所谓自组织指的是能够从环境吸收能量、信息，以补偿自然增熵而失去的有序，无须施以外力使系统要素产生共同行为，能够完成从无组织到有组织，由低级程度向高级程度的组织状态转化的开放系统。这种系统的动力来自对外部的开放性和内部的自组织能力，在功能上具有自我循环的自维生特性，在演化上远离平衡态，是一个不断进化的过程。“在自组织的过程中，各子系统变量之间紧密相连、相互影响，自组织的过程就是各状态变量相互作用，形成一种统一的‘力量’，使系统发生质变的过程。”[3] 创新系统是一个自组织系统。首先，创新系统具有构成自组织系统的特性，即开放性、非平衡性、非线性和涨落性。（1）开放性。“系统性是多元性与相关性的统一。……系统科学的全部概念都具有描述相互联系的功能。”[4] 创新系统是不断与外界交换物质、能量、信息，不断新陈代谢的活的系统。开放性是系统出现自组织活动的一个必要的条件，不与外界进行物质、能量和信息交换的孤立系统将导致无序的平衡状态，只有开放系统才能从外界环境中不断地获取物质、能量和信息，形成足够大的负熵流，使系统从无序走向有序。创新开放性表现为创新是一个不断吸收和发展的过程，创新需要吸收外部的资金、科学技术和管理经验，要求各部门、各行业、各系统之间进行合作与联系，建立完整的、开放的、动态的创新系统运行机制。并且，运用经济、政治、法律、市场等手段，对创新系统运行进行必要的调节，即向创新系统输入有利于向有序方向发展的熵减流，限制和削弱创新系统内部破坏创新系统运行的熵增，使创新系统的总熵减少，能够自组织运行。（2）非平衡性。平衡态与近平衡态的系统，处于一种稳定的状态，系统的宏观量不随时间变化，是一种无序的状态。只有在系统远离平衡态的条件下，系统各要素之间存在非线性相互作用，使系统内部存在相应的梯度产生物质流、能量流、信息流，这时系统具有非均匀性、非对称性。在这种条件下，系统才能通过涨落作用，发生突变，向熵减方向变化，形成新的有序结构。创新系统各要素的状况不同，环境不同，形成了创新系统运行中的非对称性、非均匀性。这种非平衡性的出现，是创新系统自组织运行的强大动力。市场经济活动中的优胜劣汰，竞争对手的存在，制度因素和社会因素的制约，对创新主体既形成了强大的约束力，也形成了强大的压力，迫使创新主体积极提高创新能力，增强了创新主体进行创新活动的主动性和创造性。创新系统的非平衡性表明了平衡性对形成创新系统自组织过程的重要性。（3）非线性。在自组织系统中，系统内部的各要素之间存在着非线性的相互作用。这种非线性机制是系统向有序变化的内部动力。在非线性机制作用下，系统内部各要素产生协同作用和相干效应，使系统由无序走向有序，产生原有系统所不具有的整体性质。非线性相互作用是创新系统成为自组织系统的必要条件。创新的实质在于创新的成果，表现为创新成果与应用之间的关系。两者之间存在着非线性相互作用，表现为创新成果如何转化为实用技术。由于社会条件不同，经济发展程度不同，创新能力不同，创新系统的运行始终处于非平衡状态之中，只有根据实际情况调节各要素使之处于最佳耦合状态，才能推动创新系统自组织运行。（4）涨落性。涨落性是对系统的均匀性、不变性、对称性的破坏因素，但是，微涨落只能在小范围、短时间内起对称性破缺，不可能导致系统整体发生有序变化。通过调节外界环境，控制参数，促使系统处于远离平衡的临界状态，使它们耦合放大，形成巨涨落。这种巨涨落代表一种新的组织方式，一旦被某种系统机制稳定下来，就形成为一定的自组织结构。由于创新系统中的所有现象都是非线性结构，它们作为系统的宏观状态参量总会在平均值附近出现涨落，总是与预测的经济目标的平均值发生上下变动，这种对系统原有宏观状态的偏离就是创新系统的涨落。在创新系统中有很多因素可以引起涨落。涨落在创新系统运行过程中具有重要的作用，它在创新系统运行机制中起着触发作用，它破坏旧组织的结构，推动新的有序结构的形成。创新系统运行机制，在各种非线性机制的作用下，由微涨落放大形成巨涨落，通过各种创新活动，形成新的产业、新的经济模式、新的经济结构，从旧序走向新的有序。
