自組織理論 課件

自組織理論

自組織理論

說明講課目的：系統(tǒng)科學(xué)一部分，幫助理解哲學(xué)問題物理背景：物理學(xué)家作的工作，與物理學(xué)有關(guān)的總體輪廓，三部分內(nèi)容：非平衡統(tǒng)計(jì)物理（６０－７０），混沌（７０－９０）、無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)（９０－１０）說明講課目的：系統(tǒng)科學(xué)一部分，幫助理解哲學(xué)問題系統(tǒng)科學(xué)概論拾遺錢學(xué)森經(jīng)歷錢學(xué)森對系統(tǒng)科學(xué)貢獻(xiàn)系統(tǒng)科學(xué)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)科學(xué)概論拾遺錢學(xué)森經(jīng)歷一，經(jīng)歷錢學(xué)森：空氣動力學(xué)實(shí)驗(yàn)室教授，馮·卡門（1881），錢學(xué)森（1911），普朗特（1875）力學(xué)所，控制論、運(yùn)籌學(xué)研究室工程控制論（MIT經(jīng)典教材）發(fā)展飛機(jī)，還是導(dǎo)彈；總體設(shè)計(jì)部系統(tǒng)工程、系統(tǒng)科學(xué)四本文集：控制論、系統(tǒng)工程、系統(tǒng)科學(xué)、紀(jì)念冊

一，經(jīng)歷錢學(xué)森：空氣動力學(xué)實(shí)驗(yàn)室教授，二，學(xué)科體系上貢獻(xiàn)九大學(xué)科門類：數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、人體科學(xué)、思維科學(xué)、行為科學(xué)、社會科學(xué)、軍事科學(xué)、文學(xué)藝術(shù)。后增加，地理科學(xué)、建筑科學(xué)三個(gè)層次：基礎(chǔ)理論（系統(tǒng)學(xué)）、技術(shù)基礎(chǔ)（控制論、運(yùn)籌學(xué)）、工程技術(shù)（系統(tǒng)工程）與其他研究的關(guān)系：管理科學(xué)、復(fù)雜性科學(xué)、非線性科學(xué)、信息科學(xué)、現(xiàn)代科學(xué)哲學(xué)二，學(xué)科體系上貢獻(xiàn)九大學(xué)科門類：數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、人三，系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)簡單系統(tǒng)（牛頓力學(xué)體系）復(fù)雜系統(tǒng)

簡單巨系統(tǒng)（非平衡統(tǒng)計(jì)物理）復(fù)雜巨系統(tǒng)

復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)（生物生態(tài)系統(tǒng)）

開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)（社會系統(tǒng)）三，系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)簡單系統(tǒng)（牛頓力學(xué)體系）簡單系統(tǒng)子系統(tǒng)數(shù)量少，相互作用簡單（計(jì)算機(jī)使用，子系統(tǒng)為幾十個(gè)）可以解決問題測度為零（線性諧振子、二體問題、氫原子），近似方法大量應(yīng)用線性體系，疊加原理簡單系統(tǒng)簡單巨系統(tǒng)子系統(tǒng)數(shù)量多，相互作用簡單；使用統(tǒng)計(jì)平均，N趨于無窮兩個(gè)層次問題，存在涌現(xiàn)，實(shí)際無法解決重點(diǎn)研究非平衡統(tǒng)計(jì)（外界控制下系統(tǒng)形成有序結(jié)構(gòu)）簡單巨系統(tǒng)子系統(tǒng)數(shù)量多，相互作用簡單；使用統(tǒng)計(jì)平均，N趨于無復(fù)雜巨系統(tǒng)I

（復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)）子系統(tǒng)有學(xué)習(xí)、適應(yīng)能力；整體有序結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)某種分布，用數(shù)學(xué)式子難以表達(dá)；層次之間存在涌現(xiàn)計(jì)算工具采用計(jì)算機(jī)程序，分析子系統(tǒng)之間相互作用信息作用突現(xiàn)復(fù)雜巨系統(tǒng)I

（復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)）子系統(tǒng)有學(xué)習(xí)、適應(yīng)能力；整體復(fù)雜巨系統(tǒng)II

（開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)）經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、教育系統(tǒng)、金融系統(tǒng)子系統(tǒng)（人）本身是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，演化性質(zhì)不清楚進(jìn)行簡化研究：現(xiàn)代社會科學(xué)理論（人力資本、數(shù)理經(jīng)濟(jì)學(xué)等）、金融物理學(xué)、簡單巨系統(tǒng)理論、人工智能從定性到定量的綜合集成——研討廳體系復(fù)雜巨系統(tǒng)II

