系统自组织 _生活百科

系统自组织【系统自组织】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。它的研究对象主要是複杂自组织系统（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。
基本介绍中文名：系统自组织
时间：20世纪60年代末期
组成：耗散结构理论等
领域：物理学
概念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）。特点混沌系统在随机识别时形成耗散结构的过程被定义为自组织。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。它的研究对象主要是複杂自组织系统（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"是现代非线性科学和非平衡态热力学的最令人惊异的发现之一。基于对物种起源、生物进化和社会发展等过程的深入观察和研究，一些新兴的横断学科从不同的角度对"自组织"的概念给予了界说：从系统论的观点来说， "自组织"是指一个系统在内在机制的驱动下，自行从简单向複杂、从粗糙向细緻方向发展，不断地提高自身的複杂度和精细度的过程；从热力学的观点来说， "自组织"是指一个系统通过与外界交换物质、能量和信息，而不断地降低自身的熵含量，提高其有序度的过程；从统计力学的观点来说， "自组织"是指一个系统自发地从最可几状态向几率较低的方向迁移的过程；从进化论的观点来说， "自组织"是指一个系统在"遗传"、"变异"和"优胜劣汰"机制的作用下，其组织结构和运行模式不断地自我完善，从而不断提高其对于环境的适应能力的过程。C. R. Darwin的生物进化论的最大功绩就是排除了外因的主宰作用，首次从内在机制上、从一个自组织的发展过程中来解释物种的起源和生物的进化。自组织理论主要有三个部分组成：耗散结构理论（Dissipative Structure）、协同学（synergetics）、突变论（Calastrophe Theory）。自组织理论的发展道家的道生一、一生二、二生三、三生万物，是最早的自组织演化哲学观。贝塔朗菲提出生物的开放系统理论，为生物进化的自组织系统理论建立开创了先河。物理学能量守恆与生物进化存在明显的差异，热物理学家布里渊提出负熵对应信息的概念、资讯理论是组织化的度量，奥地利理论物理学家薛定厄着的《生命是什幺？─活细胞的物理学观》提出生命的负熵原理，普利高津从物理化学提出能量耗散结构的自组织理论，从而架构了物理学与生物学的理论桥樑。艾根套用化学动力学原理提出细胞起源的生物分子超循环理论，进一步在细胞、分子层次探讨了自组织系统。星云学说、大爆炸宇宙理论、生物进化论、文化进化理论、符号理论、结构主义等阐述了宇宙、生物、文化都体现一种自组织化现象。中国学者曾（杰）邦哲1990s年代发表《结构论 - 泛进化论》阐述了宇宙、生物、文化自组织系统对称与破缺的结构理论并提出生物系统的系统医药学、系统生物工程等研究概念。欧文·拉兹洛和布达佩斯俱乐部发表广义进化理论以及建立《广义进化论》、《广义进化论研究》等杂誌，从而建立了普遍系统自组织化理论体系。【巴纳德的系统组织理论简介】巴纳德将社会学概念套用于分析经理人员的职能和工作过程，并把研究重点放在组织结构的逻辑分析上，提出了一套协作和组织的理论。巴纳德认为，社会的各级组织包括军事的、宗教的、学术的、企业的等多种类型的组织都是一个协作的系统，这些协作组织是正式组织，都包含三个要素：协作的意愿、共同的目标和信息联繫。所有的正式组织中都存在非正式组织，两者是协作中相互作用、相互依存的两个方面。一个协作系统是由相互协作的许多人组成的。