孤立系统中熵减的必要条件和化学反应

化学反应是非常复杂的,其包括振荡、凝聚、催化剂和自组织等.对这些情况熵的变化可以是增加或者减少.热力学第二定律是基于孤立系统和统计独立性.如果在系统中由于内部相互作用存在涨落放大,则可能出现熵减.在孤立系统中熵减的必要条件是存在内部相互作用.在化学反应中有各种内部相互作用,这样在一个孤立系统中具有熵减的某些有序化过程是可能的.     

非线性滑坡动力学特征及方法

滑坡孕育过程的复杂形式取决于系统内部的非线性动力学特征,在外部条件诱发下,滑坡的形成表现为突变机制,在内部随机扰动下,滑坡过程既可走向混沌状态,又可趋于自组织临界状态,其最终演化道路取决于系统中正反馈机制的强弱程度,在此基础上,阐述了滑坡非线性研究的多种方法.     

熵的本质与宇宙生命创造演化

熵概念的本质是宇宙生命系统或热力系统机能效率衰减的自衰落自死亡的过程.作为宇宙生命系统或热力系统在整个生命周期中,首先是一个"势增"的成长过程.在达到宇宙生命系统或热力系统势增的极限后.才会发生"熵增"的问题,熵增达到一定程度就会导致宇宙生命系统或热力系统死亡或报废.这是一个自组织、自成长接着又是一个自衰落、自死亡的过程.克劳修斯的"孤立系"的试验,可以认为是生命系统或热力系统在生命活动中的一次吐故纳新的呼吸涨落的"落"的阶段的简单模拟,所谓的"热力学熵"是工质熵.对工质熵问题的研究具有提高热力循环热效率的意义.而传统热力学"熵增"问题所导致的"热寂说"是历史上物理学试验的狭隘性所致.对于既定的自然生命系统或热力循环系统而言,每一次呼吸涨落的熵问题是没有意义的.在整体演化意义上.熵问题所表达的是宇宙生命系统或热力系统机体在整个生命周期中活动能力"老化"阶段的机能问题--机体熵或系统熵的问题.宇宙生命系统的本质是不断演进创新,在自组织自成长达到极限后.物极必反开始自衰落,并最后走向自死亡,由于宇宙生命在每一层次、每一梯度或每一代上所能产生的创新都是有限的,因此在"形而上"之"道"意义上的"熵",通过让已经完成创造使命的、并已经陷入僵化的生命系统自我消亡,以支持创新的发展演进..在宇宙生命所有层面的一切演化过程全部结束之后.新的宇宙生命演化活动又会重新开始.玻尔兹曼的"有序"和"统计熵"的概念都是完全错误的.绝对零度OK的"状态熵"为无穷大,     

公共危机管理熵的测定

危机事件的复杂性特征导致了危机管理的复杂性.从熵理论的基本原理出发,探讨了公共危机管理熵的内涵与特征,分析了影响公共危机管理熵的内外因素,建立了相应的公共危机管理熵的测定模型,对公共危机管理组织的有序、无序状态的衡量提出了新的理论思考.分析表明,当系统处于负熵状态时,公共危机管理组织能够通过自组织实现从一种有序结构向更高有序结构的演化,提高危机管理效率.     

基于区位熵理论的甘肃省旅游产业集聚评价分析

运用区位熵理论对甘肃省2010—2014年旅游产业相关指标集聚强度进行了计算分析,结合柯布-道格拉斯生产函数,建立了纳入甘肃省旅游产业综合区位熵指标的旅游产业投入产出模型,在此基础上对甘肃省旅游产业投入产出状况进行了分析.结果表明,甘肃省旅游产业综合区位熵的弹性系数远大于资本和劳动力弹性系数,说明在国家西部发展战略的宏观背景下,甘肃省旅游产业集聚发展模式应对旅游产业发展机遇和挑战的能动性相对比较突出.但是研究分析认为,甘肃省旅游产业集聚不是依靠内部专业化分工和组织关系形成的集聚模式,而是主要依靠资源、铁路交通、投资等外在因素耦合驱动的集聚模式,甘肃省旅游产业集聚形成的规模经济效应和协同效应明显不足.     

用准真实沙堆模型的自组织临界特性研究流域水华暴发行为

在引入多象限、优先级和表观摩擦系数等概念的基础上,重构了更具物理意义和更能反映自组织临界性的棱锥形准真实沙堆模型.通过大量仿真计算,研究了颗粒投放区域相对大小对沙堆自组织临界特性的影响规律,并借助内能、结构熵和自由能的概念,对沙堆系统进行了热力学分析.数值计算显示,沙堆模型的自组织临界特性与富营养污染流域暴发水华时的某些复杂非线性关系(例如藻类数量与pH值的关系,水库输出的氮磷物质的量之比与光合固碳消耗营养盐的速率系数的关系)和热力学规律(流域系统熵的变化)具有一致性.结果表明:沙堆模型的自组织临界性与实际流域中水华暴发现象之间存在很强的关联,因而自组织临界性理论有可能为研究水华暴发提供一种新方法.     

