耗散结构论、协同论、突变论是20世纪70年代以来陆续确立并获得极快发展的三门系统理论的分支学科。它们是系统科学领域中的新成员,故合称“新三论”。
耗散结构论
耗散结构论是比利时物理学家普利高津于1969年提出来的。一般说来,开放系统有种可能的存在方式:
-热力学平衡态;
-近平衡态;
-远离平衡态。
耗散结构论者认为,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,一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,由原来的无序混沌状态自发地转变为一种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耗散结构。而耗散结构论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,耗散结构论与系统论有异曲同工之妙
协同论
协同论是20世纪70年代德国著名理论物理学家赫尔曼·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,这些系统就称为小系统,这个统一体就是大系统。某个大系统中的许多小系统既相互作用,又相互制约,它们的平衡结构,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严谨的分析,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。它的重要价值在于既为一个学科的成果推广到另一个学科提供了理论依据,也为人们从已知领域进入未知领域提供了有效手段。
突变论
突变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基础之上,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中普遍存在的突变式质变过程,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过程中的普遍意义:它突破了牛顿单质点的简单性思维,揭示出物质世界客观的复杂性。突变论中所蕴含着的科学哲学思想,主要包含以下几方面的内容:内部因素与外部相关因素的辩证统变与突变的辫证关系:确定性与随机性的内在联系:质量互变规律的深化发展。