非平衡与系统演化过程的初探

时间:2023-09-23 03:39:40 作者:冷啊妙 综合材料 收藏本文 下载本文

【导语】“冷啊妙”通过精心收集,向本站投稿了6篇非平衡与系统演化过程的初探,以下是小编为大家整理后的非平衡与系统演化过程的初探,欢迎参阅,希望可以帮助到有需要的朋友。

篇1:非平衡与系统演化过程的初探

非平衡与系统演化过程的初探

非平衡与系统演化过程的初探

温文杰(太原科技大学 哲学研究所,太原 030024)

摘 要:随着对非平衡和系统演化研究的不断深入,我们对于复杂系统在非平衡条件下的演化有了更深入的认识。非平衡作为系统演化更为基本的现象,分析研究非平衡的问题丰富和发展了系统科学,从而对人类的思维观念和思想方法产生了根本性的影响,并使之发生了根本性的变革。到今天系统科学的理论和方法已经广泛地渗透到自然科学和社会科学的各个领域。

关键词:平衡;非平衡;系统演化;自组织

中图分类号:B503.92 文献标志码:A 文章编号:1002-2589(2013)03-0023-02

自贝塔朗菲于1968年发表了一般系统论的代表著作《一般系统理论――基础发展与应用》确立了这门科学学术地位并被公认为是这门学科的代表作以来,系统思想也已形成了一股重要的思潮,成为20世纪中叶以来发展最快的一大门综合性的科学,日益发挥重大而深远的影响。系统是普遍存在的,在宇宙间,从基本粒子到银河外星系,从人类社会到人的思维,从无机界到有机界,从自然科学到社会科学,系统无所不在。人们对非平衡问题的研究源远流长,从利用牛顿三大定律分析系统演化时,我们就认识到非平衡是系统演化的原因同时也是分析系统演化的基本方法和工具。而后普利高津和哈肯提出非平衡自组织理论,平衡、非平衡是研究复杂系统的方法,对复杂系统在非平衡条件下演化的深入研究,我们发现平衡只是非平衡现象的一个特例,非平衡不是“转瞬即逝的现象”,而是系统演化更基本的现象。通过研究系统的演化、研究在非平衡条件下系统的性质,才能更为深刻地认识事物,了解系统的实质。

一、平衡与非平衡

跷跷板是生活中经常见到的儿童玩具,两个体重相似的小朋友坐在跷跷板两端,通过细微的调整座位与支点间的距离达到暂时的平衡,或者用脚尖轻触地面破坏暂时达到的平衡状态,使跷跷板上下来回摇摆。很简单常见的生活现象,力学的研究从平衡与非平衡的分析入手,几乎所有复杂的非平衡的问题都是采用各种办法将运动分解,将力也分解,然后找出部分平衡关系,使非平衡问题变简单,利用分析平衡问题来解决非平衡问题成为处理非平衡问题的通用方法。在这里人们通过对力的平衡状态的深入研究奠定了后来对平衡概念的理解。

平衡一直是人们认识事物的出发点和主要方面,在绝对的、永恒的物质运动过程中存在着相当的、暂时的静止和平衡,利用“相对的静止和平衡”来把握“绝对的运动和非平衡”,人们总是在系统演化的过程中寻找“平衡点”,发现“不变量”,通过“平衡点”或“不变量”来认识事物的`本质,进而控制系统的演化与发展。这里的“平衡点”或“不变量”主要是指事物发展变化相对缓慢的阶段,是指那些相对变化较慢的状态变量。绝对的平衡条件下所有状态变量在任何时间间隔内都不变化,这种情况是与事实相违背的,因此不存在绝对的平衡,平衡是相对的,平衡只是非平衡现象的一个特例,非平衡和运动一样都是绝对的。

