恩格斯也有着 丰富的 自组织思想， 并向 我们揭示了整个世界不断生成变化的 自组织图景 。
一
序性生成 、 增长 ， 也就是系统的 自组织生成和演化的过程 ， 具体
表现为在 内 外部相互作用中系统对 内部要素和外部环境作用能
力的生成和增强 。
我们 带着这种理解重新 回到马克思恩格斯论述中的时候 ， 发现马克思恩格斯 的辩证法思想对此有着明确的揭示 ：我们所 “ 面对着 的整个 自然界形成一个体系，即各种物体相互联系的总 体……这些物体是相互联系的，这就是说 ，它们是相互作用着 的， 并且正是这种相互作用构成 了运动。”牌从马克思恩格斯 的 ｌ ｌ 描述中 ， 我们不难发现 ： 运动是 由构成系统的诸要素之间动态 的 相互联 系和相互作用形成的， 这样一来， 我们在 马克思恩格斯那 里看到的运动不仅仪是从单个实体 的角度去理解 ，而是从众多 事物的＿互作用 中去理解， 符 ｊ 而且是从“ 相互联系的总体” 运动 中 去理解。对于一般具体物质形态而言，在物质的固有的特性 的 系统 自组 织思想探 析
张
摘 要： 自组 织理论 虽然是现代 科学发展 的阶段性成果 ， 但马克 思恩格斯在对 自然 与社会运 动发展 的具体论述
涛
（ 西安 工程 大学 恩政部 。 西安 ７ ０ ４ ） １０ ８
中 已经渗透 着丰富的系统 自组织思想。从马克思恩格斯的相关论述 可 以看 出， 现实的演化过程表现 为多层 级复 杂交
自生原理与协调原理的区别
自生原理与协调原理的区别
自生原理和协调原理都是系统理论中的重要概念，但它们有着不同的含义和作用。
1. 自生原理（自组织原理）：自生原理是指系统内部的元素以一种相互作用的方式自发地形成有序的结构或行为。
它强调系统内部元素之间的相互作用和自发性，系统通过自我调整和适应来实现结构的演化和功能的出现，而不需要外部的干预。
自生原理常用于解释自然界和人类社会中的很多现象，如生物进化、群体行为和社会规律等。
2. 协调原理（协同原理）：协调原理是指系统内部的各个元素通过相互作用和相互配合，达到共同目标或协同合作的一种方式。
它强调系统内部各个元素之间的相互配合和协作，要求各个元素在整体的约束下协同工作，实现整个系统的目标和效益最大化。
协调原理常用于解释组织、企业和团队等人类社会中的合作行为和效能提升。
总的来说，自生原理强调系统内部元素的自发性和自我调整能力，注重系统的动态演化和适应性；而协调原理强调系统内部元素的协同和配合能力，注重系统的整体性和优化效果。
它们在系统理论中都起着重要的作用，相互补充和影响。
39第三代生命科学论之――人体系统
《第三代生命科学论》之——人体系统的自组织原理作者：xxxx一、系统自组织理论与自组织原理人的机体的自主性是一种客观存在，医学需要充分地认识和掌握它，现代系统科学的系统自组织理论为这个方面的研究提供了最新的理论和方法，把系统自组织原理运用于人的研究，不但可以深刻地阐明第三代生命科学的自主性原理的科学性，而且可以大大开拓防治学的发展道路。
1.系统自组织理论的主要成就系统自组织理论是研究系统的自组织机制和规律的学说，是现代系统科学的重要组成部分，其主要学科是耗散结构理论、协同学、超循环理论等。
贝塔朗菲的一般系统论的动态性原理实际上已经提出了系统的自组织问题。
他指出，系统的有序稳定的建立和维持是一个动态过程，其源泉不在上帝或什么外力，而在于过程本身；系统的类似机器的结构不是系统有序稳定的最终理由，其真正根源在于系统内部的非线性相互作用及其与外部涨落之间的相互作用。
20世纪60年代以来，系统科学特别是系统自组织理论对系统有序化的自组织机制和规律的认知越来越深入。
第一次对系统的自组织机制作出具体的科学解释的，是普利戈津的耗散结构理论。
