信息自组织理论探讨

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1、信息自组织理论探讨作者：李宏轩 主题类号：G9 图书馆学、信息科学、资料工作 【 文献号 】1-1219【原文出处】情报科学【原刊地名】长春【原刊期号】200002【原刊页号】108110,120【分 类 号】G9【分 类 名】图书馆学、信息科学、资料工作【复印期号】200005【 标 题 】信息自组织理论探讨【英文标题】Research on the Theory of Information SelforganizationCollege of Communication and Information, WuhanUnivercity, Wuhan 430072【 作 者 】李宏轩【作者

2、简介】武汉大学大众传播与知识信息管理学院，武汉 430072李宏轩，武汉大学大众传播与知识信息管理学院 98 级硕士研究生。【内容提要】本文探讨了信息自组织理论，研究信息自组织的概念、理念依据、时代背景及其现实意义。【英文摘要】The paper presented the research on the theory ofinformation self-organization, discussing the basic concept,the theoretical basis, the epoch background and the actualsignificance of the

3、 self-organization.【关 键 词】信息/自组织/信息自组织Information/Self-organization/Information self-organization【 正 文 】人类已经进入了信息时代。当前，信息与物质、能量一起被称为人类社会发展的三大战略资源，且逐渐成为最具竞争力的战略资源。信息数量的多少与质量的高低决定着一个地区、一个国家甚至全球的经济发展；决定着一个国家在世界上的经济地位与影响力。所以，探讨信息发生发展过程中的规律极为必要。本文运用自然哲学的自组织原理探讨信息的发生演化，研究并指出信息自组织的时代背景、信息自组织的理论依据及其现实意义。1 信

4、息自组织的基本涵义1.1 信息、信息系统的再认识“信息”一词是现代信息科学的最基本概念之一，也是信息科学重要的研究对象。一般认为，信息是客观事物运动状态的表征与描述，是物质存在的方式，它普遍存在于自然界、人类社会和人类思维活动中。从这个意义上观察，信息是分散的、粗糙的、零碎的、肤浅的1， 往往处于自然状态。贝塔朗菲把系统定义为：“相互作用着的诸元素的综合体”。文献2指出：“信息系统是由人世间，设备、信息、规则等要素组成的，是实现信息的收集、整理、加工、处理、传递等功能的综合体”。本质上，信息系统是信息交流的中介，传递信息的工具。它提供快速传递信息的通道及存储大量信息资源。就信息与信息系统的关系

5、而言，信息总是处于一定信息系统中的信息，信息系统总是包含大量信息的系统。研究信息的发生发展及其运动规律离不开信息所处的系统，信息的演化内在地处于信息系统的发展演化之中。 1.2 信息自组织的基本涵义自然界是向前发展的，这一总趋势表明：事物的运动总是使自身从无序走向有序。历史地来看，自组织问题的讨论可分为两个阶段。第一阶段从 20 世纪 40 年代到 60 年代。40 年代，为了描述脑神经网络的功能，科学界提出自组织概念；60 年代比利时物理学家普利高津和德国物理学家哈肯通过对热力学和统计力学的研究，形成自组织理论。第二个阶段是 70 年代以来，科学界提出“超循环理论”、“混沌理论”、“分形理论

6、”等，自组织理论进一步深化并获得广泛应用。普遍认为，自组织与系统密不可分，自组织是指系统无需外界指令而能自行组织、自行创生、自行演化，即自主地从无序走向有序。哈肯指出，“如果系统在获得空间的、时间的或功能的结构过程中，没有外界的特定干预，我们便说系统是自组织的。这里的特定一词是指那种结构和功能并非特别指定的方式作用于系统的”3。 哈肯曾用一个通俗的例子说明自组织：一群工人“如果没有外部命令，而是靠某种相互默契，工人们协同工作，各尽职责来生产产品，我们把这种过程称为自组织”3。信息自组织是指作为信息系统组成要素的信息，由于人与人之间、人与系统其它要素之间存在的相关性、协同性或默契性而形成特定结构

