第２７卷第３期 森林工程 Ｖｎ１．２７ Ｎｏ．３ ２０１１年５月 ＦＯＲＥＳＴ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｍａｙ，２０１１ 从耗散结构理论分析人类社会的可持续发展 孟 春，孟 莉，‘李 洋，王立海 （东北林业大学工程技术学院，哈尔滨１５００４０） 摘要：通过概述耗散结构理论，分析人类社会系统的耗散结构特征和人类社会耗散结构发展的Ｂｒｕｓｓｅｌａｔｏｒ模型，并 通过分析人类社会耗散结构演化进程，指出可持续发展是人类社会发展的必然选择。 关键词：耗散结构；人类社会；可持续发展 中图分类号：Ｆ １２０．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—００５Ｘ（２０１１）０３—００２１—０３ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｕｍａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｒｏｍ Ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ Ｄｉｓｓｉｐａｔｉｖｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ／Ｍｅｎｇ Ｃｈｕｎ，Ｍｅｎｇ Ｌｉ，Ｌｉ Ｙａｎｇ，Ｗａｎｇ Ｌｉｈａｉ（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １ ５００４０） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｔｈｅ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｖｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｔｈｅｏｒｙ，ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｖｅ ｓｔｕｒｃｔｕｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｓｏｃｉａｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ Ｂｒｕｓｓｅｌａｔｏｒ＇ｓ ｍｏｄｅｌ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｖｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｓｏｃｉｅｔｙ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｔｓ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｔ ｗａｓ ｐｏｉｎｔｅｄ ｔｈａｔ ＳＵＳ— ｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｓ ｔｈｅ ｉｎｅｖｉｔａｂｌｅ ｃｈｏｉｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｓｏｃｉｅｔｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｉｓｓｉｐａｔｉｖｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｈｕｍａｎ ｓｏｃｉｅｔｙ；ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ １ 耗散结构理论概述 ＋ｄ Ｓ＜０，系统从外界吸收了一定的负熵，负熵值 耗散结构是一种自组织的宏观时空有序结构， 超过系统自身的熵增，使系统的熵值减小，系统处 它能与外界进行物质和能量的交换。任何系统只有 于进化的状态。 本身存在耗散结构，不断由低一级的耗散结构向高 ２人类社会系统耗散结构演化过程 一级的耗散结构演化，才能实现系统本身的持续发 ２．１人类社会系统的耗散结构特征 展¨］。耗散结构理论用热力学第二定律可以表述为： 人类社会系统满足耗散结构形成的条件，是个 设：ｄｉＳ系统内部熵变化，ｄ Ｓ为系统与外界 典型的耗散系统 。 交换的熵。 （１）开放。人类社会系统在其发展进化过程 则：系统熵值ｄＳ用热力学第二定律可表述为： 中，始终是一个开放系统，与生存环境系统进行着 ｄＳ＝ｄｉＳ＞０。 物质、能量和信息的交换 Ｊ，“民以食为天”充分 当ｄ Ｓ＞０时，此时，ｄＳ＝ｄｉＳ＋ｄｅＳ＞０，系统 说明了人类社会系统的这一特点。 