什么是新三论旧三论

新三论与旧三论所谓的“新三论”指的是耗散结构理论、协同论和突变理论。

耗散结构理论是比利时物理学家普利高津于1969年提出来的。

一般说来，开放系统有三种可能的存在方式：（1）热力学平衡态；（2）近平衡态；（3）远离平衡态。

好散结构论者认为，系统只有在远离平衡的条件下，才有可能向着有秩序、有组织、多功能的方向进化，这就是普利高津提出的“非平衡是有序之源”的著名论断。

在长期的研究工作中普利高津发现，当一个远离平衡态的开放系统由于许多复杂因素的影响而出现非对称的涨落现象,当达到非线性区时，在不断与外界进行物质和能量交换的条件下，系统将可能发生突变，由原来的无需混沌状态自发地转变为一种在时空或功能上的有序结构。

事物的这种在非平衡状态下新的稳定有序结构就称为好散结构。

而好散结构则是探索耗散结构微观机制的关于非平衡系统行为的理论。

系统论所要寻求的也就是这种具有有序性的稳定结构，从这个意义上说，好散结构与系统有异曲同工之妙。

协同论是20实际70年代联邦德国著名物理学家赫尔曼〃哈肯在1973年创立的。

他科学地认为自然界是由许多系统组织起来的统一体，这许多系统就称为小系统，这个统一体就是大系统。

在某个大系统中的许多小系统既相互作用，又相互制约，（它们是平衡的结构），而且由旧的结构转变为新的结构，则有一定的规律，研究本规律的科学就是协同论。

协同理论是处理复杂系统的一种策略。

协同论的目的是建立一种用统一的观点去处理复杂系统的概念和方法。

协同论的重要贡献在于通过大量的类比和谨慎的分析，论证了各种自然系统和社会系统从无序到有序的演化，都是组成系统的各元素之间相互影响又协调一致的结果。

它的重要价值在于即为一个学科的成果推广到另一个学科提供了理论依据，也为人们已知领域进入未知领域提供了有效手段。

突变理论是比利时科学家托姆在1972年创立的。

其研究重点是在拓扑学、奇点理论和稳定性数学理论上，通过描述系统在临界点上，来研究自然各种形态、结构和社会经济活动的连续性突然变化现象，并通过耗散结构论、协同论与系统联系起来，并对系统的发展产生推动作用，突变理论通过探讨客观世界中不同层次上各类系统普遍存在这的突变式质变过程，揭示出系统突变式质变的一般方式，说明了突变在系统自组织演化的过程中的普遍意义，她突破了牛顿质点的简单性思维，揭示出物质世界客观的复杂性，，突变理论中所蕴含的科学哲学思想，主要包含以下几个方面的内容，：内部因素与外部因素的辩证统一；渐变与突变的辩证关系，确定性与随机性的内在联系；质量互变规律深化发展。

浅析新三论一、简单介绍我们所说的新三论"是指突变论，耗散结构理论和协同论，它是相对于系统论，信息论与控制论所谓"旧三论"而言。

“旧三论”最初出现于80 年代时是指系统论、信息论和控制论而如今“新三论”的内容就不一致了，混沌学、耗散结构理论、协同学、突变理论、超循环理论等都可以作为系统科学理论的新发展。

耗散结构论是系统在远离平衡的条件下才有可能朝着有组织，有秩序，多功能的状态下转化。

即在一个远离平衡的开放系统，受多种因素的影响，将出现不对称得涨落现象，在达到非线性区时，它不断与外界发生能量交换，将有可能发生突变，向着新的平衡发展。

协同论在大自然中有许多系统组织起来的统一体，这些系统成为小系统，而这统一体则是大系统，这些小系统互相制约，互相影响，他们的平衡结构有旧系统转为新系统，这里面有一定的规律，研究这个规律的就是协同论，它是解决复杂结构的一种方法。

他的主要价值在于通过大量论比，和严谨的分析，论证了各种自然系统和社会系统由无序到有序的演化，都是系统互相影响互相作用的结果。

他是人们由无知到有知的重要手段。

突变论通过描述系统在临界点的状态，来研究自然多种形态、结构和社会经济活动的非连续性突然变化现象，并通过耗散结构论、协同论与系统论联系起来，并对系统论的发展产生推动作用突变理论通过探讨客观世界中不同层次上各类系统普遍存在着的突变式质变过程，揭示出系统突变式质变的一般方式.二、新三论的提出及它们的思想2.1 新三论的提出耗散结构理论是比利时物理学家普利高津于1969 年提出来的。

