浅谈实现信息负熵有效输入的途径

1信息是一种负熵

熵(entropy)指的是体系的混乱程度，它在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都有重要应用，在不同的学科中引申出的更为具体的定义，是各领域十分重要的参量。熵由鲁道夫克劳修斯(Rudolf Clausius)提出，并应用在热力学中。后来，克劳德艾尔伍德香农(Claude Elwood Shannon)第一次将熵的概念引入到信息论中来[1]。我们知道，在科学中有三个基本定律，即质量守恒定律，能量守恒定律和电荷守恒定律。质量、能量守恒定律在微观领域又被推广为质、能相关定律。质量守恒定律，能量守恒定律和质能相关定律在数学上表示为等式。而熵增定律则是不等式，即在孤立系中，熵增总是大于或等于零 ( △ S 0) 。在这种等式与不等式的差别中，隐含着深刻的意义。从系统三象性的基点来看，任何系统状态 ( 点 ) 上物质性、能量性、信息性不可分离地共存着，但物质 ( 质量 ) 和能量是守恒的，而信息却 ( 信息是负熵 ) 不守恒。 因此说信息是一种负熵，信息越高，熵值越低。正是由于信息的作用，才使系统的熵减小。信息时代的特征是信息获取、加工、组织、传播和应用能力的竞争，信息越来越在社会生活中起着决定性的作用。

2 图书馆系统是一个具有耗散结构的开放性系统

在一个封闭系统中，熵值总是增加或不变，系统内的微观粒子由有序向无序运动，直至达到这种无规则运动最混乱、最无序时，系统内的温度、密度达到均匀一致，从而趋向与平衡态。由此可见，封闭系统由非平衡态向平衡态转换的过程，正是系统熵增加的过程，也是系统内微观粒子的无规则运动由不太乱变得更加乱的过程。而熵这一概念的物理意义在微观上正是表明粒子无规则运动的混乱或(无序)程度的度量。熵增加也就意味着微观粒子从有序到无序发展。这就是封闭系统的熵增原理。

70年代普里高津(I. Prigogine)提出了耗散结构理论[3,4]。普里高津认为熵增原理只适用于密闭系统，而开放系统，不可避免地存在系统内部与外界环境物质和能量的交换，从而引起一个熵流des(des0，des0，或des﹦0)，假定系统内部由于不可逆产生的熵为dis(只能dis≧0)，那么，系统总熵变为ds﹦des﹢dis，由上式可见，如果从外界引入足够的负熵流(即：des 0且︱des︳dis，则系统的总熵值，系统的总熵值就减小、甚至为负值即ds ﹦des﹢dis0。因此可以通过引入负熵流使系统从无序态变为新的有序态，即耗散结构[5-7]。开放系统不会单方向的朝着熵增加(即越变越无序)，相反，开放系统在远离平衡态时会由无序转为有序。平衡态是指孤立系统不随时间变化，与外界没有联系的一种死的混乱无序的状态。系统平衡态或近平衡态只能使系统自身熵值增加，不会形成有序结构，只有把系统推向远离平衡的非线性区，使系统处于一个十分不稳定的状态，才能使熵值减少，才有可能形成新的稳定有序结构：即非平衡是有序之源。

图书馆是是一个系统，而且是一种具有耗散结构的开放性系统。其开放性主要体现在两方面：其一是图书馆的服务对象：图书馆作为提供知识和信息的场所，拥有很大数量的读者群，尤其是公共图书馆则读者成分更为复杂，图书馆联盟的建立以及图书馆之间的馆际合作等更加扩大了读者的范围，使之联系更加广泛和密切;其二是图书馆的信息资源：图书馆信息的来源、加工、流通等方面与外界联系非常紧密，特别是随着图书馆向网络化、数字化方向发展，纸质文献和电子文献的购入，买入数据库和自建数据库的不断增加，人员的外出培训、进修等使得开放性更加突出和明显。可见，图书馆是一个具有很强开放性的系统。其次，图书馆是一个远离平衡态的系统，从图书馆内部任何一个角度看，都处于一种不平衡状态中;另外，图书馆内部各因素之间的关系是非线性的。因此，图书馆系统就是一个远离平衡态的耗散系统，是系统和外界环境相互作用达到某一临界值时出现的有序结构。图书馆系统在结构和功能方面的有序性和稳定性，以及系统内部的活力和持续、快速发展正是靠连续不断的来自外界的负熵流来实现的。

3 信息负熵的输入使图书馆系统远离平衡态

信息是一种负熵，信息越高，熵值越低。正是由于信息这一负熵流的输入，才使得图书馆这个开放性系统熵值减小，系统内的各元素活力增加，从无序态变为新的有序态，即形成新的稳定有序结构，最终实现图书馆系统有一个质的飞跃。由于不断地有负熵流输入，图书馆这一开放性系统内部各元素差别增大，无规则运动加强，使图书馆系统又达到远离平衡态，最终又达到一个新的有序状态。如此反复，图书馆系统呈现一种螺旋式上升的发展状态。

信息又是图书馆与外界环境(主要是读者)进行交流的主要内容，也即纸质文献及数字资源的传递与共享。图书馆作为以学校所设专业为馆藏设置原则，纸质资源与数字资源共存、实际拥有资源和远程可利用资源并举的综合性文献资源服务体系，它的工作内容就是围绕信息的管理、加工展开。可见，信息的有效输入和合理管理，是图书馆正常运作的基础，信息就是图书馆生态系统有序发展的主要负熵。正是由于不断更新和日益完善的信息的输入，才使得图书馆在同行业竞争中立于不败之地，因此可以说信息是图书馆生态系统从外界获得负熵的主要来源。