对于个人目标和组织目标的不一致，巴纳德提出了“有效性”和“能率”两条原则。当一个组织系统协作得很成功，能够实现组织目标时，这个系统就是“有效性” 的，它是系统存在的必要条件。系统的“能率”是指系统成员个人目标的满足程度，协作能率是个人能率综合作用的结果。这样就把正式组织的要求同个人的需要结合起来了，这在管理思想上是一个重大突破。【经理人员的主要职能】巴纳德认为：经理人员的作用就是在一个正式组织中充当系统运转的中心，并对组织成员的活动进行协调，指导组织的运转，实现组织的目标。经理人员的主要职能有三个方面：1、提供信息交流的体系；2、促成个人付出必要的努力；3、规定组织的目标。一个组织的生存和发展有赖于组织内部平衡和外部适应。管理的艺术就是把内部平衡和外部适应综合起来。巴纳德用了“感觉”、“判断”、“感知”、“协调”、“平衡”、“相称”等词语来表述管理过程。经理人员作为企业组织的领导核心，必须具有权威。权威是存在于正式组织内部的一种“秩序” ，是个人服从于协作体系要求的愿望和能力。要建立和维护一种既能树立上级权威，又能争取广大“不关心区域”民众的客观权威，关键在于能否在组织内部建立起上情下达、下情上达的有效的信息交流沟通（对话）系统，这一系统既能保证上级及时掌握作为决策基础的準确信息，又能保证指令的顺利下达和执行。要维护这种权威，身处领导地位的人必须随时掌握準确的信息，作出正确的判断，同时还需要组织内部人员的合作态度。巴纳德对信息交流沟通（对话）系统的主要要素进行了探讨，他们对于大型组织（企业集团）建立权威至关重要。【个人承认指令权威性的四个条件】组织的有效性取决于个人接受命令的程度。巴纳德分析个人承认指令的权威性并乐于接受指令的四个条件：1、他能够并真正理解指令；2、他相信指令与组织的宗旨是一致的；3、他认为指令与他的个人利益是不矛盾的；4、他在体力和精神上是胜任的。经理人员不应滥用权威，发布无法执行或得不到执行的命令。【经理人员的重要领导作用】巴纳德在《组织与管理》一书中再次突出强调了经理人员在企业组织与管理中的重要领导作用，从五个方面精闢地论述了“领导的性质”这一关係到企业生存和发展的带根本性的问题。1、构成领导行为的四要素：确定目标，运用手段，控制组织，进行协调。2、领导人的条件：平时要冷静、审慎、深思熟虑、瞻前顾后、讲究工作的方式方法；紧急关头则要当机立断，刚柔相济，富有独创精神。3、领导人的品质：活力和忍耐力、当机立断、循循善诱、责任心以及智力。4、领导人的培养和训练：通过培训增强领导人一般性和专业性的知识，在工作实践中锻鍊平衡感和洞察力，积累经验。5、领导人的选拔：领导人的选择取决于两种授权机制——代表上级的官方授权（任命或免职），代表下级的非官方授权（接受或拒绝），后者即被领导者的拥护程度是领导人能否取得成功的关键。领导人选拔中最重要的条件是其过去的工作表现。【巴纳德的系统组织理论的意义】巴纳德在组织管理理论方面的开创性研究，奠定了现代组织理论的基础，后来的许多学者如德鲁克、孔茨、明茨伯格、西蒙、利克特等人都极大地受益于巴纳德，并在不同方向上有所发展。对于经理人员，尤其是将一个传统的组织改造为现代组织的经理人员来说，巴纳德的价值尤其突出。因为传统的组织偏重于非正式组织和非结构化的决策与沟通机制，目标也是隐含的，要将其改造为现代组织，就必须明确组织的目标、权力结构和决策机制，明确组织的动力结构即激励机制，明确组织内部的信息沟通机制。这三个方面是现代组织的柱石；同时在转变的过程中，要充分考虑利用非正式组织的力量。这一点对我国当前的企业改革非常具有现实意义。系统自组织自组织一词的意思是指：客观事物自身结构化，有机化，有序化，系统化的过程．关于对自组织概念的理解，从它如何回答和解释以下3个问题中得以深刻的理解：用系统的观点去认识和把握客观事物的本质和运动发展,这个发展有方向吗？