主講：龔荷英

第2講協同論眾所周知，所有的系統都可以分為若干個子系統，我們經?？吹较到y的行為，往往并不是其子系統行為的簡單迭加，而是所有子系統之間的相互作用對整個系統的貢獻，是有調節的、有目的的自組織起來的。無論原子、分子、細胞、動物、植物等，還是機器的部件、工廠的車間、供應鏈上的企業等，這些子系統都會相互作用，都會有調節的、有目的的自組織起來。是否存在一個一般的原理，它支配所有這些彼此協同作用著的系統。如果存在這樣的原理，將有非常巨大的意義。協同學，就是揭示該原理的的科學。導入游戲：腦洞大開你身邊需要協同的情景？（請寫在紙上，根據情景數確定積分。）

并腦補缺乏協同的后果！目錄01協同論的提出03主要思想02協同的含義04主要概念05主要原理06主要應用第一步提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用德國斯圖加特大學教授、著名物理學家哈肯，1971年他提出協同的概念，1976年系統地論述了協同理論，發表了《協同學導論》，還著有《高等協同學》等。協同論的提出提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用協同論的提出

耗散結構論

突變論協同論耗散結構理論研究在遠離平衡態下，非線性開放系統通過與外界交換物質能量和信息后，是否形成新的穩定有序的結構。是解決復雜系統自組織機理的一種科學方法。突變論是研究自然界和人類社會中連續漸變如何引起突變或飛躍，并力求以統一的數學模型來描述，預測并控制這些突變或飛躍的一門學科。協同論是研究不同事物共同特征及其協同機理的新興學科,是近十幾年來獲得發展并被廣泛應用的綜合性學科。它著重探討各種系統從無序變為有序時的相似性。協同論以現代科學的最新成果——系統論、信息論、控制論、突變論等為基礎，吸取了結構耗散理論的大量營養，采用統計學和動力學相結合的方法，通過對不同的領域的分析，提出了多維相空間理論，建立了一整套的數學模型和處理方案，在微觀到宏觀的過渡上，描述了各種系統和現象中從無序到有序轉變的共同規律。提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用從無序到有序系統內部的協同作用從無序到有序轉變的共同規律協同學哈肯認為自然界和人類社會的各種事物普遍存在有序、無序的現象，一定的條件下，有序和無序之間會相互轉化，無序就是混沌，有序就是協同，這是一個普遍規律。協同現象在宇宙間一切領域中都普遍存在，沒有協同，人類就不能生存，生產就不能發展，社會就不能前進。在一個系統內，若各種子系統（要素）不能很好協同，甚至互相拆臺，這樣的系統必然呈現無序狀態，發揮不了整體性功能而終至瓦解。相反，若系統中各子系統（要素）能很好配合、協同，多種力量就能集聚成一個總力量，形成大大超越原各自功能總和的新功能。提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用從無序到有序系統內部的協同作用從無序到有序轉變的共同規律協同學

它著重探討各種系統從無序變為有序時的相似性。協同論的創始人哈肯說過，他把這個學科稱為“協同學”，一方面是由于我們所研究的對象是許多子系統的聯合作用，以產生宏觀尺度上結構和功能；另一方面，它又是由許多不同的學科進行合作，來發現自組織系統的一般原理。提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用從無序到有序系統內部的協同作用從無序到有序轉變的共同規律協同學客觀世界存在著各種各樣的系統；社會的或自然界的，有生命或無生命的，宏觀的或微觀的系統等，這些看起來完全不同的系統，卻都具有深刻的相似性。協同論則是在研究事物從舊結構轉變為新結構的機理的共同規律上形成和發展的，它的主要特點是通過類比對從無序到有序的現象建立了一整套數學模型和處理方案，并推廣到廣泛的領域。它基于“很多子系統的合作受相同原理支配而與子系統特性無關”的原理。課堂活動一：腦洞大開你身邊需要協同的情景？（請寫在紙上，根據情景數確定積分。）

