自组织与耗散结构
耗散结构、自组织与制度耦合 - 中国国有经济研究中心
耗散结构、自组织与制度耦合——入世后国企制度变迁障碍及发展趋向的演进经济学解释徐传谌李松涛闫敏（吉林大学中国国有经济研究中心吉林长春130012）内容摘要：以进化经济学的观点来看，我国国有企业制度变迁的动态过程是国有企业组织从有序到无序再到有序、从低级有序到高级有序的过程。
传统体制下，特殊的制度供给体系使国有企业组织成为一种处在线性非平衡态的系统，是一种低级有序状态，随着熵增的不断出现，物质和能量也会遭到越来越多的无用耗散，直至系统到达最大熵时的最无序状态而趋于“死寂”。
入世后，我国国有企业改革的趋向就是要在较低的制度耦合成本下，打破原有秩序，通过与外界不断交换物质、能量和信息，引入负熵流，提供一种高效的非线性作用机制，从而使市场中的国有企业形成类“耗散结构”的自组织系统，完成不发达经济系统向发达经济系统的跃迁。
关键词：结构耗散自组织制度耦合制度变迁一、引言一个国家的基础制度安排、制度结构、制度框架、制度环境和制度走向影响，决定了它的经济绩效。
因此，研究制度及制度变迁便成为破译经济增长秘密的首要选择。
在新古典的“需求——供给”框架下采用均衡分析方法展开的早期的制度变迁理论，由于他们所用的数学工具微积分无法处理事件的不可逆和系统的非线性，因而局限于静止的线性的世界中，缺乏对历史、现实经济现象的阐释力。
直到纳入了制度变迁过程中的产权、国家和意识形态变量，跳出了新古典传统禁锢的后期制度变迁理论，不局限于均衡分析、静态或比较静态分析,认识到制度演化过程的动态性，通过对新古典经济学的修正和发展，“踏上了一条把制度变迁看作是进化的、路径依赖的更靠近旧制度学派的道路，”[1]才激活了其理论生命力。
演化经济学就是随着对新古典经济学的反思与批判而在西方经济学理论中发展起来的一个新理论分支。
随着混沌理论、自组织理论以及非线性动力学等非主流分析工具在演化经济模型中的不断涌现，在新古典经济学中引进制度和时间维度，从而克服了新古典经济学的基本分析工具——最优适应性、单一均衡及代表性个体行为对解释经济和制度变迁的局限性，在短期均衡分析和长期历史分析之间架起一座动态分析的桥梁，大大丰富了制度变迁理论研究的工具选择，增强了其理论解释力。
创新型秘书人才培养的耗散结构分析
创新型秘书人才培养的耗散结构分析引言在当前市场经济快速发展的时代背景下，创新成为企业发展和竞争的关键要素。
然而，传统的企业模式已经无法满足迅速变化的市场需求和日益复杂的经营环境。
在这种背景下，培养创新型人才成为了关键的战略任务。
而对于秘书人才，其服务性质与企业创新能力之间的相互作用并没有得到充分的重视。
本文通过耗散结构分析，探讨了创新型秘书人才培养的重要性以及如何建立有效的培养机制。
耗散结构的概念与特点耗散结构是物理化学和生物学领域常用的概念，用于描述一种系统保持稳定状态的能力。
在复杂系统中，耗散结构通过不断吸收和排除能量和物质来维持系统的稳定和运行。
在组织和管理理论中，耗散结构也被广泛应用，用于描述一种具有高度适应性和创新能力的组织形态。
耗散结构具有以下几个特点：1.自组织性：耗散结构是一个自我组织的系统，可以在外部环境的动态变化下调整自身的结构和行为。
2.自适应性：耗散结构具有自适应的能力，可以通过不断学习和调整来适应变化的环境。
3.高度耗能：耗散结构通过不断耗散和吸收能量来维持稳定状态，这种能量耗散过程可以为系统提供新的机会和创新能力。
创新型秘书人才培养的重要性在传统的观念中，秘书人才被认为是执行性和辅助性的角色，其工作主要是处理文件、安排会议等日常事务。
然而，随着企业内外部环境的快速变化，秘书人才需要具备更多的创新能力和领导能力。
创新型秘书人才的培养具有以下重要性：1.适应性需求：企业在变革和创新过程中需要创新型秘书人才的支持和协助，他们可以通过快速学习和适应变化来帮助企业实现创新目标。
2.组织协调能力：创新型秘书人才具有优秀的组织和协调能力，可以帮助企业实现各部门之间的信息共享和协同工作，促进创新活动的开展。
3.决策支持：创新型秘书人才可以提供有效的决策支持，通过搜集和分析市场信息、竞争动态等数据，为企业的战略决策提供科学的依据。
4.领导潜力：许多创新型秘书人才具备领导潜力，如果能够培养和发挥他们的领导才能，将对企业的创新能力和竞争力有着积极的推动作用。
耗散结构理论的自组织方法论研究
耗散结构理论的自组织方法论研究耗散结构理论是来自非线性科学的一个重要理论框架，用来解释自然界和人类社会中的复杂系统自组织现象。
自组织方法论则是对于研究和应用耗散结构理论的方法与途径的总结和探索。
本文将以1200字以上的篇幅，对耗散结构理论的自组织方法论进行研究和分析。