平衡是系统发展相对稳定的阶段,系统的相对平衡状态是认识的开始,深入了解系统在非平衡条件下的演化才能了解系统的本质和规律。非平衡情况下的深入了解,不仅有利于了解系统的全面情况,对系统在平衡条件下的稳定、静止都会有更为深刻的认识。非平衡是系统演化的原因,北京师范大学的姜璐教授指出,系统的平衡态是系统非平衡演化过程中的极限情况,是演化过程无限缓慢时的近似情况。人们只有了解非平衡演化过程中的整体,才能更深刻、更全面地了解平衡态的情况,也只有在这时人们获得的关于这门学科的知识才能得到广泛的应用。

复杂系统在不同层次上的平衡与非平衡的性质也有所不同,在一个层次上系统是平衡的,在另一个层次上系统又是非平衡的。生态系统中,由食物链连接的各个不同的生物种群在通常情况下是平衡的,从宏观上来看每个种群中生物的数目是不变的、种群分布及其他性质也是不变的;微观层次上,从生物体来看每个生物体都处在不平衡的状态,个体不断由小到大发展直到死亡,各种疾病、突发事件也经常改变着每个个体的发展,如图1所示。这里种群的平衡正是有大量个体的不平衡性造成的。

平衡是人们认识系统的出发点,研究非平衡现象以平衡为基础。研究非平衡状态要借助于平衡态,要从简单的已知的平衡状态去分析理解复杂的未知的非平衡状态,平衡态是一种特殊的非平衡状态,是在系统整个非平衡演化过程中的某个相互作用平衡时的特殊状态。平衡与非平衡是人们认识客观事物的两个相互区别又相互联系的侧面,它们密不可分、相互依存。

二、非平衡自组织演化

普利高津和哈肯分别提出了以耗散结构理论和协同学为代表的非平衡自组织理论,对研究系统演化问题产生了重要的推动作用。

1969年普利高津正式提出了耗散结构理论。“耗散结构”指在开放和远离平衡态的条件下,在外界环境交换物质和能量的过程中,通过能量耗散和系统内部的非线性动力学机制而形成和维持的宏观有序结构。经过不懈地努力找到了可以表达耗散结构建立的数学条件、分析方法和模型,就是著名的“布鲁塞尔器”,并且以此来分析一般的耗散结构建立的失稳条件,怎样使体系出现失稳,然后向耗散结构过度。普利高津将克劳修斯的热力学第二定律加以限定,它只是广义热力学定律的一个特例,提出了对于开发系统中系统的总熵变可能出现的四种情况,从而解决了热力学和生物进化论、克劳修斯和达尔文之间的矛盾。狭义的热力学第二定律认为整个宇宙将自发的由有序变为无序,最后达到平衡也就是死亡;而生物进化论认为由单细胞生物发展到人,进化越来越有序。普利高津在研究非平衡热力学时提出与传统观点截然不同的新的研究方法,传统的思维方式将局部非平衡转化为整体的平衡,将整个系统看做平衡系统,而普利高津将一个系统从整体上看做是非平衡的,把一个非平衡态的问题转化为许多个局域平衡的问题来研究。

20世纪70年代,耗散结构理论之后,德国物理学家赫尔曼・哈肯建立了研究自组织系统有序演化的系统理论――协同学。协同学是研究协同系统从无序到有序的演化规律的学科。协同学的主要内容就是用演化方程来研究协同系统的各种非平衡定态和非平衡相变。哈肯指出系统从无序向有序转化关键在于一个由大量子系统构成的系统,在一定条件下,它的子系统之间通过非线性的相互作用就能够产生时间结构、空间结构或时空结构,形成一定功能的自组织结构,表现出新的有序状态。

三、非平衡是有序之源

“非平衡是有序之源”是自组织理论的一个基本观点。这个基本的观点包括两个方面的含义:一方面是说,系统状态是远离平衡态,即指系统的开发和流动;另一方面是说,系统结构为非平衡有序结构,即指对称性破缺的结构。

