耗散結(jié)構(gòu)理論重要概念

要理解耗散結(jié)構(gòu)理論，關(guān)鍵是弄清楚如下幾個(gè)概念：遠(yuǎn)離平衡態(tài)、非線性、開(kāi)放系統(tǒng)、漲落、突變、耗散結(jié)構(gòu)。

耗散結(jié)構(gòu)理論遠(yuǎn)離平衡態(tài)與平衡態(tài)

遠(yuǎn)離平衡態(tài)

遠(yuǎn)離平衡態(tài)指系統(tǒng)內(nèi)可測(cè)的物理性質(zhì)極不均勻的狀態(tài)。遠(yuǎn)離平衡態(tài)是相對(duì)于平衡態(tài)和近平衡態(tài)而言的，這一狀態(tài)下系統(tǒng)的熱力學(xué)行為與用最小熵產(chǎn)生原理所預(yù)言的行為相比，可能頗為不同，甚至實(shí)際上完全相反，正如耗散結(jié)構(gòu)理論所指出的，系統(tǒng)將走向一個(gè)高熵產(chǎn)生的、宏觀上有序的狀態(tài)。

?近平衡態(tài)

近平衡態(tài)是指系統(tǒng)處于離平衡態(tài)不遠(yuǎn)的線性區(qū)，它遵守昂薩格倒易關(guān)系和最小熵產(chǎn)生原理。前者可表述為：Lij=Lji，即只要和不可逆過(guò)程i相應(yīng)的流Ji受到不可逆過(guò)程j的力Xj的影響，那么，流Ji也會(huì)通過(guò)相等的系數(shù)Lij受到力Xi的影響。后者意味著，當(dāng)給定的邊界條件阻止系統(tǒng)達(dá)到熱力學(xué)平衡態(tài)(即零熵產(chǎn)生)時(shí)，系統(tǒng)就落入最小耗散(即最小熵產(chǎn)生)的態(tài)。

?平衡態(tài)

平衡態(tài)是指系統(tǒng)各處可測(cè)的宏觀物理性質(zhì)均勻(從而系統(tǒng)內(nèi)部沒(méi)有宏觀不可逆過(guò)程)的狀態(tài)，它分別遵守

①熱力學(xué)第一定律：dE=dQ-pdV，即系統(tǒng)內(nèi)能的增量等于系統(tǒng)所吸收的熱量減去系統(tǒng)對(duì)外所做的功；

②熱力學(xué)第二定律：dS/dt>=0，即系統(tǒng)的自發(fā)運(yùn)動(dòng)總是向著熵增加的方向；

③波爾茲曼有序性原理：pi=e-Ei/kT，即溫度為T(mén)的系統(tǒng)中內(nèi)能為Ei的子系統(tǒng)的比率為pi。

耗散結(jié)構(gòu)理論非線性作用

如果系統(tǒng)內(nèi)子系統(tǒng)之間存在著并非一一對(duì)應(yīng)、而是隨機(jī)進(jìn)行的相互作用，則可認(rèn)為這些子系統(tǒng)間存在著非線性相互作用。

系統(tǒng)產(chǎn)生耗散結(jié)構(gòu)的內(nèi)部動(dòng)力學(xué)機(jī)制，正是子系統(tǒng)間的非線性相互作用。在臨界點(diǎn)處，非線性機(jī)制放大微漲落為巨漲落，使熱力學(xué)分支失穩(wěn)，在控制參數(shù)越過(guò)臨界點(diǎn)時(shí)，非線性機(jī)制對(duì)漲落產(chǎn)生抑制作用，使系統(tǒng)穩(wěn)定到新的耗散結(jié)構(gòu)分支上。

耗散結(jié)構(gòu)理論開(kāi)放系統(tǒng)

開(kāi)放系統(tǒng)是指與外界環(huán)境存在物質(zhì)、能量、信息交換的系統(tǒng)。例如，一座城市就是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)：不斷有人外出和進(jìn)入，生產(chǎn)的產(chǎn)品和原料也要川流不息地運(yùn)人及運(yùn)出。

根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，孤立系統(tǒng)絕不會(huì)出現(xiàn)耗散結(jié)構(gòu)。因?yàn)殡S著時(shí)間累積，孤立系統(tǒng)的熵將不斷增加并達(dá)到極大值，使系統(tǒng)達(dá)到最無(wú)序的平衡態(tài)。

