工業(yè)系統(tǒng)工程第七章

工業(yè)系統(tǒng)工程第七章第1頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四7.1橫斷學科－－協(xié)同學7.1.1協(xié)同學和耗散結(jié)構(gòu)理論的區(qū)別7.1.2協(xié)同與協(xié)同學7.1.3協(xié)同學的研究對象7.1.4協(xié)同學中的重要概念第2頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四協(xié)同學與耗散結(jié)構(gòu)理論的區(qū)別相同點

都是研究一個系統(tǒng)為何能自發(fā)的產(chǎn)生一定的有序結(jié)構(gòu)。第3頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四不同點耗散結(jié)構(gòu)理論從宏觀上研究系統(tǒng)由無序到有序的轉(zhuǎn)變，沒有揭示系統(tǒng)宏觀現(xiàn)象的微觀機制。協(xié)同學從微觀上解釋了系統(tǒng)由無序到有序轉(zhuǎn)變的終極原因。第4頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四耗散結(jié)構(gòu)理論著重研究遠離平衡態(tài)的開放系統(tǒng)如何在一定條件下從無序走向有序。協(xié)同學既研究遠離平衡態(tài)也研究平衡態(tài)系統(tǒng)從無序到有序的變化，并指出兩者的相變遵循相同的方程。第5頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四協(xié)同與協(xié)同學哈肯所借助的典型實驗——激光實驗激光的形成是因為原子與原子之間發(fā)生了聯(lián)系和協(xié)同，許多原子在發(fā)光行為上采取了共同的模式，使得系統(tǒng)在宏觀上表現(xiàn)出有序性，表現(xiàn)出新的功能。第6頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四商店集中——非平衡系統(tǒng)中的自組織現(xiàn)象一個由大量子系統(tǒng)構(gòu)成的系統(tǒng)，在一定的條件下，由于子系統(tǒng)間的相互作用和協(xié)作，這一系統(tǒng)就會形成具有一定功能的自組織結(jié)構(gòu)，在宏觀上產(chǎn)生時間結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)或時—空結(jié)構(gòu),達到新的有序狀態(tài)。第7頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四協(xié)同，就是一種合作現(xiàn)象，是指一個開放系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)同步的非線性的一種特性。簡單協(xié)同：系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)采取共同的行為來實現(xiàn)一個目標模式的合作。復雜協(xié)同：系統(tǒng)中各子系統(tǒng)采取不同的行為來完成一個共同的目標模式的合作。第8頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四協(xié)同學協(xié)同學是“一門關于共同協(xié)作或合作的科學”，也稱為“協(xié)同工作之學”，指的是系統(tǒng)的各個部分之間的互相協(xié)作，其結(jié)果使整個系統(tǒng)產(chǎn)生出一些在微觀個體層次中并不存在的新的結(jié)構(gòu)和特征。第9頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四協(xié)同的本質(zhì)系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)同綜合作用的本質(zhì)是一個系統(tǒng)不斷實現(xiàn)有序化的分化過程。從微觀上看：子系統(tǒng)實現(xiàn)了某種聯(lián)系和統(tǒng)一，從宏觀上看，系統(tǒng)離開了某種均勻分布的平衡態(tài)，形成了步調(diào)、格局、空間模式和時間周期的某種穩(wěn)定的區(qū)分和有序。例如：社會進化中的產(chǎn)業(yè)分工。第10頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四協(xié)同學的研究對象協(xié)同學的研究對象是由大量子系統(tǒng)組成的系統(tǒng)，只要它是一個開放系統(tǒng)，而且具有一定的非線性。協(xié)同學認為，一個穩(wěn)定的系統(tǒng)，它的子系統(tǒng)都是按照一定的方式協(xié)同地活動，有次序地運動的。第11頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四協(xié)同學的精髓由眾多子系統(tǒng)組成的大系統(tǒng)總有一個相對穩(wěn)定的宏觀結(jié)構(gòu)，這個宏觀結(jié)構(gòu)是由各個子系統(tǒng)相互競爭，協(xié)同作用而形成的模式，正是由于各個子系統(tǒng)之間的協(xié)同作用與競爭決定著系統(tǒng)從無序到有序的演化進程。第12頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四協(xié)同學中的幾個重要概念序參量相與相變組織與自組織硬控制與軟控制