发展方向是走向有序，组织，繁荣还是衰落和死寂？如何回答以上问题，就成为自组织理论研究的主要课题，先了解一下自组织理论的发展历程．--------------------------------------------------------------------------------1850年德国物理学家克劳修斯提出了热力学第2定律和"熵"这个物理热力学基本概念（熵－"热量被温度所除的值，即S=Q/T），实验证明：自然界中所有系统都存在熵的作用，在一个孤立的封闭系统中，热量总是从高到低，最终达到一个平衡的状态，这个过程是不可逆过程，熵的无限增大原理揭示了宇宙一切物质与能量转化的趋势：从集中到分散，有序到混乱，繁荣到衰落．克劳修斯的"热寂说" ，当然引起理论界的争论，而且，也与人类和社会文明不断向前发展的客观现实不符，现代科学认为：他把世界看为一个机械的，封闭的系统，仅从科学实验出发就得出一般性的结论，忽视了人类自身改造世界的主观能动性，起码是片面的．但在当时，人们还是提出了各式各样的解释和假设，试图揭开熵的奥秘． 1870年，英国物理学家麦克斯伟构想在系统中一定存在某个东西（妖？）来不断吸收熵，使系统保持有序和发展，他一直努力的寻找这个"妖" ，结果失败， 1944年，奥地利学者薛丁格首次在论文<生命是什幺？－活细胞的物理面貌>中直接引入"负熵"这个特殊的概念，他认为系统一方面不断增熵，另一方面，又不断从系统外部获得负熵，这样，有机生命体得以发展和进化下去．薛丁格的理论使人们开始从一个崭新的角度来认识和考察一个系统．1948年，维纳创立了控制论，理论的核心思想是"反馈"和"信息" ，反馈一词来源于生理学家对生命有机体自我调节机制方面的研究，这种机制能够抵抗生物体内熵的增加，而"信息"等同于薛丁格提到的"负熵" ，信息是控制和通讯过程的关键因素，离开信息无所谓控制，系统被控制的过程，就是信息传递的过程．维纳把获得信息与获得"负熵"等同起来，是自组织理论发展的里程碑．在申农的资讯理论理论中，定义信息度量的公式与统计热力学公式是一样的，信息熵的单位是"比特" ， 60－70年代，自组织理论发展到高峰时期，包括：普利高津的<耗散结构理论>哈肯的<协同学>艾根的<超循环理论>等等，都以研究客观事物的自组织机制为目标，从实验和实践出发，揭示了系统发展变化的内部规律．以下结合证券市场，着重介绍<耗散结构理论>和<协同学>的基本原理和方法，以套用于实践中去．--------------------------------------------------------------------------------<耗散结构理论>耗散结构理论从贝纳德花纹等化学实验为基础（在热传导状态下，如果外界提供的温差超过某一阀值时，液体的热传导状态发生变化，整齐的六边形贝纳德花纹开始出现）提出了耗散系统形成的基本机制，他的研究实际上是通过实验的方法实践了薛丁格关于"负熵"的理论思想，他突出了系统与外界环境物质与能量的交换过程，从热力学熵无限增大原理出发，普利高津认为任何系统的熵都由2部分之和组成，即一部分是系统自身产生的，另一部分是系统与外界交换物质和能量后产生的，这样划分以后，就可以根据不同情况区别系统的性质：在一个孤立封闭的系统中，没有外部能量的交换，系统发展符合热力学定律，在开放系统中，远离平衡状态下，由于系统不断的从外界获取负熵，在达到一定的阀值时，就可能转变为一种在时间空间或功能上的有序状态．耗散结构理论解决了长期以来存在的热力学与进化论之间的矛盾，把物理世界同生命科学的规律统一起来，跨越了生命和非生命之间的鸿沟，普利高津本人因此获得1977年诺贝尔化学奖.考察一个系统是否具有耗散结构 ,必须具备4个基本条件:必须是开放的,远离平衡态,系统内部各要素具有非线性作用(线性作用具有叠加性,非线性作用指相干性,各要素间互相制约,互相偶合)张落导致有序.