自组织 self-organization 系统在没有任何外部指令或外力干预的情况下自发地形成一定结构和功能的过程和现象。系统产生自组织的基本条件是:(1)系统开放,只有通过系统与外界进行物质、能量和信息交换,使外界输入的负熵流大于其内部产生的熵量,并导致系统的总熵逐渐减少,才有可能形成和维持某种稳定有序结构;(2)远离平衡态,一个开放系统在热力学平衡态和近平衡态不可能通过自组织走向有序,只有在远离平衡态时,系统的熵增加快,能量大量耗散,已有结构迅速瓦解,此时,系统有可能从外界大量引入负熵以抵销系统内的熵增,通过自组织形成耗散结构,使系统走向有序,这就是普利高津所说的“非平衡是有序之源”;(3)非线性相互作用,由于非线性相互作用具有相干效应,因而系统中诸要素的相互作用可以使过程的结果反过来作用于过程的原因和过程本身,这就是反馈作用,非线性正反馈能够迅速放大微弱的偏差或偶然涨落,使系统具有多种定态,使系统进化结果具有多样性和随机选择性;(4)涨落,涨落导致系统离开原有定态,形成新的有序。自组织现象广泛存在于自然界中。研究系统自组织的特点和规律有助于认识被控对象的内在因素,把所要实现的目标与系统自组织的能力统一起来。20世纪50年代,艾什比(W. R. Ashby)首先提出自组织概念。60年代末,普利高津的耗散结构理论、哈肯的协同学和艾根的超循环论,研究了自组织的形成机制。70年代以后,自组织理论被广泛应用于生物、生态、社会经济的研究,并取得重大成果。 |