一-自组织理论概述

一自组织理论概述自组织理论是以研究自组织现象为研究对象而形成的理论体系，它主要包括耗散结构理论、协同学、超循环理论、突变理论、混沌理论和分行理论等若干关于系统演化的理论。自组织理论体系中，耗散结构了深刻地揭示了自组织现象形成的环境与产生条件；协同学较多地涉及了自组织形成的内在机制；超循环理论阐述了系统自组织演化的具体形式以及结合发展的过程；突变论着重剖析了自组织演化的途径；混沌动力学和分行理论则对系统走向自组织过程中的时间复杂性和空间结构与特性进行了解释和描述。以上这些理论在极短一个时期内相继问世、迅速发展，形成了当今自然科学探索自组织的复杂性演化的前沿。自组织理论的基本概念1自组织综合多种文献中对自组织的定义或理解，笔者认为所谓自组织是指系统的构建及演化依靠与外界的“特定”干涉，不断向结构化、有序、多功能方向发展，系统的结构、功能随着外界环境变化也将“自动”改变。这里“特定”一词是指那种结构或功能并非外界强加给系统的，文献[79]指出自组织包含三类过程：第一，由被组织到自组织的过程演化；第二，由自组织程度低到自组织程度高的过程演化；第三，在相同自组织层次上由简单到复杂的过程演化、这三个过程有着本质的区别：第一过程是从混乱的无序状态到有序状态的演化，研究自组织的起点和临界点问题；第二过程是自组织层次跃升过程；是有序程度通过跃升得以提升的过程，是自组织形式的革命；第三过程标志着自组织结构与功能在相同自组织层次上从简单到复杂的水平增长。2平衡态和非平衡态平衡态具有两个特征：一是系统参量不随时间变化；二是系统内部不存在物理量的宏观流动。可见系统的平衡态是一种封闭的、不与外界交流的定态。不具备这两个条件的称之为非平衡态，又称远离平衡态。系统因素在外界的作用并且达到一定程度下，其平衡态则偏离原来的状态形成了非平衡态。处在非平衡态的系统，长期不与外界交流，系统状态将逐渐趋于“静止”,”稳定”，平衡态产生，因此，平衡态与非平衡态在一定条件下是可以转化的，而且系统演化正是系统状态由平衡态向非平衡态，再由非平衡态向更高层次的平衡态转化的螺旋式上升的变化过程。3序和熵序是日常生活中的排次序。每一种序都体现一种非对称性、非守恒性、非平衡性，和非均衡性，就是说每一种序都来自于一种特定的对称性的破缺。所谓对称性是以某种事物在某一给定操作下保持不变的性质，按对称性排序，把有序定义为破缺了的对称性，把有序理解为事物之间规则地相互联系，把无序理解为事物之间无规则地相互联系，没相互联系的事物群体不是系统，不存在秩序性问题。序是系统科学中的一个概念，如果组成系统的每个个体能够互相协调，方向一个，那么这个系统就是无序的，如果系统内的个体互相独立，方向各异，那么，这个系统就是无序的。“序”反应了系统之间或系统内部各要素之间的关系所具备的一定次序。熵是热力学中的概念，通过熵的大小对系统的无序程度进行度量，热力学系统的每一宏观分布的排列数W为热力学概率。S=---K㏑WK为玻耳兹曼常数，K=1.381×10-23J/K；W为热力学概率，不同宏观分布具有不同的热力学概率，而均匀分布对应于最大的热力学概率，此时具有最大熵，而熵的最大状态就是无序状态，即平衡态。因此，熵值大小可以衡量系统的无序程度。一个系统的熵值越高，它就越显得混乱无序，或者说，它的有序化程度就会越低。熵只适用于同一系统不同状态的比较，而决不适用于不同系统有序的比较。不同系统之间的有序不能简单以熵值表示。不能说有序度或组织度越高，系统就越进步，越高级，反之亦然。4涨落涨落也称起伏，从系统存在状态来看，涨落是对系统平衡状态的偏离；从系统的演化过程来看，涨落是系统在同一发展演化过程之中的差异。他们都是对系统平衡态的“破坏”.这种偏离和差异的出现是随机的、普遍的。5相、相变和序参量所谓“相”是指系统在某一条件相爱所处的状态，系统由一种状态向另一种状态的转变称为相变，因此，相变也表示系统“序”的产生，变化和反映。相变是系统由序程度累积，是系统发生质变的结果。