（開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)）經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、教育“非平衡統(tǒng)計(jì)物理”目錄一、創(chuàng)始人介紹二、產(chǎn)生背景三、自然界的耗散結(jié)構(gòu)四、理論內(nèi)容（演化方程、役使原則）五、啟發(fā)“非平衡統(tǒng)計(jì)物理”目錄一、創(chuàng)始人介紹一，1）普里高津（I·Prigoginer）白俄羅斯人，1917年生于莫斯科，2003年卒于布魯塞爾1941年畢業(yè)于比利時(shí)自由大學(xué)，獲博士學(xué)位1965年提出耗散結(jié)構(gòu)概念1977年獲NOBEL化學(xué)獎1978年出版《非平衡系統(tǒng)中的自組織》專著主要論著有《從存在到演化》、《從混沌到有序》、《探索復(fù)雜性》、《確定性的終結(jié)》形成布魯塞爾學(xué)派一，1）普里高津（I·Prigoginer）白俄羅斯人，1一，2）哈肯（H·Haken）1927年出生德國萊比錫，1960年任斯圖加特大學(xué)理論物理學(xué)教授研究領(lǐng)域：群論、固態(tài)物理、激光物理、統(tǒng)計(jì)物理、非線性科學(xué)1972年提出協(xié)同學(xué)理論1984年獲德國功勛科學(xué)家稱號編輯出版協(xié)同學(xué)叢書一，2）哈肯（H·Haken）1927年出生德國萊比錫，二，1）世界的物理圖象宇宙是靜止的：牛頓周期運(yùn)動，“天不變，道亦不變”。趕走了神學(xué)，日心說，加俐略等開始實(shí)證科學(xué)上帝第一推動力，留了一個(gè)尾巴宇宙是演化的：“一個(gè)人不能兩次邁進(jìn)同一個(gè)河中”，“子在川上曰：逝者如斯夫”，大爆炸理論。時(shí)間箭頭問題：四維時(shí)空，時(shí)間反演不對稱。二，1）世界的物理圖象宇宙是靜止的：牛頓周期運(yùn)動，“天不變二，2）演化中的矛盾無生命世界的退化：擴(kuò)散、傳導(dǎo)、輻射。走向簡單、均勻、平衡。生命世界的進(jìn)化：發(fā)展（生命、社會、經(jīng)濟(jì)）、進(jìn)步。走向復(fù)雜、結(jié)構(gòu)、非平衡。小農(nóng)經(jīng)濟(jì)——資本主義經(jīng)濟(jì)，社會分工、馬太效應(yīng)二，2）演化中的矛盾無生命世界的退化：擴(kuò)散、傳導(dǎo)、輻射。走向二，3）科學(xué)家質(zhì)疑有件事情牛頓是應(yīng)該負(fù)責(zé)任的——或者更確切地說，負(fù)有責(zé)任的還不僅僅是牛頓一個(gè)人，而且一般來講應(yīng)該是整個(gè)現(xiàn)代科學(xué)——這件事情就是把我們的世界一分為二。我曾經(jīng)說過，現(xiàn)代科學(xué)早已把分割天體和地球之間的壁壘推倒，并且由兩者結(jié)合起來，統(tǒng)一成為一個(gè)整體宇宙。這是千真萬確的。但是我還曾說過，現(xiàn)代科學(xué)對宇宙的研究表明，它是研究另外一個(gè)世界，即量的世界，一個(gè)奇妙的幾何世界，在這個(gè)世界中一切事物都有其位置，但卻沒有人的位置，它用這個(gè)世界取代我們賴以生存、愛慕、傳宗接代、充滿感性認(rèn)識的質(zhì)的世界。從而，科學(xué)的世界——真實(shí)的世界——遠(yuǎn)離生活的世界，完全與之分離開來，科學(xué)對它也無力解釋，即使是做出一種軟弱無力的解釋，也只能是“主觀的”表面現(xiàn)象。二，3）科學(xué)家質(zhì)疑有件事情牛頓是應(yīng)該負(fù)責(zé)任的——或者更確切地質(zhì)疑（二）事實(shí)上，由于科學(xué)實(shí)踐，這兩個(gè)世界幾乎是每天——而且是一天比一天更甚地——結(jié)合起來。但是作為理論，它們由于根本的分歧總還是彼此分離的。兩個(gè)世界，也可以說兩個(gè)真理，或者說沒有任何真理。