首先，耗散结构理论的自组织方法论需要在理论和实践两个层面进行研究。
在理论层面，需要对系统中的各种物理、化学或社会过程进行建模和分析，寻找系统中的重要参量和驱动因素。
这需要运用数学方法，如微分方程、非线性动力学和统计力学等，来对系统进行描述和分析。
另外，还需要对耗散结构的形成机制进行研究，例如涨落放大和非平衡态动力学等。
在实践层面，需要从实际问题出发，选择合适的研究对象和实验方法，进行系统的数据采集和分析。
同时，还需要对系统的边界条件、外部驱动和反馈机制进行研究和设计，以实现系统的自组织和演化。
其次，耗散结构理论的自组织方法论可以应用于多个领域。
在物理学领域，可以研究材料的相变、自组织结构和新能源材料的设计等问题。
在化学领域，可以研究反应动力学、化学合成和催化反应等问题。
在生物学领域，可以研究生物进化、群体行为和细胞自组织等问题。
在社会科学领域，可以研究经济系统的稳定性、社会网络的形成和城市规划等问题。
在工程应用中，可以研究交通流动、电力系统和供应链管理等问题。
总之，耗散结构理论的自组织方法论具有很广泛的应用领域和潜力。
第三，耗散结构理论的自组织方法论还需要与其他理论进行整合和发展。
例如，可以与信息理论结合，研究系统中的信息流动和信息熵的变化；可以与复杂网络理论结合，研究系统中的节点和边之间的关系；可以与进化论结合，研究系统中的群体选择和竞争机制。
通过与其他理论的整合，可以对系统的特性和演化规律进行更深入的研究和理解。
最后，耗散结构理论的自组织方法论还需要关注实践应用和政策制定。
通过对自组织现象的研究，可以为政府和组织提供决策支持和管理方法。
物理学中的耗散结构理论研究
物理学中的耗散结构理论研究物理学作为一门研究物质和能量及其相互作用的学科，不仅涉及到宏观世界的运动规律，也深入研究微观粒子的运动现象。
而耗散结构理论，作为物理学中的新兴分支，对于复杂系统的研究具有重要的意义。
一、耗散结构理论的基本概念耗散结构理论，最初是由非平衡态热力学理论发展而来的。
它是针对一类物质或能量在复杂条件下产生的逸散或损耗，从而具有一定的自组织性的结构所作出的推论。
很多自然现象都可以被看做是这种耗散结构的表现，比如天气的变化、心脏的跳动、草原上群体运动的规律等等。
在这些自然现象中，有一些物质在复杂环境下发生输运、扩散、化学反应等行为，产生耗散现象，他们之间相互耦合，形成了具有秩序性和稳态的系统。
耗散结构理论的核心是自组织。
自组织是指系统在没有外部控制的条件下，能够自主地形成一定的结构和有序性。
耗散结构不仅能够自我维持一种结构，而且能够维持一些物质的流，从而维持能量的输运。
例如，气体从高压向低压输运，可以通过排除一些杂质，以维持气体中分子的输运，维持一定的压强。
因此，耗散结构理论在自然和人类社会中的许多现象和系统中，都具有广泛的应用价值。
二、耗散结构理论的发展历程耗散结构理论的历史可以追溯到二十世纪七十年代。
当时，一位名叫Prigogine的学者在非平衡态热力学领域做出了重要的贡献。
顾名思义，非平衡态热力学研究的是处于非平衡状态的系统。
这种状态是由于系统产生了耗散现象，从而失去平衡状态。
Prigogine提出了耗散结构理论的一部分内容，认为在非平衡条件下，系统会自发地达到一种新的平衡状态，这种新的平衡状态是由于系统内部结构的自我组织达到的。
同时，系统在这种平衡状态下拥有更高的能量和更高的秩序性。
后来，耗散结构理论还得到了许多其他学者的发扬和完善。
三、耗散结构理论的应用领域在物理学的研究中，耗散结构理论得到了非常广泛的应用。
例如，在生物学领域，研究神经元如何在大脑中形成复杂的模式和动态的信息流，就是一个非常好的应用举例。
耗散结构
已不是简单的线性关系，有它自己特有的规律。
例如，贝纳德实验中 T TC 时的情形。 这时,就有可能出现自组织现象。
下面用图线来表示以上的三种情况：
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表 征
定X
态 的 某 个 参 量
平
衡 态
X0 •
分叉现象
偏离平衡 的线性区
耗散结构理论在近年来有了很大的发展, 而且 在实践中已经运用。
美国有人研究东西部 人口的空间分布规律；
21
加拿大有人研究捕鱼的最佳方案；
荷兰有人研究能源的最低消耗方案
定量的研究要提出物理模型,建立数学模型,
然后再解相应的微分方程组。
如果我们能弄清自组织现象的规律, 自觉控
制一些参数, 使事物 (有生命,无生命，自然界,
稳定的
热力学分支
(a)
C
远离平衡的非线性区
稳定的
(C )
耗散结构分支
不稳定的
(b)
热力学分支
稳定的
(C )
耗散结构分支
