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自组织系统论

时间:2022-04-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:二、自组织系统论自组织现象是指自然界中自发形成的有序结构现象,如:天空中的云有时与蓝天形成蓝白相间的规则图案,此谓“天街”。所谓涨落,是系统的某个变量或行为对系统平均值的偏离。可见,只有开放系统才能提供负熵,开放系统不仅是耗散结构形成的前提,也是耗散结构得以维持和存在的基础。

二、自组织系统论

自组织现象是指自然界中自发形成的有序结构现象,如:天空中的云有时与蓝天形成蓝白相间的规则图案,此谓“天街”。装满液体的容器上下底分别与不同程度的热源接触,当下部温度高出上部温度一定阈值时,液体内部就会形成因对流而产生的六角形花纹,这就是著名的贝纳德对流花纹。诸如此类的例子还很多,这种自发有序结构是如何形成的呢?20世纪70年代,比利时物理学家普利高津(I.Prigogine)提出了耗散结构学说,指出一个远离平衡态的开放系统,当外界条件变化达到某一特定阈值时,在系统不断与外界交换能量与物质的过程中,量变引起质变,系统从原来的无序状态转变为一种时间、空间或功能的有序状态,这种远离平衡态的、稳定的、有序的结构,由于它需要与外界不断交换物质和能量才能维持,故称之为“耗散结构”。

这种结构是系统在没有外部指令的条件下,其内部组分之间通过相互作用自动形成一定的结构和功能,它具有鲜明的内在性和自主性,故称为自组织系统。1976年,德国物理学家哈肯(H.Haken)提出了“协同论”,解释形成耗散结构的内在机制是系统各组分的协同作用,通过竞争、合作的非线性作用产生超越各组分的系统规则(即序参量)。序参量反过来支配各组分的行为,在自身涨落力的推动下形成新的时空有序结构,此所谓“协同导致有序”。

耗散结构总是通过某种突变过程出现的,即随着控制参量超过一定阈值时,系统进入到稳定区域与非稳定区域的临界线。这时即使不再变动控制参量,由于远离平衡态的系统内的涨落不可避免,受此触发,系统状态会迅速离开临界线,离开渐变轨迹,跳跃式地变化到新的稳定态,这就是突变。所谓涨落,是系统的某个变量或行为对系统平均值的偏离。涨落是偶然的、随机的、杂乱无章的,在平衡态和近平衡态,涨落是一种破坏稳定的干扰因素。在远离平衡态,它是系统内不稳定态形成新的稳定有序态的杠杆。此时,微小的涨落可以通过非线性的相干作用和连锁效应被迅速放大,形成系统整体上的“巨涨落”,从而导致系统发生突变,形成新的有序状态。

此外,德国科学家艾根还提出了超循环进化论,解释了分子形成组织的自组织机制,指出子系统之间的结合方式要维持两个及两个以上的动态作用循环圈,实现循环系统的功能整合,才能使系统具有自复制、自适应、自进化的功能。

总之,自组织系统论对一个自组织系统产生的环境条件、作用机制、演进路径都进行了回答,形成了以下自组织方法论的基本原则:

1.自组织的发生条件(耗散结构论)

(1)系统的开放性

在一个孤立的系统中,物质的高能区总是要向低能区转化,直至超于平衡,而一旦达到平衡态,系统就从原先的有序状态转化为最无序的稳定平衡态,即孤立系统总是朝着熵值最大的方向发展。这就是热力学第二定律的熵增原理。但在开放条件下,必须考虑系统与外界交换能量和物质所引起的熵流deS以及系统内部由于不可逆过程产生的熵增值diS,即开放条件下系统熵的变化dS由两组分构成:dS=deS+diS,deS为系统与外界交换物质和能量引起的熵变,它可正可负;diS是系统内部自发产生的熵变,这个量总是正的,若外界提供足够的负熵流:deS<0,且|deS|>diS,则可实现dS<0,即给系统以足够的负熵流来减少系统的总熵,就可在不违背热力学第二定律的条件下,使系统从无序态走向有序的耗散结构状态。

可见,只有开放系统才能提供负熵,开放系统不仅是耗散结构形成的前提,也是耗散结构得以维持和存在的基础。也就是说,只有通过与外界不断交换物质、能量和信息才能产生和维持这种动态有序结构,一旦停止与外界进行交换,把系统孤立起来,这种结构就会瓦解。

