基于自組織理論的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的協(xié)同演化機(jī)理研究

程強(qiáng) 石琳娜

摘要：基于自組織理論，研究了產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同演化機(jī)理。結(jié)果出現(xiàn)，產(chǎn)學(xué)研協(xié)同演化的前提條件是開(kāi)放與非平衡，動(dòng)力是非線性相互作用，誘因是隨機(jī)漲落，路徑是相變與分叉，形式為超循環(huán)。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)學(xué)研；協(xié)同創(chuàng)新；自組織；協(xié)同演化

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2016.04.05

中圖分類(lèi)號(hào)：F2731 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-8409（2016）04-0022-05

Abstract：Based on selforganization theory， this paper studies the mechanism of IUR synergetic evolution. The openness and nonequilibrium state is the precondition，the nonlinear mutualeffect is the motivation，the random fluctuation is the incentive，the phase change and bifurcation are the route，and the hyper cycle is the form of IUR synergetic evolution.

Key words：IUR；synergetic innovation；selforganization ；synergetic evolution

產(chǎn)學(xué)研是指以企業(yè)為技術(shù)需求方，高等院校和科研院所為技術(shù)供給方，三者相互合作，圍繞共同目標(biāo)，進(jìn)行知識(shí)創(chuàng)造和技術(shù)攻關(guān)，促進(jìn)創(chuàng)新要素的有效組合。產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新是以企業(yè)、高等院校和科研院所為主，多方相關(guān)主體協(xié)同支持，共同進(jìn)行知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新活動(dòng)[1]。

熵定律指出，系統(tǒng)隨著時(shí)間的轉(zhuǎn)移，沿著衰減的方向不可逆轉(zhuǎn)化，表現(xiàn)為有序性減弱，無(wú)序性增加的熵增過(guò)程。為了扭轉(zhuǎn)這一不可逆現(xiàn)象的發(fā)生，便引入自組織，即通過(guò)系統(tǒng)自身進(jìn)行發(fā)展[2]，修復(fù)系統(tǒng)發(fā)展的混沌狀態(tài)，從無(wú)序走向有序，從低級(jí)有序走向高級(jí)有序?；谧越M織理論，吳雄周研究了農(nóng)業(yè)合作組織發(fā)展能力的形成、演化與培育[3]。苗成林等構(gòu)建了企業(yè)能力系統(tǒng)各子系統(tǒng)的自組織演化過(guò)程方程，揭示了企業(yè)能力系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間的演化機(jī)理[4]。王景榮等對(duì)區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的演化進(jìn)程進(jìn)行了分析，并建立了區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)的自組織演化模型[5]。蔣珩分析了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)機(jī)理和系統(tǒng)演化過(guò)程[6，7]。任建華等分析了我國(guó)通用航空產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部四個(gè)子系統(tǒng)協(xié)同作用的演化機(jī)制[8]。

在產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新過(guò)程中，由于內(nèi)外因素的影響，產(chǎn)學(xué)研作為一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)也具有熵增現(xiàn)象，使其表現(xiàn)出功能衰減的不可逆、有序性減弱和無(wú)序性增加，這嚴(yán)重阻礙了產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同發(fā)展，甚至造成產(chǎn)學(xué)研的解體。為了扭轉(zhuǎn)產(chǎn)學(xué)研無(wú)序發(fā)展的不可逆的局面，產(chǎn)學(xué)研各主體及其各要素應(yīng)該協(xié)同起來(lái)，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研各主體之間的合作和要素之間的非線性相互作用，從而引導(dǎo)和調(diào)節(jié)產(chǎn)學(xué)研從無(wú)序走向有序，從低級(jí)有序走向高級(jí)有序，并最終產(chǎn)生產(chǎn)學(xué)研整體效益大于各部分效益之和的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同效應(yīng)。產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同演化是產(chǎn)學(xué)研協(xié)同效應(yīng)形成的前提和必要過(guò)程。因此，分析產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的協(xié)同演化機(jī)理，對(duì)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同效應(yīng)的形成具有重要意義。

1協(xié)同演化的前提條件：開(kāi)放與非平衡態(tài)

自組織理論認(rèn)為，系統(tǒng)是開(kāi)放的，并不斷地與外界進(jìn)行信息、物質(zhì)和能量的交換，引入負(fù)熵，促進(jìn)系統(tǒng)從無(wú)序狀態(tài)向有序狀態(tài)演化[9]。因此，產(chǎn)學(xué)研協(xié)同演化的前提條件是充分開(kāi)放與遠(yuǎn)離平衡態(tài)。