（稳定的非平衡态）（对应某种时空有序状态）
λ0
λC
λ
控制参1量4
非平衡的不稳定态在一个细小的扰动下，就 可以引起系统状态的突变，状态离开（b）线 沿着另外两个稳定的分叉（c）,或（c’）发展， 这称为分叉现象。
即系统经历任何一个过程后，其熵变永远不会 小于熵流 ── 热力学第二定律的普遍形 四.远离平式衡。态的分叉现象
1.平衡态热力学（经典热力学）
主要研究平衡态的性质。
例如,贝纳德实验中 T = 0 的情形。
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2.线性非平衡态热力学(近平衡态热力学） 偏离平衡态很小的系统称为近平衡系统。
人类健康学(一)解读
人类健康学自工业革命以来，人类社会发生了一系列人类几千年来不敢想象的巨大变化，创造了一系列令人震惊的技术奇迹，创造了人类几千年都没能创造的“财富”。
这些技术和“财富”，渗透到了人们生活的方方面面，甚至渗透到了人们的灵魂深处：人类一直在孜孜不倦地一往直前、永不停止地追求着新的技术，为了更加省时，为了更多的“财富”，为了消灭“疾病”。
但事实是现代人被各种铺天盖地的信息和事物所包围，而留给自己思考的时间却越来越少，财富不知何时才能满足，疾病越来越多、越来越复杂、越来越难以对付。
任何人都不能否认工业现代化带给人类的新生活，但我们在此基础上，理应生活得更加健康和幸福。
人类在应付疾病的方面，除了疾病的治疗以外，必然还会思考如何使疾病不发生，这就是预防医学。
但是，再进一步，人类是否可以有更高的战略思路：不以疾病为着眼点，而是直接考虑人类健康状况的保持；同时，如果能找出健康保持的规律，这将对疾病的发生发展规律有进一步的认识，从而可以更加全面、更加主动、更加积极地促进人类的健康。
健康保持研究与近现代医学研究有着根本的区别。
人类健康状态的保持，是一种策略。
健康保持的科学研究和医学研究的根本区别在于，近现代医学研究的对象——疾病，是一种可以看得见、摸得着的，可以通过实验室展开实验分析的，而健康科学研究的对象是一种状态，即人体稳定而有序运行的状态，不是一个可以看得见、摸得着的实体。
健康状况保持研究，不是研究人体本身（研究人体本身的发生发展规律的科学体系为生命科学体系，如：生理学、解剖学、生物学等），而是一种研究“关系”的科学，即研究人体和宇宙大自然、研究人和社会、人和人、人体内部各种关系的科学，是研究这些关系如何和谐而稳定地运行。
人类把握了这种运行机制，自然就掌握了躯体健康保持的部分规律，从而更为主动、自觉地吻合这种规律，实现自身最大限度的健康保持。
当然，健康保持的研究是基于人体个体的自身客观条件为基础的。
在一个个体诞生后，其基因对其自身的根本特性有基础性的决定作用，如：性别、体格、性格、遗传疾病等等。
第一章(五)-耗散结构理论
1.4 系统演化形式：自组织耗散结构理论（Dissipative structure）1.问题的提出墨水滴在一杯清水中可自动扩散——不能反过来由均匀的溶液自动凝成墨水。
摩擦自动生热，热不能自动产生摩擦。
这表明根据热力学第二定律，任何自发的物理和化学过程总是导至熵的增加，即无序度的增加。
相反的现象：生物界，社会进化的结果导至物种增多，功能结构复杂，即有序度的增加。
无生物中的利色根环（胶体化学中的周期沉淀），将碘化钾溶液加到含硝酸银的胶化介质中可形成碘化银沉淀，有规则间隔的带状或环状分布。
贝纳德花纹，流体力学中，如果从下面加热某一流体薄层，起初只有热传导存在，当流体中的温度梯度高于某一临界值时，原来静止的流体中会出现许多规则的六角形对流格子。
扎鲍廷斯基花纹：1958年苏生物物理学家别洛索夫在某些金属离子催化剂（例如三价铈离子）存在的情况下进行某些有机酸（例如丙二酸）的溴酸氧化，别氏发现在一定条件下某些组分（例如铈离子）的浓度会随时间变化造成反应液的颜色有规则地周期变化（称为化学钟），扎鲍廷斯基继续并改进了别洛索夫实验，他发现在某些条件下某些组分的浓度分布变得不均匀，形成许多漂亮的花纹。
上述生命和无生命现象表明在宇宙中存在着两种相反的演进方向：一种趋向于无序；一种趋向有序。
究竟这是为什么？在什么条件下发展过程趋向无序的增加和结构破坏。
在什么条件下发展过程可经受突变，导致结构的形成和有序的增加。
在二十世纪六十年代以比利时物理学家兼化学家普利高津为首的布鲁塞尔学派提出了耗散结构理论。
（1969）2．什么是耗散结构？在开放和远离平衡的条件下，在与外界环境交换物质和能量的过程中通过能量的耗散和内部的非线性动力机制而形成和维持的宏观有序结构，称为耗散结构。