耗散结构的中心就是,开放系统下,非平衡是有序之源,张落导致有序. 证券市场是开放的,这一点无须多述,实际情况表明股市系统许多重要方面的性质也都是远离平衡的:上市公司所处行业多种多样（有朝阳产业，也有夕阳产业），规模差距很大（大则几十亿流通盘，小则甚至不足千万），赢利能力千差万别（就中国股市而言，每股收益有几元的，也有亏损几元的），成长性迥异（有每年成倍增长的，也有大幅萎缩的）...... ，总之，股市系统中用以衡量上市公司特徵的各种指标，一般地在系统中都呈现极不均匀、不对称的远离平衡状态。系统各要素间呈现强烈的非线性作用,由此,我们认为,证券市场是耗散结构系统,这就为我们研究证券市场及内部各要素提供了理论指导和科学依据,认识到系统的实质,就可以巨观上把握市场跳动的脉搏.证券市场上,每次大行情,投资者都能体会的到,97年是绩优股,98年炒重组概念,99年科技网路,00年是国企股,都吸引了大量的资金参与,政府管理部门颁布了<证券法><基金管理条例><保险基金入市<规範上市公司>等法规和措施,目的就是营造市场一个高效,透明的信息渠道,证券市场由此获得更大的发展空间,上市公司规模不断壮大队伍的同时,积极提高赢利能力,回报投资者,可以认为,97-00年是中国证券市场大发展时期,(备注：指为国有企业改制服务的任务，这是中国证券市场成立之初，在审批配额制度下的市场主要任务）投资人就应当深刻理解到市场变化的机理,市场环境在变,我们也要变,具体到实际操作,我们讲,把握市场脉搏的前提的认识你所面对的市场,你不能因为在网路股上获利就对国企股不齿,还抱着120元的亿安科技不放,从根本上讲:投资人如果不随外界环境因素的变化而变化,那幺,连同资金一道最终也会到达热力学平衡态-死亡,因为,人本身,也是耗散结构.投资人当然也不能忽视系统内熵的作用,比如:某些PT类股票,由于各种原因导致丧失了交换信息和能量的能力,在崇尚业绩和规模的今天，政府管理部门也会出于进化市场的目的，把PT退出市场．以上举了2个简单的例子来更好的理解为什幺说证券市场是一个耗散结构系统，因为这是我们研究和分析的基本出发点，以下各部分内容，都是在此基础上展开的．继续我们的话题，上面的例子中，讲到投资者的投资策略起码要走在市场前面，这样才能获取超额汇报，但这谈何容易，即使你97 ， 98 ， 99 ， 00 ， 4年时间都获利，但00年后期不及时离场的话，一轮调整行情下来，相信你也所剩无几．投资者迫切需要一门能指导我们正确把握市场未来的理论知识，根据所掌握的信息，客观判断未来市场趋势的技术和方法．（历史会重演吗？--二次大战时期，盟军为了提高高射炮打飞机的精确度，开展了对自动跟蹤与控制的研究工作，维纳用统计的观点，得出了根据飞机从时间序列的过去数据推知或预测未来的方法，建立了维纳滤波理论，这种以历史数据推知未来趋势的原理，也在证券市场上得到广泛套用，他们认为：历史会重複， "一个完整的波动周期总是由5浪上涨3波回调组成，目前运行在C浪的B－C1 ，，， " ，这里，我们要说明的是，证券市场股指的波动和飞机的运行轨迹完全是2个不同的系统，飞机的运行其轨迹受仅几个参数的控制，是一个线形控制系统，而股指波动，因素间是非线形的，只有在某种特殊情况下，比如：市场处于近平衡态时，历史图表才显得有意义起来．）从热力学出发，由巨观角度考察客观具体事物，由此而发现了原离平衡的稳定结构，也就是所谓的"耗散结构"这个系统合乎理论生物学的规定：系统是开放的，儘管系统本身不断的产生"熵" ，但同时又从周围环境中获得"负熵"（信息），所以系统走向有序，向更高级的运动形态发展。如此巨观的分析系统一般规律，虽然可信，总有不透彻之感，人，难道是一夜之间演变而成？资本市场将在明天成为有效市场？