而在開(kāi)放的條件下，系統(tǒng)的熵增量dS是由系統(tǒng)與外界的熵交換deS和系統(tǒng)內(nèi)的熵產(chǎn)生diS兩部分組成的，即：dS=deS diS。熱力學(xué)第二定律只要求系統(tǒng)內(nèi)的熵產(chǎn)生非負(fù)，即diS>=0，然而外界給系統(tǒng)注入的熵deS可為正、零或負(fù)，這要根據(jù)系統(tǒng)與其外界的相互作用而定。在deS<0的情況下，只要這個(gè)負(fù)熵流足夠強(qiáng)，除了可以抵消掉系統(tǒng)內(nèi)部的熵增量diS，還能使系統(tǒng)的總熵增量dS為負(fù)，總熵S減小，從而使系統(tǒng)進(jìn)入相對(duì)有序的狀態(tài)。對(duì)于開(kāi)放系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)可以通過(guò)自發(fā)的對(duì)稱破缺從無(wú)序進(jìn)入有序的耗散結(jié)構(gòu)狀態(tài)。

耗散結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為，“開(kāi)放”是所有系統(tǒng)向有序發(fā)展的必要條件。如一個(gè)企業(yè)只有開(kāi)放才能獲得發(fā)展，這種開(kāi)放不僅是輸出產(chǎn)品，輸入原料，而且涉及人才、技術(shù)和管理等方面。不斷引進(jìn)入才和技術(shù)，不斷更新設(shè)備，才能使企業(yè)充滿生機(jī)和活力。

耗散結(jié)構(gòu)理論漲落

系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)與理論的統(tǒng)計(jì)反映狀態(tài)是有差異的，它們之間的偏差現(xiàn)象稱漲落。

一個(gè)由大量子系統(tǒng)組成的系統(tǒng)，其可測(cè)的宏觀量是眾多子系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)平均效應(yīng)的反映。但系統(tǒng)在每一時(shí)刻的實(shí)際測(cè)度并不都精確地處于這些平均值上，而是或多或少有些偏差，這些偏差就叫漲落，漲落是偶然的、雜亂無(wú)章的、隨機(jī)的。

在正常情況下，由于熱力學(xué)系統(tǒng)相對(duì)于其子系統(tǒng)來(lái)說(shuō)非常大，這時(shí)漲落相對(duì)于平均值是很小的，即使偶爾有大的漲落也會(huì)立即耗散掉，系統(tǒng)總要回到平均值附近，這些漲落不會(huì)對(duì)宏觀的實(shí)際測(cè)量產(chǎn)生影響，因而可以被忽略掉。然而，在臨界點(diǎn)(即所謂閾值)附近，情況就大不相同了，這時(shí)漲落可能不自生自滅，而是被不穩(wěn)定的系統(tǒng)放大，最后促使系統(tǒng)達(dá)到新的宏觀態(tài)。

當(dāng)在臨界點(diǎn)處系統(tǒng)內(nèi)部的長(zhǎng)程關(guān)聯(lián)作用產(chǎn)生相干運(yùn)動(dòng)時(shí)，反映系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)機(jī)制的非線性方程具有多重解的可能性，自然地提出了在不同結(jié)果之間進(jìn)行選擇的問(wèn)題，在這里瞬間的漲落和擾動(dòng)造成的偶然性將支配這種選擇方式，所以普里戈金提出漲落導(dǎo)致有序的論斷，它明確地說(shuō)明了在非平衡系統(tǒng)具有了形成有序結(jié)構(gòu)的宏觀條件后，漲落對(duì)實(shí)現(xiàn)某種序所起的決定作用。

耗散結(jié)構(gòu)理論突變

在系統(tǒng)臨界點(diǎn)附近控制參數(shù)的微小改變導(dǎo)致系統(tǒng)狀態(tài)明顯的大幅度變化的現(xiàn)象，叫做突變。

閾值即臨界值對(duì)系統(tǒng)性質(zhì)的變化有著根本的意義。在控制參數(shù)越過(guò)臨界值時(shí)，原來(lái)的熱力學(xué)分支失去了穩(wěn)定性，同時(shí)產(chǎn)生了新的穩(wěn)定的耗散結(jié)構(gòu)分支，在這一過(guò)程中系統(tǒng)從熱力學(xué)混沌狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛行虻暮纳⒔Y(jié)構(gòu)狀態(tài)，其間微小的漲落起到了關(guān)鍵的作用。這種耗散結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)都是以這種臨界點(diǎn)附近的突變方式實(shí)現(xiàn)的。

從開(kāi)放系統(tǒng)的角度看，突變是使系統(tǒng)從無(wú)序混亂走向有序井然的關(guān)鍵。當(dāng)開(kāi)放系統(tǒng)內(nèi)部某個(gè)參量的變化達(dá)到一定閾值時(shí)，它就可能從原來(lái)無(wú)序的混亂狀態(tài)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N在時(shí)間上、空間上和功能上的有序狀態(tài)，即耗散結(jié)構(gòu)。

耗散結(jié)構(gòu)理論耗散結(jié)構(gòu)