第13頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四序參量協(xié)同學用“序參量”的變化來刻畫系統(tǒng)從無序到有序的變化，是描述系統(tǒng)宏觀有序度或宏觀模式的參量。對一個系統(tǒng)而言，可能存在許多參量，但分析問題時，不必考慮它的微觀子系統(tǒng)的所有參量，以及所有子系統(tǒng)的存在、作用及具體的運動方式，而只要選擇一個或幾個能夠有效地描述系統(tǒng)宏觀秩序的參量，就能夠知道它的整體運動方式，能夠描述它的宏觀有序狀態(tài)及其變化模式。第14頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四快變量與慢變量根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)變量在臨界點處的情況，可分為兩大類：一類在臨界點處阻尼大、衰減快，對相變的整體進程沒有明顯影響，即快變量，這類變量占絕大多數(shù)；另一類是一個或幾個不僅不衰減而且始終左右著系統(tǒng)演化的整個進程的變量，即慢變量。慢變量主宰著系統(tǒng)演化的進程，決定著結(jié)果出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)與功能，即慢變量決定快變量。因此，慢變量為序參量。第15頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四激光系統(tǒng)的電場強度生態(tài)系統(tǒng)中種群的個體數(shù)社會系統(tǒng)中的語言、文化、公共道德、公眾輿論等等企業(yè)經(jīng)營中的經(jīng)營戰(zhàn)略化學反應中的濃度第16頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四慢變量在系統(tǒng)從穩(wěn)定態(tài)向非穩(wěn)定態(tài)過渡的過程中起主宰作用，但是快變量也不是無所作為的，兩者是相互聯(lián)系又相互制約的，各自都不能獨立存在。所以，當系統(tǒng)達到不穩(wěn)定狀態(tài)時，在快變量的作用下，將使系統(tǒng)達到一個新的穩(wěn)定平衡位置。這是一個有序化的進程。伴隨著系統(tǒng)有序化的進程（新的有序結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生、發(fā)展），慢變量和快變量相互聯(lián)系，相互制約，表現(xiàn)出一種協(xié)同運動。這是系統(tǒng)子組織過程中子系統(tǒng)協(xié)調(diào)運動的一個重要表現(xiàn)。第17頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四系統(tǒng)在自組織過程中的協(xié)同運動，不僅表現(xiàn)為慢變量決定快變量的協(xié)同方面，而且表現(xiàn)在若干個慢變量間的合作與競爭之中。幾個序參量同時處在一個矛盾競爭的系統(tǒng)中，每一個序參量決定著一種宏觀結(jié)構(gòu)以及它所對應的微觀組態(tài)，也就是說在這種情況下，系統(tǒng)在不穩(wěn)定點孕育著幾種宏觀結(jié)構(gòu)的“胚芽狀態(tài)”。最終能出現(xiàn)哪一種結(jié)構(gòu)，由序參量的合作與競爭的結(jié)果決定。第18頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四當幾個序參量之中任何一個序參量都不能單獨主宰宏觀結(jié)構(gòu)形成過程時，便通過它們之間的合作，確定某種反映序參量共同作用的宏觀結(jié)構(gòu)。當某一個序參量在各序參量的競爭中獲勝時，就會形成由該序參量主宰的宏觀結(jié)構(gòu)。即序參量的合作會形成一種宏觀結(jié)構(gòu)，而序參量的競爭終將導致只有一個模式的存在。序參量之間的協(xié)同合作與競爭決定著系統(tǒng)從無序到有序的演化進程，這是協(xié)同學的精髓所在。第19頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四