从系统内部诸要素的每一个细微之处进行分析和计算，不实际也不现实，我们需要一个由微观到巨观过渡的桥樑。这一任务，被19世纪后期发展起来的一门科学-统计力学来完成，统计力学通过对分子微观描述来解释热力学规律，一条由微观到巨观的道路被打通。哈肯套用了统计力学的观点，研究系统自组织问题，从一些平衡态如：超导，铁磁体，雷射器等物理现象中发现有序结构并非全部始于平衡态，他引入了"序参量"来描述一个複杂的系统，他认为：系统微观描述可以用一大组一阶时间导数的常微分方程来表诉，有多少个变数就有机组微分方程式，在坐标系中，系统的瞬间状态总可以用相空间中的一个点来表示，系统随时间变化，于是这个点也在相空间内移动，开放系统目标迈向有序，那幺系统运行不管从哪个位置开始，必然走向有序的哪个目的点，更为複杂的一个情况是，系统有序结构并非是一个点，而是许多点构成的目标环。哈肯把研究重点防在目标环的研究上，忽略不重要的细节，只收集与目标环相关的变数，比方：用波幅和振幅就能描述整个雷射器发生过程，而不考虑对每个质点的状态都分析。这个变数，称之为"序参量" 。序参量是协同学的核心概念，它是耗散结构理论的发展，主要研究开放系统内部诸要素间的协同关係，找到系统由无序混沌到有序状态转变的普遍规律--------------------------------------------------------------------------------协同学协同学是耗散结构理论的发展，它指出系统自组织现象从无序到有序转变，关键在系统内部，在于各子系统在一定条件下相互作用所造成的协同现象。协同学是研究开放系统从无序到有序的演化规律的新兴综合性学科。协同系统是指由许多子系统组成的、能以自组织方式形成巨观的空间、时间或功能有序结构的开放系统。协同学一词(SYNERGETICS)来源于希腊文，意为"一门关于共同协作或合作的科学" 。协同学是20世纪60年代初联邦德国理论物理学家H 。哈肯创立的。60年代初，雷射刚一问世哈肯就注意到雷射的重要性，并立即进行系统的雷射理论研究。在深入研究雷射理论的过程中，哈肯发现在合作现象的背后隐藏着某种更为深刻的普遍规律。他在1970年出版的《雷射理论》一书中多处提到不稳定性，为后来的协同学準备了条件。1969年哈肯首次提出协同学这一名称，并于1971年与格雷厄姆合作撰文介绍了协同学。1972年在联邦德国埃尔姆召开第一届国际协同学会议。1973年这次国际会议论文集《协同学》出版，协同学随之诞生。1977年以来，协同学进一步研究从有序到混沌的演化规律。1979年前后联邦德国生物物理学家艾根将协同学的研究对象扩大到生物分子方面。协同学所要回答的问题是："能否找到某种能够支配存在于各类系统中的自组织现象的一般原理，而这个原理与系统组成部分的性质无关？"在寻找这种基本原理的过程中，透过对雷射器雷射的发生原理的研究，将能看到一个子系统从无序向有序演化的全过程，从中可以得出一个普遍的原理。----普通光与雷射人眼感觉到的光波是由大量原子或分子发光的结果，普通光发光是有各种频率複合起来的複合光，各原子彼此之间频率，震动方向和相位杂乱无章，不具备相干性，方向性也差，而由雷射器中发射出来的雷射是单一频率的光，单色性好，具有相干性，问题是：在雷射器中并没有一个向发光原子发号施令的东西，那幺，各原子是什幺机制使得每个原子从无序演变为频率方向一样的有序状态呢？一个典型的雷射器有一根充满气体（氖气）的玻璃管构成，两端有镜子，其中一端为半透明，管子外部有电流输入装置，当电源达到一定功率时，雷射从半透明镜子中射出。雷射器中的两面平行的镜子，构成一个光学谐振，只有一些特定波长的光得以通过，雷射器未接通电源之前，管内是複合光，接通电源后，能够通过镜面波长的首先光获得能量，并迫使受激电子把能量只传给同样波长和方向的原子，能量迅速加强，这种光波决定着雷射的秩序，支配着雷射的自组织。