一般说来，开放系统有三种可能的存在方式:(l)热力学平衡态;(2)近平衡态;(3)远离平衡态。

在长期的研究工作中普利高津发现，系统只有在远离平衡的条件下。

才有可能向着有秩序、有组织、多功能的方向进化，这就是他提出的“非平衡是有序之源”的著名论断。

协同论是20 世纪70 年代联邦德国著名理论物理学家赫尔曼·哈肯在1973 年创立的。

“旧三论”与“新三论”所谓的“旧三论”指的是系统论，信息论，控制论。

系统论的创始人是美籍奥地利生物学家贝塔朗菲。

系统论要求把事物当作一个整体或系统来研究，并用数学模型去描述和确定系统的结构和行为。

所谓系统，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的、具有特定功能的有机整体;而系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。

贝塔朗菲旗帜鲜明地提出了系统观点、动态观点和等级观点。

指出复杂事物功能远大于某组成因果链中各环节的简单总和，认为一切生命都处于积极运动状态，有机体作为一个系统能够保持动态稳定是系统向环境充分开放，获得物质、信息、能量交换的结果。

系统论强调整体与局部、局部与局部、系统本身与外部环境之间互为依存、相互影响和制约的关系，具有目的性、动态性、有序性三大基本特征。

控制论是著名美国数学家维纳（Wiener N）同他的合作者自觉地适应近代科学技术中不同门类相互渗透与相互融合的发展趋势而创始的。

它摆脱了牛顿经典力学和拉普拉斯机械决定论的束缚，使用新的统计理论研究系统运动状态、行为方式和变化趋势的各种可能性。

控制论是研究系统的状态、功能、行为方式及变动趋势，控制系统的稳定，揭示不同系统的共同的控制规律，使系统按预定目标运行的技术科学。

信息论是由美国数学家香农创立的，它是用概率论和数理统计方法，从量的方面来研究系统的信息如何获取、加工、处理、传输和控制的一门科学。

信息就是指消息中所包含的新内容与新知识，是用来减少和消除人们对于事物认识的不确定性。

信息是一切系统保持一定结构、实现其功能的基础。

狭义信息论是研究在通讯系统中普遍存在着的信息传递的共同规律、以及如何提高各信息传输系统的有效性和可靠性的一门通讯理论。

广义信息论被理解为使运用狭义信息论的观点来研究一切问题的理论。

信息论认为，系统正是通过获取、传递、加工与处理信息而实现其有目的的运动的。

信息论能够揭示人类认识活动产生飞跃的实质，有助于探索与研究人们的思维规律和推动与进化人们的思维活动。

系统科学领域中把耗散结构论、协同论、突变论合称为“新三论”。

另外把系统论、控制论和信息论合称为“老三论”。

耗散结构论可概括为：一个远离平衡态的非线性的开放系统（不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统）通过不断地与外界交换物质和能量，在系统内部某个参量的变化达到一定的阈值时，通过涨落，系统可能发生突变即非平衡相变，由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。

这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定的宏观有序结构，由于需要不断与外界交换物质或能量才能维持，因此称之为“耗散结构”（dissipative structure）。

协同学亦称协同论或协和学，是研究不同事物共同特征及其协同机理的新兴学科，是近十几年来获得发展并被广泛应用的综合性学科。

它着重探讨各种系统从无序变为有序时的相似性。

协同论的创始人哈肯说过，他把这个学科称为“协同学”，一方面是由于我们所研究的对象是许多子系统的联合作用，以产生宏观尺度上结构和功能；另一方面，它又是由许多不同的学科进行合作，来发现自组织系统的一般原理。

客观世界存在着各种各样的系统；社会的或自然界的，有生命或无生命的，宏观的或微观的系统等等，这些看起来完全不同的系统，却都具有深刻的相似性。

协同论则是在研究事物从旧结构转变为新结构的机理的共同规律上形成和发展的，它的主要特点是通过类比对从无序到有序的现象建立了一整套数学模型和处理方案，并推广到广泛的领域。

