研究耗散結構的性質以及它的形成、穩定和演變規律的科學，稱為"耗散結構論"。
耗散結構論的建立使我們對自然和人類自身有了一個更加完整、深刻的認識：在平衡態附近，係統發展過程主要表現為趨向平衡，並伴隨著無序的增加和結構的破壞；而在遠離平衡的條件下，發展過程可以經過突變，導致新的結構的形成和有序度的增加。普利高津由於對"非平衡態熱力學"，特別是對耗散結構論的研究而獲得了1977年度的諾貝爾化學獎。
耗散結構論是一門正在發展中的新學科，其理論體係與有關概念也在不斷完善之中。現在，耗散結構論已廣泛應用於力學、物理學、化學、地質科學、生物科學、醫學以及社會科學等領域，並取得了不少令人矚目的成就。正如普利高津所說："我們正是站在一個新的綜合、新的自然觀念的起點上。"
第七章 突變論
在自然界有兩種不同的變化方式。一種是光滑的、連續不斷的變化，如生命有機體的連續生長、地球繞太陽連續不斷地旋轉、流體（如水、油、氣）的連續流動、氣溫的連續變化等等。對這種光滑的、連續不斷的漸變現象，人們已較成功地建立了各種模型描述其發展規律。與此同時，自然界存在著另一種大量的不連續的飛躍式的變化，如水沸冰融、岩石金屬的突然斷裂、橋梁突然塌陷，以及火山、地震、山洪的突然爆發均屬於這類變化。此外，細胞的分裂、物種的絕滅、飛機的墜毀、戰爭的爆發、經濟危機的產生、工廠的倒閉、政權的變更等等都是事物的形態、性質、狀態從一種形式突然地跳躍到根本不同的另一種形式的不連續變化，我們將這種突然之間發生的變化稱之為"突變"，也有人稱之為"災變"，意指巨大的、災難性的突然變化。
對於由於這種突變現象而造成的具有不連續過程的係統，適用於連續係統的傳統分析數學已顯得無能為力。那麼，有沒有用來描述和解決自然界和社會現象中大量存在的各種飛躍和不連續過程的數學工具呢？"山重水複疑無路，柳暗花明又一村"，以法國巴黎高級科學院著名的數學教授--1958年國際菲爾茲數學獎（世界上數學最高獎）獲得者雷內·托姆博士為酋首一批科學家創建的"突變論"，為我們提供了一種新穎的思考方法。
突變論運用更為高深的數學理論為工具，來研究自然界和社會現象中的各種形態、結構的非連續性突變，從而引起了數學家、哲學家、生物學家、社會科學家以及係統科學家的廣泛注意和極大興趣，有人高度評價突變論是"自牛頓、萊布尼茲以來，數學界的又一次最偉大的智力革命"。因為牛頓、萊布尼茲用他們的理論--微積分解釋了所有連續的、漸變的現象，而托姆的突變理論則解釋了所有不連續的、突變的現象。
在突變論中，把那些作為突變原因的連續變化因素稱之為"控製變量"，把那些可能出現突變的量稱為"狀態變量"。以水為例，給水連續不斷地加溫、加壓，其溫度和壓強都是連續變化的，但當這些連續變化的量一旦達到某一臨界點--沸點，即水在一個大氣壓下，溫度達100℃時便會引起不連續的突變--水突然沸騰，轉化為水蒸氣。在這個水的相變（指水從液態轉變為汽態）模型中，"控製變量"就是由人們控製、掌握的兩個量--溫度和壓強，它們始終是連續變化的；而"狀態變量"則是能表示水的不同形態特征的密度（密度高的狀態對應著液態，密度低的狀態代表氣態）。顯然，是控製變量溫度和壓強連續不斷的變化，導致了狀態變量密度的"突變"。
突變理論最初是由托姆在60年代中期發展起來的，他的意圖是把數學這個"硬"工具應用於生物學這門"軟"科學。托姆論證說，生物學家不能根據他們豐富的實驗事實來構造一個綜合理論，主要因為他們缺乏為完成這個任務所需要的數學知識。
突變論發展至今，仍舊著力於數學基礎的建立以及突變現象的解釋，而控製乃至預測突變難度還很大，其應用還處於初創階段，這是因為突變論還隻是一門誕生剛20年的新興學科，在理論上尚不夠成熟完備，是一塊有待開墾的處女地。
目前，突變論已在物理、化學、地質學、醫學、生態學、工程技術以及社會科學、經濟決策等方麵得到了廣泛的應用，並取得了一批卓有成效的成果。顯然，一種新理論的誕生與發展、一項新的發現從問世到成熟，不是一蹴而就的事情，需要幾代人的不斷努力。"突變化"的最終"突破"，有待於21世紀科學家們的共同努力。
第八章 協同學
協同學一詞來自希臘文，其含義是"一門關於協作的科學"，或者說"一個係統的各個部分（子係統）協同工作"。協同學是以研究完全不同的學科間存在著的共同特征為目的的一門橫斷學科，它以信息論、控製論、突變論等現代學科理論為基礎，通過運用類比的方法，針對各學科廣泛存在的無序到有序的現象建立了一整套數學模型和處理方案，從而可把在一門學科中所取得的研究成果，很快地推廣到其他學科的類似現象上去。