A·果耶爾（Koyre）1968質(zhì)疑（二）事實(shí)上，由于科學(xué)實(shí)踐，這兩個(gè)世界幾乎是每天——而且質(zhì)疑（三）近代科學(xué)中最重要的間隙是什么？顯然是物理科學(xué)與精神科學(xué)的分離。實(shí)際上物理學(xué)家和心理學(xué)家之間毫無共同之處——或許，物理學(xué)家為心理學(xué)方面較膚淺的研究提供的某些工具可以除外，而心理學(xué)家警告物理學(xué)家要小心以免所隱藏的欲望影響他的思考和發(fā)現(xiàn)魏格納（Wigner）1969質(zhì)疑（三）近代科學(xué)中最重要的間隙是什么？顯然是物理科學(xué)與精神四，（?）理論的核心成果自然界（無生命界）存在進(jìn)化現(xiàn)象，進(jìn)化、退化依環(huán)境條件的變化，而改變。針對自然界進(jìn)化現(xiàn)象建立理論應(yīng)用該理論研究社會問題四，（?）理論的核心成果自然界（無生命界）存在進(jìn)化現(xiàn)象，三、自然界的進(jìn)化現(xiàn)象貝納德花樣激光振蕩化學(xué)反應(yīng)巖石花樣、云彩花樣、雪花三、自然界的進(jìn)化現(xiàn)象貝納德花樣貝納德花樣的形成薄層流體，上下溫度各自均勻——平衡態(tài)（無序）從下加熱，形成溫度差——非平衡態(tài)臨界點(diǎn)——對流花樣（有序）加熱，維持輸入——花樣保持貝納德花樣的形成薄層流體，上下溫度各自均勻——平衡態(tài)（無序）化學(xué)振蕩反應(yīng)丙二酸被溴酸氧化（鈰離子為催化劑）保持反應(yīng)物、生成物濃度一定紅-藍(lán)-紅周期振蕩（1分鐘）不同條件：周期振蕩、空間分布、擴(kuò)散波、混沌化學(xué)振蕩反應(yīng)丙二酸被溴酸氧化（鈰離子為催化劑）四，1）自然界的進(jìn)化現(xiàn)象分析分類：空間結(jié)構(gòu)、時(shí)間結(jié)構(gòu)、時(shí)空結(jié)構(gòu)；與晶體比較：活結(jié)構(gòu)；存在一定尺度；微觀、宏觀運(yùn)動不同。維持條件：物質(zhì)、能量、信息供給（開放）；非線性相互作用；遠(yuǎn)離平衡態(tài)；存在漲落。四，1）自然界的進(jìn)化現(xiàn)象分析分類：空間結(jié)構(gòu)、時(shí)間結(jié)構(gòu)、時(shí)空結(jié)四，1（續(xù)）現(xiàn)象分析

——自組織而非控制經(jīng)過對稱破缺達(dá)到有序結(jié)構(gòu)，非任意目的的控制對稱的條件得到非對稱結(jié)果；“控制力度”漸變，結(jié)果突變——非常規(guī)“控制”存在觸發(fā)條件——“控制”具有隨意性（出現(xiàn)時(shí)間、地點(diǎn)）內(nèi)部相互作用，“自發(fā)”、“自我”控制四，1（續(xù)）現(xiàn)象分析

——自組織而非控制經(jīng)過對稱破缺達(dá)到有序四，2）數(shù)學(xué)工具——

系統(tǒng)演化方程，定性分析四，2）數(shù)學(xué)工具——

系統(tǒng)演化方程，定性分析拋物型偏微分方程一般求解一階非線性常微分方程定性求解：定態(tài)解，穩(wěn)定性，臨界點(diǎn)（分叉點(diǎn)）拋物型偏微分方程四，3）慢變量決定系統(tǒng)質(zhì)（相）變描述系統(tǒng)的狀態(tài)變量分成快、慢兩類慢變量數(shù)目少，決定系統(tǒng)相變，決定快變量變化存在適用條件：非相變時(shí)各類變量都需要考慮經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，直接推論：快變量絕熱消去（求解系統(tǒng)演化方程辦法）四，3）慢變量決定系統(tǒng)質(zhì)（相）變描述系統(tǒng)的狀態(tài)變量分成快、五，啟發(fā)系統(tǒng)科學(xué)基本思想系統(tǒng)觀：內(nèi)部相互聯(lián)系，全面看問題（牽一發(fā)動全身，發(fā)展汽車工業(yè)）發(fā)展觀：動態(tài)（作五年計(jì)劃）開放：系統(tǒng)與環(huán)境聯(lián)系（自力更生，經(jīng)濟(jì)全球化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)）涌現(xiàn)：分層次研究（車間分析與企業(yè)診斷）五，啟發(fā)系統(tǒng)科學(xué)基本思想系統(tǒng)觀：內(nèi)部相互聯(lián)系，全面看問五，啟發(fā)（2）臨界點(diǎn)臨界管理：確定系統(tǒng)參數(shù)，統(tǒng)計(jì)得出臨界值，只關(guān)心臨界時(shí)候。社會預(yù)警系統(tǒng)：社會穩(wěn)定研究（失業(yè)率）量變與質(zhì)變：關(guān)心不同問題五，啟發(fā)（2）臨界點(diǎn)臨界管理：確定系統(tǒng)參數(shù)，統(tǒng)計(jì)得出臨界值，五，啟發(fā)（3）自組織管理