它基于“很多子系统的合作受相同原理支配而与子系统特性无关”的原理，设想在跨学科领域内，考察其类似性以探求其规律。

哈肯在阐述协同论时讲道：“我们现在好像在大山脚下从不同的两边挖一条隧道，这个大山至今把不同的学科分隔开，尤其是把…软‟科学和…硬‟科学分隔开。

”突变论是研究客观世界非连续性突然变化现象的一门新兴学科，自本世纪70年代创立以来，十数年间获得迅速发展和广泛应用，引起了科学界的重视。

“突变”一词，法文原意是“灾变”，是强调变化过程的间断或突然转换的意思。

非线性科学一、分形分形理论分形理论是当今世界十分风靡和活跃的新理论、新学科。

分形的概念是美籍数学家曼德布罗特(B.B.Mandelbort) 首先提出的。

1967 年他在美国权威的《科学》杂志上发表了题为《英国的海岸线有多长?》的著名论文。

海岸线作为曲线,其特征是极不规则、极不光滑的，呈现极其蜿蜒复杂的变化。

我们不能从形状和结构上区分这部分海岸与那部分海岸有什么本质的不同,这种几乎同样程度的不规则性和复杂性,说明海岸线在形貌上是自相似的也就是局部形态和整体态的相似。

在没有建筑物或其他东西作为参照物时,在空中拍摄的100公里长的海岸线与放大了的10公里长海岸线的两张照片,看上去会十分相似。

事实上,具有自相似性的形态广泛存在于自然界中,如:连绵的山川、飘浮的云朵、岩石的断裂口、布朗粒子运动的轨迹、树冠、花菜、大脑皮层,, 曼德布罗特把这些部分与整体以某种方式相似的形体称为分形(fractal)。

分形(Fractal) —词，是曼德勃罗创造出来的，其原意具有不规则、支离破碎等意义，分形几何学是一门以非规则几何形态为研究对象的几何学。

由于不规则现象在自然界是普遍存在的。

1975 年,他创立了分形几何学(fractalgeometry) 。

在此基础上,形成了研究分形性质及其应用的科学,称为分形理论。

二、分维在欧氏空间中，人们习惯把空间看成三维的，平面或球面看成二维，而把直线或曲线看成一维。

也可以梢加推广，认为点是零维的，还可以引入高维空间，但通常人们习惯于整数的维数。

分形理论把维数视为分数，这类维数是物理学家在研究混沌吸引子等理论时需要引入的重要概念。

为了定量地描述客观事物的“非规则”程度，1919 年，数学家从测度的角度引入了维数概念，将维数从整数扩大到分数，从而突破了一般拓扑集维数为整数的界限。

三、混沌1972 年12 月29 日，美国麻省理工学院教授、混沌学开创人之一 E.N. 洛伦兹在美国科学发展学会第139 次会议上发表了题为《蝴蝶效应》的论文，提出一个貌似荒谬的论断：在巴西一只蝴蝶翅膀的拍打能在美国得克萨斯州产生一个龙卷风，并由此提出了天气的不可准确预报性。

“老三论”“新三论”是些啥玩意？在2005年由中国发展出版社出版的《循环经济学》一书中，简单介绍了“老三论”和“新三论”。

今天的随笔与大家一起温习一下这些概念。

一、“老三论”所谓“老三论”是指：系统论、信息论和控制论。

1．系统论及其特征系统论，是研究系统结构、特点、行为、动态、原则、规律及系统间的联系，并对其功能进行数学描述的学科。

系统论认为，开放性、自组织性、复杂性，整体性、关联性，等级结构性、动态平衡性、时序性等，是所有系统的共同基本特征，是具有逻辑和数学性质的一门科学。

这些，既是系统所具有的基本思想观点，也是系统方法的基本原则。

系统论是由美籍奥地利人、理论生物学家L.V.贝塔朗菲创立的。

系统（System）一词来源于古希腊语，其含义是“由部分组成的整体”。

系统的现代定义是“由若干元素按一定关系组合的具有特定功能的有机整体，其中的元素又称为子系统”。

科学的系统研究必须确定系统的元素，划定系统的边界。

从系统论观点看，世界上任何事物都可以看作是一个系统，而任何事物都以这样或那样的方式包含在某个系统之内。

系统思路的基本要求是，把研究或处理的对象看作一个整体系统。

系统是普遍存在的，各种各样的系统可以根据不同的原则和条件进行分类。

——按与外部环境关系可分为开放系统、封闭系统、孤立系统等；——按状态划分可以有平衡态系统、非平衡态系统；——按复杂程度可以分为简单系统、复杂系统、超复杂系统；——按规模大小可分为小型系统、中型系统、大型系统和巨型系统；——按人工干预情况可划分为自然系统、人工系统、自然与人工复合系统。

例如，经济系统和生态系统都是非平衡态的超复杂巨型系统。

一般而言，系统具有如下几个基本特征。

——集合性：系统至少由两个以上的子系统组成，如自然资源可分为土地、淡水、森林、草原、矿产、能源、海洋、气候、物种和旅游等十大子系统。

——层次性：系统可以分解成不同等级（或层次）的一些子系统，如国家生态系统和区域生态系统等。