耗散结构理论在经济分析中的应用

缪}J翟徽J，椰九牛’训多呵一转赵叔平刘昌．中国科学院管理干部学院一一F．氓一、经济系统与热力学系统的相关性分析．所谓系统．是指由特定的相互作用方式联结着的要素所组成的具有一定层次和结构、并与环境发生关系的整体。千差万别的宇宙万物．形成了多种多样的具体系统，如热力学研究的是大量分子构成的宏观系统。根据热力学系统与外界环境的关系可以将其分为孤立系统与开放系统(舍封闭系统)l接所处的状态是否存在宏观流动可以分为平衡态系统与非平衡吝系统I接是否满足线性迭加廉尉又可分为线性系统与非线性系统。在经济同．题中．由于各种经济关系常常是相互翻约和影响的，因此人们实际面对的经济系统是一个动态的复杂系统。匈牙利经济学家亚诺什·科尔内认为-经济系统是由相互联结着的组织和组成组织的单位构成。这启发我们可把这些大量单位(比如商品)的运动与分子的运动相粪比．它们的运动都具有随机性、灵活性与无序性。我们在此采用热力学的观点对经济系统的基本特征俄如下的剖析。1．妊济隶蔬的开放性质。任何经济系统都不可避免地与其周国环境存在着千丝万缕的联系，因此一经济系统必然是一个开放的系统。然而经济系统的开放是有相对性的。没有与外界绝对孤立的经济系统，也不可扼存在绝对开放的系统-因为这会使系统与外界融为一体而无法分出边界。我们定义一十参量n来描述经济系统的开放程度-用a=0与n=l■i_分别表示经济系统绝对孤立与l匏对开放。一般情况下．有0<n<1。2．班性蔗济隶蔬与非城性簋济木境。我们仿照热力学引入流与力的概念。经济系统的开放性使它与外界不断发生着人力、暂力、劈金和信息等的交流．我们把这些经济量的流动称为流．即劳动流、物质流、能量流、信息泷等等。流的产生是由经济量的不均匀而引起的一我们把各种经济变量的梯度称之为力。瘴的强度应做为力的函数。在比较理想与简单的条件下，可以使用线性迭加原则，这时流的强度是力的线性函数．对应的经济系统为一个线性系统，可采甩以牛顿力学为基础的数理经济学理论．通过建立线性儆分方程组或线性随机方程组求解经济问题。但是更多情况下经济系统的构成要素之间为复杂的相互作用，使经济系统成为非加性的非线性系统，饼如正负反馈环就是一种典型的非线性效应．非线性经济系统的求解过程要比线性经济系统复杂与困难得多。3．簋济束境的均斯、非均斯及其描述。经济学中的均衡与力学的平衡概维普资讯http://www.cqvip.com念相似，是指经济系统中变动着的力处于平衡，使系统内部的变动总是向着恰好相互抵消的方向发展，以致最后各经济变量保持稳定不变。西方经济学中的一般均衡理论把经济系统的均衡做为一种正常的经济状态，认为整十市场体系存在着一组均衡的价格以保证市场的供需相等，当面临超额供给或超额需求时，价格都能做出迅速的调整以恢复均衡。但是从30年代开始，频繁出现的经济危机与经济动荡，说明实际上经济系统常常要处于非均衡的状态，甚至会远远偏离了均衡。鉴于西方经济学理论对非均衡经济现象表现出的局限性和热力学对平衡态及非平衡态深刻的理解，使我们想到．用热力学方法讨论经济均衡性质是可行的与必要的。首先我们把经济系统的均衡分为静态均衡与动态均衡。静态均衡与热力学平衡态相似，只存在于孤立系统中，其中没有力的作用与宏观的流动，是一种绝对理想化的。死的均衡。在现实经济现象中的均衡应是相对的、动态的均衡。在一十开放的经济系统中，如果各种作用力的合力等于0，各种经济量的流接一定规律流动，使通过系统与外界的边界的流入量等于流出量，并且这种力与流的平衡在相当长的一段时间内不发生变化，我们就称之为动态均衡。显然动态均衡与静态均衡是有本质差别的，严格地讲，动态均衡应是一种近均衡状态，与热力学中的稳定态相近，这种稳定靠系统与外界进行物质能量的等交换得以维持。为了描述系统非均衡的程度，我们引入一十参量P，称之为非均衡度，它的变化范围为[O，1]，P=0对应静态均衡，并取一十略大于零的阐值艮，当0<≤艮时，经济系统处于动态均衡。而当P超过艮以后．动态均衡被打破，系统进入非均衡状态，如大规模失业、段市暴跌、通货膨胀经济危机现象都反映了与动态均衡的偏离。p值愈大，表明非均衡程度血高，经济系统愈不稳定4．经济系统空间的划分。如果把从孤立到开放、从线性到非线性、从均衡到非均衡视为三个自由度．接纯数学的划分，经济系统空间应分为八个区域。但是由于经济系统的几十基本性质之间是密切相关的，我们只需要分出三十经济区域，其中开放度是最重要与最基本的因素．当开放度与非平衡度均近于零时．即a=O，p=艮0．系统可近似看为孤立系统，为第一十静态均衡区。第二十区域的系统部分适度地开放，引入开放度的一个阐值ac，此时有<a≤ac。经济系统与外界发生了物质、能量、信息等的交流，经济量出现流动，但经济量的梯度比较小，、&弓『起流的力比较弱，流的强度是力的线性函数，因此使非平衡度也处在一十较小的范围&<P≤艮，我们称此区域为线性近均衡区．即上述的动态均衡状态。