美國學者裡夫金和霍華德1981年出版了《熵：一種新的世界觀》的著作，書中宣稱，牛頓的機械論世界觀行将消失，統治人類各方面的将是熵的定律，即熱力學第二定律。德國物理學家和數學家，熱力學的主要奠基人之一魯道夫·克勞修斯，最早提出了熵的概念。

熵概念的提出是19世紀科學思想的巨大貢獻，他的意義完全可以和達爾文生物學中提出的“進化”相媲美，它說明了一個孤立系統朝着均勻、無序簡單、趨向平衡态的方向演化，這實際上一種退化的方向，克勞修斯把這一個理論推廣到全宇宙，得出了“宇宙熱寂說”的悲觀結論。“熱寂說”利用熱力學第二定律中的“熵增加原理”，将整個宇宙當成一個孤立系統，認為宇宙的熵會趨向極大，最終達到熱平衡狀态，即宇宙每個地方的溫度都相等。“熱寂說”引起了科學界和哲學界一百多年持續不斷的争論。由于涉及到宇宙未來、人類命運等重大問題，因而它所波及和影響的範圍已經遠遠超出了科學界和哲學界，成了近代史上一樁最令人懊惱的文化疑案。

達爾文的“進化論”描述的是系統從無序到有序，有簡單到複雜，有低級到高級，由無功能到有功能，多功能到有組織的方向演化，這是一個進化的過程，在生物界和人類社會這種進化尤為明顯，于是産生了克勞修斯和達爾文的矛盾，進化和退化的矛盾，生物界和人類社會遵循着完全與物理界兩個不同的規律，一個是進化，一個是熵增。

牛頓用他的經典力學“把分割天體和地球之間的壁壘推到，并且把兩者結合起來，統成為一個整體的宇宙。”而世界被一分為二：其一是物理世界，這個世界是簡單的、被動的、僵死的，不變的可逆的和決定論的量的世界；另一個世界是生物界和人類社會，這個世界是複雜的、主動的、活躍的、進化的，不可逆和非決定論的質的世界。物理世界和生命世界之間存在着巨大的差異和不可逾越的鴻溝，它們是完全分離的，從而伴随而來的是兩種科學，兩種文化的對立。怎樣把二者統一起來呢？能夠用物理學的觀點來全面的解釋生命系統的演化進程，使生物學成為研究生命系統的“物理科學”，實現自然科學大的統一。這些問題引起了當代科學家極大的興趣，不少人從事這方面的研究。

列甯說過，“自然科學的成果是概念”。任何物理理論的建立，大體都是從總結現象入手，進而建立物理概念，提出物理模型，尋找他們的運動規律，并不斷的回到實踐中去，進一步豐富和發展已經提出的理論。

比利時物理學家普利高津經過20多年的嘔心瀝血，大量的研究和實驗，終于找到一個理論統一了自然界，就是大名鼎鼎的“耗散結構理論”，統一了物理界是生物界，在可逆與不可逆，對稱與非對稱，平衡與非平衡，有序與無序、穩定與不穩定，簡單與複雜，局部與整體，決定論和非決定論等諸多範疇都有其獨特的貢獻。因此獲得了1977年的諾貝爾化學獎。

一個遠離平衡态的非線性的開放系統（不管是物理的、化學的、生物的乃至社會的、經濟的系統）通過不斷地與外界交換物質和能量，在系統内部某個參量的變化達到一定的阈值時，通過漲落，系統可能發生突變即非平衡相變，由原來的混沌無序狀态轉變為一種在時間上、空間上或功能上的有序狀态。這種在遠離平衡的非線性區形成的新的穩定的宏觀有序結構，由于需要不斷與外界交換物質或能量才能維持，因此稱之為“耗散結構”。系統能夠自行産生的組織性和相幹性，形成自組織現象，因此普利高津又把耗散結構理論稱之為非平衡系統的自組織理論。

普利高津的耗散結構理論是建立在對熱力學第二定律的研究基礎之上的。他的研究将宏觀系統分為三種類型。

一是孤立系統。它是與周圍環境不産生物質和能量交換的系統，這種系統的運作服從于熱力學第二定律，其内部宏觀狀态總是随着時間的持續趨于平衡，達到完全平衡時，系統内部宏觀狀态不再随時間發生變化。