人文關(guān)懷的理論基礎(chǔ)?？刂骗h(huán)境，形成一定氛圍，依靠系統(tǒng)自身演化。建立激勵(lì)機(jī)制，因人而易。間接管理、長期管理、情感管理……五，啟發(fā)（3）自組織管理

人文關(guān)懷的理論基礎(chǔ)。五，啟發(fā)（4）矛盾的主要方面

役使原則——系統(tǒng)演化的質(zhì)變規(guī)律，主要矛盾特點(diǎn)（隨時(shí)間變化慢）舉例：質(zhì)量與數(shù)量，機(jī)制與管理工作，人才培養(yǎng)與任務(wù)完成，哲學(xué)的具體化五，啟發(fā)（4）矛盾的主要方面

役使原則——系統(tǒng)演化的質(zhì)變規(guī)律總結(jié)自然、社會一樣內(nèi)因、外因：環(huán)境影響，系統(tǒng)自組織系統(tǒng)形成有序結(jié)構(gòu)，特別考慮：開放、遠(yuǎn)離平衡有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，要進(jìn)行研究總結(jié)自然、社會一樣主要參考書SynergeticsAnIntroduction，H·haken（1977）SpringerAdvancedSynergetics，H·haken（1983）SpringerQuantitativeSociology，W·Weidlich，G·Haag（1983）Springer非平衡系統(tǒng)中的自組織，G·尼科利斯，I·普里戈京，徐錫申等譯（1986）科學(xué)出版社探索復(fù)雜性，G·尼科利斯，I·普利高津，羅久里等譯（1986）四川教育出版社主要參考書SynergeticsAnIntroduct“非線性問題”目錄一、線性與非線性概念二、非線性現(xiàn)象三、混沌的特點(diǎn)四、哲學(xué)的思考“非線性問題”目錄一、線性與非線性概念一、1）線性規(guī)律是傳統(tǒng)科學(xué)的核心之一牛頓力學(xué)——力的疊加原理、狀態(tài)疊加電磁場的疊加，量子力學(xué)中的疊加研究方法：分解，孤立體，組合思想方法：形式邏輯，確定性、隨機(jī)分離現(xiàn)在仍是推動生產(chǎn)發(fā)展的有力武器一、1）線性規(guī)律是傳統(tǒng)科學(xué)的核心之一牛頓力學(xué)——力的疊加原理一、2）線性是非線性的近似線性規(guī)律有適用條件：彈性定律，經(jīng)濟(jì)需要平衡發(fā)展材料存在使用極限，思維、工作存在個(gè)案，經(jīng)驗(yàn)、藝術(shù)重要強(qiáng)調(diào)條件，無法討論不同條件下的事物特點(diǎn)一、2）線性是非線性的近似線性規(guī)律有適用條件：彈性定律，經(jīng)濟(jì)二、1）非線性現(xiàn)象非線性元件：記憶元件，過濾用的存儲材料，磁性材料計(jì)算機(jī)聯(lián)想功能，思維：頓悟、滯后規(guī)律事件的不可預(yù)見性二、1）非線性現(xiàn)象非線性元件：記憶元件，過濾用的存儲材料，磁二、2）非線性現(xiàn)象——混沌簡單的規(guī)則迭代不同初值得到不同序列——確定性事物特點(diǎn)，完全可以預(yù)測：13/32，13/28，二、2）非線性現(xiàn)象——混沌簡單的規(guī)則迭代二、2）非線性現(xiàn)象（續(xù)）初值與13/28“一樣”，結(jié)果與初值為13/32的結(jié)果一樣（為0序列）二、2）非線性現(xiàn)象（續(xù)）初值與13/28“一樣”，結(jié)果與初值三、混沌特點(diǎn)分析物理數(shù)據(jù)多是在一定誤差范圍內(nèi)的近似數(shù)一樣的初值，得到不同的結(jié)果——系統(tǒng)的演化不可預(yù)測——混沌短期可以預(yù)測，長期不可預(yù)測；規(guī)律是確定的，演化結(jié)果是不可確定的；從數(shù)學(xué)上看是確定的，物理上看是不確定的；演化在宏觀是看是確定的，微觀上是不確定的；對初值的敏感依賴三、混沌特點(diǎn)分析物理數(shù)據(jù)多是在一定誤差范圍內(nèi)的近似數(shù)四、“混沌”給我們的啟發(fā)是一類非線性現(xiàn)象，到處存在，牛頓力學(xué)面臨突破（高速度：C；小體積：h；復(fù)雜性：？）。在（認(rèn)識）一系統(tǒng)中確定性、隨機(jī)性可以統(tǒng)一。預(yù)測中要避免“混沌”。信號檢索中利用“非線性共振”四、“混沌”給我們的啟發(fā)是一類非線性現(xiàn)象，到處存在，牛頓力學(xué)“無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)”“無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)”無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)簡介