并腦補缺乏協同的后果！“協同論”是在“系統論”、“控制論”和“信息論”基礎上發展建立起來的，著重研究系統與系統之間相互作用的變化規律，研究系統從無序到有序轉變規律的一門科學。提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用協同一詞來自古希臘語，或曰協和、同步、和諧、協調、協作、合作，是協同學(Synergetics)的基本范疇。所謂協同，是指協調兩個或者兩個以上的不同資源或者個體，協同一致地完成某一共同任務的過程或能力。提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用協同是指事物或系統在聯系和發展過程中，打破資源之間的各種壁壘和界線，使其內部各要素之間有機的結合，共同協作，實現1+1＞2的效益最大化目標。協同是指元素對元素的相干能力，表現了元素在整體發展運行過程中協調與合作的性質。安德魯·坎貝爾等（2000）在《戰略協同》一書中說：“通俗地講，協同就是‘搭便車’。當公司一個部分中積累的資源可以被同時且無成本地應用于公司的其他部分的時候，協同效應就發生了”。蒂姆·欣德爾（2004）概括了坎貝爾等人關于企業協同的實現方式，指出企業可以通過共享技能、共享有形資源、協調的戰略、垂直整合、與供應商的談判和聯合力量等方式實現協同。提出實現方式主要思想主要概念主要原理主要應用協同具有目標性。協同的目的是實現系統的總目標，如果沒有目標，就談不上各子系統或各部門間的相互合作、支持和促進。協同具有關聯性。如果系統內部各子系統或各部門之間沒有關聯，系統中的子系統或部門間就無法實現協同。協同具有網絡性。以系統內、外部環境為基礎，由于各子系統與各部門間形成了多層次、多角度、全方位的立體網絡體系提出特征主要思想主要概念主要原理主要應用協同具有動態性。系統的協同是動態的、變化的，不是靜止不變的。協同具有共生性。在系統中，各子系統與各部門間的協同與競爭是相互聯結、相互依存的，缺一不可的?！皡f同”具有以下主要特征：

協同學的研究對象是遠離平衡態的開放系統，它指出系統從無序到有序轉化的關鍵并不在于系統是平衡或非平衡，或是偏離平衡狀態的遠近，而在于組成系統的各個子系統之間的協同作用，即不僅處于非平衡態的開放系統，而且處于平衡態的開放系統，在一定的條件下，都可呈現出宏觀的時空有序結構和功能。想一想悟一悟

提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用

協同學堅信雖然不同的系統性質不同，但是新結構代替舊結構的質變行為，在機理上卻有相似甚至相同之處。它注意研究各個不同的物質結構層次、運動和系統內部各個要素之間的協調問題，堅信自然中數學關系的簡單和諧。推一推想一想

提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用第二步

協同學研究系統在外參量的驅動下和在子系統之間的相互作用下，以自組織的方式在宏觀尺度上形成空間、時間或功能有序結構的條件、特點及其演化規律。協同系統的狀態由一組狀態參量來描述。各狀態參量隨時間變化的快慢程度是不相同的。記一記想一想

提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用

當系統逐漸接近于發生顯著質變的臨界點時，變化慢的狀態參量的數目會越來越少，有時甚至只有一個或少數幾個。這些慢變化參量就完全確定了系統的宏觀行為，并表征系統的有序化程度，故稱序參量。那些為數眾多的變化快的狀態參量就由序參量支配，并可絕熱地將他們消去（建立數學模型時忽略它們）。這一結論稱為支配原理，也就是協同學的基本原理。序參量隨時間變化所遵從的非線性方程稱為序參量的演化方程，是協同學的基本方程。記一記悟一悟

提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用

序參量的大小可以用來標志宏觀有序的程度，當系統是無序時，序參量為零。當外界條件變化時，序參量也變化，當到達臨界點時，序參量增長到最大，此時出現了一種宏觀有序的有組織的結構。記一記想一想

提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用

自組織是指開放系統在與外部物質，能量和信息交換的條件下，系統內各子系統序參量（決定系統變化的慢變參量）相互關聯漲落到某一個臨界態，通過耗散協同的干涉與互動，自動形成的高度有序時空結構的現象與過程。記一記想一想

提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用

1、序參量序參量是協同學中最重要的概念，哈肯用序參量來解釋系統有序演化的過程和機制。如果某個參量在系統演化過程中從無到有地變化，并且指示新結構的形成，反映新結構的有序程度，它就是序參量。提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用序參量不是系統中某個占據支配地位的子系統，而是大量子系統集體運動的宏觀整體模式的有序程度的參量。它一方面是系統內部大量子系統相互競爭和協同的產物，另一方面又起著支配或役使各子系統的作用，主宰著系統整體演化發展的過程。