耗散结构理论在跨县域旅游规划中的应用

耗散结构是研究非平衡态开放系统的结构和特征的新兴学科,具有有序、稳定和动态的特征。本文首先引入耗散结构理论并对其特征作简要分析,并对耗散结构在旅游开发与规划领域的研究历程作了简要的回顾,在审视耗散结构在旅游开发与规划领域的研究状况基础上,进行跨县域旅游系统与耗散结构系统内部特征及影响因素的比较研究,深入分析跨县域旅游耗散结构系统的演化及其机理,总结了跨县域旅游耗散结构系统模型,最后提出跨县域旅游耗散结构系统开发规划对策。     

自组织现象的热力学分析

作者从几何热力学的角度出发分析了自组织现象，并利用相空间的微观状态数计算了具体模型的熵值变化，分析了在沙堆的演化和沙崩过程中熵值变化的内在机制，研究表明，在自组织现象发生的过程中，自由能减少，但熵增加，作者还说明了自组织现象不仅在远离平衡的非平衡系统发生，而且在近平衡条件下也可能发生。     

动态信息理论和动力学系统信息描述

发展了作者建立的动态统计信息理论. 基于随机动力学系统、经典和量子非平衡态统计物理系统和特殊电磁场系统的态变量演化方程都可看成是其信息符号演化方程, 结合动态信息和动态熵的定义, 推导出了描述动态信息演化规律的动态信息演化方程和动态熵演化方程. 这四种演化方程的数学类型相同. 它们一致表明: 当信息在系统之外的坐标空间传递时, 动态信息密度随时间的变化率是由其在系统内部的态变量空间和传递过程的坐标空间的漂移、扩散和耗损三者引起的, 而动态熵密度随时间的变化率则是由其在系统内部的态变量空间和传递过程的坐标空间的漂移、扩散和产生三者引起的. 当空间噪声可略去时, 将会出现信息波. 若仅研究系统内部的信息变化, 动态信息演化方程就约化为与描述上述动力学系统演化规律的动力学方程相对应的信息方程, 表明各动力学系统的演化规律都可统一由信息方程描述, 因而这些系统的演化过程就可抽象成信息的演化过程. 进而给出了信息流公式、信息耗损率公式和熵产生率公式. 论证了内部组元间存在相互吸引作用的动态系统可能自发产生信息, 推导出了这种信息产生率公式. 从而得到了系统的总的信息变化率表达式, 它是由信息耗损率、信息产生率和信息流入率三者的代数和组成的, 显示了动力学系统的演化、包括退化和自组织进化统一的信息描述.     

自发熵减少及其统计公式

世界为何能抵抗熵增加定律而涌现自组织结构?孤立系统的熵是否永远只增不减?热力学退化和自组织进化可否统一,如何统一?本文从非平衡熵演化方程出发,论证内部有相互吸引力作用的非平衡系统可能会自发涌现一种新的熵减少,它与传统的熵增加定律共存,互相抵消,结果导致孤立系统的总熵可能减少,从而不仅使孤立系统亦促进开放系统涌现自组织结构。本文推导出这种新的熵减少率的统计公式,并从数学形式和微观物理基础两方面与作者前些年得到的熵增加定律的统计公式作了对比;进而给出孤立系统和开放系统的总熵变化率公式,前者由熵增加定律公式和新的熵减少率公式相加决定,后者为熵增加、熵减少和熵流出3项的代数和,二者都显示了热力学退化和自组织进化的统一。应用本文理论公式,定性地讨论了两个实际孤立系统不均匀结构的形成,包括对宇宙热寂推论的澄清。     

基于分形维数的合肥市旅游景区系统空间结构特征及优化路径

运用分形理论对合肥市旅游景区系统的研究显示:合肥旅游景区系统空间呈内紧外松的格局,由中心城区向外围景区的密度衰减性在增强,是比较标准的有限扩散集团凝聚.景区系统空间具有多分形特征,自组织优化功能较弱.合肥市旅游景区系统优化应着力于三点:完善"两核心、四组团"的旅游景区空间结构、加强交通体系建设,深化旅游产品规划建设,积极引导旅游流空间流动.     

泥浆沥清过程熵增物理机制研究

深入探索了泥浆沥清过程的物理机制,然后从理论上证明其过程满足热力学第二定律,最后发现:对于非孤立系统,可以把与系统有相互作用的那部分环境划出来与系统一起构成一个“新孤系”.其熵变有两种机制:一是系统与环境之间的热交换,热交换伴随熵交换,它可以使系统的熵增加,也可以使系统的熵减少;另一种机制是系统内部的不可逆过程,它只能使系统的熵增加.其总体情况是:在系统与环境的交界存在熵流,在系统内部存在不断往外“冒熵”的熵产生源泉——不可逆过程.     

