耗散结构理论

出处：按学科分类—社会科学总论 中国青年出版社《社会科学学科辞典》第20页（1413字）

研究耗散结构的性质及其形成、稳定和演变的规律的学科，系统科学的分支。

同协同论、突变论一起被称为“新三论”。

耗散结构理论的研究对象是远离平衡态的开放系统。耗散结构理论认为，一个开放系统通常有三种平衡态：(1)热力学平衡态，指系统各部分的温度和浓度经过流动不存在差别，表示系统无序程度的“熵”增加到一个较大值。

(2)近似平衡或线性非平衡态，指系统各部分的温度和浓度存在较小差别，近似平衡。

(3)远离平衡态或非线性非平衡态，指系统各部分的温度和浓度存在较大差别，各元素之间存在非线性的相互作用。耗散结构就出现在开放系统的远离平衡态或非线性非平衡态。一个系统要形成耗散结构，至少需要四个条件：(1)系统必须是开放的。因为只有开放系统才能通过与外界交换物质和能量，从外界引入负熵流来抵消自身熵的增加，使系统的总熵逐步减少，才有可能从无序转为有序。(2)系统必须处于远离平衡态。因为系统即使处于离平衡态不远的近平衡区，并且与外界有物质和能量的交换，其发展趋势还是回到平衡态，而不会产生新的有序结构。只有系统远离平衡态，才能形成新的稳定的有序结构。(3)系统的内部各要素(子系统之间)存在着非线性的相互作用。

因为非线性的相互作用，使各要素(子系统)之间产生协同作用和相干效应，系统才得以从无序转化为有序。(4)涨落导致有序。涨落是指系统中某个变量或行为对平均值发生偏离。

它使系统离开原来的状态和轨道。

系统处于不同的状态时，涨落起着不同的作用。当系统处于稳定状态时，涨落是一种干扰，引起系统运动轨道的混乱，导致无序。

此时，系统具有抗干扰能力，迫使涨落逐步衰减，使系统回到原来的状态或轨道。如果系统处于不稳定的临界状态，涨落则可能不仅不衰减，甚至反而会放大为“巨涨落”，使系统从不稳定状态跃迁到新的有序状态。

这种在远离平衡态情况下所形成的新的稳定有序结构就称为耗散结构。耗散结构理论的应用范围极为广泛。它不仅已成功地应用于自然科学和工程技术，而且也为社会科学的研究提供了新方法。近年来，已有人运用它探讨城市人口、就业机会和生产与服务中的社会问题。

耗散结构理论对有序与无序、平衡与非平衡、可逆与不可逆的研究，还为唯物辩证法提供了新的自然科学的依据，对当代哲学思想也产生了较大的影响。

耗散结构理论是在经典热力学和统计物理学的基础上发展起来的。创始人是比利时布鲁塞尔学派领袖普利高津。他于1967年提出耗散结构的概念，于1969年在“理论物理与生物学”国际会议上发表了题为《结构、耗散和生命》的科学论文，首次提出了耗散结构理论。

这一理论现已形成了比较完整的理论体系，不仅用来研究物理学、化学、生命科学等科学中的问题，也推广运用到社会经济领域的问题研究中去。因此，研究和掌握耗散结构理论，对自然科学和社会科学的实践和理论研究都有重大的作用。

1986年，普利高津来我国访问讲学，并被清华大学、北京师范大学等校聘为客座教授。目前，我国对这一理论的介绍和研究还刚刚开始。

《耗散结构与系统演化》，颜泽贤编，福建人民出版社1987年版；《耗散结构论》，沈小峰等编着，上海人民出版社1987年版。