该理论揭示了系统在耗散物质能量的过程中，出现负熵产生，系统由无序走向有序，建立起耗散结构那样的有序稳定系统。
其基本结论是：耗散导致有序。
德国物理学家哈肯创立的协同学，从统计物理学的角度揭示了系统的自组织机制，其基本结论是：协同导致有序。
该理论指出，系统内部存在大量子系统的情况下，子系统之间的协同作用使子系统组织走向有序化，形成宏观尺度上有序化的空间结构、时间结构或功能结构。
协同学特别着重研究这种有序结构是如何通过自组织的方式形成的。
德国生物物理学家艾根创立的超循环理论，研究并揭示了生物大分子的自组织机制，其基本结论是：超循环导致有序。
它研究发现，在生物起源和进化的化学阶段与生物阶段之间，有一个生物大分子自组织的阶段，把生物大分子组织成为生命形态的，是超循环机制。
超循环是能够积累、保持、处理遗传信息的大分子组织的最低要求，它可以从任何混乱、无规则的状态开始，把生物大分子组织为有序化。
自组织系统
自组织系统自组织系统结构理论自组织系统（self-organizing systems）生物控制论的基本概念之一.一个系统在对外界发生事件的响应中,有自组织能力者,称之为自组织系统.所谓自组织系统，即能自行演化或改进其组织行为结构的一类系统.在一般系统论中,其最广泛的含义是指:该系统能在与环境相互作用条件下,通过自身的演化而形成新的结构和功能。
通俗的说，就是能通过本身的发展和进化而形成具有一定的结构和功能的系统。
生物体就是一种典型的和天然的自组织系统。
它们能利用从外界摄取的物质和能量组成自身的具有复杂功能的有机体，并且在一定程度上能自动修复缺损和排除故障，以恢复正常的结构和功能。
自组织系统理论的研究对自然科学、社会科学和自动控制技术都有重要意义。
自组织系统的本质和性质目前整个宇宙的存在都是基于自组织系统(self-organizing system)，也称为心识系统(mind consciousness system)。
目前的整个存在都是自组织系统的表达，即自组织系统的相状。
自组织系统的相状反映的是自组织系统的心性，因此从相状上可以认识其心性。
目前的整个宇宙是最大的自组织系统，这个自组织系统又是由无数自组织系统构成。
整个宇宙中的某一个特定的自组织系统可以指定、可以区分，尽管它是处于整个存在这个自组织系统的某一个层次中而且与其它自组织系统相互作用着，但是这个可以指定可以区分就已经表明自组织系统的一个基本特征--分离性。
每个自组织系统又是由一系列子自组织系统构成。
自组织系统构成层状结构，层层嵌套。
每一个自组织系统都是处于某一个层次上，从属于高层自组织系统，包含低层自组织系统，在同一层次上与其它自组织系统相互作用。
因此，层次性是自组织系统的一个特征。
进一步分析，分离性意味着非同一，而层次性是非平等的表现。
处于某一层次的自组织系统受高层自组织系统的奴役，并且奴役低层自组织系统。
奴役、控制、剥削、榨取生命资源是自组织系统的特征！目前整个存在都在活生生的表现着这些特征，看看地球上的状况就可以知道了。
自组织理论的概念、方法和应用
自组织理论的概念、方法和应用自组织理论是当代哲学、物理学、生物学、经济学等多个领域共同的重要课题。
本文将详细介绍自组织理论的概念、方法及其在实际应用中的重要作用。
自组织理论主要研究系统在一定条件下，如何通过相互作用和演化，自行产生有序结构和特定功能。
它强调的是系统的自主性、自组织能力和演化机制。
在自组织理论中，系统中的各个元素之间相互作用、相互影响，通过特定的自组织方式，使得整个系统逐渐形成有序的结构和功能。
动力学方法：主要研究系统内部元素之间的相互作用及其对系统整体性能的影响。
通过建立动力学模型，分析系统的演化过程，研究其稳定性和敏感性。