11充分開(kāi)放

耗散結(jié)構(gòu)理論強(qiáng)調(diào)，系統(tǒng)開(kāi)放的作用在于與外界進(jìn)行信息、物質(zhì)和能量的交換過(guò)程中，不斷地引入負(fù)熵流，為系統(tǒng)的自組織過(guò)程創(chuàng)造條件。產(chǎn)學(xué)研的開(kāi)放主要表現(xiàn)在產(chǎn)學(xué)研與外界環(huán)境的知識(shí)、信息、物質(zhì)和能量的輸入輸出，這種輸入輸出關(guān)系加強(qiáng)了產(chǎn)學(xué)研與外界環(huán)境的互動(dòng)（如圖1）。

圖1產(chǎn)學(xué)研與外界環(huán)境的互動(dòng)模型

產(chǎn)學(xué)研與外界環(huán)境的輸入輸出關(guān)系主要由知識(shí)流、物質(zhì)流、信息流和能量等要素構(gòu)成（如圖2）。一方面，外界環(huán)境為產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新提供有助于推動(dòng)其協(xié)同演化的知識(shí)、物質(zhì)、信息和能量。另一方面，產(chǎn)學(xué)研向外界環(huán)境輸出產(chǎn)品、技術(shù)、新知識(shí)和服務(wù)等，并迎合產(chǎn)學(xué)研持續(xù)發(fā)展的需要對(duì)環(huán)境進(jìn)行改造，營(yíng)造更加有利于產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的環(huán)境。

（1）知識(shí)流。外界環(huán)境充斥著大量的顯性知識(shí)和隱性知識(shí)。在產(chǎn)學(xué)研中，隱性知識(shí)的獲取比較困難，需要轉(zhuǎn)化為顯性知識(shí)才能被獲得。Nonaka等指出，用類(lèi)比、隱喻和假設(shè)、傾聽(tīng)和深度會(huì)談等方式可將隱性知識(shí)轉(zhuǎn)化為容易被理解的顯性知識(shí)[10]。外界環(huán)境向產(chǎn)學(xué)研輸入?yún)f(xié)同創(chuàng)新所需的知識(shí)，如產(chǎn)品、技術(shù)、科學(xué)等知識(shí)。產(chǎn)學(xué)研將外界環(huán)境輸入的知識(shí)進(jìn)行消化、吸收、共享，創(chuàng)造出新的知識(shí)再輸出到外界環(huán)境，如研發(fā)經(jīng)驗(yàn)、新知識(shí)、新技術(shù)和新方法等。

（2）物質(zhì)流。產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新離不開(kāi)創(chuàng)新資源、設(shè)備和人力資源等，產(chǎn)學(xué)研本身不具備提供此類(lèi)物質(zhì)資源的能力，只能靠外界環(huán)境的輸入，這些物質(zhì)資源為產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新提供了保障。產(chǎn)學(xué)研雖然沒(méi)有提供物質(zhì)資料的能力，但是它具有改造物質(zhì)資料的能力，產(chǎn)學(xué)研通過(guò)加工和改造輸入的物質(zhì)資料，向外界環(huán)境輸出新的物質(zhì)資料，如新產(chǎn)品和服務(wù)，以及一些廢棄物。這些廢棄物一方面成為造成外部不經(jīng)濟(jì)的根源，另一方面又成為其他產(chǎn)學(xué)研或組織的創(chuàng)新來(lái)源，這時(shí)有效地抑制了外部不經(jīng)濟(jì)，成為外界環(huán)境的正效應(yīng)。

（3）信息流。快速有效地獲取與生產(chǎn)有關(guān)的各類(lèi)信息是產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的關(guān)鍵。準(zhǔn)確的市場(chǎng)信息可以給產(chǎn)學(xué)研帶來(lái)巨大的收益價(jià)值，產(chǎn)學(xué)研可以根據(jù)獲得的市場(chǎng)信息生產(chǎn)迎合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品，領(lǐng)先占領(lǐng)市場(chǎng)，獲取市場(chǎng)份額。獲取競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的商業(yè)信息可以幫助產(chǎn)學(xué)研做到知己知彼百戰(zhàn)不殆。外界環(huán)境輸入產(chǎn)學(xué)研的信息除了市場(chǎng)信息還包括產(chǎn)品、行業(yè)、科技和知識(shí)情報(bào)等，信息越豐富對(duì)產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同創(chuàng)新越有利。產(chǎn)學(xué)研往外界環(huán)境傳遞的信息包括創(chuàng)新方法、產(chǎn)品信息、技術(shù)信息等，對(duì)于外界環(huán)境中的其他組織來(lái)說(shuō)同樣具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

（4）能量。產(chǎn)學(xué)研的能量來(lái)自于政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和文化等方面，如國(guó)家的政策扶持，經(jīng)濟(jì)制度的激勵(lì)，社會(huì)認(rèn)同和文化引導(dǎo)等，這些能量支持和促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同創(chuàng)新。同時(shí)，產(chǎn)學(xué)研又向外界環(huán)境輸出可以影響其他組織的組織文化、激勵(lì)機(jī)制和價(jià)值觀等。