耗散结构理论的要点：孤立系统：与外界无物质能量和信息交换封闭系统：无物质有能量信息交换开放系统：有物质能量信息交换2.1为什么只有在开放条件下才可能由无序到有序？孤立系统因不能与外界交换物质能量信息所以只能按热力学第二定律自动地走向无序化；封闭系统只能在低温条件下形成死的有序结构的晶体。
进化生态学名词解释耗散结构
进化生态学名词解释耗散结构
进化生态学名词解释
进化生态学是研究物种在适应环境变化过程中的演化和生态学关系的学科。
它主要探讨物种如何适应环境变化、如何利用资源、如何与其他物种相互作用以及这些过程如何影响物种的演化。
耗散结构
耗散结构是指一个系统在一个非平衡状态下，通过吸收能量和物质来维持自身稳定的结构。
这个概念最早由Ilya Prigogine提出，他认为所有开放系统都是耗散结构。
在自然界中，许多生命体系也可以被看作是耗散结构，例如人类身体、群落和生态系统。
耗散结构的特点
1. 非平衡状态：耗散结构存在于非平衡状态下，需要不断地吸收能量和物质来维持自身稳定。
2. 自组织性：耗散结构具有自组织性，可以通过内部机制自我调节和协调。
3. 多样性：耗散结构可以表现出多样性，不同的系统会因为吸收不同的能量和物质而呈现出不同的形态和行为。
4. 敏感性：耗散结构对环境变化非常敏感，小的变化可能会导致系统的崩溃或产生新的结构。
5. 开放性：耗散结构是开放系统，需要从外部吸收能量和物质来维持自身稳定。
耗散结构在进化生态学中的应用
在进化生态学中，耗散结构理论被广泛应用于研究生物群落和生态系
统的演化。
人类社会可以看作是一个耗散结构，人类通过吸收能量和
物质来维持社会稳定，并且社会内部具有自组织性和多样性。
同样地，一个生态系统也可以看作是一个耗散结构，它需要从外部吸收能量和
物质来维持自身稳定，并且具有自组织性和多样性。
通过研究生态系
统的耗散结构特征，可以更好地理解它们的演化过程。
耗散结构简介
耗散结构简介1自组织现象热力学第二定律说明了孤立系统中进行的自然过程有方向性：有序→无序（退化，克劳修斯提出）自然界实际上也存在许多相反的过程：无序→有序（进化，达尔文提出）一个系统由无序变为有序的自然现象称为自组织现象。
例1：生命过程中的自组织现象（1）蛋白质大分子链由几十种类型的成千上万个氨基酸分子按一定的规律排列起来组成。
大脑是 150 亿个神经细胞有规律排列组成的极精密极有序的系统，是一切计算机所替代不了的。
—— 如看一张相片，分辨男？女？大约年龄？对带有输入“器官 —— 眼睛”的大脑是很简单的事情，对计算机来说就非常复杂了。
假定蛋白质是随机形成的，而且每一种排列有相等的概率，那么即使每秒进行 100 次排列，也要经过 10109亿年才能出现一次特殊的排列。
这种有组织的排列决不是随机形成的（2）树叶有规则的形状；动物毛皮有花纹，蜜蜂窝；龟背（空间有序）（3）候鸟的迁移；中华鲟的徊游（时间有序）例2、无生命世界的自组织现象（1）六角形的雪花；（2）鱼鳞状的云；（3）激光（4）贝纳特现象（Benard）当ΔT = T2 - T1 = 0 时平衡态当ΔT > 0 但不太大时，稳定的非平衡态 —— 单纯热传导当ΔT > T c时，出现有序的宏观对流。
千千万万的分子被组织起来，参加一定方式的宏观定向运动，能量得以更有效的传递。
自组织现象是与热力学第二定律的 有序 → 无序 时间箭头相矛盾的！要将它们用物理学规律统一起来，必须抓住孤立系统与开放系统的区别。
2、开放系统的熵变热力学第二定律：孤立系统中发生的过程 ΔS > 0；但对一个开放系统，熵有可能减少！开放系统：与外界有能量交换（通过作功、传热）或物质交换的系统。
2、1 理论上的可逆过程状态 1 到状态 2 熵的增量()()21dQS T Δ=∫ (可逆)对孤立系统：因绝热 ΔS = 0，熵不变对开放系统：若单调吸热 d Q > 0，ΔS > 0 熵增加；若单调放热 d Q < 0， ΔS < 0 熵减少。
自组织理论耗散结构
自组织理论耗散结构
自组织理论和耗散结构是现代世界观的核心观念，它们被广泛应用于社会、经济学和生物等领域中，用于描述、解释和模拟复杂系统。
它们可以帮助人们更好地理解复杂的外部和内部环境，从而帮助实现持续发展。
本文将对自组织理论和耗散结构进行深入分析，以便对它们进行更好的理解和认识。
自组织理论是描述复杂系统内部结构和动力学进程的理论，它是基于动力学系统的思维，其特征是自身的演化。
它指出，复杂系统通过内部原则、外部环境、资源和系统结构来维持一种稳定的整体状态，能够相应地对外部环境变化作出反应，以保持自身的稳定性、系统性和可持续发展。
换句话说，自组织理论的重点是探索复杂系统的稳定性以及系统的可持续发展性，以及它们之间的关系。