系统科学把这个物理现象称为系统自组织，协同学的目的是寻找一个普遍的基本法则，来描述一个複杂的开放系统是如何由无序到有序，由低级向高级，由简单到複杂的演变。哈肯选择了用序参量这个概念来描述研究系统演化过程中的共同特徵及普遍法则-------------------------------------------------------------------------------------序参量及支配原理在由普通光演变为雷射的自组织现象实验中，我们不必考察所有原子的状态和行为，只要知道光波的波长和光场强度2个参量就可以推导出雷射系统的有序化程度，了解雷射光波的运行状态，这些为数不多的参量（波长，频率）就完全确定了系统的巨观行为并表征系统的有序化程度，故称序参量。那些为数众多的变化快的状态参量就由序参量支配，并可绝热地将他们消去。这个序参量一经确认，就控制着整个系统的运动状态，直到这个参量被消亡或取代为止。这一结论称为支配原理，它是协同学的基本原理。通过序参量概念，我们可以在面对一个複杂系统时，忽略不必要的细枝木节，因为整个系统的性质是由序参量来决定的，抓住序参量就把握了系统演化的本质。序参量随时间变化所遵从的非线性方程称为序参量的演化方程，是协同学的基本方程。演化方程的主要形式有主方程、有效朗之万方程、福克-普朗克方程和广义京茨堡-朗道方程等。支配原理有严格的数学证明。-------协同作用协同原理有2方面的含义：1 ，序参量同系统其它参量间的关係。2 ，序参量间的关係。序参量并非凭空想出来的，它也是系统参量中的一员，只不过，在外部因素作用下，从与其他参量的平等竞争中，取得了支配其他参量的地位。序参量与参量互因对方而存在。一般而言，系统序参量不止一个，系统的巨观结构和功能由各序参量协同控制，序参量之间关係相当複杂，或竞争或合作或共存。越是高级複杂的系统其序参量数量也越多。複杂系统是简单的。-------证券市场中的协同现象证券市场上，政策导向，强势板块和龙头股起着序参量的作用，如同雷射发生器中的控制阀，一经确立，获得外部资金，就直接影响到普通投资者的选股策略和操作方法， 2000年5月主力资金抓住国企改制初步获得成效国家巨观政策背景因素，展开操作国企股的行情，这个市场序蚕量一经确立。其它板块和个股（科技网路重组等）虽然间有表现，但获利微乎其微，同样道理，就上市企业来讲，国企-这一序参量确立以后，其它参量和要素：比如：业绩，流通盘大小，行业，产品等则不起作用，事实上， 5月行情，涨幅都相差无几。（R—D基金有数据显示）。单一序参量控制的证券市场不多见到，多为某些系统不可预测因素所造成的，比如：突发事件，战争灾害等等，在国内，大家认为最大影响就是：国有股减持。国有股减持问题一直是中国证券市场上的序参量，一直影响着投资人和市场表现，系统由一种状态到另一个状态的演变，可以是渐进的，也可以突变（见本文突变与渐变章节）。如果目前情况下解决国有股的减持问题，就是选择突变方式完成证券市场的演变过程，但这里要说明的是，国有股的减持一定是在这个序参量被其他序参量或参量取代它目前地位的时候，才是解决之日，没有这个先决条件，贸然强制序参量的消亡，强制的结果，就是证券市场的消亡。因为，国有股的存在就是目前这个市场的特徵。投资人更常见到的是由3个以上序参量控制的市场，比如：小盘股，次新股，重组概念股，就从来没有寂寞过，巨观政策的指引，监管力度，扩容等序参量也加大了对市场把握的难度，相对职业人来讲就提出了更多更高的要求，投资者不但要抓住各股由无序到有序的拐点（后文介绍判别拐点的技术），更主要的是把握序参量被取代或消亡的时机，理论上讲，这就是控制投资风险的本质所在。证券市场上的钱是赚不完的，却能很快的赔光。