化石能源是人类赖以生存的生命线,然而其使用对环境也带来了巨大的污染。化石能源消费结构与废气污染所构成的体系是一个巨大的、开放性的自组织系统。采用协同学原理研究了化石能源消费结构与废气污染之间的自组织演化规律。分别建立煤、石油、天然气和废气污染的数学模型,基于协同学原理讨论煤、石油、天然气消费结构变化对废气污染的影响,进而研究化石能源消费结构-废气污染系统的自组织行为。研究结果表明:环境影响决定化石能源消费结构;在未来,煤和石油的消费量降低,天然气消费量增加。本研究工作将为化石能源的合理利用和环境保护提供参考,为大系统的自组织行为研究提供理论依据。