耗散结构是描述特定系统内部结构和动力学过程的理论，耗散结构理论旨在分析复杂系统中的相互关系和动力学模式，探索它们如何维持稳定的整体状态。
它说，自然界的复杂系统通常具有特定的耗散结构。
通过耗散结构，复杂系统可以实现内部耗散机制，以保持它们的稳定性。
耗散结构特征
耗散结构特征耗散结构是一种自然界和人工系统中普遍存在的现象，它具有一些独特的特征和作用。
耗散结构可以理解为一个开放的系统，其内部和外部之间存在能量和物质的交换，从而使系统能够维持和发展。
耗散结构具有自组织性。
自组织是指系统内部的各个部分能够通过相互作用和调整而形成有序的结构和行为。
在耗散结构中，系统通过与环境的能量和物质的交换，不断进行自我调整和适应，从而实现有序的运行。
一个典型的例子是人体。
人体内部的各个器官和系统通过相互作用和调节，形成了一个复杂而有序的整体，实现了生命活动的持续进行。
耗散结构具有非线性特性。
非线性是指系统的输出与输入之间的关系不是简单的比例关系。
在耗散结构中，系统的行为往往是非线性的，即系统对输入的微小变化会引起输出的巨大变化。
这种非线性特性使得系统具有了复杂的动力学行为。
一个经典的例子是“蝴蝶效应”，即一个微小的初始条件的变化可能会在系统中产生巨大的效应。
耗散结构具有开放性。
开放性是指系统与外部环境之间存在能量和物质的交换。
在耗散结构中，系统通过与环境的交互，获得能量和物质，并将其转化为内部的结构和行为。
开放性使得系统能够不断吸收新的信息和资源，从而保持系统的活力和多样性。
一个典型的例子是生态系统。
生态系统中的各个物种通过相互作用和适应，形成了一个复杂而稳定的生态链，实现了物质和能量的循环和利用。
耗散结构具有自我维持和自我增殖的能力。
自我维持是指系统能够通过自身的调节和适应，保持其结构和功能的稳定性。
自我增殖是指系统能够通过吸收外部的能量和物质，实现自身的增长和发展。
耗散结构具有这种自我维持和自我增殖的能力，使得系统能够不断适应和演化，实现其内部和外部之间的协调和平衡。
耗散结构是自然界和人工系统中普遍存在的现象，具有自组织性、非线性特性、开放性和自我维持和自我增殖的能力。
耗散结构的研究和应用在许多领域具有重要的意义，如生态学、物理学、化学、生物学、社会科学等。
通过深入理解和利用耗散结构的特征和作用，可以推动科学和技术的发展，实现社会和经济的可持续发展。
生物系统的耗散结构和自组织性质
生物系统的耗散结构和自组织性质生命的存在不仅仅是机械式的运作，而是一种充满活力的复杂体系。
生物体系中的耗散结构和自组织性质是生命系统的关键特征。
本文将重点探讨生物系统中的耗散结构和自组织性质，以及这些特征对生命体系的影响。
一. 什么是耗散结构？耗散结构是指生物体系的一种动态状态，它是通过消耗能量和物质，并将它们转化成生物体系所需的结构和功能的一种过程。
生物体系中的许多过程都需要耗散结构的支持，例如酶合成、代谢产物消耗和生长等生命过程。
耗散结构的产生是生物体系中不可缺少的过程，它保证了生命系统的正常运转。
二. 生物体系中的自组织性质自组织性是生物体系中的另一个重要特征。
自组织性是指生物体系中出现的结构和组织形式，是由于不同的生物体组件之间的相互作用和调节所形成的。
当生物体系中包含的成分相互作用的规律性达到一定的水平时，组织和结构中就会出现某种规律性。
生物体系中的自组织性质是一种较为普遍的现象，它有助于生物系统的功能完成和稳定性维持。
三. 耗散结构与自组织性的相互作用耗散结构和自组织性是生物体系中的两个重要特征，并且它们之间存在着相互关联和相互作用的关系。
首先，耗散结构可以促进自组织性。
由于耗散结构的存在，生物体系中每个组件的持续运动和代谢产生了相互之间的相互作用和调节。
这种相互作用和调节可以促进自组织性的产生。
例如，在一个生长的微生物群体中，每个微生物细胞之间都存在一定的相互作用，这些相互作用可以促使整个群体的生长和扩散。
其次，自组织性可以维持和调节耗散结构的运转。
由于自组织性的存在，生物体系中的各种组件可以相互协同和协调，这有助于保证耗散结构的完整和稳定。
例如，在一个细胞代谢网络中，各种代谢产物的转化和消耗需要通过复杂的调节控制才能保证正常进行。
最后，耗散结构和自组织性相互支持，维持了生物体系的动态平衡和稳定性。
生物体系中的组件之间的不断调节和适应可以使系统稳定，并能够应对外界变化。
同时，耗散结构的存在保证了生命体系中必需的物质和能量的不断供应。
自组织理论、耗散结构
自组织理论关注的是系统如何自发地形成有序结构和功能， 强调系统内部的自主性和自我完善能力。它不依赖于外部指 令或预设模式，而是通过内部相互作用和演化，实现从无到 有的结构和功能的涌现。
自组织特性
总结词
自组织具有自主性、开放性、非线性、远离平衡态等 特性。