二是封閉系統。它與外界環境交換能量，不交換物質。總體上看，其宏觀系統近乎孤立系統，其運行狀态從長時期看也遵從熱力學第二定律。

三是開放系統。它既與外界交換能量，又與外界交換物質。開放系統比比皆是，生物細胞、城市均是典型的開放系統。他認為，處于遠離平衡态的開放系統是在随機因素擾動（即漲落）的誘發下，從不穩定态躍遷到一個新的穩定态的有序結構，在此過程中，其内部各要素之間必定發生非線性的相互作用，各要素之間産生相幹效應和協調動作，這能在多種演化的可能性中出現個穩定的參量，從而自行産生自組織現象，而孤立系統、封閉系統隻能走向“死寂”，不可能産生這種“活的”自組織現象。普利高津的耗散結構論研究的對象不是孤立系統，也不是封閉系統，而是開放系統。他研究的出發點不滿足于生命等開放系統的進化是否對應于宇宙的熵增加，是否符合熱力學第二定律，而是研究能否用熱力學來闡明生命等系統自身的進化過程。

１、必須是開放系統

自然界的生物種類極其繁多，形态各異，功能複雜，構成了絢麗多彩的生物世界。同時生物界也是自然界中最富有生氣和最具神秘感的領域。熱力學第二定律告訴我們，一個孤立系統的熵一定會随時間增大，熵達到極大值，系統達到最無序的平衡态，所以孤立系統絕不會出現耗散結構。不能産生有序結構，因此耗散結構一定産生于開放系統，必須存在由環境流向系統的負熵流，而且能夠抵消掉系統自身的熵增，才能使系統的熵減小，有序度增加。

２、遠離平衡态

普利高津認為，非平衡是有序之源。平衡态是指在沒有外界影響條件下熱力學系統的各部分宏觀性質在長時間裡不發生變化的狀态。這裡所說的沒有外界影響，是指系統與外界沒有相互作用，既無物質交換，又無能量傳遞（做功和傳熱），即系統是孤立系。平衡态與非平衡态是對于某個物理量，在系統内部的各處相等、均勻分布，則稱系統在宏觀上呈現出的完全均勻狀态為系統的平衡态。反之，則稱之為非平衡态。這些物理量可以是溫度、濃度等。常用熵來描述系統的狀态，熵達到最大值時，對應系統呈平衡态，熵未達到最大值時，對應系統呈非平衡态。熵最大意味着系統完全無序，所以，平衡态是無序的或“混亂”的。接近平衡态的非平衡态叫近平衡态，離平衡足夠遠的非平衡态叫遠離平衡态。

在封閉系統中，平衡态是系統的必然的最終态，即終态是“混亂”的，在開放系統中，近平衡态的系統的終态隻能是平衡态，趨于“混亂”，隻有遠離平衡态的系統才可能趨于有序。在一瓶水中滴入一滴墨水，墨水将漸漸在水中擴散，最後墨水在水中均勻分布，擴散停止，這時達到平衡态。

３、非線性

系統的不同元素之間存在着非線性的機制。系統元素之間的線性關系是指一一對應的關系，如元素Ａ的小變化引起Ｂ的小變化，Ａ的大變化才能引起Ｂ的大變化。如果系統之間是這樣一種線性關系，則哪怕是在遠離平衡态的開放系統的場合，耗散結構仍然不可能産生。隻有在系統的元素間存在非線性機制，即并非一一對應的關系，而是Ａ的小的變化會引起Ｂ的大的變化的條件下，在生命系統和社會關系中，這種非線性作用非常常見，正是這種非線性相互作用使得系統内各要素之間産生協同動作和相互效應，從而使得系統從雜亂無章變為井然有序，并且不因外界微小擾動而消失，保持一種活的穩定性，系統才能出現耗散結構。

４、漲落

漲落是指系統中某個變量和行為對平均值所發生的偏離，它使系統離開了原來的狀态或軌道。對穩定系統來說，漲落是一種幹擾，它引起系統的無序，這時系統有抗幹擾能力，迫使漲落衰減，如果系統處在不穩定的臨界狀态，小的漲落不僅不會衰減，反而會被放大，驅動系統從不穩定狀态躍遷到一個新的有序狀态。這就是耗散結構強調的“漲落導緻有序”。