从外界熵值吸收正熵增加，系统处于退化状态，若 （２）远离平衡态。人类社会历史的演替，是 系统继续从外界吸收正熵，则将导致系统的崩溃和 在与生存环境以及自身发展的波动中从无序走向有 瓦解。 序，从古至今皆如此，表明人类社会系统始终处于 当ｄ Ｓ＜０，但ｌ ｄ Ｓ Ｉ＜ｄｉＳ，此时，ｄＳ＝ｄｉＳ 远离平衡态的位置。 ＋ｄ Ｓ＞０，系统从外界吸收一定的负熵，但负熵无 （３）非线性耦合。影响人类社会系统的因素 法抵消系统自身的熵增，系统的熵值仍然在增加， 很多，诸如人口、经济、环境和资源等，这些影响 系统仍处于退化状态，最终走向衰落。 因素对人类社会的作用不是单一的，也不是简单的 当ｄ Ｓ＜０，且ｆ ｄｅＳ ｌ＝ｄ Ｓ，此时，ｄＳ＝ｄｉＳ 叠加，它是非线性的。 ＋ｄ Ｓ＝０，系统的熵值没有变化，处于稳定状态。 （４）涨落。自然环境对人类社会系统的作用 当ｄ，Ｓ＜０，且ｌ ｄｅｓ ｌ＞ｄｉＳ，此时，ｄＳ＝ｄｉＳ 是不能完全掌控的，具有随机性，诸如地震和火山 等自然灾害；人类对人类社会系统自身的影响也存 收稿日期：２０１０—１２—０２ 在随机性，诸如战争和人口爆炸等。这种随机性使 基金项目：黑龙江省教育厅人文社会科研项目（１１５２４００９）。 第一作者简介：孟春（１９６４一），男，黑龙江阿城人，副教授， 系统产生涨落现象。 博士。研究方向：森林作业与环境。 （５）突变。当涨落出现较大幅度时，人类若 通迅作者：王立海（１９６０一），男，黑龙江哈尔滨人，教授， 没有及时输入相应的负熵流时，就会发生突变现 博士。研究方向：林业工程，管理科学与工程。 象，诸如社会结构和社会体制的改变。 森林工程 第２７卷 ２．２人类社会耗散结构的动力学模型 耗散结构理论的动力学模型可表述为： Ａ ＋ ，Ａ—， （１）（） ， 地，而且迁徙地皆为物质资源丰富的生态敏感区。 如此反复，使得适合人类生存的自然环境不断减 少，难以维持人类社会的存在和发展，产生了以食 Ａ＋ 三ｌ，＋ＤＡ＋ ｌ，＋ ． Ｋ３ 物为表征的生态危机。人类社会系统由此由有序转 （２）（ ） ， 变为无序，当达到一定的阈值 ｊ，渔猎社会阶段 瓦解，农业社会诞生。在农业社会阶段，随着青铜 ２Ｘ＋ｙ一３ ， （３）、 三一Ｅ， ， （４）（） 器、铁器、造纸和印刷术的出现，生产力水平得到 提高，人类的主要的生产活动变为农耕和畜牧，并 其中， ，Ｘ，Ｂ，Ｙ，Ｄ，Ｅ分别代表参加反应 的分子， ， ， ， 为反应条件，如温度、 催化剂等。 ４为自然环境系统可提供给人类的原自然物质 参量，它包括系统自身和从外界吸收的熵，其值决 定于研究时期的生产力发展水平、人口、自然状况 等因素。 Ｘ，Ｙ是人类作用于自然的行为或对待自然的 政策、技术手段的总水平。它与Ａ是同一量纲。 Ｘ，Ｙ的宏观表现为与自然系统有时和谐、有时不 和谐，这是符合历史事实的。为了使自然系统不至 于崩溃， ，ｙ必须在一个安全的阈值内。 Ｄ，Ｅ为人类对自然系统采取行为后的后果。 公式（１）是指在一定时空范围内的自然界 中，人类以某种概率或某一方式对自然发生作用， 产生了某一人工自然 。 公式（２）是人工自然反作用于自在自然，产 生了人类对自然的另一种行为】，及后果Ｄ。 公式（３）是指人类在公式（２）的基础上， 人类对自然作用扩大、加深（由２Ｘ到３Ｘ）。 公式（４）是人类对自然的行为产生了消极效 果Ｅ，例如资源匮乏和生态环境恶化等。 ３ 人类社会可持续发展分析 ３．１ 人类社会系统演化的耗散结构分析 从前述分析可知，人类社会系统耗散结构特征 显著。从人类社会发展的三阶段看，每一阶段都是 耗散结构变化的历史。 在渔猎社会阶段，人类生存完全依靠于自然， 靠获取自然提供的食物及能源生存。在向自然获取 生存条件的同时，虽积累了一定的成果，如石器、 弓箭和火等，但人类社会仍然是自然的“奴隶”。 由于人口数量的不断增加以及生产力水平的低下， 导致了对自然环境的过量需求，使得人们居住地区 的生存维持系统逐渐瓦解，且在当时的社会生产力 水平下不能再次完全恢复。为了生存，只有迁徙异 定居在某一区域。此时，人类不再完全依赖自然， 通过人类的劳动可以向自然“主动索取”，并达到 维持个人及整个社会的基本生存需要。起初，简单 的农业生产尚能满足人类生存和发展的需要，但 是，随着人类社会生产力水平的提高和人口数量大 幅度增加，土地的过分开发导致了自然灾害的频繁 发生、人口数量的相对过剩、土壤的严重侵蚀等后 果，人类社会和自然产生了不和谐因素，涨落幅度 逐渐变大，人类迫切需要新的生产方式和生产技术 的帮助来改变现有的生存危机。 随着科技和现代生产力的空前发展，农业社会 进化为现代工业社会。此阶段，由于社会采伐的增 加以及煤、石油等化石燃料、太阳能、核能等清洁 能源的利用，人类开始以自然的“征服者”自居。 