随着社会经济的迅速发展,经典的区域系统研究理论在日益复杂的人口、资源、环境和发展问题面前却显得越来越不适应。因此,用新理论、新方法和新技术改造传统的研究领域,已经成为众多学者关心的问题。由于区域系统是一个由物质的和非物质的,经济的、社会的、资源环境等要素共同构成的复杂系统,其获得空间、时间和功能的有序结构过程具有自组织特征,因此,单从某一个学科领域来分析区域系统的演化发展的内在机制及其过程具有片面性和局限性。本论文基于复杂性科学的思想,以自组织理论为基础,对区域系统的演化发展的机制和过程进行了深入的研究。首先,对复杂系统的自组织特性进行阐述。在明晰复杂系统、自组织和他组织的内涵的前提下,提出复杂巨系统具有自组织和他组织的复合特性;在分析了复杂系统的自组织特性的基础上,将复杂系统的自组织演化发展过程划分为不同阶段,并从复杂系统要素之间的相互作用关系分析了其演化发展的非线性、复杂性及随机性。其次,对区域系统的自组织特性从理论上进行基础性分析,提出要从整体性、综合性角度建立自组织的区域系统发展观,对区域系统的耗散结构进行界定,对区域系统静态的自组织特性,即区域系统的耗散结构特性进行分析;对区域系统动态演化的内涵进行界定,并对其演化发展过程中所表现出来的自组织特性及自组织和他组织相复合的表现形式进行阐述。第三,从自组织理论对区域系统演化发展的内在动力机制进行详细的阐述,通过对区域系统“熵”变化分析提出“耗散结构”是区域系统演化发展的自组织条件。区域系统内部要素的竞争、协同与涨落是区域系统演化发展的自组织动力的源泉。区域系统内部的涨落必然会带动系统内部更大范围的要素之间的循环效应,从超循环的角度,这是区域系统自组织演化发展的内在实现途径;通过不断扩大的超循环链条,区域系统的内部涨落现象带来的局部渐变得到积累,最终导致区域系统的整体突变的实现,从渐变到突变过程体现了区域系统自组织演化发展的外在实现途径。正是由于内在动力机制的作用,并通过内在的和外在的演化发展途径,区域系统的整体演化发展过程表现为从混沌到有序、再到协调的演替。混沌、分形与有序的相统一,体现了区域系统的自组织演化发展图景的特性。第四,将系统动力学理论与方法应用于区域系统研究,建立了变结构的区域系统动力学模型,并对区域系统演化发展的自组织动力进行了系统动力学仿真,分析了区域系统演化发展的动力。在此基础上,对区域系统的SD模型进行了检验,使理论研究与实际应用结合起来。第五,建立了系统协调度、综合发展水平的计算方法,借鉴灰色关联度的基本原理,建立了区域系统协调发展测度模型,通过这些模型有效地衡量了区域系统内各子系统之间的协调关系。运用上述的研究成果,在分析哈尔滨市区域经济、社会及环境协调发展的基础上,建立哈尔滨市经济、社会及环境协调发展的评价指标体系,然后对哈尔滨市的区域系统发展状况进行仿真、评价和预测,并提出了有针对性的政策建议。最后,论文从生态安全、环境保护、资源利用及经济社会发展等层面,从各方面协同和发展的角度,系统地提出了区域系统演化发展的适应性对策。