在正常情況下，由于熱力學系統相對于其子系統來說非常大，由于外部能量的輸入會産生漲落，這時漲落相對于平均值是很小的，即使偶爾有大的漲落也會立即耗散掉，系統總要回到平均值附近，這些漲落不會對宏觀的實際測量産生影響，因而可以被忽略掉。然而，在臨界點（即所謂阈值）附近，情況就大不相同了，這時漲落可能不自生自滅，而是被不穩定的系統放大，最後促使系統達到新的宏觀态（相變）。阈值即臨界值對系統性質的變化有着根本的意義。在控制參數越過臨界值時，原來的熱力學分支失去了穩定性，同時産生了新的穩定的耗散結構分支，在這一過程中系統從熱力學混沌狀态轉變為有序的耗散結構狀态，其間微小的漲落起到了關鍵的作用。這種在臨界點附近控制參數的微小改變導緻系統狀态明顯的大幅度變化的現象，叫做突變。耗散結構的出現都是以這種臨界點附近的突變方式實現的。

總之，耗散結構理論認為，從混沌到有序，必須滿足四個條件：⑴系統必須是開放的，⑵系統必須處于遠離平衡态，⑶系統内部存在非線性的相互作用，⑷漲落導緻有序。

它把系統與外界的物質、能量、信息的交換，看作是實現自組織的外部條件；把各要素之間發生非線性的相互作用，看作是實現自組織的内在依據；把随機漲落的出現，看作是系統實現自組織的直接誘因。這即是耗散結構理論關于系統演進的内在機制和演化途徑。

１、醫學和生命科學

耗散結構理論可以深刻揭示人體的統一性及其與外界因素的統一性，為醫學模式轉變提供理論依據。因為，這一理論用整體觀研究生命現象，并且認為隻有開放的、能與外界進行物質、能量、信息交換的系統，才能形成穩定的有序結構。醫務工作者掌握耗散結構觀點，首先有助于實現從生物醫學向生物、心理、社會醫學模式轉變。其次，有助于臨床工作中，形成全方位立體的系統思維。因為，人體是一個開放的，遠離平衡态，非線性漲落的自組織系統，因此，耗散結構理論的提出，對于人體生理病理過程的解釋，必将進一步推動現代醫學的發展。

耗散結構理論提出“非平衡是有序之源”，非平衡，不是不平衡，也不是平衡，而是巨漲落前的遠離平衡态，是處于失穩臨界點附近沒有超過臨界點的穩态。與此相對應，失穩包括兩方面，一是因平衡變為不平衡而失穩，如細胞外液pH值過高過低将導緻堿中毒或酸中毒。二是不平衡趨向平衡而失穩，如細胞外液鉀濃度增高，而緻高血症；各種組織中較特異酶譜由區别而趨向一緻性，意味着癌症出現。所以，現代醫學強調的是動态平衡。然面，我們許多醫務工作者在實踐中，努力糾正不平衡的同時，往往不自覺地走向另一極端追求平衡。而且忽視了心理，社會動态平衡對健康的意義，這對實踐是有害的。

實踐告訴我們，難治性心力衰竭一類頑症之所以難治，就在于隻引入負熵流（即各種改善心衰的措施，包括藥物等）并不一定能刺激機體達到臨界點，要使機體完成“無序→有序”的躍進，必須使機體遠離平衡即機體要有相當的自身活力和抵抗力，通過漲落達到臨界點才能使新的躍進完成，使機體從無序狀态恢複到有序狀态。所以，我們必須注意，治療中不能單純依靠藥物等一系列外來因素的作用，還必須大力提高患者的整體機能，包括非藥物的心理治療，排除影響機體機能恢複的各種幹擾。才能使患者到達非平衡态，通過自組織完成身體的康複。

２、證券市場

熱力學的耗散結構理論告訴我們，任何一個開放的系統，均要從外部交換能量。證券交易系統可以看作是一一個遠離平衡的非平衡的開放系統。它通過不斷地與外界交換物質（補充資金或抽走資金）、能量（市場擴容和證券的其它衍生品種的創新）和信息（證券市場中的各種“消息”“熱點”），從周圍環境中引進負嫡流來抵消熵增加，由于證券市場存在買，賣價格的“差＂（即“勢＂），因此市場有“漲落”存在，“漲落”對耗散結構的形成具有重要觸發作用，通過“漲落＂的作用，形成某種時間，空間和功能都具有穩定有序的耗散結構。