详细描述
自组织的自主性是指系统内部各要素具有相对独立性， 能够自主地进行决策和行动；开放性则指系统与外界环 境保持物质、能量和信息的交换，以维持系统的动态稳 定；非线性则说明系统内部各要素之间的相互作用是非 线性的，这种相互作用导致系统整体的行为无法简单地 通过各部分的性质来预测；远离平衡态则强调系统内部 各要素之间的差异和不平衡，这种不平衡状态是系统自 组织演化的驱动力。
宇宙学
宇宙中的星系、星云等结构是通过自组织和耗散过程形成的，这些 过程包括引力、电磁力等相互作用。
固体物理学
固体中的晶体结构、缺陷和相变等现象也是通过自组织和耗散过程形 成的，这些过程涉及到原子或分子的相互作用和能量交换。
化学领域的应用
01
化学反应动力学
化学反应的动力学过程涉及到反应物分子的自组织行为和能量的耗散，
理论发展
随着研究的深入，科学家们不断发展和完善耗散结构理论，将其应用 于更广泛的领域，如生物学、经济学和社会学等。
03 自组织理论与耗散结构的 关系
自组织理论与耗散结构的相似性
强调系统内部自发的秩序和结构
自组织理论和耗散结构都认为系统在一定条件下能够自发地形成有序的结构和功能，而不 是完全由外部因素决定。
果。
耗散结构理论的发展历程
早期探索
耗散结构理论的起源可以追溯到20世纪初，当时的一些科学家开始研 究热力学中的一些问题，发现了开放系统的自组织现象。
生活中耗散结构的例子
生活中耗散结构的例子生活中存在很多耗散结构的例子，下面给出几个比较典型的例子。
1.自我组织的人群行为自我组织是一个集合了生活中多个耗散结构的复杂系统。
例如，大规模的人群行为，如音乐会、运动比赛、集会等，通常具有一种自组织的特征。
在这些活动中，参与者会形成一种动态的、相互协调的行为模式，虽然每个人的行为是根据个体决策做出的，但整个系统呈现出有序和连贯的特征。
这种自组织行为源于人与人之间的信息传递和相互作用，展示出耗散结构的特征。
2.火焰的自维持结构火焰是典型的耗散结构，在火焰的内部存在着物质和能量的耗散和再生过程。
在火焰中，可燃物质和氧气进行燃烧，产生热能和光能。
这些能量在火焰中以非线性方式传导和扩散，形成种种独特的形态和结构。
火焰具有自维持的特性，它会维持一定的温度和能量，并通过空气中的氧气供应和燃料的输入来保持燃烧过程。
火焰的自维持结构是由能量、物质和信息的流动所维持的一个动态平衡状态。
3.风暴系统风暴系统是地球气候系统中的一个典型例子。
风暴是由大气中潜热和动能的转换过程驱动的复杂系统。
在风暴中，阳光照射地面使得地表温度升高，从而加热了地表的空气，使其膨胀、上升。
随着空气的上升，水汽凝结并释放出大量潜热，进一步加热并加速空气的上升。
这种正反馈过程导致了风暴云体的形成和持续存在。
风暴系统中的耗散结构通过能量和物质的流动来维持，同时造成了大气的动荡和风雨的产生。
4.生命系统生命系统是地球上最复杂的耗散结构之一、生命系统中的各种生物体之间通过能量、物质和信息的交换和相互作用，形成了一个高度组织和耗散的自组织系统。
例如，生物体通过呼吸、消化吸收、代谢等过程从环境中获取能量和养分，并将代谢产物排出体外。
这些能量和物质的流动使得生物体维持自身的结构和功能，并通过繁殖和遗传等方式进行自我复制和传承。
生命系统的自组织性和耗散结构是生物学研究的核心内容之一以上示例只是生活中耗散结构的一小部分，实际上，在我们周围的自然界和社会中都存在着各种各样的耗散结构。
耗散结构理论的自组织方法论研究
耗散结构理论的自组织方法论研究论文标题:耗散结构理论的自组织方法论研究论文作者吴彤论文关键词耗散结构/耗散结构理论特征概念/耗散结构概念方法论,论文来源科学技术与辩证法,论文单位太原,点击次数452,论文页数19～24页1999年1999月论文免费下载/paper_90071101/ 本文研究和区分了耗散结构创始人创立耗散结构的方法与研究耗散结构的方法：建立了耗散结构概念方法论的方法程序。
普里戈金创立了耗散结构理论，今天看来，这个理论在解决什么情况或条件下可以、可能出现耗散结构的问题具有重要的方法论意义。
更宽泛地说，该理论在运用何种方法可以判断一个体系可以从无序的状态自发地、自主地演化成为有序结构方面，作出了重要贡献。
以往，在研究自组织方法论本来不多的国内文献中，常常把两个方面的东西混同起来。
即，第一，把自组织的方法与它对唯物辩证法的意义混同起来，用对唯物辩证法的意义代替对自组织的方法的分析；第二，把自组织理论创始人建立理论的方法与理论寻找和发现自组织系统建立、发展的方法混同起来。
例如有的同志在文中，仅仅讨论自组织方法论的意义与作用，而没有讨论什么是自组织方法论。
似乎什么是自组织方法论已经被确切了解和掌握，不用讨论。