随着开放范围与程度的扩太，开放度超过ac，系统与外界环境联系更加紧密，经济变量的变化与流动更加迅速复杂，它们之间的相干效应使线性选加原则不能使用，系统中的流与力呈现复杂的非线性关系，促使系统更加偏离均衡，非平衡度超过艮，即为远离均衡的非线性区域，这十第三区域也是我们将要重点讨论的区域。二、非均衡系统与耗散结构我们还要引入熵的概念，对经济系统做进一步的探讨。熵是一种状态的函数，如果用P表示经济系统各种变量的集合，则熵s=，(P)。熵是系统分布几率与混乱程度的量度，高熵态相对于无序，低熵态相对于有序。熵随系统与环境的改变而不断变化，熵的改变由系统内部不可逆性引起的熵产生项dis和系统外界之间物质、能量等交换『起的熵流项dS所组成，即dS=diS+deS对于孤立系统，因与外界完全隔离，d=0即无熵流项}而对于开放系统，熵产生项恒正，d~S>o，熵流项可正可负，当d。s>o时，表明系统从外界吸取正熵I当d。S<o时，系统向外输出正熵或说系统从外界引入负熵。因此正熵流使经济系统的总熵增加．负熵流则使总熵碱步。利用熵变可以对经济系统的三十区域做更深入的分析。对第一个区域，经济系统近似为孤立系统，它与外界的熵交换报小，可忽略不计，即d。s=o，系统会自发地向熵产生增加的方向发展，当熵达到极太值时，就达到了静态均衡状态。对舟于到ac和艮到艮的第二十区域，经济系统内部增加的熵产生通过边界流出外界，使熵产生与负熵流相抵消，在达到d．S=d．S时，系统会回到熵产生最小的状态——稳定状态，使经济系统处于动态均衡．对超过ac、艮的第三个区域，由于非线性作用及对话态均衡的远离，必须考虑熵的二级偏离项。在动态均衡态附近，对嫡进行展开s=+据+1／2S，s为二级熵变，昔里高津称其为超熵。对动态均衡状态，8s0，偏离了动态均衡后，总有8s<0，即超熵本身恒为负值，但其随时间的变化可正可负。若d／dt(~。s)>O，S随时间增加，经过一定时间可重新恢复至零，则系坑又会回到原来的动态均衡。但若d／dt(~s)<O，则铲s不断随时阃而减步，将变得血来血负，就不可能再回到动态均衡，系统会发生失稳现象。开放度与非均衡度的加大不仅增加经济系统的不稳定性，而且可能由于某种经济涨落的影响而发生质的变化。由于经济系统包含大量的单元与子系统，故必然存在着随机涨落现象。所谓涨落，是一种波动或跳跃，指的是系统变量与统计平均值的偏离。在静态均衡或动态均衡附近，这种波动服从随机理论的大数定理与中心敏限定理，会逐渐衰减。但在远离均衡时，涨落可以通过非线性的相干作用与连锁反应而放大，导致系统发生突变性的分叉现象，从不稳定状态跳入一个新的稳定有序状态，即耗散结构状态。涨落的这种触发与激化的作用，被普里高津称为涨落导致有序。比如一项—■维普资讯http://www.cqvip.com技术创新或一种譬理体翻改造等等都可以理解为某种经济涨落，它们从试验、试点到最后获得成功，使盘业结构功能有序化，为盘业带来新的生机一都可以做为形成耗散结构的倒证。熵做为系统有序化高低的判断依据，可以对各个区域的有序度与经济水平进行判断。对于熵迭极大值的静态平衡区，其嫡最高，有序度最低，接近于o，经济水平也最低。对线性近均衡区，在经济系统中虽有小的波动，但通过与外界熵交换可保证最小的熵产生，使系统由非均衡恢复到动态均衡。动态均衡态与完全混乱无序的静态均街相比要更有序．但其有序度还相当低。表示经济系统只能罐持在一十较低的经济水平。对非线性远离均衡区，涨落的放大作用使失稳的非均衡态转向新的稳定有序的耗散结构，这种结构依靠与外界不断进行的熵的交换来维持．熵交换引^了负熵流，保证系统处于低熵状态，从而其有序度要比动态均衡态高得多，对应的经济系统具有一个较高的经济水平。当然，耗散结构的穗定性是相对的，随着经济系统内部及外部条件的不断变化，在稳定一段时问后，这种穗定有序会降低，甚至被破坏，系统又进^不稳定状态，然后再次在远离均衡与非线性作用机翩下通过涨落的嫩化进^新的耗散结构分支，发生第二次、第三次等多级分叉现象，而新的耗散结构将比原来的结构在更高层次上有序，这是必然的经济运行规律．在每十经济周期中，经历了危机与萧条之后，接着而来的经济复苏将会带来新的经济高涨与更大的繁荣。社会的经济发展水平将在这种稳定——不稳定——稳定和有序——无序——更高层次的有序的台阶式的进程中不断提高。三、耗散结构论对我国市场经济的影响我国的社会主义市场经济也在经历着由低序到高序、由无序到有序的进程．有市场运行中，借鉴耗散结构论的思想，注意把握不同酐段的特点，对加快改革步伐与实现向社会主义市场经济体翩的转换，都是十分重要的。如果市场处于相对穗定阶段，就要适当控翻开放度，充分发挥市场的调节功能，使正的熵产生以负熵瘴形式流出一保证市场体系的低熵状态，维持动态均衡。而一旦出现非均衡混乱情况时，要沉着玲静，要敢于继续扩大开放度，积扳创造条件，扩大有用的涨落，增强负熵瘴，减少正熵瘴，使二级熵变尽快向负的方向转变，尽量缩短失稳时间，使市场向耗散结构分支髋肤一朝着机橱完善的方向发展，通过非线性机制的调节使市场体系从无序走向更高的有序，达到新的稳定。●(本文编辑李威)■维普资讯http://www.cqvip.com