非平衡的含义是开放和流动,我们可以将“非平衡是有序之源”表述为开放和流动是有序之源。“开放与流动”与耗散直接相关,耗散意指自由度较少的高品质能量向自由度较大的低品质能量转化,对于非平衡相变,外界给予系统的是高品质(低熵)能量流、物质流和信息流,而系统排出到外界的却是低品质(高熵)的能量流、信息流和物质流,系统的熵减少而走向有序。世界上任何事物都处于永恒的运动、发展、变化之中,在这之中每一个个别系统都是有生有灭的。系统的产生,就是从无序到有序的转化;系统的发展,就是有序程度的提高;系统的消亡,就是从有序到无序的转化(如图2所示)。自然界的各种系统不断地与外界进行物质、能量、信息的交换。哈肯认为,“在一个开放系统中各组成部分不断地相互探索新的位置、新的运动过程或新的反应过程,系统的很多部分都参与了这种过程。在不断地输入能量,或许还有新加入的物质的影响下,一种或几种共同的,也就是集体的运动或反应过程压倒了其他过程,通常我们认为系统这样所达到的新状态具有较高级的有序性。”开放的稳定才是真正的稳定,开放系统思维方式从有机观点出发,强调系统与环境的有机联系,从系统与环境保持着物质、能量与信息交换的开放思维角度,去认识系统的稳定性和进化,从生命机体到一切物理世界。

非平衡导致的有序主要得益于非平衡的重要性质,对称性破缺就是非平衡显示的重要特征,也是一切事物演化发展的基本前提。非平衡就是对称性破缺,对称性破缺就是非平衡;平衡就是一种对称,对称也是一种平衡。系统要走向有序,就必须打破平衡,使对称性发生破缺,有序是对称性破缺的结果。所谓对称性破缺,是指一定变换下所表现的可变性,或对称性的降低。由于时间的不可逆以及空间的对称性破缺,世界才能产生有序性。没有对称性破缺,就不会产生宇宙。著名科学家图灵认为在非平衡或远离非平衡时,所有的生态都是对称的,对称性破缺是进化的重要依据。

四、结语

综上所述,如果我们将世界看成是一个开放的世界,物质世界中的任何系统都处于演化的过程中,无论是系统的结构,还是系统的功能,以至系统本身,都是系统在一定条件下、一定阶段上的具体表现。而在这里,非平衡是系统演化更基本的现象,非平衡是系统演化的原因,非平衡是分析系统演化的基本方法和工具。通过对非平衡和系统演化研究的不断深入,特别是在自组织理论的推动下,我们对非平衡条件下系统演化有了更为深刻的认识,同时也使得其他学科也进行了非平衡方面的研究,如非平衡经济学、非平衡生态学等。

参考文献:

[1]姜璐,王德胜,于秀彬。从平衡到非平衡[J].自然辩证法研究,1993,(5)。

[2]武杰。跨学科研究与非线性思维[M].北京:中国社会科学出版社,2004.

[3]乌杰。哈肯,拉兹洛。洲际对话[M].北京:人民出版社,1988.

篇2:倾斜与平衡

倾斜与平衡

水,本性阴柔;火,本性阳刚;阴阳相协,才能刚柔并具,这是自然之理。倾斜与平衡亦如此,看似矛盾的的倾斜和平衡,亦能达成完美的统一。

狂风暴雨中,路边的树木往往很难被刮倒,而那笔直挺立的桅杆、广告牌等却常常被刮倒。是因为,在疾风中,树木能够将自己的身躯倾斜,这样不但能够保持自己的身躯平衡,还能够减少风的阻力。而那些笔直挺立的桅杆等不懂得使自己倾斜,故不能维持平衡。倾斜不是畏惧大自然可怕的力量,而是为了寻求平衡,更好地去与之抗衡。倾斜与平衡,亦进亦退,一张一弛,亦是生活之道。