耗散結(jié)構(gòu)是指遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開(kāi)放系統(tǒng)通過(guò)不斷地與外界交換物質(zhì)和能量，在外界條件變化達(dá)到一定閾值(形成足夠的負(fù)熵流)時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的作用（漲落、突變）產(chǎn)生自組織現(xiàn)象，使系統(tǒng)從原來(lái)的無(wú)序狀態(tài)自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闀r(shí)空上和功能上的宏觀有序狀態(tài)，從而形成的新的、穩(wěn)定的有序結(jié)構(gòu)。

如一壺水放在火爐上，水溫逐漸升高，但水開(kāi)后水蒸氣不斷蒸發(fā)，壺中的水和空氣就形成了一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)，帶走了火爐提供的熱量，水溫不再升高，達(dá)到了一種新的穩(wěn)定狀態(tài)。

耗散結(jié)構(gòu)理論可概括為：一個(gè)遠(yuǎn)離平衡態(tài)的非線性的開(kāi)放系統(tǒng)(不管是物理的、化學(xué)的、生物的乃至社會(huì)的、經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng))通過(guò)不斷地與外界交換物質(zhì)和能量，在系統(tǒng)內(nèi)部某個(gè)參量的變化達(dá)到一定的閾值時(shí)，通過(guò)漲落，系統(tǒng)可能發(fā)生突變即非平衡相變，由原來(lái)的混沌無(wú)序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N在時(shí)間上、空間上或功能上的有序狀態(tài)。這種在遠(yuǎn)離平衡的非線性區(qū)形成的新的穩(wěn)定的宏觀有序結(jié)構(gòu)，由于需要不斷與外界交換物質(zhì)或能量才能維持，因此稱之為“耗散結(jié)構(gòu)”(dissipative structure)。

耗散結(jié)構(gòu)理論的創(chuàng)始人是比利時(shí)俄裔科學(xué)家伊里亞·普里戈金(Ilya Prigogine)。

普里戈金的早期工作在化學(xué)熱力學(xué)領(lǐng)域，1945年得出了最小熵產(chǎn)生原理，此原理和昂薩格倒易關(guān)系一起為近平衡態(tài)線性區(qū)熱力學(xué)奠定了理論基礎(chǔ)。普里戈金以多年的努力，試圖把最小熵產(chǎn)生原理延拓到遠(yuǎn)離平衡的非線性區(qū)去，但以失敗告終。在研究了諸多遠(yuǎn)離平衡現(xiàn)象后，使他認(rèn)識(shí)到系統(tǒng)在遠(yuǎn)離平衡態(tài)時(shí)，其熱力學(xué)性質(zhì)可能與平衡態(tài)、近平衡態(tài)有重大原則差別。

以普里戈金為首的布魯塞爾學(xué)派又經(jīng)過(guò)多年的努力，終于建立起一種新的關(guān)于非平衡系統(tǒng)自組織的理論──耗散結(jié)構(gòu)理論。這一理論于1969年由普里戈金在一次“理論物理學(xué)和生物學(xué)”的國(guó)際會(huì)議上正式提出。由于對(duì)非平衡熱力學(xué)尤其是建立耗散結(jié)構(gòu)理論方面的貢獻(xiàn)，他榮獲1977年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

耗散結(jié)構(gòu)理論提出后，在自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的很多領(lǐng)域如物理學(xué)、天文學(xué)、生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、哲學(xué)等都產(chǎn)生了巨大影響，為醫(yī)學(xué)提供了啟迪和借鑒作用。著名未來(lái)學(xué)家阿爾文·托夫勒在評(píng)價(jià)普里戈金的思想時(shí)，認(rèn)為它可能代表了一次科學(xué)革命。

但也不應(yīng)夸大它的作用。只有把它與系統(tǒng)科學(xué)方法的其他理論(系統(tǒng)論、信息論、控制論、協(xié)同論、超循環(huán)論、突變論等)結(jié)合起來(lái),才能充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

耗散結(jié)構(gòu)理論認(rèn)同并延用了一般系統(tǒng)論中的開(kāi)放系統(tǒng)思維。一般系統(tǒng)論源于生物學(xué)家對(duì)生命機(jī)體運(yùn)行機(jī)制的深入思考，而生命活動(dòng)也是耗散結(jié)構(gòu)理論頗為關(guān)注的研究對(duì)象。

普利戈金本人曾對(duì)耗散結(jié)構(gòu)形成的條件,作過(guò)簡(jiǎn)單通俗的說(shuō)明。他寫(xiě)道:“生物和社會(huì)組織包含著一種新型的結(jié)構(gòu),……社會(huì)和生物的結(jié)構(gòu)的一個(gè)共同特征是它們產(chǎn)生于開(kāi)放系統(tǒng),而且這種組織只有與周?chē)h(huán)境的介質(zhì)進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換才能維持生命力。然而,只是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)并沒(méi)有充分的條件保證實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)。只有在系統(tǒng)保持“遠(yuǎn)離平衡”和在系統(tǒng)內(nèi)的不同元素之間存在著“非線性”的機(jī)制的條件下,耗散結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)”[1]。顯然,人既有生物的屬性,又有社會(huì)的屬性,人的生命過(guò)程既參與生物運(yùn)動(dòng),也參與社會(huì)運(yùn)動(dòng),更具備形成耗散結(jié)構(gòu)的條件。