提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用1、序參量

序參量和系統各子系統之間的關系是相輔相成的。一方面，序參量是各子系統相作用而產生的；另一方面，序參量在臨界狀態下起著支配子系統行為的作用。序參量的基本特征是：序參量是宏觀參量，是微觀子系統集體運動的產物、合作效應的表征和量度；序參量是通過各個部分的協同作用產生的，而它一旦形成，便成為系統的控制中心，支配各子系統的行為，決定整個系統的有序結構和功能行為，主宰系統的整體演化過程。提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用

教學流程

2、快變量和慢變量

在哈肯的理論中,慢變量是指在系統受到干擾產生不穩定狀態時,總是使系統離開穩定狀態走向非穩定狀態的衰減得很慢的變量,在系統處于穩定和非穩定的臨界區時，它甚至表現為無阻尼；快變量是指系統在受到干擾而產生不穩定時，總是使系統重新回到穩定狀態的阻尼大而衰減快的變量。提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用慢變量與快變量是相互聯系、相互作用的，它們各自都不能獨立存在。

3、協同效應協同效應SynergyEffects，簡單地說，就是“1+1＞2”的效應。協同效應是指由于協同作用而產生的結果，是指復雜開放系統中大量子系統相互作用而產生的整體效應或集體效應(《協同學引論》)。提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用任何復雜系統，當在外來能量的作用下或物質的聚集態達到某種臨界值時，子系統之間就會產生協同作用。這種協同作用能使系統在臨界點發生質變產生協同效應，使系統從無序變為有序，從混沌中產生某種穩定結構。協同效應說明了系統自組織現象的觀點。對千差萬別的自然系統或社會系統而言，均存在著協同作用。協同作用是系統有序結構形成的內驅力。

3、協同效應

提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用20世紀60年代美國戰略管理學家伊戈爾·安索夫(H.IgorAnsoff)將協同的理念引入企業管理領域，協同理論成為企業采取多元化戰略的理論基礎和重要依據。戈爾·安索夫(1965)首次向公司經理們提出了協同戰略的理念，他認為協同就是企業通過識別自身能力與機遇的匹配關系來成功拓展新的事業，協同戰略可以像紐帶一樣把公司多元化的業務聯結起來，即企業通過尋求合理的銷售、運營、投資與管理戰略安排，可以有效配置生產要素、業務單元與環境條件，實現一種類似報酬遞增的協同效應，從而使公司得以更充分地利用現有優勢，并開拓新的發展空間。安索夫在《公司戰略》一書中，把協同作為企業戰略的四要素之一，分析了基于協同理念的戰略如何可以像紐帶一樣把企業多元化的業務有機聯系起來，從而使企業可以更有效地利用現有的資源和優勢開拓新的發展空間。多元化戰略的協同效應主要表現為：通過人力、設備、資金、知識、技能、關系、品牌等資源的共享來降低成本、分散市場風險以及實現規模效益。哈佛大學教授莫斯·坎特(R.MossKanter)甚至指出：多元化公司存在的唯一理由就是獲取協同效應。知識拓展

4、伺服和伺服過程

提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用

4、伺服原理伺服原理用一句話來概括，即快變量服從慢變量，序參量支配子系統行為。它從系統內部穩定因素和不穩定因素間的相互作用方面描述了系統的自組織的過程。提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用伺服原理的實質在于規定了臨界點上系統的簡化原則——“快速衰減組態被迫跟隨于緩慢增長的組態”，即系統在接近不穩定點或臨界點時，系統的動力學和突現結構通常由少數幾個集體變量即序參量決定，而系統其他變量的行為則由這些序參量支配或規定，正如協同學的創始人哈肯所說，序參量以“雪崩”之勢席卷整個系統，掌握全局，主宰系統演化的整個過程。

協同論的主要原理提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用協同論的基本原理包括不穩定性原理、序參量原理、役使原理和自組織原理。系統演化的動力是系統內的競爭和協同，系統內各個子系統通過競爭而協同，從而使競爭中的一種或者幾種趨勢優勢化（自組織科學理論稱為形成序參量的過程），并支配系統從無序走向有序。通過大漲落和重新判斷新規則來廢除舊規則。

協同論的主要原理提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用1、不穩定性原理不穩定性原理揭示的是某一系統當控制參數達到臨界值時，系統舊的狀態失去穩定性，同時預示著新的穩定狀態的出現。這種不穩定的狀態不是一次而是多次出現的。承認不穩定性對供應鏈協同管理具有積極的作用。不穩定性在供應鏈節點間企業合作過程中起著重要的媒介作用。