闻名于世的比萨斜塔,其倾斜的角度让人为之担心。然而它却倾斜地屹立了一年又一年,见证了物换星移的沧桑巨变。比萨斜塔在建之初,也是和大多数建筑物一样,拥有挺拔的身躯,华丽的外表。人们本以为它能平衡地屹立多年,然而一次又一次的事故,使比萨斜塔渐渐倾斜。人们本打算对其进行维修,却发现倾斜的比萨斜塔拥有了比之前更完美的平衡力。就这样,比萨斜塔倾斜而又平稳地屹立在那儿,成为世界一大奇观。倾斜与平衡的统一,使平凡的事物变得不平凡。

生活中,坎坷挫折不断。曾经的挺拔身躯,学会了倾斜,掌握了平衡。失意时,倾斜是暂放痛苦,倾斜是换一种角度思考问题,平衡了心态,幸福亦会随之而来;取得进步,倾斜是不骄傲浮躁,倾斜是再接再厉,平衡了成败,“胜不骄,败不馁”,亦常在;与人相处时,倾斜是“得饶人处且饶人”,倾斜是“忍一时风平浪静,退一步海阔天空”,平衡了距离,即使是天涯相隔,亦能亲密若比邻;追寻理想时,倾斜是“深处种菱浅种稻, 不深不浅种荷花”的适度,倾斜是“退步原来是向前”的旷达,平衡了眼光,美好的理想可望亦可及。

倾斜与平衡。倾斜是一时的谦逊忍让,平衡了一生的乐观心态;倾斜的是与人相处时礼让三分,平衡了一生难忘的友谊;倾斜是放下痛苦,平衡了快乐常伴。

平衡因倾斜而存在,倾斜又是为了更好的平衡。

倾斜与平衡,矛盾而又统一。

篇3:非平衡等离子体消除乙硫醇

非平衡等离子体消除乙硫醇

摘要:采用脉冲电晕放电等离子体对乙硫醇进行消除实验,探索了气体流量(停留时间)、气流中水分含量对消除率的影响规律.结果表明,随着气体流量的增大,乙硫醇在反应器内的停留时间减小,能量密度减小,消除率降低;消除率随水分含量的变化并非呈单方向增大或减小,而是存在一个最佳范围,从实验结果来看,水分含量为3.2~3.5g/m3,消除率明显高于水分含量低于3.2 g/m3或高于3.5 g/m3时的消除率.采用GC-MS,FTIR和SGA94-SO2型单项气体分析仪等仪器对乙硫醇的'消除产物进行了分析,主要产物为CO2,H2O和SO2,未检测到有机产物.根据实验数据分析了乙硫醇的反应动力学特征,发现乙硫醇在脉冲电晕等离子体体系中的反应符合一级反应动力学特征,反应速率常数为0.0729 s-1.作 者:李战国    胡真    李颖    罗伟清    LI Zhanguo    HU Zhen    LI Ying    LUO Weiqing  作者单位:防化研究院,北京,102205 期 刊:化工进展  ISTICPKU  Journal:CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 年,卷(期):2009, 28(4) 分类号:X505 关键词:非平衡等离子体    脉冲电晕放电    消除乙硫醇    反应动力学   

篇4:今夕与非

寄君歌一曲,青涩声。

为伊诗几句,流年逝。

繁花曾静美,古道边。

再见已陌路,无情人。

高三:孤城boy

篇5:如何平衡事业与生活?

Achieving work life balance is the ultimate question for working moms. It's not easy, but it's worth it to try to find work life balance.

如何在工作与生活中得到平衡是每个职场妈妈要面临的根本问题。要解决它并不容易,但是这个平衡点是值得努力找出来的。

Finding work life balance begins with learning to say no. Stop doing everything. Say no to every task that is non-essential. The way you define your priorities is by saying yes to some things and no to others.