耗散結(jié)構(gòu)理論耗散與生命活動(dòng)

首先,生命的本質(zhì)在于運(yùn)動(dòng)。人體是一個(gè)遠(yuǎn)離平衡的系統(tǒng),它需要保持動(dòng)態(tài)平衡才能存在。平衡就意味著生命的終止。興奮和抑制、收縮和舒張平衡了,心跳也就停止了。動(dòng)脈、靜脈各部分血壓平衡了,毛細(xì)血管有效過(guò)濾壓等于零,物質(zhì)交換也就沒(méi)有了。細(xì)胞內(nèi)液與外液中的Na 、K 的濃度是非平衡的,神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)K 濃度為膜外30倍,膜外Na 濃度為膜內(nèi)12倍,這種離子濃度非平衡,對(duì)細(xì)胞的興奮及機(jī)能是必要的。如果離子濃度平衡,生物電就消失,細(xì)胞功能也就喪失。其次,人體又是一個(gè)包含有多子系統(tǒng)多層次的復(fù)雜開(kāi)放系統(tǒng)。從橫向看,包括骨胳、肌肉、神經(jīng)、消化、呼吸、泌尿生殖系統(tǒng)等子系統(tǒng)。從縱向看,包括群體、個(gè)體、器官、組織、細(xì)胞、亞細(xì)胞、分子、量子等層次。此外,還有與上述要求有關(guān)又自成一體的免疫系統(tǒng)，等等。而且各子系統(tǒng)之間、各層次之間存在著復(fù)雜的聯(lián)系和相互作用。人既要吃、喝、吸氣,又要拉、撒、呼氣,因而是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)。機(jī)體走向封閉,就會(huì)生病甚至死亡。中醫(yī)所說(shuō)“不通則痛”就是這個(gè)道理。再次，人體內(nèi)各元素之間存在非線性機(jī)制。所謂非線性,是指引起系統(tǒng)處于非平衡狀態(tài)的復(fù)雜過(guò)程的,主要不是逐步演變的擴(kuò)散型，而是產(chǎn)生突變(或質(zhì)變)的化學(xué)反應(yīng)型。人體生理病理轉(zhuǎn)化過(guò)程中,存在大量通過(guò)爆發(fā)性漲落而擺脫連續(xù)性的情況。即使是最簡(jiǎn)單的細(xì)胞中,正常的新陳代謝也要引起無(wú)數(shù)個(gè)偶合的化學(xué)反應(yīng)；新陳代謝還要有特定的酶。因此,正常人體是離不開(kāi)非線性機(jī)制的。最后,人體生命現(xiàn)象中,還大量存在時(shí)間節(jié)律和周期行為。所以，人體能夠形成和保持耗散結(jié)構(gòu)。

生命不僅僅表現(xiàn)為終究要死亡,要從有序走向無(wú)序,而且在于它要努力避免很快地衰退為惰性的平衡。因此,從某種意義上說(shuō)，人體時(shí)刻都處在有序-無(wú)序-有序的轉(zhuǎn)化過(guò)程中。在正常生理過(guò)程，機(jī)體內(nèi)部借助新陳代謝的作用，把細(xì)胞或機(jī)體中陳舊、多余的或有害的物質(zhì)分解，把衰老、垂死或受傷的組織成分清理掉，釋放其中的能量，使機(jī)體內(nèi)部有序結(jié)構(gòu)不斷遭到破壞，這可以說(shuō)是人體自身產(chǎn)生的正熵，由于正熵存在，機(jī)體由有序趨向無(wú)序。但與此同時(shí),機(jī)體又通過(guò)合成代謝，從外界吸收物質(zhì)和能量，引進(jìn)負(fù)熵，建造自身結(jié)構(gòu)所需要的組織成分，以替代被拆除的組織成分，產(chǎn)生新的更高層次的有序狀態(tài)，使無(wú)序趨向有序，從而使機(jī)體保持正常的生命活動(dòng)。機(jī)體這種相對(duì)穩(wěn)定有序是通過(guò)自身調(diào)控機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。一旦致病因素造成調(diào)控機(jī)制混亂，機(jī)體與外界進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息交換發(fā)生障礙，系統(tǒng)內(nèi)正熵增加，有序性遭到破壞,積累到一定的閾值，經(jīng)漲落觸發(fā)，就會(huì)從有序變?yōu)闊o(wú)序，這就是病態(tài)。疾病的醫(yī)治實(shí)際上是通過(guò)強(qiáng)化輸入負(fù)熵流防止輸入正熵，并促進(jìn)機(jī)體遠(yuǎn)離平衡以達(dá)到系統(tǒng)熵增為負(fù)或正熵不大的低熵有序狀態(tài),從而消除疾病,轉(zhuǎn)為健康。

