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1、协同理论和多层级协同治理理论协同理论(synergetics )亦称“协同学”或“协和学，是20世纪70年代以 来在多学科研究基础上逐渐形成和发展起来的一门新兴学科，是系统科学的重要 分支理论。其创立者是联邦德国斯图加特大学教授、著名物理学家哈肯(Hermann Haken )。1971年他提出协同的概念，1976年系统地论述了协同理论，发表了协同学导论，还著有高等协同学等。协同论主要研究远离平衡态的开放系统在与外界有物质或能量交换的情况下，如 何通过自己内部协同作用，自发地出现时间、空间和功能上的有序结构。协同论 以现代科学的最新成果系统论、信息论、控制论、突变论等为基础，吸取 了结构耗散理
2、论的大量营养，采用统计学和动力学相结合的方法，通过对不同的 领域的分析，提出了多维相空间理论，建立了一整套的数学模型和处理方案，在 微观到宏观的过渡上，描述了各种系统和现象中从无序到有序转变的共同规律。协同论是研究不同事物共同特征及其协同机理的新兴学科，是近十几年来获得发 展并被广泛应用的综合性学科。它着重探讨各种系统从无序变为有序时的相似性 协同论的创始人哈肯说过，他把这个学科称为“协同学”，一方面是由于我们所 研究的对象是许多子系统的联合作用，以产生宏观尺度上结构和功能；另一方面， 它又是由许多不同的学科进行合作，来发现自组织系统的一般原理。客观世界存在着各种各样的系统；社会的或自然界的，
3、有生命或无生命的，宏观 的或微观的系统等，这些看起来完全不同的系统，却都具有深刻的相似性。协同 论则是在研究事物从旧结构转变为新结构的机理的共同规律上形成和发展的，它 的主要特点是通过类比对从无序到有序的现象建立了一整套数学模型和处理方 案，并推广到广泛的领域。它基于“很多子系统的合作受相同原理支配而与子系 统特性无关”的原理，设想在跨学科领域内，考察其类似性以探求其规律。哈肯 在阐述协同论时讲道：“我们现在好像在大山脚下从不同的两边挖一条隧道，这 个大山至今把不同的学科分隔开，尤其是把软科学和硬科学分隔开。” 一、协同论要义分析协同学(Synergetics)词，源于希腊语，意为“协调合作之
4、学” 1(P5) 协同学是由西德的理论物理学家赫尔曼哈肯于1971年创立的它的基本假设是: 甚至在无生命物质中，新的、井然有序的结构也会从混沌中产生出来，并随着恒 定的能量供应而得以维持。1(P1)基于这种假设，赫尔曼哈肯在其高等协同 学书中明确提出了协同学的研究对象，即“协同学是研究由完全不同性质的 大量子系统(诸如电子、原子、分子、细胞、神经原、力学元、光子、器官、动 物乃至人类)所构成的各种系统。本书将研究这些子系统是通过怎样的合作才在 宏观尺度上产生空间、时间或功能结构的。我们尤其要集中研究以自组织形式出 现的那类结构，从而寻找与子系统性质无关的支配着自组织过程的般原理。” 可以说，协
5、同学是门研究普遍规律支配下的有序的、自组织的集体行为的科学。 这就使得协同学不仅在自然科学领域，而且在社会科学领域也得以广泛应用。协 同学研究中面临着对两种现象的解释，即是有序的集体行为的发生，是自组 织行为的发生。对集体行为和自组织行为发生学的阐释就构成了协同学中的两个 基本原理:支配原理和自组织原理。下面就此两个原理展开说明。1.协同学的支配原理协同学中的个很重要的原理就是支配原理(也叫伺服原理)。在介绍支配原 理之前需要先明了协同学中的个核心概念，即序参数。序参数是种描述宏观 系统有序度的个参数，它代表着宏观系统的序的状态。哈肯将其称之为“使 切事物有条不紊地组织起来的无形之手” 1(P
6、7)哈肯引入“序参数”这一概念用来描述处于无序状态的系统是如何形成有序状态的系统的。可以说，“序参 数是系统相变前后所发生的质的飞跃的最突出标志，它是所有子系统对协同运动 的贡献总和，是子系统介入协同运动程度的集中体现。其旨趣在于描述系统在时 间进程中会处于什么样的有序状态、具有什么样的有序结构和性能、运行于什么 样的模式之中、以什么样的模式存在和变化等。”3(P69-75)换句话说，序参 数由各个子系统的协作而产生，反过来，序参数又支配各个子系统，使系统形成 了新的有序状态。协同学的支配原理就是以“序参数”为核心的。协同学认为“子系统总是存 在自发的无规则的独立运动，同时又受到其它子系统对它