12遠(yuǎn)離平衡態(tài)

自組織理論指出，系統(tǒng)具有三種穩(wěn)定狀態(tài)：平衡態(tài)、近平衡態(tài)和遠(yuǎn)離平衡態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)處于平衡態(tài)和近平衡態(tài)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)，不會(huì)發(fā)生質(zhì)的變化。當(dāng)系統(tǒng)處于遠(yuǎn)離平衡態(tài)時(shí)，系統(tǒng)也是努力地恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)，但是只有受到外界的干擾和內(nèi)部的漲落達(dá)到一定的臨界值時(shí)，遠(yuǎn)離平衡態(tài)的系統(tǒng)才能趨向平衡，此時(shí)系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)變，不再是原有的穩(wěn)定狀態(tài)，而是一種新的穩(wěn)定狀態(tài)。

耗散結(jié)構(gòu)理論指出，在外界作用力下，系統(tǒng)通過(guò)引入負(fù)熵流以推動(dòng)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡態(tài)。產(chǎn)學(xué)研的熵是各主體組織結(jié)構(gòu)、管理制度、生存發(fā)展環(huán)境、組織文化等相關(guān)的各種因素。隨著時(shí)間的轉(zhuǎn)移，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的有效能量逐漸減少，無(wú)效能量不斷增加，推動(dòng)著產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新遠(yuǎn)離平衡態(tài)的一個(gè)不可逆的過(guò)程。因此，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研遠(yuǎn)離平衡態(tài)，必須引入負(fù)熵機(jī)制。

產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的負(fù)熵機(jī)制可以用數(shù)學(xué)模型來(lái)表示[11]，即：

Se=∑ni=1KiSi

其中，Se是負(fù)熵值；i是影響產(chǎn)學(xué)研產(chǎn)生負(fù)熵的因素，如組織、制度、環(huán)境、政策和文化等；Ki是各個(gè)因素的權(quán)重；Si是產(chǎn)生負(fù)熵因素的負(fù)熵值。

（1）Si又可以用以下數(shù)學(xué)表達(dá)式得到：

Si=KB∑nj=1PklnPj

其中，KB是熵系數(shù)，即產(chǎn)學(xué)研每增加單位收益所追加的成本，是產(chǎn)學(xué)研所處的行業(yè)比值ΔC/ΔE；j表示每個(gè)影響熵值因素中所包含的子因素，Pj表示產(chǎn)學(xué)研熵值變化的概率，Pj滿(mǎn)足∑Pj=1。

（2）將影響產(chǎn)學(xué)研負(fù)熵的組織結(jié)構(gòu)、管理制度、生存發(fā)展環(huán)境和組織文化等因素所產(chǎn)生的負(fù)熵值Si帶入數(shù)學(xué)公式得到產(chǎn)學(xué)研的負(fù)熵值Se。由于產(chǎn)學(xué)研負(fù)熵的增加，促使產(chǎn)學(xué)研不斷遠(yuǎn)離平衡態(tài)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

y=Rexx=f（a1x1，a2x2，......，anxn，t）

其中，y是產(chǎn)學(xué)研的狀態(tài)；Re表示產(chǎn)學(xué)研的結(jié)構(gòu)常數(shù)；x表示產(chǎn)學(xué)研產(chǎn)生負(fù)熵的影響因素的函數(shù)；ai表示每個(gè)產(chǎn)學(xué)研負(fù)熵影響因素的權(quán)重；xi表示具體的產(chǎn)學(xué)研負(fù)熵影響因素；t表示時(shí)間；在一定時(shí)間內(nèi)，時(shí)間t和權(quán)重a可以看作是一個(gè)常數(shù)，產(chǎn)學(xué)研的狀態(tài)隨自變量的變化而變化，這一變化過(guò)程呈單調(diào)遞增趨勢(shì)，即，隨著產(chǎn)學(xué)研負(fù)熵的增加，產(chǎn)學(xué)研是越來(lái)越遠(yuǎn)離平衡態(tài)，逐漸趨向一個(gè)新的平衡態(tài)，形成一個(gè)新的有序結(jié)構(gòu)。

2協(xié)同演化的動(dòng)力：非線性相互作用

自組織理論指出，系統(tǒng)協(xié)同演化的根本動(dòng)力來(lái)自于系統(tǒng)中各要素或子系統(tǒng)間的非線性相互作用。產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新過(guò)程中的非線性相互作用主要表現(xiàn)為：產(chǎn)學(xué)研內(nèi)部與外部環(huán)境、產(chǎn)學(xué)研的合法系統(tǒng)與影子系統(tǒng)、產(chǎn)學(xué)研各構(gòu)成主體之間的非線性作用。