協(xié)同學指出系統(tǒng)演化的動力是系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)之間的競爭和協(xié)同，而不是外部指令。它指出系統(tǒng)內(nèi)部通過競爭而協(xié)同，從而使競爭中的一種或幾種趨勢優(yōu)勢化（形成序參量的過程）并因此支配整個系統(tǒng)從無序走向有序。系統(tǒng)演化的動力---競爭和協(xié)同第20頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四競爭是協(xié)同的基本前提和條件，系統(tǒng)內(nèi)部的諸要素或系統(tǒng)之間的競爭是永存的。它一方面造就了系統(tǒng)遠離平衡態(tài)的自組織演化條件，另一方面推動了系統(tǒng)向有序結(jié)構(gòu)的演化。協(xié)同是系統(tǒng)中的諸多子系統(tǒng)的相互協(xié)調(diào)、合作的或同步的聯(lián)合作用，集體行為。是系統(tǒng)整體性相關性的內(nèi)在表現(xiàn)。競爭使系統(tǒng)趨于非平衡，它是自組織的首要條件，協(xié)同則在非平衡條件下使子系統(tǒng)中的某些運動趨勢聯(lián)合起來并加以放大，從而使之占據(jù)優(yōu)勢地位，支配系統(tǒng)整體的演化。系統(tǒng)通過競爭和協(xié)同從而產(chǎn)生序參量，序參量一方面通知各子系統(tǒng)如何運動，一方面又告訴觀察者系統(tǒng)的宏觀有序態(tài)的情況，從而反過來支配整個子系統(tǒng)。這便是系統(tǒng)運動的整個過程。例：舞池中的次序。第21頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四相與相變相——系統(tǒng)宏觀上具有一定特性的狀態(tài)。相變——系統(tǒng)從一種相到另一種相的轉(zhuǎn)變。第22頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四組織與自組織組織系統(tǒng)——系統(tǒng)中子系統(tǒng)相互作用關系是在外界力量的控制下被動形成的，而它們向著有序化方向的集體行為也是由外界力量控制的。自組織系統(tǒng)——自組織是指無需外界特定的指令而能自行組織、自行衍生、自行演化，能夠自主地從無序走向有序以形成有序結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。第23頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四組織與自組織的區(qū)別組織的指令是由外部輸入的，是通過外界力量達到有序，組織自己是不能自由活動的。自組織是自己自動組織起來的，指令由內(nèi)部發(fā)出，它是圍繞著共同的目標自由結(jié)合的有生命的有機體。第24頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四與組織系統(tǒng)相比，自組織系統(tǒng)具有較強的自適應、自調(diào)節(jié)、自復制、與自催化屬性，具有很強的生命力。各類管理系統(tǒng)總是力求將現(xiàn)存的組織架構(gòu)演化為自組織形式，通過組織成員間的競爭和協(xié)同形成他們自己所默認的序參量，從而指導他們自主地執(zhí)行這一規(guī)則，調(diào)動員工的自適應、自調(diào)節(jié)的積極性，使?jié)摿Φ玫阶畲蟮陌l(fā)揮。第25頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四硬控制與軟控制

硬控制——直接控制，在組織系統(tǒng)中，外界以特定的直接的或者說明確的方式對系統(tǒng)施加著控制，通過這種控制系統(tǒng)實現(xiàn)其即定目的。軟控制——間接控制，在自組織系統(tǒng)中，外界也施加著影響，但是以間接的的方式對系統(tǒng)施加影響，通過這種軟控制，同樣可以實現(xiàn)其即定目的。第26頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四把硬控制與軟控制有機地結(jié)合起來，在組織與自組織、硬控制與軟控制之間尋找最佳聯(lián)合點，使之達到動態(tài)的、有序的平衡，對于各類系統(tǒng)具有非常積極的意義。例：經(jīng)濟運行中計劃與市場的結(jié)合。第27頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四7.2協(xié)同論基本原理一協(xié)同放大原理：