Scale-freeNetwork系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：子系統(tǒng)——節(jié)點(diǎn)（內(nèi)部結(jié)構(gòu)不考慮）相互作用——邊（一種類型，多種聯(lián)接）公路網(wǎng)、鐵路網(wǎng)、航空網(wǎng)、演員關(guān)系網(wǎng)、科學(xué)引文網(wǎng)、神經(jīng)網(wǎng)無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)簡介

Scale-freeNetwork系統(tǒng)拓?fù)潆S機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型理論生成：節(jié)點(diǎn)固定，隨機(jī)聯(lián)接ER網(wǎng)絡(luò)理論一定概率下出現(xiàn)相變參考文獻(xiàn)：P.Erod,A.Renyi,Publ.Math.Inst.Hung.Acad.Sci.5(1960)17隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型理論生成：節(jié)點(diǎn)固定，隨機(jī)聯(lián)接無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)模型形成：節(jié)點(diǎn)增加，聯(lián)接有偏好特點(diǎn)：穩(wěn)定性與易受損性參考文獻(xiàn)：A-L.Barabasi,R.Albert,EmergenceofScalinginRandomNetworks,Science,256(1999)509………Mean-fieldTheoryforScale-freeRandomNetwork,Physica,A272(1999)173無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)模型形成：節(jié)點(diǎn)增加，聯(lián)接有偏好謝謝！謝謝！自組織理論課件自組織理論課件自組織理論課件自組織理論課件附：非線性現(xiàn)象（混沌、分形）現(xiàn)象：自然，數(shù)學(xué)分析：初值敏感依賴確定性、不確定性的統(tǒng)一（數(shù)學(xué)——物理，宏觀——微觀，短期——長期）自然界的普遍現(xiàn)象附：非線性現(xiàn)象（混沌、分形）現(xiàn)象：自然，數(shù)學(xué)自組織理論

自組織理論

說明講課目的：系統(tǒng)科學(xué)一部分，幫助理解哲學(xué)問題物理背景：物理學(xué)家作的工作，與物理學(xué)有關(guān)的總體輪廓，三部分內(nèi)容：非平衡統(tǒng)計(jì)物理（６０－７０），混沌（７０－９０）、無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)（９０－１０）說明講課目的：系統(tǒng)科學(xué)一部分，幫助理解哲學(xué)問題系統(tǒng)科學(xué)概論拾遺錢學(xué)森經(jīng)歷錢學(xué)森對系統(tǒng)科學(xué)貢獻(xiàn)系統(tǒng)科學(xué)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)科學(xué)概論拾遺錢學(xué)森經(jīng)歷一，經(jīng)歷錢學(xué)森：空氣動力學(xué)實(shí)驗(yàn)室教授，馮·卡門（1881），錢學(xué)森（1911），普朗特（1875）力學(xué)所，控制論、運(yùn)籌學(xué)研究室工程控制論（MIT經(jīng)典教材）發(fā)展飛機(jī)，還是導(dǎo)彈；總體設(shè)計(jì)部系統(tǒng)工程、系統(tǒng)科學(xué)四本文集：控制論、系統(tǒng)工程、系統(tǒng)科學(xué)、紀(jì)念冊

一，經(jīng)歷錢學(xué)森：空氣動力學(xué)實(shí)驗(yàn)室教授，二，學(xué)科體系上貢獻(xiàn)九大學(xué)科門類：數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、人體科學(xué)、思維科學(xué)、行為科學(xué)、社會科學(xué)、軍事科學(xué)、文學(xué)藝術(shù)。后增加，地理科學(xué)、建筑科學(xué)三個(gè)層次：基礎(chǔ)理論（系統(tǒng)學(xué)）、技術(shù)基礎(chǔ)（控制論、運(yùn)籌學(xué)）、工程技術(shù)（系統(tǒng)工程）與其他研究的關(guān)系：管理科學(xué)、復(fù)雜性科學(xué)、非線性科學(xué)、信息科學(xué)、現(xiàn)代科學(xué)哲學(xué)二，學(xué)科體系上貢獻(xiàn)九大學(xué)科門類：數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、人三，系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)簡單系統(tǒng)（牛頓力學(xué)體系）復(fù)雜系統(tǒng)

簡單巨系統(tǒng)（非平衡統(tǒng)計(jì)物理）復(fù)雜巨系統(tǒng)