21產(chǎn)學(xué)研內(nèi)部與外界環(huán)境之間的非線性相互作用

產(chǎn)學(xué)研內(nèi)部與外界環(huán)境之間的非線性相互作用，一方面表現(xiàn)為產(chǎn)學(xué)研與外界環(huán)境之間的關(guān)系是輸入輸出關(guān)系。另一方面表現(xiàn)在外界環(huán)境給產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新所帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。外界環(huán)境對(duì)產(chǎn)學(xué)研發(fā)展的影響是顯著的，面對(duì)外界環(huán)境的影響，產(chǎn)學(xué)研也會(huì)選擇適宜的應(yīng)對(duì)策略去適應(yīng)外界環(huán)境的變化，這一過(guò)程也體現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研與外界環(huán)境產(chǎn)生非線性相互作用。

22產(chǎn)學(xué)研合法系統(tǒng)與影子系統(tǒng)之間的非線性相互作用

合法系統(tǒng)和影子系統(tǒng)是存在于系統(tǒng)內(nèi)部的兩類(lèi)子系統(tǒng)，并發(fā)生著非線性相互作用[12]。其中，合法系統(tǒng)是系統(tǒng)內(nèi)部的正式組織，影子系統(tǒng)是系統(tǒng)內(nèi)部的非正式組織。

（1）當(dāng)產(chǎn)學(xué)研內(nèi)部存在較強(qiáng)防御的合法系統(tǒng)時(shí)，合法系統(tǒng)常常具備較強(qiáng)的排異性，不準(zhǔn)許系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)任何與合法系統(tǒng)有異議的意見(jiàn)和行為，系統(tǒng)中的群體和個(gè)人只能墨守成規(guī)，按規(guī)矩形式，在合法系統(tǒng)的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，完全不能表達(dá)自己的思想和看法。

（2）當(dāng)產(chǎn)學(xué)研的合法系統(tǒng)沒(méi)有足夠的空間容納影子系統(tǒng)時(shí)，影子系統(tǒng)此時(shí)如果被超常的思維所支配，那么產(chǎn)學(xué)研就進(jìn)入一種高度混沌狀態(tài)，一旦這種混沌狀態(tài)超過(guò)了合法系統(tǒng)的承受極限，就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)學(xué)研解體。

（3）當(dāng)影子系統(tǒng)與合法系統(tǒng)不斷對(duì)抗，并企圖取代合法系統(tǒng)時(shí)，如果此時(shí)影子系統(tǒng)在合法系統(tǒng)的控制范圍之內(nèi)，為了完成合法系統(tǒng)的任務(wù)，合法系統(tǒng)采取控制的方式，保持現(xiàn)有的顯性模式。如果此時(shí)影子系統(tǒng)試圖顛覆取代合法系統(tǒng)，便不斷地聚集能量，隨著能量的不斷加大，兩個(gè)系統(tǒng)之間的對(duì)抗越激烈。當(dāng)能量聚集到一定的臨界值時(shí)，影子系統(tǒng)便戰(zhàn)勝合法系統(tǒng)成為主流系統(tǒng)，隱性模式取代顯性模式成為新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并將產(chǎn)學(xué)研推向更高級(jí)的穩(wěn)定區(qū)域。

23產(chǎn)學(xué)研內(nèi)部各主體之間的非線性相互作用

產(chǎn)學(xué)研主體之間的非線性相互作用，一方面表現(xiàn)為產(chǎn)學(xué)研主體之間的競(jìng)爭(zhēng)。系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)之間的競(jìng)爭(zhēng)促進(jìn)系統(tǒng)自組織演化 [13]。尤其是對(duì)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新演化有益的正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)，如資源利用性競(jìng)爭(zhēng)，競(jìng)爭(zhēng)雙方是以資源掠奪和利用為競(jìng)爭(zhēng)目的，其競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果是充分利用外部資源壯大自身的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

另一方面表現(xiàn)為產(chǎn)學(xué)研主體之間的沖突，主要表現(xiàn)為破壞性沖突和建設(shè)性沖突。其中，破壞性沖突主要表現(xiàn)在某一些問(wèn)題上不愿意聽(tīng)取別人的意見(jiàn)，以問(wèn)題為中心的爭(zhēng)論時(shí)常發(fā)生，甚至?xí)霈F(xiàn)一些相互攻擊的極端行為，有時(shí)為了堅(jiān)守自己的意見(jiàn)和看法而不愿意與其他人交流，甚至斷絕來(lái)往，嚴(yán)重阻礙了產(chǎn)學(xué)研的健康發(fā)展。破壞性沖突雖然具有一定的消極作用，但是也是促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研遠(yuǎn)離平衡態(tài)不可或缺的條件。建設(shè)性沖突是指目標(biāo)一致，但是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的方法和途徑不一樣。在產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的協(xié)同演化過(guò)程中，建設(shè)性沖突起了積極的作用。在建設(shè)性沖突過(guò)程中，產(chǎn)學(xué)研主體通過(guò)相互的交流而彼此增進(jìn)凝聚力，密切了產(chǎn)學(xué)研的合作伙伴關(guān)系，同時(shí)也產(chǎn)生了一些新的想法和新的主意，這些新的想法和新的主意促進(jìn)了產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同創(chuàng)新。