協同學與耗散結構論一樣，也是研究遠離平衡態的開放係統在保證與外界之間有物質流或能量交換的條件下，能夠自發地產生一定的有序結構或功能行為的一種理論。它以無序到有序的轉變為主要內容，不僅包括非平衡態，也包括平衡態中的相變。協同學力圖揭示出各不同學科之間所存在的共同特征和共同規律，並認為自然界中各種貌似不同的現象之間具有內在的"神似"的聯係。因而協同學解決問題的思想與方法同目前其他解決問題的思想與方法相比較，具有更加深遠的意義。
協同學的創始人是德國著名理論物理學家赫爾曼·哈肯教授。他在本世紀60年代初從事激光理論研究，曾成功地建立了一整套的激光理論。他在研究中發現，激光在遠離平衡時所發生的從無序到有序的變化與熱平衡係統中所發生的相變存在著深刻的相似，從而促使他進一步研究了很多不同學科中存在的非平衡有序結構形成的現象，如在化學反應中出現的顏色由紅變藍，再由藍變紅的所謂"別洛索夫--紮玻廷斯基反應"，在生物學中競爭選擇而造成的野兔數及其天敵山貓數變化的"時間振蕩"等等。結果他發現，這些結構從無序到有序的形成過程，遵循著與激光的形成過程相同或相似的方程和規律。這充分說明，盡管它們的演化機製有所不同，然而它們形成的有序結構或功能的機理是相同的。這些發現，奠定了哈肯等人創立協同學的基礎。
協同學主要研究一類由許多子係統構成的係統--這些子係統的性質可能截然不同，如激光係統中的原子、光子，生物係統中的動物、植物，社會係統中的黨派、集團，經濟係統中的廠礦、鄉鎮等等。子係統是係統的微觀世界，而係統則表現子係統的整體行為。協同學研究這些子係統如何協作而形成係統空間結構、時間結構。協同學特別研究這種有序結構是如何通過自組織的方式形成的。
協同學力圖解決的一個主要問題是，是否存在著一個一般原理，它支配著所有這些彼此協同作用的係統？協同學的主要任務是尋找某種能夠支配存在於各類係統中的自組織現象的一般原理，並且該一般原理與係統組成部分（要素）的性質無關。如果有這樣的原理的話，我們就可以把已知係統的規律，推廣到我們尚不熟悉、尚未了解的未知係統。特別是我們可以把無生命世界中簡單得多的係統的組織過程作為研究起點，而後將發現的基本原理用來闡明和解釋極端複雜的生物現象，並最終研究解決生命物質的起源問題。
第九章 田忌賽馬--對策論
在我國古代春秋戰國時期，齊國國王有一天提出要與大將軍田忌賽馬，看誰的馬跑得快。田忌答應後，雙方約定各自出上、中、下3個不同等級的馬各1匹，每次比賽各出1匹馬，一共比3次，輸者要付給勝者千金。
當時的情況是，齊王的3匹馬在同一等級中都比田忌的馬要好一些，即齊王的上馬比田忌的上馬跑得快，中馬、下馬也分別比田忌的中馬、下馬跑得快。看來，齊王贏定了。後來，田忌的謀士孫臏給田忌出了一個主意。當齊王第一輪比賽牽出上馬時，田忌出下馬，有意輸掉第一局。第二輪比賽用上馬對付齊王的中馬，第三輪則用中馬對付齊王的下馬，連續贏了兩場。田忌雖然馬比齊王的差，結果卻以2∶1的比分贏得了賽馬的最終勝利，得金1千。
田忌賽馬，用今天係統科學的觀點看來，是一種典型的"對策現象"。那麼，什麼是對策呢？對策是指決策者在某種競爭場合（軍事、政治、經濟及體育競賽等）下作出的決策，或者說是參加競爭的各方為了自己獲勝而采取的對付對方的策略。
對策論--運籌學分支之一，就是研究對策現象的數學理論與方法。由於它的研究與政治、經濟、軍事等有密切的聯係，而且處理問題的方法又有明顯特色，所以越來越引起人們的廣泛重視。
在日常生活中，可以找到許許多多的"對策"現象，比如下棋、打撲克、體育競賽等，都是相互之間的競爭。在競爭過程中，盡管各有優劣，但參賽各方都設法發揮自己的長處，盡最大可能爭取較好的競賽結果。在政治方麵，國際上政府間的外交談判，各方都想在談判中處於有利地位，爭取對自己有利的結果。在各國之間或一國內各利益集團之間爆發的戰爭，更是一場你死我活的生死搏鬥，雙方都千方百計采用各種有利於自己的策略而置對方於死地而後快。在經濟領域內，各國之間的貿易談判，各企業之間的產品競爭，就業人員為某一職位的競爭等等，都具有競爭性質。這些現象稱之為對策現象或叫做對策模型。
