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耗散结构理论

一座城市可看作一个耗散结构，每天输入食品、燃料、日用品等，同时输出产品和垃圾，它才能生存下去，它要保持稳定有序状态，否则将处于混乱。
耗散结构理论
现代经济系统也是一个非平衡的开放系统，系统内部各部门的联系是非线形的，存在着有规律的经济波动和无规律的随机扰动，因此也是一个耗散结构。
20世纪70年代，比利时物理学家普利高津提出了耗散结构学说，这也是一种系统理论。耗散结构的概念是相对于平衡结构的概念提出来的。长期以来，人们只研究平衡系统的有序稳定结构，并认为倘若系统原先是处于一种混乱无序的非平衡状态时，是不能在非平衡状态下呈现出一种稳定有序结构的。普利戈金等人提出：一个远离平衡的开放系统，在外界条件变化达到某一特定阈值时，量变可能引起质变，系统通过不断与外界交换能量与物质，就可能从原来的无序状态转变为一种时间、空间或功能的有序状态，这种远离平衡态的、稳定的、有序的结构称之为“耗散结构”。这种学说回答了开放系统如何从无序走向有序的问题。
耗散结构是在远离平衡区的非线性系统中所产生的一种稳定化的自组织结构。在一个非平衡系统内有许多变化着的因素，它们相互联系、相互制约，并决定着系统的可能状态和可能的演变方向。这些因素可以归纳为两类：其一是广义流，其二是广义力；而且广义流依赖于广义力。一般地说，这两类因素之间的相互依赖关系是一个复杂的非线性函数。一个典型的耗散结构的形成与维持至少需要具备三个基本条件：
一是系统必须是开放系统，孤立系统和封闭系统都不可能产生耗散结构；
二是系统必须处于远离平衡的非线性区，在平衡区或平衡区都不可能从一种有序走向另一更为高级的有序；
三是系统中必须有某些非线性动力学过程，如正负反馈机制等，正是这种非线性相互作用使得系统内各要素之间产生协同动作和相干效应，从而使得系统从杂乱无章变为井然有序。
普利高津认为，自组织现象是普通存在的。激光是一个自组织的系统，光粒子能够自发地把自己串在一起，形成一道光束。这道光束的所有光子能够前后紧接，步调一致地移地。飓风也是一个自组织的系统。自组织系统的机理是对称性破缺。这种对称性破缺的序都不包含在外部环境中，而根源于系统内部，外部环境只是提供触发系统产生这种序的条件，所有这种序或组织都是自发形成的。
皮亚杰的“调节”中“调节”是有目的性结构化的涵义。普利高津则超越了皮亚杰。他用“自组织”而不是“自动调节”，他的“自组织”超越了附带预定的或目的性的结构化的调节概念，转向开放的组织。“自组织不是目的论的；它甚至也不是目的性的。相反，自组织是开放的概念。未来从现在（和过去）之中演变而来，依赖于已经发生与仍在继续发生的交互作用。”
自组织的提出具有极为重要的意义。热力学的第一定律是能量守恒定律。第二定律的含义是所有的能量转化都是不可逆的。其中熵是一个重要概念。“熵是这样一个量，它在有耗散的情况中不停地增长，当所有进一步做功的潜力都耗尽了以后，熵就达到了最大值，熵达到了最大值就意味着能量的耗尽、系统的毁坏。”
耗散结构理论
在某种意义上说，这是一条可怕的定律，由此观之，宇宙的总熵是在无情地朝着它的极大值增长。一旦达到了最大值的那一刻─热寂状态，那就是宇宙死亡之时。是普高津的自组织理论给了人们新的希望。因为系统中有许多“自组织现象”，即在系统组建后，虽然也有着日益毁坏衰败的趋势，但其内部也产生着调节建设的倾向。自组织有赖于加强：在条件成熟的情况下，微小的事件会被扩大和发展，而不是趋于消失。如果说热力学第二定律这支箭头将系统引向衰败，那么自组织则是一支反向的箭头，它将系统引向完善。

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