创新系统的自组织使创新系统走向有序结构，这并不是说创新系统没有环境影响，相反，创新系统要不断从环境中汲取有利于自身形成有序结构的物质流、能量流、信息流，才能具有自组织性，所以，对创新系统运行机制进行合理的调节，以适应社会和经济发展的要求，并同各种反馈机制结合起来，才能更好地使创新系统对社会进步与经济发展起到促进作用，并使创新系统的自组织运行得以有效地进行。
人们进行创造活动的目的性在于现实世界不能满足人的需要，创新活动所指向的不是现实存在物，而是可能存在物，是符合人类需要而在现实中不存在的东西。所以创新过程实际上是创新主体把自然存在物转化为为我存在物。比如，把科学技术知识转化为能够为人所利用的劳动工具和技术手段。创新系统与环境的交换是一个多维度、多层次的复杂过程。创新系统的运行是一种包含文化意义的创造活动，具有多种结构和层次。这是因为创新系统中的各个子系统与外部环境的交换是通过诸多中间环节完成的。比如，创新过程与技术的关系，比与制度的关系更近，创新活动对经济的影响就比对社会的影响更加直接。创新活动能够把自然的能量转化为社会能量。所谓社会能量，就是人们通过生产劳动而创造的能够推动社会运转与发展的动能。创新活动能够交换能量、运用能量、聚散能量，它能从自然界汲取能量，推动人类社会的发展。自组织理论认为，选择和进化的基础是代谢、自复制和突变，这些过程都是靠超循环的组织来保证的。超循环是在反映循环、催化循环基础上形成的高级循环，也就是高级功能的循环，其中每一元素既能自复制，又能对下一个元素提供催化支持。创新系统也是在人类实践基础上的复制和循环过程。在人类需求的不断刺激下积累和生成新的创新动机。
自组织关系在创新系统中自始至终存在，突变理论和平衡相变以及非平衡相变理论，都说明系统未进入临界区域之前，控制参量的改变会引起系统状态的改变。只有在控制参量达到临界值时系统就发生相变，系统的结构程序状态主要是由系统内部的因素起作用所决定的，因此可以把系统平衡和非平衡状态下参量对系统结构变化的影响看作是一种自组织过程。任何一个大系统都是由下一级的子系统而构成的，任何一个系统相对于它的上一级系统来说是子系统，相对于它的下一级系统来说是大系统。系统的性质和特性是由构成它的子系统的性质和特性所决定的，对于大系统和子系统的概念可以用宏观系统和微观系统的概念来说明。要说明创新系统是如何运作和变化的必须说明在一定的创新系统中大量子系统是如何相互影响和相互作用的。创新活动，实际上是促成新的系统的形成，按照自组织理论，在相变的关节点，旧的结构被新的结构所代替，系统形成了新的结构形式，这是系统中最活跃的一个阶段，也是创新活动最关键的一个阶段。创新系统中由组成要素所代表的子系统其内部的耦合能量及其运动只发生着激烈的变化，各要素之间的耦合涨落此起彼伏，每个涨落都具有不同的形式和内容，都是宏观创新系统的有机组成部分，那些不符合社会发展要求和现实环境的创新活动因为没有相应的子系统的响应和支持，阻尼系数加大，其影响和作用极其有限，不可能发展成为影响大系统的巨涨落，不可能形成影响创新活动的主导力量。与此相反，代表社会发展要求和符合现实环境的创新活动，它一经产生就会得到子系统的积极响应，与其他子系统产生积极的耦合作用，迅速成为影响和支配创新系统的主导力量，最后形成巨涨落，成为推动社会进步和改变生活的有益活动。