復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)（生物生態(tài)系統(tǒng)）

開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)（社會系統(tǒng)）三，系統(tǒng)科學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)簡單系統(tǒng)（牛頓力學(xué)體系）簡單系統(tǒng)子系統(tǒng)數(shù)量少，相互作用簡單（計(jì)算機(jī)使用，子系統(tǒng)為幾十個(gè)）可以解決問題測度為零（線性諧振子、二體問題、氫原子），近似方法大量應(yīng)用線性體系，疊加原理簡單系統(tǒng)簡單巨系統(tǒng)子系統(tǒng)數(shù)量多，相互作用簡單；使用統(tǒng)計(jì)平均，N趨于無窮兩個(gè)層次問題，存在涌現(xiàn)，實(shí)際無法解決重點(diǎn)研究非平衡統(tǒng)計(jì)（外界控制下系統(tǒng)形成有序結(jié)構(gòu)）簡單巨系統(tǒng)子系統(tǒng)數(shù)量多，相互作用簡單；使用統(tǒng)計(jì)平均，N趨于無復(fù)雜巨系統(tǒng)I

（復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)）子系統(tǒng)有學(xué)習(xí)、適應(yīng)能力；整體有序結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)某種分布，用數(shù)學(xué)式子難以表達(dá)；層次之間存在涌現(xiàn)計(jì)算工具采用計(jì)算機(jī)程序，分析子系統(tǒng)之間相互作用信息作用突現(xiàn)復(fù)雜巨系統(tǒng)I

（復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)）子系統(tǒng)有學(xué)習(xí)、適應(yīng)能力；整體復(fù)雜巨系統(tǒng)II

（開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)）經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、教育系統(tǒng)、金融系統(tǒng)子系統(tǒng)（人）本身是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，演化性質(zhì)不清楚進(jìn)行簡化研究：現(xiàn)代社會科學(xué)理論（人力資本、數(shù)理經(jīng)濟(jì)學(xué)等）、金融物理學(xué)、簡單巨系統(tǒng)理論、人工智能從定性到定量的綜合集成——研討廳體系復(fù)雜巨系統(tǒng)II

（開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)）經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、教育“非平衡統(tǒng)計(jì)物理”目錄一、創(chuàng)始人介紹二、產(chǎn)生背景三、自然界的耗散結(jié)構(gòu)四、理論內(nèi)容（演化方程、役使原則）五、啟發(fā)“非平衡統(tǒng)計(jì)物理”目錄一、創(chuàng)始人介紹一，1）普里高津（I·Prigoginer）白俄羅斯人，1917年生于莫斯科，2003年卒于布魯塞爾1941年畢業(yè)于比利時(shí)自由大學(xué)，獲博士學(xué)位1965年提出耗散結(jié)構(gòu)概念1977年獲NOBEL化學(xué)獎1978年出版《非平衡系統(tǒng)中的自組織》專著主要論著有《從存在到演化》、《從混沌到有序》、《探索復(fù)雜性》、《確定性的終結(jié)》形成布魯塞爾學(xué)派一，1）普里高津（I·Prigoginer）白俄羅斯人，1一，2）哈肯（H·Haken）1927年出生德國萊比錫，1960年任斯圖加特大學(xué)理論物理學(xué)教授研究領(lǐng)域：群論、固態(tài)物理、激光物理、統(tǒng)計(jì)物理、非線性科學(xué)1972年提出協(xié)同學(xué)理論1984年獲德國功勛科學(xué)家稱號編輯出版協(xié)同學(xué)叢書一，2）哈肯（H·Haken）1927年出生德國萊比錫，二，1）世界的物理圖象宇宙是靜止的：牛頓周期運(yùn)動，“天不變，道亦不變”。趕走了神學(xué)，日心說，加俐略等開始實(shí)證科學(xué)上帝第一推動力，留了一個(gè)尾巴宇宙是演化的：“一個(gè)人不能兩次邁進(jìn)同一個(gè)河中”，“子在川上曰：逝者如斯夫”，大爆炸理論。時(shí)間箭頭問題：四維時(shí)空，時(shí)間反演不對稱。二，1）世界的物理圖象宇宙是靜止的：牛頓周期運(yùn)動，“天不變二，2）演化中的矛盾無生命世界的退化：擴(kuò)散、傳導(dǎo)、輻射。走向簡單、均勻、平衡。生命世界的進(jìn)化：發(fā)展（生命、社會、經(jīng)濟(jì)）、進(jìn)步。走向復(fù)雜、結(jié)構(gòu)、非平衡。小農(nóng)經(jīng)濟(jì)——資本主義經(jīng)濟(jì)，社會分工、馬太效應(yīng)二，2）演化中的矛盾無生命世界的退化：擴(kuò)散、傳導(dǎo)、輻射。走向二，3）科學(xué)家質(zhì)疑有件事情牛頓是應(yīng)該負(fù)責(zé)任的——或者更確切地說，負(fù)有責(zé)任的還不僅僅是牛頓一個(gè)人，而且一般來講應(yīng)該是整個(gè)現(xiàn)代科學(xué)——這件事情就是把我們的世界一分為二。我曾經(jīng)說過，現(xiàn)代科學(xué)早已把分割天體和地球之間的壁壘推倒，并且由兩者結(jié)合起來，統(tǒng)一成為一個(gè)整體宇宙。這是千真萬確的。但是我還曾說過，現(xiàn)代科學(xué)對宇宙的研究表明，它是研究另外一個(gè)世界，即量的世界，一個(gè)奇妙的幾何世界，在這個(gè)世界中一切事物都有其位置，但卻沒有人的位置，它用這個(gè)世界取代我們賴以生存、愛慕、傳宗接代、充滿感性認(rèn)識的質(zhì)的世界。從而，科學(xué)的世界——真實(shí)的世界——遠(yuǎn)離生活的世界，完全與之分離開來，科學(xué)對它也無力解釋，即使是做出一種軟弱無力的解釋，也只能是“主觀的”表面現(xiàn)象。二，3）科學(xué)家質(zhì)疑有件事情牛頓是應(yīng)該負(fù)責(zé)任的——或者更確切地質(zhì)疑（二）事實(shí)上，由于科學(xué)實(shí)踐，這兩個(gè)世界幾乎是每天——而且是一天比一天更甚地——結(jié)合起來。但是作為理論，它們由于根本的分歧總還是彼此分離的。兩個(gè)世界，也可以說兩個(gè)真理，或者說沒有任何真理。

