1.热力学第二定律与熵

热力学第二定律揭示，自然界中的热系统中有一种不可逆转的变化趋势，即系统总是从内部的温度、浓度、压力等有差异的、非平衡的有序状态，逐渐转变为处处均匀的、平衡的无序状态；而达到这种无序态时，熵值为最大。熵作为一个系统的状态函数，是系统内无序或混乱程度的量。因此，如果在一个与外部没有能量交换的系统中，系统内部的熵总是自然增加的，相反的变化是没有的，所以热力学第二定律又可以被称为熵增加原理。

熵增加原理表明，系统中总是不可逆地发生着结构的消失、复杂有序状态的减弱、混乱度在不断地增加，系统只能朝着处处均匀、处处相同、没有差异的平衡态运动和变化。

虽然许多人相信自然是进化发展的，也相信生命在向着高级复杂的方向运动、社会越来越进步、人类越来越聪明，但物理学中的熵增加原理却似乎宣布了这种发展的失败，或至少表明了这种进化最终是要失败的。

这就是20世纪物理科学在进化发展问题上留下的疑难。解决这一长期使人困惑和失望的问题正是耗散结构理论所面临的课题。

2.耗散结构理论

耗散结构理论是诺贝尔奖金获得者、比利时化学家普利高津（I.Prigogine）于1967年创立的。下面对这个理论的基本概念及其应用做一介绍。

（1）无序与有序的概念序指的是系统要素间关系所具有的次序。当系统是对称的，也就是说系统是各向同性的，系统是无序的。例如，向一个封闭容器中注入一定量的气体，随着时间的延长，最后呈现的是一杯均匀的蓝色液体，这时它就是无序的。反之，系统一旦出现对称破缺，则是有序的。

（2）自然界中的两类有序现象，在自然界，通常我们可以区分出两类结构或有序：一类是平衡结构或平衡有序；另一类是非平衡结构或非平衡有序。在耗散结构理论出现以前，物理学主要是研究前一类有序结构，如常见物体的液相、固相、气相的相变，以及像晶体、雪花等有序结构的物体。这类有序结构虽然在空间中展现了一定的规则性，却没有进一步发展的可能，平衡结构通常被视为一种“死”结构。

自然界中还存在着另一类非平衡的有序结构，最典型的例子便是生命体。这类结构在内部的多种流动和变化中（如心脏引起的血压和血流差异，消化引起的热量差异，呼吸引起的氧的浓度差异等）得以维持。因此可以说，差异和流动是维持系统有序结构的基本条件，一旦非平衡条件丧失，有序结构也就消失了。

这类结构在内部的运动和矛盾中维持，包含着进一步变化和重新合作的巨大潜力，因此被视为一种“活”结构。普利高津认为，生命现象表现出的这类非平衡结构是普遍的，比如社会现象往往也是这类非平衡结构。由于非平衡结构是以系统不断的物质运动和能量耗散来维持的，所以这种非平衡结构又被普利高津称为“耗散结构”。

（3）开放系统是系统进化的基础 普利高津认为，在一个孤立的系统中，系统总体的趋势是增熵的，用数学语言来表达即

dS=d_iS≥0

式中，dS为系统总体的熵值变化；d_iS为系统内部的熵值变化。

这个公式表明的系统是与外界无物质、能量、信息交换的理想封闭系统或孤立系统。但是孤立系统是物理学的抽象，是理想化的状态，现实中的系统都不可能是绝对孤立的，任何一个系统总是或多或少、或快或慢地与环境进行着物质、能量、信息的交换，即系统与环境之间存在着熵流（见图8-1），用数学语言来描述现实系统的熵变化应为

dS=d_iS+d_eS式中，d_eS表示熵流，即系统与环境进行物质、能量、信息交换时形成的熵值变化。

图8-1 系统与环境之间的熵流

d_eS这一项就具体反映了一定条件下系统的演化特点。虽然d_iS总是大于等于零，但d_eS在具体情况下，相对于系统状态来说，却可能是零、正值和负值。

由于有了d_eS这一项，dS出现了可正、可负的变化。也就是说，对于开放的系统来说，系统的演化方向出现了新的可能，它不一定是增熵的，还可能向着有序的方向发展。

耗散结构理论关于上述开放系统概念的引入和研究，把科学的演化发展理论大大推进了一步，为科学家们困惑多年的“演化就是增熵”难题的解决开辟了道路。

（4）非平衡是有序之源开放系统原理表明，当一个系统处于封闭状态时，系统必然是增熵，其演化方向是趋于平衡、有序结构的消失和极度的混乱。因此，一个系统如果是进化的、是能够产生耗散结构的，那么它就必须是一个开放系统。