7、、功能的过程，也就是信息系统无须外界指令而能自行组织信息、自我走向有序化和优化的过程。它是根据系统自身运动变化规律和特定条件而自发形成的。从这个定义中可以看出，信息自组织要求外界的干预是非特定的，信息系统从外界收到的信息不带有明显的指令。信息自组织与信息组织（其实是信息被人们组织）相比，虽然二者目的与结果相一致，但人在其中的地位和作用不同，信息组织一定需要人的能动性和目的性去干预和指挥。信息自组织过程中，个人或许带有私人目的，但作为总体的人们是没有外部指令或者说处于受动状态（受动状态指人作为直接的、一般的存在物）下，信息的演化、信息之间和相干与有序自主地进行。2 信息自组织的理论依据从以上论述

8、我们可以看出，信息自组织是从宏观上揭示信息运动的规律。信息自组织既不是对某一局部或部门中的信息规律的揭示，也不是针对某一专门化信息，而是对系统中信息的整体运动方向的揭示。它需要 2 个先决条件：第一，信息处于自组织系统中。 耗散结构理论认为，自组织的产生有 4 个前提，即系统的开放性、诸要素远离平衡、 要素间非线性相干及存在涨落。信息自组织产生的环境（即信息系统）必须是自组织系统。系统的开放性保证系统信息与外界的交易，要素远离平衡、要素间非线性相干与涨落使得信息交换可持续地进行，系统序性稳定增加。第二，系统中信息数量与质量跨越“临界点”。并不是存在信息就存在信息自组织，信息必须聚集到一定数量与

9、一定质量，突破“临界点”才能产生自组织现象。自组织之始的信息，可以称为临界信息。信息自组织的机理是，信息系统内各组成部分或要素间有着强烈的相互作用，由此产生多方面的相互影响、制约的相干状态，信息围绕着如何使信息系统稳定而会聚、增倍与意义的自创生。信息增倍与意义的自创生，意味着系统更为协调有序，而更有序的系统意味着将能更有效地处理外部环境输入的物质、能量与信息。可见，意义的创生，表明了系统自组织过程能够从外部非特定的信息流中捕捉有用的信息，这部分信息与系统原有信息相互作用，从而实现信息的自组织。信息系统中人员的意外发现，从当代自组织科学理信角度分析，无论是从认识论意义上还是社会学意义上看，当属随

10、机的涨落范畴。信息自组织能够广泛存在，与信息运动的特征密切相关。这些特征包括：第一，信息在时间运动中的单向性。信息的扩散与分布在本质上都是不可逆现象。第二，信息在空间分布上绝对不均匀性，而绝对均匀性在现实世界上只能是一种理想状态。第三，信息运动的绝对性。信息是动态的，一直处于发展变化之中。第四，信息运动中有序无序的辩证性。孤立的信息系统是不存在的，一切信息系统都和外界环境进行交换。 赫尔曼哈肯指出：一个系统从无序到有序转化的关键，不在于热力学平衡不平衡，也不在于离平衡态的远近，而在于由一个大量子系统构成的开放系统内部发生的“协同作用”3。 信息自组织的系统动力同样来源于系统之间、内部要素（子系

11、统）间的协同与竞争。协同，英文作 Synergetics，是指子系统或要素间的有机结合、协调一致。 它强调系统内部的关联，及系统发生变化时要素间的互相配合与耦合。俗语“三个臭皮匠，顶个诸葛亮”形象地说明了系统各种要素之间很好地协同、相互启发可使信息达到新的高度。竞争，是指两个或两个以上要素为了彼此之间的利益，相互之间进行的妨碍或抑制活动，也就是进行争夺统治权、控制权的活动4。 信息系统中的竞争具有普遍性和层次多样性。协同学认为，竞争能够导致协同，协同并没有消除竞争。信息系统中要素间相互作用非常复杂，但信息并不总是杂乱无章，而是向着有序的方向发展。信息自组织存在范围从小到网上聊天室，大到全球信息

