混沌理论——精选推荐

混沌理论

混沌理论

混沌理论是当今世界最伟⼤的理论之⼀。

它是社会科学与⾃然科学最完美结合的理论.它研究如何把复杂的⾮稳定事件控制到稳定状态的⽅法，它研究世界如何在不稳定的环境中稳定发展的问题。.混沌⽅法对于处理复杂多变、动荡不定的重⼤事件有特殊功效混沌世界是纷繁复杂多变的世界。

“相对论消除了关于绝对空间和时间的幻想；量⼦⼒学则消除了关于可控测量过程

的⽜顿式的梦；⽽混沌则消除了拉普拉斯关于决定论式可预测的幻想。”

⼀点就是未来⽆法确定。如果你某⼀天确定了，那是你撞上了。

第⼆事物的发展是通过⾃我相似的秩序来实现的。看见云彩，知道他是云彩，看见

⼀座⼭，就知道是⼀座⼭，凭什么？就是⾃我相似。这是混沌理论两个基本的概念。

混沌理论还有⼀个是发展⼈格，他有三个原则，⼀个是事物的发展总是向他阻⼒最

⼩的⽅向运动。第⼆个原则当事物改变⽅向的时候，他存在⼀些结构。

⼀混沌理论（Chaos theory）是⼀种兼具质性思考与量化分析的⽅法，⽤以探讨

动态系统中（如：⼈⼝移动、化学反应、⽓象变化、社会⾏为等）⽆法⽤单⼀的数

据关系，⽽必须⽤整体、连续的数据关系才能加以解释及预测之⾏为。

⼆混沌⼀词原指宇宙未形成之前的混乱状态，我国及古希腊哲学家对于宇宙之源起即持混沌论，主张宇宙是由混沌之初逐渐形成现今有条不紊的世界。在井然有序的宇宙中，西⽅⾃然科学家经过长期的探讨，逐⼀发现众多⾃然界中的规律，如⼤家⽿熟能详的地⼼引⼒、杠杆原理、相对论等。这些⾃然规律都能⽤单⼀的数学公式加以描述，并可以依据此公式准确预测物体的⾏径。

三近半世纪以来，科学家发现许多⾃然现象即使可化为单纯的数学公式，但是其⾏径却⽆法加以预测。如⽓象学家EdwardLorenz发现，简单的热对流现象居然能引起令⼈⽆法想象的⽓象变化，产⽣所谓的「蝴蝶效应」，亦即某地下⼤雪，经追根究底却发现是受到⼏个⽉前远在异地的蝴蝶拍打翅膀产⽣⽓流所造成的。⼀九六○年代，美国数学家Stephen Smale 发现，某些物体的⾏径经过某种规则性的变化之后，随后的发展并⽆⼀定的轨迹可寻，呈现失序的混沌状态。

四混沌现象起因于物体不断以某种规则复制前⼀阶段的运动状态，⽽产⽣⽆法预测的随机效果。所谓「差之毫厘，失之千⾥」正是此⼀现象的最佳批注。具体⽽⾔，混沌现象发⽣于易变动的物体或系统，该物体在⾏动之初极为单纯，但经过⼀定规则的连续变动之后，却产⽣始料所未及的后果，也就是混沌状态。但是此种混沌状态不同于⼀般杂乱⽆章的的混乱状况，此⼀混沌现象经过长期及完整分析之后，可以从中理出某种规则出来。混沌现象虽然最先⽤于解释⾃然界，但是在⼈⽂及社会领域中因为事物之间相互牵引，混沌现象尤为多见。如股票市场的起伏、⼈⽣的平坦曲折、教育的复杂过程。

