在不同的科学领域中，常常要处理一些由大量同类子系统（Subsystem)构成的集合体。大部分情况下，这种宏观体系的性质很难用子系统作用的单纯随机迭合加以说明。例如，由许多自旋构成的强磁体，由许多电偶极子形成的激光器，由许多分子组成的化学集合体，由许多细胞组成的生物体，由许多神经细胞组成的神经网，由许多树木聚成的森林以及由许多人组成的社会等均属此例。