第十章 希特勒的失敗--決策論
1945年4月26日，一隊美軍B-26"掠奪者"轟炸機，由10多架"野馬"式戰鬥機護航，飛臨多瑙河，執行對德國工業區的轟炸任務。當時，德國法西斯在各大戰場已節節敗退，眼看即將滅亡，因此這一隊在兩萬英尺高空疾飛的轟炸機群，料定第三帝國的空中抵抗力量奈何不了他們，不會再遇到多大的麻煩。然而，正當他們大搖大擺前進的時候，雲層深處突然閃電般地鑽出了德軍戰鬥機，盟軍飛行員還沒看清楚這些不速之客是什麼型號的飛機，轉眼間5架龐大的"掠奪者"轟炸機便冒著濃煙墜落了下去。這疾如狂飆、火力猛烈的戰鬥機就是當時世界上速度最快、火力最為強大的ME262噴氣戰鬥機--希特勒出手太晚的一張王牌。
事實上，1941年德國空軍就研製出了當時舉世無雙、威力無比的ME262噴氣戰鬥機，如果當時就用這種"秘密武器"裝備德國空軍的話，第二次世界大戰史也許該重新書寫。正是那個步兵伍長出身，對航空技術完全外行的獨裁者希特勒，不肯聽從技術專家的意見，執意認為德國空軍不需要這種"噴氣戰鬥機"，隻需要精銳的噴氣轟炸機，因此，他強行下令將ME262飛機的生產計劃全盤更改，執意讓原設計為戰鬥攔截機的ME262裝上炸彈架，掛上炸彈，去扮演轟炸機的角色。由於ME262根本就不是轟炸機，其結果可想而知。直到1945年元月，希特勒這才意識到他的"決策"錯了，立即下令成立ME262噴氣戰鬥機作戰部隊，但當時距德國投降已不到5個月，實在太遲了！盡管如此，為數不多的ME262在極端劣勢之下，還是取得了相當大的戰果。如在1945年3月19日，美軍出動轟炸機、護航戰鬥機1150架空襲柏林，德軍出動37架ME262迎戰，結果共擊落美軍24架轟炸機和5架護航戰鬥機，而ME262僅損失了兩架。
盡管法西斯的最終滅亡是不可逆轉的，但從這個曆史事例可以發現，由於希特勒的錯誤"決策"，獨斷專行，使得一項新的技術、好的發明得不到好的應用，進而加速了自己的滅亡。試想，如果這殺人魔王聽從了專家的建議，作出了正確的決策--將ME262迅速裝備德國空軍的話，德國空軍的空中優勢一時是無法被摧毀的，那麼，法西斯的滅亡至少是要延長一段時日的。可見，決策失誤的影響是曆史性的，無可挽回的。
事實上，決策是人們日常生活和工作中普遍存在的一種活動。古往今來，人類社會發展的每段曆史進程，無不烙有決策的痕跡。在我國古代，就有"運籌於帷幄之中，決勝於千裏之外"之說。《戰國策》、《孫子兵法》、《史記》、《資治通鑒》、《三國誌》等一大批古典文獻就記載了我國古代經濟、政治、軍事等方麵的大量決策事例和決策思想。但總的來說，古代人類社會的實踐活動，在其廣度、深度上是有限的，是與社會的小生產方式相適應的，決策活動主要憑借於決策者個人的才智與經驗，如楚漢相爭時的張良、三國時的諸葛亮、元末明初的劉伯溫，幾乎完全是憑借個人的才學、膽識與聰明才智在曆史的長河中譜寫了一曲曲令後人傳頌的決策佳話。20世紀以來，隨著生產社會化的發展，社會生產、科學研究以及其他社會活動規模越來越大，社會係統結構愈來愈複雜，涉及因素也更多，從而使得人類決策活動的不確定因素與風險都相應地增加了許多，"差之毫厘，失之千裏"，稍有不慎就可能釀成重大的決策失誤。因此，世界各國越來越重視決策與決策方法的研究，曆史上的個人決策也漸漸地被"群體決策"所取代。當今世界，決策在朝著科學化、民主化的方向不斷邁進。
決策作為一種現象是隨處可見的。我們常常為達到某一特定的目標尋找行動的準則或措施，為了回答湧現在我們周圍一個又一個的"怎麼辦"也常作出決擇，這種貌似簡單的活動，實質上就是決策。一個人自出生後不久，就會遇到人生道路的抉擇。有位詩人說過，人生的道路雖然漫長，但緊要處卻隻有幾步！上學、就業、戀愛、結婚這些必然經曆的人生十字路口，無一不需要你做出重大決策，隻不過習慣上我們很少使用"決策"這個大字眼罷了。又如當你進了百貨商場，麵對琳琅滿目的商品，你一定想用最少的錢購買更多的商品，這就有賴於你正確的決策，合理安排使用手中有限的資金。節假日到了，該幹些什麼，如何使假期過得豐富而有意義，也需要作出你的抉擇。為什麼有的人能在一年半載中幹好些事而有些人在一生中一事無成？這除了個人的主觀努力與自身素質的差異之外，還與他在人生十字路口一次次決策的正確與否不無關係。許多人就是因為"一念之差"，鬼使神差步入歧途，毀了自己的一生。這"一念之差"，就是決策之差。