协同理论为后文研究科技创新系统协同度中的协同度打下理论基础。

 

一、协同理论基本概念与内容

协同学是一门横跨自然科学与社会科学领域的新兴学科，于上世纪七十年代由赫尔曼·哈肯所创建。

哈肯认为协同学通常用来深入研究复杂系统中子系统之间的行为，该理论认为虽然各个系统的属性总是不同的，但在给定环境中的系统总是相互干扰。

 

哈肯通过深入研究证实了，不论是宏大体系或是微观体系，不论是自然界体系或是人类社会体系；

每个开放系统都在特定条件下总是呈现非均匀且有序的结构，即社会协同学的基本理论也能够用于解释、研究与分析。

安索夫教授指出，所谓协同是指企业必须通过合理安排经营、业务、发展战略和资本管理。

通过高效配置经营单元、环境条件和产品要素，通过有机整合企业的不同业务，才能更高效地发展企业现有优势。

而协同学的研究重点是在探讨经济系统中如何通过人自组装，把无序状态转化为有序态势的经济发展规律。

 

协同理论的基本概念主要由下列四部分所构成：

（一）协同。

系统内部的自组织和其他组织的调节管理活动之间的相互作用。

各子系统间相互影响、相互作用，都能够达到系统中超过其他单一子系统的效应，即“1+1>2”的协同放大效应

（二）协同度。

系统中的不同子系统以及子系统之间的构成要件在演化过程中，彼此积极配合、相互促进的程度。

（三）协同机制。

系统中各个子系统以及子系统之内要素间作用的方式、作用的步骤、相互作用的途径与方式。

 

（四）复合因子。

系统的更新与优化基于较复杂体系的不稳定性，这同样也是系统协同学研究的前提之一，在这个过程里，系统内部的物质和能力不断地与外界进行交换。

还有不断影响系统变化的参数，从而使整个系统从某种无序状态下逐渐演化为有序状态，进而演化为一个更先进有序状态。

从某种意义上说，协同学是研究该系统的过程和演化规律，即协同研究的对象是不稳定性原理。

 

二、协同学基本原理

协同理论作为一个复杂的系统理论，把所有研究对象视为一个由众多组件、部件或子系统所构成的完整系统。

 

各种组件、部件或子系统都将通过物质、能量或信号之间的转换或其相互影响产生作用。

协同学由以下三种基本原理所构成：协同放大原理、支配原理和序参量原理，本文重点参照的是序参量原理。

协同放大原理，是指因为系统中各部分、组元或子系统之间的相互作用和协同功能，所无法达到的超越单部分、组元或子系统的最大集体效能。

在实际世界中，为更好地表达系统原理的实质，人们往往用"1+1>2"来形象地表达系统。

对于每一个庞大、复杂、开放和动态的体系来说，都具有多种协同功能和协同现象。

 

整个系统有序结构的建立也离不开系统内部协同功能的提高，而协同功能同时又是整个系统有序结构建立的主要内部力量。

对一个复杂系统，子系统内部的所有协同放大效果都是随着外界力量的影响或物质的外加状态而到达了相应的临界点上。

而这些协同的出现也可使整个系统内部在临界点上形成物质并因此而形成协同效应，在形成新的稳态结构的过程中，导致了整个系统内部由无序到有序的转变。

在唯物辩证法中，协同的基本原理可总结为“整体大于部分之和”。

即一个复杂整体的不同组成部分之间的交互能够实现部分所不能完成的作用，只不过这种效果的完成并非基于每一个组成部分的简单叠加。

实现“整体大于部分之和”的根源在于开放不平衡系统的内外部因素相互作用：

 

首先，系统内部结构与外部发生相互作用，促进系统协同放大。

系统内物质、能量和信号的差异性由系统的不均匀决定。

而这些不同的相互作用又使系统中元素与子系统之间形成了非线性的动力学效应，从而使得差异通过系统协同地放大。

从而推动了有序结构的迅速建立，以达到总体优化目标，也实现了整个系统的整体和谐。

慢变量、快变量和支配是隶属于支配原理的三种重要概念，按照不稳定性原理。

在当控制的参量改变到能够使新系统线性稳定性被打破的情况下时，基本演化方程的变数可按照阻尼器特征加以划分。

 

其中一般包括两类:前一种是变数连接的阻尼效果较小，而另一类变数相连的阻尼效果很大。

在靠近新系统临界点时，随时间改变而相对迟缓的是前一种变数，达到新系统平稳状态的条件弛豫时间很长，甚至趋于无穷大。

所以称之为慢变数，快变量的最后一个变数，由于它的阻尼器比较大，并且呈现指数衰减，所以弛豫时间也很短，代表着整个系统的稳态模式。

由于系统内部各个子系统、参数或因素的性质不同，系统整体的影响往往是差异的、不均衡的，而在系统远离临界点时。

 

所有子系统、参数以及影响着整体体系的这种影响的差异和不均衡都会被压缩，甚至暂时不会显示出来。

当控制参数的改变推动整体体系处于整个系统的线性不均衡状态或逼近整个系统的临界点时。

这些差异和不均衡就会显露出来，也因此才能区别快变数与慢变数。

虽然控制系统中的快变数并不影响着控制系统的整体演化过程。

但慢变数却支配着整体控制系统演变的全部流程，支配、影响并决定着快变数的行动，即控制系统中的快变数必然随着慢变数，而相应地改变。

 

从根本上来说，支配原理指出一个系统的有序构成是由若干个缓慢增长的模或变数所决定的，即慢变数，而控制系统的每个子系统都需要受到这若干个模的支配。

序参量是指对于任何一种系统，如果一个参数在系统的演化过程中由无变有。

并能表明系统产生了出新的构造和出新的功能，便是系统的序参量，是说明和指导系统一般情况下的宏观参数。

系统的序参量产生于系统内部，而并非由外力施加于整个系统上的。

当多个核心子系统都处在杂乱的旧构造和老功能状态时，多个核心子系统可以单独工作，或者各自为政。

 

子系统内部由于缺乏其他形式的协同工作，所以无法产生序参量。

当控制系统接近临界点时，各个核心子系统间就会产生长期的联系，从而产生更紧密的协作关联和协同动作，从而导致在系统中产生大量内序参量。

序参量一旦产生，就会变成主导系统发展的关键动力。

因为子系统的行为受序参量支配，而序参量决定着系统的整体发展进程，所以寻找系统中的序参量。

即构建并求解序参量方程就成为了研究协同理论应用体系的发展的关键部分。

 

利用协同学基本方程研究科技创新系统的发展演变，以确定科技创新系统的有序测量参数，对于建立科技创新协同制度有着重要意义。