A·果耶爾（Koyre）1968質(zhì)疑（二）事實(shí)上，由于科學(xué)實(shí)踐，這兩個(gè)世界幾乎是每天——而且質(zhì)疑（三）近代科學(xué)中最重要的間隙是什么？顯然是物理科學(xué)與精神科學(xué)的分離。實(shí)際上物理學(xué)家和心理學(xué)家之間毫無共同之處——或許，物理學(xué)家為心理學(xué)方面較膚淺的研究提供的某些工具可以除外，而心理學(xué)家警告物理學(xué)家要小心以免所隱藏的欲望影響他的思考和發(fā)現(xiàn)魏格納（Wigner）1969質(zhì)疑（三）近代科學(xué)中最重要的間隙是什么？顯然是物理科學(xué)與精神四，（?）理論的核心成果自然界（無生命界）存在進(jìn)化現(xiàn)象，進(jìn)化、退化依環(huán)境條件的變化，而改變。針對自然界進(jìn)化現(xiàn)象建立理論應(yīng)用該理論研究社會問題四，（?）理論的核心成果自然界（無生命界）存在進(jìn)化現(xiàn)象，三、自然界的進(jìn)化現(xiàn)象貝納德花樣激光振蕩化學(xué)反應(yīng)巖石花樣、云彩花樣、雪花三、自然界的進(jìn)化現(xiàn)象貝納德花樣貝納德花樣的形成薄層流體，上下溫度各自均勻——平衡態(tài)（無序）從下加熱，形成溫度差——非平衡態(tài)臨界點(diǎn)——對流花樣（有序）加熱，維持輸入——花樣保持貝納德花樣的形成薄層流體，上下溫度各自均勻——平衡態(tài)（無序）化學(xué)振蕩反應(yīng)丙二酸被溴酸氧化（鈰離子為催化劑）保持反應(yīng)物、生成物濃度一定紅-藍(lán)-紅周期振蕩（1分鐘）不同條件：周期振蕩、空間分布、擴(kuò)散波、混沌化學(xué)振蕩反應(yīng)丙二酸被溴酸氧化（鈰離子為催化劑）四，1）自然界的進(jìn)化現(xiàn)象分析分類：空間結(jié)構(gòu)、時(shí)間結(jié)構(gòu)、時(shí)空結(jié)構(gòu)；與晶體比較：活結(jié)構(gòu)；存在一定尺度；微觀、宏觀運(yùn)動不同。維持條件：物質(zhì)、能量、信息供給（開放）；非線性相互作用；遠(yuǎn)離平衡態(tài)；存在漲落。四，1）自然界的進(jìn)化現(xiàn)象分析分類：空間結(jié)構(gòu)、時(shí)間結(jié)構(gòu)、時(shí)空結(jié)四，1（續(xù)）現(xiàn)象分析

——自組織而非控制經(jīng)過對稱破缺達(dá)到有序結(jié)構(gòu)，非任意目的的控制對稱的條件得到非對稱結(jié)果；“控制力度”漸變，結(jié)果突變——非常規(guī)“控制”存在觸發(fā)條件——“控制”具有隨意性（出現(xiàn)時(shí)間、地點(diǎn)）內(nèi)部相互作用，“自發(fā)”、“自我”控制四，1（續(xù)）現(xiàn)象分析