创新系统也是一系列从小到大的变革活动，首先是小系统的变化和革新，一系列小系统的变化和革新汇聚起来最终形成巨涨落，实现了创新大系统的目的。在整个创新的过程中，影响创新活动的序参量从无到有、从小到大，是通过正反馈而产生的自加速作用过程。但是当涨落达到整个系统之后，序参量将达到饱和值，因此新的活动因子会减少。创新系统各要素之间产生的这种协同作用是系统从无序向有序转变的内在根据，而系统的各要素之间之所以能够协同作用是由于系统内各要素之间具有一定的相关关系所造成的。因此创新系统是在一定的序参量的支配和影响下的各子系统之间的相互作用所形成的。系统内参量对系统变化的影响是有一定的条件的，只有当序参量达到一定的临界值时，创新系统才可能出现积极的自组织过程，而这些参量对系统的性质和变化有着非常重要的作用，如果没有达到临界值，系统本身出现相变的可能性就很小。当系统的序参量达到临界值系统才能出现相变，而系统所出现的相变是所有因素相互作用的结果，是在序参量支配和控制下的自组织过程。外因是变化的条件，内因是变化的根据。系统的相变过程也是在必然性和偶然性的互相作用过程中产生的。在相同的条件下，当序参量达到临界值时，便会发生相变，这种现象具有重复性和反复性。这是系统与外界相互联系以及相互影响的必然性的表现。但是在相变过程中序参量具有一定的随机性，它的大小以及活动的方式会表现出多样性和丰富性的特征，使其涨落具有一定的不确定性。使相位的变化可能这样出现，也可能那样出现，因而又表现出一定的偶然性。创新系统本身的这种相位变化是偶然性和必然性的结合。由于创新的系统是一个非线性的过程，具有很多不确定因素，非平衡状态下的系统相变要比平衡状态下的系统复杂得多。只有当外界能量保持不变的情况下，创新系统的平衡态趋向熵极大的状态，它的前提是系统的能量保持不变，但是创新系统是一个非常活跃的动态过程，要保持它的非平衡状态就要使其与外界保持信息、能量和物质的不断交换。创新是一个求新的过程，因此创新系统的能量并不是静止不变的，如果断绝与外界的物质、信息和能量的交换，则处于动态过程的非平衡状态就要瓦解。所以，创新系统过程中物质、信息和能量的交换是使创新活动得以展开和进行的必要条件。
创新系统是一个复杂的由多种要素结合起来的大系统，各种要素之间存在着复杂的非线性相互关系，要素之间是一种复杂的网络结构状态，不是简单的线性结构关系，也不是简单的因果关系，而是包含着正反馈的倍增效应和限制增长的饱含效应，也就是正反馈和负反馈效应。如科技和创新的互相促进，经济与创新的互相刺激，它们之间既有正反馈的作用，也有负反馈的作用。比如，经济的发展会刺激创新活动的开展，创新活动会促进经济的发展。但是经济的发展要受到环境的影响，因而也会限制和制约创新活动。创新系统本身是一个系统，创新系统与社会环境之间又可以形成一个更大的系统。系统内部、系统与系统之间互相作用，产生协同效应，形成良性循环，推动着创新系统向有序和合理的方向发展。如果系统内部或者系统与系统之间的结构不合理，相互之间也会产生消极效应，互相制约、互相牵制，形成恶性循环，致使原来的有序结构消失。系统与系统之间的相互作用所产生的结果是与系统的要素所产生的功能不同的新的功能，它不是系统各要素的功能的简单相加。因此，在分析创新系统的活动时不能只是看到线性反馈的作用，更重要的是要看到系统与系统之间、系统与要素之间是以一种非线性关系连接起来的。