3協(xié)同演化的誘因：隨機(jī)漲落

自組織理論認(rèn)為，協(xié)同演化過(guò)程中的隨機(jī)漲落促進(jìn)一個(gè)遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開(kāi)放系統(tǒng)從無(wú)序走向有序，即漲落導(dǎo)致有序[14]。漲落是無(wú)規(guī)則的、隨機(jī)的、偶然的，它的出現(xiàn)沒(méi)有規(guī)律可遵循。在正常情況下，微小的漲落可以自我耗散掉而保持宏觀量在平均值附近波動(dòng)，也不會(huì)對(duì)宏觀量產(chǎn)生影響，是可以忽略的；然而，當(dāng)漲落靠近臨界點(diǎn)（閾值）時(shí)，不但不會(huì)自生自滅，反而會(huì)被不穩(wěn)定的系統(tǒng)放大，系統(tǒng)會(huì)發(fā)生突變而形成新的有序結(jié)構(gòu)。由此，漲落導(dǎo)致有序。

產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同演化過(guò)程不斷受到內(nèi)外漲落的影響。產(chǎn)學(xué)研協(xié)同演化的內(nèi)漲落來(lái)自于產(chǎn)學(xué)研內(nèi)部影響各子系統(tǒng)運(yùn)行的各類(lèi)因素，如組織結(jié)構(gòu)、技術(shù)創(chuàng)新、企業(yè)文化、管理制度等，這些因素不斷影響著產(chǎn)學(xué)研各主體之間的相互作用，造成產(chǎn)學(xué)研內(nèi)部各子系統(tǒng)在組織結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平、生產(chǎn)水平等方面的變化，這種變化導(dǎo)致了產(chǎn)學(xué)研內(nèi)部出現(xiàn)漲落，帶來(lái)了產(chǎn)學(xué)研的無(wú)規(guī)律、無(wú)序運(yùn)行。

產(chǎn)學(xué)研協(xié)同演化的外漲落來(lái)自于外界環(huán)境對(duì)產(chǎn)學(xué)研的各類(lèi)影響，如社會(huì)制度、國(guó)家政策、經(jīng)濟(jì)方針、文化制度和市場(chǎng)等，這些因素不斷地影響著產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的發(fā)展戰(zhàn)略、文化氛圍、研發(fā)方向等，促使產(chǎn)學(xué)研協(xié)同演化過(guò)程中不斷出現(xiàn)漲落。

內(nèi)外漲落在產(chǎn)學(xué)研的非線性相互作用下不斷地被放大，逐漸形成“巨漲落”，當(dāng)“巨漲落”達(dá)到或超過(guò)一定的閾值時(shí)，產(chǎn)學(xué)研就會(huì)發(fā)生相變而形成一個(gè)新的穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

4協(xié)同演化的路徑：相變與分叉

自組織理論認(rèn)為，相變是系統(tǒng)自組織演化過(guò)程中，由于微觀層次的重新組織而形成的宏觀層次的狀態(tài)變化[15]。系統(tǒng)相變的過(guò)程在時(shí)間和空間上的表現(xiàn)形式是不一樣的，在時(shí)間上，相變是系統(tǒng)演化過(guò)程中在某一臨界點(diǎn)的轉(zhuǎn)變，相變所需要的時(shí)間比系統(tǒng)演化所需要的時(shí)間要短很多，所以，相變的尺度小于系統(tǒng)演化的尺度；在空間上，系統(tǒng)相變過(guò)程涉及到微觀層次的系統(tǒng)內(nèi)部子系統(tǒng)和個(gè)人的行為以及系統(tǒng)在宏觀層次的狀態(tài)變化。產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同創(chuàng)新是整個(gè)產(chǎn)學(xué)研的宏觀狀態(tài)，只有產(chǎn)學(xué)研內(nèi)部各子系統(tǒng)協(xié)同起來(lái)才能產(chǎn)生集體行為，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同創(chuàng)新。

突變理論認(rèn)為，系統(tǒng)的突變并非質(zhì)變，而是系統(tǒng)質(zhì)變的外在表現(xiàn)和反映。系統(tǒng)的質(zhì)變可以通過(guò)突變和漸變兩種方式進(jìn)行。漸變和突變同時(shí)作用于產(chǎn)學(xué)研，并推動(dòng)著產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的協(xié)同演化。產(chǎn)學(xué)研是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，其內(nèi)部存在一層又一層的子系統(tǒng)，子系統(tǒng)之間相互作用，關(guān)系復(fù)雜，產(chǎn)學(xué)研要實(shí)現(xiàn)整體協(xié)同之前首先要將各層次的子系統(tǒng)協(xié)同起來(lái)，那么，產(chǎn)學(xué)研內(nèi)部子系統(tǒng)的協(xié)同是一個(gè)漸變的過(guò)程，當(dāng)內(nèi)部子系統(tǒng)協(xié)同一致達(dá)到或超過(guò)臨界值時(shí)，整個(gè)產(chǎn)學(xué)研發(fā)生突變，完成整個(gè)產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同演化過(guò)程，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同創(chuàng)新。