五混沌理论在教育⾏政、课程与教学、教育研究、教育测验等⽅⾯已经有些许应

⽤的例⼦。由于教育的对象是⼈，⼈是随时变动起伏的个体，⽽教育的过程基本

上依循⼀定的准则，并历经长期的互动，因此，相当符合混沌理论的架构。也因

此，依据混沌理论，教育系统容易产⽣⽆法预期的结果。此⼀结果可能是正⾯的，也有可能是负⾯的。不论是正⾯或是负⾯的，重要的是，教育的成效或教育的研

究除了短期的观察之外，更应该累积长期数据，从中分析出可能的脉络出来，以

增加教育效果的可预测性，并运⽤其扩⼤教育效果。

混沌理论，是系统从有序突然变为⽆序状态的⼀种演化理论，是对确定性系统中

出现的内在“随机过程”形成的途径、机制的研讨。

六过去决策基础的三个主要假定和三个新的现实。根据混沌理论，格拉斯提出，

过去作为决策基础的三个主要假定已经不再成⽴。这些假定是：

假定1：企业是⼀个“说到做到”的封闭系统。外界对企业决定采取的⾏动没有多

混沌理论

⼤⼲扰。

假定2：经营环境是稳定的。管理者能够充分把握经营环境，从⽽制定出详尽具

体的战略。

假定3：管理者对事件的因果关系有着⾜够的认识。他们能够顺藤摸⽠，找出每⼀事件将会导致的变化。

在格拉斯看来，这些旧的假定已经被三个新的现实所代替：

现实1：企业是复杂的“开放”系统，既影响着其所处的环境，⼜在很⼤程度上受环境的影响。这意味着，企业的⾏动可能⽆法达到它所预期的结果。

现实2：环境是瞬息万变的（不断创造着机会和威胁）。⾼层管理者不能指望制定出在付诸实施时仍完全有效的详尽战略。

现实3：作为传统决策理论基础的简单线性因果关系模型已经失灵。因此，各种事件的后果是⽆法预料的

美国数学家约克与他的研究⽣李天岩在1975年的论⽂“周期3则乱七⼋糟(Chaos)”中⾸先引⼊了“混沌”这个名称。美国⽓象学家洛伦茨在20世纪60年代初研究天⽓预报中⼤⽓流动问题时，揭⽰出混沌现象具有不可预⾔性和对

初始条件的极端敏感依赖性这两个基本特点，同时他还发现表⾯上看起来杂乱⽆章的混沌，仍然有某种条理性。1 971年法国科学家罗尔和托根斯从数学观点提出纳维-斯托克司⽅程出现湍流解的机制，揭⽰了准周期进⼊湍流的

道路，⾸次揭⽰了相空间中存在奇异吸引⼦，这是现代科学最有⼒的发现之⼀。1976年美国⽣物学家梅在对季节性繁殖的昆⾍的年⾍⼝的模拟研究中⾸次揭⽰了通过倍周期分岔达到混沌这⼀途径。1978年，美国物理学家费根鲍姆重新对梅的⾍⼝模型进⾏计算机数值实验时，发现了称之为费根鲍姆常数的两个常数。这就引起了数学物理界的⼴泛关注。与此同时，曼德尔布罗特⽤分形⼏何来描述⼀⼤类复杂⽆规则的⼏何对象，使奇异吸引⼦具有分数维，推进了混沌理论的研究。20世纪70年代后期科学家们在许多确定性系统中发现混沌现象。作为⼀门学科的混沌

学⽬前正处在研讨之中，未形成⼀个完整的成熟理论。

但有的科学家对混沌理论评价很⾼，认为“混沌学是物理学发

⽣的第⼆次⾰命”。但有的⼈认为这似乎有些夸张。对于它的应⽤前景有待进⼀步揭⽰。但混沌理论研究同协同学、耗散结构

理论紧密相关。它们在从⽆序向有序和由有序向⽆序转化这⼀

研究主题有共同任务，因⽽混沌理论也是⾃组织系统理论的⼀

个组成部分。近⼏年来，科学家们在研究混沌控制⽅⾯已取得

重要进展，实现了第⼀类混沌，即时间序列混沌的控制实验。

英、⽇科学家还在试验⽤混沌信号隐藏机密信息的信号传输⽅

法。

混沌理论，是近三⼗年才兴起的科学⾰命，它与相对论与量⼦

⼒学同被列为⼆⼗世紀的最伟⼤发现和科学传世之作。量⼦⼒

学质疑微观世界的物理因果律，⽽混沌理论则紧接着否定了包括宏观世界拉普拉斯﹙Laplace ﹚式的决定型因果律。

混沌的发现揭⽰了我们对规律与由此产⽣的⾏为之间——即原因与结果之间——关系的⼀个基本性的错误认识。我们过去认为，确定性的原因必定产⽣规则的结果，但现在我们知道了，它们可以产⽣易被误解为随机性的极不规则的结果。我们过去认为，简单的原因必定产⽣简单的结果(这意昧着复杂的结果必然有复杂的原因)，但现在我们知道了，简单的原因可以产⽣复杂的结果。我们认识到，知道这些规律不等于能够预⾔未来的⾏为。