協同論的主要原理提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用2、序參量原理系統是復雜多變的，描述系統復雜性往往需要無限多個狀態參量和無限多個自由度，問題是怎樣在無限多個狀態參量中進行選擇，找到描述系統狀態、結構和行為的最直接、有效、最具有決定性的參量。這種參量被Haken定義為“序參量”。系統的產生與發展，從無序到有序再到更加有序的過程，就是抓住了序參量，各子系統的行為在序參量的控制下得以實現。序參量主宰著系統演化的整個進程，決定著系統演化的結果。課堂活動二：腦洞大開

人作為一個復雜系統，描述這個復雜系統的狀態參量有很多，你能想到哪些？

你認為決定一個人學業有成的序參量是什么？

決定一個人事業成功的序參量是什么？

協同論的主要原理提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用3、役使原理"役使"，代表一種控制和支配的過程。役使原理是協同學中的核心，是說明系統在臨界點附近的競爭和協同的動力學理論，它使系統的信息被壓縮，于是復雜的問題大大簡化，而易于處理。役使原理，也稱為slavingprinciple，是協同學中的一個基本概念。它指出在系統演化過程中，當系統接近狀態變化的臨界點時，一些變化迅速的“快變量”可能還未對系統產生影響就已經消失或發生改變。相反，變化較慢的“慢變量”則成為主導系統演化的關鍵因素，這些慢變量被稱為序參量。序參量是由子系統的競爭與協同產生的，它們不僅控制子系統，而且子系統也會響應這些序參量。通過序參量的協同合作，系統最終形成有序的宏觀結構。

協同論的主要原理提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用按照協同學的觀點，協同與有序為一對辯證因果關系，即協同是有序的原因，有序是協同的結果。結果反饋于原因，使得這種協同作用愈加明顯與和諧，系統愈加向有序方向演化直至形成穩定的動態結構。這里，協同表征子系統內部各要素或子系統之間相互作用的一種特殊方式，而有序則表征子系統形成結構的趨勢及結構穩定性的程度。

協同論的主要原理提出含義主要思想主要概念主要原理主要應用4、自組織原理自組織是相對于他組織而言的。他組織是指組織指令和組織能力來自系統外部，而自組織則指系統在沒有外部指令的條件下，其內部子系統之間能夠按照某種規則自動形成一定的結構或功能，具有內在性和自生性特點。自組織原理解釋了在一定的外部能量流、信息流和物質流輸入的條件下，系統會通過大量子系統之間的協同作用而形成新的時間、空間或功能有序結構。

協同論的應用提出含義主要思想主要概念主要原理應用

協同論的應用提出含義主要思想主要概念主要原理應用1、協同學的重要意義協同使各個企業獲得更好的發展，以合作求競爭，使企業走出孤立交易的小圈子，進入相互影響，相互作用的聯合王國，獲得競爭優勢。企業、大學和科研機構的合作已經將研究、發展和應用結合起來，合作已經成為發展的動力要素和趨勢。企業內部協同即公司的整體價值大于公司各獨立組成部分價值的簡單總和，為公司實行多元化戰略提供了理論基礎。協同關系著企業組織結構，協調機制和企業制度等問題。

協同論的應用提出含義主要思想主要概念主要原理應用2、競爭和協同的方法形成激勵競爭造成影響和作用的環境;提倡合作形成動力學模式;組織系統動力學過程;注意演化動力學過程。

協同論的應用提出含義主要思想主要概念主要原理應用3、尋找支配系統行為變量和序參量的方法（1）通過比較壽命長短，區分快、慢變量;（2）通過所起作用的演化，區分非重要、重要變量;（3）通過慢變量的作用把快變量的作用事例整合起來，作為總量之部分，合理安置在總作用之中;

協同論的應用提出含義主要思想主要概念主要原理應用3、尋找支配系統行為變量和序參量的方法（4）通過慢變量或重要變量所遵循的運動模式尋找能夠反映模式有序程度的參量，即序參量;（5）檢查變量與模式之間有無支配與被支配關系，若無支配或被支配關系，則該變量不是序參量，若有支配關系，則能是序參量;（6）如果運用以上方法或哈肯的微觀、宏觀方法，找到多個序參量，那還要進一步在這些序參量中選擇占主導地位的主序參量。

協同論的應用提出含義主要思想主要概念主要原理應用1.機器人控制：在機器人控制領域，協同論伺服原理可以用于控制。機器人的各個關