创新活动需要宏观控制。创新系统是一个自组织的过程，创新系统的有序运动源于系统的自组织过程，但是创新系统的结构和功能是可以由人调解和掌握的，如何调节和控制往往取决于人们的目的和条件，除了客观条件的限制以外，制度和政策起着决定性的作用。所以，在创新过程中，政策和制度的变化和调节能够使创新系统产生涨落，特别是在系统处于临界状态、处于即将发生相变的时候，政策和制度的调节和控制会使创新系统发生巨涨落，从而给创新活动以激励或遏制，导致创新活动的成功或失败。从政策和制度对创新活动的影响可以看到，政策和制度对创新活动起着非常重要的作用。因为政策和制度所引起的涨落对创新系统结构和功能的影响决定着创新系统的发展方向和成败得失。但是，当系统达到稳定状态时，政策所引起的涨落也可能对创新系统形成干扰因素，产生消极影响，无法使创新系统继续保持不断更新和继续发展的势头。因此，政策和制度与创新系统之间有着必然的耦合关系。创新活动其结果是一种新的关系的形成，必须采取开放的形式，不断地与外界进行物质、信息和能量的交换，只有这样，创新系统才能形成合理的结构，产生积极的功能，使系统的状态趋向有序。
创新系统是一个复杂的、动态的开放系统，是社会和经济巨系统的一个子系统，因此也具有一般系统所具有的自组织结构。自组织结构是指一个远离平衡的开放系统，在外界条件变化达到一定的阈值时，量变可能引起质变，系统通过不断与外界交换物质、能量和信息，会自动产生一种自组织现象，各子系统会形成一种非线性相互作用，从而从原来的无序状态转变为一种时间、空间和功能上的有序结构。系统的这种自组织结构因为与外界交换物质、能量和信息，因而是一种非平衡动态稳定有序结构。创新也是具有一定结构和功能的系统。创新活动的结构规定了创新系统本身的特征，而系统结构是通过系统的功能表现出来的。创新系统只有与外界环境进行物质、能量和信息的交换，才能维持创新活动的正常开展。在创新系统的运行过程中，各种因素时时处于不断变化和相互制约之中，因此探讨在什么条件下创新系统才能保持良性的循环，产生最理想的成果，这是最为关键的。
自组织理论主要研究非线性系统在远离平衡态下由于外界环境的物质和能量的作用而形成新的有序的结构，研究这种有序结构的产生和维持的条件、性质及其变化的规律。当一个系统远离平衡态的时候，只有与外界环境进行物质和能量的交换，当控制参量达到了一定的临界值以后，系统就会产生突发性的非平衡相变，原来的无序状态就会转变为在时空和能量上的有序结构。为了维持这种有序结构的状态就需要外界不断供应物质和能量。在自组织理论中，微观上每个子系统的不停运动构成了宏观上整个系统稳定的有序结构，而微观系统的运动是靠系统内部的自组织机制实现的。系统在远离平衡态的运动过程中，会受到必然因素和偶然因素的影响。一个系统在运动过程当中，在任何一个变化的临界点，系统的结构和特征也可能会在原有的结构和特征的基础上继续运动和变化，维持原来的稳定的结构，也可能受到随机涨落的影响发生非平衡相变，形成新的稳定结构。必然因素和偶然因素导致的系统的变化是通过系统内部复杂的非线性相互作用和反馈机制而实现的，这就是系统的自组织过程。远离平衡态的非线性系统对外界的物质和能量的输入和输出变化非常敏感。因此，系统运动的结果不一定是无序的平衡态，而是有序的自组织结构。
一般的开放系统总是处于平衡态和远离平衡态之间的状态，这就是近平衡态。近平衡态的发展方向有三种选择：趋向死寂的平衡态，也就是静止状态。根据熵增加原理，当系统达到平衡状态时，熵值达到最大，最后走向无序，原来的有序结构被破坏。还有一种是保持近平衡态。它是开放系统，不断地与环境交换物质、能量和信息，系统的微观结构维持着低水平的有序。最后一种是远离平衡状态。开放系统处于远离平衡状态时，系统与环境交换大量的物质与大量的能量和信息。当外界条件达到一定的阈值时，涨落可能发生突变，即非平衡相变。系统自动产生一种自组织现象，各子系统会形成一种非线性相互作用，系统力求采取适当的状态与外界约束相适应，从而形成一种新的有序的结构。