耗散結(jié)構(gòu)理論耗散結(jié)構(gòu)理論對(duì)醫(yī)學(xué)的啟發(fā)和推動(dòng)

耗散結(jié)構(gòu)理論試圖認(rèn)識(shí)自組織的機(jī)制和規(guī)律，即有序和無(wú)序相互轉(zhuǎn)化的機(jī)制和條件問(wèn)題。“醫(yī)學(xué)是認(rèn)識(shí)、保持和增強(qiáng)人類健康,預(yù)防和治療疾病,促使機(jī)體康復(fù)的科學(xué)知識(shí)體系和實(shí)踐活動(dòng)”。其首要任務(wù)是認(rèn)識(shí)健康和疾病轉(zhuǎn)化的機(jī)制和條件問(wèn)題。因而,二者是一致的。前者對(duì)后者必定具有啟迪和借鑒作用。

首先，耗散結(jié)構(gòu)理論可以深刻揭示人體的統(tǒng)一性及其與外界因素的統(tǒng)一性,為醫(yī)學(xué)模式轉(zhuǎn)變提供理論依據(jù)。因?yàn)?，這一理論用整體觀研究生命現(xiàn)象,并且認(rèn)為只有開(kāi)放的、能與外界進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息交換的系統(tǒng)，才能形成穩(wěn)定的有序結(jié)構(gòu)。人體正是這樣的系統(tǒng)。

但是,傳統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)模式忽視了人的社會(huì)性和心理因素的影響,對(duì)生理病理過(guò)程的考察往往帶有封閉或半封閉性質(zhì),而且使用的是脫離整體聯(lián)系發(fā)展的孤立、靜止研究方法。這就使得它不可能正確反映和解決作為開(kāi)放系統(tǒng)的人體穩(wěn)定、有序、健康問(wèn)題,因而不可避免地要被新的醫(yī)學(xué)模式所代替。所以,醫(yī)務(wù)工作者掌握耗散結(jié)構(gòu)觀點(diǎn),首先有助于實(shí)現(xiàn)從生物醫(yī)學(xué)向生物、心理、社會(huì)醫(yī)學(xué)模式轉(zhuǎn)變。

其次,有助于臨床工作中,系統(tǒng)整體思維和全方位立體思維的形成和運(yùn)用。

此外，人體有序、健康的形成和保持，實(shí)際上是多組分多層次的人體系統(tǒng)為主體和物質(zhì)基礎(chǔ)，以與外界交換所得能量為動(dòng)力，以來(lái)自內(nèi)部信息為指令，以神經(jīng)體液為調(diào)控手段，以時(shí)空或功能有序?yàn)槟繕?biāo)的自組織過(guò)程。因此,耗散結(jié)構(gòu)理論的提出，使系統(tǒng)科學(xué)方法變得更加完善，對(duì)醫(yī)學(xué)研究中解釋人體生理病理過(guò)程有啟發(fā)作用。

耗散結(jié)構(gòu)理論提出“非平衡是有序之源”的觀點(diǎn),對(duì)糾正“平衡有序”觀念和貫徹積極治療，推動(dòng)有關(guān)非平衡區(qū)生命穩(wěn)定有序的研究，對(duì)搞好防病治病有著重要意義。

但非平衡，不是不平衡，也不是平衡，而是巨漲落前的遠(yuǎn)離平衡態(tài)，是處于失穩(wěn) 臨界點(diǎn)附近沒(méi)有超過(guò)臨界點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)。與此相對(duì)應(yīng)，失穩(wěn)包括兩方面，一是因平衡變?yōu)椴黄胶舛Х€(wěn)，如細(xì)胞外液pH值過(guò)高過(guò)低將導(dǎo)致堿中毒或酸中毒。二是不平衡趨向平衡而失穩(wěn)，細(xì)胞外液鉀濃度增高，而致高血癥；各種組織中較特異酶譜由區(qū)別而趨向一致性，意味著癌癥出現(xiàn)。所以,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)強(qiáng)調(diào)的是動(dòng)態(tài)平衡。