然而，科学技术这把双刃剑对自然社会进行掠夺式 的开发利用，虽然使人类社会的发展达到了前所未 有的高水平，但是相应的资源短缺、环境污染、人 口爆炸和生态破坏等发展后果也摆在了人类面前， 人类社会系统和自然环境系统达到了严重的不和谐 程度，人类社会的可持续发展受到了威胁。 ３．２可持续发展是人类社会发展的必然选择 人类社会赖以生存的自然环境中，太阳辐射能 中只有约０．０２％的能量通过植物和有机体中的光 合作用进人生物系统，并在有利的地理条件下经过 数百万年转变成煤、天然气和矿物油等，构成石油 等矿物燃料的储备，形成负熵流。人类社会的存在 与发展依赖于从自然环境中输人负熵流，并产出正 熵。由此，人类社会系统的发展就是不断地从有序 变成无序、再从无序变成有序的耗散结构不断变化 的过程。在这个过程中，人类社会向自然索取的能 力在不断地增强，即吸收负熵的值在不断增加。同 时，人类社会产生的正熵不断增加，而这种增加带 来的后果往往是消极的。因此，在人类社会系统的 发展过程中，自然资源的负熵在逐渐减少，即所能 第３期 孟春等：从耗散结构理论分析人类社会的可持续发展 ２３ 提供给人类的资源在逐渐地减少，人类社会的生存 环境对其发展产生了制约，表征为“生存危机” 或“生态危机”。 人类迫切的需要一种新的与自然环境交换能源 散结构变化的结果。人类社会若想长期生存，必须 探索新的发展模式，尝试人与自然的交流，改善人 类社会系统与自然环境系统极度不和谐的状态，确 保发展过程中的涨落不超过阈值，不会引起人类社 会系统的突变，而可持续发展是人类社会发展的必 然选择。 和信息的手段和方式，来实现自然资源的有效利用， 生态环境持续良好，经济和社会的全面进步，使人 类社会系统形成新的有序结构 Ｊ。而摆在我们面 前的这种新手段、新方法正是可持续发展模式。 可持续发展模式用耗散结构理论可表述为：人 类社会从自然环境中获取的负熵保持在一定的限度 内，即不使自然环境的负熵减小的过快，从而保证 自然环境具有足够的生产和再生产的能力，这样， 可持续发展不是单一因素的发展，而是社会、 经济、自然和科技的协调发展，各因素协调作用， 是人类社会系统健康地发展。 在可持续发展模式中，人类不再是简单地向自 然“索取”、“占有”，而是利用先进的科学知识与 自然环境进行交流，掌握自然界的演变规律，“友 善”地利用，既使人类社会的发展，又保持了自 然环境。这样，即可达到“既满足当代人的需要， 人类社会可以不断地有负熵输入，保证了人类社会 生存和发展的物质基础；控制人类社会系统自身正 熵值，使其小于自然资源负熵值，这样，保证了人 类社会系统的输人大于产出，处于负平衡状态，人 类社会在进步、发展。为此，人类社会有必要：① 又不对后代人满足其需求的能力构成危害。最终， 达到人类和自然两个系统的合成，使整个生物圈协 调、可持续地发展。 利用科技进步，尽可能地减小能源和其他自然资源 的消耗，并减小或消除消极效果，保证人类社会发 展的生态持续性。实现这一目标可通过有效利用 【参考文献】 ［１］李如生．非平衡态热力学和耗散结构［Ｍ］．北京：清华大学出版 社，１９８６． 煤、天然气、矿物油等能源，开发风能和其他替代 产品，减少环境污染等措施来实现。②利用人类社 会系统的社会性，使自身熵值的增加在一定限度 内，不超出社会、环境的涵容能力，则既维持了人 ［２］夏小斌．耗散结构与可持续发展新探［Ｊ］．内蒙古社会科学汉文 版，２００３，２４（５）：６４—６７． ［３］许国志．系统科学［Ｍ］，上海：上海科技教育出版社，２０００． ［４］周毅．人口与环境可持续发展．武汉科技大学学报［Ｊ］，２００５， 类社会的存在，又可以改善人类的生活品质。实现 （０５）：１—６． 这一目标可通过控制人口数量、约束过分需求的措 施来实现。 ４结束语 ［５］刘万福，马一太．地球生命系统与可持续发展［Ｊ］．天津大学学 报，２００４，３７（４）：３３４—３３６． ［６］盂春，孟莉，王立海，等．基于熵理论的人类社会系统可持 续发展分析［Ｊ］．森林丁程，２０１０，２６（４）：８—１０． 从耗散结构理论分析，人类社会的发展完全符 合耗散结构理论，人类社会的不同发展阶段就是耗 ［责任编辑：刘美爽］ （上接第９６页） 的实际生产经营活动，熟悉其业务流程和操作，将 理论知识与实际工作联系起来。 ［２］康筱锋．关于高校双语教学的探讨［Ｊ］．南昌教育学院学报（高 等教育），２０１０，２５（１１）：６１． ［３］聂光军，岳文瑾，薛正莲．地方教学型高校如何进行双语教学改 革试点［Ｊ］．神科纵横（新理论版），２００９（２４）：１８９—１９０． ［４］赵丽娟，沈丽梅，裴晨，等．双语教学实施现状分析与对策思 考ｆ Ｊ］．西昌学院学报（自然科学版），２０１０，２４（４）：１３２—１３４． 【参考文献】 ［１］吴平．五年来的双语教学研究综述［Ｊ］．中国大学教学，２００７ ［责任编辑：杨学春］ （１）：３７—４６．