然而他们关于自组织方法论的意义讨论却很泛泛，只是在那里谈自组织方法对唯物辩证法有何意义之纭纭。
（注：见艾众：“自组织理论方法论”，《天府新论》，1991年第6期。
）有鉴于此，本文将对耗散结构理论创始人建立耗散结构理论的方法、耗散结构理论的“发现”（其实是研究什么条件下可以出现）、“耗散结构”方法和该方法论的意义做出明确区分，并对它们做出进一步的讨论。
一耗散结构创始人建立耗散结构理论的方法与思想1.从可逆到不可逆：反常问题、哲学启迪和范式影响（注：见普里戈金的自传“我的科学生活”，《普利高津与耗散结构理论》，陕西科学技术出版社，1982年版。
）按照库恩的科学革命的观点，普里戈金从事科学事业的时段已经是物理学的范式从牛顿转变到了爱因斯坦以后的时代。
一 自组织理论概述
一自组织理论概述自组织理论是以研究自组织现象为研究对象而形成的理论体系，它主要包括耗散结构理论、协同学、超循环理论、突变理论、混沌理论和分行理论等若干关于系统演化的理论.自组织理论体系中，耗散结构了深刻地揭示了自组织现象形成的环境与产生条件；协同学较多地涉及了自组织形成的内在机制；超循环理论阐述了系统自组织演化的具体形式以及结合发展的过程;突变论着重剖析了自组织演化的途径;混沌动力学和分行理论则对系统走向自组织过程中的时间复杂性和空间结构与特性进行了解释和描述。
以上这些理论在极短一个时期内相继问世、迅速发展，形成了当今自然科学探索自组织的复杂性演化的前沿.自组织理论的基本概念1 自组织综合多种文献中对自组织的定义或理解，笔者认为所谓自组织是指系统的构建及演化依靠与外界的“特定”干涉，不断向结构化、有序、多功能方向发展，系统的结构、功能随着外界环境变化也将“自动"改变。
这里“特定”一词是指那种结构或功能并非外界强加给系统的，文献[79］指出自组织包含三类过程:第一，由被组织到自组织的过程演化;第二，由自组织程度低到自组织程度高的过程演化;第三，在相同自组织层次上由简单到复杂的过程演化、这三个过程有着本质的区别:第一过程是从混乱的无序状态到有序状态的演化，研究自组织的起点和临界点问题；第二过程是自组织层次跃升过程；是有序程度通过跃升得以提升的过程，是自组织形式的革命;第三过程标志着自组织结构与功能在相同自组织层次上从简单到复杂的水平增长。
2 平衡态和非平衡态平衡态具有两个特征：一是系统参量不随时间变化；二是系统内部不存在物理量的宏观流动.可见系统的平衡态是一种封闭的、不与外界交流的定态.不具备这两个条件的称之为非平衡态，又称远离平衡态。
系统因素在外界的作用并且达到一定程度下，其平衡态则偏离原来的状态形成了非平衡态.处在非平衡态的系统，长期不与外界交流，系统状态将逐渐趋于“静止”，”稳定”，平衡态产生，因此,平衡态与非平衡态在一定条件下是可以转化的，而且系统演化正是系统状态由平衡态向非平衡态，再由非平衡态向更高层次的平衡态转化的螺旋式上升的变化过程。
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自组织与耗散结构
--摘自：方舟冲浪
自组织现象是指自然界中自发形成的宏观有序现象。
耗散结构是自组织现象中的重要部分，它是在开放的远离平衡条件下，在与外界交换物质和能量的过程中，通过能量耗散和内部非线性动力学机制的作用，经过突变而形成并持久稳定的宏观有序结构。
耗散结构理论可概括为：一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统)通过不断地与外界交换物质和能量，在系统内部某个参量的变化达到一定的阈值时，通过涨落，系统可能发生突变即非平衡相变，由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。
这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定的宏观有序结构，由于需要不断与外界交换物质或能量才能维持，因此称之为“耗散结构”(dissipative structure)。
[5]可见，要理解耗散结构理论，关键是弄清楚如下几个概念：远离平衡态、非线性、开放系统、涨落、突变。
(1)远离平衡态
远离平衡态是相对于平衡态和近平衡态而言的。
平衡态是指系统各处可测的宏观物理性质均匀(从而系统内部没有宏观不可逆过程)的状态，它遵守热力学第一定律：dE=dQ-pdV，即系统内能的增量等于系统所吸收的热量减去系统对外所做的功；热力学第二定律：dS/dt>=0，即系统的自发运动总是向着熵增加的方向；和波尔兹曼有序性原理：p i=e-Ei/kT，即温度为T的系统中内能为E i的子系统的比率为p i.