6涌现涌现是系统在演进过程中新的功能和结构的出现。涌现是指系统具有，而组成部分或部分总和没有的性质，涌现是用以描述复杂系统层级结间整体宏观动态现象的概念。涌现性是指那些高层次具有而还原到低层次就不复存在的属性、特征、行为和功能。也就是说涌现是在复杂系统中的行为主体，根据各自行为规则进行相互作用所产生的没有事先计划但实际却发生了的一种行为模式。涌现，是复杂系统自组织过程中出现在系统的宏观层次上的新的，协同的结构与模式和性质。尽管涌现现象发生在不同类型的系统里，但是，他们具有一定共同性特征，主要包括在以下方面：1、涌现产生全新的现象。2、涌现是总体或宏观层次的。3、涌现是系统各元素协同、关联的结果。4、涌现是动态的。涌现现象并不是预先给定的整体行为，而是作为一个复杂系统随时间演化而产生的。5、涌现是可以显示性的，涌现要通过自身的演示过程而得到辨识。二自组织理论群自组织理论是研究自组织现象和规律的理论集合，包括：耗散结构理论、协同学、突变与分岔论。超循环理论、混沌理论等，他们从不同侧面研究了复杂系统从无序向有序方向演化的规律。1耗散结构理论耗散结构是指处在远离平衡态的系统，通过与外界能量流或物质流交换及系统自组织所形成的一种新的有序结构。耗散结构理论是研究远离平衡态的开放系统从无序到有序的演化规律的一种理论，解决什么情况下系统可以或可能出现耗散结构，系统怎样从混沌无序的初始状态向稳定有序的结构组织演化和演化规律的问题。耗散结构的形成和维持必须满足三个条件：一是系统必须是开放系统，对于自然系统的开放容易判断，对于社会系统开放的判断则较多体现在观念与言论的开放性、思想的开放性、市场的开放性等软方面。二是系统必须处于远离平衡的非线性区域，非平衡才会出现涨落，非线性使涨落得以放大成为巨涨落，巨涨落是耗散结构出现的触发器。三是系统中必须有某些非线性过程和正负反馈机制，使涨落过程在系统汇总得以发挥作用。2协同学协同学主要研究开放系统在一定条件下如何自发的产生协同有序结构及其功能和行为的理论，其主要方法是用演化方程来研究系统的各种非平衡态和不稳定性；研究系统在外部参量的驱动下和在子系统之间相互作用下，以自组织的方式在宏观尺度上形成空间、时间或功能有序结构的条件、特点及其演化规律。系统的状态可以由一组状态参量，，即序参量来描述。协调学的研究对象与耗散结构有类似之处，他们都是研究与外界保持物质和能量交换的，远离热力学平衡态的开放系统，但协同学更为综合性地研究了系统从独立无序向协同有序转变的共同规律。序参量是代表系统宏观有序度的参量，是表征系统宏观模式的参量。序参量的存在标志着系统处于某种宏观有序状态，它的大小表示系统所能达到的有序化程度。随着控制参量趋于临界值，序参量会突然出现并迅速放大，标志着系统已达到某种有序的时空结构和功能行为，系统已经运行于某种特定模式之中，或以这种模式自行组织起来并投入运转。3混沌理论混沌是指确定的宏观的非线性系统在一定条件下所呈现的不确定的或不可预测的随机现象，是确定性与不确定性或规则性与非规则性或有序性与无序性融为一体的现象；其不可确定性或无序性随机性不是来源于外部干扰，而是来源于内部的”非线性交叉耦合作用机制，这种非线性交叉耦合作用机制，的数学表达式是动力学方程中的非线性项，正是由于这种“交叉”作用，非线性系统在一定的临界性条件下表现出混沌现象，导致其对初值的敏感性，导致系统内在的不稳定性的综合效果。自组织理论群的基本原理1涌现原理一种自行组织起来的结构、模式、形态、或者他们所呈现的特性、行为、功能、不是系统要素所固有的，而是相互作用的产物。2开放性原理普利高津以总商熵公式为工具指出了开放性是自组织的必要条件。当系统出现熵减时自组织产生。虽然一个封闭的但空间突然暴涨箱子也会出现熵减，但是开放是针对孤立系统来说的，并非空间封闭就是不开放，只要有能量交换就是开放性的。