(2)远离平衡态

开放系统是耗散结构形成的必要条件,但不是充分条件,开放系统处于远离平衡态,耗散结构才有可能出现。所谓远离平衡态,是指系统内部各个区域的物质和能量分布极不平衡,差异较大。而在平衡态和近平衡态的线性区,系统处于稳定状态,系统是一种静态的、“死”的稳定结构,这种平衡结构不依赖于外界;而耗散结构与平衡结构有着本质的不同,它是一种活的动态稳定结构,它强烈依赖于外部条件,并且只有在远离平衡态的非线性区才有动力形成新秩序。

2.自组织的作用机制(协同论、超循环论)

自组织方法论把系统各要素之间的交互作用看作是自组织系统形成的根本动力,这种作用是一种非线性作用,是开放的、不平衡的系统中大量元素和子系统集体、交互、自发的矛盾运动,可分为竞争、协同相反相成的两个方面。大量差异化元素的相互作用和正反馈机制,会自发地产生各种寿命长短不一的运动模式(快变量、慢变量),其中寿命较长的慢变量渐渐演变为系统中占主导地位的元素互动模式,并成为系统规则(序参量)去支配其他元素的运动方式。伴随着序参量的产生和发展,系统中的各元素或子系统的相互作用之上又有相互作用,从而构成多重作用相互链接耦和的超循环模式,形成更复杂和强力的非线性作用机制,推动着系统由一种有序态向新的有序态发展。

3.自组织的演化路径(突变论)

自组织演化路径从开始的渐变轨迹分叉进入临界区,此时的系统非线性状态方程具有多重解的可能性,在受到“临门一脚”的涨落触发下而出现突变,这种突变选择的结果在一定程度上受这瞬间涨落的偶然性所支配。这是一种真正意义上的条件决定论,而不是机械的确定论。[1]我们虽不能给出长期的演化结局,但正因如此,我们才拥有一定的选择权和主动性。由于自组织的演化格局取决于条件的改变,我们可以“慎终追远”,对初始条件(外部控制参量)进行选择来影响自组织的渐变轨迹,在临界点通过诱导事物突变,来使事物渐趋平稳变化或引导自组织的演化方向。

三、电视传媒系统建模的体系设计

系统是由要素按照一定的关系组成的有机整体。系统工程的核心内容就是通过研究要素之间的关系以及系统结构与系统功能、系统环境之间的制约机制来解决各种“系统问题”。因此,系统分析的首要任务就是建立系统模型,即发现系统要素之间的关系结构,它是进行定性定量分析的工具,也是多人深入讨论、统一认识框架的模版。它有助于帮助人们从点式思维、静态思维、单线因果思维中走出来,从而建立整体、动态、非线性思维的分析范式,以“深入思考复杂变化背后的本质——整体动态运作的基本机制”。[2]

那么到底如何建立系统模型呢?本文采用J.N.Warfield提出的核心要素ISM(Interpretive Structural Modeling),即在对影响系统的诸要素进行分析基础上,提炼最关键的几个核心要素,然后给出这几个核心要素之间以及核心要素与其他要素之间的关系结构。当然,这里我们建立的是要素关系的概念模型,而非定量的数学模型。

本文从电视传媒业的特点出发,确立了电视传媒系统三个最基本、最核心的变量为:传媒功能(F)、结构(O)与环境(E),传媒功能(F)是传媒结构(O)与环境(E)共同作用的结果,即功能(F)是结构(O)与环境(E)的函数F=f(O,E),深刻阐明O、F、E之间的内在关系及各自的亚结构。在此基础上,建立起了三重递进的电视传媒系统模型体系:

第一重(本章第二节内容)电视传媒系统的功能模型(OFE):

Oimg2,阐明电视传媒系统功能的影响因素与作用关系;

第二重(本章第三节内容)电视传媒功能(F)的策略选择模型(RCP):R→C→P,对第一重模型OFE中的系统功能F进行分析,探讨其实现的策略空间,确定有三种历时演化的策略选择:资源导向型→资本导向型→市场创新型,并对每一种策略的特征进行了分析;

第三重(本章第四节内容)电视传媒资本运营策略(C)的系统模型(ose):img3,对第二重模型RCP中的资本运营策略(C)进行深入分析,探讨该策略运用的必要内外支持条件(内部结构条件、外部环境条件),并对o、s、e的具体内涵进行了分析。

以上三重模型是从宏观到微观、从大到小的层层深入的关系,同时,从模型类别来看,第一重OFE是系统功能模型,第二、三重是策略模型,其中第二重RCP是传媒功能实现的策略选择模型,而第三重ose是对RCP中的C(资本运营)进行专门分析的策略应用模型。

模型的建立是为了用来解决实际问题。第三章“现状评估”即是运用功能模型OFE来评估中国电视传媒系统的现实状况。根据评估出的问题,从第四章到第八章即运用策略模型RCP和ose来分析中国电视资本运营的系统解决方案

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