统计学方法：研究系统中大量微观粒子在一定条件下的集体行为。
通过统计分析，了解系统整体性质和规律，探究微观粒子的个体特性和对系统的影响。
信息论方法：研究系统中信息的传递、处理和储存。
通过信息分析，揭示系统内部的相互作用和演化机制，理解信息的自组织过程。
自组织理论具有广泛的应用领域，如生物学、经济学、社会学等。
例如，在生物学中，自组织理论可以解释生物体的生长和演化过程；在经济学中，自组织理论可以研究经济系统的波动和演化；在社会学中，自组织理论可以探究社会的演化和发展。
自组织理论作为跨学科的理论体系，为我们提供了一种全新的视角来审视系统的演化和有序结构的形成。
通过深入研究和应用自组织理论，我们可以更好地理解和掌握自然现象和社会现象的内在规律，进一步推动人类文明的发展。
未来，随着科学技术的不断进步和研究的深入，自组织理论将会在更多的领域得到广泛应用。
随着计算能力的提升和数据获取的便利，我们将能够构建更为精确和复杂的自组织模型，深入探究系统演化的内在机制。
如何将自组织理论与现有的理论体系进行有机结合，以便更好地解释和预测现象，将是未来科学研究的重要方向。
自组织理论在未来的发展前景广阔，将继续为人类认识世界提供有力的工具。
国际竞争力是一个国家在经济、技术、文化等方面与世界其他国家的比较优势。
自组织系统
自组织系统一、引言自组织系统，作为一种自组织理论的应用实践，正在逐渐受到人们的关注。
自组织系统是一种复杂系统领域的重要研究对象，它强调系统内各部分之间的交互和协同，通过自发性的组织和调整实现整体功能的协调和优化。
二、自组织系统的基本原理自组织系统的基本原理在于系统内部各部分之间的相互作用和自我调整能力。
系统中的个体或部件通过相互作用和信息交流，在系统整体上形成一种自组织的结构，从而实现系统功能的发挥和适应环境的能力。
三、自组织系统的特征1. 自发性自组织系统具有自发性的特征，系统内部的组织和调整是基于内部规则和机制的，而不是外部指令或控制。
2. 分布式自组织系统通常是分布式的，系统内部的部件或个体之间具有相互作用和信息交流的能力，从而实现整体功能的协调和优化。
3. 弹性自组织系统具有一定的弹性，能够在外部环境变化时自发地调整结构和功能，实现系统的适应性和生存能力。
四、自组织系统的应用领域自组织系统的理论和方法在各个领域都有广泛的应用，包括生物学、社会学、信息科学等。
在工程领域中，自组织系统被广泛运用于机器人控制、智能交通、智能制造等方面。
在生物学领域中，自组织系统研究有助于理解生物体内部的自组织结构和功能。
五、自组织系统的挑战与展望1. 挑战自组织系统的研究还存在许多挑战，包括自组织性和稳定性的保持、动态性与异质性的处理等问题。
此外，自组织系统的建模和分析方法也需要不断完善和发展。
2. 展望随着技术的不断发展，自组织系统的研究将迎来更广阔的发展空间。
未来，自组织系统有望在智能物联网、智能城市等领域发挥更大的作用，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
结语自组织系统作为一种新兴的理论和方法，正逐渐引起人们的关注和重视。
通过对自组织系统的研究和应用，我们有望更好地理解复杂系统的本质和规律，推动科技创新和社会发展的进程。
希望在未来的研究中，自组织系统能够发挥更大的作用，为人类社会带来更多的福祉和进步。
自组织理论简介
• 同时期另一位科学家 魏格纳（Wigner）
也提出了相同的看法 ：“近代科学中最 重要的间隙是什么？显然是物理科学与 精神科学的分离。实际上物理学家和心 理学家之间毫无共同之处——或许，物 理学家为心理学方面较肤浅的研究提供 的某些工具可以除外，而心理学家警告 物理学家要小心以免所隐藏的欲望影响 他的思考和发现。”