產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同演化途徑具有多樣化和不確定性，這些多樣化和不確定性集中地表現(xiàn)在系統(tǒng)經(jīng)過(guò)臨界點(diǎn)時(shí)存在的豐富多彩的分叉現(xiàn)象上，這些分叉又使系統(tǒng)的演化呈現(xiàn)出一種樹(shù)形結(jié)構(gòu)（如圖3）。

如圖3所示，在產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同演化過(guò)程中，當(dāng)協(xié)同演化到達(dá)臨界點(diǎn)C時(shí)，產(chǎn)學(xué)研內(nèi)部出現(xiàn)了分叉，將產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同演化過(guò)程一分為三，即，穩(wěn)定的分支c′和c″，以及不穩(wěn)定的分支b；穩(wěn)定的分支c′和c″持續(xù)發(fā)展又出現(xiàn)更多的分支，就這樣長(zhǎng)期周而復(fù)始，形成一個(gè)樹(shù)形結(jié)構(gòu)。由此可見(jiàn)，首先，分叉意味著產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同演化過(guò)程可能進(jìn)入一種新的有序的穩(wěn)定態(tài)，也有可能退化到一種無(wú)序的非穩(wěn)定態(tài)。其次，產(chǎn)學(xué)研經(jīng)過(guò)臨界點(diǎn)C，便出現(xiàn)一對(duì)具有對(duì)稱(chēng)性的新的有序的穩(wěn)定態(tài)，產(chǎn)學(xué)研只要選擇進(jìn)入其中一個(gè)穩(wěn)定態(tài)，便意味著進(jìn)入一個(gè)不可逆的演化過(guò)程，原有的對(duì)稱(chēng)性也便消失。最后，產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同演化趨勢(shì)最開(kāi)始是簡(jiǎn)單的線性發(fā)展過(guò)程，到了臨界點(diǎn)C便開(kāi)始出現(xiàn)分叉，隨著產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同演化過(guò)程的繼續(xù)，產(chǎn)學(xué)研的發(fā)展趨勢(shì)又在分叉的基礎(chǔ)上再次出現(xiàn)分叉，并周而復(fù)始。這一過(guò)程是一個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的演化過(guò)程，分叉的結(jié)構(gòu)也是一種分形結(jié)構(gòu)，反過(guò)來(lái)又成為度量產(chǎn)學(xué)研協(xié)同演化復(fù)雜程度的標(biāo)準(zhǔn)。

5協(xié)同演化形式：超循環(huán)

系統(tǒng)的協(xié)同演化過(guò)程是從無(wú)序到有序，從低級(jí)有序到高級(jí)有序，在不同水平與層次上的循環(huán)發(fā)展。超循環(huán)理論指出，系統(tǒng)的循環(huán)依次通過(guò)反應(yīng)循環(huán)、催化循環(huán)、超循環(huán)，實(shí)現(xiàn)協(xié)同演化[16]。簡(jiǎn)單的反應(yīng)循環(huán)構(gòu)成催化循環(huán)，若干催化循環(huán)又構(gòu)成更高級(jí)的超循環(huán)[17]，超循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)組織內(nèi)各個(gè)單元間的相互作用形成自組織機(jī)制，從而使系統(tǒng)向更高的有序狀態(tài)進(jìn)化。產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同演化也是一個(gè)超循環(huán)的進(jìn)化過(guò)程，超循環(huán)促進(jìn)了產(chǎn)學(xué)研內(nèi)部各子系統(tǒng)之間的協(xié)同，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，促進(jìn)了各子系統(tǒng)的共同發(fā)展和協(xié)同演化[18]，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同創(chuàng)新起到了積極作用。

51產(chǎn)學(xué)研協(xié)同演化的反應(yīng)循環(huán)