这⼀思想已被⼀群数学家和物理学家，其中包括威廉·迪托 (William Ditto )、艾伦·加芬科(Alan Garfinkel )和吉姆·约克 (JimYorke )，变成了⼀项⾮常有⽤的实⽤技术，他们称之为混沌控制。实质上，这⼀思想就是使蝴蝶效应为你所⽤。初始条件的⼩变化产⽣随后⾏为的⼤变化，这可以是⼀个优点；你必须做的⼀切，是确保得到你想要的⼤变化。对混沌动⼒学如何运作的认识，使我们有可能设计出能完全实现这⼀要求的控制⽅案。这个⽅法已取得若⼲成功。混沌控制的最早成就之⼀，是仅⽤卫星上遗留的 极少量肼使⼀颗“死”卫星改变轨道，⽽与⼀颗⼩⾏星相碰撞。美国 国家航空与航天管理局操纵这颗卫星围绕⽉球旋转5圈，每⼀圈 ⽤射出的少许肼将卫星轻推⼀下，最后实现碰撞。

混沌现象 编辑本段回⽬录

混沌理论证明，在世界上发⽣的具有如下特征的事件均属混沌事件，即混沌现象。1.lorenz 蝴蝶效应现象

lorenz 蝴蝶效应现象，是指事物发展的结果对初始条件具有

极为敏感的依赖性.初始条件极⼩的偏差将会引起结果的巨⼤

差异[5]。在政治、经济、军事、⾃然、社会等诸多领域均有lorenz 蝴蝶效应发⽣，⽽且这种现象对世界具有极⼤的影响

效果[6]。⾦融炒家索洛斯引发的东亚⾦融危机，和⽩宫实习

⽣莱温斯基引发的克林顿绯闻案，就是两个最典型的例证。2.阿瑟的路径锁定效应

事物的发展过程对道路和规则的选择有依赖性，⼀旦选择了某

种道路就很难改弦易辙。⼀旦形成⾏为规则就很难改变这种规混沌理论 混沌理论则，这就是阿瑟的路径锁定效应。美国圣塔菲研究所研究员、斯坦福⼤学经济与⼈⼝学教授布莱恩、阿瑟因为此项研究成果⽽获得1990年度"熊彼特经济学奖"。3.Logistic倍周期分叉现象

事物在经历了⼀定的阶段之后，就必然会迎来⼀个崭新的阶段。在新旧阶段交替的时点上，⼈们将⾯临选择的两难困境，同时，⼈们也只能在各种两难选择⽅案中确定其中之⼀种，作为其发展的道路。这种选择的过程，就称为倍周期分叉现象。它在现实世界的政治、经济、⽣活中具有普遍性。[7]4.政治、经济⽣活中的奇怪吸引⼦现象

当⼀个国家或地区的政治、经济体系处于结构变⾰时期时，它的体系就属于结构耗散系统。这时该国的政治或经济⽣活中就会出现⼀些按常理难以解释的奇特现象，⽽且这种现象的影响⼒极⼤。这种现象就叫奇怪吸引⼦现象[8]。

5.⽆穷多分叉的混沌现象

当⼀个企业或⼀个企业群⾯临着⽆穷多两难选择时，当⼀个⼈或⼀

群⼈⾯临着⽆穷多职业、⽣活等两难选择时，那么就说企业和⼈都

处在⼀种⾯临选择困境的混沌状态。这种现象就称之为⽆穷多分叉

的沌现象[9]。6.局部混沌、全局混沌现象

当⼀个国家或⼏个国家发⽣经济、政治危机现象时，我们把这种现

象称之为局部混沌现象。当这种局部混沌现象波及到整个洲际甚⾄

波及到其他洲际时，称之为全局混沌[10-11]。这种现象在当今世

界时有发⽣。⽽且在当今世界的⾦融界正在发⽣。7.阵发性混沌现

象

政治的、经济的危机现象出现⼀段后，这种危机有可能暂时得到缓

解，但经过⼀段时间后⼜再次出现危机。这种危机---缓解---危机---缓解的过程反复出现的现象，就叫做阵发性混沌现象[12]。这种现象在国际政治、经济⽣活中经常发⽣。伊拉克武器核查、以巴谈判就是两个最好的例证。8.混沌同步现象

当处于不稳定发展状态的两个企业进⾏兼并时，这种兼并现象就是混沌同步现象。这种兼并的结果是，第⼀，相对不稳定的企业按相对稳定的企业的经营规则去运作，第⼆，竞争⼒相对强的企业带动相对弱的企业共同发展。企业兼并的混沌同步现象，在当今世界的企业界已形成狂潮，其势不可阻挡。

混沌的现实世界编辑本段回⽬录(⼀)"蝴蝶展翅"掀起狂风暴⾬