近平衡态是指系统处于离平衡态不远的线性区，它遵守昂萨格(Onsager)倒易关系和最小熵产生原理。
前者可表述为：L ij=L ji，即只要和不可逆过程i相应的流J i受到不可逆过程j的力X j的影响，那么，流J i也会通过相等的系数L ij受到力X i的影响。
后者意味着，当给定的边界条件阻止系统达到热力学平衡态(即零熵产生)时，系统就落入最小耗散(即最小熵产生)的态。
远离平衡态是指系统内可测的物理性质极不均匀的状态，这时其热力学行为与用最小熵产生原理所预言的行为相比，可能颇为不同，甚至实际上完全相反，正如耗散结构理论所指出的，系统走向一个高熵产生的、宏观上有序的状态。
)非线性
系统产生耗散结构的内部动力学机制，正是子系统间的非线性相互作用，在临界点处，非线性机制放大微涨落为巨涨落，使热力学分支失稳，在控制参数越过临界点时，非线性机制对涨落产生抑制作用，使系统稳定到新的耗散结构分支上。
(3)开放系统
热力学第二定律告诉我们，一个孤立系统的熵一定会随时间增大，熵达到极大值，系统达到最无序的平衡态，所以孤立系统绝不会出现耗散结构。
那么开放系统为什么会出现本质上不同于孤立系统的行为呢？其实，在开放的条件下，系统的熵增量dS是由系统与外界的熵交换d e S
和系统内的熵产生d i S两部分组成的，即：dS=d e S+d i S
热力学第二定律只要求系统内的熵产生非负，即d i S>=0，然而外界给系统注入的熵d e S可为正、零或负，这要根据系统与其外界的相互作用而定，在d e S<0的情况下，只要这个负熵流足够强，它就除了抵消掉系统内部的熵产生d i S外，还能使系统的总熵增量dS为负，总熵S减小，从而使系统进入相对有序的状态。
所以对于开放系统来说，系统可以通过自发的对称破缺从无序进入有序的耗散结构状态。
(4)涨落
一个由大量子系统组成的系统，其可测的宏观量是众多子系统的统计平均效应的反映。
但系统在每一时刻的实际测度并不都精确地处于这些平均值上，而是或多或少有些偏差，这些偏差就叫涨落，涨落是偶然的、杂乱无章的、随机的。
在正常情况下，由于热力学系统相对于其子系统来说非常大，这时涨落相对于平均值是很小的，即使偶尔有大的涨落也会立即耗散掉，系统总要回到平均值附近，这些涨落不会对宏观的实际测量产生影响，因而可以被忽略掉。
然而，在临界点(即所谓阈值)附近，情况就大不相同了，这时涨落可能不自生自灭，而是被不稳定的系统放大，最后促使系统达到新的宏观态。
当在临界点处系统内部的长程关联作用产生相干运动时，反映系统动力学机制的非线性方程具有多重解的可能性，自然地提出了在不同结果之间进行选择的问题，在这里瞬间的涨落和扰动造成的偶然性将支配这种选择方式，所以普里戈金提出涨落导致有序的论断，它明确地说明了在非平衡系统具有了形成有序结构的宏观条件后，涨落对实现某种序所起的决定作用。
(5)突变
阈值即临界值对系统性质的变化有着根本的意义。
在控制参数越过临界值时，原来的热力学分支失去了稳定性，同时产生了新的稳定的耗散结构分支，在这一过程中系统从热力学混沌状态转变为有序的耗散结构状态，其间微小的涨落起到了关键的作用。
这种在临界点附近控制参数的微小改变导致系统状态明显的大幅度变化的现象，叫做突变。
耗散结构的出现都是以这种临界点附近的突变方式实现的。