產(chǎn)學(xué)研的反應(yīng)循環(huán)由反應(yīng)物、中間物和生成物構(gòu)成，反應(yīng)物通過(guò)催化劑的作用形成中間物，然后轉(zhuǎn)化為生成物，最后又從生成物中分離出來(lái)回到起始狀態(tài)[19]（如圖4）。在產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新過(guò)程中，各個(gè)子系統(tǒng)都存在反應(yīng)循環(huán)。如在企業(yè)中，生產(chǎn)部門(mén)存在生產(chǎn)反應(yīng)循環(huán)，生產(chǎn)部門(mén)將采購(gòu)來(lái)的原材料投放到生產(chǎn)設(shè)備當(dāng)中，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)作業(yè)和加工生產(chǎn)出商品；在高等院校和科研院所中，研究團(tuán)隊(duì)也存在研發(fā)反應(yīng)循環(huán)，研究團(tuán)隊(duì)將國(guó)內(nèi)外有關(guān)論點(diǎn)進(jìn)行內(nèi)部思想交流和深入研究，通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收，然后創(chuàng)造出新的知識(shí)；在產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟中，高校和科研院所將研究出來(lái)的新技術(shù)和新方法應(yīng)用于企業(yè)，生產(chǎn)出新產(chǎn)品或提高生產(chǎn)效率，反過(guò)來(lái)，企業(yè)將反饋信息提供給高校和科研院所進(jìn)行技術(shù)的改進(jìn)等。

`其中，E表示催化劑，S表示反應(yīng)物，ES表示催化劑E 與反應(yīng)物S形成的中間物，EP表示由中間物ES轉(zhuǎn)化來(lái)的生成物，P表示由生成物EP分離出來(lái)的產(chǎn)物，但是，P既可以是產(chǎn)學(xué)研某個(gè)反應(yīng)循環(huán)的產(chǎn)物，又可以是其他反應(yīng)循環(huán)的反應(yīng)物。

52產(chǎn)學(xué)研協(xié)同演化的催化循環(huán)

催化循環(huán)是由多個(gè)反應(yīng)循環(huán)組合而成的比反應(yīng)循環(huán)更高一級(jí)的循環(huán)[19]。催化循環(huán)相當(dāng)于具有新陳代謝作用和自復(fù)制的機(jī)制。在產(chǎn)學(xué)研中，各主體之間是具有一定聯(lián)系的組織，一個(gè)組織內(nèi)部的反應(yīng)循環(huán)可能與其他成員組織的反應(yīng)循環(huán)組合成產(chǎn)學(xué)研的催化循環(huán)。如，在產(chǎn)學(xué)研中，企業(yè)為高?；蚩蒲性核峁┭芯块_(kāi)發(fā)所需的資金；然后，高校將這部分資金用于研究開(kāi)發(fā)活動(dòng)；高?；蚩蒲性核賹⒀芯块_(kāi)發(fā)成果應(yīng)用于企業(yè)，生產(chǎn)出新的產(chǎn)品或服務(wù)；客戶(hù)從市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)使用，反饋有效意見(jiàn)給企業(yè)；企業(yè)從客戶(hù)的反饋意見(jiàn)中，合理完善和修正產(chǎn)品的功能或者將客戶(hù)的意見(jiàn)進(jìn)一步反饋給高?；蚩蒲性核?，再經(jīng)過(guò)生產(chǎn)部門(mén)加工生產(chǎn)出更加符合客戶(hù)需求的商品。產(chǎn)學(xué)研的這一催化循環(huán)組合了高校、科研院所、企業(yè)和客戶(hù)的反應(yīng)循環(huán)。

如圖5所示，F(xiàn)1、F2、F3……Fn表示n個(gè)產(chǎn)學(xué)研反應(yīng)循環(huán)，每個(gè)反應(yīng)循環(huán)內(nèi)的字母表示的含義同圖4，但是，其中P表示某一反應(yīng)循環(huán)的生成物，但是同時(shí)它又是聯(lián)接下一個(gè)反應(yīng)循環(huán)的反應(yīng)物S，由此可得，Sn=P（n-1）。若用I表示產(chǎn)學(xué)研的催化循環(huán)，則可以得到產(chǎn)學(xué)研催化循環(huán)的表達(dá)式：I=F1+F2+F3+……+Fn。

53產(chǎn)學(xué)研的超循環(huán)

產(chǎn)學(xué)研的超循環(huán)又叫催化超循環(huán)，是指由催化循環(huán)在功能上循環(huán)耦合聯(lián)系起來(lái)的循環(huán)，在超循環(huán)組織中，每一個(gè)組元既能自復(fù)制，又能催化下一個(gè)組元的自復(fù)制[19]。產(chǎn)學(xué)研內(nèi)部各子系統(tǒng)的各催化循環(huán)在功能上耦合起來(lái)，在自復(fù)制的同時(shí)又提供相互的催化支持，從而形成產(chǎn)學(xué)研的超循環(huán)。

圖6中，I1、I2、I3、I4……In表示n個(gè)產(chǎn)學(xué)研的催化循環(huán)，n個(gè)催化循環(huán)又構(gòu)成了一個(gè)產(chǎn)學(xué)研超循環(huán)。若用O表示產(chǎn)學(xué)研的超循環(huán)，那么可得產(chǎn)學(xué)研的超循環(huán)的表達(dá)式：O= I1+I2+I3+I4+……+In。

