第四，耗散結構總是通過某種突變過程出現的，某種臨界值的存在是伴隨耗散結構現象的一大特征，如貝納德對流，激光，化學振蕩均是係統控製參量越過一定閾值時突然出現的。最後，耗散結構的出現是由於遠離平衡的係統內部漲落被放大而誘發的。什麼是漲落呢?舉個例子，密閉容器內的氣體，如果不受周圍環境的影響或幹擾，就會像前麵所說的那樣達到平衡態，不難想象，這時容器內各處氣體的密度是均勻的。然而由於大量氣體分子作無規則熱運動而且相互碰撞，可能某瞬時容器內某處的密度略微偏大，另一瞬時又略微偏小，即密度在其平均值上下波動。這種現象就叫漲落。如果僅限於討論處於平衡態氣體內部的漲落，意義並不十分大。雖然無規則運動和碰撞的存在將不時產生相對於平衡的偏差。但由於同樣的原因這種偏差又不斷地平息下去，從而平衡得以維持。在遠離平衡時，意義就完全不同了，微小的漲落就能不斷被放大使係統離開熱力學分支而進入新的更有序的耗散結構分支。漲落之所以能發揮這麼大的作用是因為熱力學分支的失穩已為這一切準備好了必要的條件，漲落對係統演變所起的是一種觸發作用。
綜述以上各點概括起來說，所謂耗散結構就是包含多基元多組分多層次的開放係統處於遠離平衡態時在漲落的觸發下從無序突變為有序而形成的一種時間，空間或時間--空間結構。耗散結構理論的提出對當代哲學思想產生了深遠的影響，該理論引起了哲學家們的廣泛注意。在耗散結構理論創立前，世界被一分為二：其一是物理世界，這個世界是簡單的、被動的、僵死的，不變的可逆的和決定論的量的世界；另一個世界是生物界和人類社會，這個世界是複雜的、主動的、活躍的、進化的，不可逆和非決定論的質的世界。物理世界和生命世界之間存在著巨大的差異和不可逾越的鴻溝，它們是完全分離的，從而伴隨而來的是兩種科學，兩種文化的對立。而耗散結構理論則在把兩者重新統一起來的過程中起著重要的作用。耗散結構理論極大地豐富了哲學思想，在可逆與不可逆，對稱與非對稱，平衡與非平衡，有序與無序、穩定與不穩定，簡單與複雜，局部與整體，決定論和非決定論等諸多哲學範疇都有其獨特的貢獻。耗散結構理論可以應用於研究許多實際現象。上麵所談的"天街、貝納德效應以及貝洛索夫--薩波金斯基反應分別屬於物理和化學範疇，值得提到的是在生命現象中也包含有多層次多組分，例如從種群、個體、器官、組織、細胞以及於生物分子，各層次間以及同一層次的各種組分間存在著更為複雜的相互作用。生命係統需要新陳代謝，因而必定是開放係統。再者生命係統必然是遠離平衡的。因此生命係統成為耗散結構理論應用的對象是十分自然的。這方麵目前取得較多進展的有動物體內釋放能量的生化反應糖酵解的時間振蕩，還有關於腫瘤免疫監視的問題以及一些生態學中的問題。
從廣義講，人類社會也是遠離平衡的開放係統。因此，像都市的形成發展，城鎮交通，航海捕魚，教育經濟問題等社會經濟問題也可作為耗散結構理論應用的領域。耗散結構理論自提出以來，一直在理論和實際應用兩個方麵同時拓展，今後的發展也可望順著這個路子往下走。因為並非一切遠離平衡的複雜性開放係統的行為都可以歸納為耗散結構，所以，作為更高層次的一般研究複雜係統的係統科學的一個分支理論，麵對紛繁複雜的實際世界，其未來充滿挑戰，也麵對機會，可謂任重道遠。
第三章 電子遊戲的係統思想
青少年朋友喜歡在屏幕上做電子遊戲。這種遊戲由電子計算機模仿出現場景，如彎彎曲曲的公路和不時出現的汽車，而你坐在屏幕前，可以像司機一樣控製一輛汽車，手中的控製器就是方向盤。有了這個方向盤，你可以駕駛汽車不斷隨曲折的公路而變換方向，隨時回避迎麵撲來的車輛，安全地到達目的地；而在另一種遊戲中，電子計算機又可以模擬戰鬥，激烈程度不亞於一場真正的戰爭。這些就是用電子計算機分別模仿駕駛汽車和雙方交戰的模擬模型。
訓練飛機駕駛員是一件非常重要而艱巨的工作。駕駛飛機訓練，要占用一架飛機，要消耗燃料，還需要教練員陪練及機場地麵各種後勤人員的配合支持。更危險的是，如遇不測，就會使飛機受到損壞甚至出現人員傷亡。後來，人們想出一個辦法，即用模擬模型輸入電子計算機，模仿並顯示飛機飛行駕駛中可能出現的各種情形來進行訓練。飛行員可以坐在由電子計算機以及各種儀器表組成的與真飛機駕駛艙沒什麼兩樣的"駕駛艙"中，麵對屏幕上顯示的機場跑道與飛行信號，駕駛"飛機"升空。如果學員操作不當，屏幕上將會顯示出危險的後果！當然，這對坐在模擬駕駛艙的學員來說，僅僅是"有驚無險"而已，絕不會出現那種機毀人亡的重大事故。電子模擬裝置還可以模擬飛機的著陸、正常飛行、事故處理甚至空中激戰等各種情形。可以想象，這種模擬模型，要比電子遊戲機中的模型複雜得多了。
