協(xié)同學(xué)(Synergetics)

1、協(xié)同學(xué)( Synergetics ) 協(xié)同學(xué)亦稱協(xié)同論或協(xié)和學(xué)，是研究不同事物共同特征及其協(xié)同機理的新興學(xué)科，是近 十幾年來獲得發(fā)展并被廣泛應(yīng)用的綜合性學(xué)科。它著重探討各種系統(tǒng)從無序變?yōu)橛行驎r的相 似性。 協(xié)同論的創(chuàng)始人哈肯說過， 他把這個學(xué)科稱為 “協(xié)同學(xué)”，一方面是由于我們所研究的 對象是許多子系統(tǒng)的聯(lián)合作用，以產(chǎn)生宏觀尺度上結(jié)構(gòu)和功能；另一方面，它又是由許多不 同的學(xué)科進行合作，來發(fā)現(xiàn)自組織系統(tǒng)的一般原理。客觀世界存在著各種各樣的系統(tǒng)；社會的或自然界的，有生命或無生命的，宏觀的或微 觀的系統(tǒng)等等，這些看起來完全不同的系統(tǒng)，卻都具有深刻的相似性。協(xié)同論則是在研究事 物從舊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)樾陆Y(jié)構(gòu)的

2、機理的共同規(guī)律上形成和發(fā)展的，它的主要特點是通過類比對從 無序到有序的現(xiàn)象建立了一整套數(shù)學(xué)模型和處理方案，并推廣到廣泛的領(lǐng)域。它基于“很多 子系統(tǒng)的合作受相同原理支配而與子系統(tǒng)特性無關(guān)”的原理，設(shè)想在跨學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)，考察其 類似性以探求其規(guī)律。 哈肯在闡述協(xié)同論時講道： “我們現(xiàn)在好像在大山腳下從不同的兩邊挖 一條隧道，這個大山至今把不同的學(xué)科分隔開，尤其是把軟'科學(xué)和硬'科學(xué)分隔開。 ”協(xié)同學(xué)的創(chuàng)立者，是聯(lián)邦德國斯圖加特大學(xué)教授、著名物理學(xué)家哈肯(Hake n)。1971年他提出協(xié)同的概念， 1976 年系統(tǒng)地論述了協(xié)同理論，發(fā)表了協(xié)同學(xué)導(dǎo)論 ，還著有高等 協(xié)同學(xué)等等。協(xié)同論認(rèn)

3、為，千差萬別的系統(tǒng)，盡管其屬性不同，但在整個環(huán)境中，各個系統(tǒng)間存在著 相互影響而又相互合作的關(guān)系。其中也包括通常的社會現(xiàn)象，如不同單位間的相互配合與協(xié) 作，部門間關(guān)系的協(xié)調(diào)，企業(yè)間相互競爭的作用，以及系統(tǒng)中的相互干擾和制約等。協(xié)同論 指出，大量子系統(tǒng)組成的系統(tǒng)，在一定條件下，由于子系統(tǒng)相互作用和協(xié)作，這種系統(tǒng)會研 究內(nèi)容，可以概括地認(rèn)為是研究從自然界到人類社會各種系統(tǒng)的發(fā)展演變，探討其轉(zhuǎn)變所遵 守的共同規(guī)律。應(yīng)用協(xié)同論方法，可以把已經(jīng)取得的研究成果，類比拓寬于其它學(xué)科，為探 索未知領(lǐng)域提供有效的手段，還可以用于找出影響系統(tǒng)變化的控制因素，進而發(fā)揮系統(tǒng)內(nèi)子 系統(tǒng)間的協(xié)同作用。哈肯在協(xié)同論中，描述

4、了臨界點附近的行為，闡述了慢變量支配原則和序參量概念，認(rèn) 為事物的演化受序參量的控制，演化的最終結(jié)構(gòu)和有序程度決定于序參量。不同的系統(tǒng)序參 量的物理意義也不同。比如，在激光系統(tǒng)中，光場強度就是序參量。在化學(xué)反應(yīng)中，取濃度 或粒子數(shù)為參序量。在社會學(xué)和管理學(xué)中，為了描述宏觀量，采用“測驗” 、調(diào)研或投票表決 等方式來反映對某項“意見”的反對或贊同。此時，反對或贊成的人數(shù)就可作為序參量。序 參量的大小可以用來標(biāo)志宏觀有序的程度，當(dāng)系統(tǒng)是無序時，序參量為零。當(dāng)外界條件變化 時，序參量也變化，當(dāng)?shù)竭_臨界點時，序參量增長到最大，此時出現(xiàn)了一種宏觀有序的有組 織的結(jié)構(gòu)。協(xié)同論指出，一方面，對于一種模型，隨