但开放系统原理并不是说系统只要是处于开放状态下，就一定会发生进化，会不断地出现新的有序结构。系统的开放是系统与环境之间存在着相互作用关系，是外部的物质、能量、信息对系统有所影响。虽然这些条件是耗散结构发生所必不可少的，但系统新结构的产生主要还是由系统内部的种种相互作用造成的。总的来说，系统开放性的主要作用是导致了系统内部的非平衡状态。

在平衡状态下，系统内部不存在宏观的流和变动趋势。在这种条件下，系统无论在时间上延续多久，都不可能出现新的结构。但在开放系统中，由于各种各样外部条件的不断影响，系统内部便不可能处于平衡状态，而是表现为一定的涨落。系统处于不断地离开平衡又恢复平衡的运动中，处于经常性的变化之中。只有在这种内部不停运动的变化中，系统才可能形成新的有序。(www.daowen.com)

以上所述就是耗散结构原理的基本点。

3.耗散结构理论的启示

普利高津教授的“耗散结构”理论不仅对物理和生命现象有意义，而且对于社会和管理系统也有着深刻且重要的意义。具体地说，它对发展我国汽车零部件产业也能给予重要启示。

1）汽车零部件企业是一个开放的耗散结构系统。如前所述，耗散结构是指在非平衡条件下产生的，依靠物质、能量、信息不断输入和输出条件来维持其有序结构的系统。

对于汽车零部件企业来说，它的生产经营活动是由输入人、机、物、信息，以及输出适合市场需要的产品这样一个系统来完成的。无论是输入还是输出，一旦停止下来，企业内部的所有秩序或结构就将会瓦解——员工不再是员工，厂长不再是厂长，厂内各种制度将不再起作用。很清楚，企业的一切基础都是依赖于这个开放的输入输出过程，这就是一个典型的耗散系统。

此外，系统的开放程度决定了企业的发展能力。如果企业的信息不畅，不了解市场需求，不了解市场的变化及其趋势，那么企业所生产的产品就不会被市场所接纳。再加上广告的宣传力度不够、销售渠道不广，产品就会滞销，资金就不能很快被收回。又比如，如果企业的员工素质不高，技术装备陈旧，优质原材料缺乏，那么必然会造成产品质量不高、物耗能耗加大、成本提高、产品不适销对路，进而使企业缺乏竞争力。另外，如果人员的知识不常更新、对外不能流动，企业内部人员又缺乏思想交流，特别是上下级之间缺乏心理沟通，那么企业就会缺乏发展的弹性和活力。可见，一个企业要发展，就必须保持人才的流动性、信息的开放性和思想的互补性。

2）汽车零部件产业管理系统中也存在熵观念。汽车零部件产业是一批汽车零部件企业的集合，因此它也是一个耗散系统，其内部也必然存在着熵（也就是混乱、无序度）自然增加的过程。对于汽车零部件产业管理系统来说，主管部门必须不断发布指令、调整制度，以进行改革。做这些工作不是自找麻烦，而是因为存在某种看不到的作用，而使系统自身在自然地、不断地增加着“麻烦”。如我国的汽车零部件产业规划中提出了“择优布点”的政策，但规划外的汽车零部件项目仍拼命上马，使“定点”项目经常落后于其他项目，成为“政府失效”的重要体现，并影响政府规划的权威性。虽然工业主管部门三令五申，反对汽车零部件工业的散、乱、差，但是由于价格扭曲的利益驱动，各地还是会小规模上马。

另外，地方保护主义的存在迫使中国汽车零部件工业总绕不过块块分割的“篱笆墙”。例如，有一家汽车厂在一段时间内使用外地生产的质量较好的发动机，这本是正常的协作关系。但是，这家汽车厂的负责人认为，这是自己的“心脏”被别人抓在手里；提供发动机的单位也认为，把本地的发动机供给竞争对手，无异于用宝贵的资源帮助别人打倒自己。所以，那家汽车厂最终还是建设了自己的发动机生产厂。