——自組織而非控制經(jīng)過對稱破缺達(dá)到有序四，2）數(shù)學(xué)工具——

系統(tǒng)演化方程，定性分析四，2）數(shù)學(xué)工具——

系統(tǒng)演化方程，定性分析拋物型偏微分方程一般求解一階非線性常微分方程定性求解：定態(tài)解，穩(wěn)定性，臨界點(diǎn)（分叉點(diǎn)）拋物型偏微分方程四，3）慢變量決定系統(tǒng)質(zhì)（相）變描述系統(tǒng)的狀態(tài)變量分成快、慢兩類慢變量數(shù)目少，決定系統(tǒng)相變，決定快變量變化存在適用條件：非相變時(shí)各類變量都需要考慮經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，直接推論：快變量絕熱消去（求解系統(tǒng)演化方程辦法）四，3）慢變量決定系統(tǒng)質(zhì)（相）變描述系統(tǒng)的狀態(tài)變量分成快、五，啟發(fā)系統(tǒng)科學(xué)基本思想系統(tǒng)觀：內(nèi)部相互聯(lián)系，全面看問題（牽一發(fā)動全身，發(fā)展汽車工業(yè)）發(fā)展觀：動態(tài)（作五年計(jì)劃）開放：系統(tǒng)與環(huán)境聯(lián)系（自力更生，經(jīng)濟(jì)全球化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)）涌現(xiàn)：分層次研究（車間分析與企業(yè)診斷）五，啟發(fā)系統(tǒng)科學(xué)基本思想系統(tǒng)觀：內(nèi)部相互聯(lián)系，全面看問五，啟發(fā)（2）臨界點(diǎn)臨界管理：確定系統(tǒng)參數(shù)，統(tǒng)計(jì)得出臨界值，只關(guān)心臨界時(shí)候。社會預(yù)警系統(tǒng)：社會穩(wěn)定研究（失業(yè)率）量變與質(zhì)變：關(guān)心不同問題五，啟發(fā)（2）臨界點(diǎn)臨界管理：確定系統(tǒng)參數(shù)，統(tǒng)計(jì)得出臨界值，五，啟發(fā)（3）自組織管理

人文關(guān)懷的理論基礎(chǔ)?？刂骗h(huán)境，形成一定氛圍，依靠系統(tǒng)自身演化。建立激勵(lì)機(jī)制，因人而易。間接管理、長期管理、情感管理……五，啟發(fā)（3）自組織管理

人文關(guān)懷的理論基礎(chǔ)。五，啟發(fā)（4）矛盾的主要方面

役使原則——系統(tǒng)演化的質(zhì)變規(guī)律，主要矛盾特點(diǎn)（隨時(shí)間變化慢）舉例：質(zhì)量與數(shù)量，機(jī)制與管理工作，人才培養(yǎng)與任務(wù)完成，哲學(xué)的具體化五，啟發(fā)（4）矛盾的主要方面

役使原則——系統(tǒng)演化的質(zhì)變規(guī)律總結(jié)自然、社會一樣內(nèi)因、外因：環(huán)境影響，系統(tǒng)自組織系統(tǒng)形成有序結(jié)構(gòu)，特別考慮：開放、遠(yuǎn)離平衡有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，要進(jìn)行研究總結(jié)自然、社會一樣主要參考書SynergeticsAnIntroduction，H·haken（1977）SpringerAdvancedSynergetics，H·haken（1983）SpringerQuantitativeSociology，W·Weidlich，G·Haag（1983）Springer非平衡系統(tǒng)中的自組織，G·尼科利斯，I·普里戈京，徐錫申等譯（1986）科學(xué)出版社探索復(fù)雜性，G·尼科利斯，I·普利高津，羅久里等譯（1986）四川教育出版社主要參考書SynergeticsAnIntroduct“非線性問題”目錄一、線性與非線性概念二、非線性現(xiàn)象三、混沌的特點(diǎn)四、哲學(xué)的思考“非線性問題”目錄一、線性與非線性概念一、1）線性規(guī)律是傳統(tǒng)科學(xué)的核心之一牛頓力學(xué)——力的疊加原理、狀態(tài)疊加電磁場的疊加，量子力學(xué)中的疊加研究方法：分解，孤立體，組合思想方法：形式邏輯，確定性、隨機(jī)分離現(xiàn)在仍是推動生產(chǎn)發(fā)展的有力武器一、1）線性規(guī)律是傳統(tǒng)科學(xué)的核心之一牛頓力學(xué)——力的疊加原理一、2）線性是非線性的近似線性規(guī)律有適用條件：彈性定律，經(jīng)濟(jì)需要平衡發(fā)展材料存在使用極限，思維、工作存在個(gè)案，經(jīng)驗(yàn)、藝術(shù)重要強(qiáng)調(diào)條件，無法討論不同條件下的事物特點(diǎn)一、2）線性是非線性的近似線性規(guī)律有適用條件：彈性定律，經(jīng)濟(jì)二、1）非線性現(xiàn)象非線性元件：記憶元件，過濾用的存儲材料，磁性材料計(jì)算機(jī)聯(lián)想功能，思維：頓悟、滯后規(guī)律事