目录
• 一、产生背景 • 二、自组织理论的创始人 • 三、自然界的耗散结构 • 四、自组织的理论内容（演化方
程、役使原则） • 五、启发与反思
一、产生背景
• 对宇宙的认识，存在两种不同的看法： • 一种认为宇宙是静止的，世间的万物一
直没有改变；周期运动，也认为是一种 不变，周期的不变。 • 静止宇宙的思想,牛顿现代科学的基础。 • 问题：“上帝第一推动力”。
• 当温差△T大于临界值△TC时，大量的分子被组 织起来协同参加了统一的运动，出现了流动。 在流体上下对流的状态下，系统从原本无序的 热运动中产生了规则的流动，形成了正六边形 图样，
耗散结构特点
• 外界环境控制。这种花样是活的花样，是以不 断消耗外界供给的能量为代价的，一旦对流体 停止从下方加热，流体微团协同定向运动停止， 花样也随之被破坏。
• 欧洲学派的自组织理论正是从试图解决实际存 在两种演化方向的角度来研究复杂性问题的。
• 他们采取的解决途径是在自然界、无生命世界 找到了进化的现象、马太效应。
• 他们统一了演化理论：进化、退化都是客观世 界可以存在的演化方向，只是条件不同系统实 现演化的结果不同而已；
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 记系统的自由能这是相变理论的判据。令E记系统的总能量， F记系统的自由能，T记绝对温度，S记热力学嫡，它们满足 以下公式：
F E TS (8．1)
• 相变理论认为，平衡相变是由自由能F(表示系统的组织程度) 与热力学嫡 S(表示系统的混乱即无组织程度)之间的竞争所 推动的，F与S达成的某种妥协，决定了系统采取某种最小自 由能状态,从一胶状态自发演化到最小自由能状态就是实现了 自组织。
(8．3)
Hm
• 在0与1之间取值， =0表示系统完全无序，系统增加信息意
味着增加剩余度，即
d 0
dt
(8．4)
11
自组织判据
• 在系统自组织过程中，信息熵H和最大熵Hm都是时间的函数。
将(8．3)代入(8．4)，有
•
H dHm Hm dH
8
自组织判据
• 最小自由能原理解释了相变的宏观机理。玻耳兹曼进一步以按 率观点给相变以微观的解释，提出微观粒子的能级分布公式
•
Pi exp Ei KT
(8．2)
• 其中，Ei为第i能级的能量，只Pi为粒子占据该能级的概串，K 为玻耳兹曼常数。(8．1)与(8．2)一起称为玻耳兹曼有序性原 理，完整地解释了形成平衡结构的自组织过程。
组织；(3)瞬变引起的自组织。这里完全抛开物理学或其他 具体学科的背景，用动态系统理论的语言进行表述，已经 属于系统学的分类。但是否居于完备的分类，还有待研究。
7
8.3自组织判据
• 一个系统在演化过程中是否建立起某种结构、形成某种模式、 创造某种形态，应有确切的判别根据，特别希望能以精确的 数学工具来判别。自组织理论尚不成熟的重要标志是目前还 没有这种判据。不同自组织理论分别提出自己的判据，一般 还不能通用。主要有以下几种：
10
有限的情况下能够作到。哈肯认为嫡判据太粗糙是有道理的。
自组织判据
• 信息判据
• 信息是负熵，有序度、组织度增加的过程是系统增加信息的过程， 有序度、组织度减少的过程是系统损失信息的过程。因此，一些
系统理论家，待别是控制理论家，试图以系统信息量的变化作为
自组织的判据，令 记系统的剩余度。
•
1 H
才能保持有序结构。这种分类是以现代热力学为根据给出的的，
但耗散结构十分广泛，不仅存在于物理界，一切生命系统和社会
系统都是耗散结构，精神ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ域的各种系统，如语言、科学理论、