3非线性原理系统要素间的合作与竞争本质上是非线性的，线性相互作用至多产生平庸自组织，真正的自组织只能出现在非线性足够强的系统中，自组织意味着存在凝固加强的正反反馈循环，形成自组织核心后，逐渐扩展，非线性时自组织的必须。4反馈原理其余非线性原理一体两面，系统要有强的非线性就必须要求要素之间的反馈性能够发挥出来，而非线性作用同时也强化了系统要素间的反馈作用，正反馈和负反馈共同作用保证了自组织的生长和自我抑制。反馈应该有直接反馈和间接反馈，应把反馈的直接程度作为一个指标5不稳定性原理新结构的出现以原有结构失去稳定性为前提，或者以破坏系统与环境间的稳定平衡为前提。去除系统结构的刚性，让系统变得柔性，降低系统内子系统之间的耦合度，这样系统才能适应外界的变化，才能在系统内形成各种自组织。供应链协同的内容和过程1战略协同供应链战略是用于指导整个供应链高效运作、增强供应链整体竞争能力并获得最大整体利益的原则和规范。一方面，供应链战略明确了供应链组建的目的及意义，供应链各成员企业在共同战略的指导相爱如何互相协作；另一方面，在共同目标的规划下，供应链战略也成了各成员企业行为的基本规范。一般而言，战略协同是对供应链管理中事关全局的重大核心问题的合作与协调，是实现供应链协同管理的重要基础，依据战略的选择过程，供应链战略协同主要体现在以下几个层次竞争战略与供应链运作战略协同，在这个层次上，战略协同是指企业的竞争战略与供应链运作战略所要呈现的目标相同，也就是说竞争战略所要实现的姆目标与供应链运作战略用来建立供应链能力目标之间的协调一致节点企业内部的战略协同。在企业内部整个供应链上，新产品研发、生产运营、市场营销、分销物流、客户服务等各个部门，还有很多的支持部门如财务、信息技术、人力资源等，彼此的战略具有适配性，能够协同一致。节点企业之间的战略协同。供应链的战略协同不仅仅局限于企业内部，而应突破企业边界，延伸到供应商和客户，甚至供应商的供应商和客户的客户，使得各个节点企业的职能性战略供应链战略保持一致。2信息协同信息协同是供应链管理成功与否的关键因素之一。供应链各环节之间既分工又合作，既独立又融合，以保证整个链条的运行达到最佳状态，这种分工合作，独立与融合是基于供应链各节点企业的信息互动和共享，否则各个节点企业会成为彼此孤立的、残缺的片断。供应链上的各个节点企业只有实现了高质量的信息传递和共享，才能使供应链成为真正意义上的为客户需求所驱动的供应链，保证客户需求信息在传递过程中不失真，不仅能够有效解决供应链中的“牛鞭效应”、委托、代理和欺骗等问题，提高供应链整体绩效，而且能够促进供应链企业建立长期稳定的合作伙伴关系。一般来讲，信息共享的方法常见的有零售商向管理其库存的供应商提供销售时点数据，生产商向供应商提供生产需求信息以支持零库存计划。随着互联网的出现，EDI在共同预测、计划和补货方面的应用使得信息沟通的程度大大增强了。3信任协同供应链各节点企业之间的合作关系是以信任为基础的，要实现供应链协同管理就必须加强信任协同。然而，虽然供应链各企业的决策者们也深知合作的重要性，但却往往对“合作条款”缺乏信任度，或处于“观望”和“保留意见”状态，怕本企业在合作过程中“吃亏”，希望尽量将责任风险、成本等转嫁给合作企业，同时却尽全力地将利益收归自己的囊中。如果是这样，企业间就无法建立起有效的合作。要改变这种状况，就要在合作企业间建立信任机制。合作企业间只有建立了信任机制，整条供应链的运作效率才能得到保证和提高，企业才能赢得长久的竞争优势，加强相互之间信任的培养，将促进企业间的合作，改进企业提高生产与服务的柔性以及不可预测的事件发生时增强双方的责任感。努力保持供应链的协调性，谋求整个供应链共同的利益。相互之间的信任减少了不必要的摩擦与矛盾，并减少由此引起的时间和成本耗费。4业务协调业务协同，就是在供应链各节点之间实现端到端的业务流程整合，使得各个合作环节的业务“对接”更加紧密。流程更加通畅。资源利用更加有效，以便快速响应客户的需求和市场机遇，应对外部的挑战。面对机会与挑战，企业期望真正做到“随需应变”，在供应链管理环境下利用业