试论经济社会系统不可逆熵增与可持续发展.docx

Jo u rna l o f N ingx ia In st itu te o f T echno lo gy (N a tu ra l Science)1997 年 3 月M a rch , 1997试论经济社会系统不可逆熵增与可持续发展李崇阳王龙妹( 福建社会科学院 决策科学研究中心)摘 要 本文试图应用后现代系统理论来透视经济社会系统行为, 分析熵定律与可持续发展的辩证统一, 强调可持续发展道路是人类在长期实践中重新审视自己的发展观发展模式后, 以沉痛的 代价换取来的认识成果.关键词 系统 熵 耗散结构 可持续发展分类号 F 224. 01经济社会系统不可逆熵增如果一个过程的逆时过程在现实中几乎不会发生, 那么就称这个过程为不可逆过程. 根据熵定律, 不可逆过程将引起系统内部的熵产生 (d is) , 并且总是在同一方面上进行, 即 d is 恒为正值. 在经济社会系统中, 处处可见自发的不可逆现象, 必然导致熵增. 例如创新扩散的结果导 致工资上升, 并使超额利润由一种极性分布走向均匀分布; 当宏观信息转化为微观信息时, 总是不可避免地为随机扰动所耗散; 投入—— 产出结构, 总是随时间的推移而自发地走向比例失调; 根据纯利和复利数学定律, 利息债务永远在增长, 而物质财富却不能以同样的速度增加; 从 自然资源转化成经济效用的生产过程, 可视为包括环境因素在内的能量转化与消耗过程. 熵定律告诉我们, 现实中不可逆过程的总体行为是能量从有效状态单向转化到无效状态, 而被转化 成无效状态的能量构成了“污染”. 从这个意义上看, 社会物质产量的增加, 在某种程度上是以资源和环境为代价换取来的, 而资源与环境承载力却是有限的. 在高熵社会里, 不可避免地面 临着日益恶化的资源与环境问题, 以高能流创造物质财富的方式来满足人们的欲望必然导致熵增无序, 是不可持续的, 须另辟蹊径.2经济社会系统耗散结构经济社会系统内部自发熵增是客观存在的, 不可能无限增长, 这应引起我们充分注意. 不过我们不悲观, 可以在不违背熵定律的条件下, 基于下述经济社会基本特征, 深化改革, 扩大开放, 利用当代科学技术的新成果, 促使系统形成耗散结构, 克服因不可逆过程导致的熵增, 从混1996 08 30 收到.作者: 教授、硕士生导师、福建社科院决策科学研究中心主任宁 夏 工 学 院 学 报(自然科学版)1997 年·2·沌向有序发展.经济社会系统的基本特征有: (1) 开放系统. 它不断地与外界环境进行物质、能量和信息 交换, 可能输入熵流 d es (可正、可负、可零) 于是系统的总熵为d s = d is + d es(1)当系统从外部环境输入的负熵流 d es 的绝对值大于系统内部的熵产生 d is 时, 总熵 d s 0, 出现熵减机制, 系统有了生机; (2) 远离平衡态. 经济社会系统作为客体存在, 其状态集合与环境集 合都是非空的, 状态参量随时间和空间的变化而变化, 发展不平衡, 是一个动态系统, 存在着势差, 引起竞争并形成动态的流和力, 在外界环境的驱动下, 有规则的波动和随机扰动相叠加出现新的涨落, 驱使系统远离平衡态; (3) 非线性耦合机制. 经济社会系统中各因素相互依存相 互作用, 构成复杂超循环, 由于涨落的随机性及系统的多层次、多目标和人为振荡, 使得系统与 环境以及系统内各子系统间呈现非线性关系, 并通过超循环作用耦合成新质的整体, 这个整体性若用 Q 1 表示元素 p i ( i = 1, 2, 3, , n ) 的某些量, 则可用下述微分方程组来描述dQ 1=f 1 (Q 1 , Q 2, Q n )d tdQ 2f 2 (Q 1 , Q 2, Q n )=d t(2)dQ nf n (Q 1 , Q 2, Q n )=d t(4) 非平衡相变. 经济社会系统的性态置于环境的影响中, 国内外大环境的变化, 市场机制及政治、经济、管理体制的转变, 甚至观念形态的转变都可能导致系统发生变化, 当系统远离平衡 态, 控制参量达到某一特定的阈值时, 微小的涨落都会使系统发生突变, 离开热力学分支, 进入新的更有序的耗散结构分支.3可持续发展评价模型经济社会系统, 一方面受到自然资源耗散与环境承载力的制约, 不可抗拒地自发熵增, 趋向平衡无序; 另一方面, 由于系统本身的基本特征, 在改革开放和科技进步的驱动下, 形成耗散结构, 从无序到有序又从新的无序到新的有序. 两方面矛盾的焦点在于“自然价值观”. 传统工 业文明社会认为“人是自然的主人”, 采取高投入、高增长和高消费的所谓“三高”的生产模式和生活模式, 对自然肆意索取和征服, 无控制地排放废弃物, 以牺牲环境为代