然而,我們?cè)S多醫(yī)務(wù)工作者在實(shí)踐中，努力糾正不平衡的同時(shí)，往往不自覺(jué)地走向另一極端追求平衡。而且忽視了心理、社會(huì)動(dòng)態(tài)平衡對(duì)健康的意義，這對(duì)實(shí)踐是有害的。實(shí)踐告訴我們，難治性心力衰竭一類頑癥之所以難治，就在于只引入負(fù)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(jī)體達(dá)到臨界點(diǎn)，要使機(jī)體完成“無(wú)序→有序”的躍進(jìn)，必須使機(jī)體遠(yuǎn)離平衡即機(jī)體要有相當(dāng)?shù)淖陨砘盍偷挚沽?，通過(guò)漲落達(dá)到臨界點(diǎn)才能使新的躍進(jìn)完成，使機(jī)體從無(wú)序狀態(tài)恢復(fù)到有序狀態(tài)。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(lái)因素的作用，還必須大力提高患者的整體機(jī)能，包括非藥物的心理治療，排除影響機(jī)體機(jī)能恢復(fù)的各種干擾。

耗散結(jié)構(gòu)理論的提出，推動(dòng)醫(yī)學(xué)工作者進(jìn)一步從各方面探索處于非平衡區(qū)生命系統(tǒng)穩(wěn)定、有序、健康的維持問(wèn)題。諸如什么是穩(wěn)態(tài)；有什么抗干擾的特性；失穩(wěn)的臨界點(diǎn)在哪里；在什么條件下，通過(guò)什么方式，人體有序變無(wú)序，穩(wěn)態(tài)變失穩(wěn)；在失穩(wěn)、生病后在什么條件下，通過(guò)什么方式恢復(fù)穩(wěn)態(tài)、健康等等。這對(duì)提高醫(yī)療衛(wèi)生工作質(zhì)量無(wú)疑是有益的。例如，布魯塞爾學(xué)派對(duì)腫瘤免疫的研究,就屬于抗干擾特性研究的一部分。該派傾向于細(xì)胞免疫起主要作用。體外實(shí)驗(yàn)表明,效應(yīng)細(xì)胞每次可以與一個(gè)或幾個(gè)腫瘤細(xì)胞結(jié)合然后分解為原來(lái)形式的效應(yīng)細(xì)胞和失去復(fù)制能力的死亡腫瘤細(xì)胞。布魯塞爾學(xué)派為此建立起腫瘤生長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型。在對(duì)這一模式的求解中，它給出何種條件腫瘤會(huì)長(zhǎng)大或抑制，即在某些條件下，小于臨界大小的腫瘤將消失，大于臨界大小的腫瘤則長(zhǎng)大。在另一些條件下，埋沒(méi)腫瘤中的正常組織若大于一定臨界大小時(shí)會(huì)不斷長(zhǎng)大，從而擺脫癌狀態(tài)，反之若該正常組織過(guò)小則會(huì)為腫瘤組織所吞沒(méi)。該模型給出的腫瘤細(xì)胞數(shù)的時(shí)間振蕩行為與臨床觀察一致”[4]。這樣的探討,對(duì)臨床上因勢(shì)利導(dǎo)防治腫瘤就很有價(jià)值。又如，臨界點(diǎn)問(wèn)題，不但研究穩(wěn)態(tài)的生物(或理化)臨界點(diǎn)，而且研究心理、社會(huì)臨界點(diǎn),以及對(duì)臨界值隨年齡、性別,特別是作用因素的量與時(shí)間兩者關(guān)系所決定的個(gè)體適應(yīng)與不適應(yīng)之間的差異,這些對(duì)醫(yī)學(xué)理論和實(shí)踐都有著十分重要的意義。

此外,掌握“非平衡是有序之源”的觀點(diǎn),還有助于動(dòng)態(tài)思維的形成?！胺蔷€性”理論對(duì)醫(yī)學(xué)實(shí)踐有著重要的啟迪和借鑒作用。系統(tǒng)的不同元素之間存在著非線性機(jī)制，是耗散結(jié)構(gòu)形成的重要條件之一。多組分多層次的開(kāi)放系統(tǒng)只有處于遠(yuǎn)離平衡的非線性區(qū)，才有可能經(jīng)漲落的觸發(fā)，從無(wú)序突變?yōu)榉€(wěn)定的有序的時(shí)空結(jié)構(gòu)。非線性區(qū)有兩個(gè)特征:一是突變、飛躍的臨界點(diǎn)所在，二是存在可逆和不可逆的兩種不同趨勢(shì)。因此,掌握非線性區(qū)對(duì)醫(yī)療實(shí)踐的意義是不容忽視的。

耗散結(jié)構(gòu)理論關(guān)于生命系統(tǒng)進(jìn)化過(guò)程中的非線性漲落的作用，與醫(yī)學(xué)實(shí)踐中生理和病理相互轉(zhuǎn)化中漲落的作用有所不同(前者是單向的、積極的；后者是雙向的，利弊兼有的)。但其對(duì)非線性漲落的論述，可以啟發(fā)醫(yī)務(wù)工作者在實(shí)踐中，因勢(shì)利導(dǎo)，盡可能防止和減少漲落的破壞作用，充分利用其積極作用，更好地防病治病。