當你到百貨商店買衣服時，如果你仔細觀察一下，就會發現有人僅看看規格、選選顏色，檢查一下衣服質量，便很快交完錢離櫃而去，但更多的人則挑選仔細，要看顏色，講款式，還要試穿，要花比較多的時間才離開櫃台。由此產生一個問題，服裝櫃台需要幾位售貨員值班呢？如果售貨員太少，顧客排隊太長，浪費了顧客的時間，有的顧客可能會因此而到別的商店去買衣服，影響商店的生意。如果售貨員太多，顧客雖不用排隊了，但是售貨員會有很多的空閑時間，造成了人浮於事的局麵。為了解決這個問題，確定售貨員的最佳人數，可以用計算機模擬顧客到達的人數、服務時間、排隊時間，以此來決定需要多少售貨員最為合適。同樣，郵局、銀行、售票處、電話總機房、醫院、理發店等地方，都可以用計算機"模擬"服務情況，以決定工作人員值班的最佳人數。
當然，並不是所有的模擬模型都要用電子計算機來解決問題的。比如說，假如一個村莊要打一口井，向5個地點供水澆地，這口水井應打在什麼地方，才能使整個係統所用的供水管最短？有人提出一種方法，先假定在甲地打井，計算從甲地到5個用水地點的供水管長度，然後相加，可得到總的供水管長度。再用同樣的方法計算在乙地打井所需的總供水管長度，與甲比較。此外，還要選丙地、丁地等許多地方計算、比較，然後找出合適的打井地點。村長覺得這種方法太繁瑣了，而且是不是還有其他更合適的地點也不得而知！
後來，另一個人找來一塊均勻的薄板，將5個用水地點按比例畫在板上，連成一個5邊形並鋸下來。然後，用線穿過5邊形吊起來，這時可以找到一點，它能夠使5邊形吊起後不偏不斜與地麵平行。該點叫做"重心"。與重心對應的地點就是打井最合適的地點，在這裏打井，將會使總供水管長度最短。村長對這種方法十分滿意。
第四章 數學題裏的係統原理
請看下麵這個問題：
某工廠一天使用12噸煤、20度電，生產甲、乙兩種產品。如果生產每一噸甲產品消耗2噸煤、6度電，賣出後可以淨賺4000元，每一噸乙產品要消耗5噸煤、4度電，賣出後可以淨賺得6000元。問每天甲、乙兩種產品要各生產多少噸，才能使工廠淨賺的錢最多？
仔細想一想這個問題，我們不難發現乙產品每1噸能賺6000元，比每1噸甲產品的贏利高。如果我們把所有的煤、電盡可能地用來生產乙產品，會得到什麼結果呢？從煤的角度考慮，可以計算出每天能生產乙產品
12÷5=2.4（噸）
從用電角度，可以計算出每天生產乙產品
20÷4=5（噸）
綜合考慮煤、電的消耗，每天能生產2.4噸乙產品，相應的淨收入為
2.4×6=14.4（千元）
每天還會有剩餘的電力
20-2.4×4=10.4（度）
那麼如果我們把每天的煤、電全部用來生產甲產品，結果又會是怎樣呢？
從煤的角度，每天可以生產甲產品
12÷2=6（噸）
從電的角度，每天可以生產甲產品
20÷6=3.33（噸）
綜合考慮，每天能生產3.33噸甲產品，淨收入為：
3.33×4=13.32（千元）
這時每天會有剩餘的煤
12-3.33×2=5.34（噸）
工廠對上述兩種安排都不滿意，因為這兩種方案煤和電力資源都沒有充分利用。有人認為，如果每天隻生產2噸乙產品，則消耗煤10噸、電8度，收入12000元。省下了2噸煤，可生產1噸甲產品（同時耗電6度），可再增加收入4000元。這兩種產品一起可收入16000元，比前麵隻安排一種產品生產的兩個方案的贏利都多。除此之外，其實還可以試探其他方案，但試探的方法過於繁瑣。
實際上，用線性規劃模型可以解決這一類各因素成比例關係的生產安排問題。對於上述隻生產兩種產品，消耗兩種資源的問題，因為因素少，可以用簡單的作圖法來解決；對於涉及因素眾多的線性規劃問題，要用所謂的"單純形法"來求最優解；對於大型工廠、地區、部門，相關因素可能成百上千，這時就要借助於電子計算機來求解了。通過圖形法或單純形法解決上述工廠的問題時，可以得出：每天安排生產甲產品2.36噸，乙產品1.45噸，可得到最大收入18180元。還有一類問題也可以用線性規劃模型來解決。例如有甲、乙、丙、丁4個糖果廠，生產同一種水果糖供給A、B、C、D4個商店零售。若已知4個工廠的產量，4個商店的需要量，而且還知道每個工廠運給每個商店1噸水果糖的運費是多少，又叫運輸問題，是實際工作中會經常遇到的問題。這些問題，都可以用線性規劃模型來解決。
