经济力学和耗散结构

耗散结构

普利高津提出的耗散结构理论，从物理学上对经济体（系统）的稳定和进化作出了解释。按照热力学第二定律，孤立系统的熵总是趋于增大。譬如，将一滴墨汁滴到一碗水里，墨汁就会扩散开来，最后均匀地分布至整碗水。这个过程就是熵增加的过程。如果把分布在整碗水里的墨汁重新与水分开并集中起来，则系统的熵就减少了。这一熵减过程在自然界中是不可能自动发生的。 但是，有些化学反应则能产生具有有序结构的图案，这说明系统的熵减少了。起初，人们对这种现象感到困惑。后来，普利高津对此作出了解释。他认为，系统中出现有序图案部分的熵虽然是减少了，但其周围的熵却增加了，整个系统的净熵还是增加了，所以，与热力学第二定律并不矛盾。由于这种自有序过程把它产生的熵耗散到周围环境中去了，所以，普利高津称之为耗散结构。稳定的具有一定功能的结构都是耗散结构。有机体就是十分典型的耗散结构。 耗散结构的形成必须满足三个条件： （1）开放性。系统是开放的，与周围环境有物质和能量交换。 （2）远离平衡态。系统只有远离热平衡状态，自组织才能持久；接近平衡时，系统的行为就像其他的物理系统一样，熵趋向增加。 （3）自我繁殖。系统的某些元素能够促进同类新元素的产生。 耗散结构系统依靠从环境吸取能量（负熵）来维持自身的稳定，所以，这种稳定是一种动态的稳定。同时系统中也存在不稳定的因素——涨落。如果涨落所引起的能量或物质流能保持在一定限度内，那么系统的内部组织就能继续维持。系统甚至还能自我修复遭到轻微破坏的内部组织。但是，涨落的增加幅度超过了一定限度，系统就会失去稳定。这时，系统的发展就有两种可能：一是走向崩溃——死亡；一是转化为新的自组织结构——获得再生（或进化）。因此，耗散结构系统可以通过涨落进化。 经济体都具有自我调节的能力，虽然这种调节能力的大小有别，但是只要能够获得足够的财富（能量），他们都有可能形成耗散结构。 最初的经济体由于其结构和处理信息的装置比较简单，所以其进化主要是结构上的进化。结构进化是一种被动地适应环境的进化。例如，河流中的石头，要稳定地生存下来，就必须改变自己的结构形状，使自己变成圆滑的形状，以便减小与流水的摩擦。所以，河流中能够保存下来的石头多半是结构坚硬而又圆滑的鹅卵石。 与鹅卵石相似的还有原子的进化、天体的进化等等，它们大都主要是结构上的进化。简单的结构进化几乎不会导致功能的进化，如鹅卵石的进化就是如此，但是复杂的结构进化则可导致功能的进化，如地球的进化就是这样。 最初的地球是靠吸引宇宙星云和尘埃而形成的，它的组成是均匀的，结构在演化中变得越来越致密。随着星云和尘埃向中心区域聚集，地球的温度便逐渐升高，当地球成为一个熔融的“炼钢炉”时，地球就出现结构上的分层变化。正是这一结构分层变化，使地球出现了固、液、气三层结构，由是也导致了地球的功能发生了翻天覆地的变化，如形成了过滤紫外线的臭氧层以及导致能量和雨水循环的对流层等，从而为生命在地球上诞生创造了必要条件。所以，结构的进化可以导致耗散结构的形成和经济体功能的进化。耗散结构的形成，就使进化由结构进化转化为功能进化。 功能进化则是一种主动的适应环境的进化。生物的进化主要是功能进化。这种进化可以通过自我调节，或者通过追逐财富（获得外界的能量）来使经济体（系统）处于一种活跃状态——涨落状态，从而为经济体进化提供条件。像恐龙这样十分活跃的经济体就是典型的具有涨落特性的耗散结构系统，它们的进化或灭亡是必然的。当然，任何功能都是依靠一定的结构来支撑和体现的，所以，功能进化也必然含有结构的进化。