要想找到工作与生活的平衡点,首先要学会说不。不要再什么都去做。拒绝做没必要的工作。你对你的优先权的定义应该是有些事可以做,但另一些事情拒绝去做。

That means when your daughter is anxious at bedtime because of a scary movie she saw or goes through a bout of separation anxiety at daycare drop off, you take an extra 15 minutes to cuddle and reassure her before leaving the room. But when it's your busiest time at work and you're asked to chaperone a field trip, inquire if you can help at school later in the year.

这就意味着当你的女儿因看了一部恐怖电影或者在日托所经历了一场分离的焦虑而害怕得睡不着觉时,你需要在离开之前用15分钟去拥抱她,并安慰她,使她平静下来。但是当你正为工作焦头烂额,还得陪着别人去实地考察的时候,你就该问问是否可以在今年迟些时候再去学校帮忙了。

If your boss drops a mammoth, urgent project in your lap, ask which other tasks he'd like you to delay in order to get it done on time. Don't pull multiple all-nighters to finish the extra work on top of your regular job.

如果你的老板让你完成一项紧急而又艰巨的任务,问问他为了保证这件任务如期完成其他什么事情可以缓一缓,不要为了完成这项追加的工作熬很多个通宵。

And please, lower your standards so you're not killing yourself to have a perfectly clean home, lavishly planned parties, from-scratch cookies for soccer practice or whatever else is important to other people and not to you. You'll never find work life balance unless you let some things go.

还有,请降低你的标准,不要累死累活的去完成一些对其他人重要而对自己并不重要的事情,比如将家里打扫得一尘不染,准备丰盛的宴会,为了足球比赛而自己准备的蛋糕,或其他类似的事情。除非,你有选择的放弃一些事情,否则你永远无法找到工作和生活的平衡。

You simply cannot be everything to everybody. It's up to you to draw the line when you see it's hurting your children or your own peace of mind. A good test is to ask whether the question you're wrestling with will matter in 20 years. Generally speaking, the time you spend with family or on genuinely career-building projects will pass muster -- but the extra three emails you can answer at 11 p.m. will fail.

你不可能成为所有人的万能帮手。如果你发现自己伤了孩子的心或者失去了内心的平静,你就该在心里划条线了。有一个很好的衡量标准是你所做的事情是否后仍有意义。一般说来,你和家人在一起或者你真正给自己做职业规划的时间是合格的、有意义的,但是你在半夜11点回的三封邮件,这个时间就不那么值得了。

篇6:全球化如何与本地化平衡

美国食品制造业的一家跨国公司从本部派遣一位杰出的美国经理出任该公司驻日本分公司的总经理,虽然此人在国内业绩非凡,可是在他派驻东京的18个月内,他所在的日本分公司却把其市场份额的98%输给了一家欧洲竞争者。

事后的调查表明。市场份额之所以迅速流失,主要原因在于这位派驻国外的美国经理及其家人在赴日后最初的六个月里对东京难以适应,无法正常开展工作:而在最后的六个月里,他又忙于回国后的工作安排,因为那时他已得知他在美国总公司内的对手已被提升到一个他们俩都心仪已久的职位上,他必须为他个人的自身发展计划重新走上轨道而作出大量努力。

就这样整整18个月的任期内,他真正专心投入工作的时间只有六个月,无怪乎他的日本分公司会把这么大的市场份额输给了欧洲竞争者。

管理专家戴维·A·利克斯认为:“凡是跨国公司的失败,几乎都是因为忽略了文化差异所招致的结果。”语言表达的差异、教育背景的差异,思维方式的差异、宗教观的差异,实质上还是文化的差异。文化差异必定带来许多障碍,如语言的障碍,表达方式的障碍,进而构成交流的障碍,由于文化差异,交流的能力和习惯也会不同,而我们交流能力的不足也给自己设置了许多障碍。

戴尔的中国困境

戴尔在中国的发展并不顺利,尤其它的文化备受争议。

戴尔没有文化吗?当然不是,超速发展、利润第一、成本最低、实用主义等就是戴尔的文化,也是典型的美国企业的文化,但在中国就成了很有问题的企业文化。有专家分析了戴尔文化与中国文化的冲突:

问题一:过度聚焦在短期目标上,使戴尔人变得目光短浅。工作中人们只对能够立竿见影的东西感兴趣。过度聚焦短期目标使得人们对组织的共同方向不感兴趣。个人专注自己的事情(戴尔企业文化认为:人人各司其职,对结果负责,重视事实与数据),部门间的合作与交流显得格外困难。

问题二:员工成了赚钱机器,物质以外的需要受到忽视甚至拒绝。2003年8月25日,戴尔新员工郑杰积劳成疾,倒在岗位上,10月18日在医院医治无效死亡。但戴尔却拒绝按工伤进行赔偿。劳动强度大、加班加点,是戴尔的家常便饭;职工死亡,看不到戴尔的悲痛,听到的却是“我公司招收培训郑杰的目的已经落空,损失最大”;厦门劳动局就郑杰问题展开调查时,被戴尔拒之门外。可见,戴尔没把《劳动法》当回事,也没拿员工生命当回事,

在这种背景下,戴尔员工甚至管理人员的流动率相当高,这意味着戴尔要付出更高的招聘和培训成本。

问题三:强大的销售压力,非常缺乏人性关怀。美国人可以接受紧张的劳动状态、工作模式和压力,不认可延长劳动时间。反观中国员工,他们不能接受紧张的工作模式,再加上工作压力作用,更容易产生不适应。概括中美两国职场风格,美国人强调专业,中国人喜欢变通和弹性。并且,压力还容易导致某些员工做出违背商业原则的行为。比如,2005年8月,一家北京的系统集成商鸿亚国通公司投诉一名戴尔员工伪造合同实施商业欺诈,并愤而在戴尔公司未做诚恳回应后准备提起诉讼。

问题四:低成本一直是戴尔的生存法则,无论零库存、订单生产,还是电话销售,都是力求降低产品到达客户手中的成本。当戴尔专注于降低成本时,它尽可能少地为员工提供学习与培训的机会。其结果是,过往智慧的结晶既没有总结出来,也无法传承下去。更可怕的是,任务导向的管理风气极大地滋生了强硬、简单和直接的管理方式的形成。

问题五:对中国消费者缺乏尊重。首先,中国是信用相当不发达的国家,戴尔的直销目前不符合大部分中国人的消费习惯,而戴尔坚信“直销可以解决一切问题”,一直不愿做出改变。结果,肯定是戴尔差强人意的增长。其次,中国消费者存在得不到戴尔公平对待的情况。2001年2月,戴尔公司在新加坡、香港和马来西亚等地的网站上,曾把一款笔记本电脑报价从1338美元说成了123美元。当时的报道称,戴尔最终以123美元的价格向订货人提供了该型号的笔记本电脑,赢得了消费者对公司直销模式的信任。而在2003年5月戴尔报价出错事件中,上海智启和其他用户并未获得类似待遇。为此,上海智启订货人谢旭对此不能理解:“为什么中国的消费者不能享有同样的权利?”

GE的秘密武器

GE是全球跨文化管理的典范。杰克·韦尔奇提出,GE要实现“全球本土化和本土全球化”,GE企业文化的重要内涵之一就是在全球的每一个企业都应该任用本地人才,而本地人才都有足够的才能胜任在全球工作,为GE服务。

杰克·韦尔奇认为,只有那些不惜一切代价找最佳做法,广泛收罗人才的公司才是真正的全球性公司。换句话讲,全球化最重要的是“人才的全球化”。杰夫·伊梅尔特在同中国企业家座谈时,也曾形象地描绘了全球化的工作意境:“对于我本人来说,全球化意味着一年当中有一半的时间都在世界各地进行旅行,意味着对中国员工进行培训,让他们到美国去学习,到世界上其它的国家进行培训……”

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非平衡与系统演化过程的初探(集锦6篇)

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