耗散結(jié)構(gòu)理論指出:“生命的保持和發(fā)育是跟大量的化學(xué)反應(yīng)和運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)象分不開(kāi)的。是由許多高度非線性的復(fù)雜因素，如激活、抑制、直接的自身催化等連鎖制約的”。這就告訴我們，盡管研究病因要從生物、理化、心理、社會(huì)等多方面著手；認(rèn)識(shí)疾病的本質(zhì)要從各個(gè)層次上進(jìn)行探索，但作為生命有機(jī)體的線性機(jī)制，首先存在于微觀層次中，并主要通過(guò)微觀層次表現(xiàn)出來(lái)。因此，我們無(wú)論考察生理向病理轉(zhuǎn)化，還是病理向生理復(fù)歸的量變質(zhì)變過(guò)程，都應(yīng)把重點(diǎn)放在微觀層次上，堅(jiān)持微觀深層導(dǎo)向性。這不是回到片面強(qiáng)調(diào)理化指標(biāo)為依據(jù)，著重分析的還原論老路上去,而是要走向綜合兼容辯證還原的新思維方式。

第1章 系統(tǒng)理論概述

1.1 系統(tǒng)的概念

1.1.1 系統(tǒng)思想

1.1.2 系統(tǒng)概念與特性

1.2 系統(tǒng)理論簡(jiǎn)介

1.2.1 一般系統(tǒng)論

1.2.2 控制論

1.2.3 信息論

1.2.4 耗散結(jié)構(gòu)理論

1.2.5 協(xié)同學(xué)理論

1.2.6 突變理論

1.3 管理系統(tǒng)工程概述

1.3.1 系統(tǒng)工程與管理系統(tǒng)工程

1.3.2 系統(tǒng)工程方法論

1.3.3 系統(tǒng)工程方法的展望：大成智慧學(xué)

關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)

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復(fù)習(xí)思考題

第2章 管理系統(tǒng)分析

2.1 基本工作原則

2.1.1 整體優(yōu)化原則

2.1.2 協(xié)調(diào)有序原則

2.1.3 動(dòng)態(tài)平衡原則

2.1.4 與時(shí)俱進(jìn)原則

2.2 基本工作思路

2.2.1 規(guī)范化→靈活化研究

2.2.2 程序化→耦合化研究

2.2.3 模型化→集成化研究

2.2.4 最優(yōu)化→滿意化研究

2.3 基本工作內(nèi)容

2.3.1 目標(biāo)分析科學(xué)化

2.3.2 過(guò)程分析圖形化

2.3.3 效果分析運(yùn)籌化

關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)

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第3章 管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

3.1.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

3.1.2 系統(tǒng)的功能

3.1.3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系

3.2 結(jié)構(gòu)分析方法

3.2.1 相關(guān)數(shù)分析法

3.2.2 總體結(jié)構(gòu)等級(jí)分析法

3.2.3 系統(tǒng)調(diào)整與發(fā)展分析方法

3.3 企業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)化

3.3.1 企業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)化的歷程

3.3.2 企業(yè)知識(shí)管理結(jié)構(gòu)

3.3.3 企業(yè)有機(jī)生物結(jié)構(gòu)

關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)

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第4章 管理系統(tǒng)環(huán)境

4.1 不確定性管理

4.1.1 基本概念

4.1.2 基本方法

4.2 機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)分析

4.2.1 機(jī)遇管理

4.2.2 風(fēng)險(xiǎn)管理

4.2.3 雙鏈互動(dòng)

4.3 隨機(jī)決策方法

4.3.1 最大期望收益值標(biāo)準(zhǔn)

4.3.2 最小期望損失值標(biāo)準(zhǔn)

4.3.3 敏感性分析與轉(zhuǎn)換概率的確定

4.3.4 五·七矩陣

關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)

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第5章 管理系統(tǒng)控制

5.1 優(yōu)化控制

5.1.1 反饋

5.1.2 前饋

5.1.3 智能控制

5.2 流程控制

5.2.1 流程控制要點(diǎn)分析

5.2.2 流程控制基本類型

5.2.3 流程再造

5.3 量化模型

5.3.1 時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型

5.3.2 線性規(guī)劃模型

5.3.3 網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃模型

關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)

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第6章 管理系統(tǒng)評(píng)價(jià)

6.1 系統(tǒng)評(píng)價(jià)原理

6.1.1 系統(tǒng)評(píng)價(jià)概述

6.1.2 系統(tǒng)評(píng)價(jià)的基本思路

6.1.3 系統(tǒng)評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系

6.1.4 系統(tǒng)評(píng)價(jià)的發(fā)展趨勢(shì)

6.2 定性評(píng)價(jià)方法

6.2.1 評(píng)價(jià)主體的確立

6.2.2 咨詢方法的形式

6.2.3 專家意見(jiàn)的綜合

6.3 定量評(píng)價(jià)方法

6.3.1 層次分析法

6.3.2 多指標(biāo)排序法

關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)