由于强调地区配套和地区利益，于是不可避免地要出现重复建设，进而限制了汽车零部件工业项目的规模和水平。地方汽车零部件工业，不但相对于全国范围来说是分散的，就其内部而言，往往也是分散的。由于县、乡政府也建立了自己的财政机构，具有了一定的投资能力，使“块块”再度被切割，形成了“沫沫”——县、乡地区兴办的汽车零部件企业也大量出现。这种细分加剧了重复投资及低水平建设，导致汽车零部件产业的混乱和无序度日益加重。

大部分领导者和管理者都会这样想：如果一切地方和部门都很自觉地执行产业政策，那该有多好；如果没有人想办法来钻政策的空子，那该有多省心。但从系统理论的观点看，这是不可能的，社会系统内部自然增熵过程是社会在存在与发展时无法避免的一种系统内部的趋势。我们到处都会看到熵在增加。在社会秩序中工作的人，就像是在熵的“河流”中逆水行舟，调整和控制不能停止，也不能放慢速度。所有宏观的或微观的调控就是为了抑制或消除社会中熵的增加。

就当前的汽车零部件工业来说，在宏观管理方面，应当采取有力措施，贯彻执行“统一规划、择优布点，分步实施，重点扶植”的指导思想，解决现有问题，防止进一步的盲目发展。

3）非平衡是有序之源和有重点地支持一部分产品、一部分企业优先发展。普利高津的耗散系统原理表明：非平衡是有序之源。因此，对于汽车零部件生产系统这样的耗散结构，在发展上也应当是一种非平衡式的，有优有劣、有先有后。也就是说，为实现建成一个强大的零部件工业的理想目标，只能通过先抓好一部分产品和一部分企业的非平衡式发展过程。

我们应当认真研究分析汽车零部件工业的发展规律，结合世界经济形势和我国国情，选择每一时期的重点产品，由国家重点扶植。对于重点产品，应实行初期保护，然后开始促进和提高其竞争能力，同时也要限制国内生产厂家的数量，以防重复建设和分割市场。

重点产品确定之后，应开始选择重点企业并集中投资，扶植其成为小型巨人企业。

集中投资建立小型巨人企业不仅有助于推动零部件专业生产体系的形成；同时，由于小型巨人企业所带来的巨大竞争压力，还可促使整个零部件生产体系重组，形成一批新的大规模的、专业化的、具有国际竞争能力的企业集团。而建立具有国际竞争能力的零部件生产体系，对我国汽车工业的发展、对我国整个工业化进程，都将有着不可估量的深远意义。

4）汽车零部件企业是通过流动而形成的有序结构。为什么非平衡会导致系统产生新的有序结构呢？其原因在于非平衡会导致系统内部的宏观流动，有了宏观流动就能形成系统中新的有序结构，这种情形在汽车零部件产业系统中也能看得很清楚。

过去，许多零部件企业缺乏活力，其关键问题在于资本不能流动。我们知道，资本在流动中增值，这是市场经济的基本原理；而旧体制下的国有经济恰恰是资本难流动“钱到地头死”，投资建一个企业，就要永远活下去，活不下去就又注入资金，然后活的资金又被凝固，如此恶性循环。

同时，资产存量的合理流动又是解决问题和形成新的有序结构的办法之所在。通过存量资产的合理流动，可使闲置、半闲置的资产重新组合并得到充分和利用；或者把单个企业的资产集合为集团的整体资产，从而形成新的有序结构。

我国许多零部件企业的效益不高、人才不流动，这往往是其问题的症结所在。水不流动就要变质；人也一样，没有进取心就要落后。企业最大的资本是人才。如果没有一流的人才，或者一流的人才发挥不出一流的作用，那么这个企业就要倒闭。因此，调整企业首先要从调整人的思想入手，应该让适应不了新竞争形势的人下岗，让企业内每个职工都感受到危机就在身边，从而奋发图强、提高效率，齐心协力地把企业带入一个新的、更高的境界，也就是形成一个新的有序结构。

除了上述原因外，“增效”本身也是企业减人的目的。为了提高产品的竞争能力，企业必须降低成本，一个是原材料成本，一个就是人工成本。但为了保证产品的信誉和质量，就不能在原材料上动“牺牲质量、降低成本”的脑筋，因此，就只有在降低人工成本上下功夫了，这就是目前常说的“减员增效”。

资本流动和人才流动是关系到一个企业兴败盛衰的关键问题。在市场经济条件下，如果资本和人才不流动，企业就会走向混乱，走向衰败。

总之，耗散结构理论给我们的启示是：流动导致系统内部的非平衡状态，而只有非平衡才能促使系统形成新的有序。