第五章 拿破侖的係統思想
法國著名的政治家、軍事家拿破侖（1769～1821）給人講述過這樣一段故事：曆史上曾有A、B兩國交戰，相互動用了凶猛強悍的騎兵。其中A國騎兵騎術高明，劍法高超，最善於單個格鬥，他們的缺點是紀律渙散，配合不佳；B國騎兵雖然騎術並不嫻熟，劍法也不甚精湛，然而他們紀律嚴明，步調一致，行動如一人。這樣，盡管單個的B國的騎兵根本不是A國騎士的對手，但如果1000個B國騎兵聯合作戰，則可以打敗1500個A國騎士組成的聯隊。
這則故事生動地說明了係統科學的整體性原理，即"整體不等於它的局部的總和"。這個意思可形象地表示為1+1≠2，意即局部與局部功能相加，不等於其整體的功能。
在上述故事中，10個A國騎兵的整體力量小於單個騎兵作戰力量之和（即1+1＜2），而10個B國騎兵的整體力量大於單個騎兵作戰力量之和（即1+1＞2）。換句話說，A國騎兵的戰鬥力由於人數漸增而削弱，B國騎兵的戰鬥力由於人數遞增而增強。最終1500個A國騎兵被1000個B國騎兵所戰敗。數量的變化，導致了質量的不同變化。
整體不等於局部之和，會出現二種情況。第一種情形是整體小於局部之和，即1+1＜2。三個和尚沒水吃，就是屬於這種情形。
第二種情況是整體大於局部之和，即1+1＞2。三個臭皮匠，勝過諸葛亮，是屬於這種情形。
一個係統之所以會出現上述完全相反的兩種情形，原因就在於係統要素存在於一定的結構之中，結構的好壞，決定其表現的係統整體功能有很大的差異。第一種情形，要素之間步調不一致，不能很好協調；後一種情形，結構良好，要素協同體現出更強的係統功能。
在現實生活中，應注意遵循係統的整體性原理，力求建立起1+1＞2的良性係統結構，避免1+1＜2的劣性係統結構。就一個集體而言，如果大家團結一心，有很強的集體榮譽感，並且互相幫助，互相學習，那麼這個集體就會"眾誌成城"，可以辦許多個人辦不到的事情；相反，如果人人都自私自利，不關心他人，人與人之間相互拆台，互不信任，那麼這仿佛是一盤散沙，最終隻會一事無成，白白耗費可貴的時間和精力。這，難道不應該引起我們的深思嗎？
係統的整體性不光表現在上述的人造係統與杜會中，也體現在自然界的客觀現象之中。例如在微觀客體中，大量存在的各種物理現象，就體現了係統的整體效應。如將氦原子對半分開，變成兩個氘原子後，每個氘原子的體積都比原來氦原子的體積大；用高能粒子將質子打碎，每個碎片都可以"恢複"到原來質子的大小；用幾個"誇克"組合為強子，它的質量竟比單個的"誇克"的質量還要小得多。
係統的整體不等於局部的總和，就像一棟房屋並不等於他的磚瓦、木料等部分的總和；人體並不等於他的手、腳、頭等組織器官的總和一樣。由此看來，有了組成係統整體的各部分，並不一定就有了整體。係統整體是各個要素按一定的方式構成的有機體，其要素作為整體的部分，要素與整體、環境以及各要素之間相互聯係、相互作用，使係統整體呈現出各個組成要素所沒有的新的質，因而具有局部所不具有的功能。
例如，一列客車是一個係統，它是由其車頭、車廂、電路係統、供水係統以及通信係統、服務係統等要素組成，各組成要素（子係統）具有各自不同的功能，而作為係統的整體--客車，除了具備各子係統特有功能外，還具備各個子係統沒有的新功能--優質、安全地運送旅客。
第六章 耗散結構論
耗散結構的概念，是對應於平衡結構而得出的。在此之前，人們一般總認為倘若係統原先是處在一種混亂無序的非平衡狀態中，是不可能在非平衡狀態下呈現出一種新的穩定有序結構的。但普利高津等人對此進行了20多年的研究後指出：一個遠離平衡態的開放係統（不管是力學的、物理的、化學的、生物的，還是社會性的、經濟性的係統），通過不斷地與外界交換物質與能量，在外界條件的變化達到一定的閾（臨界）值時，量變可能引起質變，係統能從原來的無序狀態轉變為在時間上、空間上或功能上的有序狀態，當外部條件繼續改變時，還會出現一係列新的結構狀態。這種在遠離平衡態情況下所形成的新的有序結構，普利高津把它稱為"耗散結構"。