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第7章 管理系統(tǒng)平話

7.1 管理系統(tǒng)平話含義

7.1.1 管理系統(tǒng)平話的意義

7.1.2 管理系統(tǒng)平話的原則

7.2 競(jìng)爭(zhēng)/競(jìng)合統(tǒng)籌平話

7.2.1 競(jìng)爭(zhēng)/競(jìng)合統(tǒng)籌平話的理性思路

7.2.2 競(jìng)爭(zhēng)/競(jìng)合統(tǒng)籌平話的化繁為簡(jiǎn)之路

7.2.3 競(jìng)爭(zhēng)/競(jìng)合統(tǒng)籌平話的深刻內(nèi)涵

7.3 崗位/流程統(tǒng)籌平話

7.3.1 崗位/流程統(tǒng)籌平話的理性思路

7.3.2 崗位/流程統(tǒng)籌平話的化繁為簡(jiǎn)之路

7.3.3 崗位/流程統(tǒng)籌平話的深刻內(nèi)涵

關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)

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第8章 管理系統(tǒng)集成

8.1 集成管理內(nèi)涵

8.1.1 時(shí)代的挑戰(zhàn)

8.1.2 集成管理回顧

8.1.3 集成管理的內(nèi)涵

8.2 集成管理的理論基點(diǎn)

8.2.1 集成界面

8.2.2 集成效應(yīng)

8.3 集成管理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

8.3.1 一維：集成平臺(tái)

8.3.2 二維：集成矩陣

8.3.3 三維：集成立體

關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)

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第9章 管理系統(tǒng)創(chuàng)新

9.1 系統(tǒng)創(chuàng)新的本質(zhì)

9.1.1 創(chuàng)新與系統(tǒng)創(chuàng)新

9.1.2 系統(tǒng)創(chuàng)新的特點(diǎn)

9.2 系統(tǒng)創(chuàng)新規(guī)律

9.2.1 時(shí)效管理——摩爾定律的啟示

9.2.2 形象管理——馬太效應(yīng)的啟示

9.2.3 價(jià)值管理——梅特卡夫法則的啟示

9.3 系統(tǒng)創(chuàng)新方法

9.3.1 系統(tǒng)要素視角

9.3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)視角

9.3.3 系統(tǒng)過(guò)程視角

關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)

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第10章 管理系統(tǒng)工程教學(xué)軟件包

10.1 軟件包的運(yùn)行環(huán)境

10.1.1 軟件包設(shè)計(jì)工具

10.1.2 軟件包運(yùn)行環(huán)境

10.1.3 安裝說(shuō)明

10.2 軟件包的總體結(jié)構(gòu)

10.2.1 總體結(jié)構(gòu)

10.2.2 方法功能介紹

10.3 軟件包的使用流程

10.3.1 使用流程

10.3.2 運(yùn)行方法

10.3.3 應(yīng)用案例

參考文獻(xiàn) 2100433B

克勞修斯首次從宏觀角度提出熵概念(S=Q/T)，而后波爾茲曼又從微觀角度提出熵概念(S=klnW),其兩者是相通的,近代的普里戈金提出了耗散結(jié)構(gòu)理論,將熵理論中引進(jìn)了熵流的概念,闡述了系統(tǒng)內(nèi)如果流出的熵流(dSe)大于熵產(chǎn)生(dSi)時(shí),可以導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)熵減少，即dS=dSi dSe<0，這種情形應(yīng)稱為相對(duì)熵減。但是，若把系統(tǒng)內(nèi)外一并考察仍然服從熵增原理。

熵增原理最經(jīng)典的表述是：“絕熱系統(tǒng)的熵永不減少”，近代人們又把這個(gè)表述推廣為“在孤立系統(tǒng)內(nèi)，任何變化不可能導(dǎo)致熵的減少”。熵增原理如同能量守恒定律一樣，要求每時(shí)每刻都成立。關(guān)于系統(tǒng)現(xiàn)在有四種說(shuō)法，分別叫孤立、封閉、開(kāi)放和絕熱系統(tǒng)，孤立系統(tǒng)是指那些與外界環(huán)境既沒(méi)有物質(zhì)也沒(méi)有能量交換的系統(tǒng)，或者是系統(tǒng)內(nèi)部以及與之有聯(lián)系的外部?jī)烧呖偤停忾]系統(tǒng)是指那些與外界環(huán)境有能量交換，但沒(méi)有物質(zhì)交換的系統(tǒng)，開(kāi)放系統(tǒng)是指與外界既有能量又有物質(zhì)交換的系統(tǒng)，而絕熱系統(tǒng)是指既沒(méi)有粒子交換也沒(méi)有熱能交換，但有非熱能如電能、機(jī)械能等的交換。

參見(jiàn)百科：熱力學(xué)定律2100433B