7、的共同作用存在 着子系统之间关联而形成的协同运动，在临界点前，子系统之间的关联弱到不能 束缚子系统独立运动的程度，因此，子系统本身无规则的独立运动起着主导作用， 系统呈现无序状态。随着控制参量的不断变化，当系统靠近临界点时，子系统之 间所形成的关联便逐渐增强，当控制参量达到阈值时，子系统之间的关联和 子系统的独立运动，从均势转变到关联起主导地位的作用，因此在系统中便出现 了由关联所决定的子系统之间的协同运动，出现了宏观的结构或类型。4(P23) 这段论述说明了以“序参数”为基础的支配原理的作用过程，其中子系统之间的 关联便是协同学中的所指的序参数。同时协同学也认为系统宏观结构由几个序参 数共同
8、决定。由此也就引出了协同的二层含义：子系统之间的协同合作产生宏观 的有序结构，这就是“协同”的第一层含义；序参数之间的协同合作决定着系统 的有序结构，这是“协同”的第二层含义。 然而在系统中并非只存在协同， 也存在着竞争。如处在临界点的系统中存在着几个序参数，而且每个序参数都蕴 含着一组微观组态，每个微观组态都对应着一定的宏观结构，如果每个序参数之 间处于均势状态，彼此之间就会自动形成妥协，如果随着控制参量的继续变化， 处于合作中的几个序参数的均势状态被打破，序参数之间的竞争也会日益尖锐， 最终形成只有一个序参数单独主宰系统的格局。这从子系统之间的协同运动来看， 已经达到了更高一级的协同，也就
9、是更高一层的有序。这也得出一个结论：协同 形成结构，竞争促进发展，这是相变过程中的普遍规律4(P24)2.协同学的自组织原理 哈肯认为，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。从静态角度看，自组织指的是开放系统在子系统的协同下出现的宏观新结构； 从动态的角度看，自组织是指系统从无序状态转变为有序状态，或者从旧的有序 状态转变为新的有序状态，这种相变是由系统内部自身组织起来，通过各种
10、形式 的信息反馈来控制和强化这种结构的组织行为，这种组织行为并未从外部环境中 得到怎样组织起来、形成什么样的结构以及如何维持、发展这种结构的信息。换 句话，系统新的有序结构和功能的形成是系统自己组织起来的，是大量子系统之 间既相互竞争又相互合作，共同作用的结果。这种作用和行动没有外部命令的支 配。自组织过程是开放系统的非平衡相变过程。对自组织过程进行描述和分析的 自组织原理的主要观点有：(1)系统的普遍性和开放性。自组织理论中所指的“系 统”具有相当的普遍性，包括非生物界和生物界、微观的和宏观的，同时强调系 统的开放性，因为自组织过程需要从外界进行物质、能量和信息的交换。(2)系 统相变的自发
11、性。系统从无序到有序或形成新的结构和功能，主要是系统内部的 因素自发组织建立起来的。(3)自组织能力是系统自身内部的力量。协同理论中 的“自组织”就是系统自身具有能使系统从不平衡状态恢复到平衡状态的能力， 这种自组织能力赋予一个系统从无序到有序的转变机制和驱动力。(4)序参数是 自组织发生的关键。各种自组织系统的形成都是由于子系统之间的合作形成序参 数，在序参数的作用和支配下形成一定的自组织结构和功能。(5)控制参数的改 变是系统自组织形成的重要途径。(6)自组织是子系统协同作用的结果。协同是 一切相变的基础，平衡相变和非平衡相变都是协同现象，在临界点附近，系统中 的子系统相互作用，都被卷入控
12、制参数所主导的行动之中。自组织过程强调系统 内部各子系统(或各个要素)之间的差异与协同，强调差异与协同的辩证统一以达 到的整体效应。协同学所揭示的开放系统中有序结构的形成过程，用简单的话来描述就是： 在一个开放系统中，各个组成部分不断地相互探索新的位置、新的运动过程或者 新的反应过程，系统的很多方都参与这个过程，在从外界有能量不断地输入的情 况下，甚至是一种新的新加入物质的影响下，一种或者是几种共同的，也就是集 体的运动或反应过程压倒了其它过程，这种过程不断地自我加强，最终支配了所 有其它运动形式，形成一种新的宏观结构。哈肯创立的协同学也具有普遍性，不论是在宏观系统还是在微观系统，只要 存在着开放系统，那么它就可以在一定条件下呈现出有序的结构。在某种意义上 说，不同的学科(物理学、化学、生物学、社会学、经济学等)都在不同的角度研 究协同现象，研究从混沌中产生有序现象的机制和规律，而协同学则抓住了不同系统中存在的共性，因此，协同学具有明显的方法论意义，成了连接不同学科的桥梁和纽带，从而得到了广泛地应用。