我国的创新系统还处于近平衡状态，这是因为创新系统运行机制还未真正形成，影响创新系统运行的各种因素没有真正地发挥作用，还没有形成有效的动力机制，创新系统运行的激励机制、制度、调节机制还不完善。所以创新系统虽然不断地与环境交换物质、能量和信息，但是，在创新系统各要素的内部结构上，各子系统之间还不可能实现有机的协调和配合，自组织能力不强，不能在系统内形成有效的促动力。涨落总是被系统自身阻尼掉，系统的总熵保持不变，要使创新系统远离平衡状态，必须建立和完善创新系统各要素的运行机制，使创新系统形成为具有自组织结构的运行系统。创新系统必须处于远离平衡的状态。在市场经济的条件下，只有建立创新系统运行所必需的要素和条件，创新系统才能与外界进行大量的物质、能量代谢和信息的交换，在外部强约束的条件下，系统内部才会产生一种自组织能力，并对各要素进行有效而合理的组织，创新主体的积极性和创造性才能发挥出来，从而使创新系统各要素之间形成一种非线性和促动力。这种促动力可以使创新系统远离平衡态。另外，由于创新系统各要素关系明确，能够从系统的整体出发，自觉地根据市场经济的规则运作，从而有效地制止系统内熵的增加。在创新系统内部，由于组织管理水平的提高，也能减少系统内部熵的产生，由于系统内熵大大减少，也能使系统远离平衡态。另外，在创新系统内部，必须存在某些非线性的动力学机制。所谓系统的非线性动力学机制，指的是当系统进入某一非线性区后，系统内部在负反馈机制作用下各子系统之间的相互作用会出现非相加性的动态特征，当创新系统远离平衡态到达某一非线性区时，系统的整体功能就呈现出大于系统内部各系统功能之和。由于系统越开放，交换物质、能量和信息就越频繁，系统也将越趋于有序。在反馈机制作用下，系统内部由于各子系统相互之间能够协同作用，系统的整体功能由量的增加转到质的变化，从而使系统在非平衡态下形成了一种时间、空间功能的有序结构。
系统从无序到有序的变化称之为分叉，系统发生变化的临界点称之为分叉点。当系统的参数发生变化时，处于稳定状态的系统的变量也会发生变化，当这种变化达到一定的数值时系统的变量就会产生突变和分叉，系统就会失去原来的稳定趋势，进入不稳定状态，原来的结构状态被有序状态所代替。系统的变化方向和程度是不等的，可能有多个分叉点，发生的变化也可能有大有小，在前一个分叉点和下一个分叉点之间，系统处于稳定有序的状态，当系统发展到分叉点时，系统参量的变化和涨落会导致系统进入另一分叉，系统又进入新的稳定和有序的状态，形成新的自组织结构。任何系统都是在这种分叉和涨落的连续变化中运动的。创新活动同样遵循自组织结构的规律。自组织结构对于创新系统的重要意义在于，一个系统演化的最终结果不一定是平衡态，涨落对创新系统形成有序结构具有决定性的作用，有了涨落，创新系统才会发生突变，创新系统的形成及其过程是必然性和偶然性共同作用的结果，创新系统内部的自组织机制所产生的微观活动将影响系统宏观结构的变化。创新系统既要受到社会因素的影响，又要受到创新系统本身内部的运行机制的制约，前者是创新系统得以有效展开的外部因素，后者则是创新系统得以展开的内在因素。根据自组织结构的理论，创新系统运行过程中存在着若干个相关的序参量，每一个序参量都决定着一种不同的宏观结构以及微观结构。这说明，创新系统的运行在临界点存在几种发生宏观结构的可能，进入临界点之后，创新系统将出现何种宏观结构，这取决于在整个系统中哪一个序参量对整个系统具有影响变量的支配权，调控相关的变量，就可能发生增强或减弱对其他相关序参量的影响力。