5、著參數(shù)、邊界條件的不同以及漲落的作用，所 得到的圖樣可能很不相同； 但另一方面， 對于一些很不相同的系統(tǒng)， 卻可以產(chǎn)生相同的圖樣。 由此可以得出一個結(jié)論：形態(tài)發(fā)生過程的不同模型可以導(dǎo)致相同的圖樣。在每一種情況下， 都可能存在生成同樣圖樣的一大類模型。協(xié)同論揭示了物態(tài)變化的普遍程式： “舊結(jié)構(gòu) 不穩(wěn)定性 新結(jié)構(gòu)”，即隨機“力”和決定 論性“力”之間的相互作用把系統(tǒng)從它們的舊狀態(tài)驅(qū)動到新組態(tài)，并且確定應(yīng)實現(xiàn)的那個新 組態(tài)。由于協(xié)同論把它的研究領(lǐng)域擴展到許多學(xué)科，并且試圖對似乎完全不同的學(xué)科之間增 進“相互了解”和“相互促進” ，無疑，協(xié)同論就成為軟科學(xué)研究的重要工具和方法。協(xié)同論具有廣闊的應(yīng)用范圍

6、，它在物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、社會學(xué)以 及管理科學(xué)等許多方面都取得了重要的應(yīng)用成果。比如我們常常無法描述一個個體的命運， 但卻能夠通過協(xié)同論去探求群體的“客觀”性質(zhì)。又如，針對合作效應(yīng)和組織現(xiàn)象能夠解決 一些系統(tǒng)的復(fù)雜性問題，可以應(yīng)用協(xié)同論去建立一個協(xié)調(diào)的組織系統(tǒng)以實現(xiàn)工作的目標(biāo)。協(xié)同論應(yīng)用于生物群體關(guān)系， 可將物種間的關(guān)系分成三種情況： 1，競爭關(guān)系； 2，捕食關(guān)系； 3， 共生關(guān)系。 每種關(guān)系都必須使各種生物因子保持協(xié)調(diào)消長和動態(tài)平衡， 才能適應(yīng)環(huán)境而生存， 協(xié)同論應(yīng)用于生物形態(tài)學(xué)，提出形態(tài)形成的基本途徑是，通過某些化學(xué)物質(zhì)的擴散與反應(yīng)形 成一種“形態(tài)源場” ，由形態(tài)源場支配

7、基因引起細胞分化而形成生物機體。由于協(xié)同論強調(diào)不同系統(tǒng)之間的類似，因此它試圖以遠離熱動平衡的物理系統(tǒng)或化學(xué)系統(tǒng)來類比和處理生物系 統(tǒng)和社會系統(tǒng)，所以協(xié)同論除設(shè)計了許多物理、化學(xué)的模型外，還設(shè)計了許多生滅過程、生 態(tài)群體網(wǎng)絡(luò)和社會現(xiàn)象模型。象“社會輿論模型” 、“生態(tài)群體模型” 、“經(jīng)絡(luò)模型” 、“人口動 力模型”、“捕食者 被捕食者系統(tǒng)模型” 、“形態(tài)形成模型”等等。協(xié)同論還探討了人的大腦中化學(xué)圖樣的形成和求知過程與腦細胞之間的聯(lián)系模型等。此外，哈肯提出了“功能結(jié)構(gòu)”的概念。認(rèn)為功能和結(jié)構(gòu)是互相依存的，當(dāng)能流或物質(zhì) 流被切斷的時候，所考慮的物理和化學(xué)系統(tǒng)要失去自己的結(jié)構(gòu)；但是大多數(shù)生物系統(tǒng)的結(jié)

8、構(gòu) 卻能保持一個相當(dāng)長的時間，這樣生物系統(tǒng)頗象是把無耗散結(jié)構(gòu)和耗散結(jié)構(gòu)組合起來了。他 還進一步提出，生物系統(tǒng)是有一定的“目的”的，所以把它看作“功能結(jié)構(gòu)”更為合適。自然，協(xié)同論的領(lǐng)域與許多學(xué)科有關(guān)， 它的一些理論是建立在多學(xué)科聯(lián)系的基礎(chǔ)上的 （如 動力系統(tǒng)理論和統(tǒng)計物理學(xué)之間的聯(lián)系） ，因此協(xié)同論的發(fā)展與許多學(xué)科的發(fā)展緊密相關(guān)， 并 且正在形成自己的跨學(xué)科框架。協(xié)同論還是一門很年輕的學(xué)科，盡管它已經(jīng)取得許多重大應(yīng) 用研究成果，但是有時所應(yīng)用的還只是一些定性的現(xiàn)象，處理方法也較粗糙。但毫無疑問， 協(xié)同論的出現(xiàn)是現(xiàn)代系統(tǒng)思想的發(fā)展，它為我們處理復(fù)雜問題提供了新的思路。 編輯本段 新老三論小釋信息論