12、系统。以网上聊天室为例，参予者能够有机会充分表达他们的感情，最初谈论的主要内容可能是零乱的，但随着文字交流的进行，人与人之间会产生一种默契、协同，从而产生关于某一主题的较一致的看法。从另一侧面看，这一过程就是信息的自组织。信息自组织作为一种过程，有两种情形或发展形式，一种由非组织向组织的有序发展过程，其本质是组织程度从相对较低（包括“无”）向相对较高演化；另一种则是维持相同组织层次，但复杂性相对增长的过程。前一种过程反映了信息层次跃升的过程，后一种则标志着信息结构与功能从简单到复杂的水平会聚。信息自组织的结果有序但不唯一。突变论、混沌理论等阐述了自组织结果的多样性。总之，信息自组织表明了信息运

13、动中一个可能的发展方向。3 信息自组织的时代背景信息自组织有其理论依据，并且这些理论依据一直客观存在。那么，为什么以前人们没有去寻找这些理论依据，没有明确信息自组织的思想呢？笔者认为，要认识自组织理论，并以此指导信息管理与信息系统的建构，发展信息产业，就必须充分了解信息自组织的时代背景。其一，人类信息观念的转变。传统信息组织方法如分类法、主题法、引文法等，把信息视为一个孤立的计量单位。较新的信息组织方法如文件、数据库、超媒体、数据仓库等同样属于微观层面组织，而信息自组织属于宏观范畴。近年来，人们在微观加工与利用信息的同时，也开始从宏观上研究信息的加工与利用。宏观世界最显著的特征是演化，一切皆流

14、，无物常驻。从关注作为结果的信息运动到重视作为过程的信息运动，也就是人类信息观念由静态结构导向思维向动态过程导向思维的转变。其二，信息总量增长。有证据表明近些年来信息总量呈加速增长的趋势。从发展的眼光看，如果信息总量的快速增长无限继续，仅仅利用现有信息组织方法，信息系统可能会面临“灾难性的信息崩溃”。毕竟，现有信息组织方法只是部分解决问题，信息总量增长与人们信息需求针对性之间的矛盾等仍然存在，信息污染仍然难以排除。从管理者利用信息的角度看，问题之一是保持信息的新鲜度与针对性，问题之二是信息有可伸缩的、动态的结构。没有对这些问题的管理和洞察力，过多的信息污染、冗余信息会成为信息转化为生产力的障碍

15、。在认识到现在信息组织理论不能满足需求时，人们开始注意自组织理论在信息组织中的运用问题。其三，信息技术的发展。近几十年来，计算机、网络、通讯三个领域，无论是硬件技术还是软件技术都取得了飞速发展。信息交流的速度大大提高，信息系统复杂程度大为增加，使信息系统更显著地具备了自组织的条件，如开放性，非线性相干等。作为信息系统要素之一的信息，也更显著地呈现出自组织的状态。例如，企业内部网， 甚至整个 Web 网络，已经拥有自组织系统的许多特征。HTML 更是对信息存储方式的一次重大转变，与传统顺序组织方式使用分类和子类不同， HTML 界面使人仅仅凭借他们感觉的顺序链，通过点击加亮的单词来在不同的页面间

16、进行切换，这意味着连接的足迹可以在任何方向上延伸。通过系统内部的有机群体或者通过共同兴趣者的网络，一群职业同行共享工作经验或技术诀窍，从而形成知识联网。人们通过提出问题与产生兴趣，在网络上寻找要去的地方，在与别人的动态交流过程中扩充自己的知识，客观上使得信息围绕目标而进行自组织。其四，自组织理论本身的发展。20 世纪 70 年代以耗散结构理论、协同论、突变论、超循环论、生命系统以及混沌理论为代表的一批新兴系统科学理论组成自组织理论，它们回答了自组织的条件、系统动力、发展途径、结果等。自组织理论趋于成熟给自组织理论在其它领域的应用提供了理论准备。4 信息自组织的现实意义信息自组织理论有着十分重要的实践意义与理论意义。（1）对某些现象、规律给出新的解释。就信息最广泛的定义， 它包括自然信息与社会信息2。 所以信息的自组织也包含无机界自然信息的自组织、生物界信息的自组织。例如，在宇宙的起源、太阳系的进化等过程中，作为物质运动状态的表征与描述、物质存在方式的信息也经历了同样的由混沌到有序的过程。但我们更加关注和人