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经济学熵增定律

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关于熵增原理最经典的表述是:“一个绝热系统的熵,只要它很小,它就会减小。”这句话后来被推广为“在一个孤立的系统中,任何微小的变化都可能导致熵的减少。”熵增加的原理,就像能量守恒定律一样,是一个普遍的定律。

熵的概念逐渐被应用到经济学中,经济学家试图利用热机产生的熵来研究经济过程。

传统经济学有一个信条:“无限增长的需要可以通过无限的经济增长来满足”。这一信念正因经济增长所带来的资源、环境和人口等严重问题而动摇。人们意识到自然有它自己的极限,它只能给人类提供最少的资源和无限的生存空间。人类只是地球环境进化到一定阶段的产物。人类通过生产和消费,从自然中获取生存资源,再将转化利用的自然和各种废物归还自然,直接参与自然的能量流动和物质交换。从熵变的角度来看,人类作为一个巨大的耗散结构系统,为了自身的生存和发展,总是从自然中获得负熵,放弃正熵,熵的增加导致能量的退化。

经济系统是一个复杂的物质系统,其中有物流、能量流、资金流以及与之相关的熵流。经济系统是一个开放的系统,它与自然的物质、能量和熵的交换关系不大。在物质交换中,物质资源是进口的,废物和产品是排放的,可用能源是进口的,废热是排放的。在经济系统中,物流和能量流动总是伴随着熵流和熵生。在经济过程中,虽然目标是获得低熵的产品和能量,但总是以获得高熵的废物为代价。经济过程包括三个子过程:生产过程、流通过程和消费过程,每个子过程都会导致熵的增加。

在生产过程中,残余产品的熵x余热的熵gt原料的熵+能量的熵。从原料到产品,这部分物质的熵减小,但由于余热的存在,环境的熵增大,总熵增大。除了进口原材料和能源外,还需要知识和技术来合理科学地安排生产,减少能源消耗和废物,减少熵的产生。知识和技术起着消极的作用。在流通过程中,各种运输工具和机械都需要消耗能量,这也会导致熵的增加,流通过程也是熵的增加。在消费过程中,食物被消化成粪便,各种消费品最终被扔进垃圾桶和垃圾场。消耗过程是一个总熵增加过程。

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