9、 是運用概率論與數(shù)理統(tǒng)計的方法研究信息、信息熵、通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸、密碼學(xué)、數(shù) 據(jù)壓縮等問題的應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科。信息論將信息的傳遞作為一種統(tǒng)計現(xiàn)象來考慮，給出了估算通信信道容量的方法。信息 傳輸和信息壓縮是信息論研究中的兩大領(lǐng)域。這兩個方面又由信息傳輸定理、信源信道隔 離定理相互聯(lián)系。什么是信息？ 信息現(xiàn)代定義。 2006 年,醫(yī)學(xué)信息 （雜志 ），鄧宇等 . 信息是物質(zhì)、能量、信息及其屬性的標(biāo)示。逆維納信息定義 信息是確定性的增加。逆香農(nóng)信息定義信息是事物現(xiàn)象及其屬性標(biāo)識的集合。 2002 年控制論是研究動物 （包括人類 ）和機器內(nèi)部的控制與通信的一般規(guī)律的學(xué)科,著重于研究過程中的數(shù)學(xué)關(guān)系協(xié)同論

10、 主要研究遠離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)在與外界有物質(zhì)或能量交換的情況下，如何通過自己內(nèi) 部協(xié)同作用，自發(fā)地出現(xiàn)時間、空間和功能上的有序結(jié)構(gòu)。協(xié)同論以現(xiàn)代科學(xué)的最新成果 系統(tǒng)論、信息論、控制論、突變論等為基礎(chǔ)，吸取了結(jié)構(gòu)耗散理論的大量營養(yǎng)，采用統(tǒng)計 學(xué)和動力學(xué)相結(jié)合的方法，通過對不同的領(lǐng)域的分析，提出了多維相空間理論，建立了一整 套的數(shù)學(xué)模型和處理方案，在微觀到宏觀的過渡上，描述了各種系統(tǒng)和現(xiàn)象中從無序到有序 轉(zhuǎn)變的共同規(guī)律。協(xié)同論是研究不同事物共同特征及其協(xié)同機理的新興學(xué)科，是近十幾年來獲得發(fā)展并被 廣泛應(yīng)用的綜合性學(xué)科。它著重探討各種系統(tǒng)從無序變?yōu)橛行驎r的相似性。協(xié)同論的創(chuàng)始人 哈肯說過， 他把這個

11、學(xué)科稱為 “協(xié)同學(xué)”，一方面是由于我們所研究的對象是許多子系統(tǒng)的聯(lián) 合作用，以產(chǎn)生宏觀尺度上結(jié)構(gòu)和功能；另一方面，它又是由許多不同的學(xué)科進行合作，來 發(fā)現(xiàn)自組織系統(tǒng)的一般原理。系統(tǒng)論 是研究系統(tǒng)的一般模式，結(jié)構(gòu)和規(guī)律的學(xué)問，它研究各種系統(tǒng)的共同特征，用數(shù)學(xué)方法 定量地描述其功能，尋求并確立適用于一切系統(tǒng)的原理、原則和數(shù)學(xué)模型，是具有邏輯和數(shù) 學(xué)性質(zhì)的一門新興的科學(xué)。突變論 突變論是研究客觀世界非連續(xù)性突然變化現(xiàn)象的一門新興學(xué)科， 自本世紀(jì) 70 年代創(chuàng)立以 來，十?dāng)?shù)年間獲得迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，引起了科學(xué)界的重視。突變論的創(chuàng)始人是法國數(shù)學(xué) 家雷內(nèi)托姆， 他于 1972 年發(fā)表的 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和形態(tài)發(fā)生學(xué) 一書闡述了突變理論， 榮獲國 際數(shù)學(xué)界的最高獎 - 菲爾茲獎?wù)隆?突變論的出現(xiàn)引起各方面的重視， 被稱之為 “是牛頓和萊 布尼茨發(fā)明微積分三百年以