创新系统是社会发展中最主要的子系统之一，它是一个开放的系统，与创新系统相关的基本参量有社会发展状况、科学文化水平、社会制度、外部环境条件。这些要素又构成创新系统的子系统，他们相互联系、相互影响。这些子系统对创新活动既有积极的影响也有消极的影响。创新系统从这些子系统中既可以使其产生熵增活动，也可以使其产生熵减活动。在熵减活动的影响下，创新系统形成有利于社会发展、有利于推进社会进步、有利于推进科学文化进步的有序结构，成为推进社会进步的主导力量。在创新系统中，各种子系统的分布和结构各不相同，各种要素之间存在着不平衡，有的甚至于远离了平衡态。有些情况下，存在问题是经济不发达，科学文化水平落后，制度滞后，各种要素处于不平衡的状态。我国现在所面临的条件是具有改革开放的大好形势，市场经济深入发展，全民族的科学文化素质不断提高，还有国家大力支持创新的良好政策。这些都是创新系统能够得以积极健康生长发育的物质、能量和信息。创新系统中各子系统运动状态并不一定和整个创新系统保持有效的关联，各子系统之间可能相互协调，也可能互相制约，因而形成了各种不同的涨落态势。
创新系统中各要素之间的关系不是呈现为简单的线性关系，而是呈现为复杂的非线性关系，各要素之间形成互相影响和制约的有机联系的网络结构。在创新系统的活动过程中，任何一个要素的变化都要受到多种其他要素的影响。这些要素有的可能成为促进创新系统良性运作的正反馈效应，有的可能成为抑制或制约创新系统良性运行的负效应。即使是同一要素，在不同的情况下，与不同的要素产生不同的耦合关系时，产生的作用也是不一样的。这种情况说明，创新系统要和社会发展的整体水平相联系，否则创新的活动可能不会有效地展开，或者创新的成果不会产生应有的社会作用。
创新系统内部的新关系、新结构和新作用力是产生自组织结构的重要条件，这种变化深层的原因是子系统的涨落。在稳定或平衡的条件下，创新系统内部子系统的涨落是极小的，不会引起创新系统结构本身的变化，但是当这种涨落达到一定的条件，就会形成巨涨落，使创新系统的结构发生巨变。当创新活动处于稳定的时期，涨落只是创新系统中的一种偶发事件，一般不会对原有创新系统结构产生较大影响，原有的创新系统不会被破坏。但是在一定的作用和条件下，这种涨落会产生突变效果，破坏原有创新系统的结构。在微涨落过程中，各种作用力较小，不足以影响原有的关系结构。但是当这种较小的作用力趋向同一方向，就会形成较大的耦合作用，各种作用力和能量被聚集起来形成放大效应。
创新系统的自组织结构对创新系统运行机制的影响在于，创新活动过程中如何调解微涨落，有效地引导涨落的方向和能量，发挥涨落的正功能，抑制涨落的负功能，对创新系统运行涨落实施有效的控制。创新主体对创新活动的准确分析有助于控制涨落，特别是在创新活动涨落发生在分叉点的时候，如何掌握和选择创新活动的方向和速度对自组织结构的形成具有重要的意义，正确的选择和控制会使创新活动走向良性道路，错误的选择和控制会使创新活动走上歧途，导致创新活动的失败。由此可见，目前，我国的创新活动正处于关键时刻，处于涨落的分叉点，具有很大的选择性，也是我国社会变革的重要关头，在创新系统进入分差点的初始时期，究竟选择什么道路，将对以后的发展产生巨大的影响，创新系统的运行是社会进步和经济发展的重要因素，往往是自组织结构产生作用的时刻，某一微涨落的迅速发展将会导致巨涨落的产生，该微涨落影响着社会将来的发展。
【注释】
[1] 王兆强：《两大科学疑案：序和熵》，广东教育出版社1995年版，第10页
[2] 王兆强：《两大科学疑案：序和熵》，广东教育出版社1995年版，第13页
[3] 许国志主编：《系统科学》，上海科技出版社2000年版，第192页
[4] 苗东升：《系统科学辩证法》，山东教育出版社1998年版，第309页
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