我国校园足球政策执行动力系统及优化路径分析——以协同学理论为视角

采用文献资料法,逻辑分析法等研究方法,结合我国校园足球政策执行的现状,应用协同学理论对我国校园足球政策执行的动力系统进行分析,探索我国校园足球政策执行的有效实施路径.研究认为,我国校园足球政策执行是一个开放性系统,具有耗散结构和自组织结构的相关特征,通过扩大校园足球政策执行主体的交叉利益范围,确保政策执行力系统控制参量发挥作用,促使动力系统的自组织运转等措施,产生由人力熵流、财力熵流、信息熵流、权威熵流、制度熵流所共同构成的执行合力,从根本上提高我国校园足球政策执行效率.     

熵在生命科学中的应用

本文首先论述了熵的基本概念及其物理意义,得出熵与系统的状态及无序度的关系.其次,概括了熵与新陈代谢、熵在人的生命过程中的应用,总结出生命系统的特征以及这个系统与周围环境进行着物质和能量交换的机理.最后,研究了病变与熵的关系,讨论是否可以通过用药物治疗及护理来调节熵的变化,从而治愈机体的病变.     

贫富差距与熵变

利用统计热力学中熵的理论对社会发展过程中贫富差距变化过程进行了研究.在洛伦兹曲线的基础上建立了数学模型,采用数学模型进行计算和推论得出了贫富差距越大,社会生产系统熵就越小的结论.社会贫富差距加大是社会生产效率提高的特征.从统计热力学角度提出了社会生产系统的微观状态概念.并预测了国际化大生产中国家之间的贫富差距将越来越大.提出了产业发展能够带来城镇化,城镇需要产业来维持的热力学原理.     

对生态系统及生物多样性等理论问题的探讨

在简述生态系统基本特征的基础上，对生态系统是非平衡系统，是典型的耗散自组织系统进行论述；并对系统有序、无序、混沌状态的概念和相关关系及渐变、突变、分岔的区别作解释。阐述生命自组织的基本特性及新种的形成过程，同时用熵值作为生物多样性评价指标，证明了一个系统的熵值增加，物种多样性就丰富，熵值减少，物种多样性就较差。笔还就生物多样性与生态系统的稳定性问题进行了讨论，认为生物多样性与生态系统的稳定性没有必然的联系。     

基于自组织特征映射网络的综合评价模型

首先根据人脑思维的模糊性特点 ,以模糊集合论为基础 ,构造一种用于指导自组织特征映射网络学习过程的模糊熵准则 ,可以在较大范围内有效地解决自组织特征映射网络 (SOFM )的学习问题 .然后提出一种基于模糊自组织特征映射网络的综合评价模型 .该模型通过确定标准对象 ,数据的标准化处理 ,网络自适应学习和评价结果输出等环节 ,可以有效地解决一类综合评价问题 .最后通过一个实例进一步说明其灵活性与实用性 .参 6 .     

地球-大气-海洋系统熵收支的估算

地球-大气-海洋系统的能量收支遵循热力学第一定律(能量守恒定律),是守恒的;而系统的熵收支却遵循热力学第二定律(熵增加原理),是不守恒的. 文中给出并讨论了地球-大气-海洋系统的熵平衡方程并根据新近的全球多年平均的能量收支和海-气界面通量气候资料,重新对地球、大气和海洋系统界面上的年平均熵收支作出估计,以期为进一步研究系统内部不可逆过程导致的熵产生及其局域熵的时-空变化提供一个定量依据.     

信息熵是有序性的量度——兼评哈肯《信息与自组织》一书

热力学熵不是处理自组织的工具.哈肯企图用信息熵作为自组织的判据.而写了“信息与自组织”一书,但该书写的并不成功,正如该书所说:“当我们维持整个系统的能量为常数时,信息熵也保持常数”,而所讲的自组织正是在系统的能量一定时而突然出现的.该书所以不成功,是因哈肯对信息熵没有明确的定义,他所讲的信息熵仍然是热力学熵.我们对信息熵作明确的说明,指出它是将热力学熵中微观态的几率,发展成为任何态(包括各种宏观态)的几率,从而为我们所关心的宏观上的有序性作出判断.     

旅游环境容量的理论研究进展

旅游环境容量是衡量旅游环境与旅游发展是否协调的重要尺度.本文在分析国内外旅游环境容量研究进展的基础上,分析了旅游环境容量研究的理论基础和应用,对旅游环境容量研究过程中存在问题进行了探讨,并提出了利用系统动力学原理进行探索的方法.