所以證券市場一定是開放的，并且要不斷的輸入負熵流，加強社會管理和監管，強調信息的對稱性，強調交易市場的公正．公開、公平、開放等原則，這正是遵循證券市場本身發展演化規律，發揮正券市場的杠杆作用，讓非平衡開放的證券市場在一定條件下産生自組織的有序結構。

３、學習型組織構建與知識創新

一個組織或者個人，必須形成知識的耗散結構，才能适應新的環境。

知識耗散結構形成的前提條件

⑴組織是遠離平衡态的開放系統，企業或個人開放程度越高，接受外界的新知識就越多，負熵流就越大。

⑵組織内部各個系統之間存在着非線性的相互作用，通過漲落發生突變，産生出新的思想。

例如：企業内部人員的多樣性（來自不同的國家和地區，擁有不同的知識機構），思想在進行随機性的碰撞後就會産生蝴蝶效應，漲落越過阈值進而湧現出新思想。

這樣組織内部同環境不斷地進行知識信息的交換，從而使組織的總熵為負。這些條件對組織發生作用，使之從無序再到有序，從混沌到協同．從而産生自組織現象，進而形成耗散結構。

知識的演進不是按單一軌線方式進行的，而是按照突變分叉、多束軌線方式進行的。當不穩定性達到一定的臨界閥域時，就會發生突變分叉。知識耗散結構總是通過某種突變過程出現的，對舊的知識系統産生突變性的替代，從而使知識系統從無序走向有序。企業通過培訓引進外部知識，與内部知識和信息進行交換，在互相吸收中發生非線性碰撞作用，從而使動态系統産生許多随機漲落，使系統失去穩定性。當原知識在碰撞中産生的能量累計到一定的閥值時，就會發生知識突變，産生新的知識物質，這就是知識創新。這些創新知識流幫助企業取得更大的成功，企業成功反饋給每個個體，進行形成良性循環，建立學習型組織。

随着環境的不斷變化，新的知識需求又沖擊知識動态平衡系統，産生新的随機漲落，使系統又處于不穩定無序狀态，企業再次需要知識疊代，再次形成新的動态平衡系統，隻有這種螺旋上升循環學習才能使企業保持競争力，反之企業原有的知識不能适應新的環境，系統封閉，熵增緻死。

同時企業家創新行為也是一個複雜的自組織耗散結構系統，企業家隻有不斷開放自己，開闊視野，從各種知識的激烈沖突與碰撞中，産生創新沖動與創新火花通過各種非平衡産生的勢差，才能推動創新行為朝着有序的方向演化。企業家的任何一項創新活動都不是獨立進行的，必須不斷從外部環境引入人才、信息、資金等負熵流，多層次、多角度激發創新思維，培養自己的創新精神與創新能力。

總結

普利高津的耗散結構論把必然性與偶然性、生物學和物理學、自然科學與人文科學重新結合在一起。無論是世界經濟系統、國家經濟系統、微觀經濟系統、證券系統、生物系統、人類系統、生命系統等，都呈現為一種演進過程中的開放系統态勢，必須通過與外界交換物質、能量和信息，不斷地從外界引入負熵，以抵消對象體内正熵的增加，提供一種高效的變換機制，這種機制亦即由“微漲落”轉換成為“巨漲落”的非線性作用機制。越過阈值産生相變，達到遠離平衡态，形成“耗散結構”的自組織機制。正是這種自組織機制的出現，才能确保各種複雜系統不斷地走向更高層次的穩定有序結構，完成從低級向高級的躍遷。

參考資料：

證券市場耗散結構及漲落分析 程啟月　邱蔻華

耗散結構理論的建立 沈小峰　胡崗　姜璐

耗散結構論的經濟發展觀 湯正仁

基于耗散結構論的知識流分析 王越

獲取50個思維模型、加入大群讨論，參與刻意讨論小組 微信公衆号 模型思維

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!