6結(jié)論

根據(jù)自組織理論，可以將產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的協(xié)同演化過(guò)程概括為：在開(kāi)放的條件下，產(chǎn)學(xué)研各主體、內(nèi)部各要素及其與環(huán)境之間的非線性作用為動(dòng)力，同時(shí)受到內(nèi)外漲落的隨機(jī)影響，支配著產(chǎn)學(xué)研各子系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)同，使系統(tǒng)走入循環(huán)、超循環(huán)，經(jīng)歷多種突變、漸變從無(wú)序躍變?yōu)橛行?，從低?jí)有序走向高級(jí)有序，從而形成一個(gè)新的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。其中，開(kāi)放與非平衡態(tài)是產(chǎn)學(xué)研協(xié)同演化的前提條件，非線性相互作用是產(chǎn)學(xué)研協(xié)同演化的動(dòng)力，隨機(jī)漲落是產(chǎn)學(xué)研協(xié)同演化的誘因，相變與分叉是產(chǎn)學(xué)研協(xié)同演化的路徑，超循環(huán)是產(chǎn)學(xué)研協(xié)同演化的形式。因此，基于自組織理論，可以清晰地描繪出產(chǎn)學(xué)研協(xié)同演化的過(guò)程，揭示產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的協(xié)同演化機(jī)理，并以此為動(dòng)力，逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的協(xié)同效應(yīng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳悅， 顧新. 產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的知識(shí)協(xié)同過(guò)程研究[J]. 中國(guó)科技論壇， 2012（10）：17-23.

[2]Hebert A J. Learning to Live with the Pilot Retention Problem[J]. Air Force Magazine， 2001， 84（1）： 66-69.

[3]吳雄周. 農(nóng)業(yè)合作組織發(fā)展能力的形成、演化和培育：基于自組織理論視角[J]. 湖南社會(huì)科學(xué)， 2012， （5）：131-134.

[4]苗成林， 馮俊文， 孫麗艷，等. 基于協(xié)同理論和自組織理論的企業(yè)能力系統(tǒng)演化模型[J]. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)， 2013， 37（1）：192-198.

[5]王景榮， 徐榮榮. 基于自組織理論的區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)演化路徑分析——以浙江省為例[J]. 科技進(jìn)步與對(duì)策， 2013， 30（9）：27-32.

[6]蔣珩. 我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)機(jī)理研究——基于自組織理論視角[J]. 經(jīng)濟(jì)體制改革， 2013（2）：103-106.

[7]蔣珩. 基于自組織理論的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)演化：不確定性和躍遷[J]. 科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理， 2014（1）：126-131.

[8]任建華， 白思俊， 郭云濤. 通用航空產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)自組織協(xié)同演化模型研究[J]. 上海管理科學(xué)， 2015，37（4）：51-55.

[9]Prigogine I， Nicolis G， Babloyantz A. Thermodynamics of Evolution[J]. Physics Today， 2008， 25（11）： 23-28.

[10]Nonaka I，Takeuchi H. The Knowledge-Creating Company[M]. NY：Oxford University Press，1995.

[11]任佩瑜，張莉，宋勇. 基于復(fù)雜性科學(xué)的管理熵、管理耗散結(jié)構(gòu)理論及其在企業(yè)組織與決策中的作用[J]. 管理世界，2001（6）：142-147.

[12]彭雙，顧新，吳紹波. 基于非線性相互作用視角的產(chǎn)學(xué)研組織間知識(shí)創(chuàng)造機(jī)理研究[J]. 科技進(jìn)步與對(duì)策，2010，27（4）：124-126.

[13]Haken H. Synergetics： Introduction and Advanced Topic[M]. Berlin： Springer， 2004.

[14]Graham R， Haken H. Fluctuations and Stability of Stationary Non-equilibrium Systems in Detailed Balance[J]. Zeitschrift für Physik， 1971， 245（2）： 141-153.

[15]Haken H， Kelso J A S， Bunz H. A Theoretical Model of Phase Transitions in Human Hand Movements[J]. Biological Cybernetics， 1985， 51（5）： 347-356.

[16]Eigen M. The Hypercycle： A Principle of Natural Self-organization[J]. International Journal of Quantum Chemistry， 1978， 14（S5）： 219-219.

[17]艾根 M. 超循環(huán)論[M]. 沈小峰，曾國(guó)屏譯. 上海：上海譯文出版社，1990.22-30.

[18]萬(wàn)君， 顧新. 基于超循環(huán)理論的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)演化機(jī)理研究[J]. 情報(bào)科學(xué)， 2010（8）：1229-1232.

[19]沈小峰，曾國(guó)屏. 超循環(huán)論的哲學(xué)問(wèn)題[J]. 中國(guó)社會(huì)科學(xué)，1989（4）：185-194.

（責(zé)任編輯：李映果）