文化形态等，也是耗散结构。
6
自组织类型
• 哈肯按照引起自组织运动的不同方式给出一种分类： • (1)改变控制参量引起的自组织；(2)改变组分数引起的自
9
自组织判据
• 熵判据 粗略地讲，熵是系统无序程度的度量，即系统无组织程
度的度量。组织的建立和瓦解过程都是熵变过程。从无组织到有 组织，从低组织度到高组织度，是系统的反熵过程。自组织是系 统在无外界干预下自我反熵的过程。令dS记系统的熵的改变量 (微分)，dS＞0(增熵)表示组织程度减小的变化，dS＜0(减熵)表 示组织程度增加的变化，因而熵的变化可以作为自组织的判据。 相变理论最早把熵S作为判据。普利高津加以推广，用熵作为非 平衡相变的判据，提出超熵概念，建立耗散结构论。但嫡判据有 很大局限性．不仅要求对象能够作为热力学系统来研究，而且只 有在能够给出熵S的可计算数学形式时才有实际意义，这只在很
• 相变理论是物理学的自组织理论，系统地解释了物质三态转变的 机理。
• 以上三者都是某个特定领域的自组织理论，但都未提出和使用自 组织概念。前两种理论还停留于，对自组织现象的定性描述，尚 不满足现代科学的规范要求。相变理论是关于自组织现象的定量 描述，但限于物理学范围，且只能描述平衡过程的自组织。 3
5
自组织类型
• 普利高津把自然组织产生的结构分为两大类。
• 通过平衡过程中的相变而形成的有序结构，称为平衡结构，如晶 体、超导体等。平衡结构的基本特点是无须与外界环境进行交换
即可保持其结构，甚至只有隔断与外界的联系才能长久保持自己。
系统在远离平衡态的条件下通过相变而形成的有序结构，称为耗
散结构，基本特点是只有与外部环境不断交换物质、能量、信息，
第八章 自组织系统理论
1
8.1概述
• 在不同领域和层次上，存在各种各样的结构、模式、形态
• 物理层次：晶体、山峦、云团、星球
• 生命层次：花卉、树木、飞禽走兽
• 社会领域：家庭、社区、村镇、城市、国家等
• 精神领域：语言、概念、理论、文化
• 这些结构、模式及形态是如何产生的？如何演化的？支配它们的 一般原理？
• 圣塔菲学派在80年代以来强有力地推动了自组织理论得发展。 • 成熟的自组织理论应是系统学的核心部分之一。但目前还没有建
立起这种理论。
• 本章只对自组织理论最基本内容作些介绍。
4
8.2自组织类型
• 相变理论基于热力学把相变分为两大类。 • 如果发生相变时系统的热力学势函数连续，但其一阶导数不连续，
称为一阶相变。特点是势函数代表的物理性质连续变化但其一阶 导数代表的物理性质在相变点发生突变，称为临界相变。如果相 变时势函数及其一阶导数都连续，称为二阶相变，或连续相交。 二阶相变的特点是势函数及其一阶导数代表的物理性质在相变时 都连续变化，不会出现间断现象。严格地说，这是热力学系统的 分类。但对更广泛的自组织现象，都很有启发意义，二阶相变尤 其如此。
自组织理论发展过程
• 阿希贝、维纳提出了自组织理论的学科任务， • 阿希贝出版《自组织原理》 • 20世纪60年代末以后，出现了一批以揭示一般自组织规律为目标
的科学学派，代表人物有普利高津、哈肯、艾根、巴克等，提出 耗散结构论、协同学、超循环论、自组织临界态理论，以现代科 学的前沿成果为依据，建构描述自组织现象的概念框架。
• 历史上哲学——“自己运动”
• “自己运动”机理——自组织理论
2
自组织理论发展过程
• 第一批自组织理论出现于19世纪中叶。 • 达尔文的进化论是生物学的自组织理论，自然选择（或物竞天择）
原理就是一种自组织原理。
• 马克思的五种社会形态演进理论是关于社会历史的自组织理论， 生产力决定生产关系、经济基础决定上层建筑的原理是对社会历 史系统自组织机制的一种理论阐述。