非平衡的開放系統(tǒng)之所以具有發(fā)展的生機與魅力，是因為存在著協(xié)同規(guī)律和競爭規(guī)律，子系統(tǒng)間的協(xié)同合作與競爭，導致系統(tǒng)整體功能放大，使整體大于局部之和。第28頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四協(xié)同和競爭相互區(qū)別，相互對立第一，從內(nèi)容上看，協(xié)同是子系統(tǒng)間的合作、配合協(xié)調(diào)與和諧，競爭是子系統(tǒng)間的對立矛盾、妨礙和抑制。第二，從性質(zhì)上看，協(xié)同表示事物間的相容性、共存性，競爭表示事物間的相容性、排他性。第三，從地位和作用上看，協(xié)同是客觀事物間相互聯(lián)系的基礎和前提，而競爭是客觀事物在在普遍聯(lián)系中得以運動、變化、發(fā)展的重要條件和動力。第四，從內(nèi)在規(guī)定性上看，二者各有其內(nèi)在規(guī)定性和質(zhì)的差異，不容混淆。

第29頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四協(xié)同和競爭相互聯(lián)系，相互依賴第一，競爭與協(xié)同相互聯(lián)系、相互依賴。協(xié)同是競爭前提下的協(xié)同，競爭是協(xié)同基礎上的競爭。一方面，競爭與協(xié)同相互聯(lián)系并依賴于競爭，協(xié)同離不開競爭，離開競爭的協(xié)同不是真正的協(xié)同，那將是“一潭死水”。另一方面，競爭與協(xié)同相互聯(lián)系并依賴于協(xié)同，競爭離不開協(xié)同，離開協(xié)同的競爭不是真正的競爭，那將是“一盤散沙”。第30頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四協(xié)同和競爭相互聯(lián)系，相互轉(zhuǎn)化

第二，競爭與協(xié)同引導相互引導、相互轉(zhuǎn)化。協(xié)同是競爭前提下的協(xié)同，競爭是協(xié)同基礎上的競爭。一方面，競爭導致協(xié)同。序參量是最后的獲勝者，決定著新的序結(jié)構(gòu)的形成，其他序參量為了整體的協(xié)同放棄了自己的個性，服從于序參量。另一方面，協(xié)同并沒有消除競爭，而是引導競爭，是導致新競爭的前提。第31頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四二催化作用原理開放系統(tǒng)要素間存在非線性的相互作用，會有催化作用，促使自己和對立面都放大。自催化：反應物自己催化自己?；ゴ呋悍磻锘ハ啻呋?，相互作用。第32頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四三支配性原理又稱為役使原理。自組織過程中，慢變量左右著系統(tǒng)演化的整個進程，決定著演化結(jié)果出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)與功能。慢變量決定快變量。第33頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四新疆：為什么一流設備生產(chǎn)出二三流產(chǎn)品？？？……7.3陰陽五行學說與社會經(jīng)濟循環(huán)第34頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四陰陽學說與經(jīng)濟運動陰陽學說認為：任何事物都具有既對立又統(tǒng)一的陰陽兩個方面，這是萬物生化不息的根源，是宇宙間事物變化的根本規(guī)律。陰陽有兩種意思，一是說一切事物都有陰陽兩個方面；二是一切事物的屬性也分為陰陽兩個方面。陰陽并不固定地代表某一事物，不是絕對的，而是相對的，隨著事物對立面的轉(zhuǎn)化而轉(zhuǎn)變。而陰陽兩者是相互滋生、相互依存的，必須把陰陽當作一個整體而對待，并保持陰陽之間的協(xié)調(diào)，不能使其一方偏盛或偏衰。第35頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四五行學說與經(jīng)濟循環(huán)五行是以木、火、水、金、土為名的抽象概念。古人以這種抽象概念提示事物之間的相互聯(lián)系和運動變化規(guī)律。五行生克論認為任何一行中具有生我、我生，克我、我克兩個方面；而相生之中，同時寓有相克；相克之中，寓有相生，這是自然界運動變化的一般規(guī)律。第36頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四木火土金水相生相克生是生出、引起的意思；克即制約的意思。

第37頁，共43頁，2023年，2月20日，星期四五行反生與反克

五行反生指在五行相生序列中，當前項很強時，有可能出現(xiàn)前項生不出后項的反常現(xiàn)象。土不生金----土多則金埋；金不生水----金